DOWA THERMOTECH (THAILAND) CO., LTD.

熱処理の基礎知識：種類、プロセス、用途

熱処理とは、金属や合金の物理的、場合によっては化学的性質を変化させるために、加熱および冷却を制御して行う処理です。この工程により、硬さ、強度、延性、耐摩耗性が向上します。熱処理は自動車、航空宇宙、工具製造、建設業界など幅広い製造業で活用されています。 1. 熱処理の種類 熱処理は目的に応じてさまざまな種類に分類されます。 1.1 焼なまし（アニール） 金属を特定の温度まで加熱し、その後ゆっくり冷却する処理です。 - 硬さを低減し、延性を向上 - 加工性の向上 - 機械加工や溶接による内部応力の除去 主な用途：鋼の製造、銅加工、アルミ成形 1.2 正火（ノーマライジング） 焼なましに似ていますが、冷却は自然空冷で行われます。 - 結晶粒の微細化 - 靭性と強度の向上 - 内部応力の低減 用途：構造用鋼、鉄道レール、自動車部品など 1.3 焼入れ（クエンチング） 金属を高温に加熱後、水、油、または空気中で急冷します。 - 硬さと強度の増加 - 延性の低下 - マルテンサイト構造の形成 使用例：工具、刃物、歯車 1.4 焼戻し（テンパリング） 焼入れ後に行い、脆さを抑えるための処理です。再加熱し、緩やかに冷却します。 - 延性の一部を回復 - 靭性の向上 - 残留応力の緩和 使用例：バネ、切削工具など、硬さと柔軟性が求められる用途に必須 1.5 表面硬化（ケースハードニング） 金属表面のみを硬化させ、芯部は軟らかく保つ手法です。 - 浸炭（カーバライジング）：表面に炭素を導入 - 窒化（ナイトライジング）：窒素を導入 - 高周波焼入れ：電磁場を利用した表面加熱 用途：自動車のギア、ベアリング、カムシャフトなど 2. 熱処理のプロセス 各熱処理法には以下のような工程があります： 2.1 加熱（Heating） 金属を目的の性質変化に応じた温度まで加熱。過熱や結晶粒成長を避けるため、温度制御が重要。 2.2 保持（Soaking） 所定の温度に達した後、一定時間その温度を維持。原子拡散が進行し、構造変化が起こる。 2.3 冷却（Cooling） 冷却方法により性質が決まります。炉冷・空冷（ゆっくり冷却）、油・水・ガス中での急冷（焼入れ）など。 3. 熱処理の主な用途 3.1 自動車業界 - クランクシャフトやカムシャフトの焼入れ - ギアの表面硬化で耐久性向上 - サスペンション用スプリングの焼戻しによる柔軟性確保 3.2 航空宇宙業界 - 高温に耐えるタービンブレードの熱処理 - ランディングギア部品の強化 - 軽量かつ高耐久なアルミ合金の処理 3.3 工具・金型製造 - ドリル刃、ノコ刃などの切削工具の焼入れ - 金型の表面硬化による寿命延長 3.4 建設・インフラ - 高層建築用鋼梁の強化 - 橋梁や鉄道レールに使用される正火鋼材 4. 適切な熱処理方法の選定 熱処理方法の選択には以下が関係します： - 素材の種類（鋼、アルミニウム、チタンなど） - 求める機械的特性（硬さ、靭性、柔軟性） - 最終的な用途（自動車、航空、工具など） 適切な熱処理により、製品性能の向上、故障率の低減、部品寿命の延長が実現します。 推奨ソリューション：Dowa Thermotech 熱処理サービス 高精度で信頼性の高い熱処理ソリューションをお求めなら、Dowa Thermotechにお任せください。焼入れ、焼戻し、表面硬化における高度な熱処理技術で、さまざまな業界に最適な材料性能を提供いたします。

ショットピーニングとは？疲労強度を向上させる表面改質技術

ショットピーニングとは、金属部品の構造強度を高めるために、表面に制御された衝撃力を加える産業用の表面処理技術です。 ショットピーニングとは？ ショットピーニングは、小さな球状メディア（スチールショットやセラミックビーズなど）を高速度で金属表面に衝突させることにより、表面に残留圧縮応力を与える処理です。この圧縮応力により、金属の疲労強度や耐摩耗性が大幅に向上します。 この技術は、航空機、自動車、重機械、精密機器などの**繰り返し荷重を受ける部品**に広く使用され、製品寿命を延ばすのに貢献しています。 ショットピーニングの基本原理 ショットメディアを圧縮空気または機械的な力で高速に投射し、金属表面に局所的な塑性変形を引き起こします。この繰り返しの衝撃により、金属表面層に残留圧縮応力が形成され、引張応力を打ち消すことで疲労亀裂の発生を抑制し、部品の耐久性を向上させます。 用途とメリット ショットピーニングは以下のような業界で活用されています： - 航空機部品（例：タービンブレード、ギア） 　→ 繰り返し荷重による疲労を低減し、寿命を大幅に延長 - 自動車部品（例：サスペンションスプリング、クランクシャフト） 　→ 疲労強度を高め、振動による摩耗にも強くなる - 医療機器・精密機械 　→ 表面応力を精密に管理し、亀裂や摩耗のリスクを最小化 最適なショットピーニング処理を行うことで、部品寿命が1.5〜2倍に延びることもあり、設計の自由度や安全性の向上につながります。 処理条件と品質への影響 ショットピーニングの効果は、以下のようなパラメータに左右されます： - ショット材質：スチール、ステンレス、セラミック、ガラスなど、用途に応じて選定 - ショットサイズ：小さいメディアほど表面は滑らかになるが、圧縮層は浅くなる - ピーニング強度（アルメン強度）：アルメンストリップで測定し、処理品質を評価 これらのパラメータを適切に調整することで、目的とする性能特性を効率的に実現できます。

金属表面処理とは？金属部品の保護・性能向上・寿命延長のための技術

金属表面処理とは、金属の耐食性（さびにくさ）、耐摩耗性、硬度、さらには外観を向上させるための加工プロセスです。表面処理には、メッキ、塗装、化学処理、さらにはサーマルスプレーやPVD/CVDコーティング**といった先進技術まで、さまざまな方法があります。 ■ 金属表面処理の目的 - 錆や腐食への耐性を向上 - 硬度と耐摩耗性の改善 - 耐熱性や非粘着性など、特殊な機能を付与 - 外観の美しさ向上や識別目的での加工 - 汚れや菌の付着を抑制（食品・医療業界に有効） ■ 代表的な金属表面処理の種類 - 溶融亜鉛めっき（ガルバナイジング）：優れた防錆効果、屋外構造物に最適 - 産業用塗装：耐久性と色彩を追加 - 電気メッキ（ニッケル・クロムなど）：光沢と強度を強化 - サーマルスプレーコーティング：ブレードやポンプなど高耐久部品向け - PVD/CVDコーティング：金型や高精度部品に対応 ■ 金属表面処理が活用される主な業界 - 自動車・自動車部品業界 - 金型・機械加工業界 - 航空宇宙産業 - 電子機器産業 - 食品・製薬業界 ■ 適切な表面処理方法の選び方 処理方法の選定には以下のような要素を考慮します： - 部品の素材（鋼、ステンレス、アルミニウムなど） - 使用環境（屋内/屋外、湿度、薬品暴露など） - 見た目や特殊機能の必要性 - 予算や生産量 金属表面処理は、部品の耐久性を高め、メンテナンスコストを削減し、製品全体の品質向上に大きく貢献する重要な技術です。