焼入れと焼戻しは、316Lステンレス鋼などの材料の機械的特性を向上させるために用いられる熱処理プロセスです。これらのプロセスは、耐食性を維持しながら硬度、強度、靭性を向上させるためによく使用されます。316Lステンレス鋼帯に焼入れと焼戻しを適用する方法は以下の通りです。
- 焼鈍（オプション）：焼入れと焼戻しの前に、316Lステンレス鋼帯を焼鈍処理することで内部応力を軽減し、均一な特性を確保することができます。焼鈍処理では、鋼材を特定の温度（通常は約1040℃）まで加熱し、その後、制御された方法でゆっくりと冷却します。
- 焼入れ: 316L ステンレス鋼ストリップを、特定の組成に応じて通常 1850 ～ 2050°F (1010 ～ 1120°C) 程度のオーステナイト温度まで加熱します。
均一に加熱されるように、十分な時間、鋼をこの温度に保持します。
鋼板を焼入れ媒体（通常は油、水、またはポリマー溶液）に浸漬することで、急速に焼入れを行います。焼入れ媒体の選択は、鋼板の要求特性と厚さに応じて異なります。
焼入れにより鋼は急速に冷却され、オーステナイトからより硬く脆い相（通常はマルテンサイト）へと変化します。 - 焼き戻し：焼入れ後、鋼は非常に硬くなりますが、脆くなります。靭性を高め、脆さを軽減するために、鋼は焼き戻し処理されます。
焼戻し温度は非常に重要であり、通常は300～1100°F（150～590°C）の範囲で、求められる特性に応じて異なります。正確な温度は用途によって異なります。
鋼を焼き戻し温度で一定時間保持します。保持時間は、希望する特性に応じて異なる場合があります。
焼き戻し処理は鋼の硬度を低下させ、靭性と延性を向上させます。焼き戻し温度が高いほど、鋼はより柔らかく、より延性を持つようになります。 - 冷却: 焼き戻し後、316L ステンレス鋼ストリップを空気中で自然に冷却するか、制御された速度で室温まで冷却します。
- 試験と品質管理：焼入れ・焼戻し処理を施した鋼板が、所定の仕様と特性を満たしていることを確認するために、機械的試験と冶金学的試験を実施することが重要です。これらの試験には、硬度試験、引張試験、衝撃試験、微細組織分析などが含まれます。温度や時間などの焼入れ・焼戻しの具体的なパラメータは、用途に必要な特性に基づいて決定する必要があり、実験と試験が必要となる場合もあります。316Lステンレス鋼において、耐食性を維持しながら、硬度、強度、靭性の望ましいバランスを達成するには、加熱、保持、焼入れ、焼戻しのプロセスを適切に制御することが不可欠です。さらに、高温プロセスや焼入れ媒体を扱う際には、安全対策を講じる必要があります。
投稿日時: 2023年9月5日