焼き入れとは｜焼もどし・焼なまし・焼ならしの違いを徹底解説
焼き入れとは｜焼もどし・焼なまし・焼ならしの違いを徹底解説
金属加工や機械部品製造の現場では、「焼き入れ」「焼もどし」「焼なまし」「焼ならし」といった熱処理工程が欠かせません。これらは似たような工程に見えて、目的・温度・冷却方法がまったく異なります。この記事では、それぞれの違いを実務者・エンジニアの視点から体系的に解説します。
焼き入れとは｜金属を硬化させる基本工程
焼き入れとは、鋼をオーステナイト変態温度（約800℃〜900℃）まで加熱し、そこから急冷してマルテンサイト組織を形成する処理です。この過程によって、鋼は非常に高い硬さと耐摩耗性を得ます。
| 処理名 | 加熱温度 | 冷却方法 | 主な目的 |
|---|---|---|---|
| 焼き入れ | 約800〜900℃ | 水・油などで急冷 | 硬度・耐摩耗性向上 |
| 焼もどし | 150〜650℃ | 空冷 | 靭性・内部応力緩和 |
| 焼なまし | 600〜750℃ | 炉冷 | 加工性向上・残留応力除去 |
| 焼ならし | 850〜950℃ | 空冷 | 結晶粒微細化・均質化 |
焼き入れの基本原理や工程条件については、JIS（日本産業規格）で定義されています。
焼入れ工程の制御方法や温度分布の管理については、熱処理温度制御の基本に関して解説で詳しく解説しています。
焼もどし｜硬さを保ちつつ靭性を回復する工程
焼もどしは、焼き入れ後の鋼を再加熱し、靭性（粘り強さ）を回復させる処理です。焼き入れによってできたマルテンサイト組織は非常に硬い反面、脆くなりやすいため、機械部品では破損のリスクを避けるために焼もどしが不可欠です。
- 150〜250℃: 応力除去（工具鋼など）
- 300〜450℃: 中温焼もどし（バネ鋼など）
- 500〜650℃: 高温焼もどし（構造用鋼など）
たとえば、自動車の歯車やシャフトなど、強度と靭性を両立させたい部品では、この焼もどし処理が欠かせません。
焼なし｜加工性を高めるための基礎処理
焼なまし（焼鈍）は、材料を柔らかくし、冷間加工や機械加工を行いやすくするための熱処理です。600〜750℃で加熱後、炉内でゆっくり冷やすことで、内部応力を除去し、組織を安定させます。
特に冷間鍛造やプレス成形を行う場合、焼なましによる延性の確保が不可欠です。加工硬化を解消することで、亀裂や割れのリスクを大幅に減らすことができます。
焼なまし処理における金属組織の変化は、一般社団法人特殊鋼倶楽部でも詳しく解説されています。
焼ならし｜組織を均一化し機械的性質を安定させる
焼ならしは、鋼を臨界温度以上に加熱後、空冷することで結晶粒を微細化し、内部組織を均一化する熱処理です。特に鋳鋼や鍛造材では、結晶の粗大化を防ぎ、機械的特性を安定させる目的で行われます。
目的効果 結晶粒の微細化靭性・疲労強度の向上 内部応力の均一化加工変形の安定化 組織の均質化後工程の焼き入れ精度向上よくある質問
よくある質問
Q1. 焼き入れと焼もどしはどう違うのですか？焼き入れ・焼もどし・焼なまし・焼ならしの違いまとめ
処理温度範囲冷却法主な目的 焼き入れ800〜900℃急冷（水・油）硬化・耐摩耗性 焼もどし150〜650℃空冷靭性回復・応力緩和 焼なまし600〜750℃炉冷加工性改善 焼ならし850〜950℃空冷組織均一化・強度安定このように、熱処理は目的や工程順序によって大きく役割が異なります。最適な処理条件を選ぶことで、機械部品の寿命や性能が格段に向上します。
まとめ｜正しい熱処理知識が製品品質を左右する
焼き入れは金属の強度と硬度を高める最初のステップであり、焼もどし・焼なまし・焼ならしはその性質を整える補助的工程です。これらを理解し、工程間の関係を設計に反映させることで、品質の安定化とコスト削減が可能になります。
特に、熱処理後の変形やクラックを防ぐためには、正確な温度管理と冷却制御が欠かせません。現場エンジニアは、JISや日本鉄鋼連盟の規格情報を参考にしながら、自社材質に最適な条件を見極めることが重要です。
