金属の熱処理とは

金属の熱処理とは？目的や種類、メリット・デメリットをわかりやすく解説！

金属の熱処理とは、金属を特定の温度に加熱し、その後冷却することで、硬さ・強度・靭性（じんせい）などの性質を調整する加工方法です。

✅ 金属を硬くする or 柔らかくすることができる

✅ 摩耗や衝撃に強い金属を作れる

✅ ステンレスや工具鋼など、用途に応じた最適な材料特性を実現

金属の熱処理の目的

1. 硬さを向上（焼入れ） → 刃物・工具・ギア
2. 粘り強さ（靭性）を向上（焼戻し） → バネ・自動車部品
3. 加工しやすくする（焼なまし） → 板金・金属加工
4. 耐摩耗性や耐食性を向上（浸炭・窒化） → エンジン部品・軸受

金属の熱処理の種類と特徴

① 焼入れ（硬くする）

金属を高温に加熱し、急冷することで硬度を上げる方法

🔹 特徴

✅ 硬くなるが、もろくなる

✅ 工具鋼・刃物・歯車などに使用

🔹 主な用途

• 刃物、ドリル
• ギア、シャフト

② 焼戻し（靭性を向上）

焼入れ後、適温で再加熱してじん性を向上させる方法

🔹 特徴

✅ 硬さと靭性のバランスを取る

✅ バネ・機械部品に最適

🔹 主な用途

• 自動車のサスペンション
• 工具、金型

③ 焼なまし（柔らかくする）

金属を加熱し、ゆっくり冷却することで、加工性を向上させる方法

🔹 特徴

✅ 材料を柔らかくし、加工しやすくする

✅ 材料の応力を除去し、ひずみを防ぐ

🔹 主な用途

• 板金加工
• 機械加工前の素材調整

④ 焼ならし（均一化）

鋼を加熱し、空冷することで組織を均一化する方法

🔹 特徴

✅ 機械的性質を均一化し、安定した強度を得る

✅ 鍛造品・鋳造品の内部応力を除去

🔹 主な用途

• 自動車フレーム
• 圧力容器

⑤ 表面硬化処理（耐摩耗性向上）

表面のみを硬くし、内部は粘り強さを維持する方法

・浸炭処理（炭素を染み込ませて硬化）

✅ ギア・カムシャフトなどに使用

・窒化処理（窒素を染み込ませて硬化）

✅ 高温耐久性が必要な部品（エンジン部品、金型）

熱処理の比較表

金属の熱処理の主な用途

• 自動車（エンジン部品・ギア・シャフト）
• 工具（刃物・ドリル・金型）
• 建築・橋梁（鉄骨・ボルト）
• 航空・宇宙（耐熱合金部品）

まとめ

✅ 焼入れで金属を硬くする！焼戻しで粘りを追加！

✅ 加工性を高めるなら焼なまし、表面を硬くするなら浸炭・窒化！

✅ 金属の強度・耐久性を最適化し、用途に合わせた特性を実現！

金属の熱処理は、製品の性能や寿命を大きく左右する重要な技術です！