JPS59159926A - 熱処理装置 - Google Patents

熱処理装置

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JPS59159926A
JPS59159926A JP3342883A JP3342883A JPS59159926A JP S59159926 A JPS59159926 A JP S59159926A JP 3342883 A JP3342883 A JP 3342883A JP 3342883 A JP3342883 A JP 3342883A JP S59159926 A JPS59159926 A JP S59159926A
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JP
Japan
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cooling
temperature
cooling gas
workpiece
hot water
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JP3342883A
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JPH0453926B2 (ja
Inventor
Ippei Yamauchi
一平 山内
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、鋼材の熱処理分野等fこおいて利用できる真
空焼入方式fこよる熱処理方法およびその装置に関する
ものである。
(ロ)従来技術 ダイス鋼やハイスなどの型材の熱処理分野等rt オい
ては、所要温度にまで加熱しtこワークを真空容器内I
こ形成しtコ冷却室内fこ配置し、この冷却室内を流れ
る冷却ガスで前記ワークを冷却して焼入処理を施すよう
lこし1こ方式が広く普及している。
そして、従来のものは、クーリンクタワーで冷却した冷
水8−前記冷却室内lこ設けた熱交換器fこ導くようf
こし、この熱交換器で前記冷却室内を循環する冷却ガス
を逐次冷して該冷却ガスの温度を略一定の値1こ維持す
るよう1こしている。
ところが、近時、複雑で精度の高い金型等を製作する必
要の分野では、前述し1こ従来の方式が有している限界
を越えて、さらiこ焼入硬度を損ねることなし1こ焼入
歪を小さクシtこいという要望がある。
(ハ)  目  的 本発明は、このような事情1こ鑑みでなされたもので、
比較的簡単な手順により焼入歪を無理なく効果的lこ小
さくすることができるよう1こし1こ熱処理方法および
その装置を提供することを目的とするものである。
に)  構  成 特許請求の範囲81項記載の発明は、冷却を開始してか
ら所定の時間が経過し1こ時点またはワークが所定の中
間温度Eこまで冷却された時点を境にして焼入処理工程
を前段領域と後段領域とIiC分断し、後段領域で使用
する冷却ガスを前段領域で使用する冷却ガス1こ比べて
密度が低くかつ温度が高いものにすることによって、焼
入速度を2段階]こ変化8せるよう1こしtこ熱処理方
法である。
また、特許請求の範囲第2項記載の発明は、真空容器着
こ設けt熱交換手段fこ冷水供給系路と温水供給系路と
を接続しておき、前記真空容器内の温度fこ応してこれ
らの糸路を選択的fこ使用するととも;こ、前記真空容
器tこ接続し1こ排気系路の作動を制御し得るようfこ
構成したものであって、前記熱処理方法を簡単かつ確実
に実施することができるようtこ℃た熱処理装置である
(ホ)実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は、本発明fこ係る熱処理装置1の概略正断面図
であり、第2図は同装置1の概略側断面図を含むシステ
ム説明図である。これらの図面擾こホされているようl
こ、本熱処理装置1は中央部1こワークAを配置する1
こめの冷却室2を形成した円筒体状の真空容器3と、こ
の真空容器3の内周壁面5こ沿って設けられ終端4aを
前記ワークAの下向部暑こ臨ませた流線形の通風路4と
、この通風路41こ関連させて設け1こ熱交換手段5と
、前記真空容器3内fこ封入し1.zN2ガス等の冷却
ガスを前記通風路47/通して強制循環させろ送風手段
6とを具備している。まtコ、前記熱交換手段5iこ冷
水を供給する1こめの冷水供給系路7と、前記熱交換手
段5Iこ温水を供給する1こめの温水供給系路8と、前
記真空容器3内のガスを排気するための排気手段9とを
設け、これら両系路7.8および排気手段97/制碑手
段11+こよって制御するようfこしている。
具体的fこ説明すねは、真空容器3は、−側壁1こ密閉
扉12を有するとともに他側壁1こ中間扉13を有して
なる円筒体状のもので、その内部jこ設け152枚の鉛
直壁14間lこ前記冷却室2が形成されている。ま1コ
、前記通風路4は、前記鉛直壁14と前記真空容器3の
周壁15との閤1こ形成された通路で、半円弧状にわん
曲させた終端4aの近傍部の開路幅を他の部位の開路幅
よりも小さく設定している。また、熱交換手段5は、前
記通風路4の開路幅の広い部位lこ配設した熱交換器1
6と、前記真空容器3の8壁15内fこ形成され内部を
冷却用流体、つまり、前記冷水または温水が流れるジャ
ケット17とからなる。ま1こ、前記送風手段6は、前
記真空容器3内の天井部tこ設けたターボ形の送風機で
あり、前記冷却室2から吸引した冷却カスを逐次前記通
風路4の始端4b+こ送り込むようlこなっている。ま
た、冷水供給系路7は、前記熱交換器16の蛇行配置−
形フイン付パイプ16Bの一端および前記シャケ;)1
7の上端部から取り出した水7/−チリングユニット(
冷凍機)18Iこより所定の低温度Iこまで冷却し、そ
れlこよっテflた冷水を前記パイプ16aの他端およ
び前記ジャケット17の下端部−こ供給し得るようlこ
構成したもので、その途中1こ電磁弁19.21が介設
しである。ま1こ、温水供給系路8は、前記パイプ16
aの一端および前記ジャケット17の上端部から取り出
しtこ水をサブタンク22内Iこ導入し、このサブタン
ク22内でヒータ23等lこより所定の温度Iこ調整し
た温水lt前記パイプ16aの他端および前記ジャケッ
ト17の下端部1こ供給し得るようlこ構成したもので
、その途中に電磁弁24.25が介設しである。なお、
要すれば、前記真空容器31こ隣接する加熱炉26の炉
壁27内の温水(約4000)を前記サブタンク22内
1こ導くようにしてもよい。まfコ、排気手段9は真空
ポンプ等を内蔵しTコ通常のもので、その入力端子fこ
作動指令信号が入力された場合Iこ作動するようトこな
っている。
ま1こ、制御手段11は、前記真空容器3内の温度を検
出する温度センサ28および該真空容器3内の圧力を検
出する圧力センサ29等から入力信号を受け、前記電磁
弁19.21.24.25および前記排気手段19等l
こ向けて後述するような手順で指令信号を出力し得るよ
うlこプログラムされている。
なお、31は給気系路32を介して前記真空容器8tc
接続した冷却ガス補給用のサージタンク33はq+記給
気系光路2に介設し1こ電磁弁である。
また、34は、前記ワーク八を冷却室2の所要高さ位置
擾仁保持するエレベータでゐろ。
次いで、未発明1こ係る熱処理方法を前記熱処理装置l
の作動ととも1こ説明する。
ます、型材等のワークAを加熱炉26内で所定の温度(
例えば、105000程度)+こまで加熱する。しかる
後、このワークAを中間扉13を開けて真空容器8内f
こ移行させ、エレベータ84+こより保持して冷却室2
内の所要高さ位置出配置する。
そして、排気手段9Iこより真空容器3内を排気しfこ
後、電磁弁33を開いてサージタンク81から冷却ガス
を前記真空容器3内Iこ所要量供給して該真空容器8内
の圧力を、例えば、l、 4 atm (こ保つ。
この状態で冷水供給系路7の電磁弁19.21を開くと
ともIこ送風手段67F作動させる。その結果チリフグ
ユニット18+こより冷却され1こ冷水が通風路4中蕃
こ設けTコ熱交換器16と真空@器3の周壁15内1こ
設けfこジャケット171こ逐次供給されるととも+(
、前記真空容器3内の冷却ガスが前記通風路4および冷
却室2fP通して・循環すること1こなる。このとき、
送風手段6から通風路41こ順次送り込まわる冷却カス
は、この通風路4内を流れる間lこW1記熱交換器16
円および前記ジャケット17内を流通才ろ冷水と熱交換
して冷却され、温度の低くなった冷却ガスか前記冷却室
2内1こ配置しtこワークA1;吹き付けらねる。その
Tこめ、このワークAが第3図1こ示すようIこ急速1
こ冷却される。
そして、このワークAか所定の中間温度(MS点の近傍
)1コまで冷却された時点、換言すねは、温度センサ2
8により検出される通側路4の始端近傍部5こおける冷
却ガスの温度が設定値(こ達し1こ場合ξこは、この時
点を境−こしてワークAの冷却条件を変更する。すなわ
ち、前記冷却ガスの温度が設定値よりも低くなると、冷
水供給系路7の電磁弁19.21を閉成状態iこ切り換
えるとともlこ、温水供給系路8の電磁弁24.25?
開く。ま1こ、排気手段9を作動させて前記真空容器3
内の圧力を、例えは、650Torr程度fこまで低下
させる。
その結果、前記熱又換器16およびジャケット17内I
こ温水が供給されるととも2こ、通風路4および冷却室
2を密度の低い希薄な冷却ガスが循環すること1こなる
。そのため、ワークAが、各部の温度が比較的均一な状
態でゆっくりと冷却されることlこなる。
このようiこ、木刀式は、冷却を開始してから度が前記
中間温度TIF/下まわること)Cなる後段領域■では
、密度が低く温度が比較的高い冷却ガスをワークAlこ
供給することりこよって該ワークAの各部の温度を可及
的1こ均一1仁保持しつつゆっくりとした速度で冷却を
進めるようlこしている。そのTこめ、MS点を通過す
る時点が各部でまちまちとなる従来の方式1こ比べて、
焼入歪を大幅りこ小さくすることができろ。
なお、前記実施例では、ワークが所定の中間温度にまで
冷却され13時点を境1こして焼入条件を変更するよう
にした場合1ごついて説明しTコが、特許請求の範囲第
1項記載の発明はかならずしもこのようなもの著こ限ら
れないのは勿論であり、例えば、冷却ケ開始してから所
定の時間(予め実験等1こよって求めておく)が経過し
1こ時点を境lこして焼入条件を変更するよう1こして
もよい。
(へ)  効  果 特許請求の範囲第1項記載の発明は、冷却ガスの密度お
よび温度を変更すること1こよって焼入条件を前段領域
と後段領域とで異ならせ、後段領域fこおけるワークの
冷却を均一かつ緩慢なものにしているので、硬度を損ね
ることなしに焼入歪を無理なく小さなもの1こすること
ができる。その1こめ、高精度を要求される複雑な型材
の焼入処理等1こ適用した場合1こきわめて良好な結果
を得ることができろ優れ丁こ熱処理方法を提供できるも
のである。
まtコ、特許請求の範囲第2項記載の発明は、真空容器
lこ設けた熱交換手段■こ冷水供給系路と温水供給系路
とを接続しておき、前記真空容器内の温度fこ応じてこ
れらの糸路を選択的tこ使用するとともiこ、前記真空
容器lこ接続した排気系路の作動を制(財)し得るよう
にし1こものでゐる1こめ、温度の検出や電磁弁の切換
えなど、熟成され1こ技術のみを用いて焼入条件を速か
1こ切換えることができる。
し1こがって、簡単かつ確実に前記熱処理方法を実施す
ることができる熱処理装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は概略正断面図
、第2図はシステム説明図、第8図は焼入条件を説明す
るための説明図である。 1・・・熱処理装置  2・・・冷却室3・・・真空容
器  4・・・通風路 5・・・熱交換手段  6・・・送風手段7・・・冷水
供給系路  8・・・温水供給系路9・・・排気手段 
 11・・・制御手段A・・ワーク  I・・・前段領
域 ■・・・後段領域 第3図 1 ( 1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所要温度にまで加熱し1こワークを冷却室内lこ
    配置し、この冷却室内を流れろ冷却ガスで前記ワークを
    冷却して焼入処理を施すよう1こし1こ熱処理方法1こ
    おいて、冷却を開始してから所定の時間が経過した時点
    ま1こは前記ワークが所定の中間温度lこまで冷却され
    た時点を境lこして焼入処理工程を前段領域と後段領域
    とに分断し、後段領域で吏用する冷却ガスを前段領域で
    使用する冷却ガスに比べて密度が低くかつ温度が高いも
    の10シたことを特徴とする熱処理方法。
  2. (2)  内部にワークを配置するための冷却室を形成
    する真空容器と、この真空容器内E封入し1こ冷却ガス
    を強制循環させる送風手段と、この送風手段から前記ワ
    ーク1こ向かう冷却ガスを冷水または温水と熱交換させ
    る1こめの熱交換手段と、この熱交換手段iこ冷水を供
    給するための冷水供給系路と、前記熱交換手段に温水を
    供給するtコめの温水供給系路と、前記真空容器内の冷
    却炉スの一部を排気する1こめの排気手段と、前記冷却
    室内の温度を検出しその温度が設定値を上まわっている
    間は前記冷源供給系路側から冷水を熱交換手段fこ供給
    させ前記温度が設定値を下まわった時1こ前記冷水供給
    系路を遮断するととも1こ前記温水供給系路側から温水
    を熱交換手段1こ供給させかつ前記排気手段を作動させ
    て前記冷却室内のガス圧を低下させる制御手段とを具備
    してなること左特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    発明の実施Iこ直接使用する熱処理装置。
JP3342883A 1983-02-28 1983-02-28 熱処理装置 Granted JPS59159926A (ja)

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JPS59159926A true JPS59159926A (ja) 1984-09-10
JPH0453926B2 JPH0453926B2 (ja) 1992-08-28

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ID=12386276

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63149313A (ja) * 1986-12-12 1988-06-22 Daido Steel Co Ltd ガス焼入炉
WO2005123970A1 (en) * 2004-06-15 2005-12-29 Narasimhan Gopinath A process and device for hardening metal parts
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JP2013181222A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Dowa Thermotech Kk ワークのガス冷却装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5677324A (en) * 1979-11-28 1981-06-25 Kobe Steel Ltd Cooling method and its apparatus in heat treatment of tool steel

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