熱処理とアニールの違いとは?分かりやすく解説!

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主な相違点 – 熱処理と焼きなまし

熱処理とは、特に冶金学において、熱を利用して材料の特性を変えることです。


金属の特性を変化させる工業プロセスの一種である

熱処理には大きく分けて、焼きなまし、焼き戻し、焼き入れ、焼きならしの4種類があります。

アニーリングとは、材料を加熱し、ゆっくりと冷却することである

焼きなましは、金属の延性を高め、硬度を下げるのに有効です。

熱処理と焼きなましの主な違いは、熱処理が異なる目的の特性(例:強度の増加、硬度の増加、耐衝撃性、軟化、延性の増加など)を得るために行われるのに対し、焼きなましは主に金属を軟化させるために行われることである

熱処理とは

熱処理とは、熱を利用して材料の性質を変えることで、特に冶金学において行われる。

熱処理は、物質の加熱と冷却によって行われる。

熱処理は、強度の向上、硬度の増加、衝撃への耐性、軟化、延性の増加など、望ましい特性を得るために、一つまたは複数の化学的、物理的特性を変化させるために行われる。

Main Difference - Heat Treatment vs Annealing :図1 熱処理炉

熱処理には4つの方法があります。

  • 焼きなまし
  • 焼戻し
  • 焼入れ
  • 焼ならし

アニーリング

焼鈍は、材料を軟化させたり、被削性、電気特性、寸法安定性などの所望の特性を得るために行われる熱処理です。

以下、アニーリングについて詳しく説明する。

テンパリング

焼戻しとは、物質をその臨界温度以下に加熱し、保持した後、冷却することである

望ましい性質を得るために行われる。

焼入れや焼戻しを行った鋼材に対して行われることが多い。

焼き戻し処理は、焼き入れした鋼材の脆さを軽減するのに有効です。

焼戻しを行う温度は、材料の硬度に直接影響を与える。

温度が高いほど硬度は低くなる。

ハードニング

焼入れとは、材料の硬度を上げることである

焼入れをすると、材料の強度が増す。

金属の焼入れは、金属を加熱してオーステナイト結晶相にした後、急冷する。

焼入れには、大きく分けて次の2種類があります。

  • 表面硬化 – 外面の硬度を上げ、芯は柔らかくする。
  • 表面硬化は、材料の表面に元素を注入し、より硬い合金の薄い層を形成することによって、表面の硬さを増加させます。

ノーマライジング

鉄系金属にのみ適用される方法です。

金属を高温に加熱した後、炉から取り出して空冷する。

目的は、加熱や溶接など他の要因によって生じた内部応力を取り除くことである

アニーリングとは

焼鈍とは、材料を軟化させ、所望の化学的・物理的特性を得ることである

望ましい特性には、機械加工性、溶接性、寸法安定性などがあります。


熱処理の一種である

焼なましは、金属を臨界温度(臨界温度とは金属の結晶相が変化する温度)付近まで加熱することである

加熱後、ゆっくりと室温まで冷却する必要がある

これは、オーブンを使って行うことができる。

金属をゆっくり冷やすことで、微細構造が精製される。

このとき、成分の一部または全部が分離されることがあります。

アニール処理工程は、純金属だけでなく、合金にも使用することができる。

鉄系金属はその処理方法により、以下のように分類される。

  • 全焼鈍鉄合金(非常にゆっくりとした冷却過程を用いる。)
  • プロセスアニールフェライト合金(冷却速度が速い場合があります。)

真鍮、銀、銅などその他の金属は、完全焼鈍でも急冷却されます。

これは、水中で急冷することによって行うことができます。

熱処理と焼きなましの違い

定義

熱処理。

熱処理とは、特に冶金学において、熱を使って材料の性質を変えること。

アニーリング 材料を軟化させ、所望の化学的・物理的特性を得ること。

方法

熱処理を行う。

熱処理には、焼きなまし、焼き戻し、焼き入れ、焼きならしなどの方法があります。

焼きなまし。

金属を臨界点を超える高温に加熱し、ゆっくりと冷却する方法。

目的

熱処理。

熱処理は、望ましい化学的および物理的特性(例:強度の増加、硬度の増加、耐衝撃性、軟化、延性の増加など)を得るために行われるものです。

焼きなまし。

金属を軟化させ、寸法安定性、被削性などの化学的・物理的特性を得るために行う。

結論

熱処理とは、熱を利用して金属に所望の性質を与えたり、変化させたりすることです(金属学において)。

熱処理には、焼きなまし、焼き戻し、焼き入れ、焼きならしの4つの方法があります。

熱処理と焼きなましの主な違いは、熱処理が異なる所望の特性(強度の増加、硬度の増加、耐衝撃性、軟化、延性の増加など)を得るために有用であるのに対し、焼きなましは主に金属を軟化させるために行われることである

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