抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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焼入れ変形は,焼入れ時の急速冷却操作で生じる寸法の狂いで,「変寸」と「変形,焼曲がり」がある。変形は焼入れ時のオーステナイト組織からマルテンサイト組織への変化過程での膨張のためである。工具鋼は焼入れ後,残留オーステナイトが「加工誘起マルテンサイト変態」により膨張する過程で変形や割れを誘起する。改善には冷却時に均一性のある処理が有効である。寸法変化の原因として,熱処理時の熱膨張,焼入れ時のマルテンサイト変態,残留オーステナイト量が関係している。熱ひずみは「ツズミ型変形」,変態ひずみは「タイコ型変形」が発生し,合成応力で最終変形状態が決まる。対策として,超々サブゼロ,サブゼロ,応力解放,ひずみ取り熱処理,高温焼戻し,安定化処理,均一厚さや形状の確保・維持などが有効になる。焼き割れは,急冷時に発生した熱処理応力と変態応力の相互作用で割れが生じる現象を言う。残留オーステナイトの変態応力に伴う割れ防止には冷却速度低下が最良である。大型材料では,内外温度差が大きいときにも焼割れが発生する。焼入れ性は鋼マルテンサイト組織の生成のしやすさを表す指標である。一般に焼入れ性に影響を与える元素は炭素,ボロン,Mn,Mo,Crの順となる。脱炭層は,大気熱処理や塩浴焼入れ,大気焼戻し処理で発生する酸化物形成に伴う異常層を言う。処理後,硬さ測定すると指定硬さ部分と表面近傍の軟化部分が存在し,焼入れ時の冷却過程で水泡や油膜の付着した表面でも起こる。材料面が密着状態で処理すると硬さが低下することがある。大型一体金型などは,真空ガス加圧方式やオイル冷却併用型熱処理方法の適用で,従来に比べ光輝状態で安定した熱処理が可能になった。各種金型に使われる工具鋼は炭化物形成系が多く使用され,工具鋼などの熱処理では真空ガス加圧タイプの熱処理炉の使用が増えている。大型金型の熱処理では,ガス冷却併用オイル冷却方式の熱処理も行われているが,ポリマー冷却による焼入れも行われている。大型金型の熱処理では,質量の違い,表面と中心の冷却速度の違いに起因してカーバイドやフェライトノーズとベイナイト組織の出現を長時間側に移行させた焼入れ性の良好な材料が多く開発されている。
