JPS63183121A - 加圧式油焼入方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、各種の鋼材処理物を油冷して焼入れする真空
熱処理炉や雰囲気焼入炉における焼入方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、真空熱処理炉で鋼材処理物を油冷焼入れする場合
、真空加熱室で処理物を所定の焼入温度にまで加熱昇温
した後、これを冷却室に移し６００〜７００　Ｔｏｒｒ
　（７８，９〜９２Ｐａ）に減圧した雰囲気の下で油槽
内に浸漬するようにしている。この際多くの鋼種では所
期の急冷組織を発現させて材料特性を確保するため、特
にその初期冷却速度を高めることか肝要となる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、減圧下で油冷する従来の焼入方法では、焼入
れ直後に処理物のまわりで熱せられる油の沸騰が激しく
、処理物から焼入油への伝熱が蒸気膜を介して行われる
所謂蒸気膜段階が長く続く結果となる。しかるに、この
蒸気膜段階は処理物が焼入油に直に接触して伝熱される
対流段階に比較して冷却効率が悪く、初期１〜２秒での
冷却能を争う油冷鋼では、如何にして蒸気膜段階を早く
通過させるかが重要なポイントとなる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上述した技術的課題を、処理物を加熱昇温し
た後冷却室の油槽に浸漬して焼入れするに際し、該冷却
室の雰囲気を加圧することにより解決できるものとして
いる。

［作用コ すなわち、加圧した雰囲気の下で処理物を油焼入れすれ
ば、焼入油の沸点が加圧により上昇し、その結果処理物
の浸漬時における油の沸騰が抑制されることになるため
、処理物の冷却態様として蒸気膜段階から対流段階への
移行がそれだけ速やかに達せられるものとなる。

［実施例］ 以下、真空熱処理炉を用いた本発明の一実施例について
説明する。

まず、第１図に示す真空熱処理炉について概説する。真
空熱処理炉は、処理物Ｗを真空加熱する加熱室２と加熱
昇温後の同処理物Ｗを油冷する冷却室１とを隣設して構
成され、冷却室１に処理物Ｗの出入口３を設けるととも
に、冷却室１と加熱室２との間には両室を気密に仕切る
開閉自在な中間扉４を介設している。この冷却室１と加
熱室２とには、各々真空ポンプ５で室内を真空排気する
ための排気系６．７が付設されている。そして、冷却室
１にはその下部を凹設して焼入油Ｏを貯溜する油槽８が
形成されているとともに、該冷却室１内には処理物Ｗを
載荷して昇降する昇降機構９が設けられ、この昇降機構
９により処理物Ｗの油槽８に対する浸漬・引上げ作業を
行なうものとしている。また、冷却室１の上部には、そ
の内部にＮ２等の不活性（加圧）ガスを導入するための
ガス導入機構１０がファン１１と共に付設されている。

一方、前記加熱室２の内部には、断熱材で形成しヒータ
１３を内存した断熱室１２が設置されている。この断熱
室１２は内部の支持フレーム１４に処理物Ｗを載せ、こ
れを真空雰囲気で加熱昇温する。そして、断熱室１２は
全体が台車機構１５の上にセットされてあり、外設モー
タ１６により往復動され、前記中間扉４を開放した状態
で加熱室２から冷却室１側に搬出入できるようになって
いる。

本発明に係る焼入方法では、上記の真空熱処理炉を用い
、次の如く処理物Ｗを油焼入れすることになる。

まず、処理物Ｗを所定の手順で加熱室２内の断熱室１２
に収容し、真空雰囲気下でこれを所定の焼入温度にまで
加熱昇温する。このとき、中間扉４で隔離される冷却室
１の内部も真空排気され、減圧状態に保持される。しか
して、加熱室２での処理物Ｗの加熱終了後、中間扉４を
開き台車機構１５により断熱室１２を冷却室１側に搬出
し、断熱室１２内の処理物Ｗを冷却室１内の昇降機構９
の上に移す。そして、処理物Ｗを昇降機構９に移乗した
ならば、直ちに断熱室１２を台車機構１５により加熱室
２内に搬入して戻すようにし、中間扉４を閉じる。そし
て、この中間扉４の密閉と同時に前記ガス導入機構１０
から冷却室１内に不活性ガスを導入し、冷却室１の雰囲
気を減圧状態から大気圧乃至数気圧程度の圧力域にまで
加圧し、この加圧状態で昇降機構９を降下し処理物Ｗを
油槽８内の焼入油Ｏ中に浸漬する。この後、処理物Ｗを
油槽８から引上げて焼入れを終了し、出入口３から処理
物Ｗを取り出す。

このような加圧式の油焼入方法を採用すると、処理物Ｗ
が油槽８内に浸漬中は冷却室１内に不活性ガスによる加
圧雰囲気が作り出されるため、減圧雰囲気の場合に比較
して雰囲気圧に対応する焼入油Ｏの沸点が上昇する。こ
の結果として、処理物Ｗを油槽８内に浸漬した時にその
周囲で起こる油Ｏの沸騰が抑制されることになる。

第２図はかかる加圧式油焼入方法と従来の減圧式油焼入
方法とによる処理物Ｗの冷却パターンの差異を対比して
示すもので、従来パターン（図示点線）では焼入油の沸
騰が活性化されるため蒸気膜段階Ｉから対流段階■への
移行時間ｔｏが長く掛かるが、本発明パターン（図示実
線）では焼入油の沸騰が加圧により抑制されるため対流
段階■への移行時間ｔが短縮できるものとなる。

このように本発明の加圧式油焼入方法を利用すれば、焼
入時における蒸気膜段階から対流段階への移行が促進さ
れ、最も重要な初期冷却速度が高められる。従って、処
理物の焼入特性の改善が図れ、例えば大物処理物や軟焼
人材等の難焼入性の油冷鋼には特に有効なものとなり得
る。

なお、以上は真空熱処理（焼入）炉を用いる場合につい
て説明したが、本発明の加圧式油焼入方法は勿論雰囲気
焼入炉の場合も適用できるし、また油冷専用炉のみなら
ずガス焼入兼用タイプのものについても利用できる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の加圧式油焼入方法では加圧によ
り焼入油の沸点を上昇させ蒸気膜段階から対流段階への
移行を早めることで、処理物の焼入特性に改善効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼入方法に供する真空熱処理炉の概要
を示す概略断面図である。第２図は本発明による焼入油
の冷却特性と従来法によるそれとを対比して示す冷却パ
ターン図である。 １・・・冷却室 ２・・・加熱室 ８・・・油槽 １０・・・ガス導入機構 Ｗ・・・処理物 Ｏ・・・焼入油

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 処理物を加熱昇温した後冷却室の油槽に浸漬して焼入れ
   するに際し、該冷却室の雰囲気を加圧することを特徴と
   する加圧式油焼入方法。