焼なまし

拡散焼なまし

凝固した状態の金属は組織が不均一になっていて、内部応力の作用による歪みが生じていることもあります。拡散焼なましは素材を加熱して、その名の通り金属原子を一度拡散させることで素材全体の組織を均一化して内部応力や歪みを除去する方法です。ソーキングとも呼ばれます。他の焼なましと比較して加熱温度が高く、融点直下まで熱します。そのため、高い素材の均質化効果が得られます。

完全焼なまし

一般的に「焼なまし」と言えば、この方法を指します。内部応力が発生して歪みが生じる原因として、金属が凝固する際に起こる格子欠陥が挙げられます。完全焼なましは変態点＋50℃くらいまで加熱させ、その後冷炉で時間をかけて徐々に冷却する熱処理です。金属を再結晶化させることで格子欠損を矯正し、内部応力や歪みを除去し、さらに素材を軟化させる効果もあります。冷却速度で硬さを調整することが可能で、冷却速度が遅ければ遅いほど素材が柔らかくなります。

球状化焼なまし

特に炭素工具鋼、合金工具鋼、軸受鋼には必ずといって良いほど行われる熱処理です。こうした素材は板状の結晶が交互に折り重なっている形で凝固しています。これをA1点直下あるいは直上の温度にまで加熱します。これによって板状だった金属結晶が球状に変化します。その後、徐々に冷却を行うことで素材に靭性をもたせます。

応力除去焼なまし

切削などの加工や鋳造、溶接の際に生じた残留応力や歪みを除去するために行われる熱処理です。再結晶温度以上、A1変態点以下という比較的低い温度まで加熱し、その後炉冷します。450℃以下であれば空冷することもあります。応力除去焼なましを行うことで、結晶粒がより微細になった状態で再配列し、応力や歪みがない状態となります。