JPH0372029A - 弾発性が必要な鋼製締結部品のオーステンパ処理方法 - 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、弾発・１／Ｉが必要な鋼製締結部品（以下フ
ァスナ製品という）の、Ａ−ステナイト温度範囲を利ｍ
ｔ、た鋼の？！Ｊ、処理方法（以下オーステンパ処理方
法という）に関する。

［従来の技術］ ファスナ製品は、弾発ｆ４　、硬さ、靭性を出すために
、通常、焼入れ焼戻しされるか、ばね性を強く出すため
にオーステンパ処理される。従来の、ファスナ製品のオ
ースデンバ処理は、熱処理づ゛べきファスナ製品をオー
スデンパ処理可能な温度、すなわち約８３０　’Ｃに加
熱し、この温度からＭＳ点（マルテンサイト点）より上
の温度、たとえば４゜０℃に、１〜２秒間で急冷し所定
時間保持してベイナイト組織にする、という方法がとら
れている。

ここで急冷とするのは、途中にパーライト変態、カーバ
イドが生じるゾーンがあるので、そのゾーンにひっかか
らないように鼻時間（ノーズタイム〉内で鼻の前を通過
させるか、又はそのゾーンをパーライト組織を実質的に
生成することなく、急速度で通過させるためである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来法には、つさ゛の問題があった。

（イ）、薄目で小型の７７スナ製品しかオーステンバ処
理できない。すなわち、厚１」で中型、大型のファスナ
製品を、たとえば８３０°Ｃから４００℃に急冷しよう
としても、短時間の急冷では中心部迄十分に冷却できな
いので、望まれる硬さ、靭性を出すことができないばか
りか、中心部にバーライ１〜カーバイド組織が出てしま
う。

０、また、たとえば８３０℃から４００’Ｃへの冷却に
必要な冷却能が多大な量とムリ、オーステンパ処ｌｑｌ
能力が小さい。

（／９．８３０℃近傍という高い温度から急冷を開始す
るために、急冷温度幅が大で、製品に熱変形が生じ易い
。

本発明は、ファスナ製品のオーステンパ処理において、
急冷温度幅を従来より減少させることにより、従来技術
に存在した種々の問題点を解決することを目的とプる。

［課題を達成するための手段］ 上記目的は、本発明によれば、次のファスナ製品のオー
ステンパ処理方法によって、達成される。

寸なわら、 オーステンバ処理すべき、炭素鋼フッ・スナ製品をオー
ステンパ処理可能な温度に加熱し、前記加熱と同一の設
備内において加熱したファスナ製品の温度をＡｒａ点直
上迄降温し、該降温したファスナ製品をソルト液を用い
てＭＳ点より上の温度迄急冷すること、 を特徴とするファスナ製品のオーステンパ処理方法。

［作　　用］ 上記の本発明の方法においては、急冷を１Ｍづ前に、フ
ァスナ製品をＡｒ３点直上迄降渇させておくので、その
温度から急冷が開始される。たとえばＡｒ３点直上温度
を７００℃とすると、従来は８３０′Ｃからたとえば４
００°Ｃまで急冷させていたものが、本発明では７００
　’Ｃから４００　’Ｃまでの急冷で済む。この急冷温
度幅の減少によって、（イ）従来より厚目、大型の製品
まで急冷冷却でき、より大型の製品のＡ−スデンバ処理
が可能になり、０必要冷却能も減少でき、ぐ９製品の変
形も少なく＜Ｋる。

［実施例］ 以下に、本発明に係るファスナ製品のオーステンバ処理
方法の、望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１図は本発明のオーステンパ’ｌｌａ埋方法を実施す
るためのオーステンパ処理装若を示しており、１川熱炉
１０と恒温熱浴槽２０とから成る。加熱炉１０は炭素鋼
ファスナ製品１をオースデンパ処理可能な温度、づなわ
ちＡＣ３点（約７６０℃）以」ニの温度、たとえば約８
３０’Ｃ，に加熱するゾーン１１と、同−設備において
ファスナ製品１をＡｒ３点く約６７０℃〉直上の温度、
たとえば約７００℃、に比較的ゆるやかに降温させるゾ
ーン１２とを右する。ファスナ製品１は炉外から炉内に
延びるコンベア１３上をゆるやかに炉内へと送られ、ゾ
ーン１１からゾーン１２へと送られる間に、最初は約８
３０℃に加熱され、つぎに約７００℃に降温される。恒
温熱浴槽２０には加温したソルト液（硝酸カリウム５０
％、亜ｆｉｌ’ｆＭナトリウム５０％溶液〉が入れられ
ており、急冷した製品を恒温熱浴して適冷オーステナイ
トが変態完了するまで恒温保持し全量へイフイト粗織に
する。

ソルト液はＭＳ点く約３５０°Ｃ１ただし格子により異
なる〉以上の温度、たとえば４００　’Ｃに加熱されて
いて、ファスナ製品１が加熱炉１０から恒温熱浴槽２０
にダクト１４を通って落下するときに、ダウ１〜１４部
分でファスナ製品１にカーテン状に噴射されて吹きか（
プられファスナ製品１を急冷する。恒温熱浴槽２０に落
下し溜ったソルト液は恒温熱浴４ｆ！２０内のダクト部
下方部位におＧＪるソルト液の液中噴射により撹拌され
ている。ソルト液の噴射罪はポンプ回転数をインバータ
によって制御することにより行なわれ、これによって撹
拌力釦ＩＪ御される。

この吹きか【プおよび液中噴射撹拌は、ソルト液の冷却
能を著しく向上させる。恒温熱浴槽２０内に落下したフ
ァスナ製品１はメツシュ式ベルトコンベア２１によって
ゆるやかに所定時間かｔ〕で搬送され、恒温熱浴槽２０
外へ、と取り出される。

上記の、ファスナ製品１を連続オーステンパ処理する設
備において、敢ｑ・１温度計１５により炉内進行中のフ
ァスナ製品１の温度を計測し、指定温度と比較演算して
コンベア速度を増減づるとともに、ゾーン１１．１２の
ヒータ１６．１γの出力を制御することにより、ファス
ナ製品１をゾーン１１．１２進行中のそれぞれの指定温
度に４１制御する。

また、加熱炉１０において、炉内ガスの酸素濃度を酸素
セン１Ｊ１８により測定し、測定値を電気信相に変え発
信し、酸素濃度か１０’になるように、添加ガス、たと
えばＮ２（Ｎ２雰囲気にするためのもの）　、Ｃｔｌｘ
　ＯＨ（還元用）等の供給樋を自動調整する。酸素濃度
は８３０℃において１０−″に保たれていれば製品酸化
上、脱炭上問題はなく、それ以下に保ってもコストがか
がるだ↓ノである。

ソルト液の吹きか【プおよび液中噴射において、ソルト
液の噴射速度は、その噴射ポンプ２２の回転数および配
管ラインのバルブの開度を、処理製品の大きざ、材質、
形状に応じて、自動制御することにより、自動調整され
るようになっており、所定のＩＩ！！！度、品質の製品
が得られるようにしである。

上記の装置により本発明のｈ法はっぎのよう□に実施さ
れる。

まず、炭素鋼のファスナ製品１をオーステンパ処理可能
な温度、すなわちＡ　Ｃ３点く約７６０℃）以」−の温
度に加熱する。実際には、へ０３点に対して若干の余裕
をもたせるので、約８３０　’Ｃに加熱する。

つぎに、同じ加熱炉１０において、上記の加熱したファ
スナ製品１をＡｒａ点く約６７０℃〉直上の温度、たと
えば７００℃、までゆるやかに降温させる。焼入れ右動
加熱温度は加熱方向にはＡ　Ｃ３点以上であるが降温方
（１４にはＡｒｘ点以点射上ばよく、へｒ３点はＡ　Ｃ
３点よりもかなり低い点に着目し、焼入れ有効温度に保
ったまま、急冷の前に降温させておき、これによって急
冷の温度幅を減少させている点に本発明の大きな特徴が
ある。

続いて、降温させたファスナ製品１をソルト液を用いて
ＭＳ点より上の温度、たとえば４００°Ｃ１迄急冷する
。そして、ソルト液中で恒温浴させて全量ベイナイト組
織にする。

この急冷においては、まず、噴６＝Ｊｆｆｌを製品の大
きさ、形状、材質に応じてル制御された噴射ポンプ２２
からのソルト液をダクト内落下中の７７スナ製品１に吹
きか（プ、続いてソルト液中に落下したファスナ製品１
をソルト液を液中噴射して撹拌することによって、効果
的に短時間、たとえば１〜２秒間で、冷却する。液中噴
射はメツシュ式ベルトコンベア２１の両側からファスナ
製品１に向けて噴射し、〕７スナ製品１がベルトコンベ
ア２１から浮遊して落ちないようにする。

第２図は、冷却における時間−温度−組織の関係を示し
ている。第２図において、領域ＡはＡ−ステノーイト領
域、￥ｉｌ域Ｂはパーライト、カーバイド領域、Ｃはフ
ルテン１ノイド領域である。通常の焼入れ焼戻し曲線を
曲ｆｉＱｃで示してあり、従来のオーステンパ処理曲線
を曲線すで示してあり、本発明のオーステンパ処理曲線
を曲線ａで示しである。曲線すとＣとの比較かられかる
ように、オーステンパ処理では、熱浴に焼入れしただｃ
ノで通常の焼入れ焼戻しと同様な結果が得られ焼戻しす
る必要がない。ただし、オーステンパ処理では領域Ｂの
鼻にひっかからないように０時間Ｔを短かくしな（）れ
ばならないので、従来は小型製品にしか適用できなかっ
た。しかし、曲線ａとｂとの比較かられかるように、急
冷開始時間が本発明で（よ従来の８３０℃に比べて約７
００℃と低いので、十分に寿時間内で急冷でき、（若干
鼻時間にひっかかることは訂される）従来より大型のフ
ァスナ製品１のオーステンパ処理が可能となっている。

また、冷却温度幅が減少することによって、必要冷却能
も小で済む。急冷においては、ソルト液の吹きかけ、撹
拌は、急冷を促進させるとともに、冷却能を増している
ので、必要冷却能の減少とあいまって、急速冷却が効果
的に行なわれる。

さらに、冷却温度幅の減少によって、ファスナ製品１の
冷却時の熱変形も当然に小さくなり、形状」ニの品質も
向上される。

［発明の効果］ したがって、本発明のファスナ製品のオーステンパ処理
方法によるときは、ファスナ製品を加熱Ｆ２Ａｒ３点直
上までいったん降温させてから急冷させるので、（イ）
従来より厚目で大型の製品までオーーステンパ処理がで
きる、０必要冷却能も減少できエネルギ節約ができる、
ｒｎ製品の急冷時の変形も小になる、等の秤々の効果が
得られる。また、ソルト液を恒温熱浴槽内で液中噴射で
るようにしたので、ソルト液の冷却能を向上でき、急冷
を内洞かつ十分に行なうことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のファスナ製品のオーステンパ処理方法
の実施に用いられる設備の断面図、第２図はオーステン
パ処理の時間−温度−組織関係図、 である。 １・・・・・・ファスナ製品 １０・・・・・・加熱炉 １１、１２・・・・・・ゾーン １４・・・・・・ダクト １５・・・・・・放射温度計 １８・・・・・・酸素セン１ノ ２０・・・・・・恒温熱浴槽 ２２・・・・・・噴射ポンプ トビー工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オーステンパ処理すべき、炭素鋼ファスナ製品をオ
   ーステンパ処理可能な温度に加熱し、前記加熱と同一の
   設備内において加熱したファスナ製品の温度をＡｒ＿３
   点直上迄降温し、該降温したファスナ製品をソルト液を
   用いてＭＳ点より上の温度迄急冷すること、を特徴とす
   るファスナ製品のオーステンパ処理方法。 ２、ソルト液を用いた急冷において、ファスナ製品を恒
   温熱浴槽内に設けたコンベア上に落し、コンベアの両側
   から噴射量が制御されたソルト液を液中噴射してソルト
   液を撹拌することを特徴とする請求項１のファスナ製品
   のオーステンパ処理方法。