粉末冶金材料の熱処理においては、通常、ニッケル、モリブデン、マンガン、クロム、バナジウムなどの合金元素を添加して焼入れ能力を向上させるが、これは緻密材料中のメカニズムと類似しており、結晶粒サイズを著しく微細化し、過冷却オーステナイトを溶解する際の安定性を高めることができる。

やきいれねつしょりほう

これにより、焼入れ中のオーステナイトの遷移が確保され、表面硬度が向上し、材料の焼入れ深さが向上する。また、粉末冶金材料は焼入れ後に焼戻しが必要であり、焼戻し中の温度制御は材料の性能に大きな影響を与える。したがって、焼戻し脆性の影響を低減するために、異なる材料特性に基づいて焼戻し温度を決定しなければならない。通常、材料は175〜250℃の空気または油中で0.5〜1.0時間焼戻しすることができる。

かがくねつしょりほう

かがくねつしょり 一般的には、分解、吸収、拡散の3つの基本的なプロセスが含まれます。

例えば、浸炭熱処理の反応は、

2 CO≒[C]+CO 2（発熱反応）、

CH 4≒[C]+2 H 2（吸熱反応）。

炭素が分解されると、金属表面に吸収され、徐々に内側に拡散します。焼入れ及び焼戻しは、粉末冶金材料の表面硬度及び焼入れ深さを増加させる材料表面の十分な炭素濃度を得た後に行われる。粉末冶金材料中に孔が存在するため、活性炭素原子は表面から内部に浸透し、化学熱処理過程を完成する。しかし、材料密度が高いほど、細孔効果が弱くなり、化学熱処理の効果が顕著にならなくなる。したがって、高い炭素電位を有する還元性雰囲気を用いて保護すべきである。粉末冶金材料の細孔特性に応じて、熱処理中に、加熱と冷却速度は緻密材料の加熱と冷却速度より低くなければならない。そのため、保温時間を延長し、加熱温度を高めるべきである。

粉末冶金材料の化学熱処理には、浸炭、窒化、硫化、多価共拡散などの様々な形態が含まれる。焼入れ深さは主に化学熱処理における材料密度と関係がある。したがって、熱処理中に対応する措置を講じることができる。例えば、浸炭時に、材料密度が7 g/cm 3より大きい場合には、適切に時間を延長することができる。化学熱処理は材料の耐摩耗性を高めることができる。粉末冶金材料の不均一オーステナイト浸炭プロセスは処理後の材料層表面の炭素含有量を2%以上にすることができ、炭化物は浸炭層表面に均一に分布し、材料の硬度と耐摩耗性を高めることができる。