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熱処理における過剰残留応力の防止と制御：多工程協調応力緩和

2026-02-28

熱処理における過剰残留応力の防止と制御：多工程協調応力除去

過剰な残留応力は、加工後のワークの変形や使用中の割れを引き起こす重要な原因です。特に厚肉ワークや複雑な構造部品の熱処理後には、ピーク残留応力が500MPaを超えることがあり、製品の寸法安定性に深刻な影響を与えます。その主な原因は、加熱・冷却時の不均一な温度勾配と、相変態に伴う体積変化の不一致により、タイムリーな応力除去ができないことです。

体系的な防止および制御ソリューションには以下が含まれます。

段階的な加熱プロセスを採用し、従来の単一段階加熱を「室温 → 300℃（2時間保持） → 目標温度（保持）」のモードに変更することで、温度勾配による熱応力を低減します。
焼戻しプロセスの最適化：焼入れ後2時間以内にタイムリーに焼戻しを行います。焼戻し温度は材料特性に応じて設定し（中炭素鋼には推奨550-600℃、合金鋼には600-650℃）、保持時間を4～6時間に延長して原子拡散による残留応力を除去します。
補助的な応力除去技術の導入：高精度ワークには振動応力除去（振動数20～100Hz、振幅0.1～0.5mm）を採用するか、深冷処理（-80℃～-120℃で2～4時間保持）を採用することで、残留応力除去率を80%以上に向上させることができます。

部屋13A07 第14階ティエシホールディングタワー 471 新華道江山区武漢市湖北省中国 E-mail: hbeikyn@163.com Tel: 18971549433 Tel: 18971549433

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