JPH0253491B2 - - Google Patents
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- JPH0253491B2 JPH0253491B2 JP6014681A JP6014681A JPH0253491B2 JP H0253491 B2 JPH0253491 B2 JP H0253491B2 JP 6014681 A JP6014681 A JP 6014681A JP 6014681 A JP6014681 A JP 6014681A JP H0253491 B2 JPH0253491 B2 JP H0253491B2
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- steel annular
- steel
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、鋼製環状部品の部分焼入れ方法、
詳しくは、フオークリフトのマストローラ兼用軸
受の外輪の如く、マストレールに転接する外周面
を例えばHRC30程度の調質かたさとほぼ同等のか
たさに保持し、転動体が転走する内周面を例えば
HRC60程度の適正かたさに焼入れされる鋼製環状
部品、或は搬送装置に使用されるローラ兼用軸受
の外輪等、内外径面のかたさを異ならせる必要の
ある鋼製環状部品の焼入れ方法に関する。
詳しくは、フオークリフトのマストローラ兼用軸
受の外輪の如く、マストレールに転接する外周面
を例えばHRC30程度の調質かたさとほぼ同等のか
たさに保持し、転動体が転走する内周面を例えば
HRC60程度の適正かたさに焼入れされる鋼製環状
部品、或は搬送装置に使用されるローラ兼用軸受
の外輪等、内外径面のかたさを異ならせる必要の
ある鋼製環状部品の焼入れ方法に関する。
例えばフオークリフトのマストローラ兼用軸受
において、その外輪が転走するマストレールは、
S45C等の一般機械構造用鋼材が使用されるため
に、外輪全体のかたさを通常のころがり軸受用外
輪の如く、HRC60程度に焼入れしておいた場合、
レール面が極度に摩耗して耐久性を著しく低下さ
せ、その摩耗粉が飛散して作業環境を著るしく悪
化させるという不都合があつた。またこのような
外輪は、全体が高硬度のため、衝撃荷重、大荷重
が負荷されたときに破壊しやすく、その破損は材
料にじん性がないため多数の破片となつて飛散
し、作業者に危害を及ぼすような事故が発生して
いる。
において、その外輪が転走するマストレールは、
S45C等の一般機械構造用鋼材が使用されるため
に、外輪全体のかたさを通常のころがり軸受用外
輪の如く、HRC60程度に焼入れしておいた場合、
レール面が極度に摩耗して耐久性を著しく低下さ
せ、その摩耗粉が飛散して作業環境を著るしく悪
化させるという不都合があつた。またこのような
外輪は、全体が高硬度のため、衝撃荷重、大荷重
が負荷されたときに破壊しやすく、その破損は材
料にじん性がないため多数の破片となつて飛散
し、作業者に危害を及ぼすような事故が発生して
いる。
このような摩耗および破損の危検を防止するた
めに、第１図に示すように、外輪１に浸炭材を使
用し、外周面部に防浸炭処理を施した後、内周面
及び両端面部に浸炭焼入れにより焼入れ層２を形
成させたものが提供されているが、これは防浸炭
処理が甚だ面倒であつて多くの作業時間と多大の
エネルギーを必要とし、その上材料が高価なため
に著るしくコスト高になる欠点がある。また軸受
外輪としての強度を持たせるには、浸炭深さを充
分に深くする必要があるが、これに要する作業時
間とエネルギーが著るしく多くなり、それでも充
分な浸炭深さを得ることが難かしく、充分な強度
が得られない等の不都合を生じ易い欠点がある。
めに、第１図に示すように、外輪１に浸炭材を使
用し、外周面部に防浸炭処理を施した後、内周面
及び両端面部に浸炭焼入れにより焼入れ層２を形
成させたものが提供されているが、これは防浸炭
処理が甚だ面倒であつて多くの作業時間と多大の
エネルギーを必要とし、その上材料が高価なため
に著るしくコスト高になる欠点がある。また軸受
外輪としての強度を持たせるには、浸炭深さを充
分に深くする必要があるが、これに要する作業時
間とエネルギーが著るしく多くなり、それでも充
分な浸炭深さを得ることが難かしく、充分な強度
が得られない等の不都合を生じ易い欠点がある。
この発明は、内外周面のかたさが異なり、かつ
大荷重、高衝撃力に耐えるだけの充分の強度を備
えた例えばマストローラ兼用軸受の外輪等の如き
鋼製環状部品の焼入れにおいて、例えばS55C等
の如き廉価な材料を使用して所要の部分焼入れか
たさを保有し充分の強度を発揮させ、かつ焼入れ
工程を著しく容易ならしめてそのコストを大幅に
低減することを目的とするものである。
大荷重、高衝撃力に耐えるだけの充分の強度を備
えた例えばマストローラ兼用軸受の外輪等の如き
鋼製環状部品の焼入れにおいて、例えばS55C等
の如き廉価な材料を使用して所要の部分焼入れか
たさを保有し充分の強度を発揮させ、かつ焼入れ
工程を著しく容易ならしめてそのコストを大幅に
低減することを目的とするものである。
実施例について説明すれば、第２図に示す如き
焼入れ装置２０は、所定の焼入れ温度に加熱した
鋼製環状部品１０をセツトする。鋼製環状部品１
０は、例えばS55C等の如き廉価な焼入れ可能な
一般構造用鋼材を所要形状（図示はマストレーラ
兼用軸受の外輪）に施削等により形成した後、電
気炉等により所定焼入れ温度に加熱する。
焼入れ装置２０は、所定の焼入れ温度に加熱した
鋼製環状部品１０をセツトする。鋼製環状部品１
０は、例えばS55C等の如き廉価な焼入れ可能な
一般構造用鋼材を所要形状（図示はマストレーラ
兼用軸受の外輪）に施削等により形成した後、電
気炉等により所定焼入れ温度に加熱する。
一方、焼入れ装置２０は、鋼製環状部品１０を
外径案内で載設支持する段部２１を備えた回転支
台２２と、回転支台２２の中心を貫通して該支台
２２上の鋼製環状部品１０の内径面に対向する多
数の冷却液噴出孔２３を備えた冷却水路２４と、
冷却水路２４の上端部に着脱可能に装着されて下
向きの周縁部２５を回転支台２２上の鋼製環状部
品１０の上端部に比較的小面積で同心的に密接さ
せる蓋部材２６と、鋼製環状部品１０の外周面に
対し一定の間隔を置いて同心的に対向する多数の
圧縮空気噴出孔２７を備えた環状の圧縮空気噴出
管２８とからなり、回転支台２２の段部２１の内
径縁部２９がそれに載置された鋼製環状部品１０
の下端面に線状に密接して、該縁部２９と、蓋部
材２６の周縁部２５とにより、鋼製環状部品１０
の内外周の空間を内径側空間３０と外径側空間４
０とに明確に仕切る。すなわち回転支台２２と蓋
部材２６とが前記空間を狭い境界域で仕切るため
の仕切り部材である。
外径案内で載設支持する段部２１を備えた回転支
台２２と、回転支台２２の中心を貫通して該支台
２２上の鋼製環状部品１０の内径面に対向する多
数の冷却液噴出孔２３を備えた冷却水路２４と、
冷却水路２４の上端部に着脱可能に装着されて下
向きの周縁部２５を回転支台２２上の鋼製環状部
品１０の上端部に比較的小面積で同心的に密接さ
せる蓋部材２６と、鋼製環状部品１０の外周面に
対し一定の間隔を置いて同心的に対向する多数の
圧縮空気噴出孔２７を備えた環状の圧縮空気噴出
管２８とからなり、回転支台２２の段部２１の内
径縁部２９がそれに載置された鋼製環状部品１０
の下端面に線状に密接して、該縁部２９と、蓋部
材２６の周縁部２５とにより、鋼製環状部品１０
の内外周の空間を内径側空間３０と外径側空間４
０とに明確に仕切る。すなわち回転支台２２と蓋
部材２６とが前記空間を狭い境界域で仕切るため
の仕切り部材である。
而して所定温度に加熱された鋼製環状部品１０
を回転する回転支台２２に載置し、冷却水路２４
の上端に蓋部材２６を取りつけてその周縁部２５
を前記部品１０の上端面に着座させてセツトを完
了する。（回転支台の回転はセツト完了後でもよ
い。） セツトが完了すれば、冷却水路２４の噴出孔２
３から鋼製環状部品１０の内径面及び仕切り部材
で仕切られた内径側の上下両端面に対し冷却液を
噴射して急冷させ、それと同時に圧縮空気噴出管
２８と噴出孔２７から鋼製環状部品１０の外径面
に対し圧縮空気を噴射して、鋼製環状部品の内径
側を所要の適正かたさに焼入れると共に、外径側
を調質かたさとほぼ同等のかたさに保持させる。
を回転する回転支台２２に載置し、冷却水路２４
の上端に蓋部材２６を取りつけてその周縁部２５
を前記部品１０の上端面に着座させてセツトを完
了する。（回転支台の回転はセツト完了後でもよ
い。） セツトが完了すれば、冷却水路２４の噴出孔２
３から鋼製環状部品１０の内径面及び仕切り部材
で仕切られた内径側の上下両端面に対し冷却液を
噴射して急冷させ、それと同時に圧縮空気噴出管
２８と噴出孔２７から鋼製環状部品１０の外径面
に対し圧縮空気を噴射して、鋼製環状部品の内径
側を所要の適正かたさに焼入れると共に、外径側
を調質かたさとほぼ同等のかたさに保持させる。
なお、両端部における厚みＴに対する硬化部寸
法t1、t2は、第２図に示すように仕切り部材たる
回転支台２２の段部２１の内径縁部２９の直径
D1および蓋部材２６の周縁部２５の内径D2を適
宜調整することによつて任意に定めることができ
る。
法t1、t2は、第２図に示すように仕切り部材たる
回転支台２２の段部２１の内径縁部２９の直径
D1および蓋部材２６の周縁部２５の内径D2を適
宜調整することによつて任意に定めることができ
る。
上記の例における中心部−線断面における
かたさ分布は、第５図に示す如く軌道側で深さ３
mm程度までHRC60以上のかたさを有し、外径側に
到るに従つてかたさを低下し、屈折点が７mmの位
置にあり、そこから外周面部（この場合環体厚み
を11mmとしたものを示した）までHRC30であつ
た。
かたさ分布は、第５図に示す如く軌道側で深さ３
mm程度までHRC60以上のかたさを有し、外径側に
到るに従つてかたさを低下し、屈折点が７mmの位
置にあり、そこから外周面部（この場合環体厚み
を11mmとしたものを示した）までHRC30であつ
た。
なお鋼製環状部品は第３図の形状に限定される
ものではなく、第４図の形状域はその他の形状で
も可能であり、外径側を焼入れして内径側を調質
かたさとほぼ同等のかたさに保持するとか、両端
面部の厚みに対する焼入れ部寸法を任意に設定す
ることも可能である。また、使用材料として、
S55C、S45C等S40C〜S60C程度の範囲内の一般
構造用炭素鋼が使用でき、焼入れ装置２０も第２
図に例示したもの以外の適宜の装置を使用するこ
とができる。
ものではなく、第４図の形状域はその他の形状で
も可能であり、外径側を焼入れして内径側を調質
かたさとほぼ同等のかたさに保持するとか、両端
面部の厚みに対する焼入れ部寸法を任意に設定す
ることも可能である。また、使用材料として、
S55C、S45C等S40C〜S60C程度の範囲内の一般
構造用炭素鋼が使用でき、焼入れ装置２０も第２
図に例示したもの以外の適宜の装置を使用するこ
とができる。
また冷却液としては、水、油、その他任意の冷
却液を、使用材料、目的のかたさ、焼入れ深さ等
に合わせて適当に選択すればよく、同様に冷却速
度も適宜調整すればよい。
却液を、使用材料、目的のかたさ、焼入れ深さ等
に合わせて適当に選択すればよく、同様に冷却速
度も適宜調整すればよい。
この発明は以上のように、所定の焼入れ温度に
加熱した焼入れ可能な一般構造用鋼材からなる鋼
製環状部品の内外周の空間を、該部品の両端面に
比較的小面積で接する仕切り部材で内径側と外径
側とに明確に仕切り、内径側と外径側の何れか一
方から鋼製環状部品に向つて焼入れ用冷却液を噴
射し、それと同時に他方から圧縮空気を噴射し
て、冷却液を噴射した側の焼入れを行うと同時に
他方の周面を調質かたさとほぼ同等のかたさとす
るので、焼入れ硬化部が、第３図に濃いハツチン
グを付して示す如く、両端部で深く、中心部（
−線）で浅いほぼ曲率半径Ｒの凹形の焼入れ硬
化層となつた鋼製環状部品が得られた。
加熱した焼入れ可能な一般構造用鋼材からなる鋼
製環状部品の内外周の空間を、該部品の両端面に
比較的小面積で接する仕切り部材で内径側と外径
側とに明確に仕切り、内径側と外径側の何れか一
方から鋼製環状部品に向つて焼入れ用冷却液を噴
射し、それと同時に他方から圧縮空気を噴射し
て、冷却液を噴射した側の焼入れを行うと同時に
他方の周面を調質かたさとほぼ同等のかたさとす
るので、焼入れ硬化部が、第３図に濃いハツチン
グを付して示す如く、両端部で深く、中心部（
−線）で浅いほぼ曲率半径Ｒの凹形の焼入れ硬
化層となつた鋼製環状部品が得られた。
そして該鋼製環状部品は、上記した状態の硬化
層が形成されることにより廉基なS55C等の一般
構造用鋼材を使用するにもかかわらず、従来の浸
炭焼入れを行つたもの、或は高周波焼入れ等によ
る表面硬化処理を行つたものに比べて焼入れ深さ
が充分に深く、例えばマストローラ兼用軸受の外
輪に要求される強度を充分に保持していた。
層が形成されることにより廉基なS55C等の一般
構造用鋼材を使用するにもかかわらず、従来の浸
炭焼入れを行つたもの、或は高周波焼入れ等によ
る表面硬化処理を行つたものに比べて焼入れ深さ
が充分に深く、例えばマストローラ兼用軸受の外
輪に要求される強度を充分に保持していた。
殊に焼入れ硬化層が第３図の如く曲率半径がほ
ぼＲになる凹形の断面形状を有し、この焼入れ層
が内径層から両端面に向つて連続し均質な焼入れ
層に形成され、両端面部分の焼入れ部寸法が、環
状部品の厚みに対し、中央部より適宜に増大し、
例えば軸受の外輪においてその軌道面の補強効果
が著るしく大となり、その剛性を高め強度が向上
した。しかも、外径側の、調質かたさとほぼ同等
のかたさ部分がじん性を向上して大荷重、高衝撃
力に対する耐力を大幅に向上させ、かつ相手部
材、例えばマストローラの摩耗防止に効果大であ
つた。
ぼＲになる凹形の断面形状を有し、この焼入れ層
が内径層から両端面に向つて連続し均質な焼入れ
層に形成され、両端面部分の焼入れ部寸法が、環
状部品の厚みに対し、中央部より適宜に増大し、
例えば軸受の外輪においてその軌道面の補強効果
が著るしく大となり、その剛性を高め強度が向上
した。しかも、外径側の、調質かたさとほぼ同等
のかたさ部分がじん性を向上して大荷重、高衝撃
力に対する耐力を大幅に向上させ、かつ相手部
材、例えばマストローラの摩耗防止に効果大であ
つた。
さらに本発明は内径側と外径側の何れか一方か
ら鋼製環状部品に向つて焼入れ用冷却液を噴射
し、それと同時に他方から圧縮空気を噴射して、
冷却液を噴射した側の焼入れを行うと同時に他方
の周面を調質かたさとほぼ同等のかたさとするの
で、焼入れ工程は１回でよく、工程管理が容易で
あり、均質な製品を連続して製造することが容易
となつた。
ら鋼製環状部品に向つて焼入れ用冷却液を噴射
し、それと同時に他方から圧縮空気を噴射して、
冷却液を噴射した側の焼入れを行うと同時に他方
の周面を調質かたさとほぼ同等のかたさとするの
で、焼入れ工程は１回でよく、工程管理が容易で
あり、均質な製品を連続して製造することが容易
となつた。
第１図は従来の鋼製環状部品の断面図、第２図
はこの発明を実施するための装置の一例を示す
図、第３図、第４図はこの発明に係る鋼製環状部
品を例示する断面図、第５図はかたさ分布を示す
図である。 １０……鋼製環状部品、２０……焼入れ装置、
２２……回転支台（仕切り部材）、２４……冷却
水路、２６……蓋部材（仕切り部材）、２８……
圧縮空気噴出管、３０……内径側空間、４０……
外径側空間。
はこの発明を実施するための装置の一例を示す
図、第３図、第４図はこの発明に係る鋼製環状部
品を例示する断面図、第５図はかたさ分布を示す
図である。 １０……鋼製環状部品、２０……焼入れ装置、
２２……回転支台（仕切り部材）、２４……冷却
水路、２６……蓋部材（仕切り部材）、２８……
圧縮空気噴出管、３０……内径側空間、４０……
外径側空間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の焼入れ温度に加熱した焼入れ可能な一
般構造用鋼材からなる鋼製環状部品の内外周の空
間を、該部品の両端面に比較的小面積で接する仕
切り部材で内径側と外径側とを狭い境界域で仕切
り、内径側と外径側の何れか一方から鋼製環状部
品に向つて焼入れ用冷却液を噴射し、それと同時
に他方から圧縮空気を噴射して、冷却液を噴射し
た側の焼入れを行うと同時に他方の周面を調質か
たさとほぼ同等のかたさとすることを特徴とする
鋼製環状部品の部分焼入れ方法。 ２ 仕切り部材の直径を調整して鋼製焼入れ部品
の両端面の焼入れ範囲を調整することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の鋼製環状部品の部
分焼入れ方法。 ３ 冷却液を鋼製環状部品の内径側から噴射する
と同時に圧縮空気を外周面に噴射することを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の鋼
製環状部品の部分焼入れ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6014681A JPS57174415A (en) | 1981-04-21 | 1981-04-21 | Partial hardening method of steel ring parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6014681A JPS57174415A (en) | 1981-04-21 | 1981-04-21 | Partial hardening method of steel ring parts |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19819185A Division JPS61235509A (ja) | 1985-09-07 | 1985-09-07 | 鋼製環状部品の部分焼入れ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57174415A JPS57174415A (en) | 1982-10-27 |
| JPH0253491B2 true JPH0253491B2 (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=13133709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6014681A Granted JPS57174415A (en) | 1981-04-21 | 1981-04-21 | Partial hardening method of steel ring parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57174415A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110619A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-01 | Osaka Bearing Seizo Kk | 鋼製環状部品の部分焼入れ方法 |
| DE3229707A1 (de) * | 1982-08-10 | 1984-02-16 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt | Verfahren zur herstellung einer waelzlager-baueinheit |
| NL1006539C2 (nl) * | 1997-07-10 | 1999-01-12 | Skf Ind Trading & Dev | Werkwijze voor het uitvoeren van een warmtebehandeling op metalen ringen, en aldus verkregen lagerring. |
| US20030127161A1 (en) * | 2002-01-09 | 2003-07-10 | The Timken Company | Process for hardening a circumferential surface on a steel article |
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-
1981
- 1981-04-21 JP JP6014681A patent/JPS57174415A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57174415A (en) | 1982-10-27 |
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