JP3511183B2 - オーステナイト系ステンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法 - Google Patents

オーステナイト系ステンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、オーステナイト系ス
テンレス(以下、単にステンレスという)棒鋼の連続光
輝焼鈍方法に関する。
【0002】
【従来の技術】機械部品、例えばステンレス製のボルト
を冷間鍛造で製造する場合、素材のステンレス棒鋼を適
当な外径まで圧延した後、酸洗して酸化皮膜を取り除
き、所要の外径まで引抜き、光輝焼鈍して軟らかくした
後、ボルトに成形するのが一般的である。
【0003】ところで、ステンレス棒鋼を引抜く時、断
面減少率が大きい場合には加工硬化を起こして硬くな
り、後の成形が出来なくなることから、軟らかくするた
め光輝焼鈍が行われている。ところで、この時の焼鈍が
大気中焼鈍でなくて光輝焼鈍であるのは、引抜いた時に
折角磨棒状態であるのものを大気中で加熱焼鈍すると表
面が酸化して黒皮材になってしまうからである。
【0004】従来のステンレス棒鋼の光輝焼鈍方法は不
活性雰囲気の焼鈍炉内でステンレス棒鋼をγ単相範囲、
一般に1000℃以上に加熱し、所定時間保持した後、
その加熱を停止して炉外に出し急冷することが行われて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光輝焼
鈍方法では長尺のステンレス棒鋼を収容できる大型の焼
鈍炉を必要とし、しかもバッチ式でしか処理できず、作
業性が悪いという問題があった。
【0006】この発明は、かかる問題点に鑑み、長尺の
ステンレス棒鋼を効率よく連続焼鈍できるようにしたス
テンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法を提供することを課題
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係るス
テンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法は、ステンレス棒鋼を
加熱帯から冷却帯に走行させて連続光輝焼鈍するにあた
り、加熱帯と冷却帯とを雰囲気ガス継帯で結合し、加熱
帯としてステンレス棒鋼Wの入口と出口とか一直線上に
形成された高周波誘導加熱機を用いるとともに、冷却帯
8として出口側の壁面が前後方向にスライド自在に設け
られ、ステンレス棒鋼の出口側の温度を調整可能な冷却
帯を用い、加熱帯の搬送終端側から搬送始端側に向けて
雰囲気ガスを供給しつつ、ステンレス棒鋼を加熱帯の入
口から出口に向けて送ってγ単相温度範囲に加熱した
後、該ステンレス棒鋼を冷却帯の入口から出口に送って
急冷し出口で常温まで冷却するようにしたことを特徴と
する。
【0008】誘導加熱機を使用したのは急速加熱が可能
であり、棒鋼の誘導加熱機内搬送中にこれを所定温度に
迅速に加熱できるからである。
【0009】ステンレス棒鋼を光輝焼鈍する場合には各
誘導加熱機内に雰囲気ガスを流すが、雰囲気ガスは誘導
加熱機の搬送方向下流側から上流側に向けて流し、ステ
ンレス棒鋼の送り方向に対して向流とするのが好まし
い。雰囲気ガスはアンモニア分解ガス(N2 +H2
ス)、Arガス等の不活性ガスを使用する。
【0010】また、誘導加熱機に雰囲気ガスを流す場
合、誘導加熱機の入口を開放したままとすると、雰囲気
ガスが大気に逃げてしまう。そこで、誘導加熱機の入口
を封鎖しうる封鎖板の中央に挿通穴を形成し、これに棒
鋼をスライド自在に挿通して誘導加熱機内に送り込み、
誘導加熱機の入口を封鎖するのがよい。
【0011】冷却帯にはステンレス棒鋼の入口と出口と
が一直線上に形成された冷却液槽を用い、焼鈍に対応し
た温度特性でもって急冷する。具体的には、加熱帯とし
てステンレス棒鋼の入口と出口とか一直線上に形成され
た高周波誘導加熱機を用い、冷却帯として側壁にステン
レス棒鋼の送込み開口と送出し開口とが対向して形成さ
れ、冷却液を常時供給して送込み開口及び送出し開口よ
り高い槽内冷却液面に保持された冷却液槽を用い、ステ
ンレス棒鋼を高周波誘導加熱機の入口から出口に向けて
連続的に搬送しつつ加熱した後、加熱されたステンレス
棒鋼を冷却液槽の送込み開口から送出し開口に向けて搬
送し、冷却液中に連続的に潜らせて冷却する。
【0012】
【作用及び発明の効果】本発明によれば、誘導加熱機に
雰囲気ガスを供給しながらステンレス棒鋼を送り込んで
加熱した後、そのまま冷却帯に送り込んで急冷するよう
にしたので、長尺のステンレス棒鋼の光輝焼鈍を連続的
に行うことができ、作業性を大幅に向上できる。
【0013】しかも、高周波誘導加熱を採用したので、
ステンレス棒鋼温度を比較的簡単にかつ精度よく制御で
きる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図1ないし図4は本発明の一実施例によるステンレ
ス棒鋼の連続光輝焼鈍装置を示す。図において、連続光
輝焼鈍装置は加熱帯6と冷却帯8とを雰囲気ガス継帯7
で結合して構成され、加熱帯6には作業床上に相互に所
定の間隔をあけかつ入口及び出口を前後に一直線上に並
べて配置した複数、例えば4つの誘導加熱機1が用いら
れている。
【0015】誘導加熱機1は耐火材料、例えばセメント
を所定長さの円筒状に成形し、該耐火材製筒部10の筒
壁中に水冷銅管11を長手方向に螺旋状に埋設して構成
され、水冷銅管11に高周波電流を通電させることによ
って耐火材製筒部10内を通過するステンレス棒Wを誘
導電流にて所望の温度に加熱できるようになっている。
なお、水冷銅管11には低周波電流を通電してもよく、
加熱すべき材料や加熱条件等に応じて適宜選択する。
【0016】また、誘導加熱機1の前後にはステンレス
棒Wを搬送するピンチローラ2が配設され、前後の誘導
加熱機1間及び誘導加熱機1と冷却水槽20との間はシ
ール板4で遮蔽され、誘導加熱機1と冷却水槽20間の
シール板4によって雰囲気ガス継帯7が構成されてい
る。また、雰囲気ガス継帯7には不活性ガスの供給口3
が設けられ、該供給口3には不活性ガス供給源から延び
る供給パイプ(図示せず)が接続されて不活性ガスが加
熱帯6の搬送終端側から搬送始端側に向けて供給される
ようになっている。
【0017】次に、ステンレス棒鋼Wの焼鈍には加熱後
急冷する必要がある。本例では誘導加熱機1の後に連続
水冷装置を置き、連続的に棒鋼を送り込むようにしてい
る。
【0018】即ち、図2に示す連続水冷装置において、
冷却水槽20はほぼ立方体状をなして上面が開放され、
後壁21は前後方向にスライド自在に設けられ、冷却水
槽20内の水量を調整しステンレス棒鋼Wが出口で常
まで冷却されるようにしてあり、又後壁21と側壁との
間はシール部材(図示せず)でシールされている。冷却
水槽20の前壁及び後壁には棒鋼Wの送込み開口22及
び送出し開口23が加熱帯6の誘導加熱機1の耐火筒部
の中心軸線上に位置しかつ相互に対向して形成されてい
る。
【0019】冷却水槽20の下側には送込み開口22及
び送出し開口23から流出する冷却水を受ける冷却水受
槽30が配設され、該冷却水受槽30と冷却水槽20と
の間には冷却水パイプ42とポンプ41とからなる冷却
水供給装置40が設けられ、冷却水受槽30内の冷却水
を冷却水槽20に循環させ、冷却水槽20内を送込み開
口22及び送出し開口23より高い水位に保持するよう
になっている。
【0020】また、冷却水槽20内には送込み開口22
の近傍にて噴射ノズル50が取付ブラケット等で取付け
られ、該噴射ノズル50は送込み開口22に向けて設定
されている。これはステンレス棒鋼Wを冷却水中に潜ら
せて急冷すると部分的な冷却速度のばらつきでステンレ
ス棒鋼Wに曲がりが発生するのを防ぐためである。な
お、60は温度センサーである。
【0021】ステンレス棒鋼Wをピンチローラ7で搬送
上流側の誘導加熱機1内に送り込むと、ステンレス棒鋼
Wは各誘導加熱機1内を真っ直ぐに搬送され、その搬送
中に誘導電流によって不活性雰囲気中で設定温度に加熱
される。
【0022】不活性ガスを誘導加熱機1の搬送方向下流
側から上流側に向けて供給すると、不活性ガスが大気に
逃げてしまう。そこで、図4に示すように、中央に挿通
穴を有する封鎖板5を用い、その挿通穴にステンレス棒
Wを挿通させ、その状態でステンレス棒Wを誘導加熱機
1内に送り込むと、誘導加熱機1の入口は封鎖板5で封
鎖されるので、不活性ガスが大気に逃げることはない。
【0023】誘導加熱機1を出たステンレス棒鋼Wはピ
ンチローラ7によってそのまま送込み開口22から冷却
水槽20内に送り込まれ、冷却水中を潜って急冷され、
送出し開口23から冷却水槽20外方に送り出される。
ステンレス棒鋼Wの誘導加熱及び水冷による温度変化を
図1に示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例によるステンレス棒鋼の連
続光輝焼鈍装置における加熱帯6、雰囲気ガス継帯7及
び冷却帯8の一部の概略構成及びそのステンレス棒鋼W
の温度変化を示す図である。
【図2】 上記装置における加熱帯6の一部、雰囲気ガ
ス継帯7及び冷却帯8を示す概略構成図である。
【図3】 上記加熱帯6における誘導加熱機1の構成を
示す拡大斜視図である。
【図4】 焼鈍方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
1 誘導加熱機 2 ピンチ
ローラ 3 不活性ガス供給口 4 シール
板 5 封鎖板 6 加熱帯 7 雰囲気ガス継帯 8 冷却帯 20 冷却水槽 22 送込み
開口 23 送出し開口 W ステン
レス棒

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ーステナイト系ステンレス棒鋼を加熱
    帯から冷却帯に走行させて連続光輝焼鈍するにあたり、 加熱帯6と冷却帯8とを雰囲気ガス継帯7で結合し、加
    熱帯6としてステンレス棒鋼Wの入口と出口と一直線
    上に形成された高周波誘導加熱機1を用いるとともに、
    出口側の壁面が前後方向にスライド自在に設けられ、ス
    テンレス棒鋼の出口側の温度を調整可能な冷却帯8を用
    い、 加熱帯6の搬送終端側から搬送始端側に向けて雰囲気ガ
    スを供給しつつ、オーステナイト系ステンレス棒鋼Wを
    加熱帯6の入口から出口に向けて送ってオーステナイト
    単相温度範囲に加熱した後、該オーステナイト系ステン
    レス棒鋼Wを冷却帯8の入口から出口に送って急冷し出
    口で常温まで冷却するようにしたことを特徴とするオー
    ステナイト系ステンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法。
  2. 【請求項2】 中央に挿通穴を有し加熱帯6の高周波誘
    導加熱機1の入口を封鎖しうる封鎖板5を用い、該封鎖
    板5の挿通穴に棒鋼Wをスライド自在に挿通し、高周波
    誘導加熱機1の入口を封鎖しつつ棒鋼Wを加熱帯6に送
    り込むようにした請求項1記載のオーステナイト系ステ
    ンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法。
  3. 【請求項3】 冷却帯8としてオーステナイト系ステン
    レス棒鋼Wの入口と出口とが一直線上に形成された冷却
    液槽を用い、焼鈍に対応した温度特性でもって急冷する
    ようにした請求項1記載のオーステナイト系ステンレス
    棒鋼の連続光輝焼鈍方法。
  4. 【請求項4】 オーステナイト系ステンレス棒鋼を連続
    加熱急冷するにあたり、 加熱帯6としてオーステナイト系ステンレス棒鋼Wの入
    口と出口とか一直線上に形成された高周波誘導加熱機1
    を用い、冷却帯8として側壁にオーステナイト系ステン
    レス棒鋼Wの送込み開口22と送出し開口23とが対向
    して形成され、冷却液を常時供給して送込み開口22及
    び送出し開口23より高い槽内冷却液面に保持された冷
    却液槽20を用い、 オーステナイト系ステンレス棒鋼Wを高周波誘導加熱機
    1の入口から出口に向けて連続的に搬送しつつ加熱した
    後、加熱されたオーステナイト系ステンレス棒鋼Wを冷
    却液槽20の送込み開口22から送出し開口23に向け
    て搬送し、冷却液中に連続的に潜らせて冷却するように
    した請求項3記載のオーステナイト系ステンレス棒鋼の
    連続光輝焼鈍方法。
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