『熱間鍛造』とは？

鍛造には、製造過程で温度に3つの種類があります。材料に熱を加えずに常温で加工する「冷間鍛造」と、材料を600~850℃に加熱する「温間鍛造」、材料が赤くなるまで高温に加熱する「熱間鍛造」です。

これらの鍛造製法のうち、今回は「熱間鍛造」の特徴について注目してみましょう。

再結晶温度以上(約1000〜1200℃)まで加熱して、金属を柔らかくして鍛造をする手法が熱間鍛造です。常温で加工する冷間鍛造に比べて、複雑な形の製品を造るのに向いています。例えば、自動車部品のエンジン部品やクランクシャフトは複雑な形状で熱間鍛造でしか造ることが出来ません。熱間鍛造は他に、工具だとスパナやラチェットハンドルなどのレンチなどの主な製法になっています。
指輪の製造も職人が製造する鍛造は熱間鍛造になります。※TANZOですとTANZOフルオーダーが熱間鍛造になります。
熱間鍛造の工程(型鍛造の場合)は、まず材料を”切断”し、熟練の職人が数十度単位で温度を微調節しながら”加熱”します。”鍛造”は熱を加えられた鋼材を金型に入れ、ハンマーを打ち下ろします。このとき、鋼材には数十t～数千tの力がかかります。

次に、鍛造したことで余分な部分を取る”バリ取り”という作業を行います。この後に、ネジやボルトは”転造”といって、螺旋状の山がついた太い丸棒を、鍛造した金属の丸棒に高圧でプレスすることでネジ山をつくり、最後は”熱処理”をして”検査”をすれば完成となります。

熱間鍛造の大きなメリットは、内部欠陥がない高強度の製品を造れることです。金属に圧力を加えることで、組織が密になるのと同時に結晶の方向が整えられるので、製品の形状に沿って結晶組織の流れができます。これをメタルフロー(鍛流線)と呼び、形状に沿ったきれいなメタルフローは、削り出しや鋳造にはないものになります。その結果、割れたりしにくい強度を持った製品に仕上がるのです。

また、作り手にとっては小さな力でも成形ができるというメリットもあります。上述した複雑な形を作るのに適しているのは、熱間鍛造がもつ、この高温ゆえの成形のしやすさにあるのです。

同じ鍛造品でも、このように工程の違いによって大きな特徴の差があります。