主に焼き入れと焼き戻しを行う熱処理技術は、製品の強度と硬度を高める上で重要な役割を果たします。 合金形鋼丸棒 。焼入れプロセス中、棒材は合金組成に応じて通常 800 ℃ ～ 900 ℃ の高温に加熱されます。この加熱により相変態が起こり、急冷するとマルテンサイトが形成されます。マルテンサイトは硬くて脆い構造であり、鋼の硬度を大幅に高めます。ただし、この硬度の増加は脆性を犠牲にする可能性があり、これはすべての用途において望ましいとは限りません。焼き入れによって引き起こされる脆性を緩和するために、焼き戻しが実行されます。この後続の加熱プロセスでは、焼き入れした棒材を 200°C ～ 700°C の温度に再加熱し、その後制御しながら冷却します。焼き戻しプロセスにより、鋼マトリックス内に炭化物の析出が可能になり、硬度と靭性と延性の向上のバランスがとれます。
延性と靱性は、動的荷重条件にさらされる材料にとって重要な特性です。延性は、破断する前に材料が塑性変形する能力を指し、靭性は、変形中にエネルギーを吸収する能力を指します。特に焼き戻し段階での適切な熱処理により、合金構造用鋼丸棒は延性と靭性が向上します。焼き戻しの温度と時間を微調整することで、メーカーは材料の塑性変形能力を最適化できます。これは、コンポーネントが衝撃荷重、振動、または動的応力を受ける可能性がある構造用途で特に有益です。延性と靭性が強化されることで脆性破壊が防止され、それによってこれらのバーに依存する構造や機械の信頼性と安全性が向上します。
耐疲労性は、繰り返し荷重を加える用途における材料の寿命と性能にとって重要な要素です。合金構造用鋼丸棒は、適切に熱処理すると、疲労破壊に対する耐性が向上します。熱処理プロセスにより微細構造が微細化され、疲労亀裂の開始点となる可能性のある残留応力や欠陥が最小限に抑えられます。焼き入れ中にマルテンサイト構造に変態し、続いて焼き戻しプロセスを行うと、疲労に屈することなく繰り返しの負荷サイクルに耐えることができる微細構造が得られます。この特性は、疲労耐性が安全性と性能に直接相関する、変動負荷を受ける自動車部品、航空宇宙用途、機械部品において特に重要です。
熱処理により硬度が付与され、合金構造用鋼丸棒の耐摩耗性が大幅に向上します。ギア、ベアリング、切削工具など、コンポーネントが摩擦、摩耗、または滑り接触にさらされる用途では、耐摩耗性が最も重要です。熱処理プロセス中に作成される硬化表面により、これらのバーは摩耗環境に耐えることができるため、耐用年数が延長され、メンテナンスの必要性が軽減されます。浸炭や窒化などの特定の熱処理方法では、コア材料の靭性を損なうことなく表面硬度をさらに向上させることができます。これにより、基礎構造の延性を維持しながら硬くて耐摩耗性の表面が作成されるため、合金構造用鋼丸棒は重機や製造装置で特に価値があります。
熱処理の主な焦点は機械的特性にあることが多いですが、特定のプロセスにより耐食性も向上します。窒化などの技術では、鋼の表面に窒素を導入し、硬くて耐食性の層を形成します。この表面処理は硬度を高めるだけでなく、腐食につながる可能性のある環境要因から保護します。耐食性の向上は、コンポーネントが過酷な腐食環境にさらされる石油やガスなどの産業において特に有益です。熱処理プロセスを最適化することで、メーカーは厳しい条件下でも完全性と性能を維持する合金構造用鋼丸棒を製造できます。
