焼鈍、焼きならし、焼き入れ、焼き戻し、表面改質熱処理後、鍛造品には熱処理歪みが生じる場合があります。

歪みの根本原因は熱処理時の鍛造品の内部応力、つまり熱処理後の鍛造品には内外の温度差や組織変態の違いにより内部応力が残留することにあります。

この応力が熱処理中のある瞬間に鋼の降伏点を超えると、鍛造品に歪みが生じます。

熱処理の過程で発生する内部応力には、熱応力と相変化応力が含まれます。

1. 熱応力
鍛造品は加熱および冷却されると、熱膨張と冷間収縮という現象を伴います。鍛造品の表面と芯部の加熱・冷却速度が異なり、温度差が生じると、表面と芯部の体積の膨張・収縮も異なります。温度差による体積変化によって生じる内部応力を熱応力といいます。
熱処理の過程で、鍛造品の熱応力は主に次のように現れます。鍛造品が加熱されると、表面温度が中心部よりも速く上昇し、表面温度が高く膨張します。中心部の温度は低く、膨張しません。 、このときの表面圧縮応力とコア引張応力。
ジアテルミー後、中心温度が上昇し、鍛造品が膨張します。この時点で、鍛造品は体積膨張を示します。
ワークピースの冷却、表面の冷却がコアよりも速く、表面の収縮、収縮を防ぐための中心部の高温、表面の引張応力、中心部は圧縮応力を生成し、特定の温度まで冷却されると、表面は冷えて収縮しなくなります。継続的な収縮によりコアの冷却が発生し、表面は圧縮応力ですが、中心部の引張応力、つまり冷却終了時の応力は鍛造品内にまだ存在しており、残留応力と呼ばれます。

2. 相変化ストレス

熱処理の過程では、異なる構造の質量と体積が異なるため、鍛造品の質量と体積は変化する必要があります。
鍛造品の表面とコアの温度差により、表面とコアの間の組織変態が適時に行われないため、内部と外部の質量と体積の変化が異なると内部応力が発生します。
このような組織変形の違いによって生じる内部応力を相変化応力といいます。

鋼中の基本組織の質量体積は、オーステナイト、パーライト、ソステナイト、トルースタイト、ハイポベイナイト、焼き戻しマルテンサイト、マルテンサイトの順に増加します。
例えば、鍛造品を焼き入れして急冷すると、表層はオーステナイトからマルテンサイトに変態して体積が膨張しますが、心部はオーステナイト状態のままで表層の膨張は妨げられます。その結果、鍛造品の中心部には引張応力がかかり、表層には圧縮応力がかかります。
冷却が続くと、表面温度が低下して膨張しなくなりますが、心臓の体積はマルテンサイトに変化するにつれて膨張し続けるため、表面によって妨げられ、心臓は圧縮応力にさらされます。表面には引張応力がかかります。
結び目を冷却した後、この応力は鍛造品の内部に残り、残留応力となります。

したがって、焼入れおよび冷却の過程では、熱応力と相変化応力は逆になり、鍛造品に残る 2 つの応力も逆になります。
熱応力と相変化応力を合わせた応力を焼入れ内部応力といいます。
鍛造時の残留内部応力が鋼の降伏点を超えると、ワークに塑性変形が生じ、鍛造歪が発生します。

（168鍛造ネットより）