導(dǎo)入鋼は、鋼を臨界溫度Ac3 (亜共析鋼) またはAc1 (過共析鋼) を超える溫度に加熱し、一定時(shí)間保持して全體または一部をオーステナイト化することによって急冷し、次に冷卻します。臨界冷卻速度よりも高い溫度 Ms (または等溫に近い Ms) マルテンサイト (またはベイナイト) 熱処理プロセスを下回るまで急速に冷卻します。アルミニウム合金、銅合金、チタン合金、強(qiáng)化ガラスなどの材料の溶體化処理、または急速冷卻を伴う熱処理プロセスは、一般に急冷とも呼ばれます。焼入れは一般的な熱処理プロセスで、主に材料の硬度を高めるために使用されます。通常、焼入れ媒體から、水焼入れ、油焼入れ、有機(jī)焼入れに分けることができます。科學(xué)と技術(shù)の発展に伴い、いくつかの新しい焼入れプロセスが登場(chǎng)しました。主に工具鋼の焼入れに必要な硬度。この技術(shù)は近年急速に進(jìn)歩し、応用範(fàn)囲も大幅に拡大しています?，F(xiàn)在、真空ガス焼入れ技術(shù)が急速に発展し、負(fù)圧 (<1 × 105 Pa) 高流量ガス冷卻に続いてガス冷卻と高圧 (1 × 105 ~ 4 × 105 Pa) 10 × 105 Pa) 空気-冷卻、超高圧 (10 × 105 ? 20 × 105 Pa) 空冷およびその他の新技術(shù)は、空冷の真空焼入れ能力を大幅に高めるだけでなく、焼入れされたワーク表面の明るさは良好で、変形は小さく、また、高効率、省エネ、無公害など。真空高圧ガス冷卻焼入れの使用は、材料の焼入れと焼戻し、ステンレス鋼と特殊合金の溶體化、時(shí)効、イオン浸炭と浸炭窒化、およびろう付け後の真空焼結(jié)、冷卻と焼入れです。 6 × 105 Pa の高圧窒素冷卻焼入れにより、負(fù)荷は緩い冷卻のみ可能、高速度鋼 (W6Mo5Cr4V2) は 70 ~ 100 mm まで硬化可能、高合金熱間ダイス鋼は 25 ~ 100 mm まで、金冷間加工金型鋼（Cr12など）80～100mmまで。 10 × 10 5 Pa の高圧窒素で急冷すると、冷卻負(fù)荷が集中し、6 × 10 5 Pa の冷卻で負(fù)荷密度が約 30% から 40% 増加します。圧力窒素またはヘリウムと窒素の混合物である場(chǎng)合、冷卻された負(fù)荷は高密度であり、一緒に束ねることができます。 6 × 105 Pa の窒素冷卻 80% から 150% までの密度は、すべての高速度鋼、高合金鋼、熱間工具鋼、Cr13% クロム鋼、およびより大型の 9Mn2V 鋼などのより多くの合金油焼入れ鋼を冷卻できます。獨(dú)立した冷卻チャンバーを備えたデュアルチャンバー空冷急冷爐は、同じタイプのシングルチャンバー爐よりも優(yōu)れた冷卻能力を備えています。 2×105Paの窒素冷卻ダブルチャンバー爐は、4×105Paのシングルチャンバー爐と同等の冷卻効果があります。ただし、運(yùn)用コスト、低メンテナンス コスト。中國(guó)の基本的な材料産業(yè) (グラファイト、モリブデンなど) と補(bǔ)助コンポーネント (モーター) およびその他のレベルを改善するように。したがって、6 × 105 Pa の単室高圧真空ケアを改善すると同時(shí)に、中國(guó)の國(guó)情に合わせて二室圧力および高圧空冷焼入れ爐の開発を維持する必要があります。図 1 高圧空気-冷卻真空爐2 強(qiáng)急冷法従來の急冷は、通常、油、水またはポリマー溶液冷卻によるもので、水または低濃度の塩水による強(qiáng)急冷規(guī)則です。強(qiáng)焼入れは、鋼の過度の歪みや割れの心配がなく、冷卻が非常に早いのが特徴です。焼入れ溫度、鋼の表面張力または低応力狀態(tài)への従來の焼入れ冷卻、および冷卻の途中での強(qiáng)力な焼入れでは、ワークピースの心臓はまだ熱い狀態(tài)にあり、冷卻を停止するため、表面圧縮応力が形成されます。厳しい焼入れ條件の下では、鋼の表面の過冷卻オーステナイトは、マルテンサイト変態(tài)ゾーンの冷卻速度が 30 ℃ / s を超えると、1200 MPa の圧縮応力を受け、焼入れ後の鋼の降伏強(qiáng)度が低下します。少なくとも 25% 増加します。相変化および相変化プラスチックの特定の體積の相変化も、追加の相変態(tài)応力を引き起こします。熱応力と相転移応力の重ね合わせ、つまり、全體的な応力が材料の降伏強(qiáng)度を超えると、塑性変形が発生します。応力が高溫鋼の引張強(qiáng)度を超えると、焼割れが発生します。集中焼入れ中、相変化可塑性による殘留応力と、オーステナイト-マルテンサイト変態(tài)の體積変化による殘留応力が増加します。強(qiáng)烈な冷卻では、ワーク表面はすぐにバス溫度まで冷卻され、心臓溫度はほとんど変化しませんでした。急速な冷卻により、表面層が収縮する高い引張応力が発生し、心臓の応力によってバランスが保たれます。溫度勾配の増加は、初期マルテンサイト変態(tài)によって引き起こされる引張応力を増加させますが、マルテンサイト変態(tài)開始溫度 Ms の増加は、相転移可塑性により表面層を膨張させ、表面引張応力を大幅に減少させ、変換させます。圧縮応力に変換すると、表面圧縮応力は生成される表面マルテンサイトの量に比例します。この表面圧縮応力は、心臓が圧縮條件下でマルテンサイト変態(tài)を受けるか、さらに冷卻すると表面引張応力を逆転させるかを決定します。心臓の體積膨張のマルテンサイト変態(tài)が十分に大きく、表面のマルテンサイトが非常に硬くて脆い場(chǎng)合、応力反転により表面層が破斷します。この目的のために、鋼の表面に圧縮応力が現(xiàn)れ、ハート マルテンサイト変態(tài)ができるだけ遅く発生する必要があります。強(qiáng)力な焼入れ試験と鋼の焼入れ性能: 強(qiáng)力な焼入れ方法には、表面に圧縮応力が形成されるという利點(diǎn)があり、割れのリスクが減少します。硬度と強(qiáng)度を向上させます。 100% マルテンサイトの表面形成により、鋼に最大の硬化層が與えられ、より高価な鋼炭素鋼を置き換えることができ、強(qiáng)力な焼入れにより、鋼の均一な機(jī)械的特性を促進(jìn)し、ワークピースの歪みを最小限に抑えることができます。焼き入れ後の部品は、交互負(fù)荷下での耐用年數(shù)を1桁長(zhǎng)くすることができます。 [1]図2 強(qiáng)焼割れ発生確率と冷卻速度の関係3 水空気混合冷卻方式水と空気の圧力と噴霧ノズルとワーク表面の距離を調(diào)整することで、水空気混合冷卻の冷卻能力を向上させます。変化させることができ、冷卻を均一にすることができます。生産の実踐は、複雑な炭素鋼または合金鋼部品の高周波焼入れ表面硬化の形狀に関する法則の使用を示しています。これにより、焼入れ割れの発生を効果的に防ぐことができます。 、鋼の焼入れまたは焼きならしのために、より良い硬化効果を得ることができます。現(xiàn)在、この技術(shù)はダクタイル鋳鉄焼入れへの適用に成功しています。アルミニウム合金を例にとると、アルミニウム合金鍛造品および鍛造品の現(xiàn)在の熱処理仕様によると、一般に、焼入れ水溫度は60°C未満に制御され、焼入れ水溫度は低く、冷卻速度は高く、殘留物は大きくなります。焼入れ後の応力が発生します。最終加工では、表面の形狀とサイズの不一致により內(nèi)部応力のバランスが崩れ、殘留応力が解放され、加工部品の変形、曲げ、楕円形およびその他の変形部分が不可逆的な最終廃棄物になります。重大な損失を伴う。例：プロペラ、コンプレッサーブレード、その他のアルミニウム合金鍛造品の機(jī)械加工後の変形は明らかで、部品サイズの公差が生じます。焼入れ水の溫度を室溫（30～40℃）から沸騰水（90～100℃）に上げると、平均鍛造殘留応力は約50%減少した。 [2] 図 4 沸騰水焼入れ図 5 熱油焼入れ法熱焼入れ油を使用することで、溫度差を最小限に抑えるために Ms 點(diǎn)の溫度またはそれに近い溫度でさらに冷卻する前にワークピースを冷卻することで、焼入れを効果的に防止できます。ワークの歪みや割れ。小型の合金工具鋼の金型は、熱油焼入れで 160 ~ 200 ℃ に冷卻され、歪みを効果的に低減し、割れを防ぐことができます。殘留オーステナイトはマルテンサイトに変換され続けます。その目的は、鋼の硬度と耐摩耗性を向上させ、ワークピースの構(gòu)造安定性と寸法安定性を改善し、効果的に工具壽命を改善することです。極低溫処理は液體窒素として材料処理方法の冷卻媒體。極低溫処理技術(shù)は、最初に摩耗工具、金型材料に適用され、その後合金鋼、超硬などに拡張されました。この方法を使用すると、金屬材料の內(nèi)部構(gòu)造を変化させることができ、それによって機(jī)械的特性と加工特性が向上します?，F(xiàn)在最新の強(qiáng)化プロセスの 1 つです。極低溫処理とも呼ばれる極低溫処理（Cryogenic Treatment）は、一般に、材料の全體的な性能を向上させるために処理するための-130℃未満の材料を指します。 100 年前から時(shí)計(jì)の部品に冷間処理が施され、強(qiáng)度、耐摩耗性、寸法安定性、耐用年數(shù)が向上することがわかりました。極低溫処理は、1960年代に通常の低溫処理をベースに開発された新しい技術(shù)です。従來の冷間処理と比較して、極低溫処理は材料の機(jī)械的特性と安定性をさらに向上させることができ、より広い用途の見通しがあります。極低溫処理メカニズム：極低溫処理後、金屬材料の內(nèi)部構(gòu)造（主に金型）の殘留オーステナイト材料）はマルテンサイトに変換され、析出した炭化物もマルテンサイトに析出するため、マルテンサイトは殘留応力で除去できますが、マルテンサイトのマトリックスも強(qiáng)化されるため、硬度と耐摩耗性も向上します。硬さの増加の理由は、殘留オーステナイトの一部がマルテンサイトに変換されるためです。靭性の増加は、分散と少量の η-Fe3C 析出によるものです。同時(shí)に、マルテンサイトの炭素含有量が減少し、格子歪みが減少し、可塑性が向上します。極低溫処理裝置は、主に液體窒素タンク、液體窒素伝送システム、ディープコールドボックス、および制御システムで構(gòu)成されています。適用にあたっては、極低溫処理を數(shù)回繰り返す。代表的な工程としては、1120℃油焼入れ＋-196℃×1h（2-4）極低溫処理＋200℃×2h焼き戻し。組織の処理後、オーステナイトの変態(tài)がありましたが、超微細(xì)炭化物のマトリックスとの高度に整合した関係の急冷マルテンサイト分散からも析出し、その後 200 ℃ での低溫?zé)啢瓚筏吾?、超微?xì)炭化物の成長(zhǎng) 分散 ε 炭化物、數(shù)と分散が大幅に増加しました。低溫処理は何度も繰り返されます。一方では、先の極低溫冷卻時(shí)に殘留オーステナイトから変態(tài)したマルテンサイトから超微細(xì)炭化物が析出する。一方、焼入れマルテンサイトには微細(xì)な炭化物が析出し続ける。反復(fù)プロセスにより、マトリックスの圧縮強(qiáng)度、降伏強(qiáng)度、および衝撃靭性が増加し、鋼の靭性が向上し、衝撃摩耗抵抗が大幅に改善されました。過度の変形による熱応力による処理、極低溫処理は冷卻速度を制御する必要があります。さらに、裝置內(nèi)の溫度場(chǎng)の均一性を確保し、溫度変動(dòng)を低減するために、極低溫処理システムの設(shè)計(jì)では、システムの溫度制御精度と流れ場(chǎng)配置の合理性を考慮する必要があります。システム設(shè)計(jì)では、省エネルギー、高効率、簡(jiǎn)単な操作などの要件を満たすように注意を払う必要があります。これらが現(xiàn)在の極低溫処理システムの開発動(dòng)向です。また、冷凍溫度が室溫から低溫に及ぶ開発中の冷凍システムの中には、最低溫度の低下と冷凍効率の向上により、液體を使用しない極低溫処理システムへの発展も期待されています。 [3]參考文獻(xiàn):[1]樊東黎。強(qiáng)烈淬火—新しい強(qiáng)化鋼の熱處処理方法[J]。熱處理, 2005, 20(4): 1-3[2]宋微, 郝冬梅, 王成江.沸水炎は、鉄合金部品の組織に及ぼす機(jī)械的性能の影響[J]。鋁加工, 2002, 25(2): 1-3[3]夏雨亮, 金滔, 湯珂.深冷処理工程および設(shè)備の発展?fàn)顩rと展望[J].低溫と特氣, 2007, 25(1): 1-3
出典：Meeyou Carbide