鉄鋼の熱処理のページにようこそ
このHPは、鉄鋼の熱処理について紹介しています。内容は5つに分かれています。
鋼の熱処理で、熱処理の理論、材料、作業、設備、検査・試験などを、教科書的にならないように、現場的な内容を含めて、広範囲に説明しています。
長い文章になっていますので、パソコンなどの大きな画面で読んで頂くのがおすすめです。 熱処理用語の意味や簡単な解説は、下の「熱処理用語の解説」でも説明しています。
ソルトバスは、溶融塩を使って加熱冷却する、少しニッチな熱処理設備です。 ソルトバスを用いると、普通の加熱炉では難しい「恒温熱処理」という、特殊な熱処理ができます。 しかし、維持管理などの問題も多く、この設備は、時代とともに消えゆく運命にあります。
熱処理用語について説明しています。 INDEX（目次ページ）では、あいうえお順から熱処理用語の解説記事を検索していただけます。
多くの人が疑問に思っていることや、よく質問を受ける内容、知っていると役に立ちそうな熱処理関連の内容を取り上げて説明しています。
私は、金属せん断刃物の製造に携わってきました。この分野も、昭和年代にはいろいろな研究が行われましたが、当時の貴重な資料は、時間とともに消えていっています。 刃物の寿命延長は産業においては究極の問題であり、それには、材料、熱処理などの知識が不可欠なことから、何かの役に立れるようにと、この記事を残しています。
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はじめに：鉄鋼は最も有用な金属
鉄鋼とそれを支える鉄鋼産業については、若い方には興味が薄いかもしれませんが、第2次世界大戦後には鉄鋼は「産業のコメ」と呼ばれ、鉄鋼産業は、日本の復興と発展にに大きく貢献しました。
さらに、鉄鋼製品は、現在においても、金属の中で、最も多用されている金属です。
日本は、1970年代に粗鋼生産（溶鉱炉から出る鉄の量）が世界第1位になり、その後、1996年に中国に世界一の座を明け渡しましたが、その後も、日本国内の生産量はずっと1億トン前後で変わっておらず、現在も世界3位の粗鋼生産量で、鉄鋼はあらゆる生活に強く関係しています。
熱処理対象の鉄鋼材料は全生産量の22％・・・さらに
2022年の例では、粗鋼生産は8785万トンの年間鉄鋼生産量があり、そのうち、約78％は「普通鋼」と呼ばれる鉄鋼が生産されています。 この普通鋼は、このHPで説明するような熱処理をしないまま、建材や橋梁などに使用される鉄鋼種です。
その残りの約22％の鋼材が、何らかの熱処理をする鋼種です。
22％の製造量を100としての内訳の約53％が「機械構造用鋼材」で、これは、機械部品や自動車部品等になる鋼材です。
一般的な熱処理説明が機械構造用鋼が中心の説明になっているのですが、その重要度から言えば当然でしょう。
機械構造用鋼を除いた、残りの47％の割合では、ベアリング鋼やバネ鋼などの特殊用途鋼が38％で、これらは比較的用途が定まっているのですが、汎用的な金型部品や工具を作るための「工具鋼鋼材」は9％で、全鉄鋼生産量からみると0.2％以下しか製造されていない鋼材ですが、熱処理が製品性能を決める大きな要素なので、このHPでは、工具鋼については、やや詳しく取り上げて説明しています。
さらに、工具鋼9％のほとんど（約7割、全体量の0.14％）は、合金工具鋼に分類されるもので、しばしばクローズアップされる「高速度工具鋼（ハイスと呼ばれます）」は、全鉄鋼生産量の0.04％しか毎年生産されていません。
しかしこの高速度工具鋼は、工具としての重要性は非常に高いので、製造量は非常に少なくても、高速度工具鋼についても、多くのページで取り上げて紹介しています。
このHPで取り上げる熱処理は、主に、機械部品などの用途の「機械構造用鋼鋼材」、工具などの「合金工具鋼鋼材」「高速度工具鋼鋼材」についての説明に多くのページを割いています。
この、熱処理ですが、鋼材製造過程で鋼材メーカーの製造工程中で行うものと、メーカーから出荷された後に、製品になる工程中で行われる場合がありますが、機械部品や金型などの熱処理には、工具や機械部品の寿命に関係するために、多くの人にとっては、製品の品質に関係する熱処理について関心があることを踏まえて、教科書的になりすぎないように、一般の書籍で説明されていない現場の熱処理的な考え方なども説明に加えています。
熱処理資料の多くは1950年前後のものです
このHPで紹介している熱処理の基礎資料の多くは昭和年代のもので、日本が急成長した激動期に作られた古い資料が多く、現在の熱処理技術の基本はその当時にほとんどが確立されたものです。
もちろん、現在の製鋼技術や鋼材品質は昭和年代のものとは比べ物にならないほどに高品質になり、熱処理後の鋼材特性も当然向上しているのですが、残念ながら、熱処理関連の基礎研究は、鉄鋼業関連企業が日本の基幹産業であった昭和後期以降はあまり進展していないために、熱処理基礎技術もほとんどその当時から進歩していない部分も多いのです。
しかし、鋼材品質が向上し、熱処理設備や熱処理の作業技術が安定化したことで熱処理後の品質特性の向上しただけでなく、不具合や問題点の減少が顕著になっています。
昭和後期から現在に至るまでに、日本の鉄鋼関連企業は景気の波に翻弄されてきましたが、特に昭和後期から平成初期の製鋼関連企業やその技術者の方々は材料や熱処理に関していろいろな貴重なデータを残してくれています。
私は1970年代に、鉄鋼熱処理と金属せん断刃物を作る第一鋼業（株）【本社は大阪市】に就職し、40年以上にわたって材料と熱処理などに関わる仕事をしてきましたが、その間に、第一鋼業が保有する多くの資料をもとに、第一鋼業の要請や協力を頂いて、平成15年頃から、それらをこのHPで紹介してきました。
入社当時は業務用コピー機が出始めた頃で、コピー画質も良くなく、もちろん、PDFなどの電子記録もできませんでしたので、このHPにも古い資料で見にくく、文献の出所もはっきりしないものが多いのですが、近年に販売されている書籍には、同様のデータを見やすくして掲載されていますのでそれをご覧いただくといいのですが、このHPには、古いままのものもあることをご容赦ください。
記述内容が本の記事と違う？
このHP記事を読まれて、「販売されている書籍に書いてある内容とちがう」と感じる記述もあるかもしれませんが、このHPは熱処理の教科書でなく、実際の現場の熱処理を踏まえたものも取り上げています。
熱処理的に小さなテストピースで熱処理するものと現実の製品の熱処理は当然違ったものになるので、ここでは、現場の熱処理やテストピースの熱処理との違いを多く紹介することや、「生きた熱処理」を感じていただくために書籍や文献データを引用させていただいていますし、実験やシミュレーションした独自の図表など独自のものを使用しています。
ただ、このHPは個人的な文書ですので、質問などはこちらのプライバシーポリシーページのメールフォームをご利用いただくようにお願いします。 絶対にこのHP内容について第一鋼業へに問合わせしないようにお願いします。
鉄鋼熱処理はすでに老成した技術？
現在では、ある鋼種の機械部品を＊＊の硬さにしたいということであれば、炉（加熱設備）のタッチパネルやパソコンなどに表示される条件や選択肢を選んで、炉（加熱設備）の前に品物を置いてスタートボタンを押せば、数時間後には出来上がって炉から出てくるという状態までパターン化や自動化がされてきています。
もちろんそれには、1950年代の熱処理技術が生かされているのですが、古い知識を勉強する必要があるのかと思われるかもしれません。
しかし私は、熱処理のやり方やその結果の状態がわかる・知るということ以上に、何かの異常が起きたときの対策や再発防止などに対応できるためには、それらが大切だと考えていますので、このHPの記事が何かの参考になればいいと考えています。
今、熱処理現場では、急激に「標準化」が進んでいます。 標準化は、企業に与える利益も大きいのですが、「深く考えない人間」を増やしかねません。
そういう風潮に流されないで、材料や熱処理の真髄を理解し、寿命対策や問題処理のために少しでも役立てればいいと考えて今後もこのHP を運用していきたいと考えています。
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（来歴）R1.8見直し R1.10 CSS変更 R3.10全面見直し 最終確認R6.4月
