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スチールを和らげるとき、分子レベルではどうなりますか?

鋼鉄の抑制は、微細構造を変化させる熱処理プロセスであり、その特性が変化します。分子レベルで起こることは次のとおりです。

1。オーステナイト層:

* オーステナイト範囲への加熱: 鋼が特定の温度範囲(通常は平野炭素の場合は723°Cから912°Cの間)に加熱されると、鉄原子はオーステナイトと呼ばれる顔中心の立方体(FCC)結晶構造に再配置します。

* 炭素溶解: この温度では、炭素原子が鉄格子に溶け、固溶体を形成します。これは、炭素原子が鉄全体に均等に分布しているため、鋼の柔軟性と延性を高めることを意味します。

2。クエンチング:

* 迅速な冷却: オーステナイト状態に到達した後、鋼は水、油、または他の消光媒体に急速に急速に冷却されます。この急速な冷却は、炭素原子が鉄格子から拡散するのを防ぎます。

* マルテンサイト層: 急速な冷却は、FCC構造の炭素原子を閉じ込め、オーステナイトをマルテンサイトと呼ばれる高度に歪んだ体中心の四角い結晶構造に変換します。このプロセスは非常に迅速に発生し、しばしば硬度と強度が大幅に増加します。

3。抑制:

* 低温への加熱: 次に、温度は、通常150°Cから650°Cの間で、低温に再加熱されます。このプロセスは「強化」と呼ばれます。

* マルテンサイト分解: 焼き戻し中、マルテンサイトは分解し始め、一部の炭素原子は鉄格子から拡散し、鋼内で小さな炭化物粒子(Fe3c)を形成します。

* ストレス緩和: クエンチング中の急速な冷却プロセスによって引き起こされる内部応力は、焼き戻し中に緩和されます。

* 微細構造修飾: また、炭化物粒子のサイズ、形状、分布も抑制します。鋼の微細構造はより安定し、脆くなります。

4。プロパティの変更:

* 硬度の低下: 焼き戻しは、消光状態と比較して硬度の低下をもたらします。

* 靭性と延性の増加: 焼き戻しにより、鋼の靭性と延性が向上し、亀裂や骨折により耐性があります。

* 機械加工性の改善: また、鋼の加工性が改善され、切断と形状が容易になります。

要約:

加熱鋼は、冷却速度と熱処理の温度を制御することにより、鋼の微細構造を変えるプロセスです。このプロセスにより、鋼の特性が変化し、さまざまなアプリケーションに適しています。

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