JP2009007193A - 熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高温真空炉は、被処理物を1,000℃以上2,400℃以下の温度に加熱する本加熱室21と、本加熱室21に隣接する予備加熱室22と、予備加熱室22と本加熱室21との間で被処理物を移動させるための移動機構27と、を備える。本加熱室21の内部には、被処理物を加熱するメッシュヒータ33と、メッシュヒータ33の熱を被処理物に向けて反射するように配置される第1多層熱反射金属板41と、が備えられる。移動機構27は、被処理物とともに移動可能な第2多層熱反射金属板42を備える。被処理物が予備加熱室22内にあるときには、第2多層熱反射金属板42が本加熱室21と予備加熱室22とを隔てて、メッシュヒータ33の一部が第2多層熱反射金属板42を介して予備加熱室22に供給される。
【選択図】図3
Description
2 容器
11 高温真空炉(熱処理装置)
12 加熱炉
13 ストック室
19 真空チャンバ
21 本加熱室(第1室)
22 予備加熱室(第2室)
23 断熱室(第3室)
24 第2断熱室(第4室)
27 移動機構
28 支持台
29 シリンダ部
30 シリンダロッド
33 メッシュヒータ(加熱ヒータ)
41 第1多層熱反射金属板
42 第2多層熱反射金属板
43 第3多層熱反射金属板
44 第4多層熱反射金属板
45 第5多層熱反射金属板
46〜48 多層熱反射金属板
Claims (42)
- 被処理物を1,000℃以上2,400℃以下の温度に加熱するための第1室と、
この第1室に隣接する第2室と、
この第2室と前記第1室との間で前記被処理物を移動させるための移動機構と、
を備え、
前記第1室の内部には、前記被処理物を周囲から加熱できるように配置される加熱ヒータと、この加熱ヒータの熱を前記被処理物に向けて反射するように配置される第1多層熱反射金属板と、が備えられ、
前記移動機構は、前記被処理物とともに移動可能な第2多層熱反射金属板を備え、
前記被処理物が前記第2室内にあるときには、前記第2多層熱反射金属板が前記第1室と前記第2室とを隔てるように位置し、前記加熱ヒータから発生する熱の一部が前記第2多層熱反射金属板を介して前記第2室に供給されて、これにより当該第2室内の被処理物を予備加熱することが可能に構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1に記載の熱処理装置であって、
前記第2多層熱反射金属板の積層枚数は、前記第1多層熱反射金属板の積層枚数よりも少ないことを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1又は2に記載の熱処理装置であって、
前記移動機構は、前記被処理物とともに移動可能な第3多層熱反射金属板を備え、
前記被処理物が前記第2室内にあるときには、前記第3多層熱反射金属板が前記第2室とその外部とを隔てるように位置し、
前記被処理物が前記第1室内にあるときには、前記第3多層熱反射金属板が前記第1室と前記第2室とを隔てるように位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項3に記載の熱処理装置であって、
前記第3多層熱反射金属板は、多数の貫通孔を有する金属板を、当該貫通孔の位置を異ならせながら積層して構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項3又は4に記載の熱処理装置であって、
前記移動機構は、前記被処理物とともに移動可能な第4多層熱反射金属板を備え、
前記被処理物が前記第1室内にあるときには、前記第4多層熱反射金属板が前記第2室とその外部とを隔てるように位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項3又は4に記載の熱処理装置であって、
多層熱反射金属板に囲われた第3室を、前記第2室の外側に隣接させて備え、
前記移動機構は、前記被処理物とともに移動可能な第4多層熱反射金属板を備え、
前記被処理物が前記第1室内にあるときには、前記第4多層熱反射金属板が前記第2室と前記第3室とを隔てるように位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項6に記載の熱処理装置であって、
前記被処理物が前記第2室内にあるときには、前記第4多層熱反射金属板が前記第3室とその外部とを隔てるように位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項7に記載の熱処理装置であって、
前記第4多層熱反射金属板にはロッドが連結されており、
このロッドは、前記被処理物が前記第2室内にあるときには、前記第3室を挟んで前記第2室と反対側に位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項5から8までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第4多層熱反射金属板は、多数の貫通孔を有する金属板を、当該貫通孔の位置を異ならせながら積層して構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項6又は7に記載の熱処理装置であって、
前記移動機構は、前記被処理物とともに移動可能な第5多層熱反射金属板を備え、
前記被処理物が前記第1室内にあるときは、前記第5多層熱反射金属板が前記第3室とその外部とを隔てるように位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項10に記載の熱処理装置であって、
多層熱反射金属板に囲われた第4室を、前記第3室の外側に隣接させて備え、
前記被処理物が前記第2室内にあるときには、前記第5多層熱反射金属板が前記第4室とその外部とを隔てるように位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項11に記載の熱処理装置であって、
前記第5多層熱反射金属板にはロッドが連結されており、
このロッドは、前記被処理物が前記第1室内にあるときには、前記第3室を挟んで前記第2室と反対側に位置することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から12までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第2室内の被処理物を500℃以上の温度に予備加熱できることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から13までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記移動機構は、前記被処理物を支持する支持体と、この支持体に連結されるロッドと、を備え、
前記ロッドは、温度絶縁体を介して前記支持体に連結されることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から14までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記移動機構は、前記被処理物を支持する支持体と、この支持体に連結されるロッドと、を備え、
前記被処理物が前記第1室内にあるときに、前記ロッドと前記支持体との連結を切離し可能に構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項15に記載の熱処理装置であって、
前記第2室は多層熱反射金属板を備え、この多層熱反射金属板には通路孔が形成されて、この通路孔を通じて前記第2室に対し被処理物を出し入れ可能に構成したことを特徴とする熱処理装置。 - 請求項16に記載の熱処理装置であって、前記通路孔を開閉可能な開閉部材が設けられていることを特徴とする熱処理装置。
- 請求項14に記載の熱処理装置であって、
前記第2室は多層熱反射金属板を備え、この多層熱反射金属板の少なくとも一部が移動することで通路空間を形成可能に構成され、
この通路空間を通じて、前記第2室に対し被処理物を出し入れ可能に構成したことを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から18までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第2室に対し被処理物を出し入れ可能な搬送機構を備え、
この搬送機構はアームを備え、このアームによって被処理物を搬送するように構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から19までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第2室に対し被処理物を出し入れ可能な搬送機構を備え、
この搬送機構は回転テーブル式に構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から20までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
被処理物を上下方向に並べて複数ストックすることが可能なストック室と、
被処理物を前記第2室と前記ストック室との間で水平方向に搬送可能な搬送機構と、
を備え、
前記第2室は前記第1室に対し上下方向に隣接していることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項21に記載の熱処理装置であって、
前記ストック室は、当該ストック室にストックされる被処理物を冷却するための冷却機構を備えていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から22までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
被処理物を大気中から装置内に導入するための導入室を備え、
この導入室に導入された被処理物を前記第2室に搬送可能に構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から23までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第1室は、10-2Pa以下の真空とすることが可能に構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から23までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第1室は、10-2Pa以下の真空に到達した後に不活性ガスを導入した希薄ガス雰囲気下とすることが可能に構成されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から25までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記移動機構は、前記被処理物を載置するための受け台を備え、
この受け台は、タンタルカーバイド、タングステンカーバイド、タングステン、タンタル、モリブデン又はグラファイトの少なくとも何れかよりなることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項26に記載の熱処理装置であって、
前記受け台は、タンタルカーバイド処理を施したタンタルよりなる固定ネジによって他の部材に固定されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から27までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記加熱ヒータは、タングステン、モリブデン、又はタンタルの少なくとも何れかよりなることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項28に記載の熱処理装置であって、
前記加熱ヒータは、タンタルカーバイド処理を施したタンタルよりなる取付ネジによって他の部材に固定されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から29までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記加熱ヒータは、タングステン、モリブデン、又はタンタルの少なくとも何れかよりなるカバーによって覆われていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項30に記載の熱処理装置であって、
前記カバーは、タンタルカーバイド処理を施したタンタルよりなる取付ネジによって他の部材に固定されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から31までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第1多層熱反射金属板及び第2多層熱反射金属板は、タングステンカーバイド、タングステン、タンタル又はモリブデンの少なくとも何れかよりなることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項32に記載の熱処理装置であって、
前記第1多層熱反射金属板又は第2多層熱反射金属板の少なくとも何れか一方は、タンタルカーバイド処理を施したタンタルよりなる取付ネジによって他の部材に固定されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から33までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記移動機構において、被処理物の周囲に、タングステン、モリブデン、又はタンタルの少なくとも何れかよりなるシールドが配置されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項34に記載の熱処理装置であって、
前記シールドは、タンタルカーバイド処理を施したタンタルよりなる取付ネジによって他の部材に固定されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から35までの何れか一項に記載の熱処理装置であって、
前記第1多層熱反射金属板において、積層されている金属板の間に温度検知部が配置されていることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項1から36までの何れか一項に記載の熱処理装置を用いて被処理物を熱処理する熱処理方法であり、
前記第2室で被処理物を500℃以上1,000℃以下の温度に予備加熱する予備加熱処理と、
前記第2室から前記第1室へ被処理物を移動させることで、前記第1室において被処理物を1,000℃以上2,400℃以下の温度に加熱する本加熱処理と、
この本加熱処理の終了後に、前記第1室から前記第2室へ被処理物を移動させることで被処理物を冷却する冷却処理と、
を行うことを特徴とする熱処理方法。 - 請求項1から36までの何れか一項に記載の熱処理装置を用いて被処理物を熱処理する熱処理方法であり、
前記第2室で被処理物を500℃以上1,000℃以下の温度に予備加熱する予備加熱処理と、
前記第2室から前記第1室へ被処理物を移動させた後に、設定された温度プロフィルに従って前記第1室の温度を制御することで、被処理物を1,000℃以上2,400℃以下の温度に加熱する本加熱処理と、
この本加熱処理の終了後に、設定された温度プロフィルに従って前記第1室の温度を制御することで、前記第1室内の被処理物を冷却する冷却処理と、
を行うことを特徴とする熱処理方法。 - 請求項37又は38に記載の熱処理方法であって、
前記予備加熱処理及び前記本加熱処理は、10-2Pa以下の真空において行われることを特徴とする熱処理方法。 - 請求項37又は38に記載の熱処理方法であって、
前記予備加熱処理及び前記本加熱処理は、10-2Pa以下の真空に到達した後に不活性ガスを導入した希薄ガス雰囲気下において行われることを特徴とする熱処理方法。 - 請求項39又は40に記載の熱処理方法であって、
前記予備加熱処理及び前記本加熱処理は、上容器と下容器からなる容器に前記被処理物を収納し、前記上容器と前記下容器とを嵌合させた状態で行うものとし、
この容器は、タンタルカーバイド処理を施したタンタルにより構成されていることを特徴とする熱処理方法。 - 請求項39又は40に記載の熱処理方法であって、
前記予備加熱処理及び前記本加熱処理は、上容器と下容器からなる容器に前記被処理物を収納し、前記上容器と前記下容器とを嵌合させた状態で行うものとし、
この容器は、タングステンカーバイド、タングステン、又はグラファイトの少なくとも何れかよりなることを特徴とする熱処理方法。
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