構造用鋼の熱処理技術

形鋼ワークの加熱・冷却過程において、表層と中心部の冷却速度の不一致や温度差の形成時間により、熱応力という不均一な応力による体積膨張・収縮が生じます。コア部の表面以下の温度による熱応力では、冷却終了時にコア部の中心部を張力で離れるよりも収縮が大きくなり、最終的な冷却体積の中心部は収縮できないため、表面圧力張力の中心部分を自由に残します。それは、最終的にはワーク表面圧力と心臓部の張力である熱応力の影響下にあります。この現象は、冷却速度、材料組成、熱処理、その他の要因によって決まります。冷却が速ければ速いほど、炭素含有量と合金組成が高くなるほど、不均一な冷却プロセスによって発生する熱応力の下で塑性変形が生じ、最終的な残留応力の形状が大きくなります。

一方、鋼は熱処理中にオーステナイトからマルテンサイトへの組織変化により、ワークピースの体積膨張の比体積の増加に伴い、ワークピースのさまざまな部分で相変化が起こり、不均一性が生じます。組織成長応力の体積。その結果、表面組織には引張応力、心臓部分には圧縮応力、そしてその逆の熱応力が生じます。ワークピースのサイズおよびマルテンサイト変態ゾーンの冷却速度における応力係数、形状、材料の化学組成。