JPWO2018101436A1 - Method of producing heat-treated metal sheet, and heat treatment apparatus - Google Patents

Method of producing heat-treated metal sheet, and heat treatment apparatus Download PDF

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Abstract

誘導加熱による金属板の加熱を開始する工程Aと、工程Aの後、金属板の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zとなるまで、誘導加熱による金属板の加熱を行う工程Bと、温度Yが特定値Zとなった後に、光加熱による金属板の加熱を開始する工程Cとを備える熱処理された金属板の製造方法。After the process A which starts heating of the metal plate by induction heating and the process A, the temperature Y of the place X at the lowest temperature of the metal plate becomes the specific value Z based on the Curie temperature by the induction heating A method for producing a heat-treated metal sheet, comprising: a step B for heating the metal plate; and a step C for starting heating of the metal plate by light heating after the temperature Y reaches a specific value Z.

Description

本発明は、熱処理された金属板の製造方法、及び、熱処理装置に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a heat-treated metal plate, and a heat treatment apparatus.

近年、自動車の軽量化や衝突時の安全性向上の観点から、熱処理により強靭性を増した高強度鋼板が用いられている。このような高強度鋼板の成形法としては、ホットプレスと呼ばれる成形方法が実用化されている。ホットプレスは、900℃〜1000℃に加熱された鋼板を、常温の金型でプレス加工することで、鋼板を焼入れしつつ成形させる手法であり、この手法を用いることにより鋼板強度を高めることができる。   BACKGROUND ART In recent years, high-strength steel sheets having increased toughness by heat treatment have been used from the viewpoint of weight reduction of vehicles and improvement in safety at the time of collision. As a method of forming such a high strength steel plate, a forming method called hot pressing has been put to practical use. Hot pressing is a method of forming a steel plate while hardening it by pressing a steel plate heated to 900 ° C. to 1000 ° C. with a mold at normal temperature, and using this method, the steel plate strength can be enhanced. it can.

鋼板を900℃〜1000℃域に加熱する手法としては、従来、通電加熱(例えば、特許文献1参照)、誘導加熱(例えば、特許文献2参照)、赤外線による光加熱(例えば、特許文献3参照)といった手法が存在する。   As a method of heating a steel plate to a 900 ° C. to 1000 ° C. range, conventionally, electric heating (see, for example, Patent Document 1), induction heating (see, for example, Patent Document 2), light heating by infrared rays (see, for example, Patent Document 3) There is a method such as).

通電加熱は、鋼板の両端に電極を取り付けて電極間に電流を印加することで、ワーク内部に発生するジュール熱により加熱する方法である。   The electric heating is a method of heating by Joule heat generated inside the work by attaching electrodes to both ends of a steel plate and applying a current between the electrodes.

誘導加熱は、コイルに高周波電流を流して磁界を発生させて鋼板に磁束を加え、鋼板内部に発生した渦電流によるジュール熱で加熱する方法である。   Induction heating is a method in which a high frequency current is caused to flow in a coil to generate a magnetic field to apply a magnetic flux to a steel plate, and heating is performed by Joule heat due to the eddy current generated inside the steel plate.

特開2002−18531号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-18531 特開2005−122983号公報JP, 2005-122983, A 特開2011―099567号公報JP, 2011-099567, A

しかしながら、通電加熱や誘導加熱による加熱方法では、原理的に、鋼板全体を温度ムラなく均一に加熱することが困難である。特に、近年、鋼板の形状は、多種多様であり、部分的に鋭角な部位等が存在する異形状の鋼板(矩形板状ではない鋼板)や、厚みの異なる部分を有する差厚鋼板(例えば、テーラードブランク材、特開2013−184221号公報参照)が存在する。このような鋼板に対しての均一な加熱処理は、より一層困難であり、温度ムラを抑えることが困難である。例えば、通電加熱では、両電極間における鋼板の断面積や板幅が一定でなければ、原理的に均一に加熱することができず、温度ムラが発生する。また、誘導加熱では、差厚鋼板のように厚さの異なる部分があると、厚い部分では昇温しにくい一方で薄い部分は昇温し易いため、昇温速度差に由来する温度ムラが発生する。そして、温度ムラが発生すると、ホットプレス後の鋼板の強度がばらついたり、所定の品質が得られないといった問題が生ずる。例えば、部分的に過熱された箇所に亀裂が発生するといった問題や、加熱不足の箇所の焼入れがうまく行われず、強度低下を招くといった問題が生ずる。   However, in principle, it is difficult to uniformly heat the entire steel plate without temperature unevenness in a heating method by electric current heating or induction heating. In particular, in recent years, the shapes of steel plates are various, and different-shaped steel plates (steel plates that are not rectangular plates) with partially acute-angled portions etc., or differential thick steel plates (for example, Tailored blanks, see JP 2013-184221 A). Uniform heat treatment to such a steel plate is even more difficult, and it is difficult to suppress temperature unevenness. For example, in the electric heating, if the cross-sectional area and the plate width of the steel plate between both electrodes are not constant, in principle, it can not be uniformly heated, and temperature unevenness occurs. Also, in induction heating, if there is a portion with a different thickness, such as a differential thickness steel plate, temperature rise is difficult in the thick part while temperature rise is easy in the thin part, so temperature unevenness due to temperature rise rate difference occurs Do. And if temperature nonuniformity occurs, the strength of the steel plate after hot pressing will vary, and the problem that a predetermined quality can not be obtained will arise. For example, there is a problem that a crack is generated at a partially heated portion, or a problem that hardening at a portion where heating is insufficient is not properly performed, resulting in a decrease in strength.

一方、赤外線による光加熱では、ある程度、温度ムラの発生を抑制する対応をとり得る。例えば、複数の光加熱用ランプのうち、鋼板の昇温しやすい部分(例えば、差厚鋼板であれば、厚さの薄い部分)を加熱するランプの出力を他のランプよりも弱くするといったように、各光加熱用ランプの出力を制御する方法が挙げられる。また、他の例として、複数のランプの配置を、ワークの形状に適した配置とする方法が挙げられる。   On the other hand, in the light heating by infrared rays, it is possible to take measures to suppress the occurrence of temperature unevenness to some extent. For example, among a plurality of light heating lamps, the output of a lamp that heats a portion of the steel plate that easily heats up (for example, a portion with a small thickness in the case of a differential thickness steel plate) is weaker than other lamps. There is a method of controlling the output of each light heating lamp. Another example is a method of arranging a plurality of lamps in an arrangement suitable for the shape of a workpiece.

本発明者らは、厚さ3.2mmの部分と厚さ1.6mmの部分とを有する差厚鋼板(図2A、図2Bのような形状の差厚鋼板)を、複数のマトリックス状に配置した光加熱ランプを用い、常温(25℃)から1000℃付近にまで加熱する試験において、温度ムラを抑制する検討をこれまで行ってきた。その結果、厚さ3.2mmの部分を加熱するランプと厚さ1.6mmの部分を加熱するランプとの出力を同じとした場合には、厚さ3.2mmの部分の温度が900℃となった時点での、厚さ1.6mmの部分との温度差がおよそ230℃であったのに対し、厚さ1.6mmの部分を加熱するランプの出力を厚さ3.2mmの部分を加熱するランプよりも特定の態様で落とした場合には、厚さ3.2mmの部分の温度が900℃となった時点での、厚さ1.6mmの部分との温度差をおよそ90℃にまで抑制することに成功している。   The present inventors arrange a differential thick steel plate (a differential thick steel plate having a shape as shown in FIGS. 2A and 2B) having a portion with a thickness of 3.2 mm and a portion with a thickness of 1.6 mm in a plurality of matrixes. In the test which heats from normal temperature (25 ° C) to near 1000 ° C using a light heating lamp, examination which controls temperature nonuniformity has been performed until now. As a result, the temperature of the 3.2 mm thick portion is 900 ° C., assuming that the output of the lamp heating the 3.2 mm thick portion and the lamp heating the 1.6 mm thick portion is the same. While the temperature difference with the 1.6 mm thick part was about 230 ° C at the time of reaching the point, the output of the lamp heating the 1.6 mm thick part was 3.2 mm thick If the temperature of the 3.2 mm thick part reaches 900 ° C, the temperature difference with the 1.6 mm thick part is approximately 90 ° C when dropped in a specific manner than the lamp to be heated Has succeeded in suppressing.

熱処理された金属板において、温度ムラは、できる限り少ないことが望ましい。また、近年、熱処理された金属板において、温度ムラのさらなる改善が要求されている。   In the heat-treated metal sheet, it is desirable that the temperature unevenness be as small as possible. Moreover, in the metal plate heat-treated in recent years, the further improvement of a temperature nonuniformity is requested | required.

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋼板等の金属板を加熱する際の温度ムラをより抑制することが可能な、熱処理された金属板の製造方法を提供することにある。
また、鋼板等の金属板を加熱する際の温度ムラをより抑制することが可能な熱処理装置を提供することにある。
This invention is made in view of the subject mentioned above, The objective provides the manufacturing method of the heat-treated metal plate which can suppress more the temperature nonuniformity at the time of heating metal plates, such as a steel plate. It is to do.
Another object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of further suppressing temperature unevenness when heating a metal plate such as a steel plate.

本発明者らは温度ムラをより抑制する方法について鋭意検討した。その結果、下記構成を採用することにより、鋼板等の金属板を加熱する際の温度ムラをより抑制することが可能であることに想到し、本発明を完成するに至った。   The present inventors diligently studied a method of further suppressing temperature unevenness. As a result, it is thought that it is possible to further suppress temperature unevenness when heating a metal plate such as a steel plate by adopting the following configuration, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明に係る熱処理された金属板の製造方法は、
誘導加熱による金属板の加熱を開始する工程Aと、
前記工程Aの後、前記金属板の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zとなるまで、前記誘導加熱による前記金属板の加熱を行う工程Bと、
前記温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始する工程Cとを備えることを特徴とする。
That is, the method for producing a heat-treated metal sheet according to the present invention
Process A which starts heating of the metal plate by induction heating,
A step B of heating the metal plate by the induction heating until the temperature Y of the lowest temperature portion X of the metal plate becomes a specific value Z based on the Curie temperature after the step A;
And C. starting the heating of the metal plate by light heating after the temperature Y reaches the specific value Z.

キュリー温度とは、その温度以上では磁性体の磁性が失われる温度(例えば、鉄ではおよそ770℃付近)である。
前記構成によれば、誘導加熱による金属板の加熱を開始した後、前記金属板の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Z(例えば、キュリー温度よりも5℃低い温度)となるまで、前記誘導加熱による前記金属板の加熱を行う(工程B)。
金属板のうち、加熱され易い箇所は、加熱され難い箇所Xと比較して先にキュリー温度に到達する。ここで加熱され難い箇所Xは、例えば、誘導加熱装置における磁束密度の低い領域に形成される。しかしながら、キュリー温度に到達すると磁性が失われるため、誘導加熱ではそれ以上加熱されない。そのため、誘導加熱が引き続き行われていたとしても、キュリー温度から大きく温度は変化しない。従って、箇所Xの温度Yが前記特定値Zに到達するまで誘導加熱は行われるが、加熱され易い箇所は、キュリー温度付近で維持され、それ以上ほぼ昇温しない。一方、箇所Xは、加熱され易い箇所がキュリー温度付近で昇温しないまま維持されている間も、誘導加熱により前記特定値Zにまで昇温される。
その結果、箇所Xの温度Yが前記特定値Zに到達したときには、最も加熱され易い箇所と、最も加熱され難い箇所(箇所X)との温度差が、キュリー温度と前記特定値Zとの差程度となる。例えば、鋼板の場合であれば、加熱され易い箇所が特定値Z(例えば、キュリー温度よりも5℃低い温度:765℃)に到達したときに、他の箇所は、キュリー温度(770℃)となるため、キュリー温度付近に到達した時点(770℃付近)において、鋼板全体での温度偏差(最も温度の低い箇所と最も温度の高い箇所との温度差)は、キュリー温度と前記特定値Zとの差程度(この例では、5℃程度)となる。
そして、このタイミングで、つまり、前記温度Yが前記特定値Zとなったタイミングで、光加熱による前記金属板の加熱を開始する(工程C)。これにより、キュリー温度付近からは、光加熱が開始される。キュリー温度付近で温度偏差を小さくした上で、光加熱を開始するため、所望温度(例えば、1000℃)到達時点での温度偏差を小さくすることができる。すなわち、特定値Z(770℃付近)においては温度ムラがほとんどない状態であり、そこから所望温度(例えば、1000℃)までの昇温(例えば、1000℃−770℃=230℃の昇温)であるため、温度ムラが発生しにくい構成となっている。
なお、本発明者らによれば、厚さ3.2mmの部分と厚さ1.6mmの部分とを有する上述した差厚鋼板を用いた試験において、厚さ3.2mmの部分の温度が900℃となった時点での、厚さ1.6mmの部分との温度差をおよそ40℃にまで抑制できる。
以上、前記構成によれば、異形状の金属板(矩形板状ではない金属板)や、厚みの異なる部分を有する金属板等、金属板が如何なる形状であっても、加熱する際の温度ムラをより抑制することが可能となる。
なお、昇温速度は低下するものの、電源側でパワーを増大させたり、誘導加熱装置としてトランスバース型の加熱装置を用いる、誘導コイルに流れる電流の周波数を高くする、誘導コイルの巻き数を増大させる等の対策により、誘導加熱により、キュリー温度以上に加熱することは可能である。しかしながら、本発明では、誘導加熱によりキュリー温度以上に加熱するような構成とはせず、キュリー温度付近において、それ以上大きく昇温しない構成とした。例えば、誘導加熱装置の装置構成や、誘導コイルを流れる電流の周波数の設定、誘導加熱の加熱条件の設定等によって、キュリー温度以上の加熱が制限される構成が挙げられる。具体的には、キュリー点以上の加熱時に必要な電力や周波数の可変が可能な機能や制御を備えない装置や、トランスバース型の装置等を用いない通常の誘導コイルを備えた装置が挙げられる。これにより、キュリー温度付近で温度ムラ抑制が可能となる。また、従来、金属板の加熱に使用していた装置よりも、シンプルな装置とすることができるメリットもある。
The Curie temperature is a temperature (for example, around 770 ° C. for iron) at which the magnetism of the magnetic substance is lost above the temperature.
According to the above configuration, after the heating of the metal plate by induction heating is started, the temperature Y of the place X at the lowest temperature of the metal plate is a specific value Z based on the Curie temperature (e.g. The heating of the metal plate by the induction heating is performed until the temperature reaches 5 ° C.) (step B).
The portion of the metal plate which is likely to be heated reaches the Curie temperature earlier than the portion X which is difficult to be heated. Here, the portion X which is difficult to be heated is formed, for example, in a region of low magnetic flux density in the induction heating device. However, when the Curie temperature is reached, the magnetism is lost, so induction heating does not further heat it. Therefore, even if induction heating is continuously performed, the temperature does not largely change from the Curie temperature. Therefore, induction heating is performed until the temperature Y of the portion X reaches the specific value Z, but the easily heated portion is maintained near the Curie temperature, and the temperature does not substantially rise. On the other hand, the portion X is also heated to the specific value Z by induction heating while the portion that is likely to be heated is maintained without raising the temperature near the Curie temperature.
As a result, when the temperature Y of the place X reaches the specific value Z, the temperature difference between the place which is most likely to be heated and the place (the place X) which is most difficult to heat is the difference between the Curie temperature and the specific value Z It becomes degree. For example, in the case of a steel plate, when the easily heated portion reaches a specific value Z (for example, a temperature 5 ° C. lower than the Curie temperature: 765 ° C.), the other portions have the Curie temperature (770 ° C.) Therefore, at the time when the temperature reaches around the Curie temperature (around 770 ° C.), the temperature deviation (the temperature difference between the place with the lowest temperature and the place with the highest temperature) over the entire steel plate is the Curie temperature and the specific value Z (In this example, about 5 ° C.).
Then, at this timing, that is, at the timing when the temperature Y reaches the specific value Z, heating of the metal plate by light heating is started (step C). Thereby, light heating is started from around the Curie temperature. Since the light heating is started after the temperature deviation is reduced near the Curie temperature, the temperature deviation at the time when the desired temperature (for example, 1000 ° C.) is reached can be reduced. That is, at the specific value Z (around 770 ° C.), there is almost no temperature non-uniformity, and the temperature rise from that point to the desired temperature (eg, 1000 ° C.) (eg, 1000 ° C.-770 ° C. = 230 ° C. rise) Because of this, temperature unevenness is unlikely to occur.
According to the present inventors, the temperature of the 3.2 mm thick portion is 900 in the test using the above-described difference thick steel plate having the 3.2 mm thick portion and the 1.6 mm thick portion. The temperature difference with the portion of 1.6 mm in thickness at the time when the temperature is reached can be suppressed to about 40 ° C.
As mentioned above, according to the said structure, even if it is a metal plate of what kind of shape, such as a metal plate (a metal plate which is not a rectangular plate shape) and a metal plate which has a part from which thickness differs, temperature unevenness at the time of heating Can be further suppressed.
Although the heating rate decreases, the power is increased on the power supply side, a transverse heating device is used as the induction heating device, the frequency of the current flowing through the induction coil is increased, and the number of turns of the induction coil is increased. It is possible to heat above the Curie temperature by induction heating by measures such as However, in the present invention, the configuration is not such that the temperature is heated to the Curie temperature or more by induction heating, and the temperature is not increased further around the Curie temperature. For example, there is a configuration in which heating above the Curie temperature is limited by the device configuration of the induction heating device, the setting of the frequency of the current flowing through the induction coil, the setting of the heating condition of the induction heating, and the like. Specifically, a device without a function or control capable of changing power or frequency necessary for heating above the Curie point or a device with a normal induction coil without using a transverse device etc. may be mentioned. . Thereby, temperature nonuniformity suppression becomes possible in the Curie temperature vicinity. Also, there is an advantage that the apparatus can be made simpler than the apparatus conventionally used for heating a metal plate.

前記構成において、前記工程Cは、前記工程Aから所定期間経過した後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始する工程であってもよい。   In the above-mentioned configuration, the step C may be a step of starting heating of the metal plate by light heating after a predetermined period has elapsed from the step A.

例えば、同じ材質及び形状の金属板をライン等で加熱する場合、誘導加熱の条件が同じである限り、各誘導加熱の工程において、誘導加熱を開始してから箇所Xの温度Yが特定値Zとなるまでの期間は概ね同じである。そこで、例えば、センサー等を用いて誘導加熱を開始してから箇所Xの温度Yが特定値Zとなるまでの時間を予め計測しておけば、実際にライン等で加熱する場合には、誘導加熱開始からの経過期間のみを計測することで、前記温度Yが前記特定値Zとなるタイミングを把握できる。従って、予め計測した経過期間を基にして、工程Cを開始するタイミング、すなわち、前記工程Aからの経過時間(前記所定期間)を決定すれば、加熱するごとに金属板の温度をセンサー等で測定しなくても、適切なタイミングで、光加熱による加熱を開始することが可能となる。   For example, when heating metal plates of the same material and shape with a line or the like, as long as the induction heating conditions are the same, the temperature Y of the portion X after the induction heating is started in each induction heating step is the specific value Z The period until becoming is approximately the same. Therefore, for example, if the time from when induction heating is started using a sensor to when the temperature Y at the point X reaches the specific value Z is measured in advance, induction is performed when heating is actually performed using a line or the like. The timing at which the temperature Y becomes the specific value Z can be grasped by measuring only the elapsed period from the start of heating. Therefore, if the timing to start the step C, that is, the elapsed time from the step A (the predetermined period) is determined based on the elapsed period measured in advance, the temperature of the metal plate is detected Even without measurement, it is possible to start heating by light heating at an appropriate timing.

前記構成においては、前記工程Bの間、前記箇所Xの温度Yをモニタリングする工程B−1を備え、
前記工程Cは、モニタリングしている温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始する工程であってもよい。
In the above configuration, the process B includes a process B-1 of monitoring the temperature Y of the place X during the process B,
The step C may be a step of starting heating of the metal plate by light heating after the monitored temperature Y becomes the specific value Z.

前記工程Bの間、前記箇所Xの温度Yをモニタリングする工程B−1を備えると、前記温度Yが前記特定値Zとなるタイミングを確実に把握できる。その結果、確実に、温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始できる。例えば、材質や形状の異なる複数の金属板を加熱する場合(多種類の金属板を少量ずつ加熱する場合)、当該方法はより有効である。   If the process B-1 which monitors the temperature Y of the said location X is provided during the said process B, the timing from which the said temperature Y turns into the said specific value Z can be grasped | ascertained reliably. As a result, heating of the metal plate by light heating can be reliably started after the temperature Y reaches the specific value Z. For example, in the case of heating a plurality of metal plates different in material or shape (in the case of heating a large number of types of metal plates little by little), the method is more effective.

また、本発明に係る熱処理装置は、
金属板を誘導加熱により加熱する誘導加熱コイルと、
金属板を光加熱する光源と
を備え、
前記誘導加熱コイルは、その内部に金属板を設置可能な加熱空間を有しており、
前記光源は、光を出射する発光部を有しており、
前記発光部は、前記誘導加熱コイルの内部に設置されていることを特徴とする。
The heat treatment apparatus according to the present invention is
An induction heating coil for heating the metal plate by induction heating;
And a light source for light heating the metal plate,
The induction heating coil has a heating space in which a metal plate can be installed.
The light source includes a light emitting unit that emits light.
The light emitting unit is disposed inside the induction heating coil.

前記熱処理装置によれば、前記熱処理された金属板の製造方法に好適に用いることができる。   According to the said heat processing apparatus, it can use suitably for the manufacturing method of the said heat treated metal plate.

前記構成の熱処理装置において、
前記発光部は一方向に長尺な光出射面を備えており、
前記発光部は、前記発光部の長尺方向と前記誘導加熱コイルの軸方向とが同一方向となるように配置されていることが好ましい。
In the heat treatment apparatus of the above configuration,
The light emitting unit includes a light emitting surface elongated in one direction,
It is preferable that the light emitting unit is disposed such that the longitudinal direction of the light emitting unit and the axial direction of the induction heating coil are in the same direction.

熱処理の対象となる金属板は、通常、矩形等であり一方向が他方向と比較して長尺な形状である場合が多い。そこで、前記発光部が一方向に長尺な光出射面を備えており、前記発光部が、前記発光部の長尺方向と前記誘導加熱コイルの軸方向とが同一方向となるように配置されていると、長尺な形状の金属板の加熱に好適である。   The metal plate to be subjected to the heat treatment is usually rectangular or the like, and often has a shape that is elongated in one direction compared to the other direction. Therefore, the light emitting unit includes a light emitting surface elongated in one direction, and the light emitting unit is disposed such that the longitudinal direction of the light emitting unit and the axial direction of the induction heating coil are in the same direction. It is suitable for heating of a long-shaped metal plate.

前記構成の熱処理装置において、
前記光源は、前記発光部の端部に封止部を有しており、
前記封止部は、前記誘導加熱コイルの外部に配置されていることが好ましい。
In the heat treatment apparatus of the above configuration,
The light source has a sealing portion at an end of the light emitting portion,
The sealing portion is preferably disposed outside the induction heating coil.

通常、光源の発光部の両端は、金属箔を介して封止されることが多い。この金属箔が熱せられると封止部にクラック等を発生させる懸念がある。そこで、前記封止部を、前記誘導加熱コイルの外部となるように配置すれば、封止部(金属箔)が誘導加熱コイルにより加熱されることを抑制することができる。   Usually, both ends of the light emitting portion of the light source are often sealed via a metal foil. When the metal foil is heated, there is a concern that a crack or the like may occur in the sealing portion. Then, if the said sealing part is arrange | positioned so that it may become the exterior of the said induction heating coil, it can suppress that a sealing part (metal foil) is heated by an induction heating coil.

本発明によれば、金属板を加熱する際の温度ムラをより抑制することが可能な、熱処理された金属板の製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、金属板を加熱する際の温度ムラをより抑制することが可能な、熱処理装置を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the heat-treated metal plate which can suppress the temperature nonuniformity at the time of heating a metal plate more can be provided.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a heat treatment apparatus capable of further suppressing temperature unevenness when heating a metal plate.

本実施形態に係る熱処理された金属板の製造方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the heat-treated metal plate which concerns on this embodiment. 図1に示した鋼板の正面図である。It is a front view of the steel plate shown in FIG. 図1に示した鋼板の平面図である。It is a top view of the steel plate shown in FIG. 熱処理装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a heat processing apparatus. 熱処理装置にて実行される熱処理の制御フロー(1)を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows control flow (1) of heat treatment performed with heat treatment equipment. 熱処理装置にて実行される熱処理の制御フロー(2)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow (2) of the heat processing performed with a heat processing apparatus. 熱処理装置にて実行される熱処理の制御フロー(3)を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows control flow (3) of heat treatment performed with heat treatment equipment.

本実施形態に係る熱処理された金属板の製造方法、及び、熱処理装置について、図面を参照しつつ、以下説明する。   The method for producing a heat-treated metal plate and the heat treatment apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る熱処理された金属板の製造方法を説明するための模式図である。図2Aは、図1に示した鋼板の正面図である。図2Bは、図1に示した鋼板の平面図である。本実施形態では、一例として、差厚鋼板(キュリー温度770℃付近)をおよそ60秒で常温(25℃)から1000℃にまで加熱する場合について説明する。なお、本実施形態では、およそ60秒で常温(25℃)から1000℃にまで加熱する場合について説明するが、60秒に限定されず、適宜設定可能である。   FIG. 1: is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the heat-treated metal plate which concerns on this embodiment. FIG. 2A is a front view of the steel plate shown in FIG. FIG. 2B is a plan view of the steel plate shown in FIG. In the present embodiment, as an example, the case where the differential thickness steel plate (the Curie temperature is around 770 ° C.) is heated from normal temperature (25 ° C.) to 1000 ° C. in about 60 seconds will be described. Although the case of heating from normal temperature (25 ° C.) to 1000 ° C. in approximately 60 seconds is described in this embodiment, the present invention is not limited to 60 seconds and can be set as appropriate.

本実施形態に係る熱処理された金属板の製造方法は、
誘導加熱による差厚鋼板20(以下、単に「鋼板20」ともいう)の加熱を開始する工程Aと、
前記工程Aの後、鋼板20の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zとなるまで、前記誘導加熱による鋼板20の加熱を行う工程Bと、
前記温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による鋼板20の加熱を開始する工程Cとを少なくとも備える。
The method for producing a heat-treated metal plate according to the present embodiment is
Step A of starting heating of the differential thickness steel plate 20 (hereinafter, also simply referred to as “steel plate 20”) by induction heating,
Process B in which the steel plate 20 is heated by the induction heating until the temperature Y of the place X at the lowest temperature of the steel plate 20 becomes a specific value Z based on the Curie temperature after the process A;
After the temperature Y reaches the specific value Z, at least a step C of starting heating of the steel plate 20 by light heating.

本実施形態に係る熱処理された金属板の製造方法では、まず、鋼板20をコイル12の内部に配置する。鋼板20は、本発明の金属板に相当するものである。また、コイル12は、本発明の誘導加熱コイルに相当するものである。   In the method of manufacturing a heat-treated metal plate according to the present embodiment, first, the steel plate 20 is disposed inside the coil 12. The steel plate 20 corresponds to the metal plate of the present invention. The coil 12 corresponds to the induction heating coil of the present invention.

本実施形態において、鋼板20は、長板形状であり、厚みの厚い矩形板状部22と厚みの薄い矩形板状部24を有する。   In the present embodiment, the steel plate 20 has a long plate shape, and has a thick rectangular plate-like portion 22 and a thin rectangular plate-like portion 24.

コイル12の形状としては、特に限定されず、鋼板20の大きさ等に応じて適宜選択すればよい。例えば、図1に示すように、コイル12の形状は、側面視で円形状に巻かれていてもよく、楕円状に巻かれていてもよく、矩形状に巻かれていてもよい。   The shape of the coil 12 is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the size of the steel plate 20 or the like. For example, as shown in FIG. 1, the shape of the coil 12 may be circularly wound in a side view, may be elliptically wound, or may be rectangularly wound.

コイル12の長さは、鋼板20の長辺よりも長いことが好ましい。鋼板20全体をコイル12の内部に配置することができ、均一に昇温し易くなる。   The length of the coil 12 is preferably longer than the long side of the steel plate 20. The entire steel plate 20 can be disposed inside the coil 12, and it becomes easy to heat up uniformly.

鋼板20をコイル12の内部に配置した後、誘導加熱による鋼板20の加熱を開始する(工程A)。コイル12は、図示しない電源装置に接続されている。工程Aでは、コイル12に所定の高周波電流を流すための交流電圧の印加を開始する。   After the steel plate 20 is disposed inside the coil 12, heating of the steel plate 20 by induction heating is started (step A). The coil 12 is connected to a power supply (not shown). In step A, application of an alternating voltage for flowing a predetermined high frequency current to the coil 12 is started.

前記交流電圧は、所望温度(本実施形態では、1000℃)までに昇温する時間を考慮して決定すればよい。本実施形態のように、鋼板20を60秒で1000℃まで昇温する場合には、一例として、前記箇所Xの前記温度Yが45秒で前記特定値Zとなるように、周波数や電圧を決定すればよい。   The AC voltage may be determined in consideration of the time for raising the temperature to a desired temperature (in the present embodiment, 1000 ° C.). As in the present embodiment, when the temperature of the steel plate 20 is raised to 1000 ° C. in 60 seconds, the frequency or voltage is set so that the temperature Y of the portion X becomes the specific value Z in 45 seconds, as an example. You should decide.

本実施形態では、鋼板20をコイル12の内部に配置するが、本発明において、金属板の配置位置は、この例に限定されない。コイル12による誘導加熱を行うことができる箇所であればよい。例えば、金属板をコイルの外部(例えば、コイル12よりも下側)に配置してもよい。   In the present embodiment, the steel plate 20 is disposed inside the coil 12, but in the present invention, the arrangement position of the metal plate is not limited to this example. It may be a place where induction heating can be performed by the coil 12. For example, the metal plate may be disposed outside the coil (for example, below the coil 12).

誘導加熱による鋼板20の加熱を開始した後(前記工程Aの後)、鋼板20の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zとなるまで、前記誘導加熱による鋼板20の加熱を行う(工程B)。   After the heating of the steel plate 20 by induction heating is started (after the step A), the induction heating is performed until the temperature Y of the place X at the lowest temperature of the steel plate 20 becomes the specific value Z based on the Curie temperature The steel plate 20 is heated according to (step B).

前記特定値Zは、温度ムラ抑制の観点からは、キュリー温度に限りなく近いことが好ましい。しかしながら、一般的に、誘導加熱では、キュリー温度に近づくほど昇温速度が低下する。そのため、前記特定値Zをキュリー温度に限りなく近い温度に設定すると、光加熱が開始されるタイミングが遅くなり、所望温度(本実施形態では、1000℃)に到達するまでの時間(タクトタイム)が長くなる。そこで、温度ムラ抑制とタクトタイムの短縮とを考慮して決定することが好ましい。以上の観点から、前記特定値Zは、例えば、キュリー温度よりも±40℃程度の温度の範囲内で決定してもよく、±20℃程度の温度の範囲内で決定してもよく、±10℃程度の温度の範囲内で決定してもよい。
なお、金属板がキュリー温度に達しているかどうかの判断は、対象となる金属板を誘導加熱のみで加熱させ、温度が飽和するまでの加熱時間や飽和温度から導くことができる。
また金属板の箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zに達しているかどうかの判断は、例えば、対象となる金属板に対して誘導加熱を開始してから各領域の加熱温度が飽和するまでの加熱時間と温度の関係を求めておき、加熱時間の管理によって行うことができる。この際の温度計測は、接触温度計(熱電対や、それ以外の接触式の温度計)や、非接触式の温度計(例えば、放射温度計、ファイバ方式の放射温度計、パイロメータ、多色温度計等)を用いることができる。いずれも誘導加熱による温度の飽和から、キュリー温度を見積もることができる。また当然ながら、接触式温度計の測定結果と非接触式温度計の測定結果を踏まえて、それぞれの測定結果の相関関係から温度を導くことも可能である。
The specific value Z is preferably as close as possible to the Curie temperature from the viewpoint of suppressing temperature unevenness. However, in general, in induction heating, the temperature rise rate decreases as it approaches the Curie temperature. Therefore, when the specific value Z is set to a temperature that is as close as possible to the Curie temperature, the timing at which optical heating is started is delayed, and the time (tact time) to reach a desired temperature (1000 ° C. in this embodiment) Will be longer. Then, it is preferable to determine in consideration of temperature nonuniformity suppression and shortening of tact time. From the above point of view, the specific value Z may be determined, for example, within a temperature range of about ± 40 ° C. than the Curie temperature, or within a temperature range of about ± 20 ° C., It may be determined within a temperature range of about 10 ° C.
The judgment as to whether or not the metal plate has reached the Curie temperature can be derived from the heating time until the temperature is saturated or the saturation temperature, by heating the target metal plate only by induction heating.
In addition, the judgment as to whether the temperature Y at the location X of the metal plate has reached the specific value Z based on the Curie temperature may be, for example, heating of each region after induction heating is started for the metal plate to be treated The relationship between the heating time until the temperature saturates and the temperature can be determined, and the heating time can be managed. At this time, the temperature measurement may be performed using a contact thermometer (thermocouple or other contact thermometer) or a non-contact thermometer (for example, a radiation thermometer, a fiber-type radiation thermometer, a pyrometer, a multicolor detector) A thermometer etc. can be used. The Curie temperature can be estimated from the saturation of the temperature by induction heating in any case. Also, as a matter of course, it is also possible to derive the temperature from the correlation between the measurement results based on the measurement results of the contact thermometer and the measurement results of the non-contact thermometer.

前記工程Bの間は、工程Aにて印加開始した電圧及び周波数を変更してもよく、変更しなくてもよいが、変更しないことが好ましい。工程Bの間に、工程Aにて印加開始した電圧及び周波数を変更しない構成とすれば、誘導加熱のための装置を簡便なものとすることができる。
また、前記工程Bの間、誘導加熱と並行して工程Bの一部の期間の間、誘導加熱とは別の加熱(例えば、光加熱)を行ってもよい。前記別の加熱は、加熱をアシストすることを目的とするものである。ただし、前記別の加熱を行う場合は、温度Yが特定値Zに到達する前に終了する。温度Yが特定値Zに到達した後も前記別の加熱を継続して行うと、キュリー温度付近での温度ムラ抑制効果を得ることができなくなるからである。
During the step B, the voltage and the frequency started to be applied in the step A may be changed or may not be changed, but are preferably not changed. If the voltage and the frequency started to be applied in step A are not changed during step B, the apparatus for induction heating can be simplified.
In addition, during the step B, heating (for example, light heating) different from induction heating may be performed during part of the period of the step B in parallel with induction heating. The separate heating is intended to assist the heating. However, when the other heating is performed, the temperature Y ends before reaching the specific value Z. If the other heating is continuously performed even after the temperature Y reaches the specific value Z, it is impossible to obtain the temperature unevenness suppressing effect in the vicinity of the Curie temperature.

前記工程Bの間は、非接触式の、又は、接触式の温度センサーにて、前記箇所Xの温度Yをモニタリングする(工程B−1)。前記箇所Xの温度Yのモニタリングは、工程Bの間、継続的に行ってもよく、工程Bの開始後、一定期間(例えば、45秒でキュリー温度付近に到達すると予想される場合には30秒)をおいて開始してもよい。
なお、前記工程Bの間、サーモビュア用いて、前記箇所Xの温度Yをモニタリングしてもよい。具体的には、予め温度校正を行っておき、サーモビュアで観測される温度分布のうち、ある特定の部分の値を前記箇所Xの温度Yとしてモニタリングしてもよい。
During the step B, the temperature Y at the point X is monitored by a non-contact or contact temperature sensor (step B-1). The monitoring of the temperature Y at the location X may be continuously performed during the process B, and after the start of the process B, it is expected that the temperature near the Curie temperature is expected to reach 30 seconds, for example, 30 seconds. You may start with a second).
During the step B, the temperature Y of the portion X may be monitored using a thermoviewer. Specifically, temperature calibration may be performed in advance, and the value of a specific part of the temperature distribution observed by the thermoviewer may be monitored as the temperature Y of the portion X.

鋼板20の一番温度の低い箇所Xは、誘導加熱における磁束密度の低い領域において形成されるものである。例えば、本実施形態における磁束密度の低い領域とは誘導加熱コイルの軸方向(図1における左右方向、すなわち、コイルを構成する線が形成する環状面に垂直な方向)の端部領域に形成されやすい。誘導加熱コイルの内部では磁束密度が高くなるが、コイルの端部領域では比較的に磁束密度が低くなり、当該領域に位置する鋼板は昇温速度が低く、加熱時の温度が低くなるためである。鋼板20のどの箇所が一番温度の低い箇所(箇所X)とするかについては、事前に、工程Bと同様の試験を行い、鋼板20全体の温度をモニタリングして決定することが望ましい。
本実施形態では、鋼板20の一番温度の低い箇所Xは、図2Bに示すように、磁束密度が低くなる誘導加熱コイルのコイル軸方向の末端部領域に位置し、矩形板状部22の左端部である。
The lowest temperature portion X of the steel plate 20 is formed in a region of low magnetic flux density in induction heating. For example, the low magnetic flux density region in the present embodiment is formed in the end region of the induction heating coil in the axial direction (the left-right direction in FIG. 1, ie, the direction perpendicular to the annular surface formed by the lines constituting the coil). Cheap. Although the magnetic flux density is high inside the induction heating coil, the magnetic flux density is relatively low in the end region of the coil, and the steel plate located in the region has a low temperature rise rate and a low temperature at the time of heating. is there. About which part of the steel plate 20 is to be the place with the lowest temperature (the part X), it is desirable to conduct the same test as in the process B in advance and monitor and determine the temperature of the entire steel plate 20.
In the present embodiment, the lowest temperature portion X of the steel plate 20 is located in the end region of the induction heating coil in the coil axial direction where the magnetic flux density is low, as shown in FIG. It is the left end.

その後、前記工程B−1においてモニタリングしている温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始する(工程C)。
なお、工程Cでいう「加熱の開始」は、温度Yが前記特定値Zとなった後に、初めて行う光加熱の開始をいう。例えば、工程Bの間に、誘導加熱と並行して光加熱を行う場合、この光加熱は、工程Bが終了するまでに(温度Yが前記特定値Zに到達するまでに)終了する。従って、仮に、工程Bの間に、誘導加熱と並行して光加熱を行った場合であっても、温度Yが前記特定値Zとなった後の初めての光加熱は、工程Cの「加熱の開始」に該当する。つまり、工程Cの「加熱の開始」は、工程Bが終了する前に終了した光加熱を、再開する場合を含む。
また、工程Cでの光加熱は、金属板全体の光加熱である。従って、金属板の一部分のみを光加熱することは、工程Cでいう光加熱に該当しない。
Thereafter, after the temperature Y monitored in the step B-1 becomes the specific value Z, heating of the metal plate by light heating is started (step C).
Note that "start of heating" in the step C refers to the start of light heating which is performed for the first time after the temperature Y reaches the specific value Z. For example, when light heating is performed in parallel with induction heating during step B, the light heating is completed by the time step B is completed (until the temperature Y reaches the specific value Z). Therefore, even if the light heating is performed in parallel with the induction heating during the process B, the first light heating after the temperature Y becomes the specific value Z corresponds to the “heating of the process C”. It corresponds to "the start of". That is, the "start of heating" of step C includes the case of resuming the light heating ended before the end of step B.
Moreover, the light heating in process C is light heating of the whole metal plate. Therefore, the light heating of only a part of the metal plate does not correspond to the light heating in the step C.

本実施形態では、光加熱用のランプ14は、コイル12の内部に配置されている。より具体的に、ランプ14は、コイル12の内部において、鋼板20の上部に位置するように配置されている。従って、誘導加熱の後、鋼板20を移動させることなく光加熱を行うことができる。ランプ14は、本発明の光源に相当するものである。   In the present embodiment, the light heating lamp 14 is disposed inside the coil 12. More specifically, the lamp 14 is disposed inside the coil 12 so as to be located above the steel plate 20. Therefore, after induction heating, light heating can be performed without moving the steel plate 20. The lamp 14 corresponds to the light source of the present invention.

ランプ14としては、光により鋼板20を加熱することができるものであれば、特に限定されない。このようなランプ14としては、赤外又は近赤外領域で発光するランプを好適に使用することができ、なかでも、ハロゲンヒーターランプが好ましい。   The lamp 14 is not particularly limited as long as the steel plate 20 can be heated by light. As such a lamp 14, a lamp emitting light in the infrared or near infrared region can be suitably used, and among them, a halogen heater lamp is preferable.

ランプ14の形状、個数、配置、出力等は、所望温度(本実施形態では、1000℃)までに昇温する時間を考慮して決定すればよい。本実施形態のように、鋼板20を60秒で1000℃まで昇温する場合であって、工程Cの開始が工程Aから45秒後である場合には、残りの15秒で鋼板20を770℃付近から1000℃まで加熱できるものを採用すればよい。   The shape, number, arrangement, output and the like of the lamps 14 may be determined in consideration of the time for raising the temperature to a desired temperature (1000 ° C. in the present embodiment). As in the present embodiment, when the temperature of the steel plate 20 is raised to 1000 ° C. in 60 seconds, and the start of the process C is 45 seconds after the process A, the steel plate 20 is 770 in the remaining 15 seconds. What can be heated to around 1000 ° C. from around ° C. may be employed.

誘導加熱は、工程Cの開始と同時に終了してもよく、工程Cの開始後、一定の期間(例えば、1〜5秒)経過後に終了してもよい。また、誘導加熱は、予備加熱等を目的として、工程Cの開始後、電力を落として光加熱終了まで行ってもよい。基本的には、キュリー温度以降の加熱は、光加熱に引き継がれるため、工程Cの開始と同時に終了してよい。ただし、ランプ14点灯直後は、充分な加熱が行われない可能性がある。そこで、ランプ14の点灯後、加熱が充分に行われるまでの間は、誘導加熱を並行して行ってもよい。   The induction heating may be ended simultaneously with the start of the step C, or may be ended after a certain period of time (for example, 1 to 5 seconds) has elapsed after the start of the step C. In addition, for the purpose of preheating and the like, induction heating may be performed until the end of light heating by dropping the power after the start of step C. Basically, the heating after the Curie temperature may be ended simultaneously with the start of the step C because it is taken over to the light heating. However, immediately after the lamp 14 is lit, sufficient heating may not be performed. Therefore, induction heating may be performed in parallel until the heating is sufficiently performed after the lamp 14 is turned on.

工程Cの後、鋼板20が1000℃付近まで加熱されたタイミングで、ランプ14による加熱を終了する。加熱を終了するタイミングは、例えば、工程Cの開始のタイミングと同様に、所定期間が経過したときであってもよく、鋼板20の温度をモニタリングしておき、モニタリングしている温度が予め定めた値(例えば、1000℃)に到達したときであってもよい。モニタリングする箇所は、適宜決定すればよいが、前記金属板の最も昇温されにくい部分、又は、前記金属板の最も昇温されやすい部分が挙げられる。   After the step C, the heating by the lamp 14 is finished at the timing when the steel plate 20 is heated to around 1000 ° C. The timing to finish the heating may be, for example, when a predetermined period has elapsed, similarly to the timing of the start of the process C, the temperature of the steel plate 20 is monitored and the temperature monitored is predetermined. It may be when the value (for example, 1000 ° C.) is reached. The location to be monitored may be determined as appropriate, but examples include the most difficult to heat up portion of the metal plate or the most easy to heat up portion of the metal plate.

その後、ホットプレス等により鋼板20を所望の形状に成形する。   Thereafter, the steel plate 20 is formed into a desired shape by hot pressing or the like.

以上により、熱処理された鋼板20を製造することができる。このようにして得られた鋼板20は、熱処理時に温度ムラが抑制されているため、過熱による亀裂発生が抑制される。また、加熱不足の箇所の焼入れがうまく行われず、強度低下が抑制される。   By the above, the heat treated steel plate 20 can be manufactured. In the steel plate 20 obtained in this manner, temperature unevenness during heat treatment is suppressed, so generation of cracks due to overheating is suppressed. Moreover, hardening of the location of insufficient heating is not performed well, and a reduction in strength is suppressed.

上述した熱処理された金属板の製造方法は、図示しない制御部16により実行することができる。具体的に、制御部16は、所定のタイミング(例えば、作業員による操作や、鋼板20が所定位置に配置されたことを検出した信号の受信等)で、コイル12を駆動するための駆動信号をコイル12の電源装置に送信する。これにより、鋼板20の加熱が開始する。その後、制御部16は、温度センサーに測定開始信号等を送信することにより温度センサーを駆動させ、測定した温度の情報(温度情報)をリアルタイムで受信し続ける。さらに制御部16は、受信した温度情報に基づき、前記温度Yが前記特定値Zとなったか否かを判断し続ける。そして、前記温度Yが前記特定値Zとなったと判断した場合に、制御部16は、ランプ14を点灯させる指令信号をランプ14の駆動装置(図示せず)に送信して、光加熱を開始する。なお、温度センサーは常に駆動された状態とし、制御部16は、駆動信号を送信せずに、必要なタイミングで温度情報を受け取る構成としてもよい。
制御部16は、例えば、少なくともCPU及びメモリーを備え、CPUがメモリーに格納されているプログラムを読み出して実行することにより、上記制御を行う。
The manufacturing method of the heat-treated metal plate mentioned above can be implemented by the control part 16 which is not shown in figure. Specifically, the control unit 16 is a drive signal for driving the coil 12 at a predetermined timing (for example, an operation by a worker, reception of a signal that detects that the steel plate 20 is disposed at a predetermined position, and the like). Are sent to the power supply of the coil 12. Thereby, the heating of the steel plate 20 is started. Thereafter, the control unit 16 drives the temperature sensor by transmitting a measurement start signal or the like to the temperature sensor, and continues to receive information of the measured temperature (temperature information) in real time. Furthermore, the control unit 16 continues to determine whether the temperature Y has reached the specific value Z, based on the received temperature information. Then, when it is determined that the temperature Y has become the specific value Z, the control unit 16 transmits a command signal to light the lamp 14 to a driving device (not shown) of the lamp 14 to start light heating. Do. The temperature sensor may be always driven, and the control unit 16 may be configured to receive temperature information at a necessary timing without transmitting a drive signal.
The control unit 16 includes, for example, at least a CPU and a memory, and the CPU performs the control by reading and executing a program stored in the memory.

上述した熱処理された金属板の製造方法は、制御部16を用いずに実行することもできる。例えば、作業員等の人が、誘導加熱の電源装置を操作して誘導加熱による加熱を開始する。その後、作業員が、温度センサーを用いて温度Yをリアルタイムで測定し、測定した値が前記特定値Zとなったタイミングで、作業員がランプ14の駆動装置を操作して光加熱を開始してもよい。   The method of manufacturing the heat-treated metal sheet described above can also be performed without using the control unit 16. For example, a person such as a worker operates a power supply device for induction heating to start heating by induction heating. Thereafter, the worker measures the temperature Y in real time using a temperature sensor, and at the timing when the measured value reaches the specific value Z, the worker operates the driving device of the lamp 14 to start optical heating. May be

上述した実施形態では、前記工程Bの間、前記箇所Xの温度Yをモニタリングし、モニタリングしている温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による鋼板20の加熱を開始する場合について説明した。しかしながら、本発明において、光加熱による金属板の加熱を開始するタイミングは、この例に限定されない。
例えば、前記工程Aから所定期間経過した後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始することとしてもよい。同じ材質及び形状の鋼板20をライン等で加熱する場合、誘導加熱の条件が同じである限り、各誘導加熱の工程において、誘導加熱を開始してから箇所Xの温度Yが特定値Zとなるまでの期間は概ね同じである。そこで、センサー等を用いて誘導加熱を開始してから箇所Xの温度Yが特定値Zとなるまでの時間を予め計測しておく。そして、実際にライン等で加熱する際には、誘導加熱開始からの経過期間のみを計測すれば、前記温度Yが前記特定値Zとなるタイミングを把握できる。従って、予め計測した経過期間を基にして、工程Cを開始するタイミング、すなわち、前記工程Aからの経過時間(前記所定期間)を決定すれば、加熱するごとに金属板の温度をセンサー等で測定しなくても、適切なタイミングで、光加熱による加熱を開始することが可能となる。例えば、センサー等を用いての計測結果が45秒であったとすれば、前記工程Cを、前記工程Aから45秒経過した後に開始することとすればよい。
In the embodiment described above, the case where the temperature Y of the portion X is monitored during the process B and heating of the steel plate 20 by light heating is started after the monitored temperature Y becomes the specific value Z explained. However, in the present invention, the timing of starting heating of the metal plate by light heating is not limited to this example.
For example, the heating of the metal plate by light heating may be started after a predetermined period of time has elapsed from the step A. When the steel plate 20 of the same material and shape is heated by a line or the like, as long as the induction heating conditions are the same, the temperature Y at the point X becomes the specific value Z after induction heating is started in each induction heating process. The period up to is almost the same. Therefore, the time from when induction heating is started using a sensor or the like until the temperature Y of the portion X becomes the specific value Z is measured in advance. And when actually heating by a line etc., the timing which the said temperature Y becomes the said specific value Z can be grasped | ascertained only by measuring the elapsed period from the induction heating start. Therefore, if the timing to start the step C, that is, the elapsed time from the step A (the predetermined period) is determined based on the elapsed period measured in advance, the temperature of the metal plate is detected Even without measurement, it is possible to start heating by light heating at an appropriate timing. For example, if the measurement result using a sensor or the like is 45 seconds, the process C may be started after 45 seconds from the process A.

上述した実施形態では、本発明の金属板が厚みの異なる部分を有する差厚鋼板である場合について説明した。しかしながら、本発明の金属板の形状は、この例に限定されず、厚さは均一であってもよい。また、平面視の形状は、矩形であってもよく、部分的に鋭角な部位等が存在する異形状であってもよい。本発明の構成によれば、どのような形状の金属板であっても、加熱する際の温度ムラを抑制することが可能であるからである。
なお、金属板の一番昇温され難い部分(すなわち、箇所X)がどこであるかについては、金属板の形状に関わらず、予め加熱試験を行い、昇温状況をモニタリングして決定すればよい。
In the embodiment described above, the case where the metal plate of the present invention is a differential thick steel plate having portions with different thicknesses has been described. However, the shape of the metal plate of the present invention is not limited to this example, and the thickness may be uniform. Further, the shape in plan view may be rectangular, or may be an irregular shape in which a partially acute portion or the like is present. According to the configuration of the present invention, regardless of the shape of the metal plate, it is possible to suppress temperature unevenness at the time of heating.
It should be noted that, regardless of the shape of the metal plate, a heating test may be performed in advance to determine the temperature rising condition and determine the location of the most difficult-to-heat-up portion of the metal plate (that is, the location X). .

上述した実施形態では、本発明の金属板が、鋼板である場合について説明した。すなわち、本発明の金属板の材質が、鋼(炭素を含んだ鉄合金)である場合について説明した。しかしながら、本発明における金属板の材質は、キュリー温度を有する材料で構成されたものであれば、鋼板に限定されない。前記金属板の材質の他の例としては、例えば、ステンレス、銅、アルミニウム等が挙げられる。   Embodiment mentioned above demonstrated the case where the metal plate of this invention was a steel plate. That is, the case where the material of the metal plate of the present invention is steel (iron alloy containing carbon) has been described. However, the material of the metal plate in the present invention is not limited to a steel plate as long as it is made of a material having a Curie temperature. As another example of the material of the said metal plate, stainless steel, copper, aluminum etc. are mentioned, for example.

上述した熱処理された金属板の製造方法は、熱処理装置によって実施することができる。例えば、一実施形態として、図1に示す熱処理装置10によって実施することができる。
すなわち、本実施形態に係る熱処理装置10は、
誘導加熱を行うためのコイル12と、
光加熱を行うためのランプ14と、
制御部16とを備え、
制御部16は、コイル12による鋼板20の加熱を開始した後、鋼板20の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zとなるまで、コイル12による鋼板20の加熱を行い、
前記温度Yが前記特定値Zとなった後に、ランプ14による鋼板20の加熱を開始する。
The method for producing the heat-treated metal sheet described above can be carried out by a heat treatment apparatus. For example, as one embodiment, it can be carried out by the heat treatment apparatus 10 shown in FIG.
That is, the heat treatment apparatus 10 according to the present embodiment is
A coil 12 for performing induction heating;
A lamp 14 for performing light heating;
And a control unit 16,
After the control unit 16 starts heating the steel plate 20 by the coil 12, the steel plate 20 by the coil 12 continues until the temperature Y at the lowest point X of the steel plate 20 becomes the specific value Z based on the Curie temperature. Heat the
After the temperature Y reaches the specific value Z, the heating of the steel plate 20 by the lamp 14 is started.

本発明に係る熱処理装置は、以下の構成とすることができる。
(1)金属板を加熱する熱処理装置であって、
誘導加熱を行うための誘導加熱部と、
光加熱を行うための光加熱部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記誘導加熱部による金属板の加熱を開始した後、前記金属板の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zとなるまで、前記誘導加熱による前記金属板の加熱を行い、
前記温度Yが前記特定値Zとなった後に、前記光加熱部による前記金属板の加熱を開始することを特徴とする熱処理装置。
The heat treatment apparatus according to the present invention can have the following configuration.
(1) A heat treatment apparatus for heating a metal plate,
An induction heating unit for performing induction heating;
A light heating unit for performing light heating;
And a control unit,
After the control unit starts heating the metal plate by the induction heating unit, the induction is performed until the temperature Y of the place X at the lowest temperature of the metal plate becomes a specific value Z based on the Curie temperature. Heating the metal plate by heating;
A heat treatment apparatus characterized in that the heating of the metal plate by the light heating unit is started after the temperature Y becomes the specific value Z.

(2)上記(1)の熱処理装置であって、
前記制御部は、前記誘導加熱部による金属板の加熱を開始してから、所定期間経過した後に、前記光加熱部による前記金属板の加熱を開始することを特徴とする熱処理装置。
(2) The heat treatment apparatus according to (1) above,
The heat treatment apparatus, wherein the control unit starts heating the metal plate by the light heating unit after a predetermined period has elapsed since the heating of the metal plate by the induction heating unit is started.

(3)上記(1)の熱処理装置であって、
前記箇所Xの温度Yをモニタリングするセンサーを備え、
前記制御部は、前記センサーによりモニタリングしている温度Yが前記特定値Zとなった後に、前記光加熱部による前記金属板の加熱を開始することを特徴とする熱処理装置。
(3) The heat treatment apparatus according to (1) above,
It has a sensor that monitors the temperature Y at the point X,
The said control part starts the heating of the said metal plate by the said optical heating part, after the temperature Y monitored by the said sensor becomes the said specific value Z, The heat processing apparatus characterized by the above-mentioned.

前記誘導加熱部としては、電磁誘導の原理を利用して金属板に電流を流して、金属板を加熱することができる構成であれば、特に限定されず、例えば、コイル12等が挙げられる。
前記光加熱部としては、光により金属板を加熱することができるものであれば、特に限定されず、例えば、ランプ14等が挙げられる。
前記制御部としては、上記制御を行う機能を有していれば、特に限定されず、例えば、制御部16が挙げられる。
前記センサーとしては、金属板の一番温度の低い箇所Xの温度Yをモニタリングできるものであれば、特に限定されず、従来公知の非接触式の、又は、接触式の温度センサーが挙げられる。
前記金属板の材質としては、キュリー温度を有する材料で構成されたものであれば、特に限定されない。また、前記金属板の厚さは、均一であってもよく、部分的に異なる部分があってもよい。また、平面視の形状は、矩形であってもよく、部分的に鋭角な部位等が存在する異形状であってもよい。
The induction heating unit is not particularly limited as long as the metal plate can be heated by supplying current to the metal plate using the principle of electromagnetic induction, and examples thereof include a coil 12 and the like.
The light heating unit is not particularly limited as long as the metal plate can be heated by light, and examples thereof include a lamp 14 and the like.
The control unit is not particularly limited as long as it has the function of performing the control, and, for example, the control unit 16 may be mentioned.
The sensor is not particularly limited as long as it can monitor the temperature Y of the lowest point X of the metal plate, and a conventionally known noncontact or contact temperature sensor can be mentioned.
The material of the metal plate is not particularly limited as long as it is made of a material having a Curie temperature. Further, the thickness of the metal plate may be uniform, or partially different portions may be present. Further, the shape in plan view may be rectangular, or may be an irregular shape in which a partially acute portion or the like is present.

以下、熱処理装置のより詳細な具体例について説明する。   Hereinafter, a more detailed specific example of the heat treatment apparatus will be described.

図3は、熱処理装置の一例を示す模式図である。図3に示すように、熱処理装置110は、誘導加熱コイル112と、ランプ114と、搬送部122と、載置台124と、ランプ114の動作を制御するためのランプ制御部126と、誘導加熱コイル112の動作を制御するための誘導加熱制御部128とを備える。ランプ114は、本発明の光源に相当するものである。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of the heat treatment apparatus. As shown in FIG. 3, the heat treatment apparatus 110 includes an induction heating coil 112, a lamp 114, a transport unit 122, a mounting table 124, a lamp control unit 126 for controlling the operation of the lamp 114, and an induction heating coil. And an induction heating control unit 128 for controlling the operation of 112. The lamp 114 corresponds to the light source of the present invention.

ランプ114は、光を出射する発光部116と、発光部116の両端部に設けられた口金部118とを有する。口金118内には封止部が収容されている。具体的に、口金118内おいて発光部116の両端部は金属箔を介して封止部により封止されている。封止部には金属箔が存在するため、この金属箔が熱せられると封止部にクラック等を発生させる懸念がある。そこで、本実施形態では、前記封止部が、誘導加熱コイル112の外部となるように配置されている。   The lamp 114 includes a light emitting unit 116 that emits light, and a cap 118 provided at both ends of the light emitting unit 116. A sealing portion is accommodated in the base 118. Specifically, in the base 118, both end portions of the light emitting portion 116 are sealed by the sealing portion via the metal foil. Since a metal foil exists in the sealing portion, there is a concern that when the metal foil is heated, a crack or the like may be generated in the sealing portion. Therefore, in the present embodiment, the sealing portion is disposed outside the induction heating coil 112.

口金118は、セラミクス等の非磁性体で構成されていることが望ましい。口金118が非磁性体で構成されていると、誘導加熱コイル112により加熱されることを防止することができる。   The base 118 is preferably made of a nonmagnetic material such as ceramics. When the base 118 is made of a nonmagnetic material, the induction heating coil 112 can be prevented from being heated.

発光部116は、一方向(図3では左右方向)に長尺な光出射面117を備える。また、発光部116は、発光部116の長尺方向と誘導加熱コイル112の軸方向とが同一方向となるように配置されている。熱処理の対象となる金属板は、通常、矩形等であり一方向が他方向と比較して長尺な形状である場合が多い。そこで、本実施形態では、発光部116の長尺方向と誘導加熱コイル112の軸方向とが同一方向となるように配置しているため、長尺な形状の金属板の加熱に好適となっている。   The light emitting unit 116 includes a light emitting surface 117 which is long in one direction (left and right direction in FIG. 3). The light emitting unit 116 is disposed such that the longitudinal direction of the light emitting unit 116 and the axial direction of the induction heating coil 112 are in the same direction. The metal plate to be subjected to the heat treatment is usually rectangular or the like, and often has a shape that is elongated in one direction compared to the other direction. Therefore, in the present embodiment, since the longitudinal direction of the light emitting portion 116 and the axial direction of the induction heating coil 112 are arranged in the same direction, it is suitable for heating a long-shaped metal plate. There is.

ランプ114の発光部116は、誘導加熱コイル112の内部に設置されている。なお、本明細書において、発光部116が誘導加熱コイル112の内部に設置されている、とは、少なくとも発光部116の一部が誘導加熱コイル112の内部に設置されていればよく、発光部116の全部が誘導加熱コイル112の内部に設置されていなくてもよい。ランプ114が誘導加熱コイル112の内部に配置されているため、誘導加熱の後、金属板120を移動させることなく光加熱を行うことができる。   The light emitting unit 116 of the lamp 114 is installed inside the induction heating coil 112. In the present specification, the light emitting unit 116 is provided inside the induction heating coil 112 if at least a part of the light emitting unit 116 is provided inside the induction heating coil 112, and the light emitting unit It is not necessary for all of 116 to be installed inside the induction heating coil 112. Since the lamp 114 is disposed inside the induction heating coil 112, light heating can be performed without moving the metal plate 120 after induction heating.

載置台124は、誘導加熱コイル112内を軸方向に移動可能に設置されている。載置台124の軸方向の移動可能は、搬送部122により駆動される。載置台124には、金属板120を載置することができる。従って、載置台124に金属板120を載置した後、載置台124とともに金属板120を誘導加熱コイル112の内部に移動させることができ、熱処理を実施することができる。そして、熱処理の後、搬送部122により載置台124とともに金属板120を誘導加熱コイル112から外部に移動させることができる。つまり、誘導加熱コイル112は、内部に金属板120を設置可能な加熱空間を有している。尚、載置台124は、セラミクス等の非磁性体で構成されていることが望ましい。また載置台124は、金属板120を部分的に支持するものであっても構わない。   The mounting table 124 is installed movably in the axial direction in the induction heating coil 112. The movable in the axial direction of the mounting table 124 is driven by the transport unit 122. The metal plate 120 can be mounted on the mounting table 124. Therefore, after the metal plate 120 is mounted on the mounting table 124, the metal plate 120 can be moved to the inside of the induction heating coil 112 together with the mounting table 124, and heat treatment can be performed. Then, after the heat treatment, the metal plate 120 can be moved from the induction heating coil 112 to the outside together with the mounting table 124 by the transfer unit 122. That is, the induction heating coil 112 has a heating space in which the metal plate 120 can be installed. The mounting table 124 is desirably made of a nonmagnetic material such as ceramics. Further, the mounting table 124 may partially support the metal plate 120.

次に、熱処理装置110による熱処理の制御フローについて説明する。熱処理装置110による熱処理の制御フローとしては、下記制御フロー(1)、制御フロー(2)、制御フロー(3)が挙げられる。以下、順に説明する。   Next, a control flow of heat treatment by the heat treatment apparatus 110 will be described. The control flow of heat treatment by the heat treatment apparatus 110 includes the following control flow (1), control flow (2), and control flow (3). The following will be described in order.

図4は、熱処理装置にて実行される熱処理の制御フロー(1)を示すフローチャートである。制御フロー(1)は、熱処理装置が備える図示しない制御部130により実行される。この制御フロー(1)は、所定の開始条件が成立したこと(例えば、作業員による操作入力があったことや、金属板120が所定位置に配置されたことを検出した信号を受信したこと等)を契機として実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing a control flow (1) of heat treatment performed by the heat treatment apparatus. The control flow (1) is executed by the control unit 130 (not shown) included in the heat treatment apparatus. In this control flow (1), it is determined that a predetermined start condition is satisfied (for example, that a signal indicating that there has been an operation input by a worker or that the metal plate 120 has been disposed at a predetermined position is received) It is executed triggered by).

まず、制御部130は、ステップ10において、誘導加熱制御部128に対して誘導加熱開始信号を送信する。前記誘導加熱開始信号を受信した誘導加熱制御部128は、誘導加熱コイル112を駆動して金属板の誘導加熱を開始する。その後、ステップ12に処理を移す。   First, in step 10, the control unit 130 transmits an induction heating start signal to the induction heating control unit 128. The induction heating control unit 128 that has received the induction heating start signal drives the induction heating coil 112 to start induction heating of the metal plate. Thereafter, the process proceeds to step 12.

ステップ12において、制御部130は、図示しない温度検知部から送信されてくる温度情報を監視し、温度飽和となったかを確認する。具体的に、制御部130は、受信した温度情報に基づき、箇所Xの温度Yが特定値Zとなったか否かを判断し続け、前記温度Yが前記特定値Zとなったと判断した場合に、ステップ14に処理を移す。   In step 12, the control unit 130 monitors temperature information transmitted from a temperature detection unit (not shown) and checks whether temperature saturation has occurred. Specifically, based on the received temperature information, the control unit 130 continues to determine whether the temperature Y at the point X has reached the specific value Z and determines that the temperature Y has reached the specific value Z. , Shift the processing to step 14.

ステップ14において、制御部130は、誘導加熱制御部128に対して誘導加熱停止信号を送信する。前記誘導加熱停止信号を受信した誘導加熱制御部128は、誘導加熱コイル112の駆動を停止する。その後、ステップ16に処理を移す。   In step 14, the control unit 130 transmits an induction heating stop signal to the induction heating control unit 128. The induction heating control unit 128 that has received the induction heating stop signal stops driving of the induction heating coil 112. Thereafter, the process proceeds to step 16.

ステップ16において、制御部130は、ランプ制御部126に対して光加熱開始信号を送信する。前記光加熱開始信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114を駆動し金属板の光加熱を開始する。その後、ステップ18に処理を移す。   In step 16, the control unit 130 transmits a light heating start signal to the lamp control unit 126. The lamp control unit 126 receiving the light heating start signal drives the lamp 114 to start light heating of the metal plate. Thereafter, the process moves to step 18.

ステップ18において、制御部130は、前記温度検知部から送信されてくる温度情報を監視し、所望温度となったかを確認する。具体的に、制御部130は、受信した温度情報に基づき、所望温度となったか否かを判断し続け、所望温度となったと判断した場合に、ランプ制御部126に対して光加熱停止信号を送信する。前記光加熱停止信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114の駆動を停止し、光加熱により金属板の加熱を終了する。以上により制御フロー(1)を終了する。   In step 18, the control unit 130 monitors the temperature information transmitted from the temperature detection unit, and confirms whether the desired temperature has been reached. Specifically, based on the received temperature information, the control unit 130 continues to determine whether or not the desired temperature is reached, and when it is determined that the desired temperature is reached, the light heating stop signal is sent to the lamp control unit 126 Send. The lamp control unit 126 that has received the light heating stop signal stops the driving of the lamp 114, and ends the heating of the metal plate by the light heating. Thus, the control flow (1) is completed.

図5は、熱処理装置にて実行される熱処理の制御フロー(2)を示すフローチャートである。熱処理装置110は、上記制御フロー(1)の代わりに、この制御フロー(2)を行う構成であってもよい。制御フロー(2)は、上記制御フロー(1)と同様、熱処理装置が備える図示しない制御部130により実行される。この制御フロー(2)は、上記制御フロー(1)と同様、所定の開始条件が成立したこと(例えば、作業員による操作入力があったことや、金属板120が所定位置に配置されたことを検出した信号を受信したこと等)を契機として実行される。   FIG. 5 is a flowchart showing a control flow (2) of heat treatment performed by the heat treatment apparatus. The heat treatment apparatus 110 may be configured to perform the control flow (2) instead of the control flow (1). Similar to the control flow (1), the control flow (2) is executed by the control unit 130 (not shown) provided in the heat treatment apparatus. In the control flow (2), as in the control flow (1), a predetermined start condition is satisfied (for example, there is an operation input by a worker or that the metal plate 120 is disposed at a predetermined position) Is received upon reception of a signal that has detected.

まず、制御部130は、ステップ20において、誘導加熱制御部128に対して誘導加熱開始信号を送信する。前記誘導加熱開始信号を受信した誘導加熱制御部128は、誘導加熱コイル112を駆動して金属板の誘導加熱を開始する。その後、ステップ22に処理を移す。   First, in step 20, the control unit 130 transmits an induction heating start signal to the induction heating control unit 128. The induction heating control unit 128 that has received the induction heating start signal drives the induction heating coil 112 to start induction heating of the metal plate. Thereafter, the process proceeds to step 22.

ステップ22において、制御部130は、所望時間まで、誘導加熱の加熱を維持する。具体的に、制御部130は、前記誘導加熱開始信号を送信してからの経過時間を測定し、所定の第1経過時間が経過したか否かを確認し続ける。制御部130は、前記誘導加熱開始信号を送信してからの経過時間が前記第1経過時間を経過したと判断したとき、ステップ24に処理を移す。   At step 22, the control unit 130 maintains the heating of the induction heating until the desired time. Specifically, the control unit 130 measures an elapsed time from the transmission of the induction heating start signal, and continues to check whether a predetermined first elapsed time has elapsed. The control unit 130 shifts the process to step 24 when it is determined that the elapsed time since the transmission of the induction heating start signal has passed the first elapsed time.

ステップ24において、制御部130は、誘導加熱制御部128に対して誘導加熱停止信号を送信する。前記誘導加熱停止信号を受信した誘導加熱制御部128は、誘導加熱コイル112の駆動を停止する。その後、ステップ26に処理を移す。   In step 24, the control unit 130 transmits an induction heating stop signal to the induction heating control unit 128. The induction heating control unit 128 that has received the induction heating stop signal stops driving of the induction heating coil 112. Thereafter, the process proceeds to step 26.

ステップ26において、制御部130は、ランプ制御部126に対して光加熱開始信号を送信する。前記光加熱開始信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114を駆動し金属板の光加熱を開始する。その後、ステップ28に処理を移す。   In step 26, the control unit 130 transmits a light heating start signal to the lamp control unit 126. The lamp control unit 126 receiving the light heating start signal drives the lamp 114 to start light heating of the metal plate. Thereafter, the process proceeds to step 28.

ステップ28において、制御部130は、前記光加熱開始信号を送信してからの経過時間を測定し、所定の第2経過時間が経過したか否かを確認し続ける。制御部130は、前記光加熱開始信号を送信してからの経過時間が前記第2経過時間を経過したと判断した場合、ランプ制御部126に対して光加熱停止信号を送信する。前記光加熱停止信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114の駆動を停止し、光加熱により金属板の加熱を終了する。以上により制御フロー(2)を終了する。   In step 28, the control unit 130 measures an elapsed time after transmitting the light heating start signal, and continues to check whether a predetermined second elapsed time has elapsed. The control unit 130 transmits a light heating stop signal to the lamp control unit 126 when it is determined that the elapsed time since the transmission of the light heating start signal has passed the second elapsed time. The lamp control unit 126 that has received the light heating stop signal stops the driving of the lamp 114, and ends the heating of the metal plate by the light heating. Thus, the control flow (2) is ended.

図6は、熱処理装置にて実行される熱処理の制御フロー(3)を示すフローチャートである。熱処理装置110は、上記制御フロー(1)、(2)の代わりに、この制御フロー(3)を行う構成であってもよい。制御フロー(3)は、上記制御フロー(1)、(2)と同様、熱処理装置が備える図示しない制御部130により実行される。この制御フロー(3)は、上記制御フロー(1)、(2)と同様、所定の開始条件が成立したこと(例えば、作業員による操作入力があったことや、金属板120が所定位置に配置されたことを検出した信号を受信したこと等)を契機として実行される。   FIG. 6 is a flowchart showing a control flow (3) of heat treatment performed by the heat treatment apparatus. The heat treatment apparatus 110 may be configured to perform the control flow (3) instead of the control flows (1) and (2). The control flow (3) is executed by the control unit 130 (not shown) provided in the heat treatment apparatus, as in the case of the control flows (1) and (2). In the control flow (3), as in the control flows (1) and (2), a predetermined start condition is satisfied (for example, there is an operation input by a worker, or the metal plate 120 is at a predetermined position). It is executed triggered by the reception of a signal that detects the placement, etc.).

まず、制御部130は、ステップ30において、誘導加熱制御部128に対して誘導加熱開始信号を送信する。前記誘導加熱開始信号を受信した誘導加熱制御部128は、誘導加熱コイル112を駆動して金属板の誘導加熱を開始する。その後、ステップ32に処理を移す。   First, in step 30, the control unit 130 transmits an induction heating start signal to the induction heating control unit 128. The induction heating control unit 128 that has received the induction heating start signal drives the induction heating coil 112 to start induction heating of the metal plate. Thereafter, the process proceeds to step 32.

ステップ32において、制御部130は、ランプ制御部126に対して光加熱開始信号を送信する。前記光加熱開始信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114を駆動し金属板の光加熱を開始する。その後、ステップ34に処理を移す。   In step 32, the control unit 130 transmits a light heating start signal to the lamp control unit 126. The lamp control unit 126 receiving the light heating start signal drives the lamp 114 to start light heating of the metal plate. Thereafter, the process proceeds to step 34.

ステップ34において、制御部130は、例えば、温度検知部からの温度情報や前記光加熱を開始してからの経過時間等によって金属板120が任意の温度に達したか否かを判断し、予め設定される任意の温度に達したと判断した場合に、ランプ制御部126に対して光加熱停止信号を送信する。前記光加熱停止信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114の駆動を停止し、光加熱により金属板の加熱を終了する。その後、ステップ36に処理を移す。ここで設定される任意の温度とは、金属板120の一部の温度が前記特定値Zに達するまでの間に設定される温度である。これにより、前記特定値Zに達するまでの昇温速度を高めることができる。   In step 34, the control unit 130 determines whether or not the metal plate 120 has reached an arbitrary temperature based on, for example, temperature information from a temperature detection unit, an elapsed time since the start of the light heating, or the like. When it is determined that the set arbitrary temperature has been reached, a light heating stop signal is transmitted to the lamp control unit 126. The lamp control unit 126 that has received the light heating stop signal stops the driving of the lamp 114, and ends the heating of the metal plate by the light heating. Thereafter, the process proceeds to step 36. The arbitrary temperature set here is a temperature set before the temperature of a part of the metal plate 120 reaches the specific value Z. Thereby, the temperature rising rate until reaching the specific value Z can be increased.

ステップ36において、制御部130は、図示しない温度検知部から送信されてくる温度情報を監視し、温度飽和となったかを確認する。具体的に、制御部130は、受信した温度情報に基づき、箇所Xの温度Yが特定値Zとなったか否かを判断し続け、前記温度Yが前記特定値Zとなったと判断した場合に、ステップ38に処理を移す。   In step 36, the control unit 130 monitors the temperature information transmitted from the temperature detection unit (not shown) to check whether the temperature has become saturated. Specifically, based on the received temperature information, the control unit 130 continues to determine whether the temperature Y at the point X has reached the specific value Z and determines that the temperature Y has reached the specific value Z. , And move the process to step 38.

ステップ38において、制御部130は、誘導加熱制御部128に対して誘導加熱停止信号を送信する。前記誘導加熱停止信号を受信した誘導加熱制御部128は、誘導加熱コイル112の駆動を停止する。その後、ステップ40に処理を移す。   In step 38, the control unit 130 transmits an induction heating stop signal to the induction heating control unit 128. The induction heating control unit 128 that has received the induction heating stop signal stops driving of the induction heating coil 112. Thereafter, the process proceeds to step 40.

ステップ40において、制御部130は、ランプ制御部126に対して光加熱開始信号を送信する。前記光加熱開始信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114を駆動し金属板の光加熱を開始する。その後、ステップ42に処理を移す。   In step 40, the control unit 130 transmits a light heating start signal to the lamp control unit 126. The lamp control unit 126 receiving the light heating start signal drives the lamp 114 to start light heating of the metal plate. Thereafter, the process proceeds to step 42.

ステップ42において、制御部130は、前記温度検知部から送信されてくる温度情報を監視し、所望温度となったかを確認する。具体的に、制御部130は、受信した温度情報に基づき、所望温度となったか否かを判断し続け、所望温度となったと判断した場合に、ランプ制御部126に対して光加熱停止信号を送信する。前記光加熱停止信号を受信したランプ制御部126は、ランプ114の駆動を停止し、光加熱により金属板の加熱を終了する。以上により制御フロー(3)を終了する。   In step 42, the control unit 130 monitors the temperature information transmitted from the temperature detection unit, and confirms whether the desired temperature has been reached. Specifically, based on the received temperature information, the control unit 130 continues to determine whether or not the desired temperature is reached, and when it is determined that the desired temperature is reached, the light heating stop signal is sent to the lamp control unit 126 Send. The lamp control unit 126 that has received the light heating stop signal stops the driving of the lamp 114, and ends the heating of the metal plate by the light heating. Thus, the control flow (3) is ended.

以上、熱処理装置110にて実行される熱処理の制御フロー(1)、制御フロー(2)、制御フロー(3)について説明した。   The control flow (1), the control flow (2), and the control flow (3) of the heat treatment performed by the heat treatment apparatus 110 have been described above.

上述の実施形態では、ランプ制御部126がランプ114の駆動を制御し、誘導加熱制御部128が誘導加熱コイル112の駆動を制御する場合について説明した。すなわち、ランプ114と誘導加熱コイル112とが、別体の制御部により制御されている場合について説明した。しかしながら、本発明の熱処理装置はこの例に限定されず、ランプ114と誘導加熱コイル112とを1つの制御部により制御する構成であってもよい。   In the above embodiment, the case where the lamp control unit 126 controls the driving of the lamp 114 and the induction heating control unit 128 controls the driving of the induction heating coil 112 has been described. That is, the case where the lamp 114 and the induction heating coil 112 are controlled by separate control units has been described. However, the heat treatment apparatus of the present invention is not limited to this example, and the lamp 114 and the induction heating coil 112 may be controlled by one control unit.

上述の実施形態において、温度飽和となった否かを確認する方法や、各種の経過時間の測定方法は一例であり、適宜変更可能である。   In the above-described embodiment, the method of checking whether or not temperature saturation has occurred and the method of measuring various elapsed times are merely examples, and can be changed as appropriate.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した例に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the example mentioned above, It is possible in the range which satisfies the structure of this invention to make a design change suitably.

10、110 熱処理装置
12、112 コイル
14、114 ランプ
20 鋼板
22 厚みの厚い矩形板状部
24 厚みの薄い矩形板状部
116 発光部
117 光出射面
118 口金
126 ランプ制御部
128 誘導加熱制御部
10, 110 heat treatment apparatus 12, 112 coil 14, 114 lamp 20 steel plate 22 thick rectangular plate-like portion 24 thick thin rectangular plate-like portion 116 light emitting portion 117 light emitting surface 118 base 126 lamp control portion 128 induction heating control portion

Claims (6)

誘導加熱による金属板の加熱を開始する工程Aと、
前記工程Aの後、前記金属板の一番温度の低い箇所Xの温度Yが、キュリー温度を基準とした特定値Zとなるまで、前記誘導加熱による前記金属板の加熱を行う工程Bと、
前記温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始する工程Cとを備えることを特徴とする、熱処理された金属板の製造方法。
Process A which starts heating of the metal plate by induction heating,
A step B of heating the metal plate by the induction heating until the temperature Y of the lowest temperature portion X of the metal plate becomes a specific value Z based on the Curie temperature after the step A;
And C. starting the heating of the metal plate by light heating after the temperature Y reaches the specific value Z. A method of manufacturing a heat-treated metal plate, comprising:
前記工程Cは、前記工程Aから所定期間経過した後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始する工程であることを特徴とする請求項1に記載の熱処理された金属板の製造方法。   The method for manufacturing a heat-treated metal sheet according to claim 1, wherein the step C is a step of starting heating of the metal plate by light heating after a predetermined period of time has elapsed from the step A. 前記工程Bの間、前記箇所Xの温度Yをモニタリングする工程B−1を備え、
前記工程Cは、モニタリングしている温度Yが前記特定値Zとなった後に、光加熱による前記金属板の加熱を開始する工程であることを特徴とする請求項1に記載の熱処理された金属板の製造方法。
The process B includes a process B-1 of monitoring the temperature Y of the place X during the process B,
The heat-treated metal according to claim 1, wherein the step C is a step of starting heating of the metal plate by light heating after the monitored temperature Y becomes the specific value Z. How to make a board.
金属板を誘導加熱により加熱する誘導加熱コイルと、
金属板を光加熱する光源と
を備え、
前記誘導加熱コイルは、その内部に金属板を設置可能な加熱空間を有しており、
前記光源は、光を出射する発光部を有しており、
前記発光部は、前記誘導加熱コイルの内部に設置されていることを特徴とする熱処理装置。
An induction heating coil for heating the metal plate by induction heating;
And a light source for light heating the metal plate,
The induction heating coil has a heating space in which a metal plate can be installed.
The light source includes a light emitting unit that emits light.
The heat treatment apparatus, wherein the light emitting unit is installed inside the induction heating coil.
前記発光部は一方向に長尺な光出射面を備えており、
前記発光部は、前記発光部の長尺方向と前記誘導加熱コイルの軸方向とが同一方向となるように配置されていることを特徴とする請求項4に記載の熱処理装置。
The light emitting unit includes a light emitting surface elongated in one direction,
5. The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein the light emitting unit is disposed such that a longitudinal direction of the light emitting unit and an axial direction of the induction heating coil are in the same direction.
前記光源は、前記発光部の端部に封止部を有しており、
前記封止部は、前記誘導加熱コイルの外部に配置されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の熱処理装置。
The light source has a sealing portion at an end of the light emitting portion,
The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein the sealing portion is disposed outside the induction heating coil.
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