熱処理
焼入れと硬さの試験法の種類および硬さ換算表について掲載しています。
鉄鋼材料の熱処理
| 名称 | ビッカース硬さ（HV） | 焼入れ深さ（mm） | 歪み | 処理できる材質 | 代表的材質 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 全体焼き入れ（ズブ焼き入れ） | 750以下 | 全体 | 材料によって異なる | 高炭素鋼 C＞0.45% | SKS3 SKS21 SUJ2 SKH51 SKS93 SK4 S45C | ・鋼を硬化し、または強さを増加するため変態点以上適当な温度に加熱した後、適当な媒剤中で急速に冷却する操作 ・スピンドルなどの長物や精密部品には使用しない方がよい |
| 浸炭焼入れ | 750以下 | 標準0.5 最大2 | 中 | 低炭素鋼 C＜0.3% | SCM415 SNCM220 | ・部分焼入れ可 ・焼入れ深さを図面に指示すること ・精密部品に適する |
| 高周波焼入れ | 500以下 | １～2 | 大 | 中炭素鋼 C0.3～0.5% | S45C | ・高周波誘導電流によって､鋼材の表面を急熱し続いて急冷して硬化させる方法 ・部分焼入れ可 ・少量ではコスト高 ・耐疲労性に優れる |
| 窒化焼入れ | 900～1,000 | 0.1～0.2 | 小 | 窒化鋼 | SACM645 | ・鋼の表面に硬い窒化化合物の硬化層を形成させる表面硬化法 ・焼入れ硬さ最も大 ・精密部品に適する ・すべり軸受用スピンドルに適する |
| タフトライド® デュルフェリット社の 登録商標です （塩浴窒化） | 炭素鋼500 ステンレス1,000 | 0.01～0.02 | 小 | 鉄鋼材料 | S45C SCM415 SK3 ステンレス | ・タフトライド®は軟窒化と呼ばれる窒化処理法（塩浴窒化）の一つである ・耐疲労、耐摩耗性良好 ・耐食性は亜鉛メッキと同程度 ・熱処理後の研磨はできないので精密部品には不適 ・無給油潤滑に適する |
硬さ試験法の種類とその適用部品
| 試験方法 | 原理 | 適用熱処理部品 | 特色 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| ブリネル硬さ | 球圧子（鋼または超硬合金）で試験面にくぼみをつけた時の試験荷重をくぼみ直径から求めた表面積で除した商 | ・焼きなまし ・焼きならし ・固定化などをした素材 | ・くぼみが大きいので硬さ不均一な材料、素材、鍛造品に適している ・小さい試料や薄い試料には適さない | JIS Z2243 |
| ロックウェル硬さ | ダイヤモンド圧子や球圧子を用いて基準荷重、試験荷重をかけて試験機の指示装置に表示された硬さ値から求める | ・焼入れ、焼戻し品 ・浸炭処理 ・窒化処理 ・銅、黄銅、青銅などの薄い板 | ・短時間で硬さ値が得られる ・現物での中間検査に適する ・30種類と多く注意を要する | JIS Z2245 |
| ショア硬さ | 試料の試験面上に一定の高さからハンマーを落下させ、そのはね上がり高さから硬さを求める | ・焼入れ、焼戻し品 ・窒化処理 ・浸炭処理などした大型部品 | ・操作が非常に簡単で短時間でデータが得られる ・大型部品に適している ・くぼみが浅く目立たないので製品に適する ・小型軽量で持ち運べる | JIS Z2246 |
| ビッカース硬さ | 対面角136°のダイヤモンド四角錐圧子で試験面にくぼみをつけた時の試験荷重とくぼみの対角線長からくぼみの表面積を求めて値を出す（換算は自動的） | ・高周波焼入れ、浸炭、窒化、電気メッキ、セラミックコーティングなどの硬化層が薄いもの ・浸炭、窒化処理品の硬化層深さ | ・小さい試料、薄い試料などに適している ・圧子がダイヤモンドなのでどんな硬い材料でも試験できる | JIS Z2244 |
鋼のロックウェルC硬さに対する近似的換算値*1
| （HRC）ロックウェル Cスケール硬さ | （HV）ビッカース硬さ | ブリネル硬さ（HB） 10mm球 荷重3000kgf | ロックウェル硬さ*3 | ロックウェルスーパーフィシャル硬さ ダイヤモンド円錐圧子 | （Hs）ショア硬さ | 引張強さ（近似値）MPa (kgf/mm2)*2 | ロックウェルCスケール硬さ*3 | |||||
| 標準球 | タングステンカーバイド球 | （HRA）Aスケール荷重60kgf ダイヤモンド円錐圧子 | （HRB）Bスケール荷重100kgf 径1.6mm (1/16in) 球 | （HRD）Dスケール荷重100kgf ダイヤモンド円錐圧子 | 15-Nスケール荷重15kgf | 30-Nスケール荷重30kgf | 45-Nスケール荷重45kgf | |||||
| 68 | 940 | － | － | 85.6 | － | 76.9 | 93.2 | 84.4 | 75.4 | 97 | － | 68 |
| 67 | 900 | － | － | 85.0 | － | 76.1 | 92.9 | 83.6 | 74.2 | 95 | － | 67 |
| 66 | 865 | － | － | 84.5 | － | 75.4 | 92.5 | 82.8 | 73.3 | 92 | － | 66 |
| 65 | 832 | － | (739) | 83.9 | － | 74.5 | 92.2 | 81.9 | 72.0 | 91 | － | 65 |
| 64 | 800 | － | (722) | 83.4 | － | 73.8 | 91.8 | 81.1 | 71.0 | 88 | － | 64 |
| 63 | 772 | － | (705) | 82.8 | － | 73.0 | 91.4 | 80.1 | 69.9 | 87 | － | 63 |
| 62 | 746 | － | (688) | 82.3 | － | 72.2 | 91.1 | 79.3 | 68.8 | 85 | － | 62 |
| 61 | 720 | － | (670) | 81.8 | － | 71.5 | 90.7 | 78.4 | 67.7 | 83 | － | 61 |
| 60 | 697 | － | (654) | 81.2 | － | 70.7 | 90.2 | 77.5 | 66.6 | 81 | － | 60 |
| 59 | 674 | － | (634) | 80.7 | － | 69.9 | 89.8 | 76.6 | 65.5 | 80 | － | 59 |
| 58 | 653 | － | 615 | 80.1 | － | 69.2 | 89.3 | 75.7 | 64.3 | 78 | － | 58 |
| 57 | 633 | － | 595 | 79.6 | － | 68.5 | 88.9 | 74.8 | 63.2 | 76 | － | 57 |
| 56 | 613 | － | 577 | 79.0 | － | 67.7 | 88.3 | 73.9 | 62.0 | 75 | － | 56 |
| 55 | 595 | － | 560 | 78.5 | － | 66.9 | 87.9 | 73.0 | 60.9 | 74 | 2075 (212) | 55 |
| 54 | 577 | － | 543 | 78.0 | － | 66.1 | 87.4 | 72.0 | 59.8 | 72 | 2015 (205) | 54 |
| 53 | 560 | － | 525 | 77.4 | － | 65.4 | 86.9 | 71.2 | 58.5 | 71 | 1950 (199) | 53 |
| 52 | 544 | (500) | 512 | 76.8 | － | 64.6 | 86.4 | 70.2 | 57.4 | 69 | 1880 (192) | 52 |
| 51 | 528 | (487) | 496 | 76.3 | － | 63.8 | 85.9 | 69.4 | 56.1 | 68 | 1820 (186) | 51 |
| 50 | 513 | (475) | 481 | 75.9 | － | 63.1 | 85.5 | 68.5 | 55.0 | 67 | 1760 (179) | 50 |
| 49 | 498 | (464) | 469 | 75.2 | － | 62.1 | 85.0 | 67.6 | 53.8 | 66 | 1695 (173) | 49 |
| 48 | 484 | 451 | 455 | 74.7 | － | 61.4 | 84.5 | 66.7 | 52.5 | 64 | 1635 (167) | 48 |
| 47 | 471 | 442 | 443 | 74.1 | － | 60.8 | 83.9 | 65.8 | 51.4 | 63 | 1580 (161) | 47 |
| 46 | 458 | 432 | 432 | 73.6 | － | 60.0 | 83.5 | 64.8 | 50.3 | 62 | 1530 (156) | 46 |
| 45 | 446 | 421 | 421 | 73.1 | － | 59.2 | 83.0 | 64.0 | 49.0 | 60 | 1480 (151) | 45 |
| 44 | 434 | 409 | 409 | 72.5 | － | 58.5 | 82.5 | 63.1 | 47.8 | 58 | 1435 (146) | 44 |
| 43 | 423 | 400 | 400 | 72.0 | － | 57.7 | 82.0 | 62.2 | 46.7 | 57 | 1385 (141) | 43 |
| 42 | 412 | 390 | 390 | 71.5 | － | 56.9 | 81.5 | 61.3 | 45.5 | 56 | 1340 (136) | 42 |
| 41 | 402 | 381 | 381 | 70.9 | － | 56.2 | 80.9 | 60.4 | 44.3 | 55 | 1295 (132) | 41 |
| 40 | 392 | 371 | 371 | 70.4 | － | 55.4 | 80.4 | 59.5 | 43.1 | 54 | 1250 (127) | 40 |
| 39 | 382 | 362 | 362 | 69.9 | － | 54.6 | 79.9 | 58.6 | 41.9 | 52 | 1215 (124) | 39 |
| 38 | 372 | 353 | 353 | 69.4 | － | 53.8 | 79.4 | 57.7 | 40.8 | 51 | 1180 (120) | 38 |
| 37 | 363 | 344 | 344 | 68.9 | － | 53.1 | 78.8 | 56.8 | 39.6 | 50 | 1160 (118) | 37 |
| 36 | 354 | 336 | 336 | 68.4 | (109.0) | 52.3 | 78.3 | 55.9 | 38.4 | 49 | 1115 (114) | 36 |
| 35 | 345 | 327 | 327 | 67.9 | (108.5) | 51.5 | 77.7 | 55.0 | 37.2 | 48 | 1080 (110) | 35 |
| 34 | 336 | 319 | 319 | 67.4 | (108.0) | 50.8 | 77.2 | 54.2 | 36.1 | 47 | 1055 (108) | 34 |
| 33 | 327 | 311 | 311 | 66.8 | (107.5) | 50.0 | 76.6 | 53.3 | 34.9 | 46 | 1025 (105) | 33 |
| 32 | 318 | 301 | 301 | 66.3 | (107.0) | 49.2 | 76.1 | 52.1 | 33.7 | 44 | 1000 (102) | 32 |
| 31 | 310 | 294 | 294 | 65.8 | (106.0) | 48.4 | 75.6 | 51.3 | 32.7 | 43 | 980 (100) | 31 |
| 30 | 302 | 286 | 286 | 65.3 | (105.5) | 47.7 | 75.0 | 50.4 | 31.3 | 42 | 950 (97) | 30 |
| 29 | 294 | 279 | 279 | 64.7 | (104.5) | 47.0 | 74.5 | 49.5 | 30.1 | 41 | 930 (95) | 29 |
| 28 | 286 | 271 | 271 | 64.3 | (104.0) | 46.1 | 73.9 | 48.6 | 28.9 | 41 | 910 (93) | 28 |
| 27 | 279 | 264 | 264 | 63.8 | (103.0) | 45.2 | 73.3 | 47.7 | 27.8 | 40 | 880 (90) | 27 |
| 26 | 272 | 258 | 258 | 63.3 | (102.5) | 44.6 | 72.8 | 46.8 | 26.7 | 38 | 860 (88) | 26 |
| 25 | 266 | 253 | 253 | 62.8 | (101.5) | 43.8 | 72.2 | 45.9 | 25.5 | 38 | 840 (86) | 25 |
| 24 | 260 | 247 | 247 | 62.4 | (101.0) | 43.1 | 71.6 | 45.0 | 24.3 | 37 | 825 (84) | 24 |
| 23 | 254 | 243 | 243 | 62.0 | 100.0 | 42.1 | 71.0 | 44.0 | 23.1 | 36 | 805 (82) | 23 |
| 22 | 248 | 237 | 237 | 61.5 | 99.0 | 41.6 | 70.5 | 43.2 | 22.0 | 35 | 785 (80) | 22 |
| 21 | 243 | 231 | 231 | 61.0 | 98.5 | 40.9 | 69.9 | 42.3 | 20.7 | 35 | 770 (79) | 21 |
| 20 | 238 | 226 | 226 | 60.5 | 97.8 | 40.1 | 69.4 | 41.5 | 19.6 | 34 | 760 (77) | 20 |
| (18) | 230 | 219 | 219 | － | 96.7 | － | － | － | － | 33 | 730 (75) | (18) |
| (16) | 222 | 212 | 212 | － | 95.5 | － | － | － | － | 32 | 705 (72) | (16) |
| (14) | 213 | 203 | 203 | － | 93.9 | － | － | － | － | 31 | 675 (69) | (14) |
| (12) | 204 | 194 | 194 | － | 92.3 | － | － | － | － | 29 | 650 (66) | (12) |
| (10) | 196 | 187 | 187 | － | 90.7 | － | － | － | － | 28 | 620 (63) | (10) |
| (8) | 188 | 179 | 179 | － | 89.5 | － | － | － | － | 27 | 600 (61) | (8) |
| (6) | 180 | 171 | 171 | － | 87.1 | － | － | － | － | 26 | 580 (59) | (6) |
| (4) | 173 | 165 | 165 | － | 85.5 | － | － | － | － | 25 | 550 (56) | (4) |
| (2) | 166 | 158 | 158 | － | 83.5 | － | － | － | － | 24 | 530 (54) | (2) |
| (0) | 160 | 152 | 152 | － | 81.7 | － | － | － | － | 24 | 515 (53) | (0) |
注：
*1 表中の青色の数字は、ASTM E 140 表1 による（SAE・ASM・ASTM が合同で調整したものである）。
*2 表中の括弧（ ）を付けて示してある単位および数値は、JIS Z 8413 および Z 8438 換算表によりpsi から換算したものである。なお 1MPa ＝ 1N/mm2
*3 表中の括弧（ ）内の数字は、あまり用いられない範囲のものであり参考として示したものである。
| 最新更新年月日： 2023年6月23日 ※ 本稿は21年6月時点の最新情報を掲載しています。 |