質量効果

刃物にしても何にしても、鉄鋼材で熱処理を施して使うものの宿命ともいえる
ような現象がある。
　どんな現象であるかというと、作る製品の大きさによって異なるが、余りにも
大きいと焼きが入らない、という事態が起こる。
　それを質量効果と呼ぶ。
　具体的にどのようなものかというと、例を挙げてみる。
　今現在使用している鍛造用のハンマーの打撃面が割れてしまい、今年の１月に
修理をした。
　破損した部分を削って、元の大きさに火造り、焼き入れを施すとあら不思議。
オイル焼き入れにしたのだが、オイルが一瞬燃え上がって、その炎が鎮火したのを
見計らって引き上げると、また真っ赤に…。
　これが質量効果。
　どういうことかというと、質量が大きいと外の表面は冷やされても、中心は
高熱状態が続いてなかなか冷えないということ。もちろん水や油などの冷却能力、
使用される量にもよるけれども。
　例に挙げたハンマーの大きさであるが、重量は１KG。ハンマーの径は３～４
センチであった。使ったオイルは粉ミルク缶１杯である。
　結局のところ、オイルが少なかったことにほかならない。オイルそのものの
冷却能力も大きくはない。
　ならば、液体窒素で焼き入れやっちゃれー。
　これは間違い。気化した窒素が断熱材の働きをして焼きが入りません。
　下手をすると急激な気化で膨張して容器が破損してしまう恐れすらある。
　むしろ、液体窒素で焼き入れするとせば、焼き入れを施したものを常温に戻して
それから行うのが通常らしい。この方法をサブゼロ処理、深冷却法という。