JPS61501355A - Heat treatment using an automatic temperature control heater - Google Patents

Heat treatment using an automatic temperature control heater

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JPS61501355A
JPS61501355A JP60501327A JP50132785A JPS61501355A JP S61501355 A JPS61501355 A JP S61501355A JP 60501327 A JP60501327 A JP 60501327A JP 50132785 A JP50132785 A JP 50132785A JP S61501355 A JPS61501355 A JP S61501355A
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Abstract

Apparatus and process for selectively heat treating at least a portion of an article in the field with autoregulated heating. The autoregulated heating is provided by a heater including at least a first magnetic material disposed along the portion of the article to be heat treated. The first magnetic material has a magnetic permeability which sharply changes at temperatures at or near the autoregulating (AR) temperature thereof. The changes in permeability result in corresponding changes in the skin depth of the first magnetic material and, hence, the heating produced therein responsive to a.c. current passing therethrough. By maintaining the a.c. current constant in amplitude and frequency, the first magnetic material and the portion of the article are regulated at substantially the AR temperature of the first magnetic material. By selecting the first magnetic material to have AR temperature substantially corresponding to the temperature at which metal anneals, tempers, hardens, softens, stress relieves or the like, heat treating at an autoregulated temperature is achieved. The autoregulated heater can be incorporated into the article or can be applied to the article thereafter, in each case permitting in field heat treating. Autoregulated heating can also be achieved by any of various multilayer structures to provide desired autoregulation effects.

Description

【発明の詳細な説明】 日 節ヒータを いてj−なう熱処 の 背 冶金学の分野に於て、熱処理は様々な目的のために利用されている。広い意味で 云えば、熱処理は材料の特性を制御するためのすべての温度的な処理を包含して いる0例えば、鉄その他の金属合金に於ける焼入れや焼戻しは、特に広く知られ ている熱処理方法である。[Detailed description of the invention] Heat treatment using a solar heater The back of In the field of metallurgy, heat treatments are used for various purposes. in a broad sense In other words, heat treatment encompasses all thermal treatments to control the properties of materials. For example, quenching and tempering of iron and other metal alloys is particularly widely known. This is a heat treatment method.

金属特性の所望の改変を目的とする熱処理は、多くの場合、特定の温度で最適の 条件下で実施される。このような熱処理期間中に於ける温度の制御を行なうため に、一般的には加熱炉や、ヒータとサーモスタットを組み合わせた複雑な装置等 が使用されている。Heat treatments aimed at desired modification of metal properties often have an optimal carried out under conditions. To control the temperature during this heat treatment period In general, heating furnaces and complex devices that combine heaters and thermostats are used. is used.

而して、多くの場合、熱処理は物品が使用現場に提供される前に実施されるよう になっている。即ち、物品の特性は、製造所や工場或いはその他の製造設備中に ある段階で決定される。然しなから、物品を取り付ける際や、物品が相当の期間 使用された後に、加熱炉やオーブン著しくはヒータとセーモスタントを組み合わ せた装置等を用いることな(、当該物品をその使用現場或いは取り付けられた位 置に於て当該物品の冶金学的特性を改変することが望ましい場合が多々ある。即 ち例えば、寒冷地に敷設したパイプライン中に於けるパイプセクションの特性が 劣化した場合、当該パイプセクションを取り外すことなくその使用現場で直接こ れに熱処理を施すことが望ましい、同様に、ストレスや疲労、或いは温度等がパ イプライン中のパイプセクションや橋梁の支柱等に悪影響を及ぼしている場合、 その使用現場に於て熱処理を施すことが望ましい、更にまた、多量の中性子照射 を受けたスチールは一般的にその脆性が増大している。また、取り付けられた位 置に於てストレスを除去することも重要な意義がある。Therefore, heat treatment is often carried out before the article is delivered to the site of use. It has become. In other words, the characteristics of an article are It will be decided at some stage. However, when installing the item, or if the item has been left unused for a considerable period of time, After being used in a heating furnace or oven, the heater and thermostat are combined. Do not use any equipment, etc. that is It is often desirable to modify the metallurgical properties of the article at some point in time. Immediately For example, the characteristics of a pipe section in a pipeline installed in a cold region are In case of deterioration, the pipe section in question may be removed directly at the site of its use without being removed. It is desirable to apply heat treatment to the If it is having a negative impact on the pipe sections in the pipe line or the bridge supports, etc. It is desirable to perform heat treatment at the site of use, and also to apply a large amount of neutron irradiation. Steels that have been subjected to oxidation generally have increased brittleness. Also, the installed position It is also of great significance to remove stress in the environment.

上記の如き状況、若しくは他の状況に於ても、物品の成る一部分に対してのみ熱 処理が必要な場合があり、そのような場合には、上記熱処理は当該部分にのみ限 定すべきであり、しかもこれらの部分は均一な温度で加熱すべきであることが判 明している。即ち、物品の一部分だけを硬化、軟化、耐久性の増強、ストレス除 去、焼入れ、焼戻し或いは他の処理を施すべき場合があり、そのような場合には 局部的な熱処理を施すことが望rしい。In situations such as those mentioned above, or even in other situations, heat may be applied to only a portion of the article. Treatment may be necessary, and in such cases, the above heat treatment should be limited to the relevant area only. It has been determined that these areas should be heated at a uniform temperature. It's clear. In other words, only a portion of the article can be hardened, softened, increased in durability, or relieved from stress. In some cases, it may be necessary to remove, quench, temper or otherwise process the material. It is desirable to perform localized heat treatment.

の 概 本発明によれば、自動温度関節ヒータを用いて金属製の物品をその使用現場に於 てその特性を改変するための熱処理を施し得る装置及び方法が提供される。上記 自動温度調節ヒータは物品の熱処理を必要とする箇所に配置され、これにより局 部的な熱処理が可能となる。Overview of According to the present invention, an automatic temperature joint heater is used to place metal articles at the site of use. Apparatus and methods are provided that allow heat treatment to be applied to modify the properties of a material. the above Automatic temperature control heaters are placed in the areas where heat treatment is required on the article, thereby providing localized heat treatment. Partial heat treatment becomes possible.

更にまた、上記自動温度調節ヒータは、その自動関節温度(autoregul at4ng temperature)より下の温度と上の温度との間でその侵 入度が大幅に変化する磁性体材料から成る少なくとも第一の磁性体層を有してい る。上記自動関節温度は、キュリ一温度との関連で決定されのちのであり、当該 キュリ一温度の近(の温度となる。上記侵入度の変化は、上記第一の磁性体材料 に加えられる交流電流によって生み出される熱のレベルの変動に応して発生する 。従って、本発明の典拠となるCarter及びKrummeの米国特許第4, 256.945号「自動温度調節ヒータJに記載されている如く、ヒータに発生 する熱量は、ヒータの温度と逆の関係を有している。ヒータの温度とヒータが発 生する熱との上記の如き逆関係は、ヒータの自動温度調節機能若しくは自己温度 調節機能をもたらすものである。このように、本発明の目的は、金MMの物品を その使用現場に於て自動温度調節ヒータによって決定される温度に於て熱処理す ることにある。Furthermore, the above-mentioned automatic temperature control heater has its automatic joint temperature at4ng temperature). The magnetic layer has at least a first magnetic layer made of a magnetic material with a significantly varying degree of penetration. Ru. The automatic joint temperature mentioned above is determined in relation to the Curie temperature, and the The temperature is close to the Curie temperature.The change in the penetration degree is the same as that of the first magnetic material occurs in response to fluctuations in the level of heat produced by alternating current applied to . Accordingly, the Carter and Krumme U.S. Pat. As described in No. 256.945 "Automatic Temperature Control Heater J," The amount of heat generated has an inverse relationship with the temperature of the heater. Heater temperature and heater The above-mentioned inverse relationship with the heat generated is due to the heater's automatic temperature control function or self-temperature. It provides regulatory functions. Thus, it is an object of the present invention to produce articles of gold MM. Heat treated at a temperature determined by an automatic temperature control heater at the site of use. There are many things.

更にまた、本発明の目的は、自動温度調節ヒータの少なくとも一つの磁性体層に 自動調節された熱を発生させることにあり、その場合上記磁性体層は例えば焼入 れ、焼戻し等の熱処理が行なわれるべき温度に実質的に対応する自動調節温度を 有するよう構成される。Furthermore, an object of the present invention is to provide at least one magnetic layer of an automatic temperature control heater. The purpose is to generate self-regulated heat, in which case the magnetic layer is quenched, for example. and a self-adjusting temperature that substantially corresponds to the temperature at which the heat treatment such as tempering is to be carried out. configured to have.

本発明のもう一つの目的は、熱処理を施すべき物品に取り付ける自動温度調節ヒ ータに於て、少なくとも二つの熱伝導性の層を有し、その一つは磁性体層から成 り、他の− ゛つは抵抗の低い非磁性体層から成り、上記磁性体層は上記物品の 熱処理のために必要な所望の温度と実質的に等しい自動調節温度を有するような 上記自動温度調節ヒータを提−供することにある。このような実施例に於ては、 ヒータの温度が上記自動調節温度より低い当初の時期に於ては交流電流は上記磁 性体層の浅い領域を流れ、ヒータの温度が上記自動調節温度以上になると電流は 上記抵抗の低い非磁性体層へ侵入し、これにより自動調節温度以上の温度に達す ると熱の発生量が大幅に減少するようになっている。所望の熱処理温度と実質的 に等しい温度に於ける自動調節機能は、一般的に上記磁性体層のキュリ一温度よ りも数度低い温度に於て達成される。更にまた、上記抵抗の低い非磁性体層の厚 さを適切に設定することにより、上記ヒータから外部に電磁波信号が漏洩、放射 されないようにするためのシールド効果を得ることができる。Another object of the present invention is to provide an automatic temperature control device for attaching to articles to be heat treated. The device has at least two thermally conductive layers, one of which is composed of a magnetic layer. The other part consists of a non-magnetic layer with low resistance, and the magnetic layer is the material of the article. such as having a self-adjusting temperature substantially equal to the desired temperature required for heat treatment. An object of the present invention is to provide the above-mentioned automatic temperature control heater. In such embodiments, During the initial period when the heater temperature is lower than the above automatic adjustment temperature, the alternating current is The current flows through the shallow region of the sexual body layer, and when the temperature of the heater exceeds the above automatic adjustment temperature, the current stops flowing. Penetrates into the non-magnetic layer with low resistance, thereby reaching a temperature higher than the self-adjusting temperature. This results in a significant reduction in the amount of heat generated. Desired heat treatment temperature and substantially The automatic adjustment function at a temperature equal to temperature is also achieved several degrees lower. Furthermore, the thickness of the non-magnetic layer with low resistance By appropriately setting the You can obtain a shield effect to prevent being attacked.

更に別の実施例に於ては、使用現場に於て熱処理を施すべき物品に対して取り付 けられ、これに熱を伝達する自動温度調節ヒータに於て、複数の磁性体層を有す るものが提供される。当該実施例に於ては、上記のそれぞれ異なった磁性体層に 対応する異なった自動温度関節機能が達成されるよう、交流電流の接続が上記そ れぞれの磁性体層に切僕え可能なようになっている。これにより、物品に対して 幾つかの異なつた温度の熱処理を施すことが可能となる0例えば焼入れのような 熱処理が、所定の温度と時間を指定した複数の熱処理段階を含む場合、上記の如 き実施例であれば選択された温度に於ける選択された自動温度調節が可能となる ものである。上記自動温度調節ヒータの二つの磁性体層の間に、これらと接触す る形で抵抗の低い磁性体層を設け、物品の使用現場に於て物品に対して選択的な 自動温度調節を行ない得るようにした自動温度調節ヒータを提供することも可能 である。In still other embodiments, it is possible to attach the In an automatic temperature control heater that transfers heat to the provided. In this embodiment, each of the above-mentioned different magnetic layers is The alternating current connection is as above so that the corresponding different automatic temperature joint functions are achieved. It is designed so that it can be attached to each magnetic layer. This allows for goods to It is possible to perform heat treatments at several different temperatures, such as quenching. If the heat treatment involves multiple heat treatment steps with predetermined temperatures and times, then In this embodiment, selected automatic temperature adjustment at a selected temperature is possible. It is something. Between the two magnetic layers of the above automatic temperature control heater, there is a A magnetic material layer with low resistance is provided in the form of It is also possible to provide an automatic temperature control heater that can perform automatic temperature adjustment. It is.

本発明の更にもう一つの目的は、上に述べたような自動温度調節ヒータのいずれ か任意のものを、熱処理を施すべき物品若しくはその物品の一部分に一体的に取 り付けることである。上記の如く物品と一体化されたヒータは、所望の箇所に取 り付けられ、これに交流電流を接続して作動させることにより使用現場に於て熱 処理を施すことが可能となる。この場合、上記ヒータは物品内に固着若しくは物 品に沿って一体的に形成されている0例えばスチールバイブの場合、上記バイブ 自体が自動温度d節ヒータの磁性体層によって作製される。Yet another object of the present invention is to provide any of the above-mentioned automatic temperature regulating heaters. or any other material integrally attached to the article or part of the article to be heat-treated. It is to attach. The heater integrated with the article as described above can be installed at the desired location. By connecting an alternating current to it and activating it, heat is generated at the site of use. It becomes possible to perform processing. In this case, the heater may be stuck inside the item or For example, in the case of a steel vibrator, the vibrator is integrally formed along the product. itself is made by a magnetic layer of an automatic temperature d-node heater.

本発明のもう一つの目的は、金属製の物品の所望の部分の周囲にその使用現場に 於て自動温度調節ヒータを巻き付け、上記ヒータの磁性体層の自動調節温度に対 応する温度によって、自動調節された熱処理を施す方法を提供することにある。Another object of the present invention is to attach the metal article at the site of its use around the desired part of the article. An automatic temperature adjustment heater is wrapped around the heater, and the magnetic layer of the heater is adjusted to the automatic adjustment temperature. The object of the present invention is to provide a method of automatically controlling heat treatment according to a corresponding temperature.

その場合、上記磁性体層としては所望の熱処理温度に実質的に等しい自動調節温 度を有するものが選択される。In that case, the magnetic layer has a self-adjusting temperature that is substantially equal to the desired heat treatment temperature. Those with a certain degree are selected.

このように、本発明の主要な目的は、制御された雰囲気中で熱処理を行なう必要 のあるオーブン型加熱炉や複雑なヒータ及びサーモスタットを用いることなく、 物品の使用現場に於て簡便に且つ効果的に実施し得る熱処理方法を提供すること にある。Thus, the main objective of the present invention is to eliminate the need for heat treatment in a controlled atmosphere. without using an oven-type heating furnace or complicated heaters and thermostats. To provide a heat treatment method that can be easily and effectively carried out at the site where articles are used. It is in.

本発明の最後の目的は、物品に対する熱処理により硬化、軟化、ストレス除去、 焼入れ、焼戻し、強化若しくは他の処理を施し、これによって物品の機能若しく は使用目的に適合する所望の冶金学的特性を発現、維持及び/又は再現せしめる 自動温度調節された加熱手段を提供することにある0例えば、使用現場に於て過 剰に硬化し、或いは放射線照射により脆性が増大し、或いは機械加工により過剰 に加工硬化し、或いはまた使用現場に於て繰り返し生じる疲労によりひび割れ若 しくは破損を生じる虞れのある物品若しくはその一部分のストレスを排除するこ とにある。また、本発明は使用現場に於て取り付けられたま−のスチールに熱処 理を施し、且つその熱処理温度を適切に決定することにより物品に対して窒化若 しくは炭化等の表面処理を施すことにある。The final object of the present invention is to harden, soften, and remove stress through heat treatment of articles. Quenching, tempering, strengthening or other treatments that improve the functionality or develops, maintains and/or reproduces the desired metallurgical properties compatible with the intended use. The purpose of the present invention is to provide heating means with automatic temperature control. Excessive hardening, increased brittleness due to radiation exposure, or excessive machining. It may harden due to work, or cracks or cracks due to repeated fatigue in the field of use. or eliminate stress on the item or part of it that could cause damage. It's there. The present invention also provides heat treatment to the installed steel at the site of use. By applying heat treatment and appropriately determining the heat treatment temperature, the product can be nitrided or Another option is to perform surface treatment such as carbonization.

阻血迎51μ旬兜1 第1図は、本発明にか\る自動温度調節ヒータを用いて使用位置に取り付けられ たま\のパイプに熱処理を施している状態を示す説明図、 第■図及び第m図は、自動温度調節ヒータのそれぞれ異第■図は、第m図に示し た本発明にか\るヒータの一実施例の正面斜視図、 第V図は、本発明に従い、スプリングに対してその最終使用特性を付与するよう 熱処理を施す状態を示す説明図、第■図は、自動温度関節ヒータと、熱処理を施 すべき物品を、それらが一体となって単一の曲げられたエレメントを形成した状 態を示す説明図、 第4図は、熱処理を施すべき物品と、熱処理の温度を選択的に制御し得る自動温 度調節ヒータとから成る三r:J構造のパイプを示す正面斜視図である。Ischemic reception 51μ Shunto 1 Figure 1 shows the automatic temperature control heater according to the present invention installed in the operating position. An explanatory diagram showing the state in which Tama\ pipes are being heat treated, Figures ■ and m are different from the automatic temperature control heater. Figure ■ is shown in figure m. A front perspective view of an embodiment of the heater according to the present invention, FIG. An explanatory diagram showing the state of heat treatment, Figure 2 shows the automatic temperature joint heater and the heat treatment the objects to be used together to form a single curved element. An explanatory diagram showing the state of Figure 4 shows the articles to be heat treated and the automatic temperature control system that can selectively control the temperature of the heat treatment. FIG. 3 is a front perspective view showing a pipe of 3R:J structure consisting of a temperature adjustment heater.

の ゛ 第1図を参照すれば、同図には金属性のパイプセクション100が、他のパイプ セクション102及び104の間に結合された状態で示されている。上記パイプ セクション100は、パイプライン106に沿っての一部として設けられ、望ま しくはオイル若しくはガス等の流体を輸送するようになっている。このような状 態に於て、パイプセクション100はその構造及び特性に悪影響を及ぼす様々な 条件に曝されることがある。例えば、熱的な変化はパイプセクション100に対 してストレスを与える。また、パイプセクション100に沿ってその使用現場で 溶接を行なう場合には、溶接のあとストレスを除去する必要がある。上記の如く ストレスを除去し、若しくはパイプセクション100の冶金学上に於ける特性を 向上させるために、パイプセクション100をその使用現場で(取り付けたま\ の状態で)熱処理するために、自動温度調節ヒータ110が設けられる。この場 合、熱処理に於ける過剰加熱や加熱不足によって悪影響が生じることのないよう 上記熱処理は極めて正確に制御する必要がある。of゛ Referring to FIG. 1, a metallic pipe section 100 is connected to another pipe. It is shown coupled between sections 102 and 104. above pipe Section 100 is provided as part along pipeline 106 and has a or for transporting fluids such as oil or gas. This kind of situation Under certain circumstances, the pipe section 100 may be subject to various May be exposed to conditions. For example, a thermal change may affect pipe section 100. and stress. Also, along the pipe section 100 at its site of use. When welding, it is necessary to remove stress after welding. as above Remove stress or improve the metallurgical properties of pipe section 100 In order to improve An automatic temperature control heater 110 is provided for heat treatment (in this state). this place In case of heat treatment, make sure that there are no negative effects due to excessive heating or insufficient heating. The heat treatment described above needs to be controlled very precisely.

後述する如く、自動温度関節ヒータ110は様々な形態をとり得るが、いずれの 場合に於ても上記自動温度調節ヒータ110は、fatバイブセクション100 (若しくは他のワークピース)の長手方向に沿って加熱の必要な箇所に配置され 、(bllパイプセフシラン10の使用現場に於て熱処理に適切な温度に調節す るものでなければならない、更にまた、上記自動温度調節ヒータ100は熱処理 を施すべきパイプセクション100の特定の領域りに沿って、均一な温度を維持 する特性を有する必要がある。As described below, automatic temperature joint heater 110 can take a variety of forms; In this case, the automatic temperature control heater 110 is a fat vibe section 100. (or other workpiece) where heating is required. (Adjust the temperature to the appropriate temperature for heat treatment at the site where bll pipe cefsilane 10 is used. Furthermore, the automatic temperature control heater 100 must be heat-treated. maintain a uniform temperature along the specific area of the pipe section 100 to be treated. It is necessary to have the characteristics that

第1図を再度参照すれば、同図には交流電源(a、c、 current 5o urce) 112が示されている。上記電源112は、′一定の”電流を供給 する電源であり、望ましくは選択された一定の周波数を有するものである。上記 電流はこれが加?構造114中を流れ得るように接続される。Referring again to Figure 1, the figure shows AC power supplies (a, c, current 5o source) 112 is shown. The power supply 112 supplies a 'constant' current. , preferably having a selected constant frequency. the above Does this add current? Flowably connected through structure 114 .

第■図及び第m図には、上記発熱構造114の幾つかの実施例が示されている。Several embodiments of the heat generating structure 114 are shown in FIGS.

第■図に於ては、単一の磁性体ji202を巻き付けたパイプセクション200 が示されている。上記磁性体ri202は、上記磁性体層202を使用現場に於 て上記パイプセクション200の周りに1ヲ回した状態に保つためのクランプ部 材204を有している。また、上記磁性体層202は、指定された抵抗率(ρ) と透磁率(μ)を有しており、これらの抵抗率と透磁率は自動調節温度(aut oregulationtemperature )の上と下とで急激に変化す るようなものが選定されている。上記自動調節温度は、従来は多くの場合、上記 磁性体1ii200のキュリ一温度より数度低い値に設定されている。磁性体材 料の幾つかの例を下記の表に示す。In Fig. 2, a pipe section 200 wrapped with a single magnetic material It is shown. The above-mentioned magnetic material ri 202 can be used at the site where the above-mentioned magnetic material layer 202 is used. A clamp part for keeping the pipe section 200 in a 1-turn state. It has a material 204. Further, the magnetic layer 202 has a specified resistivity (ρ). and magnetic permeability (μ), and these resistivity and magnetic permeability are determined by the automatic adjustment temperature (aut The temperature changes rapidly between the top and bottom of the regulation temperature. The following items have been selected. Conventionally, the automatic temperature adjustment described above is It is set to a value several degrees lower than the Curie temperature of the magnetic material 1ii200. magnetic material Some examples of materials are shown in the table below.

材 料 キュリ一温度 ρ(Ωc+m) 実効透磁率30%Ni残部Fe 10 0℃ 80X104100− 30036%N+残部Fe 279℃ 82X  10” ↓42%Ni残部Fe 325℃ 71X104200−60046% Ni残部Fe 460℃ 46X 10” ↓52%Ni残部Fe ’ 565 ℃ 43x10−e ↓80%Ni残部Fe 460℃ 58X 10” 40 0−1000Kovarコバール 435℃ 49X 10” ↓上記磁性体F i202の透磁率(μ)の値は、周知の通り、上記自動調節温度より充分低い温 度に於ては実質的に実効透磁率と等しく、自動調節温度よりも高い温度に於ては 略lとなるものである。温度の変化に伴う上記透磁率の変化比例している。即ち 、温度が上記自動関節温度にまで上昇すると、上記透磁率は例えば400から1 まで低下し、これにより上記侵入度は約20倍に増大する。侵入度の増加は、交 流電流が当初制限されて流れていた断面積を増加させる結果となる。その場合、 交流電流が磁性体材料中を流れる深さに関する電流の分布状態は、指数関数に従 うものであす、即ち、tを厚さ、S、D、を侵入度とした場合、〔1−e/S、 D、)の割合で低下するものである。従って、電流の63.2%は侵入度の1倍 の領域内に制限されて流れる。即ち、I2Rが発生する熱であり、こ\でI2が 比較的′一定“であるとした場合、Rの変化はそのま\発生する熱の変化となっ て表れるものである。従って、磁性体202の温度が自動関節温度以上に上昇す ると、発生する上記T2R熱は低下する。逆に、温度が自動調節温度以下に低下 すると、上記■2Rpp!は侵入度の変化に従って増大する。このような効果が 、ヒータの自動調節#H,能若しくは自己調節機能を特徴づけるものである0本 発明に於て用いられる“一定”の電流とは、電流の変化(ΔI)と抵抗の変化( ΔR)とが下記の式を満たす場合を指している。Material Curie temperature ρ (Ωc+m) Effective magnetic permeability 30% Ni balance Fe 10 0℃ 80X104100-30036%N + balance Fe 279℃ 82X 10” ↓42% Ni balance Fe 325℃ 71X104200-60046% Ni balance Fe 460℃ 46X 10” ↓52%Ni balance Fe’ 565 ℃ 43x10-e ↓80% Ni balance Fe 460℃ 58X 10” 40 0-1000Kovar Kovar 435℃ 49X 10” ↓ Above magnetic material F As is well known, the value of magnetic permeability (μ) of i202 is determined at a temperature sufficiently lower than the above automatic adjustment temperature. at temperatures substantially equal to the effective permeability and at temperatures higher than the self-adjusting temperature. It is abbreviated as l. The change in magnetic permeability above with the change in temperature is proportional. That is, , when the temperature rises to the above-mentioned automatic joint temperature, the above-mentioned magnetic permeability increases from 400 to 1, for example. This increases the degree of penetration by about 20 times. Increasing the degree of penetration This results in an increase in the cross-sectional area through which the flowing current was initially restricted. In that case, The current distribution with respect to the depth through which an alternating current flows through a magnetic material follows an exponential function. In other words, when t is the thickness and S and D are the penetration depth, [1-e/S, D,). Therefore, 63.2% of the current is 1 times the degree of penetration The flow is restricted to the area of In other words, I2R is the heat generated, and this causes I2 to If it is assumed to be relatively 'constant', then the change in R will be the same as the change in the heat generated. This is what is expressed. Therefore, the temperature of the magnetic body 202 rises above the automatic joint temperature. As a result, the generated T2R heat is reduced. Conversely, if the temperature drops below the automatic adjustment temperature Then, the above ■2Rpp! increases as the degree of penetration changes. This kind of effect , heater automatic adjustment #H, 0 that characterizes the function or self-adjustment function The “constant” current used in the invention refers to the change in current (ΔI) and the change in resistance (ΔI). ΔR) satisfies the following formula.

再度第■図を参照すれば、磁性体層202に“一定の”交流電流が通じられたと き、上記電流は上記磁性体1’Ei 202の温度が上記自動調節温度より低い 場合には、外周の浅い領域に限定されて流れる。温度が上昇し、上記自動調節温 度を超えると、侵入度はより深い領域まで達し、これによりN流はより広い断面 積の部分を流れることになる。これによって発生する熱は減少する。Referring again to FIG. The current is applied when the temperature of the magnetic body 1'Ei 202 is lower than the automatic adjustment temperature. In some cases, the flow is limited to a shallow area around the periphery. The temperature rises and the above automatic adjustment temperature As the degree of penetration is exceeded, the degree of penetration reaches deeper regions, which allows the N flow to reach a wider cross-section It will flow through the product part. This reduces the heat generated.

磁性体層202が熱伝導性を有する場合には、侵入度が浅い場合に於て発生した 熱は、バイブセクション200へ伝達される。また、磁性体層202のそれぞれ の部分に於てそれぞれの温度に対応した熱が発生するから、冷たい領域には多く の熱が供与され、温かい領域には少しの熱しか与えられない、このようにして、 磁性体Fi 202から発せられる熱は、所定の長さの領域L(第1図参照)の 温度をこれが均一なレベルになるまで上昇させる0本発明にか\る第■図に示し た装置に於ては、上記の均一な温度レベルは磁性体1:1202の自動調節温度 に対応し、これは即ち上記領域りに於て所望の熱処理が行なわれる温度に対応す る。When the magnetic layer 202 has thermal conductivity, this phenomenon occurs when the degree of penetration is shallow. Heat is transferred to the vibrator section 200. Moreover, each of the magnetic layers 202 Since heat corresponding to each temperature is generated in each part, there is a lot of heat in cold areas. of heat is delivered, and the warmer areas receive less heat, in this way, The heat emitted from the magnetic material Fi 202 spreads over a region L of a predetermined length (see Figure 1). In accordance with the present invention, the temperature is increased until it reaches a uniform level, as shown in FIG. In the device, the above uniform temperature level is achieved by automatically adjusting the temperature of the magnetic material 1:1202. This corresponds to the temperature at which the desired heat treatment is carried out in the above region. Ru.

具体的には、上記第一の磁性体層202の自動調節温度は、パイプセクション1 00の焼入れ温度に対応して選択可能である。その場合、磁性体Fi202の磁 性体合金として適切なものを選択することにより、キュリ一温度近くの自動調節 温度として1120℃(コバルトのキュリ一温度)のような高い自動関節温度を 発生させることも容易に可能である。Specifically, the automatically adjusted temperature of the first magnetic layer 202 is It can be selected according to the quenching temperature of 0.00. In that case, the magnetic material Fi202 By selecting an appropriate material alloy, automatic adjustment to near Curie temperature can be achieved. A high automatic joint temperature such as 1120 degrees Celsius (one temperature of cobalt) It is also easily possible to generate it.

パイプセクション100を作製するためのスチール若しくは他の金属(例えば合 金)の熱処理は、殆どの場合上記自動関節温度の上回温度よりも低い温度で実施 可能であるン従って、自動関節温度が所望の熱処理温度と実質的に一致するよう な合金を適切に選択することが可能である。Steel or other metal (e.g., composite material) from which pipe section 100 is made In most cases, the heat treatment for gold) is carried out at a temperature lower than the above automatic joint temperature. It is therefore possible to automatically ensure that the joint temperature substantially matches the desired heat treatment temperature. It is possible to select an appropriate alloy.

通常、熱処理は予め定められた所定の時間だけ行なわれるものであるから、上記 所望の熱処理時間を達成するため、上記電源112が選択的にオンとオフの状態 に切り換えられるようなものであっても良い。或いはまた、上記ヒータ(若しく はヒータを兼ねる物品)が、上記電源112を必要に応じて選択的に接続若しく は分離可能にするためのプラグ若しくは接点部材を有するように構成しても良い 。Usually, heat treatment is carried out for a predetermined period of time, so the above The power source 112 is selectively turned on and off to achieve the desired heat treatment time. It may also be something that can be switched to. Alternatively, the heater (or (item that also serves as a heater) can selectively connect or connect the power source 112 as necessary. may be configured to have a plug or contact member to enable separation. .

再度第1図を参照すれば、電源112は、パイプセクション100及び磁性体層 110間に接続されていることが理解される。この実施例に於ては、上記パイプ セクション100は例えば抵抗の低い非磁性体材料である。上記磁性体層110 の侵入度が増大したときには、電流は最終的にパイプセクション100の部分へ 広がって流れるようになる。そのため抵抗Rが急激に低下し、I2R熱は僅がし 込・発生しなくなる。必要であれば、電源112を保護するための回路(図示せ ず)を設けることも可能である。上記磁性体層110の厚さは、その温度がキュ リ一温度以上に達したとき電流をバイブセクション100中へ広がって流れるよ うにする厚さでなければならない。上記磁性体層の厚さは、様々な厚さとするこ とが可能であるが、望ましくは(実効透磁率に於ける)侵入度の1.0倍ないし  1.8倍とされる。Referring again to FIG. 1, the power supply 112 connects the pipe section 100 and the magnetic layer. It is understood that the connection is made between 110 and 110. In this example, the above pipe Section 100 is made of, for example, a non-magnetic material with low resistance. The magnetic layer 110 When the degree of penetration of It will spread and flow. Therefore, the resistance R decreases rapidly, and the I2R heat is slightly reduced. Contains/occurs no longer. If necessary, provide circuitry (not shown) to protect power supply 112. It is also possible to provide a The thickness of the magnetic layer 110 is determined by its temperature. When the temperature exceeds 1, the current spreads and flows through the vibrator section 100. It must be as thick as possible. The thickness of the magnetic layer may vary. is possible, but preferably 1.0 times the penetration degree (in terms of effective magnetic permeability) or It is said to be 1.8 times.

第tiに示したパイプセクション100が抵抗の低い材料でない場合には、上記 電源112は上記磁性体FillOに直接的に接続するようにしても良く、その 場合、必要に応じて磁性体層110にこれを電源112に接続するためのカップ リングエレメント(図示せず)を設けるようにしても良い。If the pipe section 100 shown in ti is not a low resistance material, then The power source 112 may be directly connected to the magnetic material FillO, and If necessary, a cup is provided on the magnetic layer 110 to connect it to the power source 112. A ring element (not shown) may also be provided.

次に第■図を参照すれば、同図にはヒータ30Lを巻き付けたパイプセクション 300が示されており、上記ヒータ301は低抵抗の層302(例えばfI)と 、これを囲繞する磁性体層304とを有している。上記1ii 302及び30 4は互いに接触しており、いずれも熱的な伝導性を有している。上記ヒータ30 1に交流電流を通じると、上記自動調節温度以下に於ける当初の期間中は電流は 浅い部分に限定して流れ、自動m節温度以上になると上記低抵抗の部分へ広がっ て流れるようになる。これにより上記パイプセクション300に対し上記自動温 度調節ヒータ301と接触した領域に於て熱が与えられることになる。Next, if you refer to Figure ■, it shows the pipe section around which the heater 30L is wrapped. 300 is shown, the heater 301 having a low resistance layer 302 (e.g. fI). , and a magnetic layer 304 surrounding it. 1ii above 302 and 30 4 are in contact with each other and both have thermal conductivity. The above heater 30 When an alternating current is passed through 1, during the initial period below the above automatic adjustment temperature, the current is The flow is limited to shallow areas, and when the temperature exceeds the automatic m node, it spreads to the areas of low resistance mentioned above. It starts to flow. As a result, the automatic temperature control for the pipe section 300 is performed. Heat will be applied to the area in contact with temperature adjustment heater 301.

第■図には、前記ヒータ301と同様の自動温度調節ヒータ400に対して、実 質的に一定の交流電流を通ずるための接続状態が示されている。電源402から 供給される交流電流は、最初のうちは外側の磁性体rfJ404の外周表面近く に制限されて流れる。内側の層406は抵抗の低い非磁性体層406から成り、 バイブ、支柱、桁等々の硬い物品408の周囲を囲繞している。上記磁性体Ji i404がその自動調節温度(多くの場合そのキュリ一温度より数度低い温度) 以下である場合には、上記磁性体層内に多大の熱が発生する。温度が上記自動関 節温度以上に上昇すると、交流電流は抵抗の低い層406中へ侵入し、その結果 として発生する熱が減少する。即ち、当技術分野に於て公知の通り、上記a、c 、電流は温度が上記自動調節温度以下であるときには、主として層404の外側 の表面(ループ状の回路に近接した面)に沿って流れる。温度が上記自動調節温 度に達すると、上記交流電流は、層406がその実効透磁率を有するときの侵入 度の望ましくは数倍の厚さを有する層404を貫通して層406中へ広がり、そ の結果+”R2は減少する。FIG. A connection is shown for passing a qualitatively constant alternating current. From power supply 402 The supplied alternating current is initially near the outer peripheral surface of the outer magnetic body RFJ404. flow is restricted to. The inner layer 406 consists of a non-magnetic layer 406 with low resistance, It surrounds a hard article 408 such as a vibrator, strut, girder, etc. The above magnetic material Ji The i404 automatically adjusts its temperature (often several degrees below its curio temperature) If it is below, a large amount of heat will be generated within the magnetic layer. The temperature is automatically When raised above the nodal temperature, the alternating current penetrates into the lower resistance layer 406, resulting in The heat generated as a result decreases. That is, as known in the art, the above a and c , the current flows mainly outside the layer 404 when the temperature is below the self-adjusting temperature. (the surface close to the loop-shaped circuit). The temperature is automatically adjusted above Once the alternating current reaches the extends through layer 404 and into layer 406, preferably several times as thick as the As a result, +”R2 decreases.

第■図に示したヒータに対する交流電流の接続は、第■図に示したものと同様の 形態で行なうことが可能である。The alternating current connections to the heaters shown in Figure ■ are similar to those shown in Figure ■. It is possible to do this in the form of

更にまた、第■図のヒータは第■図に示す如き中空の物品の代わりに中留の物品 に巻き付けてこれの熱処理を行なうことが可能である。このような熱処理として は、焼入れ、焼戻し、耐久性の増強、延性の増大化、応力の除去、或いはその他 の金属部材の冶金学的な特性に影響を与える処理が含まれる。上記熱処理は、所 望の特性を確保し、維持し或いは再現させるために、金属部材の組立て工程、修 理過程若しくはサービス過程に於て行なうことができる。Furthermore, the heater of Fig. It is possible to heat-treat this by winding it around the body. As such heat treatment hardening, tempering, increasing durability, increasing ductility, relieving stress, or other includes treatments that affect the metallurgical properties of metal parts. The above heat treatment In order to ensure, maintain or reproduce the desired properties, the assembly process and repair of metal parts are This can be done during the processing or service process.

次に第V図を参照すれば、同図にはベリリウム−銅の層502と、磁性体合金層 504とから成るスプリング5ooが示されている。柔軟で延性を有する上記ベ リリウム−銅の層502は、所望の箇所に取付は可能なよう形成さ、れ、取り付 けられるようになっている。これを取り付けた後、上記磁性体合金層504を電 源506に接続して交流を流を通ずると、先ずヒータ500の温度が上昇する。Referring now to FIG. V, there is shown a beryllium-copper layer 502 and a magnetic alloy layer 502. A spring 5oo consisting of 504 is shown. The above-mentioned base is flexible and ductile. The lyllium-copper layer 502 is formed so that it can be attached at a desired location. It is now possible to be kicked. After attaching this, the magnetic alloy layer 504 is When the heater 500 is connected to the source 506 and an alternating current is passed through it, the temperature of the heater 500 first increases.

上記温度はFi504のキュリ一温度に調節される。上記調節温度は、実質的に 上記ベリリウム−銅の層502が硬化して強度を増し、スプリングとしての焼入 れが行なわれる温度に対応するようになっている。この熱処理は望ましくは約4 00’Cで数分間行なわれる。他の合金、即ち例えばアルミニウムとマグネシウ ムの合金等もこのような低い温度で短い時間の熱処理で硬化により、本発明にか −るヒータによって熱処理されるのに通している。The temperature is adjusted to the Curie temperature of Fi504. The above adjustment temperature is substantially The beryllium-copper layer 502 hardens to increase its strength and is quenched as a spring. It corresponds to the temperature at which this occurs. This heat treatment is preferably about 4 00'C for several minutes. Other alloys, i.e. aluminum and magnesium Metal alloys can also be hardened by heat treatment at such low temperatures and for a short period of time, so that they can be cured according to the present invention. - heat treated by a heater.

硬化処理を行なう代わりに、高温若しくは長時間の加熱を行なうことにより合金 を軟化処理することも可能である。Instead of hardening, alloys can be hardened by heating at high temperatures or for long periods of time. It is also possible to perform a softening treatment.

従って、本発明は硬化処理と同様に軟化処理にも通用可能なものである。Therefore, the present invention is applicable to softening treatment as well as hardening treatment.

次に第■図を参照すれば、同図には電カケーブル600がクランプリング604 によってターミナルバス602に於て終結している状態が示されている。上記リ ング604は当初は柔軟で、ケーブル600の終結部に折り曲げて適合可能なよ うになっている。上記リング604は磁性体合金(前記の表を参照)から成り、 交流電流がこれに供給されるようになっている。上記リング604はその自動調 節温度に調節する機能を有し、所望の最終的な使用のための機能を達成するため 硬化する。従って、上記リング604は、加熱処理されるべき物品であると同時 にヒータとしての役割を果たしている。Next, referring to FIG. A state where the terminal bus 602 is terminated is shown. Above list The cable plug 604 is initially flexible so that it can be bent and adapted to the termination of the cable 600. The sea urchin is turning. The ring 604 is made of a magnetic alloy (see table above), Alternating current is supplied to it. The ring 604 is self-adjusting. Has the ability to adjust to a moderate temperature and achieve the function for the desired end use harden. Therefore, the ring 604 is an article to be heat treated and at the same time It plays a role as a heater.

第1図ないし第■図を再度参照すれば、これらの図に示された本発明にか\る実 施例は、使用現場に於て物品の周りにヒータが巻き付けられるものに限定される 訳ではないという点に留意すべきである0本発明は、ヒータと物品が一体的な構 造となっている実施例も包含するものである。Referring again to FIGS. 1 to 2, the practical aspects of the invention shown in these figures Examples are limited to those where the heater is wrapped around the article at the site of use. It should be noted that this does not mean that the heater and the article are integrated. It also includes embodiments that are structured.

即ち加熱されるべき物品自体が磁性体材料で作製され、これが自分自身の温度を 自動調節するようにすることができる。更にまた、物品が複数の層を含むような 実施例も可能であり、例えば第1図に示したパイプが、磁性体層と、当該磁性体 層に対して同軸に配置された非磁性体層とによって構成されるようにしても良い 、そのような実施例のものは、第■図に於けるFi302と304の役割を果た す、同様に、上記パイプを、非磁性体材料を間に挟んだ二つの磁性体層て構成す るようにしても良い、そのような実施例に於いては、ヒータ402が、加熱され るべき物品に沿って配置され、且つ熱処理を施すべき物品の少なくとも一部とな っている点を除けば、第■図に於ける三つの層404ないし408と同様の作動 を示すものである。第■図には、同軸に設けられた二つの磁性体層702及び7 04と、その間に設けられた非磁性体層706から成る三つの層を有するパイプ 700が示されている。“一定の”交流電源708は、層702又は層704の 自動調節温度以下に於て、パイプ700の外側の層又は内側の屡に流れる電流を 切換え可能なように接続されている。That is, the article to be heated is itself made of magnetic material, which controls its own temperature. It can be made to adjust automatically. Furthermore, the article may include multiple layers. Examples are also possible; for example, the pipe shown in FIG. It may also be composed of a non-magnetic layer coaxially arranged with respect to the magnetic layer. , such an embodiment plays the role of Fi 302 and 304 in FIG. Similarly, the above pipe is made up of two magnetic layers with a non-magnetic material sandwiched between them. In such embodiments, the heater 402 may be heated. is placed along the article to be heat-treated and forms at least a part of the article to be heat-treated. The operation is similar to that of the three layers 404 to 408 in FIG. This shows that. FIG. 3 shows two magnetic layers 702 and 7 coaxially provided. 04 and a non-magnetic layer 706 provided between them. 700 is shown. A “constant” AC power source 708 is provided in layer 702 or layer 704. When the temperature is below the self-adjusted temperature, the current flowing through the outer layer or the inner layer of the pipe 700 is Switchably connected.

上記パイプ700は、熱処理を施すべき物品と、これに沿って設けられるヒータ との両方を兼ねている。The pipe 700 includes an article to be heat-treated and a heater installed along the article. It serves as both.

更にまた、いずれの実施例に於ても、必要に応じて単に交流電源をヒータに接続 し、これに電流を通ずるだけで所望の熱処理を繰り返し施すことが可能である点 にも留意しなければならない。Furthermore, in either embodiment, simply connect an AC power source to the heater if desired. However, it is possible to repeatedly apply the desired heat treatment simply by passing an electric current through it. You must also keep in mind that

更にまた、使用現場に於ける熱処理のもう一つ異なった実施例に於ては、本発明 に従い上記の如き様々なメカニズムにより金属を加熱すると共に、ガスを用いて 使用現場で上記の如く加熱された金属を赤熱せしめ、窒化若しくは炭化反応を生 ぜしめることも可能である。炭化若しくは窒化反応は表面処理技術として公知で あり、本発明に従えば上記反応が使用現場に於て物品が自動調節された温度に加 熱された状態で実施される。Furthermore, in another different embodiment of in-situ heat treatment, the present invention Accordingly, metals are heated by various mechanisms such as those mentioned above, and also by using gas. At the site of use, the heated metal is heated as described above to cause a nitriding or carbonizing reaction. It is also possible to force it. Carbonization or nitridation reactions are known as surface treatment techniques. According to the present invention, the above reaction occurs when the article is exposed to an automatically controlled temperature at the site of use. It is carried out in a heated state.

当業者であれば、上記の説明から様々な実施例に於て絶縁手段や回路保護手段を 設けたりすることが可能であろう。Those skilled in the art will be able to understand from the above description the insulation means and circuit protection means in various embodiments. It would be possible to set one up.

また、当業者であれば、上記の説明に基づいて他の多くの変更実施例や改良実施 例を容易に想到し得るであろう。Those skilled in the art will also be able to make many other modifications and improvements based on the above description. Examples can easily be thought of.

従って、それらの変更実施例や改良実施例は、以下の請求の範囲に規定された本 発明の範囲に属するものである。Accordingly, such modifications and improvements may be included in the scope of the invention as defined in the following claims. It falls within the scope of the invention.

国際yAを報告Report international yA

Claims (35)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.物品の冶金学的特性を改変する方法に於て、自動調節温度と、当該自動調節 温度より上の温度と下の温度に於て大幅に変化する透磁率とを有する少なくとも 第一の磁性体材料を用いるにより自動調節された温度を発現せしめるステップと 、 上記自動調節された温度を発現せしめるステップに於て、上記第一の磁性体材料 に対して実質的に一定の電流値と周波数を有する交流電流を通ずるステップと、 上記物品をその使用位置に取り付けたまゝの状態に於て当該物品の所望の箇所に 対して、上記第一の磁性体材料から上記の如くして発生される自動温度調節され た熱により実質的に上記自動調節された温度に於て熱処理を施すステップと、 から成ることを特徴とする上記の方法。1. In a method of modifying the metallurgical properties of an article, the self-adjusting temperature and the self-adjusting at least one material having a permeability that varies significantly above and below the Developing an automatically regulated temperature by using the first magnetic material; , In the step of developing the automatically regulated temperature, the first magnetic material passing an alternating current having a substantially constant current value and frequency to; While the above-mentioned article is attached to its use position, place it at the desired location on the article. On the other hand, the automatic temperature control generated as described above from the first magnetic material is applying heat treatment at substantially the automatically regulated temperature using heat generated by the process; The above method, characterized in that it consists of: 2.上記第一の磁性体材料を、熱処理を施すべき物品の一部分として一体的に形 成するステップを含む請求の範囲第1項記載の方法。2. The above-mentioned first magnetic material is integrally formed as a part of the article to be heat-treated. 2. The method of claim 1, comprising the step of: 3.上記熱処理のステップが、上記物品の少なくとも一部分を焼戻しするステッ プを含む請求の範囲第2項記載の方法。3. The heat treating step includes tempering at least a portion of the article. 3. The method of claim 2, comprising: 4.上記熱処理のステップが、上記物品の少なくとも一部分を焼入れするステッ プを含む請求の範囲第2項記載の方法。4. The heat treatment step includes hardening at least a portion of the article. 3. The method of claim 2, comprising: 5.上記熱処理のステップが、上記物品の少なくとも一部分を焼戻しするステッ プを含む請求の範囲第1項記載の方法。5. The heat treating step includes tempering at least a portion of the article. 2. The method of claim 1, comprising: 6.上記熱処理のステップが、上記物品の少なくとも物品の一部分を焼入れする ステップを含む請求の範囲第1項記載の方法。6. The heat treating step hardens at least a portion of the article. A method according to claim 1, comprising the steps of: 7.上記第一の磁性体材料を、上記物品から分離されたエレメントとして形成す るステップと、上記第一の磁性体材料を上記物品の一部分に対してこれに熱が伝 導されて加熱されるように取り付けるステップと、を含む請求の範囲第1項記載 の方法。7. forming the first magnetic material as an element separate from the article; transferring said first magnetic material to a portion of said article; and the step of attaching the device to be heated by heating. the method of. 8.上記熟処理のステップが、上記物品の少なくとも一部分を焼戻しするステッ プを含む請求の範囲第7項記載の方法。8. The maturing step includes tempering at least a portion of the article. 8. The method of claim 7, comprising: 9.上記熱処理を施すべき物品の一部分に対応するよう上記第一の磁性体材料の 寸法を決定するステップを含む請求の範囲第7項記載の方法。9. of the first magnetic material so as to correspond to a portion of the article to be subjected to the heat treatment. 8. The method of claim 7, including the step of determining dimensions. 10.金属製の物品の冶金学的特性を改変する方法に於て、少なくとも上記物品 の一部に対して自動温度調節された熱を供給するため、上記物品の使用現場に於 て作動可能な自動温度調節ヒータを上記物品と一体的に結合せしめるステップと 、 少なくとも上記物品の熱処理温度に実質的に対応する自動調節温度を有する第一 の磁性体材料を含む自動温度調節ヒータを形成するステップと、 上記ヒータとこれに結合された上記物品の温度を、少なくとも上記第一の磁性体 材料のキュリー温度に略等しい温度となるように温度制御するステップと、上記 温度制御するステップに於て、上記第一の磁性体材料に実質的に一定の電流値及 び周波数を有する交流電流を供給するステップと、 から成る上記の方法。10. A method for modifying the metallurgical properties of a metal article, comprising at least the above-mentioned article. at the point of use of the above article to provide automatically temperature-controlled heat to a portion of the article. integrally combining an automatic temperature regulating heater operable with the article; , a first having a self-adjusting temperature substantially corresponding to at least the heat treatment temperature of said article; forming a self-temperature regulating heater comprising a magnetic material; The temperature of the heater and the article coupled thereto is controlled by at least the first magnetic material. a step of controlling the temperature so that the temperature is approximately equal to the Curie temperature of the material; In the step of controlling the temperature, a substantially constant current value and a current value are applied to the first magnetic material. providing an alternating current having a frequency of The above method consists of: 11.上記自動温度調節ヒータを形成するステップが、その第一の磁性体材料と して上記自動調節温度以下の温度に於て少なくとも実効透磁率100を有するも のを選定するステップを含む請求の範囲第10項記載の方法。11. The step of forming the automatic temperature control heater includes the step of forming the first magnetic material. and has an effective magnetic permeability of at least 100 at a temperature below the above-mentioned automatic adjustment temperature. 11. The method of claim 10, including the step of selecting a. 12.上記自動温度調節ヒータを形成するステップが、上記第一の磁性体材料を 第一の層として設定するステップと、 上記第一の磁性体材料とは異なる材料で作製された第二の層を設定するステップ と、 上記第一及び第二の層をこれらが互いに電気的な接触を保つよう配置するステッ プを含み、 これにより上記第一の層の透磁率の値が1を大幅に超過するときには電流の殆ど が上記第一の層の浅い領域を流れ、且つ、上記第一の層の透磁率の値が実質的に 1となったときには電流の殆どが上記第二の層を流れるように構成したことを特 徴とする請求の範囲第10項記載の方法。12. The step of forming the automatic temperature control heater includes forming the first magnetic material. configuring as the first layer; Setting a second layer made of a material different from the first magnetic material described above and, a step of arranging the first and second layers so that they maintain electrical contact with each other; including As a result, most of the current flows when the magnetic permeability value of the first layer greatly exceeds 1. flows in a shallow region of the first layer, and the magnetic permeability value of the first layer is substantially 1, most of the current flows through the second layer. 11. The method according to claim 10, wherein the method comprises: 13.上記自動温度調節ヒータを形成するステップが、上記第一の磁性体材料を 第一の層として設定するステップと、 上記第一の磁性体材料とは異なる材料で作製された第二の層を設定するステップ と、 上記第一及び第二の層をこれらが互いに電気的な接触を保つよう配置するステッ プを含み、 これにより上記第一の層の透磁率の値が1を大幅に超過するときには電流の殆ど が上記第一の層の浅い領域を流れ、且つ、上記第一の層の透磁率の値が実質的に 1となったときには電流の殆どが上記第二の層を流れるように構成したことを特 徴とする請求の範囲第11項記載の方法。13. The step of forming the automatic temperature control heater includes forming the first magnetic material. configuring as the first layer; Setting a second layer made of a material different from the first magnetic material described above and, a step of arranging the first and second layers so that they maintain electrical contact with each other; including As a result, most of the current flows when the magnetic permeability value of the first layer greatly exceeds 1. flows in a shallow region of the first layer, and the magnetic permeability value of the first layer is substantially 1, most of the current flows through the second layer. 12. The method according to claim 11, characterized in that 14.上記第二の層を設定するステップが、当該第二の層として電気抵抗の低い ものを選定するステップを含む請求の範囲第13項記載の方法。14. In the step of setting the second layer, the second layer has low electrical resistance. 14. The method of claim 13, including the step of selecting. 15.上記第二の層を設定するステップが、当該第二の層として上記第一の層の 自動調節温度よりも高い自動調節温度を有する第二の磁性体材料を選定するステ ップを含む請求の範囲第13項記載の方法。15. The step of setting the second layer includes setting the second layer as the second layer of the first layer. A step for selecting a second magnetic material having a self-adjusting temperature higher than the self-adjusting temperature. 14. The method of claim 13, comprising: 16.上記温度制御するステップが、物品の使用現場に於て実施される請求の範 囲第10項記載の方法。16. Claims in which the step of controlling the temperature is carried out at the site where the article is used The method according to paragraph 10. 17.上記物品と上記ヒータがそれぞれ個別のエレメントであり、 上記一体的に結合するステップが物品の使用現場に於て実施されると共に、上記 ヒータを加熱されるべき物品の一部分に対して熱伝導が可能なように配置するス テップを含む請求の範囲第16項記載の方法。17. the article and the heater are each separate elements; The above-mentioned integrally joining step is carried out at the site of use of the article, and the above-mentioned A method of arranging a heater so that it can conduct heat to a portion of the article to be heated. 17. The method of claim 16, comprising step. 18.上記温度制御するステップが、上記物品の温度をこれが焼戻しされる温度 に維持するステップを含む請求の範囲第17項記載の方法。18. The temperature controlling step includes controlling the temperature of the article to the temperature at which it is tempered. 18. The method of claim 17, including the step of maintaining . 19.上記温度制御するステップが、上記物品の温度をこれが焼入れされる温度 に維持するステップを含む請求の範囲第17項記載の方法。19. The temperature controlling step includes controlling the temperature of the article to the temperature at which it is quenched. 18. The method of claim 17, including the step of maintaining . 20.上記ヒータ及び物品の温度を、上記第一の磁性体材料の自動調節温度若し くは上記第二の磁性体材料の自動調節温度に選択、切換え可能に調節するステッ プを含む請求の範囲第15項記載の方法。20. The temperature of the heater and the article is adjusted to the automatically controlled temperature of the first magnetic material. or a step that can be selected and switched to automatically adjust the temperature of the second magnetic material. 16. The method of claim 15, comprising: 21.上記物品が最初は充分な延性を有すると共に、上記温度制御するステップ に先立って上記金属製の物品を所望の形態に形成せしめた後、上記温度制御ステ ップにより当該物品を強化するステップを含む請求の範囲第10項記載の方法。21. The article is initially sufficiently ductile and the temperature controlled step After forming the metal article into a desired shape prior to 11. The method of claim 10, further comprising the step of reinforcing the article by adding a binder to the article. 22.上記温度制御するステップの後に上記物品を取り付けたまゝの状態でこれ に表面処理を施すステップを含む請求の範囲第10項記載の方法。22. After the above temperature control step, this is done with the above article still attached. 11. The method according to claim 10, further comprising the step of subjecting the substrate to a surface treatment. 23.上記表面処理ステップが、上記物品の表面を窒化するステップを含む請求 の範囲第22項記載の方法。23. A claim in which the surface treatment step includes a step of nitriding the surface of the article. The method according to item 22. 24.上記表面処理ステップが、上記物品の表面を炭化するステップを含む請求 の範囲第22項記載の方法。24. A claim in which the surface treatment step includes a step of carbonizing the surface of the article. The method according to item 22. 25.金属製の物品の少なくとも一部をその使用現場に於て熱処理する装置に於 て、熱処理を施すべき上記物品の所望の箇所に沿って下記(a)及び(b)項記 載の要素から成る自動温度調節ヒータを配置して成る上記の装置。 (a)上記物品の一部を熱処理すべき温度と実質的に対応するような第一の自動 調節温度を設定し、上記第一の自動調節温度以下に於てはその透磁率の値が1を 大幅に超過し、上記第一の自動調節温度以上に於ては上記透磁率が少なくとも工 に略等しい値を有する磁性体材料から成る第一の層。 (b)上記第一の層に交流電流を通ずる手段。25. In equipment that heat-treats at least a part of metal articles at the site of use. Then, apply the following items (a) and (b) along the desired location of the above article to be heat treated. The above-mentioned device comprises a self-temperature regulating heater comprising the above elements. (a) a first automatic means substantially corresponding to the temperature at which the part of said article is to be heat treated; The adjustment temperature is set, and the magnetic permeability value is 1 below the first automatic adjustment temperature. If the above-mentioned magnetic permeability exceeds the above-mentioned first automatic adjustment temperature by a large amount, A first layer of magnetic material having a value approximately equal to . (b) means for passing an alternating current through said first layer; 26.一定の電流値と一定の周波数を有し、上記第一の層に接続される電源を有 する請求の範囲第25項記載の装置。26. It has a constant current value and a constant frequency, and has a power supply connected to the first layer above. 26. The apparatus according to claim 25. 27.上記物品が焼戻し可能な金属から成り、上記第一の層の自動調節温度が、 熱処理を施すべき上記物品の一部分の焼戻し温度と実質的に等しい請求の範囲第 26項記載の装置。27. the article is comprised of a temperable metal, and the self-adjusting temperature of the first layer is substantially equal to the tempering temperature of the portion of said article to be heat treated; The device according to item 26. 28.上記物品が焼入れ可能な金属から成り、上記第一の層の自動調節温度が、 熱処理を施すべき上記物品の一部分の焼入れ温度と実質的に等しい請求の範囲第 26項記載の装置。28. the article is made of a hardenable metal, and the self-adjusting temperature of the first layer is claim 1, which is substantially equal to the quenching temperature of the portion of the article to be heat treated; The device according to item 26. 29.上記自動温度調節ヒータが、熱処理すべき物品の一部分と一体的に結合さ れた請求の範囲第25項記載の装置。29. The automatic temperature control heater is integrally connected to a part of the article to be heat treated. 26. The apparatus according to claim 25. 30.上記物品が円筒形であり、 上記自動温度調節ヒータが、上記物品の周囲に環状に巻き付けられてこれに熱処 理用の熱を付与する帯体として形成された請求の範囲第25項記載の装置。30. the article is cylindrical; The automatic temperature regulating heater is wrapped annularly around the article and heat-treated it. 26. The device of claim 25, wherein the device is formed as a strip for applying therapeutic heat. 31.上記物品がベリリウムー銅合金製のスプリングであり、 上記第一の層の自動調節温度が、上記スプリングがその耐久特性を増大させるよ うな温度と実質的に等しい温度である請求の範囲第25項記載の装置。31. The above article is a spring made of beryllium-copper alloy, The self-adjusting temperature of the first layer allows the spring to increase its durability properties. 26. The apparatus of claim 25, wherein the temperature is substantially equal to . 32.上記物品が台金であり、 上記第一の層の自動調節温度が、,熱処理を施すべき上記物品の一部分の脆性が 減少し当該部分におけるストレスの除去がなされる温度と実質的に等しい温度で ある請求の範囲第25項記載の装置。32. The above item is the base metal, The self-adjusting temperature of the first layer prevents the brittleness of the part of the article to be heat treated. at a temperature substantially equal to the temperature at which the stress in the area is reduced and the stress in the area is removed. 26. The apparatus of claim 25. 33.上記物品が合金であり、 上記第一の層の自動調節温度が、熱処理を施すべき上記物品の一部分を軟化しそ の延性を増大せしめる温度と実質的に等しい温度である請求の範囲第25項記載 の装置。33. the above article is an alloy; The self-adjusting temperature of the first layer is likely to soften the portion of the article to be heat treated. Claim 25, wherein the temperature is substantially equal to the temperature that increases the ductility of equipment. 34.上記自動温度調節ヒータが、 上記第一の層とは異なった抵抗率と透磁率特性を有し上記第一の層上に重ねられ る第二の層を有すると共に、上記第一の層及び第二の層上の二点が、上記第一の 層の自動調節温度以下の温度に於ては上記電源からの電流の大部分が上記第一の 層の浅い領域に制限されて流れ、上記第一の層の自動調節温度以上の温度に於て は上記第一の層の侵入度が上記第一の層の厚さ以上となり上記電流が実質的に上 記第二の層中をも流れるようにそれぞれ配置された請求の範囲第26項記載の装 置。34. The above automatic temperature control heater is overlaid on the first layer with different resistivity and permeability properties than the first layer. and two points on the first layer and the second layer correspond to the first layer. At temperatures below the self-adjusting temperature of the layer, most of the current from the power source flows through the first power source. The flow is restricted to the shallow region of the layer, and at temperatures above the self-regulating temperature of the first layer, When the degree of penetration of the first layer is greater than or equal to the thickness of the first layer, the current is substantially increased. 27. The device according to claim 26, each of which is arranged to flow also in the second layer. Place. 35.使用現場に於てそれ自身をその熱処理温度に加熱し得る物品に於て、下記 (a)及び(b)項記載の要素から成る自動温度調節ヒータを上記物品の使用現 場に於てその熱処理を施すべき箇所に固着せしめて成ることを特徴とする上記の 物品。 (a)上記物品の一部を熱処理すべき温度と実質的に対応するような第一の自動 調節温度を設定し、上記第一の自動調節温度以下に於てはその透磁率の値が1を 大幅に超過し、上記第ーの自動調節温度以上に於ては上記透磁率が少なくとも1 に略等しい値を有する磁性体材料から成る第一の層。 (b)使用現場に於て上記第一の層に交流電流を供給し得るよう使用現場に於て 上記第一の層に交流電源を結合するための手段。35. For articles that can be heated to their heat treatment temperature in the field of use, the following: An automatic temperature regulating heater consisting of the elements described in paragraphs (a) and (b) shall be installed in the use of the above article. The above-mentioned method is characterized in that it is fixed to the location where the heat treatment is to be performed in-situ. Goods. (a) a first automatic means substantially corresponding to the temperature at which the part of said article is to be heat treated; The adjustment temperature is set, and the magnetic permeability value is 1 below the first automatic adjustment temperature. If the above-mentioned magnetic permeability is significantly exceeded and the above-mentioned first automatic adjustment temperature is exceeded, the above-mentioned magnetic permeability is at least 1. A first layer of magnetic material having a value approximately equal to . (b) At the site of use so that alternating current can be supplied to the first layer at the site of use. A means for coupling an alternating current power source to said first layer.
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