金属部品の加工方法について
金属の加工について
金属加工とは、解釈しやすい表現に直すと金属の材料を加工する技術のこと全般を指しています。
専門的な言い方になると、金属の塑性加工として認識されています。金属の素材そのものが有している塑性の性能を利用して荷重などを金属に与えることにより形状を変質させて製品を生成する技術全般を指しています。金属とは外力を与えることにより、金属が元の形に戻ろうとする弾性限界の力が働きます。弾性限界域での荷重ですと外力を与えることを止めてしまうと元の形に戻ります。しかし、弾性限界域を超えて塑性域に入ると、今度は外力を与えることを止めてしまっても金属は元の形に戻ることができなくなってしまい形状が変質したままとなります。この現象を歪と表現しており、目的とする形状に生成する金属を歪ませることを称して金属の塑性加工としています。
熱処理加工について
部品そのものに熱処理に伴う高温と低温を付与することにより結晶組織の改善を促すことができます。生成する製品によって定められている硬度を増大させることも可能ですし、靭性を増大させることも可能です。このような特定の目的を付与するための処理を熱処理と称しています。
全体熱処理について
部品全域を対象とした金属の組織を変状させる目的で施す処理です。主目的として、鋼材に適用される熱処理の種類として焼き入れ・焼き戻しといった処理を施します。一度、加工して硬化させた材料を柔らかくするための手法としては焼きなまし処理があり、材料の結晶組織そのものを整えるための手法として焼きならし処理があります。焼きなまし処理については、アルミニウム、真鍮といった鋼以外の材料にも使用できることから適用範囲が広いと言えるでしょう。これらの他には、鋼の経時変状を抑えるために使用するサブゼロ処理や、合金成分を融解させることにより性質を返上させる固溶化処理があります。
表面熱処理について
部品の表面のみを限定して加熱することによる焼き入れを施す手法があります。表面に炭素を浸透させることにより、焼き入れを実施し炭素の成分により表面を硬化させる手法があります。炭素は、橋梁の桁を補強する際にも炭素繊維シートとして使用されている実績があることから非常に強い強度を発現させる性質を持っていることで有名です。部品そのものを高温の窒素で充満されている空間に置くことにより、窒素を浸透させて表面に所定の強度を付与して硬化させる窒化処理も存在します。