JPS6047348B2 - 熱処理装置 - Google Patents

熱処理装置

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Publication number
JPS6047348B2
JPS6047348B2 JP9154380A JP9154380A JPS6047348B2 JP S6047348 B2 JPS6047348 B2 JP S6047348B2 JP 9154380 A JP9154380 A JP 9154380A JP 9154380 A JP9154380 A JP 9154380A JP S6047348 B2 JPS6047348 B2 JP S6047348B2
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JP
Japan
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workpiece
steam
main shaft
processing furnace
heat treatment
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JP9154380A
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English (en)
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JPS5719380A (en
Inventor
日出男 三田井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/06Solid 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば金属ワークの表面に過熱乾燥蒸気
を与えて酸化皮膜を形成する熱処理装置に関する。
この種従来金属の表面を処理する装置としては第1図
のように構成され、次の2つの条件を満すように構成さ
れている。
この第1の条件は高温中における炉内雰囲気温度の測音
と温度管理が可能なことである。第1の条件を満足させ
るために具体的には、炉1内に収納されるワーク支持機
構を構成する主軸2を管で構成し、この内部に炉1の蓋
3を貫通してサーモカップル(熱電対)の温度センサ4
が挿入され、これによつて炉1内の温度を測定するとと
もに、この測温結果により加熱装置例えばヒータ5の発
熱量が制御可能に構成されている。又第2の条件は、炉
1内の蒸気の流れがワークの表面処理に最適であること
。第2の条件を満足させるために具体的には、蒸気発生
装置6から炉1のポット7底部に供給される蒸気がワー
ク8外周に均一に流れるように、主軸2の下端に固定さ
れた脚板に円筒状のガイド筒9が設けられている。一方
このガイド筒9は、この内測の主軸2の上、下端に固定
されたワーク取付アーム10,11に垂直にワーク8が
取付け取外しができるように、例えば軸方向に4分割さ
れ、この分割ガイド片相互間は図示しないヒンジにより
対向する位置の分割ガイド片は両開き可能に構成されて
いる。
図中12はポット7内の底部に固定された支持台、13
は主軸2の下端に固定された穴13aを有する脚板、1
4は主軸2の上端に固定されたワーク支持機構全体を吊
りあげるためのフック、15は蒸気管、16は排気管、
17は炉本体、18は断熱材である。従つてこのような
構成の処理装置を用いてワークを処理するには、炉1の
蓋3を取外してワーク支持機構を炉1の外部に取出して
、分割ガイド片を開きワーク取付アーム10,11に複
数個(こ5こでは6個)のワーク8を取付け、このワー
ク8の取付けられたワーク支持機構を炉1内の収納し、
この底部に固定されている支持台12に載置され、蓋3
を炉1を取付ける。
この状態で、炉本体17内に蒸気発生装置6からの蒸気
を蒸気管155を介して導くと同時にヒータ5に図示し
ない電源を印加して加熱する。この場合ポット7底部の
蒸気は脚板13の穴13aを通り、ガイド筒9内のワー
ク8の周囲に導かれる。これと同時にヒータ5の発熱で
、ポット7自体が加熱され、このポ4ツト7の加熱によ
りこのポット7とガイド筒9との空間の蒸気が加熱され
、この加熱蒸気によりガイド筒9が加熱され、ガイド筒
9内部が蒸気が例えば300℃に加熱される。こうして
所定時間経過後ワーク8を冷却した状態でワーク支持機
構を炉1外部に取出してワーク8をワーク取付アーム1
0,11から取外す。そして別のワーク8を再び処理す
るために前述の動作がくりかえされることから、ガイド
筒9が高温に加熱される動作と、冷却される動作のくり
かえしにより、ガイド筒9が熱変形が生じ、ワーク8と
ガイド筒9との間隙が変化する。このため各ワーク8外
周の蒸気の流れが不揃いとなるので、ワーク8の表面に
形成されフる酸化皮膜が不均一となり、色むらが生じる
。またワーク8の処理ロッドにおいてもバラツキが生じ
、連続生産での品質管理が困難である。さらにガイド筒
9内に、ワーク8を入れてワーク取付アーム10,11
に取付け、処理後ワーク8をガイド筒9外部に取出さね
ばならず、その作業が面倒であるばかりでなく、ガイド
筒9内にワーク8を設けることからワーク8の形状およ
び寸法に制約を受ける。またポット7内の温度測定は、
主軸2内に挿入されている温度センサ4で可能である。
この楊合主軸2としては肉厚の薄い管を使用すれば、ワ
ーク8近傍の雰囲気温度に近い温度がすみやかに測定可
能であるが、肉厚の薄い管であると熱変形を生じ、ワー
ク8表面に均一な酸化皮膜が形成されない。このような
ことから主軸2としては熱変形の生じない肉厚の管を使
用しなければならず、従つて温度センサは実際のある時
点のワーク8近傍の雰囲気温度とは異る温度が測定され
、その測定精度も悪いという欠点がある。またポット7
の底部中央に蒸気管15が貫通されているので、ワーク
8を蒸気管15の中心に近い位置に配設することが望し
い。しかしワーク支持機構の長さが例えば数mもありか
つ重量も大きいことから、これをポット7内に挿入する
ときにはフック14を例えば起重機で吊り上げ、これを
ポット7内に下げていき、支持台12の中央と思われる
位置に位置ぎめしなければならない。従つてワーク支持
機構の位置決めが困難で、しかもその精度も悪くワーク
8表面の酸化皮膜にも影響をおよぼす。この発明はこの
ような事情にかんがみてなされたもので、ワーク表面に
酸化皮膜が均一に形成されるとともに、ワーク支持機構
の位置決めが容易で、ワーク近傍の測温精度が向上する
表面処理装置を提供することを目的とする。
以下この発明について図面に示す実施例を参照して説明
するが、この発明はワーク支持機構に特徴を有するので
、ここではこの部分を主として説明する。
第2図はワーク支持機構を示すもので、主軸20は例え
ば円管状であつて、この壁面には複数個の穴20aが形
成されている。主軸20の上端にはフック14が固定さ
れ、また下端には、主軸20に対してほぼ直角に複数個
の穴13aを有する脚板13が固定されている。この脚
板13の端縁には、複数個のローラ21が、互いに間隔
存しかつ脚板13の端縁より外周に突出して固定される
ている。又主軸20の上部および下部には、それぞれ複
数個のワーク取付部材例えばワーク取付アーム10,1
1が放射状に固定され、このワーク取付アーム10,1
1にはそれぞれ例えば端部にU字状の溝(図示せず)が
形成されている。さらに主軸20の外周には、これと同
心状で所定間隔を存し、例えば円筒状の蒸気ガイド体2
2配置され、この一端部はワーク取付アーム10に、他
端部は脚板13にそれぞれ固定されている。この場合ワ
ーク取付アーム11は蒸気ガイド体22を貫通して外部
に突出している。ワーク取付アーム11の下面に、脚板
13の穴13aに対応する位置にそれぞれしやへい体例
えば断面L形のしやへい板23が固定されている。なお
蒸気処理炉1は縦方向(軸線方向)に長くし均熱ゾーン
24を設けてあるのて経済的に有利となつている。この
ような構成のワーク支持機構に第3図のように処理すべ
きワーク8を支持させて炉1内に収納させワーク8を処
理させるには次のようにする。
すなわち各ワーク取付アーム10,11のU字状の溝に
、ワーク8をワーク取付アーム10,11の外周方向か
らワークの上下端に有するねじ体8aをはめ、このねじ
体8aの突出端に例えばナット8bを螺合させて、ワー
ク8をワーク取付アーム10,11にそれぞれ取付る。
そして主軸20の内部には温度センサ4を挿入した状態
で、フック14を例えば起重機により吊りあげ、その開
口部からポット9内部に除々におろしていく。この場合
脚板13の端縁にローラ21が設けられいるので、この
ローラ21をポット7の内壁に転接させながら、ワーク
支持機構をおろしていき脚板13を手持台12に載置さ
せる。その後温度センサ4の端部を外部に出すとともに
炉1の開口部を蓋3で塞ぐ。この状態でポット7内に蒸
気発生装置6から蒸気管15を介して蒸気を供給すると
ともにヒータ5に図示しない電源を印加して加熱させる
。ヒータ5の発熱で、ポット7自体が加熱され、このポ
ット7の加熱によりポット7の内周壁から中央部の空気
が徐々に加熱されていく。一方ポット7の底部の蒸気は
脚板13の穴13aを通り、しやへい板23に当り、こ
れにより蒸気はポット7内壁よりに広がりポット7内の
前述した雰囲気温度になじみながらワーク8外周の軸方
向に沿つて流通する。この場合ポット7の軸方向中央部
に配設されている蒸気ガイド体22とワーク8との間は
、第4図のように間隔Cがあり、またワーク8相互間は
間隔bがあり、ワーク8とポット7との間は間隔aがあ
る。従つて、蒸気の流れが各ワーク8外周においてスム
ームズになる。このことに加えて、ワーク支持機構にロ
ーラ21が設けられていることからワーク支持機構の主
軸20が蒸気管15の中心と一致し、従つて蒸気の流れ
が各ワーク8外周においてほぼ等しくなり、各ワーク8
の外周面には均一な酸化皮膜が形成される。また、前述
のように主軸8の外周に蒸気ガイド体22が配設され、
この蒸気ガイド体22の外周に複数個のワーク8が互い
間隔を存して配設されているので、従来のものに比べて
ワーク8の取付け取外しが容易であるとともにワーク8
の形状、寸法の制約が少なく、軸方向に長くほぼ同一大
のワーク8が複数個同時に処理できる。さらに”主軸2
0に複数個の穴20aが形成されているのて主軸20内
はポット7内の蒸気温度に速応して変化する。このこと
は主軸20の外周に間隔に存して蒸気ガイド体22が設
けられていてもポット7内の蒸気が加熱されると、蒸気
ガイド体22が・加熱され、この輻射熱で主軸20内が
温められるからてあり、これにより主軸20内に設けて
ある温度センサ4でポット7内の蒸気温度を測定する場
合の精度が高くなる。以上述べたこの発明によれば、ワ
ーク表面に酸ノ化皮膜が均一に形成されるとともに、ワ
ークの取付け取外しが容易でかつワーク支持機構の位置
決めが容易で、ワーク近傍の測温精度が向上する表面処
理装置を提供てきる。
図面の簡単な説明第1図は従来の表面処理装置の一例を
示す概略構成図、第2図はこの発明の要部であるワーク
支持機構の概略構成を示す部分断面図、第3図はこの発
明による熱処理装置の一実施例を示す概略構成図、第4
図は同実施例のポット、ワークおよび蒸気ガイド体の配
置関係を説明するための図である。
1・・・・・・炉、3・・・・・・蓋、4・・・・・・
温度センサ、5・・・・・・ヒータ、6・・・・・・蒸
気発生装置、7・・・・・・ポット、8・・・・・・ワ
ーク、10,11・・・・・・ワーク取付アーム、12
・・・・・・支持台、13・・・・・穴13aを有する
脚板、15・・・・・蒸気管、16・・・・・・俳気管
、20・・・・・穴20aを有する主軸、21・・・・
・・ローラ、22・・・・蒸気ガイド体、23・・・・
・化やへい板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内部に蒸気が給排可能でかつ周部に配設した加熱装
    置により前記内部蒸気が軸方向にほぼ均一に加熱可能な
    筒状の処理炉と、この処理炉内にこの軸方向のほぼ中央
    位置に着脱可能に収納された主軸と、この主軸に互いに
    間隔を存して取付けられ前記主軸の外周方向からワーク
    の取付け取外しが可能なワーク取付部材と、前記主軸、
    ワークとの間にこのワークに対して離間しかつ前記主軸
    を包囲するように配設され前記処理炉内の蒸気をワーク
    外周に導くための蒸気ガイド体とを備えた熱処理装置。 2 主軸を筒状として温度センサを挿入可能にするとと
    もに周壁に内部と貫通する複数個の穴を形成した特許請
    求の範囲第1項記載の熱処理装置。3 内部に蒸気が給
    排可能でかつ周部に配設した加熱装置により前記内部蒸
    気が軸方向にほぼ均一に加熱可能な筒状の処理炉と、こ
    の処理炉内にこの軸方向のほぼ中央位置に着脱可能に収
    納された主軸と、この主軸に互いに間隔を存して取付け
    られた前記主軸の外周方向からワークの取付け取外しが
    可能なワーク取付部材と、前記主軸、ワークとの間に、
    このワークに対して離間しかつ前記主軸を包囲するよう
    に配設され前記処理炉内の蒸気をワーク外周に導くため
    の蒸気ガイド体と、前記主軸の一部に取付けられ前記処
    理炉内に前記主軸等を収納時にこの処理炉内壁に転接し
    主軸の位置決めおよびガイドとなるローラを備えた熱処
    理装置。 4 主軸を筒状として温度センサを挿入可能にするとと
    もに周壁に内部と貫通する複数個の穴を形成した特許請
    求の範囲第3項記載の熱処理装置。 5 内部に蒸気が給排可能でかつ周部に配設した加熱装
    置により前記内部蒸気が軸方向にほぼ均一に加熱可能な
    筒状の処理炉と、この処理炉内にこの軸方向のほぼ中央
    位置に着脱可能に収納された主軸と、この主軸に互いに
    間隔を存して取付けられた前記主軸の外周方向からワー
    クの取付け取外しが可能なワーク取付部材と、前記主軸
    、ワークとの間に、このワークに対して離間しかつ前記
    主軸を包囲するように配設され前記処理炉内の蒸気をワ
    ーク外周に導くための蒸気ガイド体と、前記ワーク取付
    部材と前記処理炉の蒸気流入口との間に配設され蒸気が
    ワークに直接触れるのを防ぐしやへい体とを備えた熱処
    理装置。 6 主軸を筒状として温度センサを挿入可能にするとと
    もに周壁に内部と貫通する複数個の穴を形成した特許請
    求の範囲第5項記載の熱処理装置。
JP9154380A 1980-07-04 1980-07-04 熱処理装置 Expired JPS6047348B2 (ja)

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JPS5719380A JPS5719380A (en) 1982-02-01
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5173684A (en) * 1989-09-08 1992-12-22 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Low molecular weight organic liquid sensor and detection system using same
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CN115233146B (zh) * 2022-07-06 2024-05-07 迈格发(上海)科技股份有限公司 一种金属零部件蒸汽处理装置

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