応力除去焼なまし(おうりょくじょきょ~)    [a21]

【用語の意味】

加工歪みや応力を開放する目的で、変態点以下で行う低温焼なましのこと。
これにより、応力が解放されて、見かけのひずみ(曲がり量)は増加する場合もある。

【関連する用語】
低温焼なまし
【補足説明】 

応力は品物に内在する「力」であり、「硬さ」なども応力によるものであるため、ここでは「偏応力を緩和する」という意味合いで考えるのが良く、応力除去対象は「加工硬化による偏応力の除去」といえる。

応力除去焼なましは変態点以下で行う低温焼なましの一つで、結晶粒の『再結晶化』を利用する。
加工変形を受けた鋼の温度を上げていくと、約450℃程度以上の温度で変形を受けた部分での再結晶化が起こりやすくなる。再結晶化とは変形した結晶の中の「亜結晶」が結晶粒になって成長するもので、あたかも新しい結晶粒が生まれたように見える。それにより、元の結晶の応力が緩和されたようになる。
この効果は温度が高くなるほど顕著になるが、焼入れ焼戻し品では、温度を上げると硬さの低下があるので、それに見合った温度(500~700℃程度)の適当な温度に加熱し、その加熱後は放冷するのが通常の方法である。

シャフトなどの調質(焼入れ・焼き戻し)品は、その過程で矯正(曲り取り)をされることが多く、これがのちの加工中に変形するという問題が起こりやすい。そのために「調質→矯正→応力除去」という熱処理工程を取るが、この場合は、硬さを低下させないように、焼戻し温度かそれ以下の温度で応力除去焼なましを実施することが多く、この場合でも応力除去効果は大きい。
また、ステンレス鋼の溶接品などで「鋭敏化(耐食性の劣化原因)」を避けるために250℃程度の焼戻しをすることがある。これらは、再結晶化による応力分散というよりも、温度によるピーク応力の開放と考えてよいだろう。
よく誤解されることだが、加熱の過程で応力が解放されることにより、加熱前の状態以上の変形が生じることもある。このことを理解しておく必要がある。

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