適切な焼入れ媒体を選択することは、目的の熱処理結果を達成するための重要なことです。適切な計算は、金属における冷却率、硬度、残留応力を決定するのに役立ちます。この記事では、焼入れ媒体および熱処理結果の予測に使用される重要な計算について説明します。

冷却率計算

焼入れ時の冷却率は、金属の微細構造と機械的特性に影響を及ぼします。温度差を時間とともに計算します。基本的な方式は次のとおりです。

冷却率 = (初期温度 - 最終温度) / 時間

冷却速度の正確な測定は、歪みやひびを起こさないで目的の硬度を提供する媒体を選ぶのに役立ちます。

熱伝達係数

熱伝達係数(h)は金属表面から効果的に熱が取除かれる方法を示します。それは焼入れ媒体および条件によって決まります。それは冷却のニュートンの法を使用して計算されます:

Q = h * A * (T surface - T medium)

Qは熱フラックスであるところ、Aは表面区域、T surfaceは金属の表面温度であり、T mediumは癒やす媒体の温度です。

硬さ予測

熱処理後の最終硬さ予測には、冷却曲線と微細構造変換の計算が含まれます。Jominy エンド ケイン テスト データは、冷却速度を硬度レベルに関連付けるために使用されます。

硬度(HRC)は、実験データから得られる空圧式やチャートを用いて、冷却率と鋼組成物に基づいて推定することができます。

追加計算

残留応力や歪みも重要な考慮事項です。温度勾配や材料特性に基づいて、計算には応力分析が伴います。これらは、欠陥を最小限に抑えるためにパラメータを焼くことを最適化するのに役立ちます。