JPS58204123A - 高周波熱処理方法 - Google Patents
高周波熱処理方法Info
- Publication number
- JPS58204123A JPS58204123A JP57087440A JP8744082A JPS58204123A JP S58204123 A JPS58204123 A JP S58204123A JP 57087440 A JP57087440 A JP 57087440A JP 8744082 A JP8744082 A JP 8744082A JP S58204123 A JPS58204123 A JP S58204123A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- heated
- core
- tempering
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
- C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
最近、高周波誘導加熱による熱処理法において、鉄鋼部
品を局部的に表面焼入したる後直ちに焼もどしをも誘導
加熱で行なう方法が特に工程の短縮化に寄与できる点で
工業的に利用されている例が多数あるが、本発明はセミ
ループ型の加熱コイルを使用し高周波焼入れ及び焼もど
しをシングルショット法による誘導加熱で行う方法に関
するものである。
品を局部的に表面焼入したる後直ちに焼もどしをも誘導
加熱で行なう方法が特に工程の短縮化に寄与できる点で
工業的に利用されている例が多数あるが、本発明はセミ
ループ型の加熱コイルを使用し高周波焼入れ及び焼もど
しをシングルショット法による誘導加熱で行う方法に関
するものである。
（１）
従来、誘導加熱により焼入れ及び焼もどしを行う方法は
、一般に焼入れ、焼もどしそれぞれに別個の発振機を使
用していたが、設備費削減の意図から１台の発振機で焼
入れ及び焼もどしを連続的に行ってローディングからア
ンローディングまでの過程で熱処理を完成する方法が採
用されるに到った。
、一般に焼入れ、焼もどしそれぞれに別個の発振機を使
用していたが、設備費削減の意図から１台の発振機で焼
入れ及び焼もどしを連続的に行ってローディングからア
ンローディングまでの過程で熱処理を完成する方法が採
用されるに到った。
１台の発振機を用いて同一加熱コイルで焼入れのための
加熱−急冷、次いで焼もどしのための加熱冷却を行うと
き、段付形状を有する棒状に形成された鋼より゛なる被
加熱物として例えば第１図に示す如き断面形状の５４５
ＣＯよりなるフランジ付シャフトの場合には例えば第２
図に示す如きセミループ型の加熱コイル２を用い、所要
周波数及び熱コイル２の内側で被加熱物１を軸心回りに
回転させることにより表層部が全周に亘り誘導加熱され
る。しかして被加熱物１の表層部を全面に亘って均一な
表面温度で、しかも同一の加熱速度で誘導加熱を行うこ
とは、段付形状部分１１Ｊ３、大径部（２） 分１２及び曲成部分（以下に部分という）１４の段差、
形状、寸法及び各部の直径と長さとの比等の諸要因によ
り、極めて困難である。また、このような被加熱物】は
たとへ各部の表面温度が略均−で、且つ温度上昇速度を
一定にできたとしても、大径部分１２、ｋ部分１４及び
その他の部分（小径部分）の内部への熱伝導による熱の
損失量が夫々異なることにより蓄熱量に差を生じ、必ず
しも均一な断面温度分布を示さないため、焼入後の硬化
層深さに差を生じ、前記その他の部分、大径部分１２、
ｋ部分１４の順に硬化層深さが浅くなる。これを防止す
るために被加熱物１の表面焼入れを行う場合には、角パ
イプ２１の所要個所に強磁性材料、例えばフェライトま
たは積層珪素鋼板よりなる加熱強化材料としてのコア３
１．３２．３３．３４、アを第３図に示す如く取付けた
加熱コイル２を用いて、以下の如くになされる。即ち、
被加熱物１が前述の如くにして焼入れのために誘導加熱
されると、この誘導加熱による温度上昇がその他の部分
よりも若干はやくなるような形状に設計、製作された段
付形状（３） 部分１１．１３大径部分１２及びに部分１４の温度■が
第４図に示す如く先に磁気変態点ＫＯを越えて、その後
温度上昇は鈍くなる。そして、その他の部分の温度■が
やがて磁気変態点ＫＯを越え、この部分の温度■が所定
の焼入温度範囲に１〜に２内に到達した時点ｔ１で被加
熱物１の誘導加熱を停止する。そして直ちに冷却液、例
えばソリュープルＰＱ３％液により被加熱物１の表層部
を冷却して焼入れが終了する。
加熱−急冷、次いで焼もどしのための加熱冷却を行うと
き、段付形状を有する棒状に形成された鋼より゛なる被
加熱物として例えば第１図に示す如き断面形状の５４５
ＣＯよりなるフランジ付シャフトの場合には例えば第２
図に示す如きセミループ型の加熱コイル２を用い、所要
周波数及び熱コイル２の内側で被加熱物１を軸心回りに
回転させることにより表層部が全周に亘り誘導加熱され
る。しかして被加熱物１の表層部を全面に亘って均一な
表面温度で、しかも同一の加熱速度で誘導加熱を行うこ
とは、段付形状部分１１Ｊ３、大径部（２） 分１２及び曲成部分（以下に部分という）１４の段差、
形状、寸法及び各部の直径と長さとの比等の諸要因によ
り、極めて困難である。また、このような被加熱物】は
たとへ各部の表面温度が略均−で、且つ温度上昇速度を
一定にできたとしても、大径部分１２、ｋ部分１４及び
その他の部分（小径部分）の内部への熱伝導による熱の
損失量が夫々異なることにより蓄熱量に差を生じ、必ず
しも均一な断面温度分布を示さないため、焼入後の硬化
層深さに差を生じ、前記その他の部分、大径部分１２、
ｋ部分１４の順に硬化層深さが浅くなる。これを防止す
るために被加熱物１の表面焼入れを行う場合には、角パ
イプ２１の所要個所に強磁性材料、例えばフェライトま
たは積層珪素鋼板よりなる加熱強化材料としてのコア３
１．３２．３３．３４、アを第３図に示す如く取付けた
加熱コイル２を用いて、以下の如くになされる。即ち、
被加熱物１が前述の如くにして焼入れのために誘導加熱
されると、この誘導加熱による温度上昇がその他の部分
よりも若干はやくなるような形状に設計、製作された段
付形状（３） 部分１１．１３大径部分１２及びに部分１４の温度■が
第４図に示す如く先に磁気変態点ＫＯを越えて、その後
温度上昇は鈍くなる。そして、その他の部分の温度■が
やがて磁気変態点ＫＯを越え、この部分の温度■が所定
の焼入温度範囲に１〜に２内に到達した時点ｔ１で被加
熱物１の誘導加熱を停止する。そして直ちに冷却液、例
えばソリュープルＰＱ３％液により被加熱物１の表層部
を冷却して焼入れが終了する。
しかして焼入れ後に、同一の加熱コイル２を使用して焼
入れのときよりも低い電力密度の高周波電流を印加して
被加熱物１の硬化層の焼もどしをするとき、その温度上
昇曲線は第４図■、■の如くになる。■と■、■と■は
それぞれに対応する部分の温度上昇を示したもので、段
付形状部分１１．１３、大径部分１２及びに部分１４の
温度■とその他の部分の温度■との差が第４図に示す如
く加熱時間が長くなるにつれて大きくなる。この欠点を
除去 １するため、低電力密度、長時間加
熱により熱伝導損失、輻射損失等を利用して出来るだけ
その温度（４） 差を軽減させる手段をとるが、加熱コイルが同一のとき
は、温度上昇の傾向に変化がないから、相当の温度差を
生ずる。そのため温度差に＋る軟化むらを生じ、表面硬
度及び内部の硬度分布がまちまちとなって所期の品質に
仕上げられないという不都合がある。
入れのときよりも低い電力密度の高周波電流を印加して
被加熱物１の硬化層の焼もどしをするとき、その温度上
昇曲線は第４図■、■の如くになる。■と■、■と■は
それぞれに対応する部分の温度上昇を示したもので、段
付形状部分１１．１３、大径部分１２及びに部分１４の
温度■とその他の部分の温度■との差が第４図に示す如
く加熱時間が長くなるにつれて大きくなる。この欠点を
除去 １するため、低電力密度、長時間加
熱により熱伝導損失、輻射損失等を利用して出来るだけ
その温度（４） 差を軽減させる手段をとるが、加熱コイルが同一のとき
は、温度上昇の傾向に変化がないから、相当の温度差を
生ずる。そのため温度差に＋る軟化むらを生じ、表面硬
度及び内部の硬度分布がまちまちとなって所期の品質に
仕上げられないという不都合がある。
斯かる不都合を解消するため、第４図の■、■を接塚さ
せる手段として温度■を上昇させて温度■に一致させる
か、温度■を下降させて温度■に一致させる方法とがあ
る。前者は温度■に相当する被加熱部分に加熱強化材料
を、追加補充し、後者は温度■に相当１．する被加熱部
分の加熱強化材料の一部又は全部を除去することにより
実施されるが、これらのことは若干の実験を行えば容易
に求めることができる。
せる手段として温度■を上昇させて温度■に一致させる
か、温度■を下降させて温度■に一致させる方法とがあ
る。前者は温度■に相当する被加熱部分に加熱強化材料
を、追加補充し、後者は温度■に相当１．する被加熱部
分の加熱強化材料の一部又は全部を除去することにより
実施されるが、これらのことは若干の実験を行えば容易
に求めることができる。
本発明は加熱強化材料支持部（以下「卓持部」という）
、を作動させることにより、支持部に取付けられた加熱
強化材料を加熱コイルに着脱自在になるようにして焼も
どしのための加熱時における上述した欠点を排除するこ
とにより、品質の向上（５） した焼もどしを行い得るとともに熱処理作業の効率を向
上し得るほか、熱処理に要するエネルギを節約し得る高
周波熱処理方法を提供することを目的とし、以下に本発
明をその実施例を示す図面に基き詳述する。
、を作動させることにより、支持部に取付けられた加熱
強化材料を加熱コイルに着脱自在になるようにして焼も
どしのための加熱時における上述した欠点を排除するこ
とにより、品質の向上（５） した焼もどしを行い得るとともに熱処理作業の効率を向
上し得るほか、熱処理に要するエネルギを節約し得る高
周波熱処理方法を提供することを目的とし、以下に本発
明をその実施例を示す図面に基き詳述する。
第５図は本発明に係る加熱コイル及び被加熱物の要部を
略示する部分破砕平面図である。図において１は第１〜
３図に示した従来のものと同様の被加熱、２′はそれ自
体従来のものと同様の加熱コイルであって、従来同様の
コア３１′、３２′、３３′、３４′、３５′が従来同
様の態様で加熱コイル２′に固着されている。而して加
熱コイル２′の角パイプ２１′は、コア３１／〜３５′
と同様のフェライト又は積層珪素鋼板等よりなるコアあ
が例えば以下の如くにして着脱されるようにしである。
略示する部分破砕平面図である。図において１は第１〜
３図に示した従来のものと同様の被加熱、２′はそれ自
体従来のものと同様の加熱コイルであって、従来同様の
コア３１′、３２′、３３′、３４′、３５′が従来同
様の態様で加熱コイル２′に固着されている。而して加
熱コイル２′の角パイプ２１′は、コア３１／〜３５′
と同様のフェライト又は積層珪素鋼板等よりなるコアあ
が例えば以下の如くにして着脱されるようにしである。
即ち、コア３６ 、３６はコア３１′〜３４′と略同様
の例えば断面コ字状に形成されるとともに、角パイプ２
１′、２１′の側方の適所に配設された駆動のための例
えばエアシリンダ４．４′の先端部に支持部３６１．３
６１を介して取付けられている。
の例えば断面コ字状に形成されるとともに、角パイプ２
１′、２１′の側方の適所に配設された駆動のための例
えばエアシリンダ４．４′の先端部に支持部３６１．３
６１を介して取付けられている。
そして加熱コイル２′により被加熱物１の焼入れを（６
） 行う場合にはエアシリンダ４．４を作動させず、焼もど
しを行う場合にはエアシリンダ４．４に圧縮空気を供給
してこれを作動させることとしている。これにより前者
の場合にはロッド４１．４１及びコア３６．３６が第５
図に実線で示す位置に在って、コアあ、箕は角パイプ２
１ζ２１／から取除かれた状態になる。一方、後者の場
合にはロッド４１．４１及びコア３６ 、３６が第５図
に２点鎖線で示す位置に在って、コア３６ 、３６はコ
ア３１’−３４’と略同様の状態で角パイプ２１′、２
１′の所要個所２１１′、２１１′に付加えられた状態
になる。なおコア３６．３６の形状、寸法及び角パイプ
２１′、２１′の前記所要個所２１１′、２１１′は若
干の実験を行うことにより容易に決定できる。
） 行う場合にはエアシリンダ４．４を作動させず、焼もど
しを行う場合にはエアシリンダ４．４に圧縮空気を供給
してこれを作動させることとしている。これにより前者
の場合にはロッド４１．４１及びコア３６．３６が第５
図に実線で示す位置に在って、コアあ、箕は角パイプ２
１ζ２１／から取除かれた状態になる。一方、後者の場
合にはロッド４１．４１及びコア３６ 、３６が第５図
に２点鎖線で示す位置に在って、コア３６ 、３６はコ
ア３１’−３４’と略同様の状態で角パイプ２１′、２
１′の所要個所２１１′、２１１′に付加えられた状態
になる。なおコア３６．３６の形状、寸法及び角パイプ
２１′、２１′の前記所要個所２１１′、２１１′は若
干の実験を行うことにより容易に決定できる。
而して上述の如く構成された加熱コイル２′及び従来の
加熱コイル２を用いて、同様に形成された被加熱物１の
表層部を熱処理した結果は以下の如くである。即ちまず
加熱コイル２／及び２に出力画ＫＷ、周波数１０ＫＨｚ
のインバータから入力１４０〜１５０ＫＷの高周波電流
を夫々５．５秒間供給して被加熱物１の表層部を誘導加
熱した後直ちに例（７） えばソリュープルＰＱ３％液により夫々冷却して、その
表面焼入れを終了する。その後加熱コイル２′及び２に
前記インバータから入力１２．ＯＫＷの高周波電流を夫
々９．５秒間供給した。そうすると被加熱物１の段付形
状部分１３近傍の３、所要個所２１１′、２１１／近傍
のｂ、角パイプ２３貨傍のＣの各部分（第３．５図参照
）の表面硬度は第１表に示す如く加熱コイル２による誘
導加熱でばばら付きがあった。
加熱コイル２を用いて、同様に形成された被加熱物１の
表層部を熱処理した結果は以下の如くである。即ちまず
加熱コイル２／及び２に出力画ＫＷ、周波数１０ＫＨｚ
のインバータから入力１４０〜１５０ＫＷの高周波電流
を夫々５．５秒間供給して被加熱物１の表層部を誘導加
熱した後直ちに例（７） えばソリュープルＰＱ３％液により夫々冷却して、その
表面焼入れを終了する。その後加熱コイル２′及び２に
前記インバータから入力１２．ＯＫＷの高周波電流を夫
々９．５秒間供給した。そうすると被加熱物１の段付形
状部分１３近傍の３、所要個所２１１′、２１１／近傍
のｂ、角パイプ２３貨傍のＣの各部分（第３．５図参照
）の表面硬度は第１表に示す如く加熱コイル２による誘
導加熱でばばら付きがあった。
第１表
、ヵ、い、８．工、イ２゜２１，３よ６．よお、（よッ
□加熱物１の３、ｂ、ｃを付した各部の表面硬
度が略同様となり得て、均一な表面硬化層が得られる（
８） こととなる。
□加熱物１の３、ｂ、ｃを付した各部の表面硬
度が略同様となり得て、均一な表面硬化層が得られる（
８） こととなる。
以上詳述した如く本発明方法による場合は、品質の向上
した焼もどしを行い得るとともに熱処理作業の効率を向
上し得るほか、焼入れした直後に、その余熱が残在する
被加熱物を焼もどしする場合には、余熱の分だけ焼もど
しに要するエネルギーを削減し得ることとなるなど本発
明は優れた効果を奏する。
した焼もどしを行い得るとともに熱処理作業の効率を向
上し得るほか、焼入れした直後に、その余熱が残在する
被加熱物を焼もどしする場合には、余熱の分だけ焼もど
しに要するエネルギーを削減し得ることとなるなど本発
明は優れた効果を奏する。
なお、上述の実施例では被加熱物１の焼入れをする場合
にはコア３６，３６を角パイプ２１′、２１′から取除
き、焼もどしをする場合にコア３６．３６を角パイプ２
１′、２１′の所要個所２１１′、２１１１に付加える
構成としたが、これに限ることなく、焼もどしをする場
合にコア３１−〜３５′の一部を除去する構成としても
よく、この場合には除去すべきコア３１／〜３５′の形
状、寸法及びその除去個所等は若干の実験を行うことに
より決定すればよい。
にはコア３６，３６を角パイプ２１′、２１′から取除
き、焼もどしをする場合にコア３６．３６を角パイプ２
１′、２１′の所要個所２１１′、２１１１に付加える
構成としたが、これに限ることなく、焼もどしをする場
合にコア３１−〜３５′の一部を除去する構成としても
よく、この場合には除去すべきコア３１／〜３５′の形
状、寸法及びその除去個所等は若干の実験を行うことに
より決定すればよい。
また、上述の実施例では支持部３６１．３６１の駆動に
エアシリンダを用いたが、これに限ることなく例えばソ
レノイドなど適宜のものでもよいことは（９） 勿論である。
エアシリンダを用いたが、これに限ることなく例えばソ
レノイドなど適宜のものでもよいことは（９） 勿論である。
第１図は従来の加熱コイル及び被加熱物の要部を略示す
る部分破砕平面図、第２図＆１加熱コイル２を略示する
外観図、警３図は加熱コイル２にコ“１１〜３５を固着
した状讐及び被加熱物の要部を略示する部分破砕平面図
、７第４図は被加熱物１の各部の、誘導加熱１４よる電
度上昇について、のグラフ、第５図は本発明に係乞加熱
コイル２′＆び被加熱物の要部を略示する部分破砕平面
図である。 １・・・被加熱物、１１ 、１３・・・段付形状部分、
・１２・・・大径部分、１４・・・ｋ部分、２．２′・
・・加熱コイル、２１．２３．２１′、２３′・・・角
パイプ、３１．３２．３３．３４、あ、３１′、３２′
、３３′、３４′、３５′、あ′・・・加熱強化材料、
３６１・・・支持部。 特許出願人 富士電子工業株式会社 代理人 弁理士大西孝治 （１０） 特開昭５８−２０４１２３ （４） 第２図 ３ １猜顯５Ｂ−２０４１２３（５） 第４図
る部分破砕平面図、第２図＆１加熱コイル２を略示する
外観図、警３図は加熱コイル２にコ“１１〜３５を固着
した状讐及び被加熱物の要部を略示する部分破砕平面図
、７第４図は被加熱物１の各部の、誘導加熱１４よる電
度上昇について、のグラフ、第５図は本発明に係乞加熱
コイル２′＆び被加熱物の要部を略示する部分破砕平面
図である。 １・・・被加熱物、１１ 、１３・・・段付形状部分、
・１２・・・大径部分、１４・・・ｋ部分、２．２′・
・・加熱コイル、２１．２３．２１′、２３′・・・角
パイプ、３１．３２．３３．３４、あ、３１′、３２′
、３３′、３４′、３５′、あ′・・・加熱強化材料、
３６１・・・支持部。 特許出願人 富士電子工業株式会社 代理人 弁理士大西孝治 （１０） 特開昭５８−２０４１２３ （４） 第２図 ３ １猜顯５Ｂ−２０４１２３（５） 第４図
Claims (1)
- （１）高周波誘導加熱により被加熱物の焼入れ及び焼も
どしを行う高周波熱処理方法において、焼入れのための
加熱時と焼もどしのための加熱時とで取付けられる加熱
強化材料の量が異なるようにした同一の加熱コイルによ
り被加熱物の焼入れ及び焼もどしを行うことを特徴とす
る高周波熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57087440A JPS6048565B2 (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 高周波熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57087440A JPS6048565B2 (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 高周波熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204123A true JPS58204123A (ja) | 1983-11-28 |
| JPS6048565B2 JPS6048565B2 (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=13914912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57087440A Expired JPS6048565B2 (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 高周波熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048565B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH056789U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-29 | 富士電子工業株式会社 | 高周波加熱コイル体 |
| JP2011021242A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | 高周波誘導加熱方法及び高周波誘導加熱装置 |
| CN103805752A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 杨光 | 一种感应淬火加热器 |
-
1982
- 1982-05-24 JP JP57087440A patent/JPS6048565B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH056789U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-29 | 富士電子工業株式会社 | 高周波加熱コイル体 |
| JP2011021242A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Fuji Electronics Industry Co Ltd | 高周波誘導加熱方法及び高周波誘導加熱装置 |
| CN103805752A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 杨光 | 一种感应淬火加热器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6048565B2 (ja) | 1985-10-28 |
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