包丁あれこれ

熱処理について

熱処理について

 刃物がよく切れ,長切れするということは、刃先が変形しないことです。そのためには、硬さと粘りが必要となります。鉄(Fe)に炭素(C)を加えると焼入れを行うことで硬さが得られます。鋼材の種類によって温度は違いますが、800℃~1100℃に加熱し急冷することを焼入れといいます。焼入れ処理をおこなうことにより鋼の組織が変わり硬くなります。

 鋼は常温ではP(パーライト)と呼ばれる組織ですが、加熱し変態点と呼ばれる温度になるとA(オーステナイト)と呼ばれる組織になります。
 この組織から急冷するとM(マルテンサイト)という組織になり硬くなります。
 変態点は、鋼材の種類によってことなります。

 焼入れ温度は、鋼材の適正温度でなければならなく、高くても低くてもしっかりとした焼きは入りません。現在は、温度計器でもってこの焼入れ温度を設定します。
しかし、日本刀を製造していた昔は、当然温度計器はありません。そのため、鋼を熱した時の色によって温度を判断していました。そのため、この色を見誤らないよう、焼入れは夜の作業とされていました。

 焼入れした鋼は、硬いのですがもろい、いわばガラスのような状態です。刃先が欠けやすい、また折れやすい状態です。これに、靱性(粘り)を与えるため焼き戻しという処理をします。変態点以下の温度(通常は150~200℃)に加熱し、1時間程保持します。テンパー(tempering)と呼ぶこともあります。
 焼入れの時に、鋼の組織がA(オーステナイト)からM(マルテンサイト)に変わるのですが、少量のA(オーステナイト)組織が残ります。これを残留オーステナイトといいます。これを完全にM(マルテンサイト)組織にするため、サブゼロ処理(焼入れ後 -73℃以下に冷却)を行います。



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