熱処理における変形・残留応力・割れの発生メカニズムと対策

なぜ、熱処理により、鋼製部品には変形や割れが生じるのでしょうか。このような質問に対する答えは、熱処理の通常の解説書には書かれていないような気がします。実は、この問題の本質は、シミュレーションとその結果の分析により、ようやく明らかになってきたというのが実情です。そして、シミュレーションの本格利用から10数年を経ることで、日本刀の焼入れによる反りをはじめとして、通説をくつがえす知見が得られてきています。 　本セミナーではできるだけ分りやすく、熱処理による変形、残留応力、そして焼割れの発生のメカニズムについて説明したいと思っています。もちろん、浸炭焼入れ、高周波焼入れ、窒化のような実際のプロセスでの現象にまで踏み込むつもりです。変形と割れのメカニズムだけでなく、その知見を対策に活かす方法、さらにはこの分野の国内外での取組みとその展望についてお話しいたします。シミュレーションの結果から現象の本質を知ることが、現場での問題の根本的な解決に結びつくものと考えます。

1. 熱処理における変形・残留応力・割れの概要
   1. 熱処理変形・焼割れの事例
   2. 変形と応力・ひずみの関係
   3. 変形と残留応力の発生理由
   4. 焼割れの発生理由
2. 熱処理シミュレーションの仕組み
   1. 熱処理シミュレーションの開発の経緯とシステムの概要
   2. 相変態とそのモデル
   3. 各種ひずみとそのモデル
3. 熱処理部品における変形・応力・割れの発生メカニズム
   1. 軸の焼曲り (日本刀の反り)
   2. 焼入れ円柱の変形と残留応力
   3. 片側浸炭板の焼曲り
   4. 浸炭焼入れリングの変形と残留応力
   5. 高周波焼入れリングの変形と残留応力
   6. 窒化による変形と残留応力
   7. 部品の焼割れ (水素の寄与)
4. 熱処理シミュレーションによる問題解決と展望
   1. 海外での取組み
   2. 国内での取組み
   3. 展望
• 質疑応答