JPH03166315A - 高周波焼戻し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，焼入れを終えたワークに焼戻しを施すための
高周波焼戻し方法に関する．（従来の技術） 従来、焼戻しを終えたワークの焼戻しは，炉中で加熱を
行う，いわゆる炉戻しを行うのが一般であったが、近年
，特に高周波焼入れを行ったワークに対しては，高周波
焼戻しを採用することが多くなってきている（例えば、
特開昭８２−１９２５２３号公報参照）．これは、焼入
れと同一設備および同一ステーションで焼戻しを行うこ
とができるため、工程の簡略化，工程内手持ちワークの
削減，省エネルギー等を達成できる利点があり，その上
，品質的にも焼入れ後，直ちに焼戻しを行うことができ
るため，置き割れ防止に有効となる理由による． ところで，高周波焼入れ焼戻しに際しては、ワーク形状
に合せた専用の加熱コイルを用いるのが通常であり、例
えば第３、４図に示すように、ブロック状のワーク１の
表面に焼入れ焼戻しを施す場合は、ワーク１の熱処理範
囲Ｓをカバーする大きさの矩形状の加熱コイル２が用い
られる．そして従来、このような加熱コイル２を用いて
高周波焼入れ焼戻しを行う場合は，ワーク１の表面に加
熱コイル２を接近させ、両者の間隔を一定に維持して該
加熱コイル２に高周波発振器３から高周波電流を供給し
、先ずワークｌの表面を所定の焼入れ温度（一例として
８５０〜８５０℃）に誘導加熱し，加熱後、加熱コイル
２に対する高周波電流の供給を停止して，直ちに焼入れ
液を噴射して焼入れを行い、続いて、再び加熱コイル２
に高周波電流を供給してワーク１を焼戻し温度（一例と
して２００〜２４０℃）に誘導加熱し、焼戻しを行うよ
うにしていた． （発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の高周波焼入れ焼戻し方法によれば
、加熱を通じてワークｌと加熱コイル２との相対位置が
不変であるため、加熱コイル２のコイル効率の関係で、
ワーク１の昇温速度に部位による差が生じ、これに起因
してワークの表面硬さにバラツキが発生するという問題
があった．すなわち、いま第４図に示すワーク１の熱処
理範囲Ｓにおいて、その加熱コイル２の長手力向の中間
に対応する中間部位をＳ１加熱コイル２の両端部に対応
する両端部位をＳ２　，Ｓ３とすると、第５図に示すよ
うに，中間部位Ｓ！の方が両端部位Ｓ　２　＋　３　３
に比して昇温速度が大きくなり、両端部位Ｓ　２　＋　
５　３が焼入れ温度Ｔ１または焼戻し温度Ｔ２に到達す
る時点では、中間部位Ｓｌはかなり高温に加熱されるよ
うになる．実測によれば、両者の温度差は、焼入れサイ
クルＣ１で１００〜１５０℃、焼戻しサイクルＣ２で５
０Ｎｌ００℃にも達し、特に焼戻しサイクルの温度差に
よってワーク１の表面硬さに大きなバラツキが発生する
ようになり、その対策が望まれていた． 本発明は、上記従来の問題を解決することを課題として
なされたもので、その目的とするところは、ワークの均
一加熱を可能とし、もって焼戻し後のワークの表面硬さ
のバラツキを最小限に抑える高周波焼戻し方法を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達戊するため、加熱コイルにより
ワークを誘導加熱して焼戻しをする際、該加熱コイルと
該ワークとの間隔を一定に維持しつへ両者を相対的に揺
動させるように構成したことを特徴とする． 本発明において、上記ワークと加熱コイルとは、その何
れか一方または双方を揺動させても良いもので、その揺
動機構も任意である．またこの揺動速度は，加熱コイル
またはワークの形状によって定めるものとするが、揺動
速度が遅くなれば均一加熱効果が小さく、逆にそれが大
き過ぎれば揺動機構が大がかりとなるばかりか、いたず
らに加熱時間が長くなるので、　５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ
程度に設定するのが望ましい．本発明は、上記ワークま
たは加熱コイルの形状は問わないもので、ワークとして
ブロック状、軸状のものを、加熱コイルとして矩形状、
環状のものをそれぞれ用いることができる。またワーク
の熱履歴も限定するものでなく、高周波焼入れを施した
ワークはもちろん、通常のずぶ焼入れを施したワークを
も対象とし得る．（作用） 上記のように構威した高周波焼戻し方法によれば、ワー
クと加熱コイルとの相対位置が絶えず変化するので、ワ
ークに誘導される電流密度が均等化され、ワークは均一
加熱される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
． 第１図は，本発明にか＼る高周波焼入れ焼戻し方法の一
実施例を示したものである．なお、ワークｌ，加熱コイ
ル２および高周波発振器３は、前出第３図に示したもの
と同一であるので、こ＼ではそれぞれに同一符号を付す
こととする．本実施例においては、焼入れサイクルＣ（
第２図）は，前出第３、４図に付き説明したと同様の手
順で行なう．すなわち、ワーク１と加熱コイル２との相
対位置を不変としてワーク１を焼入れ温度（８５０〜３
５０℃）まで誘導加熱し、その後、直ちに焼入れ液を噴
射してワーク１を急冷する．そして、焼入れ終了後、焼
戻しサイクルＣ２　　（第２図）に移行するに際しては
、ワークｌと加熱コイル２との間隔を一定に維持しつ＼
、揺動機構（図示略）の作動によりワークを揺動させ（
破線の範囲），続いて、この揺動を維持しり覧高周波発
振器３から加熱コイル２に高周波電流を供給し、ワーク
ｌを焼戻し温度（２００〜２４０℃）に誘導加熱し、焼
戻しを行う． 第２図は、上記一連の高周波焼入れ焼戻しのヒートパタ
ーンを示したものである．なお，このヒートパターンの
測定部位は、前出第４図に示したワークｌの中間部位Ｓ
！および両端部位Ｓ２＋８３　とした．これより、焼入
れサイクルｃｌ　では、加熱を通じてワーク１と加熱コ
イル２との相対位置が不変であるため、従来（第５図）
と同様に，中間部位ＳＲの方が両端部位Ｓ２　．Ｓ３に
比して昇温速度が大きくなり、両端部位ｓ２，ｓ３が焼
入れ温度Ｔ１に到達する時点では、両者の間に１００〜
１５０℃程度の温度差が生じる．一方、焼戻しサイクル
Ｃ２では、、焼戻し温度Ｔ２に到達する時間に差がある
ものの、中間部位Ｓ１の過熱が抑えられ、両端部位３２
＊Ｓ３が焼戻し温度Ｔ２に到達する時点では、中間部位
Ｓ１　と両端部位Ｓ２ｅＳ３との間にほとんど温度差が
なくなり，ワーク１は均一加熱される．これは、ワーク
１と加熱コイル２との相対位置が絶えず変化するので、
ワークｌに誘導される電流密度が均等化されたことによ
ると推量される． こ翫で、ＪＩＳ　Ｓ４８Ｇから形威したワーク１を対象
に、加熱コイル２による加熱時間をを２５秒（Ｓｅｃ）
に設定し，上記実施例のヒートパターン（第２図）と従
来のヒートパターン（第５図）にて高周波焼入れ焼戻し
を行い、焼戻し終了後、各ワークの中間部位Ｓ！と両端
部位Ｓ２＋Ｓ３とについて表面硬さを測定しところ、下
表に示すような結果が得られた． 上表に示す結果より、本実施例のヒートパターにより処
理したワークの表面硬さは、部位によらずほＣ一定の水
準となり、目標硬さを十分に満足することが明らかにな
った．これに対して、従来のヒートパターンにより処理
したワークは、中央部位Ｓｌの硬さが両端部位Ｓ２　，
Ｓ３の硬さより低水準に現われ、目標硬さの範囲に全体
を収めるのが困難であることが明らかとなった． （発明の効果） 以上，詳細に説明したように，本発明にか一る高周波焼
戻し方法によれば、ワークの均一加熱が可能になって部
位による表面硬さのバラツキがほとんどなくなり、品質
保証が確実となる効果が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１＠は、本発明にか一る高周波焼戻し方法の一実施例
を示す模式図、第２図は，本発明のヒートパターンの一
例を示すグラフ、第３図は、従来の高周波焼戻し方法を
示す模式図、第４図は、高周波焼入れ焼戻しを施すワー
クの熱処理範囲を示す模式図、第５図は，従来のヒート
パターンの一例を示すグラフである．１ ワーク ２ 加熱コイル ３ 高周波発信器 （ほか２名） 弔 １ 図 ？′汀２　■ 晴間（ｓｅｃ） 第３図 第５ 図 吟聞（ｓｅｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱コイルによりワークを誘導加熱して焼戻しを
   する際、該加熱コイルと該ワークとの間隔を一定に維持
   しつゝ両者を相対的に揺動させることを特徴とする高周
   波焼戻し方法。