JP2003213323A - Conveying roller, conveying tray and heat treatment furnace - Google Patents

Conveying roller, conveying tray and heat treatment furnace

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JP2003213323A
JP2003213323A JP2002014466A JP2002014466A JP2003213323A JP 2003213323 A JP2003213323 A JP 2003213323A JP 2002014466 A JP2002014466 A JP 2002014466A JP 2002014466 A JP2002014466 A JP 2002014466A JP 2003213323 A JP2003213323 A JP 2003213323A
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JP
Japan
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tray
transport
heat treatment
roller
treatment furnace
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Application number
JP2002014466A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenro Yamamoto
賢朗 山元
Atsushi Nakatsuka
篤 中塚
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Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
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Publication date
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conveying roller which prevents the melt-stickiness and the carburization between the conveying roller and a conveying tray can, and the conveying tray which prevents the melt-stickiness and the carburization between the conveying tray and a material to be treated, and a heat treatment furnace provided with the roller and tray. <P>SOLUTION: Contacting parts 42a, 42a on the conveying roller 40 with the conveying tray 43 and contacting part of the conveying tray 43 with the material 44 to be treated, are coated with yttrium oxide (Y<SB>2</SB>O<SB>3</SB>) films 55, 56, respectively. Since the yttrium oxide has excellent wear resistance, heat resistance, chemical and physical stabilities in the high temperature, the melt-stickiness and the carburization between the conveying roller 40 and the conveying tray 43, and the melt-stickiness and the carburization between the conveying tray 43 and the material 44 to be treated, are prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送ローラおよび
搬送トレイならびに熱処理炉に関し、更に詳しくは、真
空中または不活性ガス雰囲気中で被処理物を熱処理する
ための連続式熱処理炉に用いられる搬送ローラおよび搬
送トレイに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carrying roller, a carrying tray, and a heat treatment furnace, and more specifically, to a carrying process used in a continuous heat treatment furnace for heat-treating an object in a vacuum or in an inert gas atmosphere. The present invention relates to rollers and carrier trays.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ローラハース式の連続熱処理炉
における被処理物の搬送系として、従来より、炉床に配
置される複数本の搬送ローラで構成したものがある。搬
送ローラは、被処理物の搬送方向に直交して延在する軸
状を呈し、被処理物の搬送方向に複数本並列的に配置さ
れ、それぞれ同期して回転駆動される。
2. Description of the Related Art For example, as a transfer system for an object to be processed in a roller hearth type continuous heat treatment furnace, there is conventionally a system constituted by a plurality of transfer rollers arranged in a hearth. The transport rollers have a shaft shape extending orthogonal to the transport direction of the object to be processed, a plurality of transport rollers are arranged in parallel in the transport direction of the object to be processed, and are rotationally driven in synchronization with each other.

【0003】搬送ローラとしては、被処理物を搬送する
のに十分な機械的強度と、被処理物の高温処理に耐え得
る耐熱性とが要求され、かかる要求を満足する材料によ
り構成される必要がある。そこで、例えば特開2001
−289566号公報に記載されているように、搬送ロ
ーラの軸部材を中実状の炭素系複合材料(炭素マトリク
スに炭素繊維を混入した材料)で構成したものがある。
The transport roller is required to have sufficient mechanical strength for transporting the object to be processed and heat resistance to withstand high-temperature processing of the object to be processed, and must be made of a material satisfying such requirements. There is. Therefore, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication 2001
As described in JP-A-289566, there is one in which a shaft member of a conveying roller is made of a solid carbon-based composite material (a material in which carbon fibers are mixed in a carbon matrix).

【0004】図3および図4に、その従来の熱処理炉の
概要構成を示す。図3および図4は、それぞれ従来の熱
処理炉の内部の構成を示しており、図3は搬送方向正面
からみた断面図、図4は搬送ローラの直上方からみた平
面図である。
3 and 4 show a schematic structure of the conventional heat treatment furnace. 3 and 4 respectively show the internal structure of the conventional heat treatment furnace. FIG. 3 is a sectional view as seen from the front in the transport direction, and FIG. 4 is a plan view as seen from directly above the transport rollers.

【0005】二重構造の炉壁30の内部には、炉内の熱
的損失を抑えるために台部34を介して断熱ケーシング
31が設けられ、この断熱ケーシング31の内部にて被
処理物が搬送される。断熱ケーシング31の底部には、
支持部33,33を介して一対のガイドレール28,2
8が取り付けられ、これらガイドレール28,28の間
に複数本の搬送ローラ20がその軸方向を搬送方向と直
交させて並列し、炉床を構成している。
Inside the double-walled furnace wall 30, a heat insulating casing 31 is provided via a base portion 34 in order to suppress thermal loss in the furnace. Be transported. At the bottom of the heat insulating casing 31,
A pair of guide rails 28, 2 via the support portions 33, 33
8 is attached, and a plurality of conveying rollers 20 are arranged between these guide rails 28, 28 in parallel with their axial directions orthogonal to the conveying direction to form a hearth.

【0006】各搬送ローラ20の駆動は、図示せずとも
炉外に配置される駆動源により行われ、搬送ローラ20
の一端に構成される駆動部連絡部32を介して同一方向
に同期して回転駆動される。その他、炉内に不活性ガス
等の雰囲気ガスを導入するための導入手段や加熱源とな
るヒータ、炉内を排気するための真空排気手段が設置さ
れるが、その図示は省略している。
The driving of each of the carrying rollers 20 is performed by a driving source arranged outside the furnace, not shown.
It is rotationally driven in synchronization in the same direction via the drive portion connecting portion 32 formed at one end of the. In addition, an introduction means for introducing an atmosphere gas such as an inert gas, a heater as a heating source, and a vacuum exhaust means for exhausting the inside of the furnace are provided in the furnace, but they are not shown.

【0007】搬送ローラ20は、主として、一対のガイ
ドレール28,28に設けられた軸受26,26に支持
される軸部材21で構成されている。軸部材21は、炭
素マトリクス中に炭素繊維を混入させた炭素系複合材料
(いわゆる高強度カーボン)でなり、炭素繊維の長手方
向が当該軸部材21の軸方向に並ぶように構成されてい
る。
The transport roller 20 is mainly composed of a shaft member 21 supported by bearings 26, 26 provided on a pair of guide rails 28, 28. The shaft member 21 is made of a carbon-based composite material (so-called high-strength carbon) in which carbon fibers are mixed in a carbon matrix, and the longitudinal direction of the carbon fibers is arranged in the axial direction of the shaft member 21.

【0008】さて、従来の熱処理炉においては、搬送ロ
ーラを構成する軸部材が炭素系複合材料で構成されてい
るために、搬送トレイも同種の炭素系複合材料で構成す
る必要がある。一般に、装置前後の多種搬送ラインを有
するシステムが存在する場合には、取り扱いの有利なス
テンレス等の金属製トレイが望まれるが、当該熱処理炉
に金属製トレイを用いると、高温下におけるカーボン製
軸部材との接触によってトレイの浸炭が起き、これによ
りトレイの変質、脆化を招くという問題があるからであ
る。
In the conventional heat treatment furnace, since the shaft member constituting the carrying roller is made of a carbon-based composite material, the carrying tray needs to be made of the same kind of carbon-based composite material. Generally, when there is a system having various conveying lines before and after the apparatus, a tray made of metal such as stainless steel, which is advantageous in handling, is desired. This is because there is a problem that the tray is carburized due to contact with the member, which causes alteration and embrittlement of the tray.

【0009】そこで、図3および図4に示したように、
搬送ローラ20を上記軸部材21と、この軸部材21と
一体的に結合され、搬送トレイTの下面に当接する金属
製のリング部材22,22とで構成するようにすれば、
軸部材21と搬送トレイTとの直接接触が回避されるの
で、これにより、金属製トレイを採用することが可能と
なる。
Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4,
If the transport roller 20 is constituted by the shaft member 21 and the metal ring members 22, 22 that are integrally coupled to the shaft member 21 and contact the lower surface of the transport tray T,
Since direct contact between the shaft member 21 and the transport tray T is avoided, this makes it possible to employ a metal tray.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、搬送ロ
ーラ20を上記のように構成しても、高温下での金属製
トレイTとリング部材22,22との接触界面における
溶着が問題となる。そのため、軽荷重処理の場合にはリ
ング部材22を酸化アルミニウム(Al23)等のセラ
ミック材で構成したり、あるいは、リング部材22のト
レイTとの接触面にAl23コーティングを施す等の処
置をとっていたが、リング部材の削れやコーティング膜
の剥離が容易に起こるという問題があった。
However, even if the transport roller 20 is configured as described above, welding at the contact interface between the metal tray T and the ring members 22 at a high temperature poses a problem. Therefore, in the case of light load processing, the ring member 22 is made of a ceramic material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or the contact surface of the ring member 22 with the tray T is coated with Al 2 O 3. However, there is a problem that the ring member is easily scraped and the coating film is peeled off.

【0011】更に、炭素系複合材料製の搬送トレイと被
処理物との接触部における溶着および被処理物の浸炭が
問題となる場合がある。そのため、従来では、搬送トレ
イの被処理物との接触面に窒化ボロン(BN)コーティ
ングを施す等の処置をとっていた。また、金属製のトレ
イと被処理物との接触部における溶着が問題となる場合
がある。そのため、従来では、搬送トレイの被処理物と
の接触面にAl23コーティングを施す等の処置をとっ
ていた。
Further, welding at the contact portion between the carbon composite tray and the object to be treated and carburization of the object to be treated may pose a problem. Therefore, conventionally, a treatment such as applying boron nitride (BN) coating to the contact surface of the transport tray with the object to be processed has been taken. Further, welding at the contact portion between the metal tray and the object to be processed may be a problem. Therefore, conventionally, the contact surface of the carrier tray with the object to be processed is coated with Al 2 O 3 or the like.

【0012】しかしながら、上記いずれのコーティング
膜も、それぞれ容易に剥がれ易いという問題がある。
However, each of the above coating films has a problem that they are easily peeled off.

【0013】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、搬送
ローラと搬送トレイとの間の溶着および浸炭を防止する
ことができる搬送ローラおよび、搬送トレイと被処理物
との間の溶着および浸炭を防止することができる搬送ト
レイ、ならびにこれらを備えた熱処理炉を提供すること
を課題とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and a carrying roller capable of preventing welding and carburization between a carrying roller and a carrying tray, and welding and carburizing between a carrying tray and an object to be treated. An object of the present invention is to provide a transport tray that can be prevented, and a heat treatment furnace including the transport tray.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
当たり、本発明の搬送ローラは、熱処理室内で、被処理
物を収容した搬送トレイを搬送するための搬送ローラで
あって、炭素系複合材料製の軸部材からなり、前記搬送
トレイと接触する表面領域が、酸化イットリウム膜で被
覆されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the carrying roller of the present invention is a carrying roller for carrying a carrying tray containing an object to be processed in a heat treatment chamber, and is a carbon-based composite roller. It is characterized by comprising a shaft member made of a material, and a surface area in contact with the carrying tray is covered with a yttrium oxide film.

【0015】また、本発明の他の搬送ローラは、熱処理
室内で、被処理物を収容した搬送トレイを搬送するため
の搬送ローラであって、前記搬送トレイの搬送方向と直
交する方向へ延在する軸部材と、前記搬送トレイの下面
を支持し前記軸部材と一体的なリング部材とを有する搬
送ローラにおいて、前記軸部材が炭素系複合材料でなる
とともに、前記リング部材が金属材料でなり、前記リン
グ部材の前記搬送トレイとの接触面に酸化イットリウム
膜が形成されていることを特徴とする。
Further, another carrying roller of the present invention is a carrying roller for carrying a carrying tray containing an object to be processed in the heat treatment chamber, and extends in a direction orthogonal to the carrying direction of the carrying tray. In a transport roller having a shaft member and a ring member that supports the lower surface of the transport tray and is integral with the shaft member, the shaft member is made of a carbon-based composite material, and the ring member is made of a metal material, An yttrium oxide film is formed on the contact surface of the ring member with the transport tray.

【0016】本発明に係る搬送ローラは、搬送ローラの
搬送トレイとの接触面に酸化イットリウム膜を形成して
いる。酸化イットリウム(Y23)は、融点が2410
℃の熱的に安定な無色の立方晶系結晶であり、耐摩耗
性、耐熱性、高温における化学的、物理的安定性に優れ
ているので、搬送ローラと搬送トレイとの溶着、搬送ロ
ーラ表面から搬送トレイへの浸炭が防止される。
The carrying roller according to the present invention has an yttrium oxide film formed on the contact surface of the carrying roller with the carrying tray. Yttrium oxide (Y 2 O 3 ) has a melting point of 2410.
It is a colorless cubic crystal that is thermally stable at ℃, and has excellent wear resistance, heat resistance, and chemical and physical stability at high temperatures. Carburization from the transfer tray to the transfer tray is prevented.

【0017】また、本発明の搬送トレイは、熱処理炉の
炉床に配置された複数本の搬送ローラ上を搬送され、被
処理物を収容するための搬送トレイにおいて、前記被処
理物と接触するトレイ上面に、酸化イットリウム膜が形
成されていることを特徴とする。これにより、搬送トレ
イと被処理物との溶着、被処理物の浸炭が防止される。
Further, the carrying tray of the present invention is carried on a plurality of carrying rollers arranged on the hearth of the heat treatment furnace, and comes into contact with the object to be processed in the carrying tray for containing the object to be processed. The yttrium oxide film is formed on the upper surface of the tray. This prevents welding of the transport tray and the object to be processed and carburization of the object to be processed.

【0018】さらに、本発明の熱処理炉は、被処理物を
収容した搬送トレイを複数本の搬送ローラで搬送しなが
ら、前記被処理物に対して所定の熱処理を施す熱処理炉
であって、前記搬送ローラが、前記搬送トレイの搬送方
向と直交する方向へ延在する軸部材と、前記搬送トレイ
の下面を支持し前記軸部材と一体的なリング部材とを有
する熱処理炉において、前記軸部材が炭素系複合材料で
なるとともに、前記リング部材が金属材料でなり、前記
リング部材の前記搬送トレイとの接触面に酸化イットリ
ウム膜が形成されていることを特徴とする。
Further, the heat treatment furnace of the present invention is a heat treatment furnace for subjecting the object to be treated to a predetermined heat treatment while conveying a carrier tray containing the object to be treated by a plurality of conveying rollers. In a heat treatment furnace in which a transport roller has a shaft member extending in a direction orthogonal to the transport direction of the transport tray, and a ring member that supports the lower surface of the transport tray and is integral with the shaft member, the shaft member is The ring member is made of a carbon-based composite material, and the ring member is made of a metal material, and an yttrium oxide film is formed on a contact surface of the ring member with the transport tray.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。以下の各実施の形態で
は、被処理物に対して所定の熱処理(焼入、焼戻、焼
鈍、焼結等)を施すためのローラハース式熱処理炉に対
して、本発明を適用した例について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the following embodiments, an example in which the present invention is applied to a roller hearth type heat treatment furnace for performing a predetermined heat treatment (quenching, tempering, annealing, sintering, etc.) on a workpiece is described. To do.

【0020】図1は、本発明の第1の実施の形態とし
て、中温域(例えば600℃前後)用熱処理炉の炉床に
配置される搬送ローラの構成を示しており、金属製搬送
トレイの搬送用に対応している。
FIG. 1 shows, as a first embodiment of the present invention, a structure of a carrying roller arranged in a hearth of a heat treatment furnace for a medium temperature range (for example, around 600 ° C.). It is suitable for transportation.

【0021】搬送ローラ40は、被処理物の搬送方向と
直交する方向へ延在する軸部材41と、軸部材41の周
囲に一体的に設けられ搬送トレイ43の下面両縁部を支
持する一対のリング部材42,42とから構成されてい
る。
The carrying rollers 40 are a pair of shaft members 41 extending in a direction orthogonal to the carrying direction of the object to be processed, and a pair of integrally provided around the shaft members 41 for supporting both lower edges of the carrying tray 43. And ring members 42, 42 of.

【0022】軸部材41は、炭素マトリクス中に炭素繊
維をその長手方向が当該軸部材41の軸方向に並ぶよう
に混入した高強度、高耐熱性の中実状炭素系複合材料、
あるいは、炭素鋼鋼材で構成されている。軸部材41を
炭素鋼鋼材で構成する場合は、中実状あるいは内部に冷
却水の循環通路が形成されていてもよい。
The shaft member 41 is a solid carbon composite material of high strength and high heat resistance in which carbon fibers are mixed in a carbon matrix so that the longitudinal direction thereof is aligned with the axial direction of the shaft member 41.
Alternatively, it is made of carbon steel. When the shaft member 41 is made of a carbon steel material, a cooling water circulation passage may be formed in a solid shape or inside.

【0023】リング部材42,42は金属材料で構成さ
れ、適用される処理温度に応じて材料が選定される。例
えば、500℃〜650℃までの温度雰囲気であれば一
般の炭素鋼が用いられ、1300℃前後の温度であれば
ステンレス系耐熱鋼、それ以上の温度であれば、Mo等
の高融点金属材料が選定される。
The ring members 42, 42 are made of a metallic material, and the material is selected according to the applied processing temperature. For example, general carbon steel is used in the temperature atmosphere of 500 ° C. to 650 ° C., stainless heat-resistant steel is used at a temperature of about 1300 ° C., and refractory metal materials such as Mo are used at a temperature higher than that. Is selected.

【0024】搬送ローラ40は、図1において紙面垂直
方向に複数本配置され、それぞれ同一方向に同期回転駆
動されることによって、被処理物44を収容あるいは載
置した搬送トレイ43を搬送するように構成されてい
る。
A plurality of conveying rollers 40 are arranged in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1, and are driven to rotate synchronously in the same direction, so that the conveying tray 43 accommodating or placing the object 44 to be processed is conveyed. It is configured.

【0025】搬送トレイ43は、金属材料(例えばステ
ンレス鋼)で構成されている。搬送トレイ43は、炉内
の断熱板45に画成される処理室46にて搬送される。
処理室46の所定部位には、処理室46を所定温度に加
熱するための例えば電熱式ヒータ等からなる加熱手段4
7が配置されている。
The carrying tray 43 is made of a metal material (for example, stainless steel). The transfer tray 43 is transferred in a processing chamber 46 defined by a heat insulating plate 45 in the furnace.
A heating means 4 for heating the processing chamber 46 to a predetermined temperature, such as an electric heater, is provided at a predetermined portion of the processing chamber 46.
7 are arranged.

【0026】搬送ローラ40は断熱板45,45を貫通
し、その各端部は、炉壁を構成する水冷ジャケット構造
の気密性チャンバ48に取り付けられた支持部材49,
49にそれぞれ軸受50,50を介して回転可能に支持
されている。搬送ローラ40が貫通する断熱板45,4
5の貫通孔45a,45aは、処理室46側において搬
送ローラ40と一体的な断熱性の遮蔽板52,53によ
りそれぞれ覆われており、軸受50,50が直接、処理
室46の熱に晒されないようにしている。
The conveying roller 40 penetrates the heat insulating plates 45, 45, and each end portion thereof is provided with a supporting member 49 attached to an airtight chamber 48 having a water cooling jacket structure forming a furnace wall.
49 are rotatably supported by bearings 50 and 50, respectively. Heat insulating plates 45, 4 through which the transport roller 40 penetrates
The through holes 45a and 45a of No. 5 are covered with heat insulating shield plates 52 and 53 that are integral with the transport roller 40 on the processing chamber 46 side, and the bearings 50 and 50 are directly exposed to the heat of the processing chamber 46. I try not to be.

【0027】搬送ローラ40の一方(図1において右
方)側の端部には、駆動力伝達用チェーン51と噛合す
るスプロケット54が取り付けられている。そのほか
に、処理室46内に不活性ガス等の雰囲気ガスを導入す
るための導入手段や、処理室46内を排気するための真
空排気手段が設置されているが、その図示は省略してい
る。
A sprocket 54 that meshes with the driving force transmission chain 51 is attached to one end (right side in FIG. 1) of the conveying roller 40. In addition, an introducing means for introducing an atmospheric gas such as an inert gas into the processing chamber 46 and a vacuum exhausting means for exhausting the inside of the processing chamber 46 are provided, but the illustration thereof is omitted. .

【0028】さて、本実施の形態においては、搬送ロー
ラ40を構成するリング部材42,42の搬送トレイ4
3との接触面に、酸化イットリウム(Y23、イットリ
ア)膜でなる皮膜55が形成されている。
Now, in the present embodiment, the transport tray 4 of the ring members 42, 42 constituting the transport roller 40.
A film 55 made of a yttrium oxide (Y 2 O 3 , yttria) film is formed on the contact surface with 3 .

【0029】リング部材42,42は、それぞれ、搬送
トレイ43の下面を支持する円筒状のガイド部42a,
42aと、ガイド部42a,42aからの搬送トレイ4
3の離脱を防止するための円錐台形状の規制部42b,
42bとを有するが、本実施の形態においてはこのう
ち、ガイド部42a,42aの周面に上記構成の皮膜5
5が形成されている。勿論、これに限らず、リング部材
42,42の周面全体に皮膜55が形成されていてもよ
い。
The ring members 42, 42 are cylindrical guide portions 42a, 42a for supporting the lower surface of the carrying tray 43, respectively.
42a and the transport tray 4 from the guide portions 42a, 42a
Frustum-shaped restricting portion 42b for preventing separation of
42b, of which, in the present embodiment, the coating film 5 having the above-mentioned configuration is formed on the peripheral surfaces of the guide portions 42a, 42a.
5 is formed. Of course, not limited to this, the coating 55 may be formed on the entire peripheral surfaces of the ring members 42, 42.

【0030】また、搬送トレイ43と被処理物44との
接触面である搬送トレイ43の上面にも同様に、酸化イ
ットリウム(Y23、イットリア)膜でなる皮膜56が
形成されている。搬送トレイ43は、浅皿状、格子状等
のいずれのものも適用可能である。
A film 56 of yttrium oxide (Y 2 O 3 , yttria) film is also formed on the upper surface of the transfer tray 43, which is the contact surface between the transfer tray 43 and the object 44 to be processed. The transport tray 43 may be in the form of a shallow dish, a lattice, or the like.

【0031】なお、皮膜55,56は、本実施の形態で
は、厚さ100μm程度の溶射皮膜で構成されている。
すなわち、溶射法(例えばプラズマ溶射法)により皮膜
55,56を形成するようにしている。なお、溶射法以
外にも、例えば塗布法や浸漬法など、他の皮膜形成方法
を用いてもよい。
In this embodiment, the coatings 55 and 56 are formed by thermal spray coatings having a thickness of about 100 μm.
That is, the coatings 55 and 56 are formed by a thermal spraying method (for example, plasma spraying method). In addition to the thermal spraying method, other coating forming methods such as a coating method and a dipping method may be used.

【0032】次に、以上のように構成される本実施の形
態の作用について説明する。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.

【0033】本発明に係る熱処理炉においては、炉内を
真空雰囲気または、常圧あるいは減圧下における不活性
ガス雰囲気として、金属材料に対する所定の熱処理や粉
末金属の圧縮成形体に対する加熱処理(焼結)等が行わ
れる。このような被処理物は、搬送トレイ43に収容あ
るいは載置された形態で搬送ローラ40により搬送さ
れ、その搬送途上において所定の熱処理が行われる。
In the heat treatment furnace according to the present invention, the inside of the furnace is kept in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere under normal pressure or reduced pressure, and a predetermined heat treatment is performed on a metal material or a heat treatment (sintering) is performed on a compression molding of powder metal. ) And so on. Such an object to be processed is carried by the carrying roller 40 in a form of being housed or placed on the carrying tray 43, and a predetermined heat treatment is performed during the carrying.

【0034】搬送トレイ43は、駆動力伝達用チェーン
51によって所定方向へ同期回転駆動される搬送ローラ
40上を搬送される。このとき、搬送トレイ43は、搬
送ローラ40の一対のリング部材42,42のガイド部
42a,42aにより支持される。リング部材42,4
2は、炭素系複合材料でなる軸部材41と金属製の搬送
トレイ43との直接接触を回避して、搬送トレイ43の
浸炭を防止する。
The carrying tray 43 is carried on the carrying roller 40 which is synchronously driven in a predetermined direction by the driving force transmitting chain 51. At this time, the transport tray 43 is supported by the guide portions 42a, 42a of the pair of ring members 42, 42 of the transport roller 40. Ring members 42, 4
2 avoids direct contact between the shaft member 41 made of a carbon-based composite material and the metal transport tray 43, and prevents carburization of the transport tray 43.

【0035】一方、リング部材42,42のガイド部4
2a,42aと搬送トレイ43との間の接触部において
は、高温下(例えば1700℃)、被処理物43の重量
負荷が作用する。本実施の形態では、リング部材42,
42のガイド部42a,42aの周面に酸化イットリウ
ムの溶射皮膜55が介在している。酸化イットリウム皮
膜は融点が2410℃と高く、耐摩耗性、耐熱性および
高温下における化学的、物理的安定性に優れているため
に、本実施の形態によれば、ガイド部42a,42aと
搬送トレイ43との間の溶着が防止される。また、皮膜
55が容易に削れたり、剥離することもないので、搬送
ローラ40の耐久性を高めることができる。
On the other hand, the guide portion 4 of the ring members 42, 42
At the contact portion between the 2a, 42a and the transfer tray 43, the weight load of the object to be processed 43 acts at high temperature (for example, 1700 ° C.). In the present embodiment, the ring member 42,
A spray coating 55 of yttrium oxide is provided on the peripheral surfaces of the guide portions 42a, 42a of 42. Since the yttrium oxide coating has a high melting point of 2410 ° C. and is excellent in wear resistance, heat resistance, and chemical and physical stability at high temperatures, according to the present embodiment, the guide portions 42a and 42a and the conveyance portions 42a and 42a are conveyed. Welding with the tray 43 is prevented. Further, since the film 55 is not easily scraped or peeled off, the durability of the transport roller 40 can be improved.

【0036】更に、本実施の形態によれば、搬送トレイ
43の被処理物44との接触面にも酸化イットリウム皮
膜56が形成されているので、搬送トレイ43と被処理
物44との間の溶着が防止される。
Further, according to the present embodiment, since the yttrium oxide film 56 is also formed on the contact surface of the transfer tray 43 with the object 44 to be processed, the yttrium oxide film 56 is formed between the transfer tray 43 and the object 44 to be processed. Welding is prevented.

【0037】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態として、
高温域(例えば1700℃前後)用熱処理炉の炉床に配
置される搬送ローラの構成を示している。本実施の形態
の熱処理炉は、炭素系複合材料製の搬送トレイの搬送用
に対応している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
The structure of the conveyance roller arrange | positioned at the hearth of the heat processing furnace for high temperature regions (for example, about 1700 degreeC) is shown. The heat treatment furnace of the present embodiment is suitable for carrying a carrying tray made of a carbon-based composite material.

【0038】搬送ローラ60は、被処理物の搬送方向と
直交する方向へ延在する軸部材61と、軸部材61の周
囲に一体的に設けられ搬送トレイ63の下面両縁部を支
持する一対のリング部材62,62とから構成されてい
る。
The carrying rollers 60 are a pair of shaft members 61 extending in a direction orthogonal to the carrying direction of the object to be processed, and a pair of members integrally provided around the shaft members 61 for supporting both lower edges of the carrying tray 63. And ring members 62, 62 of.

【0039】軸部材61は、炭素マトリクス中に炭素繊
維を混入させた高強度、高耐熱性の中実状炭素系複合材
料、あるいは、炭素鋼鋼材で構成されている。軸部材6
1を炭素鋼鋼材で構成する場合は、中実状あるいは内部
に冷却水の循環通路が形成されていてもよい。
The shaft member 61 is made of a high-strength, high-heat-resistant solid carbon-based composite material in which carbon fibers are mixed in a carbon matrix, or carbon steel. Shaft member 6
When 1 is made of a carbon steel material, a cooling water circulation passage may be formed in a solid state or inside.

【0040】リング部材62,62は金属材料で構成さ
れ、処理温度に応じて、例えば一般構造用炭素鋼、ステ
ンレス系耐熱鋼、Mo等の高融点金属が選定される。
The ring members 62, 62 are made of a metallic material, and a high melting point metal such as general structural carbon steel, stainless steel heat resistant steel, Mo is selected according to the processing temperature.

【0041】搬送ローラ60は、図2において紙面垂直
方向に複数本配置され、それぞれ同一方向に同期回転駆
動されることによって、被処理物64を収容あるいは載
置した搬送トレイ63を搬送するように構成されてい
る。
A plurality of conveying rollers 60 are arranged in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2, and are driven to rotate synchronously in the same direction so that the conveying tray 63 accommodating or placing the object 64 to be conveyed is conveyed. It is configured.

【0042】搬送トレイ63は、炭素マトリクス中に炭
素繊維をその長手方向が当該軸部材61の軸方向に並ぶ
用に混入した高強度、高耐熱性の炭素系複合材料で構成
されている。搬送トレイ63は、炉内の断熱板65に画
成される処理室66にて搬送される。処理室66の所定
部位には、処理室66を所定温度に加熱するための例え
ば電熱式ヒータ等からなる加熱手段67が配置されてい
る。
The carrying tray 63 is made of a high-strength, high-heat-resistant carbon-based composite material in which carbon fibers are mixed in a carbon matrix so that its longitudinal direction is aligned in the axial direction of the shaft member 61. The transfer tray 63 is transferred in a processing chamber 66 defined by a heat insulating plate 65 in the furnace. At a predetermined portion of the processing chamber 66, a heating means 67 for heating the processing chamber 66 to a predetermined temperature, such as an electric heater, is arranged.

【0043】搬送ローラ60は断熱板65,65を貫通
し、その各端部は、炉壁を構成する水冷ジャケット構造
の気密性チャンバ68に取り付けられた支持部材69,
69にそれぞれ軸受70,70を介して回転可能に支持
されている。搬送ローラ60が貫通する断熱板65,6
5の貫通孔65a,65aには、搬送ローラ40と一体
的な断熱性支持部材77,77が回転可能に支持されて
いる。
The conveying roller 60 penetrates the heat insulating plates 65, 65, and each end thereof is provided with a supporting member 69 attached to an airtight chamber 68 having a water cooling jacket structure forming a furnace wall.
69 are rotatably supported by bearings 70 and 70, respectively. Heat insulating plates 65, 6 through which the transport roller 60 penetrates
Insulating support members 77, 77 integral with the transport roller 40 are rotatably supported in the through holes 65a, 65a of No. 5, respectively.

【0044】なお、搬送ローラ60が貫通するチャンバ
68の孔68aは、処理室46側において搬送ローラ4
0と一体的な断熱性の遮蔽板72,73によりそれぞれ
覆われており、軸受70,70が直接、処理室66の熱
に晒されないようにしている。搬送ローラ60の一方
(図2において左方)側の端部には、駆動力伝達用チェ
ーン71と噛合するスプロケット74が取り付けられて
いる。
It should be noted that the hole 68a of the chamber 68, through which the transport roller 60 penetrates, is provided on the processing chamber 46 side.
The bearings 70 and 70 are respectively covered with heat insulating shield plates 72 and 73 which are integral with 0, so that the bearings 70 and 70 are not directly exposed to the heat of the processing chamber 66. A sprocket 74 that meshes with the driving force transmitting chain 71 is attached to one end (left side in FIG. 2) of the transport roller 60.

【0045】そのほかに、処理室46内に不活性ガス等
の雰囲気ガスを導入するための導入手段や、処理室46
内を排気するための真空排気手段が設置されているが、
その図示は省略している。
In addition to the above, an introducing means for introducing an atmospheric gas such as an inert gas into the processing chamber 46 and the processing chamber 46.
Evacuation means for exhausting the inside is installed,
The illustration is omitted.

【0046】さて、本実施の形態においても、上述の第
1の実施の形態と同様に、搬送トレイ63の上面に厚さ
100μm程度の酸化イットリウム(Y23、イットリ
ア)の溶射皮膜76が形成されている。搬送トレイ63
は、浅皿状、格子状等のいずれのものも適用可能であ
る。
In the present embodiment as well, as in the above-described first embodiment, a spray coating 76 of yttrium oxide (Y 2 O 3 , yttria) having a thickness of about 100 μm is formed on the upper surface of the carrying tray 63. Has been formed. Transport tray 63
Any of a shallow dish shape, a lattice shape, etc. can be applied.

【0047】以上のように構成される本実施の形態によ
れば、搬送トレイ63の被処理物64との接触面に酸化
イットリウムの溶射皮膜76が形成されているので、炭
素系複合材料でなる搬送トレイ63との直接接触が回避
され、これにより、被処理物64に対する浸炭を防止す
ることができる。
According to the present embodiment configured as described above, since the spray coating 76 of yttrium oxide is formed on the contact surface of the transfer tray 63 with the workpiece 64, it is made of a carbon-based composite material. Direct contact with the transport tray 63 is avoided, and as a result, carburization of the workpiece 64 can be prevented.

【0048】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、
本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能であ
る。
Although the respective embodiments of the present invention have been described above, of course, the present invention is not limited to these.
Various modifications are possible based on the technical idea of the present invention.

【0049】例えば以上の第1の実施の形態では、炭素
系複合材料でなる軸部材41と金属製搬送トレイ43と
の間の接触による浸炭を防止するために、搬送トレイ4
3を支持するリング部材42を軸部材41に一体的に設
けて搬送ローラ40を構成するようにしたが、当該リン
グ部材42を省略してもよい。この場合、軸部材41の
搬送トレイ43と接触する表面領域を酸化イットリウム
膜で被覆することによって、搬送トレイ43の浸炭を防
止することができるとともに、搬送トレイ43との摺接
による軸部材の摩耗も抑制される。
For example, in the above-described first embodiment, in order to prevent carburization due to contact between the shaft member 41 made of a carbon-based composite material and the metal carrying tray 43, the carrying tray 4 is used.
Although the ring member 42 that supports 3 is provided integrally with the shaft member 41 to configure the transport roller 40, the ring member 42 may be omitted. In this case, by covering the surface region of the shaft member 41 that contacts the transport tray 43 with the yttrium oxide film, it is possible to prevent carburization of the transport tray 43 and wear the shaft member due to sliding contact with the transport tray 43. Is also suppressed.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、金
属製の搬送トレイとの接触部に酸化イットリウム膜が形
成されているので、搬送トレイとの溶着および搬送トレ
イの浸炭を防止することができる。
As described above, according to the present invention, since the yttrium oxide film is formed in the contact portion with the metallic transport tray, welding with the transport tray and carburization of the transport tray are prevented. be able to.

【0051】また、炭素系複合材料で構成される搬送ト
レイの被処理物と接触するトレイ上面に酸化イットリウ
ム膜が形成されているので、被処理物との溶着および被
処理物の浸炭を防止することができる。
Further, since the yttrium oxide film is formed on the upper surface of the tray which is in contact with the object to be processed of the carrying tray made of carbon-based composite material, welding with the object to be processed and carburization of the object to be processed are prevented. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による熱処理炉の搬
送ローラの構成を示す側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a structure of a conveyance roller of a heat treatment furnace according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態による熱処理炉の搬
送ローラの構成を示す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a structure of a conveyance roller of a heat treatment furnace according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の熱処理炉の要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part of a conventional heat treatment furnace.

【図4】図3における要部平面図である。FIG. 4 is a plan view of an essential part in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 搬送ローラ 41 軸部材 42 リング部材 43 搬送トレイ 44 被処理物 46 処理室 55 溶射皮膜 56 溶射皮膜 60 搬送ローラ 61 軸部材 62 リング部材 63 搬送トレイ 64 被処理物 66 処理室 76 溶射皮膜 40 transport rollers 41 Shaft member 42 Ring member 43 Transport tray 44 Object to be processed 46 Processing room 55 Thermal spray coating 56 Thermal spray coating 60 transport rollers 61 Shaft member 62 ring member 63 Transport tray 64 Object to be processed 66 Processing room 76 Thermal spray coating

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Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱処理室内で、被処理物を収容した搬送
トレイを搬送するための搬送ローラであって、炭素系複
合材料製の軸部材からなり、前記搬送トレイと接触する
表面領域が、酸化イットリウム膜で被覆されていること
を特徴とする搬送ローラ。
1. A transport roller for transporting a transport tray containing an object to be processed in a heat treatment chamber, comprising a shaft member made of a carbon-based composite material, and a surface area in contact with the transport tray is oxidized. A conveyance roller characterized by being coated with an yttrium film.
【請求項2】 熱処理室内で、被処理物を収容した搬送
トレイを搬送するための搬送ローラであって、前記搬送
トレイの搬送方向と直交する方向へ延在する軸部材と、
前記搬送トレイの下面を支持し前記軸部材と一体的なリ
ング部材とを有する搬送ローラにおいて、 前記軸部材が炭素系複合材料でなるとともに、前記リン
グ部材が金属材料でなり、前記リング部材の前記搬送ト
レイとの接触面に酸化イットリウム膜が形成されている
ことを特徴とする搬送ローラ。
2. A transport roller for transporting a transport tray containing an object to be processed in a heat treatment chamber, the shaft member extending in a direction orthogonal to a transport direction of the transport tray,
A transport roller that supports a lower surface of the transport tray and has a ring member that is integral with the shaft member, wherein the shaft member is made of a carbon-based composite material, and the ring member is made of a metal material. A transport roller having a yttrium oxide film formed on the contact surface with the transport tray.
【請求項3】 熱処理炉の炉床に配置された複数本の搬
送ローラ上を搬送され、被処理物を収容するための搬送
トレイにおいて、 前記被処理物と接触するトレイ上面に、酸化イットリウ
ム膜が形成されていることを特徴とする搬送トレイ。
3. A transport tray for transporting a plurality of transport rollers arranged on the hearth of a heat treatment furnace to accommodate an object to be treated, wherein a yttrium oxide film is formed on an upper surface of the tray which is in contact with the object to be treated. A transport tray characterized by being formed with.
【請求項4】 被処理物を収容した搬送トレイを複数本
の搬送ローラで搬送しながら、前記被処理物に対して所
定の熱処理を施す熱処理炉であって、前記搬送ローラ
が、前記搬送トレイの搬送方向と直交する方向へ延在す
る軸部材と、前記搬送トレイの下面を支持し前記軸部材
と一体的なリング部材とを有する熱処理炉において、 前記軸部材が炭素系複合材料でなるとともに、前記リン
グ部材が金属材料でなり、前記リング部材の前記搬送ト
レイとの接触面に酸化イットリウム膜が形成されている
ことを特徴とする熱処理炉。
4. A heat treatment furnace for performing a predetermined heat treatment on the object to be processed while conveying the object containing the object to be processed by a plurality of conveying rollers. In a heat treatment furnace having a shaft member extending in a direction orthogonal to the transport direction, and a ring member that supports the lower surface of the transport tray and is integral with the shaft member, wherein the shaft member is made of a carbon-based composite material. A heat treatment furnace, wherein the ring member is made of a metal material, and an yttrium oxide film is formed on a contact surface of the ring member with the transport tray.
【請求項5】 前記搬送トレイの前記被処理物と接触す
る上面に、酸化イットリウム膜が形成されていることを
特徴とする請求項4に記載の熱処理炉。
5. The heat treatment furnace according to claim 4, wherein a yttrium oxide film is formed on an upper surface of the transport tray which is in contact with the object to be processed.
【請求項6】 前記搬送トレイが、金属材料でなること
を特徴とする請求項5に記載の熱処理炉。
6. The heat treatment furnace according to claim 5, wherein the carrying tray is made of a metal material.
【請求項7】 前記搬送トレイが、炭素系複合材料でな
ることを特徴とする請求項5に記載の熱処理炉。
7. The heat treatment furnace according to claim 5, wherein the carrying tray is made of a carbon-based composite material.
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