焼入れ vs 焼戻し：一つの工程の二つの半分
熱処理で最も多く検索される組み合わせですが、問いの立て方が違います。各工程が実際に何をしているのか、指定した硬さを決めるのはどちらかを整理しました。
Quenching vs Tempering
要点：焼入れが硬さを作り、焼戻しが靱性を戻して最終硬さを決める
焼入れは鋼をオーステナイト域——鋼種により概ね 820–880°C——まで加熱し、油・水・ポリマーで急冷してマルテンサイトにする工程です。部品にとって最も硬く、最も脆く、残留応力が最も高い状態になります。焼戻しはその硬化した部品を変態点以下、通常 150–650°C で再加熱し、マルテンサイトを焼戻して炭化物を析出させ、応力を緩和し靱性を戻します。両者は選択肢ではなく、合わせて一つの工程「焼入れ焼戻し（調質）」です。焼入れが上限を決め（上限は鋼の炭素量で頭打ち）、焼戻し温度がその下降のどこで止めるかを選びます。締結部品が焼入れままで出荷されることはありません。
焼入れと焼戻しの比較
| 判断項目 | 焼入れ | 焼戻し |
|---|---|---|
| 何をするか | オーステナイト域まで加熱し急冷する | 硬化した部品を変態点以下で再加熱し冷却する |
| 温度の目安 | 鋼種により約 820–880°C、その後 油/水/ポリマー焼入れ | 約 150–650°C、必要硬さに応じて選定 |
| 鋼の中で起きること | オーステナイトがマルテンサイトへ：硬く脆く応力が大きい | マルテンサイトが焼戻され炭化物が析出、応力が緩和 |
| 硬さへの影響 | 硬さが最大になる。上限は炭素量で決まる | 予測できる形で硬さを下げる——温度が調整つまみ |
| 靱性への影響 | 全工程で最低 | 靱性と衝撃特性を回復 |
| 残留応力と割れリスク | 最大——焼割れはここで起きる。鋭角、横穴、ねじ谷 | 残留応力を大幅に低減 |
| 単独で使えるか | 不可。焼入れままの締結部品は使える部品ではない | 硬化済みの部品にのみ意味がある |
| 結果を支配する要因 | 鋼種、断面寸法、焼入れ媒体、撹拌、部品形状 | まず焼戻し温度、次に保持時間 |
| 規格の要求 | ISO 898-1 は区分 8.8 以上に焼入れ焼戻しを要求 | ISO 898-1 は最低焼戻し温度を規定：8.8/9.8/10.9 は 425°C、12.9 は 380°C |
| よくある不良 | 焼割れ、軟点、変形、残留オーステナイト | 焼戻し過多による軟化、硬さ数値合わせのための区分最低温度未満、脆化温度域での保持 |
各工程が決めること
Quenching
焼入れは上限を決めます。低炭素鋼は何をしても高炭素鋼の硬さには届きません。さらに芯部が硬化するかどうかも焼入れが決め、これは鋼種の焼入性と断面寸法の関係です。「なぜ規格硬さに届かないのか」という問いの答えは、ほぼこの工程にあり、焼戻しにはありません。
Tempering
焼戻しは出荷値を決めます。図面の硬さ、靱性、残る応力です。「硬すぎる・脆すぎる・締付時に割れる」という問いの答えは、通常は焼戻し温度と時間です。強度区分のある締結部品では、硬さ数値を通すために区分の最低温度を下回ってはいけません。数値は得られても、規格が守ろうとしている靱性を失います。
図面指定前の注意
- 両者は選択肢ではないため「焼入れか焼戻しか」という問いには答えがありません。切削しやすい軟らかい部品が欲しいなら、必要なのは焼なましか焼ならしで、焼戻しではありません。
- 本ページの温度・硬さ範囲は小物部品の一般的な目安で、鋼種・断面・適用仕様に依存します。実測硬さで確認してください。
- 同じ焼戻し温度でも鋼種が違えば硬さは違います。400°C は S45C と SCM440 で同じ結果になりません。その鋼種の焼戻し曲線で判断してください。
- 焼入れから焼戻しまでの時間は実際に効きます。焼入れままで放置された部品は応力が高く、かごの中で割れることがあります。
- 焼戻しは硬化していない部品には何も与えず、すでに生じた脱炭も直せません。
- 亜鉛めっき後、硬さが約 320 HV 以上（区分 10.9 以上）の部品は ISO 4042 に基づくベーキングが必要で、これは焼戻しとは別工程です。
発注時に送る情報
- 1鋼種とミルシート
- 2要求硬さ範囲、測定位置、測定方法（HRC/HV、ISO 6508 / ISO 6507）
- 3該当する場合の強度区分（ISO 898-1 の 8.8 / 10.9 / 12.9 など）
- 4最大断面と危険部位：鋭角、横穴、ねじ谷
- 5変形の許容と後工程（めっき、ベーキング）
- 6ロット数量または重量、断面観察用のサンプル
よくある質問
焼入れと焼戻しはどちらか一方を選べますか。
いいえ。一つの工程の連続した二段階です。焼入れだけでは硬いが脆く応力の高い部品になり使えません。硬化していない部品に焼戻しだけを行っても、ほとんど何も変わりません。
指定した硬さを決めるのはどちらですか。
出荷硬さは焼戻し温度が決め、焼入れはその鋼種が到達できる上限を決めます。上限が指定値より低ければ材料選定が要求に合っていないということで、焼戻し条件では解決できません。
硬さを保つため焼戻しを省略できますか。
推奨できません。焼入れままの部品は残留応力が非常に高く、保管や運搬中に割れることがあります。強度区分のある締結部品では ISO 898-1 が最低焼戻し温度を定めているため、省略すると指定区分を満たさなくなります。