JPH05196365A - 熱処理炉装置 - Google Patents
熱処理炉装置Info
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- JPH05196365A JPH05196365A JP4210247A JP21024792A JPH05196365A JP H05196365 A JPH05196365 A JP H05196365A JP 4210247 A JP4210247 A JP 4210247A JP 21024792 A JP21024792 A JP 21024792A JP H05196365 A JPH05196365 A JP H05196365A
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- Japan
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- carburizing
- workpiece
- cooling
- soaking
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/20—Carburising
-
- 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
- C21D9/0037—Rotary furnaces with vertical axis; Furnaces with rotating floor
-
- 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
- C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単一熱処理炉装置において、個々の金属加工
物に対し２つの異なる浸炭処理を同時に実施することで
ある。 【構成】 本装置は、浸炭ガス雰囲気が入っているロー
タリ浸炭室、浸炭室に隣接する冷却室、浸炭室に隣接す
る均熱室、浸炭室と冷却室および浸炭室と均熱室の間で
ガス雰囲気が移動するのを阻止するガス遮断装置、およ
び少なくとも１個の選択した加工品を浸炭室から冷却室
へまたはその逆へ、そして冷却室から均熱室またはその
逆へ移送するための移送機構を備えている。浸炭室は加
工品の配列を支持する回転可能な円形火床、加工品を浸
炭室へ搬入するための入口と搬出するための出口を有す
る。冷却装置は、内部の保護ガス雰囲気を供給する手段
を備えている。
物に対し２つの異なる浸炭処理を同時に実施することで
ある。 【構成】 本装置は、浸炭ガス雰囲気が入っているロー
タリ浸炭室、浸炭室に隣接する冷却室、浸炭室に隣接す
る均熱室、浸炭室と冷却室および浸炭室と均熱室の間で
ガス雰囲気が移動するのを阻止するガス遮断装置、およ
び少なくとも１個の選択した加工品を浸炭室から冷却室
へまたはその逆へ、そして冷却室から均熱室またはその
逆へ移送するための移送機構を備えている。浸炭室は加
工品の配列を支持する回転可能な円形火床、加工品を浸
炭室へ搬入するための入口と搬出するための出口を有す
る。冷却装置は、内部の保護ガス雰囲気を供給する手段
を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般には、鋼を熱処理
すること、より詳細には、熱処理炉装置および浸炭処理
に関するものである。
すること、より詳細には、熱処理炉装置および浸炭処理
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の連続浸炭炉装置は、特定の浸炭処
理を実施するように設計されている。複数の浸炭処理を
実施することが可能な装置は、バッチ方式で運転され
る、すなわち一度に１つの処理を実施する。
理を実施するように設計されている。複数の浸炭処理を
実施することが可能な装置は、バッチ方式で運転され
る、すなわち一度に１つの処理を実施する。
【０００３】従来の連続浸炭炉装置は、浸炭処理のいろ
いろな工程、すなわち加熱操作、浸炭操作、冷却操作、
均熱操作、および急冷操作を分離して行うために異なる
室を有する。たとえば、米国特許第4,763,880 号（1988
年８月16日発行) は、予熱室、ロータリ浸炭室、ロータ
リ拡散室、およびロータリ均熱室が順次配置された炉装
置を開示している。冷却室、バッチ急冷室、およびプレ
ス急冷室は、均熱室に連結されている。この炉装置は、
異なる熱処理サイクルが必要な部品を処理することが可
能であるが、実質上非炭化物処理の実施に限られる（す
なわち、処理の目的は、ミクロ組織に高い体積率の自由
炭化物を作ることではない）。装置は、急冷操作を用い
て、または用いずに、さまざまな部品を異なる硬化層深
さまで処理する。装置は、たとえば、カナダ特許第610,
554 号（1960年11月23日発行) または米国特許第4,921,
025 号（1990年５月１日発行）に記載されているような
炭化物処理を実施することができない。
いろな工程、すなわち加熱操作、浸炭操作、冷却操作、
均熱操作、および急冷操作を分離して行うために異なる
室を有する。たとえば、米国特許第4,763,880 号（1988
年８月16日発行) は、予熱室、ロータリ浸炭室、ロータ
リ拡散室、およびロータリ均熱室が順次配置された炉装
置を開示している。冷却室、バッチ急冷室、およびプレ
ス急冷室は、均熱室に連結されている。この炉装置は、
異なる熱処理サイクルが必要な部品を処理することが可
能であるが、実質上非炭化物処理の実施に限られる（す
なわち、処理の目的は、ミクロ組織に高い体積率の自由
炭化物を作ることではない）。装置は、急冷操作を用い
て、または用いずに、さまざまな部品を異なる硬化層深
さまで処理する。装置は、たとえば、カナダ特許第610,
554 号（1960年11月23日発行) または米国特許第4,921,
025 号（1990年５月１日発行）に記載されているような
炭化物処理を実施することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】連続炉装置において、
複数の浸炭処理（たとえば、炭化物処理のほか、実質上
非炭化物処理）を同時に実施することができる炉装置を
提供することである。
複数の浸炭処理（たとえば、炭化物処理のほか、実質上
非炭化物処理）を同時に実施することができる炉装置を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の態様と
して、（ａ）囲われたハウジング、ハウジング内に配置
され、金属加工物の配列を支持する回転可能な円形火
床、加工物を浸炭室に搬入するための入口、および加工
物を搬出するための出口を有し、浸炭ガス雰囲気が入っ
ているロータリ浸炭室、（ｂ）浸炭室の隣に配置され、
浸炭室の出口に通じている開口と、室内の保護ガス雰囲
気を供給する手段とを有する冷却室、（ｃ）冷却室の開
口と浸炭室の出口と共同して、浸炭室と冷却室間のガス
雰囲気の移動を阻止するためのガス遮断装置、および
（ｄ）浸炭室から冷却室へ、そしてその逆へ少なくとも
１個の選択した加工物を移送するための移送手段を備え
た、金属加工品を熱処理するための熱処理炉装置を提供
する。
して、（ａ）囲われたハウジング、ハウジング内に配置
され、金属加工物の配列を支持する回転可能な円形火
床、加工物を浸炭室に搬入するための入口、および加工
物を搬出するための出口を有し、浸炭ガス雰囲気が入っ
ているロータリ浸炭室、（ｂ）浸炭室の隣に配置され、
浸炭室の出口に通じている開口と、室内の保護ガス雰囲
気を供給する手段とを有する冷却室、（ｃ）冷却室の開
口と浸炭室の出口と共同して、浸炭室と冷却室間のガス
雰囲気の移動を阻止するためのガス遮断装置、および
（ｄ）浸炭室から冷却室へ、そしてその逆へ少なくとも
１個の選択した加工物を移送するための移送手段を備え
た、金属加工品を熱処理するための熱処理炉装置を提供
する。
【０００６】本発明は、第２の態様として、ロータリ浸
炭室、均熱室、および冷却室を備えた炉装置において個
々の加工物に対し２つの異なる浸炭処理を同時に実施す
る方法を提供する。本方法は、以下の３つの浸炭処理の
うち、任意の２つを同時に実施することを含む。 （１） 第１加工物を、所望の硬化層深さを生成させる
ため十分な時間の間、浸炭室内に保持すること、第１加
工物を浸炭室から均熱室へ直接移送して、第１加工物の
温度を均熱室の温度に等しくするため十分な時間の間、
均熱室内に保持すること、および第１加工物を均熱室か
ら取り出すこと。
炭室、均熱室、および冷却室を備えた炉装置において個
々の加工物に対し２つの異なる浸炭処理を同時に実施す
る方法を提供する。本方法は、以下の３つの浸炭処理の
うち、任意の２つを同時に実施することを含む。 （１） 第１加工物を、所望の硬化層深さを生成させる
ため十分な時間の間、浸炭室内に保持すること、第１加
工物を浸炭室から均熱室へ直接移送して、第１加工物の
温度を均熱室の温度に等しくするため十分な時間の間、
均熱室内に保持すること、および第１加工物を均熱室か
ら取り出すこと。
【０００７】（２） 第２加工物を、所望の硬化層深さ
を生成させるため十分な時間の間、浸炭室内に保持する
こと、第２加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送して、
冷却すること、第２加工物を冷却室から均熱室へ移送し
て、第２加工物の温度を均熱室の温度に等しくするため
十分な時間の間、均熱室内に保持すること、および第２
加工物を均熱室から取り出すこと。
を生成させるため十分な時間の間、浸炭室内に保持する
こと、第２加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送して、
冷却すること、第２加工物を冷却室から均熱室へ移送し
て、第２加工物の温度を均熱室の温度に等しくするため
十分な時間の間、均熱室内に保持すること、および第２
加工物を均熱室から取り出すこと。
【０００８】（３） 第３加工物を浸炭室内の支持体の
上に置くこと、第３加工物を、所望の硬化層深さの一部
を生成させるため十分な時間の間、浸炭室内に保持する
こと、第３加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送して、
冷却すること、第３加工物を、炭化物を生成するため十
分な時間の間、浸炭室へ戻すこと、および炭化物が生成
された後、第３加工物を冷却すること。
上に置くこと、第３加工物を、所望の硬化層深さの一部
を生成させるため十分な時間の間、浸炭室内に保持する
こと、第３加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送して、
冷却すること、第３加工物を、炭化物を生成するため十
分な時間の間、浸炭室へ戻すこと、および炭化物が生成
された後、第３加工物を冷却すること。
【０００９】本発明の好ましい実施例においては、１つ
の熱処理炉装置において、２つの処理、すなわち処理
（３）と処理（１）または（２）を同時に実施する。本
発明の別の実施例においては、３つの処理のすべてを同
時に実施する。
の熱処理炉装置において、２つの処理、すなわち処理
（３）と処理（１）または（２）を同時に実施する。本
発明の別の実施例においては、３つの処理のすべてを同
時に実施する。
【００１０】
【実施例】図１は、好ましい連続熱処理炉装置２０の全
体配置を示す。この熱処理炉装置２０は、浸炭処理のと
き加工物（図示せず）が通過する幾つかの室を備えてい
る。予熱室２２は通常の構造を有し、比較的中性のガス
雰囲気の中で加工物を浸炭温度まで高める作用をする。
浸炭室２４は加工物の中に炭素を浸透させる作用をす
る。浸炭室２４は加工物の表面に硬化層を生成するほ
か、加工物の中に炭化物を生成することができる。浸炭
室２４は予熱室２２に連結されている。浸炭室２４はド
ーナツ形のロータリ室が好ましい。浸炭室２４は、時間
とは無関係な任意の選択した順序で、または搬入の順序
で、加工物を搬入し、搬出することができる可変サイク
ルを有することが好ましい。この目的に合った典型的な
ロータリ浸炭室が、米国特許第4,763,880 号の図１（参
照番号３０）に記載されている。
体配置を示す。この熱処理炉装置２０は、浸炭処理のと
き加工物（図示せず）が通過する幾つかの室を備えてい
る。予熱室２２は通常の構造を有し、比較的中性のガス
雰囲気の中で加工物を浸炭温度まで高める作用をする。
浸炭室２４は加工物の中に炭素を浸透させる作用をす
る。浸炭室２４は加工物の表面に硬化層を生成するほ
か、加工物の中に炭化物を生成することができる。浸炭
室２４は予熱室２２に連結されている。浸炭室２４はド
ーナツ形のロータリ室が好ましい。浸炭室２４は、時間
とは無関係な任意の選択した順序で、または搬入の順序
で、加工物を搬入し、搬出することができる可変サイク
ルを有することが好ましい。この目的に合った典型的な
ロータリ浸炭室が、米国特許第4,763,880 号の図１（参
照番号３０）に記載されている。
【００１１】均熱室２６は加工物を焼入れに必要な温度
まで加熱する作用をする。均熱室２６は浸炭室２４と構
造が似ている。典型的な均熱室が、米国特許第4,763,88
0 号の図１（参照番号３４）に記載されている。
まで加熱する作用をする。均熱室２６は浸炭室２４と構
造が似ている。典型的な均熱室が、米国特許第4,763,88
0 号の図１（参照番号３４）に記載されている。
【００１２】均熱室２６には、バッチ急冷室３０が連結
されている。バッチ急冷室３０は急冷媒体たとえば油が
入っている槽に加工物を入れるエレベータ（図示せず）
を備えた通常の装置である。急冷後、加工物はエレベー
タで持ち上げられて搬出される。
されている。バッチ急冷室３０は急冷媒体たとえば油が
入っている槽に加工物を入れるエレベータ（図示せず）
を備えた通常の装置である。急冷後、加工物はエレベー
タで持ち上げられて搬出される。
【００１３】均熱室２６には、さらに、均熱室２６から
加工物を受け取るプレス急冷室３２が連結されている。
プレス急冷室３２も加工物の温度を選択したレベルに保
つ加熱装置（図示せず）を備えた通常の装置である。図
示のように、プレス急冷室３２は加工物を保持する２つ
の位置を有するが、１つの位置のみを使用することがで
きる。
加工物を受け取るプレス急冷室３２が連結されている。
プレス急冷室３２も加工物の温度を選択したレベルに保
つ加熱装置（図示せず）を備えた通常の装置である。図
示のように、プレス急冷室３２は加工物を保持する２つ
の位置を有するが、１つの位置のみを使用することがで
きる。
【００１４】本発明の第１の特徴に従って、浸炭室２４
の隣に配置された冷却室４０Ａまたは４０Ｂは、浸炭室
２４の出口に通じた開口を有する。もう１つの冷却室４
０Ｃは均熱室２６に連結されている。冷却室４０Ａ，４
０Ｂ，４０Ｃは、加工物の温度を、より低い臨界温度Ａ
1 以下へ下げる作用をする。必ずしも冷却室を１つ以上
設置する必要はないが、１個のみ設置する場合は、浸炭
室２４に連結する。あとで明らかになるように、複数の
冷却室は特に有益である。各冷却室４０Ａ，４０Ｂまた
は４０Ｃは同一構造でもよい。各冷却室は、１つまたは
それ以上の加工物のトレー（加工物をのせて搬送するた
めの用具）を冷却することができる。各冷却室内の冷却
位置の厳密な数は、処理量要求によって決まる。各冷却
室４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、水冷または油冷ジャケッ
トを有し、さらに冷却板またはフィン付き管巣（図示せ
ず）を備えているものが好ましい。冷却速度を最大にす
るため、各冷却室に１個以上のファン４２を設置するこ
とができる。
の隣に配置された冷却室４０Ａまたは４０Ｂは、浸炭室
２４の出口に通じた開口を有する。もう１つの冷却室４
０Ｃは均熱室２６に連結されている。冷却室４０Ａ，４
０Ｂ，４０Ｃは、加工物の温度を、より低い臨界温度Ａ
1 以下へ下げる作用をする。必ずしも冷却室を１つ以上
設置する必要はないが、１個のみ設置する場合は、浸炭
室２４に連結する。あとで明らかになるように、複数の
冷却室は特に有益である。各冷却室４０Ａ，４０Ｂまた
は４０Ｃは同一構造でもよい。各冷却室は、１つまたは
それ以上の加工物のトレー（加工物をのせて搬送するた
めの用具）を冷却することができる。各冷却室内の冷却
位置の厳密な数は、処理量要求によって決まる。各冷却
室４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、水冷または油冷ジャケッ
トを有し、さらに冷却板またはフィン付き管巣（図示せ
ず）を備えているものが好ましい。冷却速度を最大にす
るため、各冷却室に１個以上のファン４２を設置するこ
とができる。
【００１５】浸炭室２４と冷却室４０Ａまたは４０Ｂの
間には、２つの室の間で加工物を双方向に移送できる周
知形式の移送機構が設置されていることに留意された
い。冷却室４０Ａと均熱室２６の間にも、同様な移送機
構を設置すべきである。この移送機構を用いて、冷却室
４０Ａと均熱室２６または浸炭室２４との間で加工物を
循環させることができる。同様に、冷却室４０Ｃと均熱
室２６の間にも、同様な移送機構が設置されている。
間には、２つの室の間で加工物を双方向に移送できる周
知形式の移送機構が設置されていることに留意された
い。冷却室４０Ａと均熱室２６の間にも、同様な移送機
構を設置すべきである。この移送機構を用いて、冷却室
４０Ａと均熱室２６または浸炭室２４との間で加工物を
循環させることができる。同様に、冷却室４０Ｃと均熱
室２６の間にも、同様な移送機構が設置されている。
【００１６】隣接する２つの室の間には、ガス遮断装置
５０が設置されている。各装置５０は隣り合う２つの室
の間でガス雰囲気が移動するのを阻止する作用をし、通
常の扉構造でもよい。適当な扉構造のガス遮断装置の１
つは、米国特許第3,662,996号明細書（図２）に記載さ
れている二重扉である。
５０が設置されている。各装置５０は隣り合う２つの室
の間でガス雰囲気が移動するのを阻止する作用をし、通
常の扉構造でもよい。適当な扉構造のガス遮断装置の１
つは、米国特許第3,662,996号明細書（図２）に記載さ
れている二重扉である。
【００１７】加工物のトレーをロードしたり、アンロー
ドしたりするため、ロード／アンロードコンベヤ６１が
設置されている。また、装填コンベヤ６２は予熱室２２
へ接続されている。複数の戻しコンベヤ６３は急冷室３
０，３２および冷却室４０Ｃからロード／アンロードコ
ンベヤ６１へ接続されている。
ドしたりするため、ロード／アンロードコンベヤ６１が
設置されている。また、装填コンベヤ６２は予熱室２２
へ接続されている。複数の戻しコンベヤ６３は急冷室３
０，３２および冷却室４０Ｃからロード／アンロードコ
ンベヤ６１へ接続されている。
【００１８】図２に示した第２実施例および類似の構成
要素は、図１の第１実施例に使用した同じ番号に（′）
を付けて示してある。２つの実施例の主な相違点は、浸
炭室２４′と均熱室２６′の間に冷却室がないことであ
る。この２つの実施例を使用して、次に説明する処理を
同時に実施することができる。
要素は、図１の第１実施例に使用した同じ番号に（′）
を付けて示してある。２つの実施例の主な相違点は、浸
炭室２４′と均熱室２６′の間に冷却室がないことであ
る。この２つの実施例を使用して、次に説明する処理を
同時に実施することができる。
【００１９】ここで使用する用語「浸炭」は、炭素／窒
素（浸炭窒化）ガス雰囲気のほかに、炭素リッチガス雰
囲気の中で処理することを含む。典型的な炭素リッチガ
ス雰囲気は、この分野の専門家にとって周知のように、
一酸化炭素、水素、および窒素に、天然ガスまたはプロ
パンなどの濃縮ガスを追加したものである。典型的な浸
炭窒化ガス雰囲気は、炭素リッチガス雰囲気にアンモニ
ヤを追加したものである。
素（浸炭窒化）ガス雰囲気のほかに、炭素リッチガス雰
囲気の中で処理することを含む。典型的な炭素リッチガ
ス雰囲気は、この分野の専門家にとって周知のように、
一酸化炭素、水素、および窒素に、天然ガスまたはプロ
パンなどの濃縮ガスを追加したものである。典型的な浸
炭窒化ガス雰囲気は、炭素リッチガス雰囲気にアンモニ
ヤを追加したものである。
【００２０】上に述べた熱処理炉装置２０において実施
できる第１の処理は、浸炭／均熱／直接急冷処理であ
る。熱処理炉装置２０において実施する場合には、この
処理は、有害な、過剰炭素の表面ミクロ組織の生成を防
止するため、硬化層深さ（従って、浸炭時間）を制限す
べきであると考えられる。この第１の処理は、鋼の加工
物の生地炭素に対し中性のガス雰囲気が入っている予熱
室２２の中で加工物を浸炭温度まで加熱すること、加熱
された加工物を浸炭室２４の中に置くこと、炭素濃度の
非常に高いガス雰囲気（炭素飽和限度以上）および浸炭
室２４の温度（一般に、１７００°Ｆすなわち９２７°
Ｃ）を所望の設定値に保つこと、所望の硬化層深さを生
成させるため十分な時間の間（一般に、１〜１０時
間）、加工物を浸炭室２４内に保持すること、加工物を
浸炭室２４から炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭素
飽和限度以上）が入っている均熱室２６へ直接移送する
こと、第１加工物の温度を均熱室２６の温度（一般に、
１５４０°Ｆ、すなわち８３８°Ｃ）に等しくするため
十分な時間の間、加工物を均熱室２６内に保持するこ
と、加工物を均熱室２６から取り出すこと、および加工
物をバッチ急冷またはプレス急冷すること、の諸ステッ
プから成っている。
できる第１の処理は、浸炭／均熱／直接急冷処理であ
る。熱処理炉装置２０において実施する場合には、この
処理は、有害な、過剰炭素の表面ミクロ組織の生成を防
止するため、硬化層深さ（従って、浸炭時間）を制限す
べきであると考えられる。この第１の処理は、鋼の加工
物の生地炭素に対し中性のガス雰囲気が入っている予熱
室２２の中で加工物を浸炭温度まで加熱すること、加熱
された加工物を浸炭室２４の中に置くこと、炭素濃度の
非常に高いガス雰囲気（炭素飽和限度以上）および浸炭
室２４の温度（一般に、１７００°Ｆすなわち９２７°
Ｃ）を所望の設定値に保つこと、所望の硬化層深さを生
成させるため十分な時間の間（一般に、１〜１０時
間）、加工物を浸炭室２４内に保持すること、加工物を
浸炭室２４から炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭素
飽和限度以上）が入っている均熱室２６へ直接移送する
こと、第１加工物の温度を均熱室２６の温度（一般に、
１５４０°Ｆ、すなわち８３８°Ｃ）に等しくするため
十分な時間の間、加工物を均熱室２６内に保持するこ
と、加工物を均熱室２６から取り出すこと、および加工
物をバッチ急冷またはプレス急冷すること、の諸ステッ
プから成っている。
【００２１】この第１の処理は、一般に、マルテンサイ
トと残留オーステナイトから成る、炭化物のないミクロ
組織を生成する。
トと残留オーステナイトから成る、炭化物のないミクロ
組織を生成する。
【００２２】熱処理炉装置２０において実施できる第２
の処理は、浸炭／冷却／再加熱処理である。この第２の
処理は、鋼の加工物の生地炭素に対し中性のガス雰囲気
が入っている予熱室２２の中で加工物を浸炭温度まで加
熱すること、加熱された加工物を浸炭室２４の中に置く
こと、炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭素飽和限度
以上）および浸炭室２４の温度（一般に、１７００°Ｆ
すなわち９２７°Ｃ）を所望の設定値に保つこと、所望
の硬化層深さを生成させるため十分な時間の間（時間
は、もっぱら所望の硬化層深さによって決まり、かなり
長くなることがある）、加工物を浸炭室２４中に保持す
ること、加工物を浸炭室２４から冷却室４０Ａまたは４
０Ｂへ直接移送し、加工物をより低い臨界温度（Ａ1 ）
以下の温度まで冷却すること、加工物を冷却室４０Ａま
たは４０Ｂから炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭素
飽和限度以上）が入っている均熱室２６へ移送するこ
と、加工物を焼入れ温度（一般に、１５４０°Ｆ、すな
わち８３８°Ｃ）まで再加熱するため十分な時間の間、
加工物を均熱室２６内に保持すること、加工物を均熱室
２６から取り出すこと、および加工物をバッチ急冷また
はプレス急冷すること、の諸ステップから成る。
の処理は、浸炭／冷却／再加熱処理である。この第２の
処理は、鋼の加工物の生地炭素に対し中性のガス雰囲気
が入っている予熱室２２の中で加工物を浸炭温度まで加
熱すること、加熱された加工物を浸炭室２４の中に置く
こと、炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭素飽和限度
以上）および浸炭室２４の温度（一般に、１７００°Ｆ
すなわち９２７°Ｃ）を所望の設定値に保つこと、所望
の硬化層深さを生成させるため十分な時間の間（時間
は、もっぱら所望の硬化層深さによって決まり、かなり
長くなることがある）、加工物を浸炭室２４中に保持す
ること、加工物を浸炭室２４から冷却室４０Ａまたは４
０Ｂへ直接移送し、加工物をより低い臨界温度（Ａ1 ）
以下の温度まで冷却すること、加工物を冷却室４０Ａま
たは４０Ｂから炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭素
飽和限度以上）が入っている均熱室２６へ移送するこ
と、加工物を焼入れ温度（一般に、１５４０°Ｆ、すな
わち８３８°Ｃ）まで再加熱するため十分な時間の間、
加工物を均熱室２６内に保持すること、加工物を均熱室
２６から取り出すこと、および加工物をバッチ急冷また
はプレス急冷すること、の諸ステップから成る。
【００２３】この第２の処理は、一般に、マルテンサイ
トと残留オーステナイトから成るミクロ組織を生成す
る。また、この第２の処理は、低い体積率の超微細炭化
物を含ませることもできる。
トと残留オーステナイトから成るミクロ組織を生成す
る。また、この第２の処理は、低い体積率の超微細炭化
物を含ませることもできる。
【００２４】熱処理炉装置２０において実施できる第３
の処理は、複数浸炭操作と冷却操作を含む処理である。
この第３の処理は、鋼の加工物の生地炭素に対し中性の
ガス雰囲気が入っている予熱室２２の中で加工物を浸炭
温度まで加熱すること、加熱された加工物を浸炭室２４
の中に置くこと、炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭
素飽和限度以上）および浸炭室２４の温度（一般に、１
７００°Ｆ、すなわち９２７°Ｃ）を所望の設定値に保
つこと、所望の硬化層深さの一部だけを生成させるため
十分な時間の間、加工物を浸炭室２４内に保持するこ
と、加工物を浸炭室２４から冷却室４０Ａまたは４０Ｂ
へ直接移送し、加工物を冷却すること、加工物を浸炭室
２４と冷却室４０Ａまたは４０Ｂとの間で循環させ、追
加の硬化層深さおよび炭化物を生成させること、炭化物
が形成されたあと、加工物を冷却すること、および加工
物をバッチ急冷またはプレス急冷すること、の諸ステッ
プから成る。
の処理は、複数浸炭操作と冷却操作を含む処理である。
この第３の処理は、鋼の加工物の生地炭素に対し中性の
ガス雰囲気が入っている予熱室２２の中で加工物を浸炭
温度まで加熱すること、加熱された加工物を浸炭室２４
の中に置くこと、炭素濃度が非常に高いガス雰囲気（炭
素飽和限度以上）および浸炭室２４の温度（一般に、１
７００°Ｆ、すなわち９２７°Ｃ）を所望の設定値に保
つこと、所望の硬化層深さの一部だけを生成させるため
十分な時間の間、加工物を浸炭室２４内に保持するこ
と、加工物を浸炭室２４から冷却室４０Ａまたは４０Ｂ
へ直接移送し、加工物を冷却すること、加工物を浸炭室
２４と冷却室４０Ａまたは４０Ｂとの間で循環させ、追
加の硬化層深さおよび炭化物を生成させること、炭化物
が形成されたあと、加工物を冷却すること、および加工
物をバッチ急冷またはプレス急冷すること、の諸ステッ
プから成る。
【００２５】この第３の処理は、一般に、マルテンサイ
トと残留オーステナイトから成るミクロ組織を生成する
と共に、高い体積率の炭化物を含ませるであろう。この
分野の専門家には明らかであろうが、この第３の処理を
若干変更して、上記の米国特許第4,921,025 号またはカ
ナダ特許第610,554 号に記載されている炭化物組織を生
成させることができる。
トと残留オーステナイトから成るミクロ組織を生成する
と共に、高い体積率の炭化物を含ませるであろう。この
分野の専門家には明らかであろうが、この第３の処理を
若干変更して、上記の米国特許第4,921,025 号またはカ
ナダ特許第610,554 号に記載されている炭化物組織を生
成させることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で、処理室の独自の配置を有
する熱処理炉装置が開示されたことは明らかであろう。
冷却室４０Ａ，４０Ｂ，４０Ａ′および４０Ｂ′は、図
１および図２に示すように片側に、あるいは図１に示す
ように浸炭室２４，２４′と均熱室２６，２６′の間
に、浸炭室２４，２４′に隣接して配置されている。こ
の独自の配置と、浸炭室と冷却室の間で加工物を双方向
に移送することができる移送機構とにより、異なる熱処
理操作（上に述べた）を単独で、または同時に、あるい
は異なる加工物に同じ熱処理操作を実施できる熱処理炉
装置が得られる。
する熱処理炉装置が開示されたことは明らかであろう。
冷却室４０Ａ，４０Ｂ，４０Ａ′および４０Ｂ′は、図
１および図２に示すように片側に、あるいは図１に示す
ように浸炭室２４，２４′と均熱室２６，２６′の間
に、浸炭室２４，２４′に隣接して配置されている。こ
の独自の配置と、浸炭室と冷却室の間で加工物を双方向
に移送することができる移送機構とにより、異なる熱処
理操作（上に述べた）を単独で、または同時に、あるい
は異なる加工物に同じ熱処理操作を実施できる熱処理炉
装置が得られる。
【００２７】本発明のその他の特徴、機能および利点に
ついては、以上の詳細な説明および特許請求の範囲を熟
読すれば、理解することができる。
ついては、以上の詳細な説明および特許請求の範囲を熟
読すれば、理解することができる。
【図１】本発明の方法を実施できる熱処理炉装置の好ま
しい実施例の平面図である。
しい実施例の平面図である。
【図２】本発明の方法を実施できる熱処理炉装置の第２
の実施例を示す、図１に似た平面図である。
の実施例を示す、図１に似た平面図である。
２０ 連続熱処理炉装置 ２２ 予熱室 ２４ 浸炭室 ２６ 均熱室 ３０ バッチ急冷室 ３２ プレス急冷室 ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 冷却室 ４２ 冷却ファン ５０ ガス遮断装置 ６１ ロード／アンロードコンベヤ ６２ 装填コンベヤ ６３ 戻しコンベヤ
Claims (14)
- 【請求項１】 金属加工物を熱処理するための熱処理炉
装置であって、 囲われたハウジング、前記ハウジング内で加工物の配列
を支持する回転可能な円形火床、加工物を浸炭室に搬入
するための入口、および加工物を搬出するための出口を
有し、浸炭ガス雰囲気が入っているロータリ浸炭室、 浸炭室の隣りに配置され、浸炭室の出口に通じている開
口と、冷却室内の保護ガス雰囲気を供給する手段を有す
る冷却室、 冷却室の開口と浸炭室の出口と共同して、浸炭室と冷却
室間のガス雰囲気の移動を阻止するガス遮断装置、およ
び 浸炭室から冷却室へ、またはその逆へ少なくとも１個の
選択した加工物を移送するための移送手段、を備えてい
ることを特徴とする熱処理炉装置。 - 【請求項２】 さらに、浸炭室から加工物を受け取るた
め浸炭室の隣に配置され、炭素リッチガス雰囲気が入っ
ている均熱室を備えていることを特徴とする請求項１に
記載の熱処理炉装置。 - 【請求項３】 前記均熱室は、ロータリ浸炭室に似た構
造をもつロータリ均熱室であることを特徴とする請求項
２に記載の熱処理炉装置。 - 【請求項４】 前記冷却室は、浸炭室と均熱室の間に配
置されていて、冷却室の開口と均熱室の入口と共同し
て、冷却室と均熱室間のガス雰囲気の移動を阻止する第
２ガス遮断装置を有していることを特徴とする請求項２
に記載の熱処理炉装置。 - 【請求項５】 さらに、浸炭室の隣に配置され、浸炭室
のもう１つの出口に通じている開口と、室内の保護ガス
雰囲気を供給する手段を有する第２冷却室を備えている
ことを特徴とする請求項４に記載の熱処理炉装置。 - 【請求項６】 前記均熱室は浸炭室に隣接しているこ
と、および均熱室の隣に配置され、均熱室に通じている
開口と、室内の保護ガス雰囲気を供給する手段を有する
第３冷却室を備えていることを特徴とする請求項２に記
載の熱処理炉装置。 - 【請求項７】 前記冷却室は、加工物を急冷する手段を
有することを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉装
置。 - 【請求項８】 ロータリ浸炭室、均熱室、および冷却室
を備えている（拡散室は備えていない）熱処理炉装置に
おいて、個々の加工物に対し２つの異なる浸炭処理を同
時に実施する方法であって、 第１および第２加工物を浸炭室内の個別の支持体の上に
置くこと、 浸炭室の温度およびガス雰囲気を所望の設定値に保つこ
と。第１加工物を、所望の硬化層深さを生成させるため
十分な時間の間、浸炭室内に保持すること、 第１加工物を浸炭室から均熱室へ直接移送し、第１加工
物の温度を均熱室の温度に等しくするため十分な時間の
間、均熱室内に保持すること、 第１加工物を均熱室から取り出すこと。同時に、第２加
工物を、所望の硬化層深さを生成させるため十分な時間
の間、浸炭室内に保持すること、 第２加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送し、冷却する
こと、 第２加工物を冷却室から均熱室へ移送し、第２加工物の
温度を均熱室の温度に等しくするため十分な時間の間、
均熱室内に保持すること、および 均熱室から第２加工物を取り出すこと、により、１つの
熱処理炉装置において、個々の加工物に対し、２つの独
立した浸炭処理を同時に実施することを特徴とする方
法。 - 【請求項９】 さらに、少なくとも１個の加工物を、均
熱室から急冷室へ直接移送するステップを含むことを特
徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 さらに、 第３加工物を浸炭室内の支
持体の上に置くこと、 第３加工物を、所望の硬化層深さの一部を生成させるた
め十分な時間の間、浸炭室内に保持すること、 第３加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送して、冷却す
ること、 第３加工物を、炭化物を生成させるため十分な時間の
間、浸炭室へ戻すこと、および 炭化物が生成されたあと、第３加工物を冷却すること、
により、１つの熱処理炉装置において、個々の加工物に
対し３つの独立した浸炭処理を同時に実施することを特
徴とする方法。 - 【請求項１１】 第３加工物は、浸炭室と均熱室の間で
複数回循環させることを特徴とする請求項１０に記載の
方法。 - 【請求項１２】 ロータリ浸炭室、均熱室、および冷却
室を備えた熱処理炉装置において、個々の加工物に対し
２つの異なる浸炭処理を同時に実施する方法であって、 第１および第２加工物を浸炭室内の個別の支持体の上に
置くこと、 浸炭室の温度およびガス雰囲気を所望の設定値に保つこ
と。第１加工物を、所望の硬化層深さを生成させるため
十分な時間の間、浸炭室内に保持すること、 第１加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送し、冷却する
こと、 第１加工物を、炭化物を生成させるため十分な時間の
間、浸炭室へ戻すこと、 炭化物が生成されたあと、第１加工物を冷却すること、 同時に、第２加工物を、所望の硬化層深さを生成させる
ため十分な時間の間、浸炭室内に保持すること、 第２加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送し、冷却する
こと、 第２加工物を冷却室から均熱室へ移送し、第２加工物の
温度を均熱室の温度に等しくするため十分な時間の間、
均熱室内に保持すること、および 均熱室から第２加工物を取り出すこと、により、１つの
熱処理炉装置において、個々の加工物に対し、２つの独
立した浸炭処理を同時に実施することを特徴とする方
法。 - 【請求項１３】 ロータリ浸炭室、均熱室、および冷却
室を備えた熱処理炉装置において、個々の加工物に対し
２つの異なる浸炭処理を同時に実施する方法であって、 第１および第２加工物を浸炭室内の個別の支持体の上に
置くこと、 浸炭室の温度およびガス雰囲気を所望の設定値に保つこ
と。第１加工物を、所望の硬化層深さの一部を生成させ
るため十分な時間の間、浸炭室内に保持すること、 第１加工物を浸炭室から冷却室へ直接移送し、冷却する
こと、 第１加工物を、炭化物を生成させるため十分な時間の
間、浸炭室へ戻すこと、 炭化物が形成されたあと、第１加工物を冷却すること、 第２加工物を、所望の硬化層深さを形成させるため十分
な時間の間、浸炭室内に保持すること、 第２加工物を浸炭室から均熱室へ直接移送し、第２加工
物の温度を均熱室の温度に等しくするため十分な時間の
間、均熱室内に保持すること、および 第２加工物を均熱室から取り出すこと、により、１つの
熱処理炉装置において、個々の加工物に対し、２つの独
立した浸炭処理を同時に実施することを特徴とする方
法。 - 【請求項１４】 前記第１加工物は、浸炭室と均熱室の
間で複数回循環させることを特徴とする請求項１３に記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/742,818 US5324366A (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Heat treat furnace system for performing different carburizing processes simultaneously |
| US07/742818 | 1991-08-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05196365A true JPH05196365A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=24986360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4210247A Withdrawn JPH05196365A (ja) | 1991-08-09 | 1992-08-06 | 熱処理炉装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5324366A (ja) |
| EP (1) | EP0530513B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05196365A (ja) |
| DE (1) | DE69223882T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100780504B1 (ko) * | 2006-01-09 | 2007-11-29 | 김상진 | 철강재료의 침탄 열처리 방법 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29505496U1 (de) * | 1995-03-31 | 1995-06-01 | Ipsen Ind Int Gmbh | Vorrichtung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke unter Vakuum |
| NZ314334A (en) * | 1996-04-19 | 1997-09-22 | Boc Group Inc | Method of heat treating a metal with nitrogen rich gas preheated and then having oxygen-reactive gas added |
| DE19829825C2 (de) * | 1997-07-07 | 2002-10-10 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Karburierungs- und Abschreckungsvorrichtung und Verfahren zum Abschrecken dünner Plattenteile |
| US6676706B1 (en) * | 2000-04-26 | 2004-01-13 | Zimmer Technology, Inc. | Method and apparatus for performing a minimally invasive total hip arthroplasty |
| US6991656B2 (en) * | 2000-04-26 | 2006-01-31 | Dana Mears | Method and apparatus for performing a minimally invasive total hip arthroplasty |
| EP1729906B1 (en) * | 2004-03-15 | 2016-05-18 | James L. Wienhold | Tool-bit holder for varying tool-bit shank profiles and method of quickly changing the size of tool-bits in a tool-bit holder |
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| JP4767605B2 (ja) | 2005-07-06 | 2011-09-07 | 住友重機械工業株式会社 | ハース機構及び成膜装置 |
| US7905161B2 (en) * | 2007-06-20 | 2011-03-15 | Longyear Tm, Inc. | Process of drill bit manufacture |
| ES2341832B1 (es) * | 2008-12-26 | 2011-05-23 | Metalquimia, S.A. | Planta para secado y maduracion de productos alimenticios y procedimiento de transferencia de tales productos aplicable a dicha planta. |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA610554A (en) * | 1960-12-13 | E. Cullen Orville | Carburization of ferrous alloys | |
| US2916131A (en) * | 1956-07-13 | 1959-12-08 | Artemas F Holden | Article treating apparatus |
| US3662996A (en) * | 1970-03-23 | 1972-05-16 | Holcroft & Co | Multi-chamber carburizing apparatus |
| FR2537260B3 (fr) * | 1982-12-02 | 1985-11-22 | Traitement Sous Vide | Four multicellulaire pour le traitement thermique, thermochimique ou electrothermique de metaux sous atmosphere rarefiee |
| GB2162208B (en) * | 1984-07-20 | 1988-07-06 | Ipsen Ind Int Gmbh | Heat treatment of metal workpieces |
| DE3435376C2 (de) * | 1984-09-27 | 1996-09-12 | Loi Ipsen Holding Gmbh | Verfahren zur Wärmebehandlung von Werkstücken |
| US4763880A (en) * | 1987-04-03 | 1988-08-16 | Holcroft/Loftus Inc. | Rotary hearth multi-chamber, multi-purpose furnace system |
| US4921025A (en) * | 1987-12-21 | 1990-05-01 | Caterpillar Inc. | Carburized low silicon steel article and process |
| JPH0287063U (ja) * | 1988-12-22 | 1990-07-10 | ||
| US5164145A (en) * | 1990-10-10 | 1992-11-17 | Thermo Process Systems Inc. | Rotary furnace oil seal employing endothermic gas purge |
| US5143558A (en) * | 1991-03-11 | 1992-09-01 | Thermo Process Systems Inc. | Method of heat treating metal parts in an integrated continuous and batch furnace system |
-
1991
- 1991-08-09 US US07/742,818 patent/US5324366A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-03 DE DE69223882T patent/DE69223882T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-08-03 EP EP92113195A patent/EP0530513B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-06 JP JP4210247A patent/JPH05196365A/ja not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-03-29 US US08/038,311 patent/US5407180A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100780504B1 (ko) * | 2006-01-09 | 2007-11-29 | 김상진 | 철강재료의 침탄 열처리 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69223882T2 (de) | 1998-08-13 |
| EP0530513A1 (en) | 1993-03-10 |
| DE69223882D1 (de) | 1998-02-12 |
| EP0530513B1 (en) | 1998-01-07 |
| US5407180A (en) | 1995-04-18 |
| US5324366A (en) | 1994-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |