初析の炭化物(しょせきのたんかぶつ)    [s18]

【用語の意味】
溶けた状態の鋼を冷却して凝固させる際に、オーステナイト中に析出する炭化物。1次炭化物ともいう。高炭素高合金工具鋼では、耐摩耗性向上に寄与する。
【補足説明】

例えばSKD11(C1.5%、Cr12.0%、Mo1.0%他)では、製鋼時に1550℃程度の高温では、ほとんどすべての元素が解けている状態であるが、溶湯を鋳込んで固める際に徐冷されると、融点の高い成分のものから順番に凝固する。まず合金元素の炭化物が析出した後に、その他の成分が溶け込んだオーステナイト(固溶体)となって凝固する。この状態はすでに固体であり、さらに徐々に温度が低下して、それが1050℃程度の焼入れ温度において、すでに生成している炭化物が「初析の炭化物=共晶炭化物」と考えればいい。すなわち、「鋼塊」がその後の製造過程で「鋼材」になって、機械加工後に熱処理(焼入れ焼戻し)するときに、素地(マトリックス)に溶け込まない炭化物と溶け込む炭化物があり、溶け込まない炭化物が初析の炭化物である。
初析の炭化物は共析炭化物に比べて大きい場合が多いので、その量の多少は耐摩耗性を左右する。一般的にそれが多ければ耐摩耗性は高くなるが、残念ながら「じん性」を低下させる要素である。
このことは、初析の炭化物の種類、形状、量などをコントロールするのが製鋼技術で、それが鋼材の性質を決めるものといっていい。


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