技術用語集 熱処理 浸炭処理

浸炭処理（Carburizing）は、鋼材の表面に炭素を浸透させて硬化させる熱処理で、摩耗や疲労に強い表面を得ながら、内部の靭性を保つことができるのが最大の特徴です。

表面は摩耗に強く、中身は衝撃に耐える必要がある部品に適しており、自動車部品（ギア、シャフト、ピン）や工作機械部品（スライド、カム）、精密機構部品（ベアリングレース、ロック機構）などに多く用いられています。

浸炭処理の目的

• 表面硬度の向上：摩耗や擦り傷に強くなる
• 疲労強度の改善：繰り返し荷重に耐える部品に有効
• 靭性の保持：内部は柔らかく、衝撃に強い
• コスト効率：高価な高硬度材を使わずに性能を向上できる

浸炭処理の主な処理方法と種類

■固体浸炭

• 処理方法：炭素源の粉末とともに加熱
• 特徴・用途例：古典的。制御が難しいが設備が簡易。研究用途や小ロットに

■液体浸炭

• 処理方法：炭素含有液体に浸漬して加熱
• 特徴・用途例：均一な浸炭が可能。中小部品に適する

■ガス浸炭

• 処理方法：炭素含有ガス（例：メタン）を供給
• 特徴・用途例：制御性が高く、量産に適する。自動車部品などに広く使用

■真空浸炭

• 処理方法：真空下でガス浸炭を行う
• 特徴・用途例：高精度・高品質。航空機部品や高級工具に使用される

浸炭処理条件の一例

• 材質：SCM415など
• 加熱温度：850〜950℃
• 保持時間：数時間〜十数時間（浸炭深さに応じて）
• 冷却方法：焼き入れによる急冷（油冷やガス冷）
• 後処理：焼き戻しで応力除去と靭性調整