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産業における脱炭素化とは?

2025-11-13

脱炭とは、通常鋼などの合金が、酸素または水素を含む雰囲気中で高温（一般的に700℃以上）に加熱された際に、合金の表層から炭素が失われる現象を指します。この現象は、その程度と原因に基づいて分類されます。
1. 程度に基づく脱炭
冶金試験において、脱炭は表層における炭素の損失度合いによって分類されます。
完全脱炭（タイプ1）：これは、炭素が完全に除去され、表面に純粋なフェライト（炭素を含まない鉄）の測定可能な層が生じる場合に発生します。
部分脱炭（タイプ2＆3）：これは、表面からコアの元の濃度まで炭素含有量が徐々に増加する遷移層を指します。完全に炭素を含まない層がなく、損失が50％以上（タイプ2）または50％未満（タイプ3）の場合です。
2. 意図に基づく脱炭
プロセス的な観点から、脱炭は意図的な結果であるか、意図しない結果であるかによって分類されます。
偶発的/望ましくない脱炭：これは最も一般的で問題のあるタイプであり、鍛造、熱間圧延、熱処理などの高温製造プロセス中に意図せず発生します。ファスナーやギアなどの重要な部品の表面硬度、耐摩耗性、疲労強度を著しく低下させます。
意図的な脱炭：これは、特定の材料特性を達成するために使用される制御されたプロセスです。その好例は、電気鋼（ケイ素鋼）の製造であり、磁心損失を最小限に抑え、電気効率を高めるために低炭素含有量が必要とされます。
偶発的な脱炭を防止するには、通常、加熱中に制御された雰囲気（不活性ガスまたは真空）を使用します。

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