JPH089733B2 - 工作物を流れ作業方式で歪みなく熱機械的に処理する方法及び設備 - Google Patents

工作物を流れ作業方式で歪みなく熱機械的に処理する方法及び設備

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JPH089733B2
JPH089733B2 JP61501341A JP50134186A JPH089733B2 JP H089733 B2 JPH089733 B2 JP H089733B2 JP 61501341 A JP61501341 A JP 61501341A JP 50134186 A JP50134186 A JP 50134186A JP H089733 B2 JPH089733 B2 JP H089733B2
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tempering
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メルツ，ペーター
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イエニイ プレツセン アクチエンゲゼルシヤフト
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/673—Quenching devices for die quenching
    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は請求の範囲第１項に発明の上位概念として記
載されている形式の方法及びこの方法を実施する設備に
関する。
焼入れ可能な金属材料特に鋼のような鉄−材料より成
る工作物は、硬さ、靱性、耐摩耗性、耐久性等のそのつ
どの使用目的にとつて必要な性質をうるため、通常、焼
きならし処理を施される。焼きならし処理は一般に複数
の処理過程を含み、特に、焼入れ温度に加熱した工作物
の急冷による焼入れ処理、これに続いて行なわれる、所
定温度での焼きもどし、テンパ又は保持等の、調整され
た熱処理及び又は調整された冷却が含まれる。
工作物が焼きならし処理過程中その形状及び又は寸法
の変化、即ち歪みを生じないようにするために、焼入れ
プレスが使用され、この内部に工作物は締込まれ、かつ
締込まれた状態のまま急冷される。この急冷は公知の方
法では、内部で工作物に液状の急冷媒体が噴射される焼
入れプレスを使用して行なわれる。急冷媒体の選定はこ
の場合その熱容量及び、調整される温度落差の大きさ、
殊に急冷速度、に従つて行なわれる。一般には液状急冷
媒体としては水、塩溶液又は油が使用される。液状急冷
媒体、特に塩溶液又は油を使用した場合、急冷媒体で汚
れた工作物を急冷後に、次の熱処理、例えば焼きもどし
温度までの加熱を行なう前に、ほぼ室温にまで冷却して
洗浄しなければならない。この洗浄という中間処理はた
んに時間をとり作業が困難であるだけでなく、工作物に
応力歪みを生じさせることがある。
ダイヤフラムばね、殊に、例えば自動車工業において
クラツチに用いられるダイヤフラムばねの製造及び焼入
れは特に大変である。このようなダイヤフラムばねはそ
の素材が場合によってはあらかじめ変形した状態のまま
炉内で焼入れ温度に加熱され、次いで油浴中で又は焼入
れプレス中で急冷され、次いで冷却され、油を洗浄さ
れ、焼きもどしされる。このような方法では歪みを避け
ることができない。また後処理の種々異なる方法は煩雑
で高い経費を伴い、しかも著しい改善はえられない。
閉じた外側環状部分から半径方法内側へ延びている舌
状の薄板部分を有し、該薄板部分の端部が他の部分より
もより高い硬さを有していなければならないようなダイ
ヤフラムばねの製造は特に問題であり、かつ高い経費を
有する。このような工作物は、異なる硬さを有する範囲
を生ぜしめるため、焼入れ工程後にさらに特別の処理を
行なわなければならない。より高い硬さを与えようとす
る範囲は、例えばモリブデンのような耐摩耗性の材料で
コーチングされるか若しくは硬質クロム処理され、又
は、ダイヤフラムに、より高い硬さを有する範囲を生せ
じめるため第２の、完全な焼入れ処理が改めて施され
る。
公知のように、熱機械的処理によつてえられた工作物
の組織はその工作物の、硬さ、靱性、機械的強度、耐久
性等の機械的特性を規定する。このような所定の組織の
生成はしかし材料組成の他に主として、その熱処理中に
利用された冶金学的パラメータによつて左右される。こ
れらのパラメータの正確な調整及び維持が行なわれた場
合にのみ、必要な特性を備えた組織がはじめてえられ
る。従来公知の方法においては、特にこれらの方法にお
いて用いられる長い加熱及び冷却時間、個々の処理ステ
ーシヨン間での長い搬送時間及び、時間−温度経過を正
確に制御することが困難であることが欠点であると判明
した。
従つて本発明の課題は、偏平な形の工作物、殊に肉厚
が薄くまた場合によつては異なる硬さを有する範囲を備
えた偏平な形の工作物を、従来公知の方法に比して、僅
かな作業量、所要時間及びエネルギ消費で、流れ作業方
式で、歪みを生じることなく熱機械的に処理し、所望の
組織及び特性をもつた製品を生産する方法及び設備を提
供し、さらにこれらの方法及び設備を、ダイヤフラムば
ねの合理的製造に利用することにある。
上記の課題は本発明によれば請求の範囲第１項記載の
特徴を有する方法及び第18項記載の特徴を有する設備に
よって解決されている。本発明によれば、個々の全ての
処理工程を、１つのまとまった一連のプロセスとして、
連続的に実施すること及び多数の工作物を、このプロセ
スを中断させることなく、順次に処理することによっ
て、焼入れ可能な金属材料から成る多数の工作物をはじ
めて大量生産方式で歪みを生じることなく熱機械的に処
理することができる。
秒単位の極めて短い加熱時間を可能にすると共に正確
に制御することができる誘導加熱を第１処理ステーシヨ
ンに用いることにより、炉内での従来の加熱に比して所
要時間の著しい短縮がえられる。このことは本発明の方
法の特別の利点である。
この方法では、焼入れ段において処理される工作物
は、油又は水状の塩溶液等の液状急冷媒体と接触しない
から、公知の方法において必要とされた煩雑で高い経費
を伴う中間処理、例えば焼きもどし温度よりも著しい低
い温度、一般的にはほぼ室温に低い温度にまで冷却する
こと及び、油又は水状の塩溶液等の工作物に付着した急
冷媒体の洗浄、除去が不要である。このような形状によ
り、従来の方法に比して、必要な作業量及びエネルギ消
費量の著しい低減が達成され、また環境汚染も実際に完
全に避けられる。
本発明の方法のさらに別の利点は、第３処理過程、即
ち焼きもどし処理が、第２処理過程、即ち急冷過程に直
接続いて行なわれ、工作物は、中間冷却及び又は中間処
理を経ることなく締込まれた状態で焼きもどし処理に付
されることにある。
室温より高い所定温度への急冷及び直接続いて行なわ
れる焼きもどし処理により、歪み割れの発生が完全に避
けられる。
本発明の方法のさらに別の利点は、工作物が、第３処
理ステーシヨンにおける焼きもどし装置を出た直後に第
４処理ステーシヨンへ供給され、かつここで、締込まれ
た状態で、調整された冷却処理を施されることにある。
この形式により工作物の優れた寸法保持が保証される。
全く特別の利点は、実験及び又は計算によつてえられ
た所定のプログラムに相応する中央のプログラム制御に
より個々の処理段における温度−時間経過が調整され、
これにより、応力歪みのない優れた品質の所望の組織を
有し、硬さ、靱性、耐摩耗性、耐久性等の特性がそのつ
ど課される必要に正確に相応した所期の製品がえられる
ことにある。殊に、急冷最終温度の正確な調整により所
期組織を正確に調整することができる。
請求の範囲第１項記載の発明は、とりわけ、冶金学的
プログラムが温度−時間経過を制御する、それも、所望
の冶金学的及び機械的な特性に相応する所定のパラメー
タ、例えば所望の組織、性質、硬さ、弾性、耐摩耗性、
引っ張り強度等に関連して、制御することを特徴とする
ものである。
Ｔを温度、ｔを時間及びu,v,w,...を前記のその他の
パラメータを表すシンボル符号とすると、請求の範囲第
１項記載は、 Ｆ（T,t,u,v,w,...）＝０ の形式の包括的な式で表すことができる。
しかし実際にはこのような包括的な関数からは、変数
Ｔ及びｔ相互の並びにパラメータu,v,w,...等に対する
関係について如何なる個別的事項も認識できない。
実施設備を制御するためには、関数 Ｔ＝ｆ（t,u,v,w,...） を実施するプログラムを必要とする。
この場合Ｔは、時間変数ｔ及びその他のパラメータの
明確な関数でなければならない。
図面第１〜４図には、種々異なる処理例について、こ
のような明確にされた関数Ｔ＝ｆ（ｔ）がグラフで示さ
れている。
本発明の方法は実質的に、加熱、急冷、焼戻し及び冷
却の４つの工程から成り、そして必要な場合これらの工
程間にそれぞれ搬送工程が含まれる。
方法の制御過程を明確に記載するためにはさらに以下
に述べる式及びこれらの式中の、以下に規定する変数を
使用することが必要である。
式中で使用された変数の定義； Ｐ＝誘導加熱の電力 Ｔ＝工作物の温度 TK＝冷却媒体の温度 ｔ＝時間 ｍ＝工作物の質量 mx＝局部的冷却範囲における工作物の質量 mK＝局部的冷却範囲における冷却媒体の質量 １＝材料の熱伝導係数 1x＝局部的冷却範囲における材料の熱伝導係数 c1（Ｔ）＝温度Ｔにおける工作物の熱容量 c2（Ｔ）＝急冷及び温度ｔにおける型の熱容量 c3（Ｔ）＝焼戻し及び冷却及び温度Ｔにおける型の熱容
量 cK（Ｔ）＝焼戻し及び温度Ｔにける冷却媒体の熱容量 u1＝急冷時の熱伝導係数 u2＝焼戻し時の熱伝導係数 u3＝冷却時の熱伝導係数 ｈ＝表面積：体積の比に関連する実験的ファクタ hx＝局部冷却範囲における表面積：体積の比に関連する
実験的ファクタ ｆ＝面積：厚さの比に関連する実験的ファクタ fx＝局部冷却範囲における面積：厚さの比に関連する実
験的ファクタ Ｋ＝工作物の輪郭に関連する実験的ファクタ ｒ＝工作物の回転に関連する実験的ファクタ i1（Ｔ）＝急冷及び温度Ｔにおける材料の誘導係数 i2（Ｔ）＝焼戻し及び温度Ｔにおける材料の誘導係数 さらにδは微分シンボルであって、δＴは温度差分を
示し、δｔは時間差分を示す。
記号・は掛け算を示す。
搬送 異なる各搬送のそれぞれの持続時間はシステムによっ
て与えられる定数である。
加熱 温度増加はエネルギ供給量の関数である。
δＥ＝δＴ・ｍ・c1（Ｔ）・ｈ・ｆ・Ｋ・ｒ但しδＥ＞
０ エネルギ供給量は誘導加熱電力の関数である。
Ｐ＝δE/δｔ・i1（Ｔ） 所期の温度経過をうるために、温度が計測されかつ誘
導加熱電力が調整される。
急冷 温度低下はエネルギ放出量の関数である。
δＥ＝δＴ・ｍ・c1（Ｔ）・c2（Ｔ）・ｈ・ｆ・１・u1
但しδＥ＜０ 公知の公開された時間−温度−変態表により、材料組
織の所期の変態を生ぜしめる所定の所期の温度−時間−
経過をうるために、温度が計測されかつ冷却力が調整さ
れる。
焼戻し 温度増加はエネルギ供給量の関数である。
δＥ＝δＴ・ｍ・c1（Ｔ）・c3（Ｔ）・ｈ・ｆ・１・u2
但しδＥ＜０ エネルギ供給量は誘導加熱電力の関数である。
Ｐ＝δE/δｔ・i2（Ｔ） 所期の温度経過をうるため、温度が計測されかつ誘導
加熱電力が調整される。
同時に、しかし誘導加熱とは反対に、工作物の局部的
な、即ち場所的に限定した冷却により、加熱の抑制が行
われる。
mx・c1（Ｔ）・hx・fx・1x＝mK・δ（TK）・cK（Ｔ） 冷却 温度低下はエネルギ放出量の関数である。
δＥ＝δＴ・ｍ・c1（Ｔ）・c3（Ｔ）・ｈ・ｆ・１・u3
但しδＥ＜０ 熱容量のバリエーション 上記の式は、温度Ｔにおける材料、型及び冷却媒体の
熱容量にそれぞれ対応するパラメータc1（Ｔ）、c2
（Ｔ）、c3（Ｔ）及びcK（Ｔ）を含んでいる。
これらのバラメータc1（Ｔ）、c2（Ｔ）、c3（Ｔ）及
びcK（Ｔ）は温度Ｔに関連する。
このため前記式は明細書におけるモデルの第１の近似
式である。
第２の近似式においても温度Ｔにおけるパラメータc1
（Ｔ）、c2（Ｔ）、c3（Ｔ）及びcK（Ｔ）が考慮されな
ければならない。
同様に事項がこの第２の近似式において材料の誘導係
数i1（Ｔ）及びi2（Ｔ）においても考慮される。
要約 上に挙げられた式により等業者は本発明の処理工程を
実施するための具体的な規則をうることができる。
材料組織のある所定の変態が必要とされる場合、公開
されている時間−温度−変態表から、材料組織の所期の
変態を達成するために守るべき温度−時間−経過をうる
ことができる。
温度が計測されかつ該温度に関連して加熱力又は冷却
力が、進行する所定工程にその都度応じて、材料組織の
所期の変態を生ぜしめる所期の所定の温度−時間−経過
をうるために、調整される。
具体的数値を請求の範囲に記載することはできない。
それというのはこれらの数値はたんに個々の場合に妥当
するに過ぎないからである。当業者は、使用材料に対す
る当業者に公知の時間−温度−変態表及び上に挙げられ
た式に基いて、本発明による、加熱、急冷、焼戻し及び
冷却の４つの工程を、その間の搬送工程を考慮しつつ、
実施することができる。
工作物の組織及び特性に関する特に良好な効果は請求
の範囲第２項の実施態様によつてえられる。
殊に加熱ステーシヨンと焼入れステーシヨンとの間に
おいて熱損失を避けるために、処理ステーシヨンから処
理ステーシヨンまでの工作物の搬送時間を著しく短かく
することが特に有利である。処理ステーシヨン間の搬送
時間はこの場合、工作物中に不都合な組織変化が生じな
いように調整される。大きな厚い工作物の搬送時間は薄
い小さい工作物の搬送時間よりも長くすることができ
る。
請求の範囲第４項は焼入れ処理の有利な一実施態様を
記載しており、この場合請求の範囲第５項による放熱の
制御を行なうことができる。
熱放出の特に正確なかつそのつどの必要に適合させる
ことができる制御は請求の範囲第６項に記載されてい
る。
請求の範囲第７項の実施態様によれば、歪み割れのな
いかつ、個々の場合における使用目的のために必要な所
望の機械的及び冶金学的な特性を正確に有している組織
をもつた工作物がえられる。
最後に、請求の範囲第８項により焼入れプレスのプレ
ス圧力を周期的に変化させることによつて、工作物中に
おける歪みの発生を避けることができる。
請求の範囲第９項の手段は特に有利であり、これによ
れば、ただ１回の焼ももどし処理により工作物に硬さの
異なる範囲を生ぜしめることができる。
請求の範囲第10項の方法の実施態様によれば、計算又
は実験によつてえられたプログラムに相応して方法工程
の正確な制御が可能であり、また熱機械的処理の実際に
完全な自動化が可能である。この場合工作物を搬送装置
によつて１つの処理ステーシヨンから搬送するか、この
ようにすることは一般に有利なことであるが、又は工作
物が個々のステーシヨンを重力の作用で通過するように
するかは、個々の場合において、主として、処理される
工作物の寸法に関連して定めることができる。
この場合、工作物に急冷後恒温熱処理を行う、請求の
範囲11項の実施態様及び所謂BY−処理と呼ばれる請求の
範囲第12項の実施態様が有利である。後者の実施態様に
よれば、一般に、高い靱性及び耐摩耗性と共に、高い硬
さを有する組織がえられる。
はじめに述べた形式の方法によって製造された工作物
の耐時効性を高めまた特に工作物がクラッチばねである
場合における、機関の熱に基づく熱負荷による運転中の
ばね力の弛緩を予防するためには、請求の範囲第15項記
載の実施態様が有利である。200℃に冷却した工作物を
短時間、一般的には、秒単位の短い時間の間、平らに押
圧し又は過圧し、さらに締込んだ状態で冷却することに
より人為的な時効が生ぜしめられ、これにより、耐時効
性、ひいてはばね特性の著しい、50％迄の改善を達成す
ることができる。
この実施態様は、諸手段を容易に方法工程中において
一体化し、かつプロセス制御に利用することができると
いう特別の利点を有している。このことは従来の方法に
対して著しい進歩である。それというのは従来の方法で
は、出来上がったばねを組立前に付加的に熱処理しなけ
ればならなかったからである。ばねを１回分ずつ炉内で
150〜220℃で１〜２時間熱処理することの処理は手で行
われ、従って著しく長い時間と作業とを要した。
本発明の設備は従来公知の設備に比して著しい利点を
有している。それというのは、焼入れされる工作物は、
加熱装置、焼入れプレス、熱戻し装置及び冷却装置が順
次に直接に続けて配置されていることにより、個々の処
理ステーション間を極めて僅かな時間で移動することが
でき、望ましくない局部的冷却に起因する障害を完全に
避けることができ、かつ連続的な熱機械的処理を１作業
工程で行うことが可能であるからである。さらに、焼入
れされた工作物は高い寸法精度と均一なかつ極めて微細
な粒子より成る組織を特徴とする。これは、作業量及び
製造コストの著しい低減をもたらすばかりでなく、殊
に、公知の設備を使用したさいに生じる欠点、例えば工
作物の寸法変化、不均一な組織並びに付加的な成形段、
熱処理後、洗浄処理段、焼入れ段及び焼戻し段を必要と
すること等が避けられる。
加熱装置は任意の構造に構成することができる。しか
し請求の範囲第20項記載の構成が特に有利である。この
構成によれば、高い均一性と正確に調整可能な温度−時
間経過を以って工作物を加熱することができる。個々の
場合に課される必要に相応して加熱装置は中間周波数又
は高周波数で運転することができる。
請求の範囲第21項記載の構成によれば、特に清潔な作
業が可能である。それというのは、工作物及び又は環境
を汚染する、油又は塩溶液等の急冷媒体が使用されない
からである。請求の範囲第23項記載の構成によれば、焼
入れされた工作物の寸法精度が改善され、この場合請求
の範囲第24項記載の構成によれは、温度−時間経過を正
確に制御し、さらに、そのつど課される必要に温度−時
間経過を正確に適合させることができる。
請求の範囲第25項記載の構成によれば、焼戻し工程中
に局部的に異なった加熱を行うことができ、これにより
工作物に硬さを異にする範囲を生ぜしめることができ、
この場合所望の効果は請求の範囲第26項記載の構成によ
りさらに一層強化される。
請求の範囲第27項記載の構成よれば、成形され、焼入
れされさらに焼戻しされた工作物を特に損傷を与えない
ように冷却することができ、かつまた、工作物は、設備
から搬送された後直ちに、さらに後処理を行うことな
く、直ちに使用することができる。
請求の範囲第28項記載の構成は、特に、比較的小さい
工作物の製造に有利である。それというのはこの構成に
よれば、処理ステーションから処理ステーションへの工
作物の特に合理的な搬送が可能であるからである。
設備はしかし、工作物が個々のの処理ステーションに
おいて横にねかせられた状態で配置され、またこの状態
で１つの処理ステーションから他の処理ステーションへ
搬送されるように構成することも可能である。
個々の処理ステーション間において工作物を搬送する
ためには種々異なる手段が可能である。請求の範囲第30
項記載の構成が特に有利であり、連行体が１つの湾曲軌
動、有利には円弧軌動に沿って運動せしめられるように
した場合には、有利な運動状態、加速比及び減速比がえ
られる。搬送装置の極めて簡単な手段は請求の範囲第31
項に記載されている。搬送装置による熱損失を避けるた
めには、請求の範囲第32項記載の構成が極めて有利であ
る。
極めて小さな偏平な形の工作物、例えば数センチメー
トルの直径の工作物の熱機械的処理のためには請求の範
囲第33項記載の設備の構成が有利である。この構成で
は、加熱装置、焼入れプレス及び焼戻し装置が上下方向
で直接に順次に接続しており、工作物は個々のステーシ
ョンを重力の作用で通過する。この形式では工作物の特
に迅速なかつ接触のない搬送が達成される。
請求の範囲第34項記載の構成は素材から、所望の組織
及び必要な特性を有する直ちに使用可能な成形された工
作物に至るまでの工作物の完全自動的な熱機械的処理を
可能にする。
ダイヤフラムばねの製造への本発明の請求の範囲第16
項に記載された方法は著しい利点をもたらす。それとい
うのは今やはじめて、一作業工程でダイヤフラムばねの
焼入れを行うことが可能であり、しかもこれを従来知ら
れていなかった形状精度と品質を以って行うことが可能
であり、従ってこのようなダイヤフラムばねは、後処理
することなく広く使用することができるからである。同
一の作業工程において、請求の範囲第17項によれば、舌
状薄板部分の端部に他の範囲よりも高い硬さを有するダ
イヤフラムばねを製造することも可能である。
本発明の実施例を以下に図面につき詳細に記述する。
図面中、 第１図は熱機械的処理のための温度−時間線図、 第２図は直接焼ならしのための温度−時間線図、 第３図は恒温熱処理のための温度−時間線図、 第４図はBY処理のための温度−時間線図、 第５図は偏平な形の工作物を流れ作業方式で熱機械的
に処理するための設備のブロツク線図、 第６図は上記設備を用いて製造される工作物の一例と
してのダイヤフラムばねを示す図、 第７図はダイヤフラムばねの第６図VII−VII線による
縦断面図、 第８図は処理ステーシヨン間において工作物を搬送す
るための搬送装置を搬送方向に対して直角方向からみた
図、 第９図は第８図の搬送装置を搬送方向でみた図、 第10図は偏平な形の工作物を流れ作業方式で熱機械的
に処理するための別の設備のブロツク線図である。
第１図は偏平な形の工作物の熱機械的処理における温
度−時間経過を示す線図であつて、この場合、素材とし
ての工作物は場合により熱変形され、焼入れされ、焼も
どしされ、さらに調整冷却される。熱機械的処理を実施
するために個々の場合に必要な冶金学的パラメータは方
法実施前に実験又は計算により、達成しようとする組織
に基いて、取り出されて中央のプログラム制御装置に入
力される。素材としての工作物はこのさい誘導的にオー
ステナイト化温度T1に加熱され、次いでこの温度T1を維
持しながら焼入れプレスに移され、この焼入れプレス内
へ入れられ、成形され、かつ同時に温度T2まで急冷され
る。次いで工作物は温度T2を維持しながら焼きもどし装
置へ搬送され、この装置内へ入れられ、締込まれた状態
で温度T3に加熱され、さらに温度T3を維持したまま冷却
装置へ搬送され、この装置内へ入れられ、かつこの装置
内で、締込まれた状態で室温にまで冷却される。オース
テナイト化温度T1まで加熱される間の温度の時間的経過
は線図では実線P0〜P1で示され、また焼入れプレスへ移
される間の温度の時間的経過は実線P1〜P2で示されてい
る。温度T1から温度T2までの急冷中の温度の時間的経過
は実線P2〜P3で示され、これに対して焼きもどし装置内
へ移される間のそれは実線P3〜P4で示されている。焼き
もどし装置内における加熱中の温度の時間的経過は実線
P4〜P5で示され、これに対して焼きもどし装置から冷却
装置への移行中のそれは実線P5〜P6で示されている。室
温まで冷却中の時間的温度経過は実線P6〜P7で示されて
いる。
曲線から判るように、部分的区間P1〜P2、P3〜P4及び
P5〜P6は、部分的区間P0〜P1、P2〜P3、P4〜P5及びP6〜
P7よりも短かい。
第２図は、高い表面硬さをえようとする場合に有利に
使用することができる直接焼きならしによる工作物焼処
理における温度−時間経過を示す。この方法を実施する
ために必要な冶金学的なパラメータは方法の実施前に実
験によつて取出される。温度T11まで加熱された工作物
は変形を避けるために焼入れプレス内へ締込まれ、実験
によつてえられた、秒単位の短い時間の間、急冷され
る。この場合表面温度は温度T12まで、また芯部の温度
は温度T13まで低下する。線図において表面温度の時間
的経過は実線P11〜P12で示され、これに対して芯部の温
度の時間的経過はP11〜P13で示されている。続いて表面
温度は存在する余熱及び外部からの熱供給により温度T
13、即ち焼きもどし温度、に高められる。この加熱中の
温度経過は実線P12〜P13で示されており、この加熱に続
く冷却はP13とP14との間の連結線で示されている。
第３図は、平均的な硬さ並びに高い靱性及び耐摩耗性
をうるために有利な恒温熱処理中における温度−時間経
過を示す。この方法の実施に必要な冶金学的パラメータ
は実施前に実験によつて取出される。温度T21まで加熱
された工作物は変形を避けるために焼入れプレス内へ締
込まれ、実験によつてえられた秒単位の短い時間の間に
温度T22まで冷却される。このさいの温度経過は実線P21
〜P22で示されている。次いで工作物は、区間P22〜P23
に相応する時間中温度T22に保持され、次いで冷却され
る。
第４図の線図は、機械的最終値をただ１回の熱処理操
作によつてえようとする場合に有利な、BY−処理と呼ば
れる熱処理中における温度−時間経過を示す。このBY−
処理では、温度T31まで加熱され工作物は変形を避ける
ために焼入れプレス内へ締込まれ、実験によつてえられ
た秒単位の短い時間の間に温度T32まで急冷される。こ
のさいの温度の時間的経過は実線P31〜P32で示されてい
る。続いて工作物は調整された、殊に遅延された冷却処
理によつて温度T33まで冷却される。このさいの時間的
温度経過は実線P32〜P33で示されている。
第５図のブロツク線図は、厚さが薄くかつ小至乃中間
の寸法を有する偏平な形の工作物の焼入れに適する設備
を示す。
この設備は以下の重要な構成部分を有する： 第１処理ステーシヨンとしての加熱装置2; 第２処理ステーシヨンとしての焼入れプレス4; 第３処理ステーシヨンとしての焼きもどし装置6; 第４処理ステーシヨンとしての冷却装置８。
加熱装置２、焼入れプレス４、焼きもどし装置６及び
冷却装置８は水平に並べて配置されていて、この場合、
処理される工作物10は矢印F1，F2及びF3の方向で第１処
理ステーシヨンから第４処理ステーシヨンまで搬送さ
れ、そのつど下側から個々の処理ステーシヨン内へ導入
される。
加熱装置２は、２つの互いに向かい合つて位置するプ
レート14,16を備えたプレート型インダクタ12として構
成されており、この場合プレート14及び又は16は、工作
物10を保持するための戻し可能なストツパ18、例えば引
戻し可能及び外方へ旋回可能なセラミツクピン、を備え
ている。プレート14及び16は振動回路20によりエネルギ
を負荷される。さらに、最終温度を接触することなしに
測定するための測定検出器22が設けられている。測定検
出器22から送られた測定値は中央のプロセス制御装置内
に記憶される。
加熱装置２はさらに、保護ガス中で加熱を行なうため
の、鎖線で示された保護ガス装置24を備えていることが
できる。
加熱装置２と並んでこれと同じ高さに、冷却可能な型
26を有する焼入れプレス４が配置されている。この型は
第１の、水平方向に移動可能な型部分28を有し、これは
間接冷却を行なうための冷却装置30を有している。型は
さらに第２の、同じ高さに配置された不動の型部分32を
有し、これは間接冷却のための第２の冷却装置34を有し
ている。さらに、工作物10を保持するための戻し可能な
ストツパ、殊にセンタリング心棒36を有している。第１
冷却装置30及び第２冷却装置34は、有利には、共通の１
つの冷却媒体回路に接続されており、この回路は冷却媒
体の温度を調整するための調整装置に接続することがで
きる。
焼入れプレス４と並んで同じ高さに、加熱可能な型38
を有する焼きもどし装置６が配置されている。この型
は、第１加熱装置42によつて加熱される、水平方向に移
動可能な第１型部分40及び、第２加熱装置46によつて加
熱される第２型部分44より成つている。工作物を保持す
るために戻し可能なストツパ又はセンタイング心棒48が
設けられている。工作物に局部的に異なつた加熱を行な
うために、第２型部分44は切欠き50を有し、これによ
り、直接的な熱伝導が避けられる。さらに圧搾空気を突
付けるための供給装置51が設けられている。第１加熱装
置42及び第２加熱装置46は、温度−時間経過を制御する
ための１つの制御ユニツト52に接続されている。
焼きもどし装置６に続いて、同じ高さに、冷却可能な
型56を備えた冷却装置８が配置されている。この装置は
その構造の点で焼入れプレス４にほぼ等しく、かつ焼き
もどし装置６から来る成形され焼きもどしされた工作物
54を締込んだ状態で、かつ調整された温度−時間経過の
もとで、歪みを生じることなく冷却することを保証す
る。冷却可能な型56は、間接冷却のための第７冷却装置
60を備えた水平方向に移動可能な第１部分と、間接冷却
のための第２冷却装置64を備えた、同じ高さに配置され
た第２型部分62とを有している。さらに、工作物を保持
するための戻し可能なストツパ又はセンタリング心棒66
がある。第１冷却装置60及び第２冷却装置64は、有利に
は、共通の１つの冷却媒体回路に接続されており、この
回路は冷却媒体温度を調整するための調整装置に接続す
ることができる。
上記設備は、厚さの薄い工作物、例えば第６図に示す
ダイヤフラムばね68の製造に有利に使用することができ
る。ダイヤフラムばね68は外側の閉じた環状部分70の中
心開口72を有しており、この開口からは半径方向に切欠
きが環状部分70まで延びており、これにより、環状部分
70から半径方向に開口72まで延びる舌状の薄板部分74が
形成されている。第７図から判るように、ダイヤフラム
ばね68は硬さの異なる区域を有している。例えば環状部
分70及びこれに隣接する、薄板74の範囲76では、ほぼ42
〜45HRCの硬さを有しており、これに対して、中心の開
口72に隣近する範囲78はほぼ58〜60HRCの硬さを有して
いる。
ダイヤフラムばね68の製造は以下のような形式で行な
われる。
第１処理ステーシヨンである、プレート型インダクタ
12を有する加熱装置２内へ、1.5〜2.5mmの厚さを有する
鋼薄板からそれぞれ１つの打貫片として製造された、素
材としてのダイヤフラムばね68が装入される。該ダイヤ
フラムばね68は例えばマグネツトグリツパによつて、支
持台、例えば回転可能な円形テーブル上に積重ねられた
素材ストツクから取出され、プレート型インダクタ12内
へ下側から走入せしめられる。戻し可能なストツパ18に
よつてダイヤフラムばね68はプレート型インダクタのプ
レート14及び16の間に保持される。この場合ストツパ18
は、有利には、ダイヤフラムばね68が加熱中回転せしめ
られることができるように構成されている。プレート型
インダクタは振動回路20により例えば60kVAを負荷さ
れ、ダイヤフラムばね68をそのオーステナイト化温度90
0〜1100℃まで加熱する。このオーステナイト化温度に
達するまでの温度経過は測定検出器22によつて監視され
る。測定検出器22は、接触することなしに温度を測定す
ることができるように構成されている。えられた測定値
は中央のプログラム制御装置に入力され、かつモニタで
監視され、かつ、所定の組織をうるための計算及び又は
計算によつて探知された加熱曲線の経過と合致するよう
に制御される。
たんに秒単位の短い時間、例えば15秒を必要とするに
すぎないオーステナイト化温度に達すると、直ちに、ダ
イヤフラムばね68は戻し可能なストツパ18に戻すことに
よつて下方へ放出され、第８図に示す第１搬送装置80に
よつて第２処理ステーシヨンである焼入れプレス４へ搬
送される。ダイヤフラムばね68はここで下側から焼入れ
プレス４の間接冷却式の型26内へ走入せしめられ、かつ
ここでセンタリング心棒36によつて保持される。第２型
部分32に向かう第１型部分28の水平方向の移動により型
26は閉じられてダイヤフラムばね68を締込み、かつ型26
の形状に相応して、例えば６MPの圧力を作用させなが
ら、ダイヤフラムばね68を所期の、第６図及び第７図に
示されている形に成形する。このさい平らな素材は円錐
状に変形される。第１型部分28はこの場合冷却装置30に
より、急冷に必要な温度に保持され、第２型部分は第２
冷却装置34により上記温度に保持される。この場合温度
の調整及び維持は、両冷却装置を、温度調整用の調整装
置を備えた、共通の１つの冷却媒体回路に接続すること
によつて、行なうことができる。個々の場合において調
整さるべき温度は、達成さるべき機械的性質、ひいては
所期の組織に関連して、計算又は実験によつて取出すこ
とができる。
型26の開放及びセンタリング心棒36は引戻しにより、
焼入れされたダイヤフラムばね68は下方へ放出され、第
１搬送装置に相応する第２搬送装置82により、第３処理
ステーシヨン、即ち焼きもどし装置６へ搬送され、かつ
ここで加熱可能な型38内に締込まれる。この締込みはこ
の場合、第１加熱装置42によつて焼きもどし温度に加熱
されている第１型部分40を、第２加熱装置46によつて焼
きもどし温度に加熱されている第２型部分44に向つて水
平に移動させることによつて行なわれる。薄板74の自由
端部の、中心開口72に隣接している範囲78に配置されて
いる、型部分44内の切欠き50により、ダイヤフラムばね
68の局部的に異なつた加熱が行なわれる。即ち、環状部
分70の範囲及びこれに隣接する範囲76だけが直接に加熱
され、これに対して、範囲78の加熱は専らダイヤフラム
ばね68内部の熱伝導によつてのみ行なわれる。この場
合、範囲78が供給装置51による圧搾空気の吹付けによつ
てさらに付加的に冷却されるようにすれば、さらに強
い、局部的な加熱度の差を生じさせることができる。例
えばほぼ550℃に加熱することにより、必要な硬さ値は
秒単位の短い時間でえられる（急速焼きもどし）。これ
により、ダイヤフラムばね68は範囲78に、他の範囲より
も高い硬さを有することができる。加熱装置42,46はさ
らに制御ユニツト52に接続されており、該制御ユニツト
は、例えば150〜600℃の範囲に亘る焼きもどし温度及び
焼きもどし時間の正確な調整を可能にする。個々の場合
において調整されるべき焼きもどし温度及び又は焼きも
どし時間は、達成しようとする組織及び必要とされる機
械的特性によつて規定され、実験又は計算によつてうる
ことができる。この場合、例えば焼きもどし温度を低く
すればする程それだけ硬さは高くなる。急速焼きもどし
過程ではマルテンサイト脆性化が避けられる。相応する
高い温度での秒単位の短い焼きもどし時間により、良好
な機械的特性がえられる。温度は測定検出器によつて監
視することができ、えられた測定値は中央の制御装置に
記憶される。温度−時間経過はこの場合モニタによつて
監視されかつ所定の組織を生じるための計算及び又は実
験によつてえられた加熱温度カーブの経過と合致するよ
うに制御される。
続いて、成形されかつ焼入れされたダイヤフラムばね
68は、加熱可能な型38の開放及びセンタリング心棒48の
引戻しにより開放され、第１及び第２の搬送装置に相当
する第３搬送装置84によつて、第４処理ステーシヨン、
即ち冷却装置８へ供給される。この冷却装置は焼入れプ
レス４に相応する構造に構成されている。搬送装置84に
よつて供給される、焼きもどし装置からのダイヤフラム
ばね68は、下側から冷却装置８の冷却可能な型56内へ入
れられ、ここでセンタリング心棒66によつて保持され
る。第２型部分62に向かう第１型部分58の水平方向の移
動により型56は閉じられ、ダイヤフラムばね68は締込ま
れ、締込まれた状態で冷却装置60,64により、計算され
及び又は実験によつてえられた、中央のプログラム制御
装置に記憶された温度−時間カーブに従つて、冷却され
る。ダイヤフラムばね68は冷却後はこの冷却後実地に使
用可能な状態に仕上がり、熱処理後の高い寸法精度と均
一な組織の点で優れ、従つて何ら付加的な処理段での処
理を要しない。
全過程中工作物は全ての処理ステーシヨンを、有利に
は、等しいタイミング−時間で通過せしめられる。個々
の場合に用いられるタイミング−時間は実験的に又は計
算によつて取出され、最も長い時間を必要とする過程、
一般には第２処理ステーシヨンにおける急冷過程の持続
時間に相応して調節され、他のステーシヨンにおける処
理はあらかじめ定められた所定のタイミング−時間に合
わせられる。タイミング−時間はこの場合、工作物の大
きさに応じて、秒単位の短い時間から分単位の短い時間
であることができる。
第８図及び第９図は、殊に第６図及び第７図に示すダ
イヤフラムばね68のような、有利には直立した偏平な形
の工作物の搬送に特に適する搬送装置80を示す。搬送装
置80は連行体88を有するホルダ86を有しており、この連
行体には、ダイヤフラムばねの半径に等しい半径の円弧
に沿つて３つのグリッパ90が配置されている。３つのグ
リッパは少なくとも、ダイヤフラムばねと協働する二又
の部分に熱伝導率の低い材料を有している。ホルダ86は
平行四辺形案内機構92に配置されており、これは２つの
平行四辺形アーム94を有しており、該アームは一方では
軸受96を介してホルダ86に、また他方では、軸96を介し
て設備のフレーム100に結合している。平行四辺形アー
ム94には、連行体88の終端位置を調節するための調節ね
じ102,102が配置されている。軸98には駆動装置106が接
続されており、これは、有利には、中央のプログラム制
御装置に接続されている。
搬送装置の連行体88は湾曲した径路に沿つた運動を行
ない、図示の場合には円弧状に運動する。連行体は下側
から処理ステーシヨン内へ走入して、該処理ステーシヨ
ンにおいてストツパが戻された後に自由に下降する工作
物、例えばダイヤフラムばねの下側の部分を掴み、ダイ
ヤフラムばねは次の処理ステーシヨンまで円弧に沿つて
移され、ここでもやはり下側から走入せしめられる。こ
の処理ステーシヨンにおいてストツパがかけられると工
作物は保持れ、連行体は再び空の状態で、前の処理ステ
ーシヨンへ向つて下向きに旋回して戻され、ここでまた
新しい次の工作物を受け取る。
設備は、工作物が、先に一例として記述されたように
立つた状態ではなしに、個々の処理過程中ねた状態に配
置されるように構成することも可能である。この工作物
をねた状態に配置することは、比較的大きい、例えば直
径がほぼ0.5m乃至それ以上である工作物には有利であ
る。
第10図のブロツク線図は、肉厚さが薄い、偏平な形の
工作物の焼入れに適する設備を示す。
該設備は以下のような重要な構成部分を有する： 工作物を供給するための供給装置108; 第１処理ステーシヨンとしての加熱装置； 第２処理ステーシヨンとしての焼入れプレス112; 第３処理ステーシヨンとしての焼きもどし装置114; 仕上げられた工作物を搬出するための搬出装置116。
供給装置108、加熱装置110、焼入れプレス112、焼き
もどし装置114及び搬出装置116はこの実施例では鉛直方
向で上下に配置されておい、工作物はこの設備を自由落
下により通過する。
供給装置108は工作物120を受容するためのマガジン11
8を有していて、初締付装置122を備えており、これによ
り工作物120は出口側124に向つてあらかじめ押圧されて
おり、間隙状の出口開口126に向つて移動せしめられ
る。この出口開口は有利には、工作物120の厚さよりも
大きい、しかし工作物120の厚さの２倍よりも小さい間
隙幅を有している。出口開口126の上には押出装置128が
配置されており、これにより工作物120は下方へ衝き出
される。出口開口126の下側には加熱装置110が配置され
ており、該加熱装置は有利には、２つの互いに向かい合
つたプレート132及び134を有するプレート型インダクタ
130として構成されており、この場合プレート132及び又
は134は工作物120を保持するために、戻し可能なストツ
パ、例えば引戻し可能又は外方へ旋回可能なセラミツク
ピン、を有している。
さらに加熱装置110は、保護ガス中で加熱を行なうた
めの破線で示された保護ガス装置138を有している。
加熱装置110の下側には、冷却可能な型140を有する焼
入れプレス112が配置されている。この型は、間接冷却
用の第１冷却装置144を備えた、水平方向に移動可能な
第１型部分142及び、間接冷却用の第２冷却装置148を備
えた、第１型部分と同じ高さに配置された不動の第２型
部分146を有している。さらに、工作物120を保持するた
めのセンタリング心棒150がある。第１冷却装置144及び
第２冷却装置148は有利には共通の１つの冷却媒体回路
に接続されており、該回路は冷却媒体温度を調整するた
めの調整装置に接続しておくことができる。
焼入れプレス112の下側には、加熱可能な型152を有す
る焼きもどし装置114が配置されている。この型は、第
１加熱装置156によつて加熱される、水平方向に移動可
能な第１型部分154及び、第２加熱装置160により加熱さ
れる第２型部分158より成つている。工作物120を保持す
るためにセンタリング心棒162が設けられている。工作
物120の局部的に異なつた加熱を達成するため、第２型
部分158は切欠き164を有しており、この切欠きにより直
接的な熱伝導が避けられる。さらに圧搾空気を吹込むた
めに供給装置166が設けられている。第１加熱装置156及
び第２加熱装置160は、温度−時間過程を制御するため
の制御ユニツト168に接続されている。
焼きもどし装置114の下側には搬送装置116、例えばコ
ンベヤ装置170、有利にはコンベヤベルト172、が仕上げ
られた工作物174を搬出するために設けられている。こ
の場合コンベヤベルト172は同時に、成形されかつ焼入
れされた工作物174の冷却区間として構成することがで
きる。
この設備は、肉厚が薄くかつ数センチメートル程度の
極めて小さい寸法の工作物の生産に有利に使用すること
ができる。
一般には、熱機械的処理は保護ガスを用いないで行な
われる。しかし特別の場合には、第１処理ステーシヨ
ン、即ちプレート型インダクタに又は全設備に保護ガス
装置を設けることも可能である。保護ガスとしては特に
工業用窒素が適当である。
フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭47−3377（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−33405（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭48−29443（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭56−17407（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】工作物（10,68,120）を、第１処理ステー
    ションとしての加熱装置（2,110）内において誘導的に
    オーステナイト化温度に加熱し、加熱した工作物を熱損
    失なしに、少なくとも１つの冷却可能な型（26,140）を
    備えた、第２処理ステーションとしての焼入れプレス
    （4,112）内へ供給し、該焼入れプレス内で締込み、所
    期の形にし、かつ間接冷却により、室温より高い所定の
    温度に急冷し、次いで成形し急冷した工作物を、少なく
    とも１つの加熱可能な型（38,152）を備えた、第３処理
    ステーションとしての熱戻し装置（6,114）へ直接供給
    し、かつここで締込んだ状態で焼戻し処理をし、次い
    で、成形され、焼入れされ焼戻しされた上記工作物（5
    4,68,174）を、少なくとも１つの冷却可能な型（56）を
    備えた、第４処理ステーションとしての冷却装置（８）
    へ供給し、かつここで、締込んだ状態で、調整された冷
    却処理をする形式の、焼入れ可能な金属材料から成る工
    作物を流れ作業方式で歪みを生じることなく熱機械的に
    処理する方法において、 （ａ）オーステナイト化温度への加熱から最後の処理工
    程における調整された冷却までの全処理工程を１つのま
    とまったプロセスとして実施すること； （ｂ）全処理工程を直接順次に実施すること； （ｃ）個々の処理工程中の温度−時間経過を、試験及び
    又は計算によってえられた予め与えられたプログラムに
    相応して中央のプログラム制御により調節すること； （ｄ）個々の処理工程からえられ中央のプログラム制御
    装置に入力されかつここで処置された測定値を温度−時
    間経過の制御のために使用すること； （ｅ）第１と第２の処理ステーションの間、第２と第３
    の処理ステーションの間及び第３と第４の処理ステーシ
    ョンの間の工作物搬送時間を、これらの搬送時間が、第
    １及び又は第２及び又は第３及び又は第４の処理ステー
    ションにおける工作物滞在時間のたんに複数分の１であ
    るように、調節すること； を特徴とする、焼入れ可能な金属材料より成る工作物を
    流れ作業方式で歪みを生じることなく熱機械的に処理す
    る方法。
  2. 【請求項２】個々の処理過程における温度−時間経過を
    第１図による温度−時間線図に従って調整することを特
    徴とする、請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】第２処理ステーションに、冷却液体を通す
    型を使用したことを特徴とする、請求の範囲第１項記載
    の方法。
  4. 【請求項４】第２処理ステーションに、冷却液体を通す
    型を使用し、該冷却液体を循環させることを特徴とす
    る、請求の範囲第３項記載の方法。
  5. 【請求項５】放熱を冷却した型により制御し、急冷速度
    を冷却液体の型通過速度及び又は冷却液体の温度を調整
    することによって制御することを特徴とする、請求の範
    囲第３項記載の方法。
  6. 【請求項６】冷却可能な型及び又は冷却液体及び又は工
    作物の温度を連続的に監視し、えられた測定値を、冷却
    された型による放熱の制御に用いることを特徴とする、
    請求の範囲第３項から第５項までのいずれか１項記載の
    方法。
  7. 【請求項７】工作物を室温より高い温度まで急冷し、次
    いで第３処理ステーションにおいて外部からの熱供給に
    より、又は工作物中に存在する余熱を利用しながら焼戻
    しを行い、このさい、高い表面硬度をうるため、温度−
    時間経過を、第２図の温度−時間線図に従って、調節す
    ることを特徴とする、請求の範囲第１項記載の方法。
  8. 【請求項８】第２処理ステーションにおいて焼入れプレ
    スのプレス圧を、工作物中における歪みの発生を避ける
    ため、周期的に変化させることを特徴とする、請求の範
    囲第１項記載の方法。
  9. 【請求項９】第３処理ステーションにおいて、工作物の
    一部を異なる温度に加熱することにより、局部的に異な
    った熱処理を行うことを特徴とする、請求の範囲第１項
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】工作物として全ての４つの処理ステーシ
    ョンを同じタイミング時間で通過させ、この場合タイミ
    ング時間を、最も長い時間を必要とする処理過程の持続
    時間に相応して調整し、他の処理ステーションにおける
    処理過程を上記のあらかじめ定めたタイミング時間に合
    致させることを特徴とする、請求の範囲第１項記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】工作物（10,68）を、中間段階での組織
    の変態を許容する所定の温度に急冷し、次いで恒温熱処
    理し、このさい工作物中に存在する余熱を利用しかつ中
    間硬度及び高い靱性を有する組織をうるために温度−時
    間経過を第３図の温度−時間線図に従って調節すること
    を特徴とする、請求の範囲第１項記載の方法。
  12. 【請求項１２】工作物（10,68）に、調整した冷却処理
    を施すことを特徴とする、請求の範囲第１項記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】工作物（10,68）に、第４図の温度−時
    間線図における点P32から点P33までの、実線で示す温度
    −時間経過に従って緩慢に冷却処理を施すことを特徴と
    する、請求の範囲第12項記載の方法。
  14. 【請求項１４】成形し、焼入れしかつ焼戻しした工作物
    （54,68,174）を冷却装置（８）内においてほぼ200℃に
    冷却することを特徴とする、請求の範囲第１項記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】成形し、焼入れしかつ焼戻しした工作物
    （54,68,174）を冷却装置（８）内においてほぼ200℃に
    冷却し、次いでこの工作物をさらに別の処理ステーショ
    ンに移し、ここで、工作物を平らに押圧し又は、工作物
    と仮想基準線とのなす角度がほぼ−５°になるまで過度
    に押圧し、次いで締込んだ状態で室温まで冷却すること
    を特徴とする、請求の範囲第14項記載の方法。
  16. 【請求項１６】閉じた外側環状部分（70）、中心開口
    （72）、外側環状部分（70）から中心開口（72）に向っ
    て半径方向に延びている薄板部分（74）を有する薄肉の
    鋼薄板より成るダイヤフラムばね（68）を流れ作業方式
    で完全自動的に熱機械的に処理するために、上記ダイヤ
    フラムばね（68）を加熱装置（２）に供給し、該加熱装
    置（２）で誘導的にオーステナイト化温度まで加熱し、
    次いで、焼入れプレス（４）内に締込み、所望の形に
    し、同時に急冷焼入れし、次いで焼戻し装置（６）の加
    熱可能な型（38）内へ移し、かつここで焼戻し温度に加
    熱し、次いでダイヤフラムばね（68）を冷却装置（８）
    の冷却可能な型（56）内へ入れてここで室温まで冷却す
    ることを特徴とする、請求の範囲第１項記載の方法。
  17. 【請求項１７】焼戻し装置（６）内においてダイヤフラ
    ムばね（68）の薄板部分（74）の範囲（78）にある自由
    端部に圧搾空気を吹付けることにより、及び又は、上記
    自由端部を、型（38）から上記自由端部への直接的な熱
    伝導を妨げる、型（38）の切欠き（50）内へ入れること
    により、上記自由端部にダイヤフラムばね（68）の他の
    部分とは異なる熱処理をすることを特徴とする、請求の
    範囲第16項記載の方法。
  18. 【請求項１８】工作物を焼入れ温度にし、焼入れプレス
    内に締込み、急冷し、締込んだ状態でさらに熱処理する
    形式の、熱入れ可能な金属材料から成る工作物を流れ作
    業方式で歪みを生ずることなく熱機械的に処理する方法
    を実施するための設備において、第１処理ステーション
    としての加熱装置（2,110）、第２処理ステーションと
    しての、少なくとも１つの冷却可能な型（26,140）を備
    えた焼入れプレス（4,112）、第３処理ステーションと
    しての、少なくとも１つの加熱可能な型（38,152）を備
    えた焼戻し装置（6,114）及び、第４処理ステーション
    としての、少なくとも１つの冷却可能な型（56）を備え
    た冷却装置（８）を有しており、上記処理ステーション
    が直接互いに接続されておりかつ、機能的に順次後方に
    接続されており、かつ加熱装置（2,110）、焼入れプレ
    ス（4,112）、焼戻し装置（6,114）及び冷却装置（８）
    並びに搬送装置（80）が中央のプログラム制御装置に接
    続されていて該プログラム制御装置により制御可能であ
    ることを特徴とする、焼入れ可能な金属材料から成る工
    作物を流れ作業方式で歪みを生じることなく熱機械的に
    処理する方法を実施するための設備。
  19. 【請求項１９】加熱装置（2,110）が２つの互いに向か
    い合って位置するプレート（14,16;132,134）を有する
    プレート型インダクタ（12,130）として構成されている
    ことを特徴とする、請求の範囲第18項記載の設備。
  20. 【請求項２０】加熱装置（2,110）が２つの互いに向か
    い合って位置するプレート（14,16;132,134）を有する
    プレート型インダクタ（12,130）として構成されてお
    り、上記プレートが、工作物（10,68:120）を保持する
    ための戻し可能なストッパ（18:138）を備えていること
    を特徴とする。請求の範囲第19項記載の設備。
  21. 【請求項２１】焼入れプレス（4;112）が冷却可能な型
    （26;140）を有しており、該型の型キャビティが仕上げ
    られた工作物（54,174）の形状に相応しており、かつ上
    記型が、冷却装置（30,34,144,148）を備えた少なくと
    も２つの型部分（28,32;142,146）を有しており、該型
    部分の少なくとも一方の型部分が型の開閉のために移動
    可能であることを特徴とする、請求の範囲第18項記載の
    設備。
  22. 【請求項２２】焼入れプレス（4;112）が冷却可能な型
    （26;140）を有しており、該型の型キャビティが仕上げ
    られた工作物（54,174）の形状に相応しており、かつ上
    記型が、冷却装置（30,34,144,148）を備えた少なくと
    も２つの型部分（28,32;142,146）を有しており、該型
    部分の少なくとも一方の型部分が型の開閉のために移動
    可能であり、この場合型部分（28,32;142,146）の一方
    が、工作物（10,120）を保持するための、戻し可能なス
    トッパ又はセンタリング心棒（36,150）を有しているこ
    とを特徴とする、請求の範囲第21項記載の設備。
  23. 【請求項２３】焼戻し装置（6,114）が加熱可能な型（3
    8,152）を有しており、該型の型キャビティが成形され
    た工作物（54,174）の形状に相応しており、かつ上記型
    が２つの型部分（40,44;154,158）を有しており、これ
    らの型部分の少なくとも一方の型部分が、型の開閉のた
    めに移動可能であり、かつ上記型部分の少なくとも一方
    の型部分が加熱装置（42,46,156,160）を備えており、
    この場合型部分（40,44;154,158）の少なくとも一方の
    型部分が戻し可能なストッパ又はセンタリング心棒（4
    8,162）を備えていることを特徴とする、請求の範囲第1
    8項記載の設備。
  24. 【請求項２４】焼戻し装置（6,114）の加熱装置（42,4
    6,156,160）の焼戻し温度及び又は焼戻し時間を調節す
    るための制御ユニット（52,168）に接続していることを
    特徴とする、請求の範囲第23項記載の設備。
  25. 【請求項２５】焼戻し装置（6,114）が工作物（54,17
    4）が局部的に異なった温度に加熱されるように構成さ
    れており、この場合型部分（40,44;154,158）の少なく
    とも一方の型部分が、直接的熱伝導を避ける切欠き（5
    0,164）を有していることを特徴とする、請求の範囲第2
    3項又は第24項記載の設備。
  26. 【請求項２６】焼戻し装置（6,114）が切欠き（50;15
    4）の範囲に、圧搾空気を吹込むための供給装置（51;16
    6）を有していることを特徴とする、請求の範囲第25項
    記載の設備。
  27. 【請求項２７】冷却装置（８）が冷却可能な型（56）を
    有しており、該型の型キャビティは成形された工作物
    （54）の形状に相応しており、かつ上記型が、冷却装置
    （60,64）を備えた少なくとも２つの型部分（58,62）を
    有しており、該型部分の少なくとも一方の型部分が型
    （56）の閉鎖のために移動可能であり、かつ型部分（5
    8,62）の少なくとも一方の型部分が、工作物（54,174）
    を保持するための、戻し可能なストッパ又はセンタリン
    グ心棒（66）を有していることを特徴とする、請求の範
    囲第18項記載の設備。
  28. 【請求項２８】加熱装置（2,110）、焼入れプレス（4,1
    12）、焼戻し装置（6,114）及び冷却装置（８）が、肉
    厚の薄い、偏平な形の工作物（10,54;120,174）を立て
    た状態で受容するように構成されていることを特徴とす
    る、請求の範囲第18項記載の設備。
  29. 【請求項２９】個々の処理ステーション（2,4,6,8）が
    それぞれ、工作物（10,54）を引渡すための、少なくと
    も１つの連行体（88）を備えた搬送装置（80）を介し
    て、接続されていることを特徴とする、請求の範囲第18
    項又は第28項記載の設備。
  30. 【請求項３０】個々の処理ステーション（2,4,6,8）が
    それぞれ、工作物（10,54）を引渡すための、少なくと
    も１つの連行体（88）を備えた搬送装置（80）を介し
    て、接続されており、上記連行体（88）が工作物（10,5
    4）を湾曲軌動に沿って搬送することを特徴とする、請
    求の範囲第29項記載の設備。
  31. 【請求項３１】連行体（88）がホルダ（86）に配置され
    ており、該ホルダが平行四辺形案内機構（92）を介して
    それぞれ２つの処理ステーション（2,4,6,8）間におい
    て旋回可能であることを特徴とする、請求の範囲第30項
    記載の設備。
  32. 【請求項３２】工作物（10,54）に点接触してこれを掴
    むグリッパ（90）を備えている連行体（88）がその、工
    作物に接触する部分に熱伝導性の低い材料を有している
    ことを特徴とする、請求の範囲第26項記載の設備。
  33. 【請求項３３】加熱装置（2;110）、焼入れプレス（4;1
    12）及び焼戻し装置（6;114）が互いに上下方向で順次
    に直接接続されており、工作物（（10,54;120,174）が
    重力の作用で個々の処理ステーションを通過せしめられ
    ることを特徴とする、請求の範囲第18項から第28項まで
    のいずれか１項記載の設備。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2630936A1 (fr) * 1988-05-06 1989-11-10 Stein Heurtey Installation automatique pour la mise en forme et le traitement thermique de pieces circulaires notamment pour l'industrie automobile
DE3906425C1 (ja) * 1989-03-01 1990-11-22 Karl Heess Gmbh & Co, 6840 Lampertheim, De
DE4316795A1 (de) * 1993-05-19 1994-11-24 Heimsoth Verwaltungen Verfahren zur thermischen Vorbehandlung von metallischem Gut
US6336809B1 (en) 1998-12-15 2002-01-08 Consolidated Engineering Company, Inc. Combination conduction/convection furnace
US7275582B2 (en) * 1999-07-29 2007-10-02 Consolidated Engineering Company, Inc. Methods and apparatus for heat treatment and sand removal for castings
US7338629B2 (en) * 2001-02-02 2008-03-04 Consolidated Engineering Company, Inc. Integrated metal processing facility
MXPA03006906A (es) * 2001-02-02 2004-01-29 Cons Eng Co Inc Equipo integrado para el procesamiento de metal.
JP5070663B2 (ja) * 2001-06-07 2012-11-14 アイシン精機株式会社 鋼材の成形同時オーステンパ処理法
WO2004009855A1 (en) * 2002-07-18 2004-01-29 Consolidated Engineering Company, Inc. Method and system for processing castings
FR2842753B1 (fr) * 2002-07-26 2005-03-11 Financ D Etudes Et De Dev Ind Procede de realisation d'un outil destine au formage d'une matiere et outil susceptible d'etre realise par ce procede
US20060006648A1 (en) * 2003-03-06 2006-01-12 Grimmett Harold M Tubular goods with threaded integral joint connections
US20070228729A1 (en) * 2003-03-06 2007-10-04 Grimmett Harold M Tubular goods with threaded integral joint connections
US7169239B2 (en) 2003-05-16 2007-01-30 Lone Star Steel Company, L.P. Solid expandable tubular members formed from very low carbon steel and method
WO2006004756A2 (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Consolidated Engineering Company, Inc. Method and apparatus for removal of flashing and blockages from a casting
US20060054294A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-16 Crafton Scott P Short cycle casting processing
US20060103059A1 (en) 2004-10-29 2006-05-18 Crafton Scott P High pressure heat treatment system
GB2422797A (en) * 2005-02-03 2006-08-09 Automotive Products S P A Clutch Driven Plates
FR2894307B1 (fr) * 2005-12-06 2009-06-05 Valeo Embrayages Procede de fabrication d'une plaque d'embrayage notamment pour embrayage de motocyclette, et dispositif associe.
US20070289713A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-20 Crafton Scott P Methods and system for manufacturing castings utilizing an automated flexible manufacturing system
US8968495B2 (en) * 2007-03-23 2015-03-03 Dayton Progress Corporation Methods of thermo-mechanically processing tool steel and tools made from thermo-mechanically processed tool steels
US9132567B2 (en) * 2007-03-23 2015-09-15 Dayton Progress Corporation Tools with a thermo-mechanically modified working region and methods of forming such tools
EP2139628B1 (en) * 2007-03-29 2013-02-27 Consolidated Engineering Company, Inc. Vertical heat treatment system
US20100143067A1 (en) * 2008-11-03 2010-06-10 Powers Fasteners, Inc. Anchor bolt and method for making same
DE102010043837A1 (de) * 2010-11-12 2012-05-16 Hilti Aktiengesellschaft Schlagwerkskörper, Schlagwerk und Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk
EP2912392B1 (en) * 2012-10-23 2019-03-20 Tata Steel UK Ltd. Arrangement and method for heating and working sheet material
MX2017013469A (es) 2015-04-28 2018-03-01 Consolidated Eng Company Inc Sistema y metodo para tratamiento termico de piezas fundidas de aleacion de aluminio.
DE102015114136B4 (de) 2015-08-26 2018-07-26 Sms Elotherm Gmbh Verfahren zum Wärmebehandeln eines Metalllangprodukts
CN112176339A (zh) * 2019-07-05 2021-01-05 天津欧亚西斯金属制品有限公司 一种汽车外覆盖件模具专用涂层制备方法
CN114703344A (zh) * 2022-04-06 2022-07-05 哈尔滨工程机械制造有限责任公司 一种带燕尾结构的5CrNiMo钢的热处理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829443A (ja) * 1971-08-18 1973-04-19

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1598224A (ja) * 1968-10-29 1970-07-06
US3753798A (en) * 1969-01-25 1973-08-21 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Process and apparatus for the partial or localized tempering of a steel sheet-or the like stock
JPS4829443B1 (ja) * 1969-01-25 1973-09-10
US3703093A (en) * 1969-11-11 1972-11-21 Aisin Seiki Process and apparatus for performing a simultaneous and combined press-forming and heat-treatment of steel stock
DE3307041A1 (de) * 1982-11-26 1984-05-30 Jenny Pressen AG, 8500 Frauenfeld Verfahren und vorrichtung zum serienmaessigen, verzugsarmen haerten von werkstuecken sowie anwendung des verfahrens

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829443A (ja) * 1971-08-18 1973-04-19

Also Published As

Publication number Publication date
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DE3669328D1 (de) 1990-04-12
JPS62502795A (ja) 1987-11-12
US4832764A (en) 1989-05-23

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