JPS58217636A - 鍛鋼軸素材の熱処理方法 - Google Patents
鍛鋼軸素材の熱処理方法Info
- Publication number
- JPS58217636A JPS58217636A JP10069282A JP10069282A JPS58217636A JP S58217636 A JPS58217636 A JP S58217636A JP 10069282 A JP10069282 A JP 10069282A JP 10069282 A JP10069282 A JP 10069282A JP S58217636 A JPS58217636 A JP S58217636A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft material
- forged steel
- heat treatment
- temp
- steel shaft
- Prior art date
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- Pending
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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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/38—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for roll bodies
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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】
本発明は、鍛鋼軸一体素材における各部位の適正なる機
械的性質をうるための熱処理方法に関するものである。
械的性質をうるための熱処理方法に関するものである。
鍛鋼軸素材としては、タービンローターンヤフト、圧延
用ロールおよび各種シャフト材等があるが、これらの軸
素材は必ずしも製品名部位において均一なる機械的性質
が要求されるものばかシではなく、使用用途によっては
軸素材の各部位によって異なる機械的性質が必要とされ
ることがある。
用ロールおよび各種シャフト材等があるが、これらの軸
素材は必ずしも製品名部位において均一なる機械的性質
が要求されるものばかシではなく、使用用途によっては
軸素材の各部位によって異なる機械的性質が必要とされ
ることがある。
一般に上記使用方法においては化学成分の異なる材料を
溶接等により結合した後、所定の熱処理を施す方法がと
られているが、この方法によれば溶接等による結合部の
性能が十分でなく、さらに経済的にも製造コストが高く
なるという欠点がある。最近、これらの欠点を解消する
ため、一体素材で熱処理を施すことにより軸素材の各部
位の性能を変えようという試みも若干ある。例えば、軸
素材各部位に焼入温度の差をつけた９、焼入れ冷却速度
の差をつけたりすることによって、軸素材の各部位の機
械的性質を変える熱処理方法が提案されているが、この
方法によると軸素材の各部位に焼入温度の差ができる為
、軸素材の各部位によって熱応力差が生じやすく歪の原
因となる欠点がある。また焼入冷却速度は軸素材の断面
寸法に著しく影響されるので、軸素材各部位において焼
入冷却速度を制御することは非常に難しいという欠点が
ある。
溶接等により結合した後、所定の熱処理を施す方法がと
られているが、この方法によれば溶接等による結合部の
性能が十分でなく、さらに経済的にも製造コストが高く
なるという欠点がある。最近、これらの欠点を解消する
ため、一体素材で熱処理を施すことにより軸素材の各部
位の性能を変えようという試みも若干ある。例えば、軸
素材各部位に焼入温度の差をつけた９、焼入れ冷却速度
の差をつけたりすることによって、軸素材の各部位の機
械的性質を変える熱処理方法が提案されているが、この
方法によると軸素材の各部位に焼入温度の差ができる為
、軸素材の各部位によって熱応力差が生じやすく歪の原
因となる欠点がある。また焼入冷却速度は軸素材の断面
寸法に著しく影響されるので、軸素材各部位において焼
入冷却速度を制御することは非常に難しいという欠点が
ある。
本発明は、上記従来の各部位の機械的性質が異なる鍛鋼
軸素材の熱処理方法に見られる欠点を除いた鍛鋼軸素材
の熱処理方法を提供することを目的とし特許請求の範囲
記載の方法を提供することによって前記目的を達成する
ことが出来る。 次に本発明を具体的に説明する。
軸素材の熱処理方法に見られる欠点を除いた鍛鋼軸素材
の熱処理方法を提供することを目的とし特許請求の範囲
記載の方法を提供することによって前記目的を達成する
ことが出来る。 次に本発明を具体的に説明する。
本発明の特徴は従来の一体材の熱処理方法、すなわち焼
入温度、焼入冷却速度を変える方法とは異なシ、素材各
部位の加熱司速度を変えることにより各部位にそれぞれ
好適な機械的性質特性を付与することにある。元来鍛鋼
軸素材はＡｃよ〜Ａｃ３変態点温度範囲内において加熱
昇温速度によりオーステナイト結晶粒度（以下γ粒度と
記す）が著しく異なるという特性が知見されており、本
発明者らは熱処理によ）γ粒度の差異が機械的性質を変
えることから軸素材各部位の昇温速度を変えることによ
り、γ粒度の変化を介して機械的性質を変化させること
が出来ることに想到した。軸素材の各部位の昇温速度を
変化させる方法として第１図に示すように縦型電気炉内
の軸素材スリット部に仕切板／、／′を設置して炉内を
分割し、炉の外側に配設した電源３．プログラム発信器
ダおよび一次電流制御機（ＳＯＲ）を５を具えた多数の
回路からなる制御機構により、プログラム発信器ダの信
号により２次電流制御機Ｓを作動させ発熱体６の発熱量
を各室ごとに任意に制御することにより鍛鋼軸素材コの
各部位をそれぞれ異なる所定の昇温速度で加熱すること
により本発明の目的が達成される鍛鋼軸製品を得ること
ができる。
入温度、焼入冷却速度を変える方法とは異なシ、素材各
部位の加熱司速度を変えることにより各部位にそれぞれ
好適な機械的性質特性を付与することにある。元来鍛鋼
軸素材はＡｃよ〜Ａｃ３変態点温度範囲内において加熱
昇温速度によりオーステナイト結晶粒度（以下γ粒度と
記す）が著しく異なるという特性が知見されており、本
発明者らは熱処理によ）γ粒度の差異が機械的性質を変
えることから軸素材各部位の昇温速度を変えることによ
り、γ粒度の変化を介して機械的性質を変化させること
が出来ることに想到した。軸素材の各部位の昇温速度を
変化させる方法として第１図に示すように縦型電気炉内
の軸素材スリット部に仕切板／、／′を設置して炉内を
分割し、炉の外側に配設した電源３．プログラム発信器
ダおよび一次電流制御機（ＳＯＲ）を５を具えた多数の
回路からなる制御機構により、プログラム発信器ダの信
号により２次電流制御機Ｓを作動させ発熱体６の発熱量
を各室ごとに任意に制御することにより鍛鋼軸素材コの
各部位をそれぞれ異なる所定の昇温速度で加熱すること
により本発明の目的が達成される鍛鋼軸製品を得ること
ができる。
次に本発明の熱処理条件を限定する理由を説明する。
鍛鋼軸素材：本発明の実施に好適な素材は素材の各部位
に異なる昇温速度を付与するために鍛鋼軸素材のような
長尺形状であることが望ましく、一方団塊形状のものは
素材内部の熱伝導により各部位に昇温速度差を付与する
ことが難しくなるので鍛鋼軸素材に限定する必要がある
。
に異なる昇温速度を付与するために鍛鋼軸素材のような
長尺形状であることが望ましく、一方団塊形状のものは
素材内部の熱伝導により各部位に昇温速度差を付与する
ことが難しくなるので鍛鋼軸素材に限定する必要がある
。
熱処理炉：本発明の実施に好適な熱処理炉とし
゛縦型炉は軸素材の円周部位において均一な昇温速度、
温度分布を得ることができるが、一方横型炉におっては
軸素材の円周部位において昇温速度温度分布が均一にな
りにくいので熱処理炉は縦型炉が望ましい。
゛縦型炉は軸素材の円周部位において均一な昇温速度、
温度分布を得ることができるが、一方横型炉におっては
軸素材の円周部位において昇温速度温度分布が均一にな
りにくいので熱処理炉は縦型炉が望ましい。
仕切板：軸素材の各部位の異なる機械的性質を得るため
にはその部位毎に仕切る必要があるので少なくともλ室
以上に仕切る必要がある。
にはその部位毎に仕切る必要があるので少なくともλ室
以上に仕切る必要がある。
温度：昇温速度を制御する温度範囲としてＡｃ１変態点
よシ低い温度域ではγ粒度の成長はほとんど見られず、
一方ＡＣ３変態点よシ高い温度域においてもγ粒度の成
長速度が遅くなり、更に軸素材各部位において昇温速度
を変えて加熱した場合、昇温とともに各部位の温度差は
著しく大きくなり、仕切板で熱対流を防止しても軸材内
部の熱移動が大きくなるため１次第に昇温速度に差を付
は難くなる。すなわち昇温速度の制御温度範囲が広いほ
ど昇温速度に差を付与することは困難になるので、昇温
速度の温度範囲はＡＣｌ ＝ ＡＣ３変態点の範囲内に
する必要がある。なお軸素材各部位に所定の昇温速度を
付与するためにはＡＣ１直下まで予熱を均一に加熱した
り、あるいは昇温速度を速くとる部位はど逆に予熱温度
を低目にとるなどの処理により昇温速度の相異による軸
素材の温度差を極力少なくする必要がある。
よシ低い温度域ではγ粒度の成長はほとんど見られず、
一方ＡＣ３変態点よシ高い温度域においてもγ粒度の成
長速度が遅くなり、更に軸素材各部位において昇温速度
を変えて加熱した場合、昇温とともに各部位の温度差は
著しく大きくなり、仕切板で熱対流を防止しても軸材内
部の熱移動が大きくなるため１次第に昇温速度に差を付
は難くなる。すなわち昇温速度の制御温度範囲が広いほ
ど昇温速度に差を付与することは困難になるので、昇温
速度の温度範囲はＡＣｌ ＝ ＡＣ３変態点の範囲内に
する必要がある。なお軸素材各部位に所定の昇温速度を
付与するためにはＡＣ１直下まで予熱を均一に加熱した
り、あるいは昇温速度を速くとる部位はど逆に予熱温度
を低目にとるなどの処理により昇温速度の相異による軸
素材の温度差を極力少なくする必要がある。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例
下記第１表に示す成分組成のタービンローターシャフト
を第２図に示すように仕切板により６分割された縦型炉
に入れ、各室ごとに昇温速度を変え所定の熱処理温度（
９３０℃）まで加熱した。
を第２図に示すように仕切板により６分割された縦型炉
に入れ、各室ごとに昇温速度を変え所定の熱処理温度（
９３０℃）まで加熱した。
第１表 （ｗｔ％）
第３図は０００部Ｃ４） 、７ケ所の昇温曲線を示して
いる。同図においてＡｃ１〜ＡＣ３間の昇温速度はデ〜
ＳＯ℃／ｈｒと００間でかなり大きな差がみられる。
いる。同図においてＡｃ１〜ＡＣ３間の昇温速度はデ〜
ＳＯ℃／ｈｒと００間でかなり大きな差がみられる。
上記昇温条件で加熱し９３０℃から噴緋焼入を施し、さ
らに７１０℃で焼戻しを施した後の機械的性質を第２表
に示す。
らに７１０℃で焼戻しを施した後の機械的性質を第２表
に示す。
第２表に示すととく０部と０部ではγ粒度は粒度ＮＯで
約７．５ （１）差がみられ０部の方が引張強さで約Ｊ
ｋｇ ｔ ／＋＋Ｉｒ；？！＝高く、０部の方が衝撃
遷移温度で約：ｌＯ℃も低いことがわかる。
約７．５ （１）差がみられ０部の方が引張強さで約Ｊ
ｋｇ ｔ ／＋＋Ｉｒ；？！＝高く、０部の方が衝撃
遷移温度で約：ｌＯ℃も低いことがわかる。
以上実施例からもわかるように本発明の熱処理方法によ
り銀銅軸素材に熱処理を施すことによって軸素材部位の
それぞれ求める機械的性質を容易に、かつ低コストで得
ることができる。
り銀銅軸素材に熱処理を施すことによって軸素材部位の
それぞれ求める機械的性質を容易に、かつ低コストで得
ることができる。
第１図は縦型電気炉の縦断面図、第２図は本発明の実施
例に用いたタービンローターおよび仕切板を示す縦断面
図、第３図はクーピンローター各部位の機械的性質を示
す図である。 ／、／′・−・仕切板、２・・・軸素材、３・・・電源
、ｑ・・・プログラム発信器、Ｓ・・・−次電流制御機
、６・・・発熱体。
例に用いたタービンローターおよび仕切板を示す縦断面
図、第３図はクーピンローター各部位の機械的性質を示
す図である。 ／、／′・−・仕切板、２・・・軸素材、３・・・電源
、ｑ・・・プログラム発信器、Ｓ・・・−次電流制御機
、６・・・発熱体。
Claims (1)
- Ｌ 鍛鋼軸素材を縦型電気炉により熱処理を施すに当り
炉内空間部に軸素材の長手方向に対し直角に仕切板を設
けて少なくとも一区分以上に分割し、仕切られたそれぞ
れの室に設置した温度制御装置によって処理素材の各部
位をＡＱ −Ａｃ３変態点の範囲内において加熱弁温
速度をそれぞれ変えながら昇温することを特徴とする鍛
鋼軸素材の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10069282A JPS58217636A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 鍛鋼軸素材の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10069282A JPS58217636A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 鍛鋼軸素材の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217636A true JPS58217636A (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=14280775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10069282A Pending JPS58217636A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 鍛鋼軸素材の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217636A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016056654A1 (ja) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 軸体の製造方法 |
-
1982
- 1982-06-14 JP JP10069282A patent/JPS58217636A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016056654A1 (ja) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 軸体の製造方法 |
| US10590508B2 (en) | 2014-10-10 | 2020-03-17 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method for manufacturing shaft body |
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