焼入と金属組織　高周波焼入

私たちの日常生活を支えている金属は必ずしも物質として固有の特性を示すことはなく、
含有する合金元素の種類や量及び混入不純物の量、その製造方法や加工履歴によって多様な変化を示します。

金属材料は金属元素が規則正しく配列してできた結晶材料です。
一般的な金属材料は様々な方向を向いた結晶が集合した多結晶体です。

ひとつひとつの結晶を結晶粒、結晶と結晶の境目を結晶粒界といいます。
結晶の種類や、大きさ、分布などを金属組織といいます。

金属の性質は金属組織の影響を大きく受けます。同じ形状、外観の金属部品であっても、その溶解や製精錬、熱間・冷間加工条件、表面処理や仕上げ等の違いが、金属組織に顕れます。

つまり、組織から、結晶の大きさや形状、表面性状、結晶粒界や界面の性格の違い、不純物の介在、凝固過程や熱処理により生じた化合物や不純物の分布等、多くの情報を得ることができます。

鉄鋼の熱処理では、800～900℃の高温に加熱することで、
鉄の結晶をフェライトやパーライトという組織から炭素が多く溶け込むオーステナイトという組織に変化させ、炭素を鉄の結晶中に固溶し、その後水や油で冷却する事で、
マルテンサイトという非常に硬い結晶に変わります。
（冷却速度が遅いとフェライトやパーライトが出来てしまうため硬くなりません。）

また、焼戻しはマルテンサイトから微細なフェライトやセメンタイトが析出した組織に戻すことで靭性を回復する熱処理です。

このように熱処理においても金属組織の観察は、品質確認のための重要な検査方法のひとつとされています。


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