機械的接続のコアコンポーネントとして、ネジの性能により、機器の信頼性と安全性が直接決定されます。熱処理は、加熱、断熱、および冷却プロセスを制御して、望ましい機械的特性（強度、硬度、靭性など）を実現することにより、ネジの内部構造を変更する重要なプロセスです。さまざまな材料（炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼など）で作られたネジは、多様な用途（自動車、建設、航空宇宙など）の要件を満たすために、テーラード熱処理ソリューションを必要とします。
ねじ熱処理の中心的な目的
ネジは、動作中の張力、せん断、衝撃などの荷重に耐える必要があり、腐食や高温などの過酷な環境にも耐えなければなりません。熱処理の中心的な目標は、強度とタフネスのバランスをとることです。これは、3つの主要なカテゴリに分類できます。
パフォーマンス向上（最も重要な目的）： 内部構造（マルテンサイトや吸着剤の形成など）を変更することにより、ネジの引張強度、降伏強度、硬度が増加し、負荷の下での塑性変形または骨折を防ぎます。 （一般的なアプリケーションには、自動車エンジンブロックネジとブリッジ接続ネジが含まれます。これは、変形なしで高負荷に耐える必要があります。）
内部ストレスを緩和する： コールドヘッド（形成）と機械加工の後、ネジ内に残留応力が残り、その後の使用中に亀裂や寸法変形に簡単につながる可能性があります。熱処理は、低温抑制やストレス緩和アニーリングなどのプロセスを通じて、これらの内部ストレスを放出し、寸法の安定性を確保することができます。 （典型的なユースケース：精密機器で使用されるマイクロネジには、非常に高い次元の精度が必要です（例：±0.01mmの許容範囲）。）
加工性の向上： 一部の高硬度材料（高炭素鋼など）は、直接機械加工することが困難です。アニーリングは、硬度を低下させ、可塑性を高め、冷たい見出しやねじを促進することができます。その後、クエンチングと焼き戻しを使用して強度を高めることができます。 （典型的なユースケース：45＃スチールネジは、形成される前にアニールされます（HB180-220に硬度を減らすため）、その後、機械加工後（HRC35-40に硬度を高めるため）クエンチングと焼き戻しが続きます。）
一般的なネジ材料と対応する熱処理プロセス
ネジ材料の選択により、熱処理経路が決まります。異なる材料間の組成の違い（炭素含有量や合金要素など）は、まったく異なる位相変換特性とパフォーマンス要件につながります。以下は、3つの主流材料のプロセスの組み合わせです。
低炭素スチールQ235、10＃鋼：コア熱処理プロセス（浸炭クエンチング低温抑制）
中炭素スチール45＃スチール、35＃スチール：スルーハーデニング中程度の温度温度
合金構造鋼40cr、35crmo：クエンチングと強化（クエンチング高温抑制）
マルテンサイトステンレス鋼410、420：低温温度の消光
ネジ熱処理の重要なプロセスリンク
ねじ熱処理には、不十分な硬度、亀裂、変形などの欠陥を避けるために、「加熱 - 保持 - 冷却」の3段階パラメーターの厳密な制御が必要です。以下は、コアプロセスの詳細な分析です。
前処理：アニーリング/正常化（後続の処理または最終熱処理の準備）
アニーリング：ネジをゆっくりと加熱して、AC3（陽性鋼）またはAC1（hypereutectoid鋼）の上に30〜50°Cになり、一定期間保持し、炉でゆっくりと冷却します（冷却速度50°C/h）。
目的：硬度を低下させます（たとえば、45＃鋼の硬度≤hb229（アニーリング後のHB229）。
正規化：アニーリングと同様の温度への加熱が保持されますが、空気中の冷却が続きます（アニーリングよりも速く冷却速度）。
目的：アニーリングよりもわずかに高い硬度で、より細かいパーライト構造を生成します（正規化後45＃スチール硬度HB170-230）。特定の強度要件を持つ非クリティカルなネジに適しています。
治療の強化：クエンチング焼き戻し（ネジの最終機械的特性を決定）
（クエンチング）は高い硬度を達成しますが、脆性：ネジは「オーステナタイズ温度」（例：45＃鋼、40cr鋼で830-850°Cで840-860°Cで840-860°C）に加熱され、微細構造が完全にアステナイトに変換されるようにします。迅速な冷却（たとえば、水や油冷却）により、オーステナイトはマルテンサイトに変換され、硬度が大幅に増加します。
（焼き戻し）硬度と靭性のバランス（コア「チューニング」ステップ）：クエンチングされたネジは、この温度で保持された「サブAC1温度」（オーステナイト化を避けるために727°C以下）に再加熱され、その後、マルテンサイトを温度マルテンタイト、トロステット、トロステット、トロステット、トロステン、トロステン、トロステン、トロステン、硬化します。
表面硬化：浸炭/窒化（高い表面硬度要件の場合）
低炭素スチールネジ（10＃スチールなど）の場合、炭素含有量が低いため（≤0.15％）、完全な消光は硬度を高めることができません。コアの靭性を保持しながら表面の硬さを高めるには、表面の浸炭が必要です。
浸炭プロセス：ネジは、900〜950°Cで浸炭炉（メタンやプロパンなどの浸炭剤を含む）に2〜6時間置き、表面炭素含有量を0.8％-1.2％に上げます。次に、ネジをクエンチし、低温で和らげます。
ネジ熱処理の一般的な欠陥と予防
熱処理プロセス中、不適切なパラメーター制御または動作エラーにより、ネジが廃棄されます。一般的な欠陥と予防措置は次のとおりです。
硬さが不十分です
原因：1。温度が低すぎる。 2。保持時間不足。 3.低速冷却速度
予防措置：1。材料の仕様に応じて消光温度を設定します。 2。十分な保持時間を確保します。 3.低炭素鋼に水消光を使用し、合金鋼にオイル消光
ひび割れを消す
原因：1。過度の加熱速度（大きな内部および外部温度差）; 2。過度の冷却速度。 3。ネジの鋭い角/ひび割れ
予防措置：1。ゆっくりした加熱（段階的暖房）; 2。合金鋼のオイル消光またはオーステンパーを使用します。 3.処理中に鋭い角を取り外して、表面の欠陥を事前に検査します
寸法変形
原因：1。不均一な加熱/冷却。 2。非対称ネジ形状。 3。焼き戻しが不十分です
予防措置：1。冷却中に均一な加熱炉を使用し、ネジを回転させます。 2。ネジの設計を最適化します（壁の厚さの変動を減らします）。 3。消光後すぐに気質。
酸化と脱炭の脱炭
原因：加熱炉の過度の空気、表面の酸化または炭素損失につながります。
予防措置：1。保護大気炉（窒素/水素）を使用します。 2.加熱する前に、酸化防止コーティングをネジの表面に塗布します。
