JP2002003933A

JP2002003933A - 焼入装置及び焼入方法

Info

Publication number: JP2002003933A
Application number: JP2000184511A
Authority: JP
Inventors: Hajime Nitta; 一新田
Original assignee: Neturen Co Ltd
Current assignee: Neturen Co Ltd
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】焼入コストを低減でき、しかも、長尺材の表面
を酸化させずに焼入れできる焼入装置を提供する。【解決手段】誘導加熱コイル２０の液路２２には、非酸
化性ガスを噴射する第１ガス噴射管３０が複数本通って
いる。各第１ガス噴射管３０のガス噴射口３２はそれぞ
れ、誘導加熱コイル２０のうち長尺材１２の表面に向き
合う部分に形成されている。また、長尺材１２の移動方
向（矢印Ａ方向）上流側には、下流側に向けて非酸化性
ガスを噴射する第２ガス噴射管４６を配置し、一方、こ
の下流側には、上流側に向けて非酸化性ガスを噴射する
第４ガス噴射管７０を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺材をその長手
方向に順次に焼入れする焼入方法及び焼入装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】長尺材の表面（表面層）を焼入れする技
術として、長尺材をその長手方向に移動させながらその
表面を順次に焼入れする技術（移動焼入）が知られてい
る。この移動焼入れでは、一般に、誘導加熱コイルを長
尺材の表面に接近させておき、この長尺材を所定の移動
速度で下降させながらその表面を誘導加熱コイルで順次
に焼入温度に加熱し、表面のうち焼入温度に加熱され終
った面（被冷却面）に冷却液を噴射してこの被冷却面を
硬化する。移動焼入では、このようにして長尺材の表面
をその長手方向に順次に硬化させる。

【０００３】ところが、上記した移動焼入れでは、大気
中（空気中）で長尺材の表面を焼入温度に加熱するの
で、加熱時間が短くてもこの表面が酸化するおそれがあ
る。

【０００４】そこで、被加熱面に不活性ガスや還元性ガ
スを噴射すると共にこの噴射したガスを噴射位置の上方
に充満させることにより、被加熱面の酸化を防止する技
術が提案されている（特開平１１−２１６１９号公報参
照）。この技術では、誘導加熱コイルの上方にハウジン
グを設けておき、噴射されたガスをハウジングの内部に
充満させて長尺材の表面に接触させている。

【０００５】また、上記の技術では、不活性ガスや還元
性ガスが噴射されるガス噴射孔が多数形成されたガス噴
射環が使用されている。このガス噴射環の内部は空洞に
なっており、外部からこの内部に不活性ガス等が導入さ
れる。ガス噴射環の内部に導入された不活性ガス等は、
多数のガス噴射孔から長尺材に向かって噴射される。こ
のようにして噴射された不活性ガス等が長尺材の表面を
覆ってこの表面の酸化を防止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したガス噴射環
は、上記の公報によれば、誘導加熱コイルとは別体であ
っても一体であってもよい。いずれの場合でも、ガス噴
射環の内部には不活性ガス等が流れており、この内部の
不活性ガス等が多数のガス噴射孔から噴射される。とこ
ろで、ガス噴射環のうち多数のガス噴射孔が形成された
部分は、誘導加熱コイルに加熱されている長尺材の表面
に向き合っている。従って、ガス噴射環の一部は、常
に、長尺材の表面からの輻射熱を受けていることとな
る。このため、ガス噴射環は、常に、高温に加熱され続
けており、熱によって変形などの損傷を受け易い。

【０００７】ガス噴射環の損傷を抑えるためには、この
ガス噴射環を長尺材の表面から遠ざけて配置すればよ
い。しかし、このように遠ざけた場合、多数のガス噴射
孔から非常に強い勢いで不活性ガス等を噴射しなけれ
ば、噴射された不活性ガスは長尺材に到達しない。この
場合、長尺材の表面が不活性ガス等で覆われないことと
なる。一方、多数のガス噴射孔から強い勢いで不活性ガ
ス等を噴射した場合、噴射されたガスが長尺材の表面で
跳ね返されて（反射して）この表面から離れ易い（遠ざ
かり易い）こともある。

【０００８】従って、上記の公報に記載された技術で
は、ガス噴射環の寿命が短く、焼入れの際のランニング
コストが高くなり、その分、焼入コストが高くなること
がある。また、焼入の際に長尺材の表面が不活性ガス等
で完全には覆われないことがあり、この場合、長尺材の
表面が酸化するおそれがある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、焼入コストを
低減でき、しかも長尺材の表面を酸化させずに焼入れで
きる焼入装置及び焼入方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の焼入装置は、長尺材をその長手方向に順次に
焼入れする焼入装置において、（１）長尺材に沿ってそ
の長手方向に相対的に移動しながらこの長尺材の表面を
順次に焼入温度に加熱する、内部に冷却液が流れる誘導
加熱コイルと、（２）この誘導加熱コイルのうち上記表
面に向き合う部分にガス噴射口が形成されると共にこの
誘導加熱コイルの内部を通る、上記ガス噴射口から非酸
化性ガスが噴射する第１ガス噴射管と、（３）長尺材の
表面のうち上記誘導加熱コイルによって焼入温度に加熱
され終った被冷却面に冷却液を噴射する、この冷却液が
内部に流れる冷却液噴射部材とを備えたことを特徴とす
るものである。

【００１１】ここで、上記の焼入装置は、（４）上記誘
導加熱コイルよりも上記移動方向の上流側に配置され
た、上記移動方向の上流側から下流側に向けて非酸化性
ガスを噴射する第２ガス噴射管を備えてもよい。

【００１２】また、上記の焼入装置は、（５）上記冷却
液噴射部材のうち上記表面に向き合う部分にガス噴射口
が形成されると共にこの冷却液噴射部材の内部を通る、
上記表面に非酸化性ガスを噴射する第３ガス噴射管を備
えてもよい。

【００１３】さらに、上記第３ガス噴射管は、（６）上
記第２ガス噴射管よりも強い勢いで非酸化性ガスを噴射
するものであってもよい。

【００１４】さらにまた、上記第３ガス噴射管は、
（７）上記冷却液噴射部材から冷却液が噴射される方向
に非酸化性ガスを噴射するものであってもよい。

【００１５】さらにまた、上記の焼入装置は、（８）上
記誘導加熱コイルよりも上記移動方向の下流側に配置さ
れた、上記移動方向の下流側から上流側に向けて非酸化
性ガスを噴射する第４ガス噴射管を備えてもよい。

【００１６】また、上記目的を達成する本発明の焼入方
法は、長尺材をその長手方向に順次に焼入れする焼入方
法において、（９）長尺材の表面に誘導加熱コイルを接
近させてこの誘導加熱コイルと長尺材とをこの長尺材の
長手方向に相対的に移動させることにより上記表面を順
次に焼入温度に加熱しながら、この表面のうち上記誘導
加熱コイルで加熱されている被加熱面を非酸化性ガスで
覆うと共に、この被加熱面よりも上記移動方向の上流側
から下流側に向けて非酸化性ガスを噴射し、さらに、上
記表面のうち上記被加熱面よりも上記移動方向の下流側
の下流面にも非酸化性ガスを噴射し、（１０）上記表面
のうち上記下流面よりも上記移動方向の下流側の被冷却
面に冷却液を噴射してこの被冷却面を硬化することを特
徴とするものである。

【００１７】ここで、（１１）上記被加熱面よりも上記
移動方向の上流側から下流側に向けて非酸化性ガスを噴
射する勢いよりも強い勢いで上記下流面に非酸化性ガス
を噴射してもよい。

【００１８】また、（１２）上記下流面に非酸化性ガス
を噴射する際に、上記被冷却面に冷却液が噴射される方
向に非酸化性ガスを噴射してもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１と図２を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施形態の焼入装置を
長手方向に切断して模式的に示す断面図であり、焼入装
置の半分（紙面では右半分）のみを示している。図２
は、図１のＢ−Ｂ断面図であり、焼入装置の全体を平面
的に示す。

【００２１】焼入装置１０は、矢印Ａ方向（本発明にい
う移動方向の一例である）に移動している長尺材１２の
表面をその長手方向に順次に硬化させる装置である。焼
入装置１０の全体形状はリング状のものであり、その中
心孔１１を長尺材１２が通過しながら焼入れされる。な
お、焼入装置１０は長尺材１２に関してほぼ対称である
が、上述したように図１では、焼入装置１０の半分だけ
が示されている。

【００２２】焼入装置１０は、長尺材１２の表面（表面
層）を所定の焼入温度に加熱する誘導加熱コイル２０を
備えている。この誘導加熱コイル２０は矩形の横断面を
有する環状のものであり、その中心部を長尺材１２が通
過する。また、誘導加熱コイル２０の内部には、この誘
導加熱コイル２０を冷却する冷却液が流れる液路（空
洞）２２が形成されている。液路２２は外部の冷却液管
（図示せず）に接続されており、液路２２には冷却液が
供給されると共に、液路２２からは冷却液が排出され
る。なお、誘導加熱コイル２０は高周波電源（図示せ
ず）に接続されている。

【００２３】誘導加熱コイル２０の液路２２には、非酸
化性ガス３４を噴射する第１ガス噴射管３０が複数本
（図２では１６本）通っている。従って、複数本の第１
ガス噴射管３０は、液路２２を流れる冷却液で常に冷却
されている。また、図２に示すように、複数本の第１ガ
ス噴射管３０は、長尺材１２を中心として放射状に配置
されている。各第１ガス噴射管３０のガス噴射口３２は
それぞれ、誘導加熱コイル２０のうち長尺材１２の表面
に向き合う部分に形成されている。第１ガス噴射管３０
のうちガス噴射口３２の周囲の部分は、長尺材１２から
の輻射熱で加熱され易い。しかし、上述のように液路２
２を流れる冷却液で第１ガス噴射管３０が常に冷却され
ているので、ガス噴射口３２の周囲の部分が高温になる
ことはない。この結果、第１ガス噴射管３０が熱で損傷
することはなく、その寿命は長い。上記のようにガス噴
射口３２の周囲の部分は高温にならないので、ガス噴射
口３２を長尺材１２の表面に接近させられる。この場
合、ガス噴射口３２から比較的弱い勢いで非酸化性ガス
３４を噴射しても、噴射された非酸化性ガス３４は長尺
材１２の表面に到達する。非酸化性ガス３４の勢いが弱
いので、非酸化性ガス３４が長尺材１２の表面に跳ね返
されることもない。従って、長尺材１２の表面が非酸化
性ガス３４で完全に覆われるので、長尺材１２の表面が
酸化しない。

【００２４】また、各ガス噴射管３０のうちガス噴射口
３２とは反対の側の端部はガス管（図示せず）に接続さ
れており、このガス管から所定の圧力の非酸化性ガスが
各ガス噴射管３０に供給される。各ガス噴射管３０に供
給された非酸化性ガス３４はガス噴射口３２から噴射さ
れて長尺材１２の表面を覆う。なお、非酸化性ガスと
は、還元性ガス、不活性ガスなどを含むガスをいい、酸
化性ガスを除くガスをいう。

【００２５】誘導加熱コイル２０の上面には、誘導加熱
コイル２０の上方を覆うカバー４０が固定されている。
カバー４０の全体形状はほぼ環状である。カバー４０
は、誘導加熱コイル２０の上面から上方に（矢印Ａ方向
とは反対の方向に）延びた環状の縦板４２と、この縦板
４２の上端から長尺材１２に向かって延びた環状の横板
４４とを有する。横板４４の先端は長尺材１２に接近し
ているが、接触していない。

【００２６】横板４４の中央部には、非酸化性ガス４８
を噴射する第２ガス噴射管４６が固定されている。第２
ガス噴射管４６のガス噴射口４７は誘導加熱コイル２０
よりも矢印Ａ方向の上流側に配置されており、この上流
側から下流側に向けて（矢印Ａ方向に）非酸化性ガス４
８を噴射する。

【００２７】第２ガス噴射管４６のガス噴射口４７から
噴射された非酸化性ガス４８は、長尺材１２のうち第１
ガス噴射管３０よりも矢印Ａ方向の上流側の表面（上流
面）１６を覆う。このため、長尺材１２の表面のうち誘
導加熱コイル２０で加熱されている面（被加熱面）１４
の熱が上流面１６に伝導してこの上流面１６が加熱され
ても、上流面１６は酸化しない。

【００２８】誘導加熱コイル２０の下面には、長尺材１
２に冷却液５６を噴射する冷却液噴射部材５０が固定さ
れている。この冷却液噴射部材５０は矩形の横断面を有
する環状のものであり、その中心部を長尺材１２が通過
する。冷却液噴射部材５０の内部には、長尺材１２を冷
却する冷却液が流れる液路（空洞）５２が形成されてい
る。液路５２は外部の冷却液管（図示せず）に接続され
ており、液路５２には冷却液が供給される。

【００２９】冷却液噴射部材５０の下面には、液路５２
を流れている冷却液を噴射する多数の冷却液噴射孔５４
が形成されている。冷却液噴射孔５４は長尺材１２に向
かう方向に傾斜している。このため、冷却液噴射孔５４
からは矢印Ａ方向に対して斜め方向に冷却液５６が噴射
され、噴射された冷却液５６は長尺材１２に衝突する。

【００３０】冷却液噴射部材５０の液路５２には、非酸
化性ガス６４を噴射する第３ガス噴射管６０が複数本
（図１では１本）通っている。図１に示すように、第３
ガス噴射管６０は、矢印Ａ方向に対して斜め下方向に配
置されている。この斜め下方向は、冷却液５６が冷却液
噴射孔５４から噴射される方向と一致する。第３ガス噴
射管６０のガス噴射口６２は、冷却液噴射部材５０のう
ち長尺材１２の表面に向き合う部分に形成されている。
ガス噴射口６２は長尺材１２の熱で加熱されることもあ
るが、液路５２を流れる冷却液で第３ガス噴射管６０が
常に冷却されているので、ガス噴射口６２の周囲の部分
が高温になることはない。この結果、第３ガス噴射管６
０が熱で損傷することはなく、その寿命は長い。

【００３１】上述したように、ガス噴射口６２からは、
冷却液５６が冷却液噴射孔５４から噴射される方向に非
酸化性ガス６４が噴射する。また、ガス噴射口６２から
噴射された非酸化性ガス６４は、冷却液噴射孔５４から
噴射された冷却液５６よりも矢印Ａ方向の上流側を通
る。さらに、ガス噴射口６２からは、例えば第２ガス噴
射管４６よりも勢い良く非酸化性ガス６４が噴射され
る。この結果、冷却液５６やその蒸気が矢印Ａ方向の上
流側に侵入しようとしても、この侵入は非酸化性ガス６
４によって防止される。また、長尺材１２の表面に酸化
膜が形成されたとしても、ガス噴射口６２から非酸化性
ガス６４を非常に勢い良く噴射することによりこの酸化
膜を除去できる。

【００３２】上記した冷却液噴射部材５０の液路５２に
は、非酸化性ガス７４を噴射する第４ガス噴射管７０も
複数本（図１では１本）通っている。図１に示すよう
に、第４ガス噴射管７０は、矢印Ａ方向に対して斜め上
方向に配置されている。このため、第４ガス噴射管７０
は第３ガス噴射管６０にほぼ直交している。第４ガス噴
射管７０のガス噴射口７２は、冷却液噴射部材５０のう
ち長尺材１２の表面に向き合う部分に形成されている。
ガス噴射口７２は長尺材１２の熱で加熱されることもあ
るが、液路５２を流れる冷却液で第４ガス噴射管７０が
常に冷却されているので、ガス噴射口７２の周囲の部分
が高温になることはない。この結果、第４ガス噴射管７
０が熱で損傷することはなく、その寿命は長い。

【００３３】上記した第４ガス噴射管７０のガス噴射口
７２からは、矢印Ａ方向の上流側に非酸化性ガス７４が
噴射される。噴射された非酸化性ガス７４は長尺材１２
に衝突してこの表面を覆う。なお、長尺材１２の表面に
酸化膜が形成されていたとしても、ガス噴射口７２から
非酸化性ガス７４を非常に勢い良く噴射することにより
この酸化膜を除去できる。

【００３４】ところで、上記した第２ガス噴射管４６の
ガス噴射口４７からは矢印Ａ方向に非酸化性ガス４８が
噴射される。一方、上述したように、第４ガス噴射管７
０のガス噴射口７２からは、矢印Ａ方向の上流側に非酸
化性ガス７４が噴射される。ガス噴射口４７とガス噴射
口７２との間の空間には、第１ガス噴射管３０のガス噴
射口３２が配置されている。このため、ガス噴射口３２
から噴射された非酸化性ガス３４は、ガス噴射口４７と
ガス噴射口７２それぞれから噴射された非酸化性ガス７
４，４８に挟まれて閉じ込められる。この結果、誘導加
熱コイル２０で加熱されている被加熱面１４は非酸化性
ガス３４で常に覆われており、被加熱面１４の酸化が確
実に防止される。

【００３５】上記した冷却液噴射部材５０の液路５２に
は、非酸化性ガス８４を噴射する第５ガス噴射管８０も
複数本（図１では４本）通っている。図１に示すよう
に、第５ガス噴射管８０は、矢印Ａ方向にほぼ直交する
方向に配置されている。また、第５ガス噴射管８０のガ
ス噴射口８２は、冷却液噴射部材５０のうち長尺材１２
の表面に向き合う部分に形成されている。ガス噴射口８
２は長尺材１２の熱で加熱されることもあるが、液路５
２を流れる冷却液で第５ガス噴射管８０が常に冷却され
ているので、ガス噴射口８２の周囲の部分が高温になる
ことはない。この結果、第５ガス噴射管８０が熱で損傷
することはなく、その寿命は長い。

【００３６】なお、図１に示すように、冷却液噴射部材
５０の下方にカバー９０を形成して、長尺材１２の表面
のうち冷却液５６が衝突する面（被冷却面）１８を覆う
ように構成してもよい。この場合、非酸化性ガス９４を
噴射する第６ガス噴射管９２をカバー９０の下部に固定
しておき、カバー９０で覆われた（囲まれた）空間に非
酸化性ガス９４を噴射してこの空間を非酸化性ガス９４
で充満できる。これにより、非酸化性ガス９４の雰囲気
中で被冷却面１８が焼入れされる。

【００３７】上記した焼入装置１０を用いて鋼製の長尺
材１２を焼入れする手順を説明する。

【００３８】焼入装置１０の中央孔１１が鉛直方向に延
びるように焼入装置１０を所定の位置に固定する。次
に、第１から第６までの各ガス噴射管３０，４６，６
０，７０，８０，９２から不活性ガスなどの非酸化性ガ
スを噴射する。また、冷却液噴射部材５０から冷却液５
６を噴射する。この状態で、焼入装置１０の上方から中
央孔１１の中を長尺材１２を所定の速度で下降させなが
ら、長尺材１２の下端部から順に誘導加熱コイル２０で
焼入温度に加熱する。長尺材１２の下降速度や加熱条件
は、その材質に応じて適宜に設定する。

【００３９】上記のように非酸化性ガスを噴射すること
により、長尺材１２の表面のうち誘導加熱コイル２０で
加熱されている被加熱面１４が非酸化性ガスで覆われ
る。また、被加熱面１４よりも矢印Ａ方向の上流側の上
流面１６、及び矢印Ａ方向の下流側の下流面１７も非酸
化性ガスで覆われる。従って、被加熱面１４、上流面１
６、下流面１７は高温に加熱されても酸化しない。

【００４０】長尺材１２が所定速度で下降するので、誘
導加熱コイル２０で焼入温度に加熱された被加熱面１４
も所定速度で下降し、冷却液５６が噴射される被冷却面
１８になる。この被冷却面１８が冷却液５６で急冷され
て硬化する。この場合、被冷却面１８に噴射されて衝突
した冷却液５６の一部は蒸気になるが、ガス噴射管６０
から噴射された非酸化性ガス６４によって蒸気の上昇が
阻止される。従って、冷却液５６が噴射される直前の被
加熱面１４や下流面１７に蒸気が接触することはなく、
これらの面が酸化しない。

【００４１】上記のように長尺材１２の表面を順次に加
熱しながら急冷することにより、この表面の全体が硬化
される。この場合、高温に加熱される表面を非酸化性ガ
スで覆っているので、表面の一部にでも酸化膜は形成さ
れない。また、各ガス噴射管３０，４６，６０，７０，
８０も冷却されるので、これらが熱に起因して損傷する
こともない。従って、焼入装置１０の寿命が長くなり、
焼入コストを低減できる。なお、上記の例では、焼入装
置１０を固定して長尺材１２を移動させたが、この逆
に、長尺材１２を固定して焼入装置１０を移動させても
よい。また、両者を同時に移動させる構成にしても良
い。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の焼入装置
（請求項１に記載の焼入装置）では、第１ガス噴射管が
誘導加熱コイルの内部を通っているので、この内部を流
れている冷却液によって第１ガス噴射管が冷却される。
従って、第１ガス噴射管のガス噴射口を長尺材の表面に
近付けても、第１ガス噴射管がこの表面からの輻射熱で
損傷しない。このため、第１ガス噴射管の寿命が長くな
り、焼入コストを低減できることとなる。また、ガス噴
射口を長尺材の表面に接近させられるので、ガス噴射口
から比較的弱い勢いで非酸化性ガスを噴射しても長尺材
の表面に到達する。この場合、非酸化性ガスの勢いが弱
いので、非酸化性ガスが長尺材の表面に跳ね返されるこ
ともない。従って、長尺材の表面が不活性ガス等で完全
に覆われるので、この表面が酸化しない。

【００４３】ここで、本発明の焼入装置が、上記誘導加
熱コイルよりも上記移動方向の上流側に配置された、上
記移動方向の上流側から下流側に向けて非酸化性ガスを
噴射する第２ガス噴射管を備えた場合は、第２ガス噴射
管から噴射された非酸化性ガスは、第１ガス噴射管より
も移動方向上流側の表面を覆う。このため、長尺材の表
面のうち誘導加熱コイルで加熱されている面（被加熱
面）の熱がこの表面よりも移動方向上流側の表面（上流
面）に伝導してこの上流面が加熱されても、この上流面
は酸化しない。

【００４４】また、本発明の焼入装置が、上記冷却液噴
射部材のうち上記表面に向き合う部分にガス噴射口が形
成されると共にこの冷却液噴射部材の内部を通る、上記
表面に非酸化性ガスを噴射する第３ガス噴射管を備えた
場合は、第３ガス噴射管から噴射された非酸化性ガス
は、長尺材の表面のうち誘導加熱コイルで加熱されてい
る面（被加熱面）よりも移動方向下流側の面（下流面）
に噴射される。このため、この下流面も非酸化性ガスで
覆われて酸化しない。また、第３ガス噴射管は冷却液噴
射部材の内部を通るので、この内部を流れる冷却液によ
って第３ガス噴射管が冷却される。このため、第３ガス
噴射管が熱によって損傷しない。

【００４５】さらに、上記第３ガス噴射管は、上記第２
ガス噴射管よりも強い勢いで非酸化性ガスを噴射するも
のである場合は、第３ガス噴射管から表面に勢いよく非
酸化性ガスが噴射されるので、冷却液噴射部材から噴射
された冷却液やその蒸気が、被加熱面に侵入することを
防止できる。また、第３ガス噴射管から非酸化性ガスを
非常に勢いよく（強く）噴射することにより、長尺材の
表面に形成されている酸化膜を除去できる。

【００４６】さらにまた、上記第３ガス噴射管は、上記
冷却液噴射部材から冷却液が噴射される方向に非酸化性
ガスを噴射するものである場合は、冷却液噴射部材から
噴射された冷却液は非酸化性ガスに遮断されて下流面や
被加熱面に侵入できないこととなるので、下流面や被加
熱面に冷却液やその蒸気が侵入することをいっそう確実
に防止できる。

【００４７】さらにまた、本発明の焼入装置が、上記誘
導加熱コイルよりも上記移動方向の下流側に配置され
た、上記移動方向の下流側から上流側に向けて非酸化性
ガスを噴射する第４ガス噴射管を備えた場合は、第２ガ
ス噴射管からは移動方向下流側に非酸化性ガスが噴射さ
れる。一方、第４ガス噴射管からは、移動方向上流側に
非酸化性ガスが噴射される。第２ガス噴射管のガス噴射
口と第４ガス噴射管のガス噴射口との間の空間には、第
１ガス噴射管のガス噴射口が配置されている。このた
め、第１ガス噴射管のガス噴射口から噴射された非酸化
性ガスは、第２及び第４ガス噴射管それぞれのガス噴射
口から噴射された非酸化性ガスに挟まれて閉じ込められ
ることとなる。この結果、誘導加熱コイルで加熱されて
いる被加熱面は非酸化性ガスで常に覆われており、被加
熱面の酸化が確実に防止される。

【００４８】また、本発明の焼入方法（請求項７に記載
の焼入方法）によれば、被加熱面が非酸化性ガスで覆わ
れるだけでなく、この被加熱面よりも移動方向上流側か
ら下流側に向けて非酸化性ガスが噴射される。このた
め、被加熱面よりも移動方向上流側の表面（上流面）も
非酸化性ガスで覆われる。従って、被加熱面の熱がこの
被加熱面よりも移動方向上流側の表面に伝導してこの上
流面が加熱されても、この上流面は酸化しない。また、
被加熱面よりも移動方向下流側の下流面にも非酸化性ガ
スが噴射されるので、この下流面も非酸化性ガスで覆わ
れる。従って、この下流面も酸化しない。この結果、本
発明の焼入方法では、長尺材の表面を酸化させずに焼入
れできる。

【００４９】ここで、上記被加熱面よりも上記移動方向
の上流側から下流側に向けて非酸化性ガスを噴射する勢
いよりも強い勢いで上記下流面に非酸化性ガスを噴射す
る場合は、下流面に向けて勢いよく非酸化性ガスが噴射
されるので、被加熱面に冷却液やその蒸気が侵入するこ
とを防止できる。また、非酸化性ガスを非常に勢いよく
（強く）噴射することにより、長尺材の表面に形成され
ている酸化膜を除去できる。

【００５０】また、上記下流面に非酸化性ガスを噴射す
る際に、上記被冷却面に冷却液が噴射される方向に非酸
化性ガスを噴射する場合は、冷却面に噴射された冷却液
は非酸化性ガスによって被加熱面から遮断されることと
なるので、加熱されている表面に冷却液やその蒸気が侵
入することをいっそう確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の焼入装置を長手方向に切
断して模式的に示す断面図である。

【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１０焼入装置１２長尺材２０誘導加熱コイル２２，５２液路３０第１ガス噴射管３２，４７，６２，７２，８２ガス噴射口３４，４８，６４，７４，８４，９４非酸化性ガス４６第２ガス噴射管５０冷却液噴射部材６０第３ガス噴射管７０第４ガス噴射管８０第５ガス噴射管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺材をその長手方向に順次に焼入れす
る焼入装置において、長尺材に沿ってその長手方向に相対的に移動しながら該
長尺材の表面を順次に焼入温度に加熱する、内部に冷却
液が流れる誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルのうち前記表面に向き合う部分にガス
噴射口が形成されると共に該誘導加熱コイルの内部を通
る、前記ガス噴射口から非酸化性ガスが噴射する第１ガ
ス噴射管と、長尺材の表面のうち前記誘導加熱コイルによって焼入温
度に加熱され終った被冷却面に冷却液を噴射する、該冷
却液が内部に流れる冷却液噴射部材とを備えたことを特
徴とする焼入装置。
【請求項２】前記誘導加熱コイルよりも前記移動方向
の上流側に配置された、前記移動方向の上流側から下流
側に向けて非酸化性ガスを噴射する第２ガス噴射管を備
えたことを特徴とする請求項１に記載の焼入装置。
【請求項３】前記冷却液噴射部材のうち前記表面に向
き合う部分にガス噴射口が形成されると共に該冷却液噴
射部材の内部を通る、前記表面に非酸化性ガスを噴射す
る第３ガス噴射管を備えたことを特徴とする請求項１又
は２に記載の焼入装置。
【請求項４】前記第３ガス噴射管は、前記第２ガス噴射管よりも強い勢いで非酸化性ガスを噴
射するものであることを特徴とする請求項３に記載の焼
入装置。
【請求項５】前記第３ガス噴射管は、前記冷却液噴射部材から冷却液が噴射される方向に非酸
化性ガスを噴射するものであることを特徴とする請求項
４に記載の焼入装置。
【請求項６】前記誘導加熱コイルよりも前記移動方向
の下流側に配置された、前記移動方向の下流側から上流
側に向けて非酸化性ガスを噴射する第４ガス噴射管を備
えたことを特徴とする請求項２から５までのうちのいず
れか一項に記載の焼入装置。
【請求項７】長尺材をその長手方向に順次に焼入れす
る焼入方法において、長尺材の表面に誘導加熱コイルを接近させて該誘導加熱
コイルと長尺材とをこの長尺材の長手方向に相対的に移
動させることにより前記表面を順次に焼入温度に加熱し
ながら、該表面のうち前記誘導加熱コイルで加熱されて
いる被加熱面を非酸化性ガスで覆うと共に、該被加熱面
よりも前記移動方向の上流側から下流側に向けて非酸化
性ガスを噴射し、さらに、前記表面のうち前記被加熱面
よりも前記移動方向の下流側の下流面にも非酸化性ガス
を噴射し、前記表面のうち前記下流面よりも前記移動方向の下流側
の被冷却面に冷却液を噴射して該被冷却面を硬化するこ
とを特徴とする焼入方法。
【請求項８】前記被加熱面よりも前記移動方向の上流
側から下流側に向けて非酸化性ガスを噴射する勢いより
も強い勢いで前記下流面に非酸化性ガスを噴射すること
を特徴とする請求項７に記載の焼入方法。
【請求項９】前記下流面に非酸化性ガスを噴射する際
に、前記被冷却面に冷却液が噴射される方向に非酸化性ガス
を噴射することを特徴とする請求項７又は８に記載の焼
入方法。