鋼材の焼入れとは？ 加工に関わる熱処理の基礎知識

焼入れ以外の熱処理の種類

鋼材の熱処理には、焼入れ以外にも3つの方法があります。それぞれの特徴や得られる効果は、以下のとおりです。

・焼きもどし

焼入れによって鋼は硬くなりますが、靭性がないため割れやすく、材料として使いにくくなります。焼入れ後に再加熱することで、硬さを調節しながら靭性を高め、金属を粘り強くするのが焼もどしです。英語ではテンパリング（Tempering）と呼ばれ、JIS記号では「HT」となります。

焼入れだけでは材質としての丈夫さが得られないため、焼入れの後 には焼もどしもセットで行うのが基本です。焼もどしの方法は、150～200℃で行う低温焼もどし、550～650℃で行う高温焼もどしの2つに大きく分けられます。

・焼なまし

適切な温度で鋼材を熱した後、長時間かけて冷却するのが焼なまし（焼鈍・しょうどん）です。英語ではアニーリング（Annealing）、JIS記号では「HA」となります。

焼なましの目的は、鋼材の成分や組織を均質化したり、炭化物偏在や加工硬化を改善して加工性・切削性を得たり、応力を取り除き割れを防いだりすることです。どのような効果を得たいかによって、拡散焼なまし・完全焼なまし・球状化焼なまし・等温変態焼なまし・応力除去焼なましなど、焼なましの方法は異なります。

・焼ならし

鋼材は鋳造や鍛造、圧延といった方法で作られますが、そのままでは組織が不均一で、十分な強度がありません。焼ならし（焼準・しょうじゅん）は、金属の組織を均一化し、機械的性質を高める目的で行う熱処理です。英語ではノーマライジング（Normalizing）、JIS記号では「HNR」と表記されます。

変態点より30～50℃高い温度まで加熱したあと、空中放冷により冷やすことで、加工時の影響を取り除きます。 このとき、常温まで空中で放冷する方法を普通焼ならし、熱した鋼材を火色が消失する温度まで空中放冷してから、容器内でさらにゆっくり冷却する方法を二段焼ならしと呼びます。 材料が大きい場合、表面と内部で温度差が出るため、二段焼ならしを行うのが一般的です。