焼なまし
焼なましは金属材料を加熱・保持・徐冷する熱処理であり、内部応力の除去、硬さ低下（軟化）、延性・靱性の回復、組織の均一化、機械加工性や冷間成形性の改善を目的とする操作である。とくに鋼では、臨界点付近の温度制御と炉冷によって、粗大化した結晶粒の調整やセメンタイトの球状化を進め、安定した機械的性質と寸法安定性を得る。焼なましは「退火」とも呼ばれ、後工程の切削、塑性加工、熱処理（焼入れ・焼戻し）に先立つ前処理として広く用いられる。
目的と効果
焼なましの主目的は①加工硬化の除去と再結晶による延性の回復、②鋳造・溶接後の残留応力低減、③化学成分や組織の均一化、④球状化による切削性・曲げ性の向上、⑤後段の熱処理歪み低減である。これにより、切削抵抗の低下、バリ・欠けの抑制、曲げ割れの防止、寸法ばらつきの縮小といった実務効果が現れる。
種類（鋼を例とする）
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完全焼なまし：A3またはAcmをやや上回る温度に加熱し、均熱後に炉冷する。鋳鋼や鍛造材、厚板などの粗い組織を均質化し、硬さを低下させる。
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低温焼なまし（応力除去・プロセスアニール）：A1未満（例：500〜650℃）に保持し、冷間加工で蓄積した転位と残留応力を緩和する。寸法精度を要する部品の前処理に適する。
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球状化焼なまし：過共析鋼でセメンタイトを球状化し、切削性・延性を高める。A1直下での長時間保持やサイクル加熱で行う。
代表的な温度域と操作
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昇温：酸化・脱炭を抑えるため、雰囲気や被覆を管理しつつ均一加熱する。
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保持：部材厚さに応じて保持時間を設定し、中心まで温度・組成を均一化する。
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冷却：炉冷（徐冷）を基本とし、パーライト変態を安定に進める。冷却が速すぎると硬さが上がり目的を損なう。
組織変化と機構
焼なまし中、加工硬化で増えた転位は回復により再配列・消滅し、さらに再結晶によって新生等軸粒となる。完全焼なましではオーステナイト化後の拡散変態により、均一なフェライト・パーライト組織が得られる。球状化焼なましではセメンタイトが粒状化し、切削時のせん断面が安定して切削抵抗が低下する。
応力除去と寸法安定
溶接・機械加工・冷間曲げなどで生じた残留応力は、低温焼なましにより緩和される。特に薄肉リングや長尺軸では、内外周のひずみ差が大きく、応力除去後の座屈・反りのリスクが小さくなる。測定治具や精密金型では、粗加工→応力除去→仕上げの順を採ると寸法再現性が高まる。
他熱処理との比較
焼なましは軟化と均質化を狙う基礎処理であり、強化を狙う焼入れ・焼戻しとは目的が異なる。焼ならしは空冷により比較的細粒のフェライト・パーライトを得るのに対し、焼なましは炉冷でさらに軟らかく、加工性に優れる組織を狙う点が特徴である。
実務上の注意
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材質確認：C量や合金元素により臨界点が変わる。ミルシートや材料規格で温度窓を決める。
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雰囲気管理：脱炭・酸化・スケール付着は表面欠陥や寸法誤差につながる。保護雰囲気や被覆剤を検討する。
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保持・冷却の均一化：炉内配置や積み重ね、治具の熱容量に留意し、温度むらを抑制する。
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検査：硬さ（HB/HV）と金相を確認し、目的の軟化・組織を得たか評価する。
呼称と用語
焼なましは「退火（たいか）」「アニール（annealing）」と同義である。低温焼なましは「応力除去焼鈍」、球状化焼なましは「球状化焼鈍」とも表現される。
非鉄金属への適用
銅・アルミニウムなどの加工硬化材でも焼なましは有効である。A1などの臨界点概念は鋼特有であるため、非鉄では再結晶温度域（融点の0.3〜0.5程度）を目安に設定する。
トラブルと対策
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過熱・粒成長：温度超過や保持過多で粗粒化し、靱性低下を招く。温度校正と保持時間の最適化で抑止する。
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脱炭・酸化：表面硬さ低下や寸法狂いの原因。保護雰囲気・脱炭防止皮膜を用いる。
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軟化不足：冷却が速すぎる、保持不足が要因。炉冷徹底と保持延長で対処する。
応用と工程設計
鋳放し材や溶接構造の前加工、冷間圧延材のプレス成形前、工具鋼の球状化前処理など、焼なましは工程全体の“作りやすさ”を整える要である。粗加工→応力除去→仕上げ、あるいは完全焼なまし→荒加工→焼入れ・焼戻しという流れを設計すれば、加工性・寸法安定・歩留まりが総合的に改善する。
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