熱処理の基本、焼き入れ、焼きもどし、焼ならし、焼なまし以外の熱処理についてみていきます。これまで、プリハードン処理、溶体化熱処理をご説明してきました。今回は「時効処理」についてご説明いたします。
時効処理は析出硬化処理やエイジング処理、とも呼ばれます。前にご説明した固溶化処理とセットで行われます。ステンレス鋼やチタン合金、アルミニウム合金(ジュラルミンもアルミニウム合金の一種です)など、鋼類や非鉄金属を硬くしたい場合に行われる熱処理です。
素材に固有化処理を行い、均一に混ざり合った状態で急冷して、その後室温より高い約300度から700度の温度に保ちます。すると急冷してマルテンサイト結晶状態になっていた素材から金属元素が析出し、その結果より硬い素材を得ることができるのです。つまり、時効処理は素材に高い硬度がほしい時に行われます。
時効硬化処理と析出硬化処理は、最終的に素材が硬化することは同じですが、その方法が少し異なります。
時効硬化処理は非鉄金属に用いられます。時間が経過することで硬さが増します。一方、析出効果処理は、アルミニウム、銅などの合金元素を人工的に析出させることで硬さが増します。素材に元素を添加して固有化処理を行い、その後の急冷によって金属元素を析出させすのです。