JP2001207216A - 金属円筒体の熱処理方法及び装置 - Google Patents
金属円筒体の熱処理方法及び装置Info
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 ロール等の外周面側に連続移動式の誘導
加熱と冷却操作を適用して熱処理を施した際の熱処理後
の外径歪を僅少に抑えることのできる熱処理技術の提
供。 【解決手段】 上記ロール等の外周面側の熱処理を、内
周面も冷却しながら行うようにして、外径歪を軽減し
た。
加熱と冷却操作を適用して熱処理を施した際の熱処理後
の外径歪を僅少に抑えることのできる熱処理技術の提
供。 【解決手段】 上記ロール等の外周面側の熱処理を、内
周面も冷却しながら行うようにして、外径歪を軽減し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板処理ライン
等に多用されている中空ロールの胴体部材に代表される
金属円筒体の外周面側に、誘導加熱によって焼入などの
熱処理を施す技術に関し、該熱処理に伴う不都合な外径
歪を軽減することのできる熱処理方法及びその方法に用
いる装置を提供するものである。
等に多用されている中空ロールの胴体部材に代表される
金属円筒体の外周面側に、誘導加熱によって焼入などの
熱処理を施す技術に関し、該熱処理に伴う不都合な外径
歪を軽減することのできる熱処理方法及びその方法に用
いる装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導加熱を利用した中空ロール胴体など
金属円筒体の熱処理は、従来、図６に示す態様で行われ
て来た。即ち、金属円筒体１の外周面側に該円筒体１を
取巻く形で円筒体軸線方向の短区間1aを加熱できる加熱
コイル２を配し、該コイルに高周波交流を通電して上記
短区間を熱処理温度に誘導加熱する操作を円筒体の一端
側から他端側に向けて連続的に進めるとともに、加熱部
の後端側隣接部1bを噴射冷却する操作を前記誘導加熱に
追随させる形（図６の例ではコイル２に全周に亘って設
けた小穴群からコイルの冷却を兼ねた冷却水を噴射して
行っている）で同じく連続的に進めて行われている。
金属円筒体の熱処理は、従来、図６に示す態様で行われ
て来た。即ち、金属円筒体１の外周面側に該円筒体１を
取巻く形で円筒体軸線方向の短区間1aを加熱できる加熱
コイル２を配し、該コイルに高周波交流を通電して上記
短区間を熱処理温度に誘導加熱する操作を円筒体の一端
側から他端側に向けて連続的に進めるとともに、加熱部
の後端側隣接部1bを噴射冷却する操作を前記誘導加熱に
追随させる形（図６の例ではコイル２に全周に亘って設
けた小穴群からコイルの冷却を兼ねた冷却水を噴射して
行っている）で同じく連続的に進めて行われている。
【０００３】しかして、上記熱処理の施された円筒体の
外径が、熱処理前の外径から0.5％前後縮んでいるのが
通例である。上記縮径の縮径率が円筒体の周方向及び軸
線方向に、あるいは熱処理作業毎に一定していれば、熱
処理に供する金属円筒体の内外径寸法を、縮径を見込ん
で大き目にとっておくだけで対処できる。しかしなが
ら、上記縮径は周方向にも軸線方向にも一様でなく、
又、熱処理作業毎にもばらつくため、外径寸法を平均的
な縮径しろより更に大きくとった円筒体を熱処理に供
し、熱処理後に外径あるいは内外径を、所定寸法の真円
筒に削り込む処置を余儀なくされていた。たとえば、外
径800mmのロール胴体で、削りしろが５mm以上に及ぶこ
とから、近年特に要請の高まっている低コスト化の大き
な障害となっていた。又、円筒体に高価な金属材料を充
てゝいる場合には材料面の損失も無視できなかった。
外径が、熱処理前の外径から0.5％前後縮んでいるのが
通例である。上記縮径の縮径率が円筒体の周方向及び軸
線方向に、あるいは熱処理作業毎に一定していれば、熱
処理に供する金属円筒体の内外径寸法を、縮径を見込ん
で大き目にとっておくだけで対処できる。しかしなが
ら、上記縮径は周方向にも軸線方向にも一様でなく、
又、熱処理作業毎にもばらつくため、外径寸法を平均的
な縮径しろより更に大きくとった円筒体を熱処理に供
し、熱処理後に外径あるいは内外径を、所定寸法の真円
筒に削り込む処置を余儀なくされていた。たとえば、外
径800mmのロール胴体で、削りしろが５mm以上に及ぶこ
とから、近年特に要請の高まっている低コスト化の大き
な障害となっていた。又、円筒体に高価な金属材料を充
てゝいる場合には材料面の損失も無視できなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであって、中空ロール胴体等の金属
円筒体を熱処理したときに生じる外径歪を軽減して、熱
処理後の削りしろを小さくすることのできる熱処理技術
の提供を課題とした。
鑑みてなされたものであって、中空ロール胴体等の金属
円筒体を熱処理したときに生じる外径歪を軽減して、熱
処理後の削りしろを小さくすることのできる熱処理技術
の提供を課題とした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべくな
された本発明の要旨は、金属円筒体の外周面側を対象と
して、その一端側から他端側に向けて移動させる形で、
軸線方向の短区間を誘導加熱するとともに該加熱に追随
させて加熱部の後端側隣接部を噴射冷却する熱処理操作
を連続的に進めて熱処理を施すに際して、当該金属円筒
体の内周面の前記熱処理操作進行部の裏側に位置する部
分の前記誘導加熱に伴う温度上昇を円筒体内周面の冷却
によって抑制しながら前記熱処理操作を進めることによ
り、熱処理に伴う円筒体の外径歪を軽減することを特徴
とする金属円筒体の熱処理方法である。
された本発明の要旨は、金属円筒体の外周面側を対象と
して、その一端側から他端側に向けて移動させる形で、
軸線方向の短区間を誘導加熱するとともに該加熱に追随
させて加熱部の後端側隣接部を噴射冷却する熱処理操作
を連続的に進めて熱処理を施すに際して、当該金属円筒
体の内周面の前記熱処理操作進行部の裏側に位置する部
分の前記誘導加熱に伴う温度上昇を円筒体内周面の冷却
によって抑制しながら前記熱処理操作を進めることによ
り、熱処理に伴う円筒体の外径歪を軽減することを特徴
とする金属円筒体の熱処理方法である。
【０００６】即ち、本発明は、金属円筒体の熱処理に伴
う外径歪の前記周方向，軸線方向の非一様性あるいは熱
処理作業毎のばらつきが、外径歪量の増大とともに増大
することに着目し、歪の非一様性やばらつきを軽減する
ために外径歪量を小さくする手段を追求して達成された
ものである。
う外径歪の前記周方向，軸線方向の非一様性あるいは熱
処理作業毎のばらつきが、外径歪量の増大とともに増大
することに着目し、歪の非一様性やばらつきを軽減する
ために外径歪量を小さくする手段を追求して達成された
ものである。
【０００７】上記本発明によって外径歪を軽減できたの
は、円筒体の外周面側が誘導加熱に続く冷却により剛性
化を伴って熱収縮し、内周面側に締付け力が及んだとき
に、その締付け力による内周面側の圧縮塑性変形を、内
周面の冷却で内周面側の温度を下げて内周面側を剛性化
することにより小さくできたためと考えられる。
は、円筒体の外周面側が誘導加熱に続く冷却により剛性
化を伴って熱収縮し、内周面側に締付け力が及んだとき
に、その締付け力による内周面側の圧縮塑性変形を、内
周面の冷却で内周面側の温度を下げて内周面側を剛性化
することにより小さくできたためと考えられる。
【０００８】因に、従来の熱処理方法にあっては、上記
締付け力が、外周面側の誘導加熱の熱影響で昇温し変形
抵抗の低下していた内周面側に大きな縮径塑性変形を生
じさせ、これが熱処理後の大きな外径歪をもたらしたも
のと考えられる。
締付け力が、外周面側の誘導加熱の熱影響で昇温し変形
抵抗の低下していた内周面側に大きな縮径塑性変形を生
じさせ、これが熱処理後の大きな外径歪をもたらしたも
のと考えられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は金属円筒体の用途や材質
を問わずに実施できるが、円筒体の主たる用途としては
ロール，シャフト類を、又、主たる材質としては炭素
鋼，低合金鋼，ダイス鋼，高速度鋼、あるいはステンレ
ス鋼を例示できる。
を問わずに実施できるが、円筒体の主たる用途としては
ロール，シャフト類を、又、主たる材質としては炭素
鋼，低合金鋼，ダイス鋼，高速度鋼、あるいはステンレ
ス鋼を例示できる。
【００１０】図１は本発明の実施形態の一例を模式的に
示す正断面図であって、外周面側では、金属円筒体１の
軸線方向の短区間1aを、その周囲を取巻く形で配した加
熱コイル２によって熱処理温度に誘導加熱する操作を、
円筒体の下端側から上端側に向けて連続的に進めるとと
もに、この操作に追随させる形で加熱部1aの後端側隣接
部1bを、コイルに設けた小穴群2aaからコイル内の冷却
水を噴射させるようにした冷却手段2aによって冷却する
操作を連続的に進める。即ち、円筒体外周面側の熱処理
を、コイル２と噴射冷却手段2aとを備えた熱処理ユニッ
トによって行う。こヽで、上記コイル２としては、通常
は、加熱すべき短区間1aの長さに対応した巾の１ターン
の環状のコイルが用いられる。また、上記噴射冷却は、
図１に等に示すようにコイル２にその全周に亘って設け
た小穴群2aaからコイル２の冷却水を噴射させて行って
もよいし、専用の噴射冷却装置を別途配備して行っても
よい。一方、内周面側では、円筒体の内側に配したリン
グ状の噴射ノズル３から冷却水を噴射して内周面を冷却
する操作を、上記外周面側熱処理操作進行部の裏側に当
る部分に対して、外周面側操作の進行に同調させる形で
連続的に適用して、円筒体外周面側に熱処理を施す状況
を示している。上記コイル２に冷却手段2aを兼ねさせる
べく小穴群2aaを設けた形態については、図７にその要
部を拡大して例示した。
示す正断面図であって、外周面側では、金属円筒体１の
軸線方向の短区間1aを、その周囲を取巻く形で配した加
熱コイル２によって熱処理温度に誘導加熱する操作を、
円筒体の下端側から上端側に向けて連続的に進めるとと
もに、この操作に追随させる形で加熱部1aの後端側隣接
部1bを、コイルに設けた小穴群2aaからコイル内の冷却
水を噴射させるようにした冷却手段2aによって冷却する
操作を連続的に進める。即ち、円筒体外周面側の熱処理
を、コイル２と噴射冷却手段2aとを備えた熱処理ユニッ
トによって行う。こヽで、上記コイル２としては、通常
は、加熱すべき短区間1aの長さに対応した巾の１ターン
の環状のコイルが用いられる。また、上記噴射冷却は、
図１に等に示すようにコイル２にその全周に亘って設け
た小穴群2aaからコイル２の冷却水を噴射させて行って
もよいし、専用の噴射冷却装置を別途配備して行っても
よい。一方、内周面側では、円筒体の内側に配したリン
グ状の噴射ノズル３から冷却水を噴射して内周面を冷却
する操作を、上記外周面側熱処理操作進行部の裏側に当
る部分に対して、外周面側操作の進行に同調させる形で
連続的に適用して、円筒体外周面側に熱処理を施す状況
を示している。上記コイル２に冷却手段2aを兼ねさせる
べく小穴群2aaを設けた形態については、図７にその要
部を拡大して例示した。
【００１１】この実施形態では、内周面側の冷却操作
を、上記加熱部1aの上端付近を起点として適用し、流下
水により1a，1bの両部を共に冷却する構成として、外周
面側からの熱影響による内周面側の昇温とこれに伴う変
形抵抗の低下を1a，1b両部に亘って抑制するようにして
いるが、図２に示すように、上記冷却操作を1b部の上端
付近を起点として適用する構成として、1b部のみについ
て昇温と変形抵抗低下を抑えるようにしても、本発明の
外径歪軽減効果は得られる。更には、図３に示すよう
に、円筒体内周面の上端に固定配置したリング状の噴射
ノズル３から冷却水を噴射して、その下方全域を終始冷
却するようにしてもよい。
を、上記加熱部1aの上端付近を起点として適用し、流下
水により1a，1bの両部を共に冷却する構成として、外周
面側からの熱影響による内周面側の昇温とこれに伴う変
形抵抗の低下を1a，1b両部に亘って抑制するようにして
いるが、図２に示すように、上記冷却操作を1b部の上端
付近を起点として適用する構成として、1b部のみについ
て昇温と変形抵抗低下を抑えるようにしても、本発明の
外径歪軽減効果は得られる。更には、図３に示すよう
に、円筒体内周面の上端に固定配置したリング状の噴射
ノズル３から冷却水を噴射して、その下方全域を終始冷
却するようにしてもよい。
【００１２】なお、図１，図２の実施形態では、円筒体
の軸線を鉛直方向に配して静置し、コイル等を上方に移
動させているが、円筒体を水平方向に配し、外周面側に
は水切り機構を配備して加熱部1aに冷却水が行かないよ
うにしながら実施してもよい。又、円筒体を回転させな
がら実施してもよく、更には、コイル等を静置し、円筒
体の方の移動をさせるようにしてもよい。
の軸線を鉛直方向に配して静置し、コイル等を上方に移
動させているが、円筒体を水平方向に配し、外周面側に
は水切り機構を配備して加熱部1aに冷却水が行かないよ
うにしながら実施してもよい。又、円筒体を回転させな
がら実施してもよく、更には、コイル等を静置し、円筒
体の方の移動をさせるようにしてもよい。
【００１３】内周面の冷却手段としては、上記噴射方式
が、冷媒の噴射量や温度を変えることで冷却条件を容易
に調整できて有利である。特に図１，図２に示した同調
移動方式が、要冷却部に対する冷却条件の調整を即応的
に行える点から推奨される。この他の冷却手段として
は、図４に例示するように、面板４を配して止水した円
筒体内部全体ないしは円筒体内部に配した内筒との間に
冷媒を満たし、必要に応じて冷媒を入れ替えながら冷却
する方式が利用可能であり、設備が簡単であるという利
点を有する。内面冷却用の冷媒としては、冷却能の大き
い水が最適であるが、緩冷却を行うなどの目的で他の冷
媒を充ててもよい。
が、冷媒の噴射量や温度を変えることで冷却条件を容易
に調整できて有利である。特に図１，図２に示した同調
移動方式が、要冷却部に対する冷却条件の調整を即応的
に行える点から推奨される。この他の冷却手段として
は、図４に例示するように、面板４を配して止水した円
筒体内部全体ないしは円筒体内部に配した内筒との間に
冷媒を満たし、必要に応じて冷媒を入れ替えながら冷却
する方式が利用可能であり、設備が簡単であるという利
点を有する。内面冷却用の冷媒としては、冷却能の大き
い水が最適であるが、緩冷却を行うなどの目的で他の冷
媒を充ててもよい。
【００１４】円筒体内周面の冷却条件（冷媒の種類，流
量等）は、内周面の要冷却部の温度が300℃以下に抑え
られるように設定することが望ましい。上記温度を300
℃以下に抑えながら外周面側の熱処理を進めることによ
り、熱処理に伴う円筒体の外径歪を外径の0.1％前後に
抑えることができて、歪量の円周方向，軸線方向非一様
性あるいは熱処理作業毎のばらつきが著減し、前記熱処
理後の削り代を、外径800mmのロール胴体の場合で外径
にして１〜２mm程度に僅少化できるからである。
量等）は、内周面の要冷却部の温度が300℃以下に抑え
られるように設定することが望ましい。上記温度を300
℃以下に抑えながら外周面側の熱処理を進めることによ
り、熱処理に伴う円筒体の外径歪を外径の0.1％前後に
抑えることができて、歪量の円周方向，軸線方向非一様
性あるいは熱処理作業毎のばらつきが著減し、前記熱処
理後の削り代を、外径800mmのロール胴体の場合で外径
にして１〜２mm程度に僅少化できるからである。
【００１５】上述のように、本発明は、金属円筒体の外
周面側の熱処理を、内周面を冷却しながら行うことによ
って、熱処理後の外径歪を軽減したものである。即ち、
本発明においては内周面の冷却が必須である。しかし
て、この冷却の意義は、外周面側に熱処理操作が加えら
れている部位の内周面側を剛性化することにある。
周面側の熱処理を、内周面を冷却しながら行うことによ
って、熱処理後の外径歪を軽減したものである。即ち、
本発明においては内周面の冷却が必須である。しかし
て、この冷却の意義は、外周面側に熱処理操作が加えら
れている部位の内周面側を剛性化することにある。
【００１６】こヽで、図５に示す内周面側の厚さｔ1の
領域が剛性化していて、前記外周面側の締付け力による
上記ｔ1領域の圧縮塑性変形による縮径率がα1（半径が
ｒからｒ′に変化したとして、縮径率α＝（ｒ−ｒ′）
／ｒ，拡径率β＝（ｒ′−ｒ）／ｒと定義）であり、こ
のとき該ｔ1領域（厚さ方向に温度分布を有する昇温状
態にある）の、その指標温度Ｔ1に由来する熱膨脹によ
る一時的な拡径率がβ1であったとすると、ｔ1領域のこ
の時点での縮径率はα1−β1である。外周面側の残り厚
さ領域ｔ2（全厚さをｔとして、ｔ2＝ｔ−ｔ1）は、誘
導加熱過程で軟化したのち冷却過程で剛性化するが、内
周面にも冷却を施している本発明方法の場合には、上記
熱処理操作の全過程で見た塑性変形能は、ｔ2領域のほ
うがｔ1領域よりも高くなっている。このため、ｔ2領域
の方はｔ1領域に倣う形で塑性変形することになり、こ
の塑性変形の縮径率をα2（拡径、即ちα2＜０となるこ
ともある）、ｔ2領域の熱膨張による一時的な拡径率を
β2とすると、熱処理操作時点ではｔ1領域とｔ2領域そ
れぞれの径寸法変化がα1−β1＝α2−β2の関係で釣合
うことになる。しかして、円筒体全体が常温に冷却され
た段階では、β1＝β2＝０となって、α1，α2のみが残
るが、α1≠α2であるためｔ1領域とｔ2領域が相互に弾
性変形させ合う形で寸法的に釣合うことになる。このと
き、両領域の縮径率は夫々α1′＝α2′≡αfinalに変
化している。
領域が剛性化していて、前記外周面側の締付け力による
上記ｔ1領域の圧縮塑性変形による縮径率がα1（半径が
ｒからｒ′に変化したとして、縮径率α＝（ｒ−ｒ′）
／ｒ，拡径率β＝（ｒ′−ｒ）／ｒと定義）であり、こ
のとき該ｔ1領域（厚さ方向に温度分布を有する昇温状
態にある）の、その指標温度Ｔ1に由来する熱膨脹によ
る一時的な拡径率がβ1であったとすると、ｔ1領域のこ
の時点での縮径率はα1−β1である。外周面側の残り厚
さ領域ｔ2（全厚さをｔとして、ｔ2＝ｔ−ｔ1）は、誘
導加熱過程で軟化したのち冷却過程で剛性化するが、内
周面にも冷却を施している本発明方法の場合には、上記
熱処理操作の全過程で見た塑性変形能は、ｔ2領域のほ
うがｔ1領域よりも高くなっている。このため、ｔ2領域
の方はｔ1領域に倣う形で塑性変形することになり、こ
の塑性変形の縮径率をα2（拡径、即ちα2＜０となるこ
ともある）、ｔ2領域の熱膨張による一時的な拡径率を
β2とすると、熱処理操作時点ではｔ1領域とｔ2領域そ
れぞれの径寸法変化がα1−β1＝α2−β2の関係で釣合
うことになる。しかして、円筒体全体が常温に冷却され
た段階では、β1＝β2＝０となって、α1，α2のみが残
るが、α1≠α2であるためｔ1領域とｔ2領域が相互に弾
性変形させ合う形で寸法的に釣合うことになる。このと
き、両領域の縮径率は夫々α1′＝α2′≡αfinalに変
化している。
【００１７】即ち、熱処理に伴う外径歪の縮径率は上記
αfinalである。このαfinalはα1とα2の大きさで決ま
り、又、α1，α2には前記β1，β2の大きさも影響す
る。そこで、α1，α2，β1，β2の値を変化させるべ
く、上述の本発明熱処理方法を、予熱した金属円筒体に
適用してみたところ、円筒体内周面の温度が700℃を超
えない予熱であれば本発明方法の外径歪軽減効果は喪失
せず、条件によっては外径歪量が予熱なしの場合よりも
軽減し、更には、プラス側の歪に転じる（即ちαfi nal
＜０）ケースもあった。即ち、このケースでは、熱処理
操作時点でｔ2領域が拡径変形（即ちα2＜０）していた
ものと推定される。
αfinalである。このαfinalはα1とα2の大きさで決ま
り、又、α1，α2には前記β1，β2の大きさも影響す
る。そこで、α1，α2，β1，β2の値を変化させるべ
く、上述の本発明熱処理方法を、予熱した金属円筒体に
適用してみたところ、円筒体内周面の温度が700℃を超
えない予熱であれば本発明方法の外径歪軽減効果は喪失
せず、条件によっては外径歪量が予熱なしの場合よりも
軽減し、更には、プラス側の歪に転じる（即ちαfi nal
＜０）ケースもあった。即ち、このケースでは、熱処理
操作時点でｔ2領域が拡径変形（即ちα2＜０）していた
ものと推定される。
【００１８】以上、本発明における円筒体内周面の冷却
を中心に詳述したが、外周面側から適用する熱処理につ
いては、その熱処理仕様に応じた従来通りの形態で実施
されてよく、何ら限定されるものではない。
を中心に詳述したが、外周面側から適用する熱処理につ
いては、その熱処理仕様に応じた従来通りの形態で実施
されてよく、何ら限定されるものではない。
【００１９】（実施例）外径1200mm，肉厚40mm，長さ20
00mmの、中炭素鋼（ＪＩＳG4051/S50C）製の円筒体の外
周面側に、連続移動式の誘導加熱とこれに続く急冷操作
を適用して、930℃の焼入温度，2.0mm／秒の移動速度で
焼入を施した。
00mmの、中炭素鋼（ＪＩＳG4051/S50C）製の円筒体の外
周面側に、連続移動式の誘導加熱とこれに続く急冷操作
を適用して、930℃の焼入温度，2.0mm／秒の移動速度で
焼入を施した。
【００２０】この際、円筒体の予熱条件及び円筒体内周
面の冷却条件を表１に記載のように振ってみたところ、
熱処理後の外径歪の量やばらつきが表１に併記したよう
に大きく変化した。なお、円筒体の予熱は図３に記載の
形態で、但し、冷却は行わずに外周面側から誘導加熱し
て行い、内周面の冷却は図１に記載の形態でおこなっ
た。
面の冷却条件を表１に記載のように振ってみたところ、
熱処理後の外径歪の量やばらつきが表１に併記したよう
に大きく変化した。なお、円筒体の予熱は図３に記載の
形態で、但し、冷却は行わずに外周面側から誘導加熱し
て行い、内周面の冷却は図１に記載の形態でおこなっ
た。
【００２１】表１の結果に見る通り、本発明方法で焼入
した実施例における円筒体の外径歪は従来方法で焼入し
た比較例の１／３以下となっており、本発明方法の顕著
な効果が確認された。
した実施例における円筒体の外径歪は従来方法で焼入し
た比較例の１／３以下となっており、本発明方法の顕著
な効果が確認された。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】本発明は、上述のように、ロール等の金
属円筒体の外周面側に連続移動式の誘導加熱と冷却操作
を適用して施す焼入などの熱処理を、円筒体の内周面を
冷却しながら行うようにしたことにより、熱処理後の外
径歪を僅少に抑えることを可能にした。
属円筒体の外周面側に連続移動式の誘導加熱と冷却操作
を適用して施す焼入などの熱処理を、円筒体の内周面を
冷却しながら行うようにしたことにより、熱処理後の外
径歪を僅少に抑えることを可能にした。
【００２４】この結果、熱処理後の外径歪の、円周方
向，軸線方向の非一様性、あるいは、熱処理作業毎のば
らつきが著減し、円筒体を所定寸法の真円筒に削り込む
ために見込んでおく削りしろを従来の１／５〜１／３の
レベルにまで低減できることとなった。ロール等につい
ては、より良い品質をより安価に供せよとの要請が益々
高まっており、本発明によって上記要請への対応の障害
となっていた熱処理歪の問題が解決されたことは、産業
界に絶大な利益をもたらすものである。
向，軸線方向の非一様性、あるいは、熱処理作業毎のば
らつきが著減し、円筒体を所定寸法の真円筒に削り込む
ために見込んでおく削りしろを従来の１／５〜１／３の
レベルにまで低減できることとなった。ロール等につい
ては、より良い品質をより安価に供せよとの要請が益々
高まっており、本発明によって上記要請への対応の障害
となっていた熱処理歪の問題が解決されたことは、産業
界に絶大な利益をもたらすものである。
【図１】本発明の実施形態の一例を模式的に示す正断面
図。
図。
【図２】本発明の実施形態の第一の別例を模式的に示す
正断面図。
正断面図。
【図３】本発明の実施形態の第二の別例を模式的に示す
正断面図。
正断面図。
【図４】本発明の実施形態の第三の別例を模式的に示す
正断面図。
正断面図。
【図５】本発明の作用を説明するための円筒体の平面
図。
図。
【図６】従来の実施形態を模式的に示す正断面図。
【図７】加熱コイルに小穴群を設けた冷却手段を例示し
た拡大断面図。
た拡大断面図。
１ 金属円筒体 1a 軸線方向の短区間 1b 1aの後端側隣接部 ２ 加熱コイル 2a 冷却手段 2aa 小穴群 ３ 噴射ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２１Ｄ 1/667 Ｃ２１Ｄ 1/667 9/08 9/08 Ｄ
Claims (6)
- 【請求項１】 金属円筒体の外周面側を対象として、そ
の一端側から他端側に向けて移動させる形で、軸線方向
の短区間を誘導加熱するとともに該加熱に追随させて加
熱部の後端側隣接部を噴射冷却する熱処理操作を連続的
に進めて熱処理を施すに際して、当該金属円筒体の内周
面の前記熱処理操作進行部の裏側に位置する部分の前記
誘導加熱に伴う温度上昇を円筒体内周面の冷却によって
抑制しながら前記熱処理操作を進めることにより、熱処
理に伴う円筒体の外径歪を軽減することを特徴とする金
属円筒体の熱処理方法。 - 【請求項２】 前記円筒体内周面の冷却を、外周面側の
熱処理操作と同調させた移動式の噴射冷却によって行
う、請求項１に記載の金属円筒体の熱処理方法。 - 【請求項３】 金属円筒体内周面の前記熱処理操作進行
部の裏側に位置する部分の温度が300℃以下に抑えられ
るように前記円筒体内周面の冷却を行う、請求項１又は
２に記載の金属円筒体の熱処理方法。 - 【請求項４】 内周面の温度が700℃を超えない範囲に
予熱されている金属円筒体に、請求項１〜３のいずれか
に記載の方法を適用することを特徴とする金属円筒体の
熱処理方法。 - 【請求項５】 金属円筒体の軸線方向の短区間を誘導加
熱するための加熱コイルと該コイルによる加熱に追随し
て加熱部分を冷却するための噴射冷却手段とを備えた熱
処理ユニットを円筒体の外周面側に配し、該熱処理ユニ
ットと円筒体とを個別に支持して少なくともその一方を
円筒体軸線方向に走行させるための支持・走行機構を配
備するとともに、前記コイルの裏側に位置する円筒体内
周面の温度上昇を抑制するための冷却手段を円筒体の内
周面側に配備した請求項１〜４のいずれかに記載の金属
円筒体の熱処理方法を実施するための装置。 - 【請求項６】 前記円筒体の内周面側に配した冷却手段
が前記熱処理ユニットと同調して円筒体軸線方向に走行
することができるように配備した噴射冷却装置である請
求項５に記載の装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000211341A JP2001207216A (ja) | 1999-11-18 | 2000-07-12 | 金属円筒体の熱処理方法及び装置 |
| KR1020000041514A KR100660355B1 (ko) | 1999-11-18 | 2000-07-20 | 금속원통체의 열처리방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32840599 | 1999-11-18 | ||
| JP11-328405 | 1999-11-18 | ||
| JP2000211341A JP2001207216A (ja) | 1999-11-18 | 2000-07-12 | 金属円筒体の熱処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001207216A true JP2001207216A (ja) | 2001-07-31 |
Family
ID=26572862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000211341A Pending JP2001207216A (ja) | 1999-11-18 | 2000-07-12 | 金属円筒体の熱処理方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001207216A (ja) |
| KR (1) | KR100660355B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010058965A2 (ko) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 주식회사 티엠시 | 콘크리트 펌프카용 콘크리트 슬러리 이송 파이프 |
| CN111889955A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种新型筒体端面堆焊预热装置及使用方法 |
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| KR101170834B1 (ko) | 2009-11-13 | 2012-08-02 | 정진현 | 콘크리트 펌프카용 콘크리트 슬러리 이송 파이프 제조방법 |
Family Cites Families (10)
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| JPH0432511A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-04 | Kawasaki Steel Corp | 移動式誘導加熱装置における円形状被加熱鋼材の温度測定方法 |
| JP3733615B2 (ja) * | 1995-06-22 | 2006-01-11 | マツダ株式会社 | 高周波焼入装置 |
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-
2000
- 2000-07-12 JP JP2000211341A patent/JP2001207216A/ja active Pending
- 2000-07-20 KR KR1020000041514A patent/KR100660355B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2010058965A2 (ko) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 주식회사 티엠시 | 콘크리트 펌프카용 콘크리트 슬러리 이송 파이프 |
| WO2010058965A3 (ko) * | 2008-11-19 | 2010-07-22 | 주식회사 티엠시 | 콘크리트 펌프카용 콘크리트 슬러리 이송 파이프 |
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| CN111889955A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种新型筒体端面堆焊预热装置及使用方法 |
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|---|---|
| KR100660355B1 (ko) | 2006-12-21 |
| KR20010049819A (ko) | 2001-06-15 |
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