CN1502707A - 热处理部件的部分热处理方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是可以提高热处理质量的热处理材料的部分热处理方法及其装置的提供。一种热处理部件(1)的部分热处理方法，是只对热处理部件(1)的特定部分(1a)进行热处理的部分热处理方法及其装置，上述热处理包括只对上述特定部分进行感应加热的感应加热工序(20P)和随后进行的冷却工序(30)，上述感应加热工序(20P)具有第一阶段的加热(21)、该第一阶段的加热(21)之后的加热间歇(22)、和该加热间歇(22)之后的第二阶段的加热(23)。部分热处理可以适用于部分淬火处理，也可以适用于部分回火处理，也可以适用于部分淬火处理和部分回火处理两者。
Description
技术领域
本发明涉及热处理部件的部分热处理方法及其装置。
热处理部件是诸如工程机械的履带用链环，这种情况下，被部分热处理的部分是滚轮辊踏面部。但是，热处理部件不仅限于工程机械的履带用链环。
另外，部分热处理是部分淬火处理，或者部分回火处理，或者部分淬火和部分回火的任一个。
背景技术
有的钢铁部件通过轧钢或锻造或铸造后原样地被使用，但是被要求有耐摩擦性(硬度)、强度、韧性的部件要进行热处理。这样，进行热处理后使用的部件叫「热处理部件」。
作为代表性的热处理部件，如图12所示，有液压挖掘机和推土机等工程机械上使用的履带板2、链环1、销钉3、轴瓦4以及推土机等工程机械和除雪机械上使用的刀尖(无图示)等。另外，各种产业机械上使用的机械构造用部件多数是热处理部件。
由于履带用链环是在苛刻的条件下使用，因此作为整个链环，被要求有耐摩擦性、强度和韧性。另外，作为与工程机械的下部托架的滚轮辊(负重轮、无图示)的接触面区域的链环1的滚轮辊踏面部1a(图13、图14)，尤其被要求有耐摩擦性。
为了具备这些要求特性，履带用链环是用以下①～⑤的工序、按照①～⑤的工序顺序制造出来。
①将由中碳合金钢形成的原材料进行热锻，作为链环形状的链环原材料。
②通过热锻的余热或再加热，将到达Ac3临界温度以上的温度的链环原材料的整体进行急冷、进行淬火处理。
③将淬火处理后的整个链环原材料进行高温回火处理。
④只将高温回火处理后的链环原材料的滚轮辊踏面部进行感应加热淬火处理(即部分淬火处理)。
⑤只将链环原材料的滚轮辊踏面部通过感应加热进行低温回火处理(即部分回火处理)，或将整个链环原材料在炉中进行回火处理。
并且，④、⑤工序的前后，为了与其他零件组装，进行机械加工。
因此，链环原材料上被实施②、③的第一阶段的热处理和④、⑤的第二阶段的热处理的两个阶段的热处理。第一阶段的热处理是为了赋予整个链环强度和韧性的热处理，第二阶段的热处理是为了赋予作为链环一部分的滚轮辊踏面部耐摩性的热处理。这样，实施第二阶段的热处理的理由是因为由于链环的部位不同，而被要求的机械特性不同。在此，如第一阶段的热处理，对整个链环原材料进行的热处理称作「整体热处理」，如第二阶段的热处理，对链环原材料的一部分进行的热处理称作「部分热处理」。
本发明是关于上述链环的制造工序①～⑤中的部分热处理工序。即本发明是关于以下的任何一项，即
(I)④的工序即部分淬火工序和⑤的工序即部分回火工序的两个工序，或者
(II)④的工序即部分淬火工序，或者
(III)⑤的工序即部分回火工序，
对于链环原材料的部分热处理(④的部分淬火处理、⑤的部分回火处理)，有以下现有的方法。
[部分淬火处理]
A.整个链环原材料浸渍在冷却液槽内的冷却液中的方法。
B.一边在冷却液槽内输送链环原材料，一边在空气中或液体中，用喷射套管只向链环原材料的滚轮辊踏面部喷射冷却液的方法(喷射冷却，例如特开昭58-167727号公报)。
C.在空气中，通过高压的空气，只向链环原材料的滚轮辊踏面部喷射冷却液的方法(高压喷液冷却)。
[部分淬火处理]
D.1工序的感应加热方法(例如特开昭57-51583号公报)
E.炉中加热方法(例如特开昭57-51583号公报中现有的技术说明)
【专利文献1】特开昭58-167727号公报
【专利文献2】特开昭57-51583号公报
但是，现有的部分热处理方法有以下问题。
[现有的部分淬火方法的问题]
A的方法中，虽然整个链环原材料一直接触冷却液，但是由于没有液体流动，所以冷却能力低，并且容易冷却不均匀。其结果，容易产生淬火硬度不足(即不完全淬火)、淬火硬度不均匀(即软点)、淬裂等质量问题。
B的方法中，特别是在液体喷射中，由于链环在冷却液中移动，因此向想要冷却的部位喷射冷却液流、进行有效的冷却是困难的。另外，象链环那样形状复杂的部件，容易产生冷却不均匀、淬裂等质量问题。
C的方法中，因需要高压喷射装置、工件接地线、大容量液体槽、大型罩等，所以形成设备大型化，设备制作成本及设备保存成本增加。
[现有的部分回火方法的问题]
D的方法中，特定部分的表面与芯部的温度差增大，对整个特定部分以均匀的温度加热是困难的。
E的方法中，由于加热时间长，因此回火工序成为瓶颈，在一条直线上的连续生产非常困难。
本发明的目的是提供可以解决一个以上的现有的部分热处理的上述问题的热处理部件的部分热处理方法(部分淬火方法、或部分回火方法、或部分淬火方法和部分回火方法两者，以上中的任何一个)及其装置。
更具体的如下所述。
本发明的第一个目的，是提供在部分热处理的加热工序中，可以用短时间的加热，将特定部分加热到均匀的温度的热处理部件的部分热处理方法及其装置。
本发明的第二个目的，是提供在部分热处理的冷却工序中，可以防止发生热处理硬度不足、热处理硬度不均匀及热处理裂纹等质量问题，并且可以降低与设备有关的成本的热处理部件的部分热处理方法及其装置。
本发明的第三个目的，是提供在部分热处理的加热工序中，可以用短时间的加热，将特定部分加热到均匀的温度，在部分热处理的冷却工序中，可以防止发生热处理硬度不足、热处理硬度不均匀及热处理裂纹等质量问题，并且可以降低与设备有关的成本的热处理部件的部分热处理方法及其装置。
发明内容
通过以下的本发明，可以达到以上的目的。
(1)一种热处理部件的部分热处理方法，是只对热处理部件的特定部分进行热处理的部分热处理方法，上述热处理包括只对上述特定部分进行感应加热的感应加热工序和随后进行的冷却工序，上述感应加热工序包括第一阶段的加热、该第一阶段的加热之后的加热间歇和该加热间歇之后的第二阶段的加热。
(2)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述第一阶段加热的加热输出被设定成与上述第二阶段加热的加热输出相等或比其高。
(3)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述热处理部件的特定部分的加热中，将上述热处理部件固定。
(4)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，一个加热线圈加热一个热处理部件。
(5)如(4)所述的热处理部件的部分热处理方法，使用分别的加热线圈进行第一阶段的加热和第二阶段的加热。
(6)如(5)所述的热处理部件的部分热处理方法，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相异的形状。
(7)如(5)所述的热处理部件的部分热处理方法，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相同的形状。
(8)如(4)所述的热处理部件的部分热处理方法，使用同一个加热线圈进行上述第一阶段的加热和上述第二阶段的加热。
(9)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，一个加热线圈加热两个热处理部件。
(10)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述冷却工序中，将上述整个热处理部件浸渍在冷却槽内的冷却液中的规定位置上静止。
(11)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述冷却工序中，将从喷射套管中流出的冷却液流喷射到上述特定部分上。
(12)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述热处理部件是履带用链环。
(13)如(12)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述特定部分是上述链环的滚轮辊踏面部。
(14)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述热处理是部分淬火处理。
(15)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述热处理是部分回火处理。
(16)如(1)所述的热处理部件的部分热处理方法，上述热处理是部分淬火处理和部分回火处理。
(17)一种热处理部件的部分热处理装置，是只对热处理部件的特定部分进行热处理的部分热处理装置，其特征在于，包括只对上述特定部分进行感应加热的感应加热装置和对上述特定部分被加热的热处理部件进行冷却的冷却装置，上述感应加热装置具有按照第一阶段的加热、加热间歇、第二阶段的加热的顺序进行的一个以上的加热线圈。
(18)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述第一阶段加热的加热输出可以被设定成与上述第二阶段加热的加热输出相等或在其之上。
(19)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述热处理部件的特定部分的加热中，具有将上述热处理部件固定的固紧装置。
(20)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，一个加热线圈加热一个热处理部件。
(21)如(20)所述的热处理部件的部分热处理装置，进行第一阶段加热的加热线圈和进行第二阶段加热加热线圈是分别的加热线圈。
(22)如(21)所述的热处理部件的部分热处理装置，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相异的形状。
(23)如(21)所述的热处理部件的部分热处理装置，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相同的形状。
(24)如(20)所述的热处理部件的部分热处理装置，进行上述第一阶段加热的加热线圈和上述第二阶段加热的加热线圈是同一个。
(25)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，一个加热线圈加热两个热处理部件。
(26)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述冷却装置具有将被输送的上述热处理部件浸渍在冷却槽内的冷却液中的规定位置上静止的滚柱式输送机。
(27)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述冷却装置具有将流出的冷却液流喷射到上述特定部分上的喷射套管。
(28)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述热处理部件是履带用链环。
(29)如(28)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述特定部分是上述链环的滚轮辊踏面部。
(30)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述热处理是部分淬火处理。
(31)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述热处理是部分回火处理。
(32)如(17)所述的热处理部件的部分热处理装置，上述热处理是部分淬火处理和部分回火处理。
上述(1)的部分热处理方法和上述(17)的部分热处理装置中，在加热工序中，感应加热用两个阶段的加热进行，第一阶段的加热和第二阶段的加热之间设置了加热间歇时间，因此，由于第一阶段的加热，偏在特定部分表面上的热量向芯部传热，表面与芯部的温度差减小，可以使整个热处理部件的特定部分加热到均匀的温度。
上述(2)的部分热处理方法和上述(18)的部分热处理装置中，由于第二阶段的加热是与第一阶段的加热相同或比其低地输出的加热，因此，表面与芯部的温度差更加减小，其结果，可以使整个热处理部件的特定部分加热到均匀的温度。
上述(3)的部分热处理方法和上述(19)的部分热处理装置中，在热处理部件的特定部分的加热中，由于固定热处理部件，因此热处理部件对加热线圈不位移，可以将特定部分在规定的深度加热到规定的温度。
上述(4)～(7)的部分热处理方法和上述(20)～(23)的部分热处理装置中，将工件用第一阶段加热的加热线圈(第一加热线圈)加热，加热间歇中，将工件送至第二阶段加热的加热线圈(第二加热线圈)，用第二加热线圈加热工件，在第二加热线圈加热工件期间，可以将下一个工件用第一加热线圈，可以提高生产率。
上述(8)的部分热处理方法和上述(24)的部分热处理装置中，由于用同一个加热线圈进行第一阶段的加热、加热间歇、第二阶段的加热，因此可以削减加热线圈的数量，其结果可以削减加热线圈的制作费用。
上述(9)的部分热处理方法和上述(25)的部分热处理装置中，将工件在一个加热线圈的上游部加热，加热间歇中将工件输送至上述一个加热线圈的下游部，在加热线圈的下游部加热工件，在加热线圈的下游部加热工件期间，可以在加热线圈的上游部加热下一个工件，可以使生产率倍增。
上述(10)的部分热处理方法和上述(26)的部分热处理装置中，特别在冷却工序中，由于将整个热处理部件浸渍在冷却槽内的冷却液中的规定位置上静止，可以对准特定部分喷射冷却液，可以提高热处理的质量。另外，工件的输送方向上，热处理装置可以小型化，可以降低与设备有关的成本。
上述(11)的部分热处理方法和上述(27)的部分热处理装置中，特别在冷却工序中，由于向特定部分喷射从喷射套管中流出的冷却液流，可以确保充分的冷却能力，并且可以使冷却均匀，提高热处理的质量。
上述(12)、(13)的部分热处理方法和上述(28)、(29)的部分热处理装置中，本发明适用于履带用链环的滚轮辊踏面部，可以提高机械质量。
上述(14)～(16)的部分热处理方法和上述(30)～(32)的部分热处理装置中，热处理可以是部分淬火处理，也可以是部分回火处理，也可以是部分淬火处理和部分回火处理两者。
附图说明
图1是本发明的热处理部件的部分热处理方法的工序图。
图2是将本发明的热处理部件的部分热处理方法适用于部分回火处理时的工序图。
图3是将本发明的热处理部件的部分热处理方法适用于部分淬火处理时的工序图。
图4是将本发明的热处理部件的部分热处理方法适用于部分淬火处理和部分回火处理两者时的工序图。
图5是本发明的热处理部件的部分热处理方法及其装置中，用一个加热线圈加热一个热处理部件时的加热线圈的配置图(侧视图)。
图6是本发明的热处理部件的部分热处理方法及其装置中，用一个长的加热线圈加热两个热处理部件时的加热线圈的配置图(侧视图)。
图7是本发明的热处理部件的部分热处理方法及其装置中，关于回火部分的第一阶段加热的加热线圈的剖面图。
图8是本发明的热处理部件的部分热处理方法及其装置中，关于回火部分的第二阶段加热的加热线圈的剖面图。
图9是本发明的热处理部件的部分热处理方法及其装置中，固紧装置和加热线圈的俯视图(从上看的图)。
图10是本发明的热处理部件的部分热处理方法及其装置的关于冷却(图表示的是淬火的冷却情况)部分的剖面图。
图11是图10的部分横剖面图。
图12是工程机械的履带的一部分的立体图。
图13是图12中，链环的正视图。
图14是图12中，链环的侧视图。
具体实施方式
以下参照图1～图14 (图12～图14是与现有的技术说明共同使用)，就本发明的热处理部件的部分热处理方法及其装置进行说明。
作为热处理部件1，以工程机械的履带用链环为例。但是热处理部件不仅限于工程机械的履带用链环。并且，热处理部件1是工程机械的履带用链环时，被实施热处理的特定部分1a是滚轮辊踏面部。
首先，就本发明的热处理部件的部分热处理方法进行说明。
如图1所示，本发明的热处理部件的部分热处理方法是，只对热处理部件1的特定部分1a进行热处理的部分热处理方法。
本发明的热处理部件的部分热处理方法包括，只对热处理部件1的特定部分1a进行感应加热的感应加热工序20和之后进行的冷却工序30。感应加热中，通过高频感应电流只对特定部分1a进行局部性的加热。
感应加热工序20中，对本发明的感应加热工序附上符号20P，对现有的感应加热工序附上符号20C。
本发明的感应加热工序20P具有：第一阶段的加热21、和该第一阶段的加热之后的加热间歇22、以及该加热间歇之后的第二阶段的加热23。即在第一阶段的加热21和第二阶段的加热23的两个阶段的加热之间设置加热间歇(散热时间)22。加热间歇(散热时间)22大约5～15秒钟左右。本发明的两个阶段的加热中，第一阶段加热21的加热输出被设定成与第二阶段加热23的加热输出相等或比其高。
在第一阶段的加热21中，对热处理部件1的特定部分1a进行急速加热，使之大致上升到规定的温度。在第一阶段加热21的加热结束后，接近加热线圈11的热处理部件1的特定部分1a的表面附近的加热温度高于远离加热线圈11的特定部分1a的芯部的温度。即在第一阶段加热21的加热结束后，热处理部件1上有较大的温度差的分布(温度不均)，即使在特定部分1a上，表面部与芯部具有温度差。
接下来，在第一阶段的加热21与第二阶段的加热23之间的加热间歇(散热时间)22中，通过从特定部分1a的表面附近向空气中散热以及从特定部分1a的表面部向特定部分1a的芯部的热传导，可以减少特定部分1a上的温度不均，使特定部分1a均热化。
并且，在第二阶段的加热23中，与第一阶段加热21的加热相比较，加热输出相同或低，并且将加热线圈11的形状也做成容易均热化的形状，可以使热处理部件1的特定部分1a更加均热化。
通过两个阶段的加热及其之间的散热时间，现存的温度不均几乎消失，淬火硬度及回火硬度等成品的质量稳定。另外，各阶段(第一阶段加热与第二阶段加热分别)的加热时间也缩短了30～60秒，加热间歇也缩短了5～15秒，不需要象通过火炉加热的回火那样需要3～4小时的长时间的处理。
如图9所示，热处理部件1的特定部分1a的加热中，通过固紧装置12固定热处理部件1。并且，加热中，热处理部件1不被输送而是静止的。通过固紧，感应加热线圈(也简单地被称作加热线圈)11与热处理部件1的位置关系被固定，可以进行特定部分1a的稳定的加热。
感应加热中，一个加热线圈11可以加热一个热处理部件1(图5)，预先将加热线圈11加长，一个加热线圈11也可以加热两个热处理部件1(图6)。
一个加热线圈11加热一个热处理部件1时，第一阶段的加热21和第二阶段的加热23可以使用不同的加热线圈11。此时，加热线圈11是两套(图5)。
第一阶段的加热21和第二阶段的加热23使用不同的加热线圈11时，第一阶段的加热21使用的加热线圈11(图7)的形状可以与第二阶段的加热23使用的加热线圈11(图8)不同，或者第一阶段的加热21使用的加热线圈11的形状也可以与第二阶段的加热23使用的加热线圈11的形状相同。这种情况下，将热处理部件1从第一阶段加热21的加热线圈11(图7)到第二阶段加热23的加热线圈11的输送(移动)时间成为加热间歇时间(散热时间)22。
一个加热线圈11加热一个热处理部件1时，第一阶段的加热21和第二阶段的加热23可以使用同一个(单一的)加热线圈11进行。此时，加热线圈11是一套。
加热线圈11是一套时，在硬件方面，分别设定了第一阶段加热用定时器、自然冷却用定时器、第二阶段加热用定时器及第一阶段的加热输出、第二阶段的加热输出，在软件方面以规定时间、按顺序使之分别运转。但是，该方法只适合用同一个加热线圈得到均热化的情况。
一个加热线圈11加热两个热处理部件1(图6)时，在一个加热线圈11的上游部11a加热热处理部件1，加热间歇22中，将热处理部件1从加热线圈11的上游部11a输送到加热线圈11的下游部11b，在加热线圈11的下游部11b加热热处理部件1。当然，这种情况下，第一阶段的加热输出与第二阶段的加热输出相同。并且第一阶段的加热时间与第二阶段的加热时间也相同。另外，在硬件方面、软件方面，加热间歇中，加热电源被切断的同时，固紧装置12被解除，热处理部件1开始从线圈11的上游部11a向线圈11的下游部11b移动，热处理部件1到达线圈11的下游部11b的规定位置的同时，固紧装置12启动，将热处理部件1固定在线圈11的下游部11b的规定位置上，并且接通加热电源，使第二阶段的加热23开始。通过这样的操作，在加热线圈11的下游部11b加热热处理部件1时，在加热线圈11的上游部11 a可以加热下一个热处理部件1，可以使生产率成倍增长。即在同一时间内可以处理两倍的热处理部件1。
冷却工序30中，尤其是部分热处理是部分淬火处理的情况下(也可以适用于部分热处理是部分回火处理的情况)，如图10、图11所示，将在加热工序20中只是特定部分1a被感应加热到规定温度以上的整个热处理部件1，浸渍在冷却液槽5内的冷却液6中的规定位置上，使之静止的状态下，向特定部分1a喷射从喷射套管7的喷射孔中流出的冷却液流8，使之冷却。
热处理部件1被输送到位于冷却液槽5上方的用于输送该热处理部件1的滚柱式输送机9的一部分滚柱10上时，连同一部分滚柱10和喷射套管7在内的整个热处理部件1机械地浸渍在冷却液槽5内的冷却液6中，并且从喷射套管7使大量的冷却液从三个方向(左右两个方向和上方)流出，向热处理部件1的特定部分1a喷射，通过浸渍及液流进行冷却。冷却完成后，将热处理部件1连同一部分滚柱10和喷射套管7在内上升到下降前的位置，然后搬出。所有的冷却及搬入·搬出工序都是由自动控制进行。
作为淬火处理用的冷却液有水、水溶性淬火液、油等，可使用任一种冷却液。从成本及工作环境上考虑，最好使用水。
利用浸渍和液流的冷却，在可以确保充分的冷却速度的同时，确保均匀的冷却。由于充分确保冷却速度，可以得到必要的质量(淬火硬度、回火硬度等)，另外，由于使冷却速度均匀，可以防止淬裂。另外由于使热处理部件1浸渍在冷却液槽5内的冷却液6中的规定位置上冷却，与热处理部件1冷却时在冷却液槽内移动的冷却方法相比较，由于没有了喷射套管7与热处理部件1的干扰，可以缩短喷射套管7的喷射孔与热处理部件1的间隔，喷射液流的流动不会减弱，可以喷射足够速度的液流，由于可以确保高冷却速度，因此可以得到必要的质量。另外，由于使热处理部件1静止进行冷却，与热处理部件1冷却时在冷却液槽内移动的冷却方法相比较，缩短了冷却液槽5的热处理部件1的输送方向的长度，降低了设备制作费、设备运转成本。
具有本发明的第一阶段加热21、加热间歇22、第二阶段加热23的加热工序20P的本发明的部分热处理可以适用于部分淬火处理(图3)、或适用于部分回火处理(图2)、或适用于部分淬火处理和部分回火处理两者(图4)。
图2的本发明的部分热处理方法(本发明的部分加热20P适用于回火处理的部分加热时)具有部分淬火工序100和部分回火工序200。
部分淬火工序100具有只将热处理部件1的特定部分1a感应加热到Ac3临界温度以上温度的工序20C和冷却工序30，该冷却工序30是把只将特定部分1a感应加热到Ac3临界温度以上温度的整个热处理部件1浸渍在冷却液槽5内的冷却液6中的规定位置上，使之静止的状态下，向特定部分1a喷射从喷射套管7的喷射孔中流出的冷却液流8。
部分回火工序200包括只将热处理部件1的特定部分1a在空气中感应加热到约200℃～300℃的感应加热工序20P和冷却工序(强制冷却也可以、自然冷却也可以)30。该部分回火工序的感应加热工序20P具有第一阶段的加热21和、第一阶段的加热21之后的加热间歇(散热时间)22和该加热间歇22之后的第二阶段的加热23。
图3的本发明的部分热处理方法(本发明的部分加热20P适用于淬火处理的部分加热时)具有部分淬火工序100和部分回火工序200。
部分淬火工序100具有只将热处理部件1的特定部分1a感应加热到Ac3临界温度以上温度的工序20P和冷却工序30，该冷却工序30是把只将特定部分感应加热到Ac3临界温度以上温度的整个热处理部件1浸渍在冷却液槽5内的冷却液6中的规定位置上，使之静止的状态下，向特定部分1a喷射从喷射套管7的喷射孔中流出的冷却液流8。该部分淬火工序的感应加热工序20P具有第一阶段的加热21和、第一阶段的加热21之后的加热间歇(散热时间)22和该加热间歇22之后的第二阶段的加热23。
部分回火工序200包括只将热处理部件1的特定部分1a在空气中感应加热到约200℃～300℃的感应加热工序20C和冷却工序(强制冷却也可以、自然冷却也可以)30。
图4的本发明的部分热处理方法(本发明的部分加热20P适用于淬火处理的部分加热和回火处理的部分加热两者时)具有部分淬火工序100和部分回火工序200。
部分淬火工序100具有只将热处理部件1的特定部分1a感应加热到Ac3临界温度以上温度的工序20P和冷却工序30，该冷却工序30是把只将特定部分1a感应加热到Ac3临界温度以上温度的整个热处理部件1浸渍在冷却液槽5内的冷却液6中的规定位置上，使之静止的状态下，向特定部分1a喷射从喷射套管7的喷射孔中流出的冷却液流8。该部分回火工序的感应加热工序20P具有第一阶段的加热21和、第一阶段的加热21之后的加热间歇(散热时间)22和该加热间歇22之后的第二阶段的加热23。
部分回火工序200包括只将热处理部件1的特定部分1a在空气中感应加热到约200℃～300℃的感应加热工序20P和冷却工序(强制冷却也可以、自然冷却也可以)30。该部分回火工序的感应加热工序20P具有第一阶段的加热21和、第一阶段的加热21之后的加热间歇(散热时间)22和该加热间歇22之后的第二阶段的加热23。
下面参照图5～图14，就实施上述的部分热处理方法的本发明的部分热处理装置进行说明。
本发明的部分热处理装置，是只对热处理部件1的特定部分1a进行热处理的部分热处理装置，包括只对特定部分1a进行感应加热的感应加热装置(包括感应加热线圈11)和对特定部分1a被加热的热处理部件1进行冷却的冷却装置5～10。感应加热装置具有按照第一阶段的加热21、加热间歇22、第二阶段的加热23的顺序进行的一个以上的加热线圈11。
第一阶段加热21的加热输出可以被设定成与第二阶段加热23的加热输出相等或在其之上。
部分热处理装置在热处理部件1的特定部分1a的加热中，具有将热处理部件1固定的固紧装置12。
一个加热线圈11可以加热一个热处理部件1(图5)。
一个加热线圈11可以加热一个热处理部件1时，进行第一阶段加热21的加热线圈11和进行第二阶段加热23的加热线圈11可以是分别的加热线圈，也可以是同一个(单一的)加热线圈11。
进行第一阶段加热21的加热线圈11和进行第二阶段加热23的加热线圈11是分别的加热线圈时，进行第一阶段加热21的加热线圈11与进行第二阶段加热23的加热线圈11可以具有相异的形状，也可以具有相同的形状。
一个加热线圈11也可以加热两个热处理部件1(图6)。
冷却装置具有将被输送的热处理部件1浸渍在冷却槽5内的冷却液6中的规定位置上使之静止的滚柱式输送机10。
冷却装置具有将流出的冷却液流8喷射到热处理部件1的特定部分1 a的喷射套管7。
热处理部件1是例如履带用链环。热处理部件1是履带用链环时，特定部分1a是链环的滚轮辊踏面部。
部分热处理可以是部分淬火处理，也可以是部分回火处理，也可以是部分淬火处理和部分回火处理两者。
根据权利要求1的部分热处理方法和权利要求17的部分热处理装置，在加热工序中，感应加热以两个阶段的加热进行，在第一阶段的加热和第二阶段的加热之间设置了加热间歇时间，因此，可以使整个热处理部件的特定部分加热到均匀的温度。
根据权利要求2的部分热处理方法和权利要求18的部分热处理装置，由于第二阶段的加热是与第一阶段的加热相同或比其低的输出的加热，因此，可以使整个热处理部件的特定部分加热到均匀的温度。
根据权利要求3的部分热处理方法和权利要求19的部分热处理装置，由于在加热中，固定热处理部件，因此，可以将特定部分在规定的深度上加热到规定的温度，提高热处理部件的质量。
根据权利要求4～7的部分热处理方法和权利要求20～23的部分热处理装置，可以提高生产率。
根据权利要求8的部分热处理方法和权利要求24的部分热处理装置，可以削减加热线圈的数量，其结果可以削减加热线圈的制作费用。
根据权利要求9的部分热处理方法和权利要求25的部分热处理装置，可以使生产率倍增。
根据权利要求10的部分热处理方法和权利要求26的部分热处理装置，在冷却工序中，由于将整个热处理部件浸渍在冷却槽内的冷却液中的规定位置上静止，因此可以对准特定部分喷射，可以提高热处理的质量。另外，工件的输送方向上，热处理装置可以小型化，可以降低与设备有关的成本。
根据权利要求11的部分热处理方法和权利要求27的部分热处理装置，特别在淬火冷却工序中，由于向特定部分喷射从喷射套管中流出的冷却液流，因此可以确保充分的冷却能力，并且可以使冷却均匀。
根据权利要求12、13的部分热处理方法和权利要求28、29的部分热处理装置，本发明适用于履带用链环的滚轮辊踏面，可以提高机械质量。
根据权利要求14～16的部分热处理方法和权利要求30～32的部分热处理装置，热处理可以是部分淬火，也可以是部分回火，也可以是部分淬火和部分回火两者。
Claims (32)
1.一种热处理部件的部分热处理方法，是只对热处理部件的特定部分进行热处理的部分热处理方法，其特征在于，上述热处理包括只对上述特定部分进行感应加热的感应加热工序和随后进行的冷却工序，上述感应加热工序包括第一阶段的加热、该第一阶段的加热之后的加热间歇和该加热间歇之后的第二阶段的加热。
2.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，上述第一阶段加热的加热输出被设定成与上述第二阶段加热的加热输出相等或比其高。
3.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，上述热处理部件的特定部分的加热中，将上述热处理部件固定。
4.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，一个加热线圈加热一个热处理部件。
5.如权利要求4所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，使用分别的加热线圈，进行第一阶段的加热和第二阶段的加热。
6.如权利要求5所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相异的形状。
7.如权利要求5所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相同的形状。
8.如权利要求4所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，使用同一个加热线圈进行上述第一阶段的加热和上述第二阶段的加热。
9.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，一个加热线圈加热两个热处理部件。
10.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，在上述冷却工序中，将上述整个热处理部件浸渍在冷却槽内的冷却液中的规定位置上使之静止。
11.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，在上述冷却工序中，将从喷射套管中流出的冷却液流喷射到上述特定部分上。
12.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，上述热处理部件是履带用链环。
13.如权利要求12所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，上述特定部分是上述链环的滚轮辊踏面部。
14.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，上述热处理是部分淬火处理。
15.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，上述热处理是部分回火处理。
16.如权利要求1所述的热处理部件的部分热处理方法，其特征在于，上述热处理是部分淬火处理和部分回火处理。
17.一种热处理部件的部分热处理装置，是只对热处理部件的特定部分进行热处理的部分热处理装置，其特征在于，包括只对上述特定部分进行感应加热的感应加热装置和对上述特定部分被加热的热处理部件进行冷却的冷却装置，上述感应加热装置具有按照第一阶段的加热、加热间歇、第二阶段的加热的顺序进行加热的一个以上的加热线圈。
18.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述第一阶段加热的加热输出可以被设定成与上述第二阶段加热的加热输出相等或在其之上。
19.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述热处理部件的特定部分的加热中，具有将上述热处理部件固定的固紧装置。
20.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，一个加热线圈加热一个热处理部件。
21.如权利要求20所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，进行第一阶段加热的加热线圈和进行第二阶段加热加热线圈是分别的加热线圈。
22.如权利要求21所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相异的形状。
23.如权利要求21所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，进行上述第一阶段加热的加热线圈与进行上述第二阶段加热的加热线圈具有相同的形状。
24.如权利要求20所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，进行上述第一阶段加热的加热线圈和上述第二阶段加热的加热线圈是同一个。
25.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，一个加热线圈加热两个热处理部件。
26.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述冷却装置具有将被输送的上述热处理部件浸渍在冷却槽内的冷却液中的规定位置上静止的滚柱式输送机。
27.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述冷却装置具有将流出的冷却液喷射到上述特定部分上的喷射套管。
28.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述热处理部件是履带用链环。
29.如权利要求28所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述特定部分是上述链环的滚轮辊踏面部。
30.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述热处理是部分淬火处理。
31.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述热处理是部分回火处理。
32.如权利要求17所述的热处理部件的部分热处理装置，其特征在于，上述热处理是部分淬火处理和部分回火处理。
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