主な違い - アニールとノーマライジング

焼鈍と焼ならしは冶金学で最もよく使われる熱処理方法で、加熱と冷却を組み合わせて行うが、両者の間には最終冷却工程に大きな違いがある。この2つの方式は、スタート時点ではやや似たような手順を踏みますが、最終的な冷却のステップで大きな違いがあります。アニールとノーマライジングの大きな違いは、アニールではオーブンで冷却するのに対し、ノーマライジングでは空気中で行うことです。しかし、どちらの方法も、材料の微細構造を異なる方法で変化させるという点では、同じように重要である。

アニールは何ですか？

アニール処理は、材料を高温（臨界温度付近またはそれ以上）に加熱し、その温度で目的の材料特性が得られるまで浸漬し、その後加熱した材料をオーブンでゆっくりと室温まで冷却するという3つのステップで行われる。

アニールは、被削性、機械的・電気的特性、寸法安定性などの特性を変化させる。この工程で素材を柔らかくする。アニール処理された材料の例：銅、ステンレス鋼、真鍮など。合成物質の性質にもよりますが、工程にほとんど変化はありません。全焼鈍（従来のアニール）、等温焼鈍、球状化焼鈍、再結晶焼鈍、応力除去焼鈍がある。

ノーマライゼーションは何ですか？

熱処理は、材料をその臨界温度以上に加熱し、その温度で変態が起こるまで浸すことで正常化させる。最後に、加熱された材料はオーブンから取り出され、オーブンの外で室温まで冷やされる。この処理により、結晶粒径が大きくなり、微細構造の均一性が向上します。

鉄道の車輪や車軸などの大型鍛造品の製造は、焼ならしが必要な分野である。焼ならし材はより柔らかいが、焼なまし材のような均一な材料特性は得られない。

焼き戻しとノーマライゼーションの違い

アニールとノーマライジングの特性

手続きについて

この2つのプロセスは、最初の段階は似ていますが、後半の段階は異なっています。アニールの際は、オーブンで冷却する。しかし、正規化工程では空気中で冷却される。

アニーリング

ノーマライゼーション。

(臨界温度：結晶相が変化する温度）。

処理材の特性

アニール材料	材料のノーマライズ
硬度、引張強度、靭性の数値が低い。	硬度、引張強度、靭性がやや高い
より均一な粒度分布	粒度分布に若干のばらつきがある
内部応力の最小化	よりもわずかに大きい内部応力
真珠は粗く、通常、光学顕微鏡で解像される	真珠光沢は非常に微細で、通常、光学顕微鏡では不溶性である

目的

アニール	標準化
結晶構造の微細化、残留応力の除去、硬度・脆性の低減による延性の向上。	鋳物の偏析を抑えるために、鋼を少し硬くする。

費用

アニール：オーブンを使用するため、アニールが高価になる。

焼ならし：焼ならしは、アニールより安価です。

Image Courtesy: “Loading anti-aircraft cases into a stress-annealing furnace to make them soft, uniform, and ductite-ready for… – NARA – 196209” by Unknown or not provided – U.S. National Archives and Records Administration. (Public Domain) via Wikimedia Comm***