金属は、多くの摩耗に耐えることができる丈夫な物質として知られていますが、そのように始まったわけではないかもしれません。 多くの種類の金属は、必要な仕事により適したものにするために、金属硬化のプロセスを経てきました。 さまざまな種類の硬化があり、加熱と冷却の複雑なプロセスを通じて、金属を丈夫で耐久性があり、扱いやすくするのに役立ちます。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
各金属硬化プロセスには、金属の加熱、浸漬、冷却という3つの主要なステップが含まれます。 一般的な硬化の種類には、ひずみ硬化、固溶体強化、析出硬化、焼入れ焼戻しなどがあります。
それを加熱
エンジニアや金属労働者は、金属の種類に応じていくつかの異なる種類の硬化を考え出しましたが そして彼らが見たい結果、それぞれのタイプは3つの基本的な部分を含みます：金属を加熱し、それを浸し、そして次に冷却します それ。
最初のステップである熱処理中に、金属労働者は材料を、しばしば非常に高温で加熱します。 時には、金属の物理的または化学的組成を変更するためにこれを行い、多くの場合、操作や操作を容易にします。 たとえば、一部の金属が華氏1,000度を超える温度にさらされると、その内部構造が変化します。 これは一時的なものである可能性があるため、金属労働者はその形状を変更してから元の状態に戻すことができます。 他の金属では、変化は永続的です。 時には、その内部構造がより強く、より頑丈になり、超高層ビルの建設など、強度が必要なものに使用するのに適した材料になります。 また、金属の延性を高めるために熱処理が使用されることもあります。 高レベルの延性を備えた金属は、両端から引っ張られる力に耐えることができます。 これは、銅線の細いストリップに引っ張る必要がある銅や、宝石を作るために細いストランドに引っ張られることが多い金などの金属にとって重要な品質です。
浸漬と冷却
プロセスの2番目の部分は、金属を浸すことです。 「浸す」という言葉は、泥だらけの裏庭を駆け抜けた後、犬を風呂に浸す方法を思い起こさせるかもしれませんが、金属硬化プロセスに浸すのは少し異なります。 金属は液体物質で満たされた浴槽に浸されていません。 代わりに、この場合の浸漬とは、加熱プロセス中に金属が目的の温度に達すると、その熱に「浸漬」することを確認することを意味します。 硬化の種類によってタイミングは異なりますが、一般的に、金属労働者は すべての金属片が特定の量の適切な温度に到達することを確認します 時間。
硬化プロセスの3番目の最後のステップは冷却です。 金属が加熱され、その熱に浸された後、金属は冷却されなければなりません。 このプロセスの後、金属が元の化学的または物理的構造に戻ることがあります。 また、金属労働者は、金属が永久に変更されていることを確認します。
金属硬化の種類
金属を硬化させるプロセスには、作業者が最初に使用する金属の種類と、金属を変換したい材料に応じて、いくつかの異なる種類があります。
最も一般的なものの1つは、焼入れおよび焼戻しとしても知られるマルテンサイト変態です。 鋼を硬化させるのは複雑なプロセスであり、金属労働者は各ステップを正しく実行するように注意する必要があります。 まず、鋼を極端な温度に加熱する必要があります。 次に、鋼内部の結晶構造が変化して、より多くの炭素が溶解できるようになります。 その時点で、炭素が金属内に他の不要な材料を形成する時間がないように、金属を十分に速く急冷または冷却する必要があります。 急速に冷却することで硬化状態を維持し、多くの摩耗に耐えるのに適したより強力な素材になります。 プロセス中に通過するさまざまな状態は、オーステナイトおよびマルテンサイトと呼ばれ、オーステナイトおよびマルテンサイトリソースは、プロセスに関する詳細情報を提供します。
他のタイプの硬化プロセスには、肌焼き、焼きなまし、析出硬化が含まれます。 それぞれがさまざまな方法で機能し、エンジニアがさまざまな方法で金属を使用できるように、金属をより耐久性、延性、強靭性、または展性にします。 あなたの周りの世界にはあらゆる種類の金属があります、そして、たぶん、金属労働者はそれらを今日の状態にするために硬化プロセスを使用しました。