JPH04224619A - 熱処理用の炉とこの炉の温度制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばばね等の被熱処
理材の焼戻しや焼鈍等の熱処理に使用される炉とこの炉
の温度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の懸架用ばねに対する軽量化の要求
はこれまで以上に高まっている。ばねを軽量化するため
に、特に懸架用コイルばねにおいては、焼入れ・焼戻し
等の熱処理による調質後に、目的に応じて様々な温間加
工を使い分ける必要が生じている。例えば熱間成形ばね
において、焼戻し後の出炉温度を制御することにより、
出炉後に行われる所定の温間加工に適した温度に保持す
る必要がある。また、冷間成形ばねにおいては、コイリ
ング後に歪取り焼鈍が行われるが、その際の出炉温度を
制御することにより、出炉後に行われる加工に適した温
度にする必要がある。

【０００３】従来のこの種の熱処理に使われる炉は、図
３に示されるように、その必要温度を一定に保つため、
あるいは炉内の温度ばらつきを小さくするために、いく
つかのゾーンａ〜ｆに分けて温度制御を行っている。そ
して最終ゾーンｆで、ファンｇを用いた空冷によって出
炉温度を低下させ、出炉後に行われる温間加工等に適し
た温度が得られるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の炉にお
いては、炉内温度の制御については特に問題は無いが、
最終ゾーンｆの冷却能力は一様なので、鋼種などによっ
て焼戻し温度あるいは歪取り焼鈍温度の炉内温度が変わ
ると、その後の出炉温度が変わってしまう。また同一の
炉内温度であっても、ばねの線径が変わると、出炉温度
が変わってしまう。例えば、図４に示されるように、線
径の大小によって出炉温度に大きなばらつきが生じ、出
炉温度を一定に保つことが難しい。

【０００５】出炉後に同一の温間加工を行う場合は、炉
内温度が異なったり、線径によって加工温度が異なると
、温間加工後の性能が変わってくる可能性があり、品質
上、できるだけ同じ温度で行いたいといった要望がある
。また、一口に温間加工といっても、その加工温度は目
的に応じて様々であり、温間加工方法に応じた適切な加
工温度に変えることが望まれる。すなわち、同一炉内温
度でも温間加工の種類が異なる場合、出炉温度を変える
必要があるが、従来の炉では出炉温度を制御することが
困難であった。また従来の炉では、焼戻し温度あるいは
歪取り焼鈍温度が異なっていて同一の温間加工を行う場
合があるときの温度制御が不可能であった。

【０００６】従って本発明の目的は、被熱処理材の線径
等の仕様が変わってもそれぞれ適切な出炉温度が得られ
、出炉温度のばらつきを低減できるような炉と、この炉
の温度制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された本発明の炉は、被熱処理材の焼戻しあるいは
焼鈍等の熱処理を行う際に使用する炉であって、炉の出
口部付近に設けられていて出炉前の被熱処理材を積極的
に冷却する冷却ゾーンと、この冷却ゾーンよりも炉の出
口側に設けられていて出炉直前の被熱処理材を加熱する
再加熱ゾーンとを具備している。

【０００８】

【作用】本発明方法においては、被熱処理材の焼戻しあ
るいは焼鈍等の熱処理を行う際に、炉の出口部付近にお
いて被熱処理材を一旦積極的に冷却し、そののち、出炉
直前に被熱処理材を再加熱することにより、所望の出炉
温度に調整される。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図１およ
び図２を参照して説明する。図示例の熱処理用の炉１０
は、炉１０の入口側から順に、加熱ゾーン１１，１２と
、均熱ゾーン１３，１４と、冷却ゾーン１５と、再加熱
ゾーン１６に区画されている。この炉１０は、例えば懸
架用コイルばね等の被熱処理材Ａの焼戻しあるいは歪取
り焼鈍を行う際に使用される。

【００１０】冷却ゾーン１５は、炉内空気の循環経路２
０にファン２１と熱交換器２２とを備えており、ファン
２１によって強制的に循環される炉内空気を熱交換器２
２を介して冷却し、排ガスが外部に放出されないように
してある。

【００１１】炉１０の底部に、無端走行させられるコン
ベア装置２５が設けられており、このコンベア装置２５
によって、被熱処理材Ａの一例としてのコイルばね等が
加熱ゾーン１１から再加熱ゾーン１６に向かって連続的
に搬送されるようになっている。

【００１２】例えば被熱処理材Ａが熱間成形ばねの場合
、所定の硬さに焼入れされたばねが、図中の加熱ゾーン
１１から炉内に挿入され、更に二段目の加熱ゾーン１２
を経て均熱ゾーン１３，１４を通過する間に所定の硬度
に焼戻される。また、被熱処理材Ａが冷間成形ばねの場
合には、所定の形状にコイリングされたばねが、上記と
同様に加熱ゾーン１１，１２から均熱ゾーン１３，１４
を通る間に、コイリング成形時に発生した歪みが除去さ
れる。

【００１３】そして上記いずれの場合（熱間成形ばね，
冷間成形ばね）も、冷却ゾーン１５において一旦空冷さ
れる。この冷却ゾーン１５では、前述した従来の炉（図
３参照）の冷却ゾーンｆよりも積極的な冷却が行われる
。

【００１４】そののち、再加熱ゾーン１６を通る間に、
出炉したい温度に再加熱されることにより、被熱処理材
Ａは温度が再上昇するかあるいは温度が保持される。こ
のように出炉前に被熱処理材Ａを一旦冷却してから所望
温度に加熱する方が、最終ゾーンで冷却する場合よりも
出炉温度の制御が容易である。

【００１５】図２は、上述の炉１０において、被熱処理
材Ａの温度変化をゾーン毎に示したものである。図中に
実線で示されるパターンは線径が小さい被熱処理材の場
合であり、前記冷却ゾーン１５において一旦出炉温度以
下に冷却されたのち、再加熱ゾーン１６によって出炉温
度に再加熱されている。図２中に１点鎖線で示されるパ
ターンは線径が大きい場合であり、冷却ゾーン１５にお
ける温度低下は線径が小さい場合よりも緩やかであるが
、最終的に再加熱ゾーン１６において所定の出炉温度が
得られている。このように本実施例の炉１０によれば、
被熱処理材の線径にかかわらず一定の出炉温度が得られ
る。

【００１６】なお、冷却ゾーン１５における空冷温度は
、必ずしも出炉温度以下に設定する必要はない。要は、
出炉後に所定の温間加工温度が得られればよい訳である
から、同一条件下で線径の異なる被熱処理材（ワーク）
が、結果として同一出炉温度となるように設定すればよ
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、線径等の違いによる出
炉温度のばらつきがなくなり、同一炉内温度で同一の温
間加工を行う場合に好ましい結果が得られる。また、同
一の炉内温度で異なる温間加工等を行う場合には、再加
熱ゾーンの温度を制御することによって、それぞれの温
間加工に適した温度が容易に得られ、同一製造ラインで
異なる加工仕様のばね等を生産することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による熱処理用の炉の構造を
模式的に示す図。

【図２】図１に示された炉におけるゾーン毎の温度パタ
ーンを示す図。

【図３】従来の炉の構造を模式的に示す図。

【図４】図３に示された従来の炉におけるゾーン毎の温
度パターンを示す図。

【符号の説明】

Ａ…被熱処理材、１０…炉、１１，１２…加熱ゾーン、
１３，１４…均熱ゾーン、１５…冷却ゾーン、１６…再
加熱ゾーン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被熱処理材の焼戻しあるいは焼鈍等の熱処
   理を行う際に使用する炉であって、炉の出口部付近に設
   けられていて出炉前の被熱処理材を積極的に冷却する冷
   却ゾーンと、この冷却ゾーンよりも炉の出口側に設けら
   れていて出炉直前の被熱処理材を加熱する再加熱ゾーン
   とを具備したことを特徴とする熱処理用の炉。
2. 【請求項２】被熱処理材の焼戻しあるいは焼鈍等の熱処
   理を行う際に、炉の出口部付近において一旦被熱処理材
   を積極的に冷却し、そののち、出炉直前に被熱処理材を
   再加熱することにより被熱処理材を所望の出炉温度に調
   整することを特徴とする熱処理用の炉の温度制御方法。