熱処理を家で実験する

こんにちは。石川県小松市で創立80周年を迎えた曽田製作所です。

 
本日は熱処理と金属の強さの関係を調べる簡単な実験をご紹介します。小学生のお子様の自由研究の題材にしても面白いかもしれません。
 
用意するものは、

・まち針(ピアノ線、導線など、細長い金属)
・ライター(着火のための器具)
・コップ
・冷たい水

です。

【焼きなまし実験】
 内部の性質を整え、素材に柔らかさと粘りを加える目的で行われるのが焼きなましです。手順としては、加熱後ゆっくり冷やすことです。
 
 まずは、お手持ちのまち針を曲げてみましょう。硬すぎず軟らかすぎずといったところでしょうか。力を入れると曲げることもできますね。
 
 次に、まち針の真ん中部分をライターで十分に加熱します。金属の色が変わるぐらいまで加熱することが大切です。安全に気を付けて行ってください。
 
 その後、そのまま空気中でゆっくりと冷やしましょう。
 
 冷えたところで、加熱部分を曲げてみてください。くにゃっと簡単に曲げることができましたね。

 焼きなましを行うことで、素材に柔らかさと粘りの性質を持たせることができました。

【焼入れ】
 素材を急冷することで、素材に硬さを与えるのが焼入れです。

 先ほどのくにゃっと曲げたまち針を使います。くにゃっと曲がった部分を、ライターで十分に加熱します。よく加熱してください。

 十分に加熱したところで、コップの中の冷たい水に急いで入れます。高温のまま急いで水に入れて冷やすことがポイントです。

 冷えたところで、曲げた部分をまっすぐにしてみましょう。ポキっと折れてしまいましたね。

 焼入れを行うことで、素材に硬さをもたらすことができました。しかしこのまま(焼入れ)ではもろく、ちょっとした衝撃ですぐに折れたり壊れたりしてしまいます。

【焼戻し】
 先ほどと同じように焼入れしたまち針を、今度は再度加熱します(焼戻し)。加熱後、空冷することで、まち針は再び適度な軟らかさを持つことができるのです。

お時間がございましたら、弊社のホームページもご覧ください。
http://sodaseisakusyo.co.jp/

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