ttt線図 見方 焼入れ 変態 温度 時間 冷却 曲線

ttt線図 見方 基本

あなたがTTT線図を等速冷却で読むと焼入れ不良で再加工費3万円損します

ttt線図 見方 基本構造と時間温度の関係

TTT線図は「温度と時間で組織変化を示す図」です。横軸は秒〜時間、縦軸は温度で、Cカーブと呼ばれる変態開始・終了線が描かれます。例えば約550℃付近では数秒でパーライト変態が始まるなど、温度によって反応速度が大きく変わります。つまり時間依存です。

現場では「どの温度にどれだけ滞在したか」が品質に直結します。例えば800℃から急冷しても、途中で600℃に1秒以上滞在すると意図せずパーライトが生成され、硬度がHRC60→45程度まで低下するケースがあります。結論は時間管理です。

このリスクを避けるには、焼入れラインの冷却カーブを一度ログ取得するのが有効です。温度ロガーで実測し、TTT線図に重ねて確認するだけで判断精度が上がります。〇〇が基本です。

ttt線図 見方 ノーズ回避と焼入れ条件

ノーズとは、Cカーブの最も左側で変態が最速になる領域です。多くの鋼で約500〜600℃、時間は1秒前後が目安になります。この領域に入ると一気に拡散変態が進み、マルテンサイト化が阻害されます。ここが勝負です。

例えば水冷と油冷では冷却速度が約2〜5倍違います。油冷でノーズを避けられない場合、水冷に変えるだけで硬度不足が解消するケースがあります。ただし割れリスクも上がります。注意点です。

焼割れを避けつつノーズ回避したい場面では、「ポリマー水溶液」を選ぶと冷却速度を調整できます。濃度10%と20%で冷却曲線が大きく変わるため、現場に合わせて1回だけ濃度を測定するのが効果的です。〇〇に注意すれば大丈夫です。

ttt線図 見方 冷却曲線の読み取り方

TTT線図は単体で使うと誤解します。実際は「冷却曲線を重ねて」判断します。冷却曲線とは、ワークが時間とともにどの温度を通過したかを示す線です。ここが重要です。

例えば直径20mmの丸棒と50mmでは、同じ油冷でも中心部の冷却時間が数倍違います。50mmでは中心がノーズ付近に長く滞在し、結果としてベイナイトやパーライトが混在します。つまりサイズ依存です。

この誤差を減らすには、CAEの簡易熱解析ツールを使うか、過去の焼入れ実績データを参照するのが現実的です。現場では「同材質・同サイズの成功条件を流用する」だけでも不良率が下がります。〇〇だけ覚えておけばOKです。

ttt線図 見方 ベイナイト マルテンサイトの違い

TTT線図では、低温側に行くほどマルテンサイト変態領域に入ります。一般的にMs点（マルテンサイト開始温度）は約300℃前後です。ここを下回ると拡散を伴わない変態が起きます。これが硬さの源です。

一方、400〜500℃付近で時間をかけるとベイナイトが生成されます。ベイナイトは硬度と靭性のバランスが良く、HRC40〜50程度で割れにくい特徴があります。用途次第です。

衝撃がかかる部品では、あえて完全マルテンサイトにせずベイナイトを狙う設計もあります。焼戻しとの組み合わせで性能を最適化できます。つまり使い分けです。

ttt線図 見方 現場での失敗例と対策

よくある失敗は「空冷でも大丈夫だろう」という判断です。実際には空冷だとノーズを通過できず、パーライト主体になり硬度不足になります。痛いですね。

例えば工具鋼で空冷した結果、規格HRC58以上に対し実測45で全数不合格、再焼入れで工数が2倍になるケースがあります。時間もコストも無駄です。結論は冷却選定です。

このリスクへの対策としては、「材質ごとの推奨冷却方法を事前に確認する」ことが最短です。JISデータやメーカー資料を1回確認するだけで防げます。〇〇が原則です。

変態温度や冷却条件の参考になる公的資料（JISや熱処理データの基礎）
https://www.jssc.or.jp/education/steel/heat-treatment/