What Is Annealing?

金属の化学組成が機械的特性の多くを決定する一方で、多くの金属は熱処理によって機械的特性を変えることができます。

焼きなましとは

焼きなましとは、主に材料の延性を高めたり、硬度を下げたりするために行われる熱処理です。 この硬さと延性の変化は、アニールされた材料の結晶構造中の転位が減少した結果である。

なぜ金属は焼鈍されるのか

前述のように、焼鈍は硬度を下げ、延性を高めるために行われる。

  • 焼きなましは、材料の成形性を向上させます。 硬くて脆い材料は、材料破壊を起こさずに曲げたり押したりすることが困難です。
  • 焼きなましは加工性を向上させます。 極端に脆い材料は工具の摩耗が激しくなる。
  • アニールによって材料の硬度を下げることで、使用する工具の摩耗を減らすことができます。
  • アニールは残留応力を取り除きます。

焼きなましができる金属

焼きなましを行うには、熱処理によって変化する材料を使用する必要があります。 例えば、多くの種類の鋼や鋳鉄があります。

焼きなましのプロセス

焼きなましには、大きく分けて3つの段階があります。

  1. 再結晶段階。
  2. 再結晶段階
  3. 粒成長段階

回復段階

回復段階では、炉などの加熱装置を使用して、材料の内部応力が緩和される温度まで上昇させます。

再結晶段階

再結晶段階では、材料を再結晶温度以上、溶融温度以下に加熱する。

結晶粒成長段階

結晶粒成長段階では、新しい結晶粒が完全に成長する。 この成長は、一定の速度で冷却することによって制御されます。 この3つの段階を経て、延性が増し、硬度が低下した材料ができあがります。

When Are Annealed Metals Used?

焼鈍された金属の一般的な用途は以下の通りです。

  • スタンピング工程を経たシートメタルや冷間引抜されたバーストックなどのワークハードニングされた材料
  • 1つのサイズからより小さいサイズに引抜かれた金属ワイヤも焼鈍工程を経ることがあります。
  • 大量の熱や材料の移動を伴う機械加工では、その後にアニール処理が必要になることがあります。
  • 溶接部品では、高温にさらされた材料の部分に残留応力が生じることがあり、均一な物理的特性を再現するために、アニール処理が行われることがあります。

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