KR20130094709A - 환형 가공물의 유도 열처리 - Google Patents

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개리 에이. 도욘
프랑크 안드래
더글라스 알. 브라운
돈 엘. 러브리스
발레리 아이. 루드네프
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인덕터히트 인코포레이티드.
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Abstract

원형 표면의 스캔 유도 열처리를 실행하도록 적어도 하나의 인덕터 쌍이 사용되는 환형 가공물의 원형 표면을 유도 열처리하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 인덕터의 제어된 운동과 담금질 매질의 적용이 원형 표면에서 초기 및 최종 열처리 위치에 특히 제공되어 이들 위치에서 환형 가공물의 야금적인 균일성을 증진한다. 인덕터의 제어된 운동과 조합하여, 동시 전력 주파수 제어 방법이 열처리 공정동안에 인덕터에 적용될 수 있다.

Description

환형 가공물의 유도 열처리{INDUCTION HEAT TREATMENT OF AN ANNULAR WORKPIECE}
본 발명은 일반적으로 환형 가공물의 유도 열처리에 관한 것이고 더욱 상세히는 적어도 한 쌍의 인덕터가 환형 가공물의 하나 이상의 표면의 스캔 유도 열처리 공정에 이용될 때 환형 가공물의 유도 열처리에 관한 것이다.
전기 유도 가열은 오스테나이트 범위의 온도까지 전기 도체인 재료(예를 들면, 주철 및 강철)을 가열하는데 사용될 수 있다. 가열된 재료는 마르텐사이트 및/또는 베이나이트와 같은 낮은 변형 제품이 형성되는 온도까지 담금질된다. 큰 환형의 또는 링 형상의 가공물을 유도 가열하는데는 2개의 기본적인 방법이 있는데, 말하자면, 싱글-샷 (스테틱) 공정 또는 스캔 공정이다. 스테틱 유도 가열 공정에서, 열처리가 필요한 가공물의 영역은 단일-권선 또는 다중-권선 유도 코일에 의해 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 환형 가공물(90) (도 1(a))의 내경(90a)의 한 영역을 야금 경화시키기 위해서, 유도 코일이 형성된 고리의 내부에 위치될 수 있고 그리고 교류(AC)가 유도 코일에 공급된다. 따라서, 원하는 열처리를 위해 가공물의 내경 영역과 결합되는 자속을 제공하는 코일 주위를 자장이 형성된다. 가공물(90)의 외경(90a')의 영역(도 1(c)에서 어두운 부분(90c)으로 도시함)의 열처리가 이루어진다면, 유도 코일(100)이 도 1(b) 및 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 형성된 고리의 외부에 위치될 수 있다. 유도 코일(100)은 교류 전원(102)과 연결된다. 이러한 장치에서, 유도 코일(100)은 가공물(90)의 외경을 감싼다. 가공물은 열처리 공정동안에 선택적으로 회전할 수 있어서(예를 들면, 가공물 중심축선(A)에 대해서), 전체적인 가열 사이클에 걸쳐서 가공물의 주변에서 유도 에너지의 균일한 분포를 보장한다. 회전율은 공정 요구조건에 맞도록 선택된다.
도 1(a) 및 도 1(b)에 도시된 바와 같이 원형의 유도 코일(100)을 이용할 때, 다음의 공정 변수들은 필요한 경화 깊이, δ, 및 패턴을 얻는데 중요한 역활을 한다. 그 변수들은 공급되는 교류의 주파수; 공급된 유도 전력의 규모; 담금질 변수들(담금질 매질의 온도, 담금질 매질의 유동율(플럭스 밀도)); 예를 들면, 수성 중합체의 담금질 매질의 압력 및 농도; 그리고 사이클 공정 시간 등이다. 사이클 공정 시간은 유도 가열 시간; 서킹(soaking) 시간(서킹이 필요하다면); 그리고 담금질 시간을 포함한다. 대형의 환형 가공물의 싱글-샷 가열 공정에서 담금질의 통상적인 2개의 적용방법이 있다. 도 1(d)에 도시된 바와 같이, 하나의 기술에 따라서, 유도 가열 스테이지의 완성후에, 가열된 가공물은 인덕터(100) 아래에 놓이는 개별적인 동심원의 스프레이 담금질 블럭(또는 링)(104) 내에 위치하고 그리고 도 1(d)에 도시된 바와 같이, 아래쪽으로 가공물(9)을 이동시킴으로써 제위치에서 스프레이 담금질한다. 충분한 담금질 후에, 표면 경화층(c')은 가공물의 표면에 형성될 것이다. 도 1(e)에 도시된 바와 같이, 대안의 담금질 방법에서, 가열된 환형 가공물(9)은 담금질 매질(94)로 채워진 담금질 탱크(92)에 넣고 그리고 담금질 매질이 적절한 수단으로 저어지면서 담금질 탱크의 내부에서 담금질이 이루어진다.
싱글-샷 열처리의 주요 단점중에 하나는 동시 가열 방법이 필요한 깊이까지 필요한 레벨로 링의 전체적인 표면의 온도를 상승시키기에 충분한 전력의 크기가 필요하다는 것이다.
스캔 유도 공정에서, 짧은 인덕터(101)와 같은, 싱글-샷 공정에서 사용되는 것보다 적절히 작은 인덕터가 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 환형 가공물(90)의 외주 주위의 원형 경로(가공물의 중심과 동심)에서 이동한다. 싱글 인덕터(101)는 도 2(a) 및 도 2(b)에서 복수 회 도시되어 있어서 인덕터의 지시된 원형 운행 경로를 표시하는데, 말하자면, 스타트 위치(A1)로부터, 연속적인(시계방향(CW)) 후속 위치(B1, C1 및 D1)가 이어진다. 가공물(90) 주위를 이동하면서, 인덕터(101)에서 교류의 흐름에 의해 형성된 자기장이 어두운 부분으로 개략적으로 도시된 바와같이, 가공물의 필요한 침투 길이에 연결된다. 싱글 스프레이 담금질 장치(105)는 가공물의 주위에서 (트랙) 인턱터(101)와 함께 이동하고 그리고 도면에서 유사하게 복수 회 도시되어 있다. 스프레이 담금질 장치(105)는 담금질 블럭과 같이 종래에 알려진 적절한 형태일 수 있고, 그리고 또한 인덕터와 함께 일체 조립체로 될 수 있다. 이러한 스캔 인덕터 공정은 단지 작은 섹터의 가공물만이 인덕터(101)가 환형 가공물의 주위를 이동하면서 즉각적인 플럭스 연결되고 그리고 유도 가열되므로, 싱글- 샷 공정보다 전력이 상당히 적게 든다. 이러한 방법의 단점은 가공물이 적절하게 열처리되지 않는 도 2(b)에 도시된 바와 같이 야금 경화된(어두운) 침투 깊이(90c')에서 "소프트" 존(90d)이 존재한다는 것이다. 본 예에서 소프트 존은 코일(101)의 길이의 함수이고 그리고 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 이것은 일반적으로 아크 길이에서 1 내지 9 cm의 범위에 있다. "소프트 존"이라는 용어는 외경 주위의 어딘가에서 침투 깊이에서 달성된 원하는 야금 열처리가 성취되지않은 영역을 설명할 때 사용된다. 소프트 존(90d)은 가열되는 최종 링 섹션에 인접한 완화된 영역으로 인해 불가피하게 만들어진다.
스테틱 원 샷 경화에서 필요한 바와 같이, 과도한 전원 공급을 필요로 하지않고 스캔 경화하면서 소프트 존을 방지하기 위해서, 도 3에 도시된 종래의 더블 인덕터/담금질 장치 배열이 이용될 수 있다. 한쌍의 인덕터(103a,103b)가 사용될 수 있는데, 인덕터 쌍에서 각각은 환형 가공물(90)의 절반을 유도 경화한다. 도 3에서, 각각의 인덕터는 가공물의 내경 및 외경을 둘러싸서 내경 및 외경 내로의 침투 깊이는 열처리된다. 도 3에 도시된 이러한 장치는 "Induction Surface Hardening" by A. D. Demichev, pages 25-26, published by the Leningrad Division of Publishing House "Mashinostryeniye", Saint Petersburg, RUSSIA, 1979에 더 설명되어 있다. 예시와 설명을 단순화하기 위해서, 도 4(a) 내지 도 4(c)는 더블 인덕터/담금질 장치 배열을 설명하기 위해 제공되는데, 여기에서 가공물의 외경으로부터 단지 침투 깊이만이 열처리된다. 인덕터(103a)(반시계방향) 및 (103b)(시계방향)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 각각 시작위치(A1, A2)로부터 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 각각 중간 위치(B1, B2)를 경유해서 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 각각 종료 위치(C1, C2)까지 가공물(90)의 외경 주위를 일정한 속도로 원형으로 반대방향으로 이동한다. 각각 위치(A1)로부터 위치(C1)까지 그리고 위치(A2)로부터 위치(C2)까지 반시계방향 및 시계방향의 아크는 이들이 시작 위치와 종료 위치에서 서로 인접할 때 (나란히) 양 인덕터에 의해 차지하는 물리적인 공간으로 인해 180도 보다 작다. 각각의 인덕터는 가공물의 외경 주위의 완전한 반원형 운동보다 작은 운동을 통해서 적절한 교류 전원으로부터 동일한 크기의 전력이 공급된다. 상기한 싱글 인덕터 공정과 같이, 스프레이 담금질 장치(105a, 105b)는 인덕터가 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 위치(C1, C2)에서 가열 공정의 끝에서 서로 인접할 때까지 가공물 주위를 각각 (트랙) 인덕터(103a, 103b)와 함께 이동한다. 양 스프레이 장치는 이들 위치에서 비여자되고 그리고 동시에, 보조 스프레이 장치(105c)가 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 가공물의 최종 열처리 섹터(90c)에 담금질 매질을 자동으로 제공한다. 최종 가열 위치(C1, C2)에서 인접 인덕터는 최종 가열 위치에서 소프트 존의 존재를 제거한다.
더블 인덕터/스프레이 장치 공정의 하나의 단점은 균일한 가열을 제공하는 것이 어렵다는 것이고, 결과적으로, 시작과 종료 위치(A1, A2 그리고 C1, C2)에서 균일한 경화 깊이(90c)를 제공하는 것이 어렵다는 것이다. 가열 공정의 시작에서, 저급한 수준의 유도 가열을 야기할 수 있는, 독립적인 전원에 의해 전류가 공급되면, 인덕터(103a, 103b) 사이의 간격은 각각의 인덕터에서 전류 흐름에 의해 형성된 자기장이 서로 간섭할 수 있어서, 서로 즉각적으로 접근할 수 없다.
추가적으로, 가열 공정 시작 후에, 도 5(a) 및 도 5(b)에 상세하게 도시된 바와 같이, 담금질 장치(105a, 105b)로부터 가공물(90)의 가열 영역(90e)까지 담금질 매질을 공급하기 전까지 양 인덕터(103a, 103b)는 서로로부터 충분히 멀리 이행된다. 담금질 매질이 너무 빨리 공급되면(즉, 인덕터가 서로로부터 충분히 멀리 이행하지 않으면), 담금질 매질은 여자된 인덕터의 아래에 위치된 가열 섹터에 부딪칠 수 있어서, 이것은 부적절한 페이즈 전환, 소프트 스폿, 그리고 대체된 마이크로 구조를 가진 경화 패턴 내에서 영역의 형상과 같은, 허용할 수 없는 경화 구조의 형성을 야기한다. 그러므로, 스캐닝 동안에 담금질 지연과 비교하여 초기 유도가열 스테이지동안에 더 긴 담금질 지연을 항상 일으킨다.
담금질 스프레이(105a')가 담금질 장치(105a, 105b)로부터 공급되기 시작하기 전에, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 가열되는 존에서 담금질 매질 부딪침을 피하기 위해서 양 인덕터(103a, 103b)는 서로로부터 충분히 멀리 반대방향으로 운행되어야 한다. 전형적으로, 이 분리 간격은 5 내지 10 cm의 대략적인 범위에 있을 수 있다. 이러한 불가피한 담금질 지연 시간 기간 동안에, 링의 고온 영역으로부터 더욱 차가운 영역으로의 열 흐름이 "콜드 싱크(cold sink) 효과"를 야기하게 되는 열전도로 인해서 인덕터(103a, 103b) 사이에서 이전에 가열된 영역으로부터 열 손실이 일어나게 될 것이다. 이러한 효과로 인해, 이전에 가열된 영역은 수준 이하의 온도로 냉각될 수 있고 그리고 원하는 완전 마르텐사이트 구조를 얻기 위해서는 너무 느린 속도로 진행된다. 불가피한 담금질 지연동안에, 콜드 싱크 효과 외에, 방열 및 대류로부터 표면 열손실로 인해 초기 가열 영역의 냉각이 발생한다. "링 두께에 대한 경화 깊이" 비율이 더 클수록, 인덕터 쌍(103a, 103b) 사이에 위치하는 초기 가열 영역의 열적 조건에 부정적인 영향을 미치는 인덕터의 스캔 속도는 더 느려진다. 원하는 온도 분포 및 경화 프로필을 달성하는데 있어서 유사한 어려움이 인덕터의 시작 위치에 대해서 상기한 것과 유사한 담금질 지연과 관련된 이유로 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 가공물의 최종 가열 영역(위치 (C1, C2))에서 발생한다.
본 발명의 하나의 목적은 환형 가공물을 위한 스캔 열처리를 채용하는 2개 이상의 인덕터/스프레이 장치에서 유도 가열 공정이 시작되고 끝나는 영역에서 야금적으로 균일한 경화 층을 달성하는 것이다.
본 발명의 하나의 면은 적어도 2개의 인덕터가 동시에 사용되는 환형 가공물의 스캔 유도 열처리 방법 및 장치이다. 담금질 매질의 적용 및 인덕터의 제어된 운동이 2개의 인덕터의 시작 및 최종 가열 위치에 제공되어 이들 위치에서 환형 가공물의 야금적인 균일성을 강화한다. 인덕터의 제어된 운동과 결합하여, 동시 전원-주파수 제어 방법이 인덕터에 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 면은 본 명세서 및 첨부 청구범위에서 설명된다.
본 발명에 의하면, 하나의 목적은 환형 가공물을 위한 스캔 열처리를 채용하는 2개 이상의 인덕터/스프레이 장치에서 유도 가열 공정이 시작되고 끝나는 영역에서 야금적으로 균일한 경화 층을 달성할 수 있다.
아래에서 간략히 설명하는 바와 같이, 첨부 도면들은 본 발명의 예시적인 이해를 위해 제공되었고 그리고 본 명세서 및 첨부 청구범위에서 설명된 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 1(a)는 본 발명의 방법 및 장치에 의해 야금적으로 열처리될 수 있는 환형 또는 링 가공물의 하나의 예의 등측도.
도 1(b) 및 도 1(c)는 각각 환형 가공물을 위한 전형적인 종래 기술의 싱글-샷 유도 열처리 공정의 개략적인 상면도 및 도 1(b)에서 선B-B을 통한 단면도.
도 1(d)는 도 1(b) 및 도 1(c)에서 가열된 가공물을 담금질하는 2개의 종래의 전형적인 방법을 예시하는 도면.
도 2(a) 및 도 2(b)는 환형 가공물의 외경 주위에서 침투 깊이를 야금적으로 경화하기 위해서 스캔 유도 가열 및 담금질의 종래의 싱글 인덕터 및 담금질 장치를 도식적으로 예시하는 도면.
도 3은 환형 가공물의 내경 및 외경 양자를 야금적으로 열처리하는 2개의 인덕터를 이용하는 하나의 종래의 스캔 유도 장치의 도식적인 상면도.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 환형 가공물의 외경을 야금적으로 열처리하는 2개의 인덕터를 이용하는 종래 스캔 유도 공정을 도식적으로 예시하는 도면.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 도 4(a) 내지 도 4(c)에 도시된 종래의 스캔 유도 공정을 위한 초기 가열 스테이지를 상세히 예시하는 도식적인 도면.
도 6(a) 내지 도 6(d)는 환형 가공물의 외경을 위한 듀얼 인덕터 및 담금질 블럭 스캔 유도 열처리 공정을 위한 본 발명의 초기 가열 스테이지 단계를 도식적으로 예시하는 도면.
도 6(e)는 초기 가열 스테이지와 열처리 공정 단계의 최종 끝 사이에서 정상 상태 유도 열처리 공정 단계의 하나의 예를 도식적으로 예시하는 도면.
도 7(a) 내지 도 7(e)는 환형 가공물의 외경을 위한 듀얼 인덕터 및 담금질 블럭 스캔 유도 열처리 공정을 위한 본 발명의 최종 가열 스테이지 공정 단계의 2개의 대체 예를 도식적으로 예시하는 도면.
도 8은 본 발명의 초기 가열 스테이지 공정 단계의 하나의 예 및 본 발명의 최종 열처리 공정의 2개의 대체 예를 도식적으로 예시하는 도면.
도 9(a) 내지 도 9(e)는 본 발명에 적용하기 위한 유도 전력-주파수 제어 방법의 하나의 예를 그래프로 예시한 도면.
도 10(a) 내지 도 10(f)는 환형 가공물의 외주에 대해서 듀얼 인덕터 및 담금질 블럭 스캔 유도 열처리 공정을 위한 본 발명의 최종 가열 스테이지 공정 단계의 대체 예를 도식적으로 예시하는 도면.
도 11은 본 발명의 유도 가열 공정의 어떤 예를 실시하기 위해서 사용될 수 있는 본 발명의 장치의 한 예를 예시하는 도면.
도 12는 도 11에 도시된 장치에서 사용된 한쌍의 인덕터 조립체의 상세도.
환형(링) 가공물이라는 용어는 대형의 롤러 또는 볼 베어링 레이스와 같은 환형 부품을 설명하는데 사용되는데, 이에 한정하는 것은 아니다. 이러한 베어링 레이스는 예를 들면, 메가와트 범위의 전력을 생산할 수 있는 풍력 터빈의 트러스트 베어링에서 사용될 수 있다. 가공물이 대형의 베어링 레이스이면, 유도 열처리되는 표면, 또는 표면들은 내외 환형 레이스(각각 도 1(a)에서, 90a, 90a') 및 축방향 레이스(도 1(a)에서 90b; 하부 축방향 레이스는 도시생략)이다. 관련 용어 "대형"이라는 것은 대략 1 미터 또는 그 이샹의 내경을 가진 전형적인 환형 가공물과 같은, 종래의 듀얼 인덕터 스캔 유도 열처리 공정을 위해 상기한 단점에 의해 영향을 받는 충분히 큰 환형 가공물을 말한다.
본 발명의 유도 야금적인 열처리 공정의 일예가 각각 담금질 장치(14a, 14b)와 관련하여, 듀얼 인덕터(12a, 12b)를 이용하는 도 6(a) 내지 도 7(e)에 예시되어 있다. 가공물(90)은 1 미터가 넘는 내경을 가진 링 베어링 레이스 표면이 될 수 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 인덕터(12a, 12b)는 이들이 벤트 구리 튜빙으로 형성될 수 있어서 환형 가공물 표면의 형상을 야금적으로 경화(프로파일링이라고도 한다)되도록 하므로, "헤어핀"이라고 알려져 있다. 자속 집중기가 자속을 집중하고 그리고 열효율을 개선하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 인덕터를 위한 적절한 장착 구조 및 인덕터를 지지하고 이동시키는 담금질 장치 그리고 여기에서 설명하는 담금질 장치는 이들 도면에서 도시하지 않았다. 교류(AC) 전류는 하나 이상의 적절한 전원으로부터 인덕터의 각각에 공급된다. AC 전류가 제어되어 가열 공정에서 주파수 및 전력을 변경하고; 일반적으로, 양 인덕터로의 AC 전류는 동상(in phase)이다. 담금질 장치(14a, 14b)는 각각의 인덕터(12a, 12b)와 적층된 구성으로 도식적으로 도시되어 있다. 담금질 매질은 적절한 소스로부터 담금질 장치로 공급되고 그리고 담금질 장치에서 담금질 매질의 출구는 담금질 매질(스프레이)을 환형 가공물의 표면으로 향하게 한다. 환형 가공물은 아래에서 설명하는 방식으로 각각의 인덕터에 의해 사전에 유도 가열된다. 더욱이, 담금질 장치(또는 스프레이 블럭)는 인덕터 지지 구조 또는 가공물의 가열 영역에서 스프레이 접촉의 제어가능한 방향을 위한 다른 지지 구조에 피벗가능하게 연결될 수 있다.
본 발명의 열처리 공정에서 초기의 단계는 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 요동 존(OSC) 내에서 요동하면서 가열하는 단계이다. 이러한 초기 단계에서, 인덕터(12a, 12b)는 요동 존(OSC) 내에서 임의의 위치에서 인덕터의 특정 설계의 물리적인 한계에 의해 허용되는 한, 가깝게 나란히 (도 6(c)에서 간격(d1)으로 표시) 위치할 수 있다. 크기로는, 인덕터의 나란한 분리된 간격은 전형적으로 1 내지 5 cm의 범위내에 있는데, 이것은 특정 적용에서 부품으로서 설치될 때, 대형의 환형 가공물을 위한 불균일 열처리의 심각한 영역이 될 수 있다. 존(OSC)의 센터가 주어진 위치 "0" (3시에서)에 위치할 때, 인덕터의 공정 시작 위치는 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 존(OSC)의 상부 끝에서(또는 대안으로서, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 존(OSC)의 하부끝에서) 위치할 수 있다. 존(OSC)의 아크 길이는 열처리되는 가공물의 특정 기하학적 형상 및 특정 적용에 사용되는 인덕터 설계에 의존하고; 일반적으로, 제한되는 것은 아니지만, 아크 길이는 150 밀리미터 클 수 없고; 예를 들면, 가공물(90)이 1 미터가 넘는 내경을 가진 링 베어링 레이스 표면이라면, 이러한 초기 가열 요동 존 아크 길이는 약 100 밀리미터가 될 것이다.
인덕터에 공급되는 AC 전류로, 인덕터는 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 존(OSC)의 하부끝에 위치한 존(OSC) 시작 위치와 존(OSC) 스톱 위치 사이에서 요동한다. 초기 요동 존 가열은 열 장벽 및 존(OSC)에서 감소된 표면 냉각 효과를 제공하고 그리고 이러한 초기의 요동 존(OSC)에서 필요한 경화 깊이 내에서 존(OSC)에서 가공물 온도가 균일한 오스테나이트를 형성하기에 충분할 때까지 계속된다. 이러한 초기 요동 가열 단계에서는 담금질 매질은 담금질 장치(14a, 14b)로부터 분사되지 않는다. 이어서, 담금질 장치가 장착되고 그리고 인덕터로부터 개별적으로 이동하면, 이들은 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 인덕터와 함께 이동하도록 대향하여, 요동 가열동안에 정지되어 있다.
초기의 요동 존(OSC)의 끝에서, 인덕터(12a, 12b)는 분리되고 그리고 완전한 반원보다 작은 아크를 통해 반대 방향으로 이동한다. 이러한 예에서, 도 6(c)에 도시한 바와 같이, 인덕터(12a)(그리고 담금질 장치(14a)와 결합되어) 시계방향(CW) 아크로 이동하고 포인트(B1, B2, B3)를 통해서 열처리 표면 깊이까지 이동시키는 한편, 인덕터(12b)(담금질 장치(14b)와 결합되어)는 반시계방향(CCW) 아크로 이동하고 전형적으로 일정한(정상 상태) 스캔(속도)율로 포인트(A1, A2, A3)를 통해서 열처리 표면 깊이까지 이동한다.
관련없는 스프레이 장치로부터의 담금질 매질 스프레이가 "스프레이 간섭 간격"이라고 할 수 있는 간격인, 관련이 없는 인덕터에 의해 가열되는 가공물 영역에 부딪치므로서 관련없는 인덕터의 가공물 가열과 간섭하는 최소거리를 인덕터(12a, 12b)가 분리된 후, 스프레이 장치(14a, 14b)는 작동하여 도 6(d)에서 담금질 매질 스트림(14a', 14b')으로 도식적으로 예시된 바와 같이, 가열된 가공물 영역에 담금질 매질을 방출한다.
본 발명의 유도 열처리 공정에서, 인덕터(12a, 12b)는 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 열처리 공정이 시작되는 곳에서 대향하여 180도 미만으로 정상 상태 열처리 공정의 끝에서, 서로 접근한다. 양 인덕터(12a, 12b)는 인덕터 사이의 나란한 간격(d2)이 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 인덕터의 물리적 구성(툴링, 장착 및 지지 구조를 포함)에 근거해서, 허용가능한한 가깝게, 인덕터 사이에 있을 때까지 정상 상태 열처리 공정을 계속한다. 하나의 대안의 최종 열처리 공정 단계로서, 도 7(b)에 위치되어 인덕터(12a)가 표면 영역(B4) 근처에서 열처리를 완성한 후에, 인덕터(12a)로의 전류는 공급이 중단되고 그리고 관련 담금질 장치(14a)는 닫힌다(스프레이 없음). 비작동 인덕터(12a) 및 비작동 담금질 장치(14a)는 반시계 방향으로 이동시키는 한편, 작동 인덕터(12b) 및 관련 작동 담금질 장치(14b)는 도 7(c)에 도시한 바와 같이, 그리고 도 9(b) 내지 도 9(e)에 대해서 아래에서 설명하는 바와 같이, 표면 영역(A4)으로부터 표면 영역(B4)까지 반시계 방향으로 계속 이동하고; 바람직하게 정상 상태 스캔율보다 더 빨리 열처리 스캔 끝을 증가시키고; 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기보다 크고; 그리고 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 크다. 열처리를 위해 인덕터(12b)가 스캔하는 표면 영역(A4, B4) 사이의 영역은 "연장된 끝 스캔 영역"이라고 한다. 대안으로서, 비작동의 인덕터(12a) 및 비작동의 담금질 장치(14b)는 열처리 원형 트랙킹 경로로부터 제거될 수 있어서 인덕터(12b) 및 담금질 장치(14b)의 운동이 연장된 끝 스캔영역을 통하도록 한다. 표면 영역(B4) 주위에서 끝나는 연장된 끝 스캔 영역에서 인덕터(12b)가 그 열처리를 완성한 후에, 그 관련된 담금질 장치(14b)가 필요에 따라 도 7(d)에 도시한 바와 같이, "연장된 끝 스프레이 영역"이라고 하는 스프레이 표면 영역으로, 표면 영역(A4-B3) 주위에 스프레이 담금질을 위해 재위치된다. 다른 대안으로서, 도 7(c)에 도시한 바와 같이, 인덕터(12a, 12b)가 열처리를 완성한 후에, 인덕터(12b)로의 전류는 중단되고 그리고 담금질 장치(14a)는 셧오프되고, 비작동 인덕터(12a, 12b) 및 작동 담금질 장치(14b)는 도 7(e)에 도시된 위치로 반시계방향으로 계속 이동하여서, 담금질 장치(14b)는 표면 영역(B3)의 담금질을 완성한다. 대안으로서, 비작동 인덕터(12a) 및 비작동 담금질 장치(14a)는 열처리 원형 트랙킹 경로로부터 제거될 수 있어서 비작동 인덕터(12b) 및 작동 담금질 장치(14b)는 도 7(e)에 도시된 위치로 반시계방향으로 계속 이동한다. 열처리 공정 단계의 끝(또는 최종)을 위한 상기 2개의 대체 예는 아래의 제 1 대체 예로서 요약될 수 있다.
인덕터 표면 영역 속도 전력 주파수 담금질 스프레이 도면
12a B1-B3 SS SS SS ON
12b A1-A3 SS SS SS ON
12a B3-B4 SS SS SS ON 7(a)-7(b)
12b A3-A4 SS SS SS ON 7(a)-7(b)
12a B4-B3 비작동 0 0 OFF 7(b)-7(c)
12b A4-B4 >SS >SS >SS ON 7(b)-7(c)
12a NA 비작동 0 0 OFF 7(c)-7(d)
12b A4-B3* 비작동 0 0 ON 7(c)-7(d)
*단지 스프레이 재설정에 의해서 담금질함
그리고, 제 2 대체 예:
인덕터 표면 영역 스캔속도 전력 주파수 담금질 스프레이 도면
12a B1-B3 SS SS SS ON
12b A1-A3 SS SS SS ON
12a B3-B4 SS SS SS ON 7(a)-7(b)
12b A3-A4 SS SS SS ON 7(a)-7(b)
12a B4-B3 비작동 0 0 OFF 7(b)-7(c)
12b A4-B4 >SS >SS >SS ON 7(b)-7(c)
12a NA 비작동 0 0 OFF 7(e)
12b B4-B3** >SS 0 0 ON 7(e))
**표면 영역(B4-B3) 상에 최종 담금질
"NA"는 표면 가열 또는 담금질이 없는 것을 표시하고 그리고 "SS"는 정상 상태의 스캔 속도, 전력 크기 또는 주파수를 나타낸다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 유도 열처리 공정에서, 동시 "전력-주파수" 제어 방법은 적용될 수 있어서 열처리 영역의 필요한 열 조건을 달성한다. 상기한 초기 및 최종 가열 공정은 바람직하게 동시 전력-주파수 제어 단계와 함께 실행되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 도 9(a) 내지 도 9(e)는 다른 공정 단계들에서 전력 및 주파수의 동시 변화의 하나의 바람직한 예를 예시하고 있다. 상기한 바와 같이, 가열의 초기 단계 동안에, 인덕터(12a, 12b) 쌍의 요동이 일어난다(도 6(a) 및 도 6(b)). 인덕터가 요동 존 내에서 분리되고 그리고 표면 영역(A1 내지 A3, 그리고 B1 내지 B3)을 통해서 이송될 때의 시간 기간 동안에 통상적인 정상 상태 열처리 단계 주파수(fnom) 및 전력(Pnom)에 비해서 더 낮은 주파수와 더 낮은 전력(정상 상태 열처리 단계 주파수 및 전력(fnom, Pnom)보다)이 사전 가열 요동 가열 단계동안에, 예를 들면, 도 9(a) 내지 도 9(e)에 도시한 바와 같이, 양 인덕터가 이들 도면에서 표면 포인트(A1-A0-B0-B1)에 의해 형성된 요동 영역에서 표면 영역에 인접할 때, 요동 시간 기간 동안에, 인덕터에 공급된다. 유도된 와전류 침투가 주파수에 반비례하므로, 초기 요동 사전 가열 단계는 초기에 가열될 가공물 영역의 필요한 초기 열 조건(깊은 표면 및 낮은 레벨의 가열)을 제공한다. 초기 열 조건은 나란한 인덕터가 서로 분리될 때, 상기한 바와 같이, 담금질 매질의 방출에서 초기 공정 지연동안에 금속 가공물 냉각을 보상하도록 선택될 수 있다.
요동 단계의 완성에 따라, 인덕터는 대향 원주 방향으로의 이송이 시작되고 그리고 요동 존 내에서 인덕터가 서로로부터 분리되어 이송될 때, 시간 기간 동안에 도 6(e) 및 도 9(a) 내지 도 9(e)에 도시한 바와 같이, 통상의 정상 상태 조건에 따라서 열처리(가열 및 담금질) 사이클이 계속된다. 정상 상태 가열 단계동안에, 각각의 인덕터(12a, 12b)의 적용된 주파수 및 전력밀도는 일정하고, 그리고 정상 상태 주파수 및 전력 크기는 초기 요동 단계에서의 대응 주파수 및 전력 크기보다 크다.
초기 가열 단계와 반대로, 최종 가열 단계에서, 각각의 인덕터(12a 및/또는 12b)에 공급된 전력 및 주파수는 증가하여 가열 영역에 의한 가열의 끝에서 충분한 열 조건을 제공한다. 이 가열 영역은 이용되는 열처리 공정의 선택적인 끝에 따라서, 아직 완전히 가열된 것은 아니다. 바람직하게, 초기 및 최종 가열 영역에서 전력 및 주파수의 동시 변화는 상기한 바와 같은 초기 및 최종 가열 영역와 조합하여 실행된다. 하나의 대체 최종 가열 영역에서(도 7(a), 도 7(b), 도 7(c) 및 도 7(e)), 인덕터중의 하나는 비작동(본 예에서는 인덕터(12a))이고 그리고 다른 인덕터(본 예에서는 인덕터(12b))는 그 운동을 계속하고 그리고 정상 상태 주파수보다 큰 주파수로; 정상 상태 전력보다 큰전력 크기 그리고 정상 상태 스캔율보다 큰 스캔율로 가열하여 상기한 바와 같은 담금질 장치로부터 담금질 매질에 의해 담금질되는 경화 구역을 위해 충분한 표면 온도를 유지한다.
상기 주파수-전력 제어 방법은 인덕터와 담금질 장치의 조화 운동을 위한 전기화학적 장치 및 인덕터로의 전력 공급의 출력을 제어하는 컴퓨터 프로세서로 달성될 수 있다.
도 9(a) 내지 도 9(e)에서 가열 프로필에 대한 본 발명의 상기한 예중의 하나에서 인덕터와 담금질 장치의 운동은 다음의 표에 요약되어 있다.
열처리단계 인덕터 담금질 주파수 전력
요동 시작 존의 예가열. 시작 존에서 나란한 요동 운동. 담금질없음 정상 상태 열처리 주파수보다 작다. 정상 상태 전력크가보다 낮음.
시작 위치로부터 끝 열처리 위치의 시작까지의 정상 상태 열처리. 인덕터가 대략 나란할 때 요동 시작 존에서 분리 및 마무리(끝) 존까지 대향 둘레표면 주위를 이송. 분리 인덕터 사이의 간격이 스프레이간섭 간격을 넘은 후에 담금질 시작. 정상 상태 열처리 주파수. 정상 상태 전력 열처리 전력 크기.
마무리(끝) 존 열처리. 열처리 공정의 선택된 선택적인 끝에 따라서 인덕터의 운동. 연장된 끝 스프레이 영역을 통해서 비작동 및 작동 인덕터 운동을 근거로 담금질 제어. 열처리 공정의 선택된 선택적인 끝을 근거로 정상 상태 열처리 주파수 보다 일반적으로 높다. 마무리 존에서 열처리를 정제하도록 스캔 속도 제어의 선택적인 관계로 정상 상태 열처리 전력 크기보다 일반적으로 크다.
열처리 공정의 교호 끝에서, 인덕터(12a, 12b)는 도 10(a)에 도시한 바와 같이, 열처리 공정이 시작되는 곳에서 대향한 180도 미만으로 서로 접근한다. 인덕터들 사이에서 나란한 간격(d2)이 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 인덕터의 물리적 구성(툴링, 장칙 및 지지 구조를 포함)에 근거해서 가능한한 밀접할 때, 두개의 인덕터중에서 하나, 예를 들면, 인덕터(12a)는 그 열처리 원형 트랙킹 경로에서 철수하고 그리고 나머지 인덕터, 본 예에서는 인덕터(12b)는 인덕터(12a)가 철수하기 전까지 인접해 있던 둘레 표면에 인접한 위치까지 반시계방향으로 계속 이동하여서(도 10(d) 및 도 10(e)), 끝 열처리 공정을 완성하도록 한다. 그러므로, 본 대체 예에서, 가공물의 외주 표면의 전체적인 둘레 영역은 균일하게 야금적으로 경화된다. 양 담금질 장치(14a, 14b)는 담금질 매질 스프레이를 끝 처리 공정에서 인덕터(12a)에 의해 가열된 가공물의 영역에 부딪히도록 계속 지향한다. 인덕터와 스프레이 장치의 상대 장착에 따라, 담금질 매질 스프레이의 방향은 도 10(b 내지 도 10(e)에 예시된 바와 같이 스프레이 장치의 회전에 의해 다시 방향을 설정할 수 있어서 더욱 최적의 담금질 부딪힘 각도를 제공할 수 있다.
도 10(d)에 도시된 바와 같이, 인덕터(12b)가 가공물 가열 공정을 완성할 때, 인덕터(12b)는 원형 트랙킹 경로로부터 철수(제거)한다. 이 경로는 도 10(d)에 도시한 바와 같이, 환형 가공물(90)의 가열된 표면에 대략 근접하다. 담금질 장치(14a, 14b)는 도 10(e)에 도시한 바와 같이, 나머지 가열 영역의 담금질을 제공한다. 담금질 사이클의 바로 끝에서, 담금질 매질의 스프레이는 담금질 장치중에서 하나(예를 들면, 담금질 장치(14a))로부터 멈출 수 있고 그리고 담금질 블럭(14b)은 도 10(e)에 도시한 바와 같이, 담금질 공정을 마무리한다. 대안으로서, 가공물의 기하학적 형상에 의존하여, 추가적인 담금질 장치(14c)가 최종 가열 위치에서 적용될 수 있어서 도 10(f)에 도시한 바와 같이, 담금질 장치(14a, 14b)에 의해 제공된 담금질 매질의 흐름을 보충한다. 추가적인 담금질 장치(14c)는 상기 기재한 열처리 공정의 임의의 다른 대체 끝에서 선택적으로 이용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 유도 열처리 공정의 어떤 예를 수행하는데 사용될 수 있는 유도 가열장치(30)의 하나의 예를 예시하고 있다. 설명의 편의상, 그리고 본 발명을 제한하지 않고, 도 11에서, 3차원 X, Y 및 Z 직교 좌표 시스템이 3차원 공간에서 장치의 부품 사이에서 상대적인 공간 관계를 설명하기 위해서 도입되었다. 도 11에서, 가공물 지지 조립체는 중앙 지지 빔(32), 연장된 암 지지 빔(34a, 34b), 조인 암 지지 빔(36a, 36b), 그리고 가공물 보유 요소(38a, 38b, 38c)로 구성되어 있다. 가공물 보유 요소(38a, 38b, 38c)는 각각 중앙 지지 빔(32); 조인 암 지지 빔(36a); 그리고 조인 지지 암 빔(36b)에 각각 적어도 미끄럼가능하게 장착되어 있어서 3-포인트 가공물 보유 시스템을 제공한다. 도 11에서, 가공물 보유 요소(38a, 38b, 38c)는 가공물의 내부 둘레 표면(88a)(및/또는 상부 축방향 표면)의 열처리를 위해 환형 가공물(88)의 외부 둘레 표면(88a')에 대해서 가압되어 도시되어 있다. 외부 둘레 표면(88a')의 열처리를 위해, 보유 요소는 그 각각의 빔에 가공물 보유 요소 각각을 미끄럼 운동시키므로서 가공물의 내부 둘레 표면(88a)에 대해서 가압하도록 위치된다. 그러므로, 모든 가공물 보유 요소는 내부 둘레 표면에 대해서 가압된다. 내부 및 외부 둘레 표면이 동시에 열처리되면, 가공물 보유 요소에 의해 내부 및 외부 둘레 표면에 간섭없이 제 위치에 가공물을 유지하기 위해서 적절한 수단이 제공될 수 있다. 예를 들면, 가공물은 상기한 바와 같이, 가공물 보유 요소에 의해 체결된 지지 구조에 고정될 수 잇다. 더욱이, 지지 구조에 가공물을 자리잡는 것은 X-Y 평면에 평행하게 향하는 가공물을 가지는 것을 제한하지 않는다. 가공물은 예를 들면, 하나 이상의 가공물 보유 요소의 높이(Z-방향)를 바꾸므로서 달리 지향될 수 있다. 본 발명의 가공물 지지 시스템은 하나의 장치(30)로 변하는 직경을 가진 대형의 환형 가공물의 열처리를 허용한다.
요약하면, 환형 가공물(88)이 베어링 레이스이면, 도 11에 도시된 바와 같이, 베어링 레이스 지지 조립체는 대향 면으로부터 그들의 끝중에 하나에서 그리고 센터 지지 빔(32)의 길이방향 길이를 따라서 예각으로 뻗어 있는 한쌍의 연장된암 지지 빔(34a, 34b)을 가지고 있다. 한쌍의 조인 암 지지 빔(36a, 36b)은 한쌍의 연장된 암 지지 빔의 연장된 끝 사이에서 연결되어 있고 그리고 중앙 지지 빔의 길이방향 길이를따라서 대향면에서 연결되어 있다. 그러므로, 조인 암 지지 빔과 연장된 암 지지 빔은 센터 지지 빔의 길이방향 길이의 각각의 면에서 V자형 프레임을 형성한다. 중앙 지지 빔에서 개별적인 가공물 보유 요소(38a) 그리고 2개의 조인 암 지지부(보유 요소 38b, 38c)의 각각은 각각의 이들 구조를 따라 미끄러질 수 있어서 이들은 베이링 레이스의 외부 또는 내부 둘레 표면과 결합될 수 있고 또는 베어링 레이스가 자리잡는 고정구와 결합될 수 있다.
인덕터 조립체 지지 및운동 장치는 크로스 레일(42)의 대향 끝에 위치한 Y-축(수평으로) 지향 크로스 레일(42) 및 X-축(수평으로) 지향 연장 레일(44a, 44b)(부분적으로 도시함)을 포함하는데, 이 크로스 레일(42)은 가공물 지지 조립체에서 수용될 수 있는 가장 큰 가공물의 적어도 직경까지 뻗어 있을 수 있다. 인덕터 조립 지지 및 운동 장치는 연장 레일(44a, 44b)을 따라 크로스 레일(42)을 이동하도록 하나 이상의 적절한 드라이브(44a, 44b)를 이용하여 인덕터 조립체(50a, 50b)는 가공물 주위에서 플러스 또는 마이너스 X-방향으로 이동할 수 있다.
도 12를 참조하면, 인덕터 조립체(50a, 50b)의 상세도인데, 제 1 인덕터(12a)는 부하 매칭 트랜스포머 및/또는 다른 전기 제어 회로를 포함할 수 있는, 전기 부품(52a)에 연결되어 있다. 전기 부품(52a)은 제거가능하게 위치될 수 있는 적절한 교류 전원(도시생략)에 연결된다. 전기 부품(52a)은 피벗 요소(61a)에 의해 수직 컴럼 지지대(60a)에 피벗가능하게 연결될 수 있는데, 피벗 요소(61a)는 전기 부품(52a)(그리고 연결된 인덕터(12a))을 축선(X1)에 대해서 회전시킨다. 수직 지지 컬럼(60a)은 적절한 드라이버(64a)에 의해 Z-방향으로 제 1 인덕터(12a)를 승강시킬 수 있는 한편, 수직 지지 컬럼(60a)은 크로스 레일(42)에 미끄럼 가능하게 부착되어 있는데, 크로스 레일(42)은 수직 컬럼(및 간접적으로 연결된 제 1 인덕터(12a))를 드라이버(63a)를 통해서 플러스 또는 마이너스 Y-방향으로 이동하게 한다. 선형 액추에이터(62a)는 피벗 포인트 연결로부터 수평으로 오프셋되어 전기 부품(52a)의 상부와 피벗 요소(61a)를 위한 공통 지지대 사이에 부착되어 있는데, 이허한 피벗 포인트 연결은 선형 액추에이터(62a)가 Y-Z 평면에서 제 1 인턱터(12a)를 회전시키게 한다. 적절한 드라이버가 제공되어 제 1 인덕터(12a)가 X-Y 평면에서 제 1 인덕터(12a)를 회전시키게 한다.
제 2 인덕터 조립체(50b)는 제 1 조립체(50a)와 유사하지만, 독립적이다. 제 2 인덕터(12b)는 부하 매칭 트랜스포머 및/또는 다른 전기적인 제어 회로를 포함할 수 있는 전기 부품(52b)에 연결되어 있다. 전기 부품(52b)은 원격에 위치될 수 있는 적절한 교류 전원(도시생략)에 연결된다. 공통 또는 다른 전원이 특정 적용에 따라 각각의 인덕터를 위해 사용될 수 있다. 전기 부품(52b)은 전기 부품(52b)(그리고 연결된 인덕터(12b))이 축선(X2)에 대해서 회전하도록 허용하는 피벗 요소(61b)에 의해 수직 지지 컬럼(60b)에 피벗가능하게 연결될 수 있다. 수직 지지 컬럼(60b)은 크로스 레일(42)에 미끄럼 가능하게 부착되어 있는데, 크로스 레일(42)은 수직 컬럼(그리고 간접적으로 연결된 제 2 인덕터(12b))이 드라이버(63a)를 통해서 플러스 또는 마이너스 Y-방향으로 이동하게 한다. 선형 액추에이터(62b)는 피벗 포인트 연결로부터 수평으로 오프셋되어 피벗 요소(61b)를 위한 공통 지지대와 전기 부품(52b)의 상부 사이에서 부착되어 있다. 이 피벗 포인트 연결은 선형 액추에이터(62b)가 Y-Z 평면에서 제 2 인덕터(12b)가 회전하게 한다. 적절한 드라이버가 제공되어 X-Y 평면에서 제 2 인덕터(12b)가 회전하게 한다.
선형 액추에이터(62b)의 연장과 선형 액추에이터(62a)의 수축은 양 제 1 및제 2 인덕터가 Y-Z 평면에서 수직에서 오프되어 시계방향으로 회전하게 한다. 상기한 위치 결정 시스템으로, 제 1 및제 2 인덕터는 복수의 자유도로 이동할 수 잇다. 적절한 프로그램으로, 공정 제어기가 사용될 수 있어서 상기한 액추에이터와 관련된 드라이버 및 드라이버 기구 모두를 제어할 수 있다.
담금질 장치는 도 11 및 도 12에 도시하지는 않았지만, 인덕터 툴링 또는 지지 구조에 적절하게 부착할 수 있고 또는 독립적으로 또는 인접 인덕터에 장착할 수 있고, 그리고 특정 적용에서 필요하다면, 인덕터에 대해서 피벗가능하게 장착할 수 있다.
도 11 및 도 12에서 장치는 본 발명의 열처리 공정의 한 예에 적용될 수 있다. 양 내부 및 외부 둘레 표면의 동시 열처리가 실행될 수 있지만, 명확하게 하기 위해서, 단지 환형 가공물(88)의 외부 둘레 표면의 열처리가 설명될 것이다. 가공물(88)이 인덕터(12a, 12b)의 초기 높이(Z-방향) 아래에서 X-Y 평면에 놓여있는 것으로 간주한다. 드라이버(44a, 44b)는 작동되어 크로스 레일(42)(그리고 인덕터(12a, 12b))을 가공물(88)의 외부 둘레 표면 쪽으로 이동하고 그리고 드라이버(64a, 64b)(환형 가공물의 중앙 축선에 평행한 평면에서 독자적으로 인덕터 쌍의 각각을 선형으로 이동하게 하는 수단을 제공한다)는 작동하여 인덕터가 가공물의 외부 둘레 표면에 인접한 나란하여, 열처리 원형 트랙킹경로의 초기 위치에 인덕터가 하강하게 한다(Z-방향). 드라이버(44a, 44b, 63a, 63b)는 연계 작동하여 요동 X-Y 방향 운동(수직 평면의 제 1 및 제 2 직교 방향으로 베어링 레이스의 센터 축선에 수직인 평면에서 인덕터 쌍의 각각을 선형으로 이동하게 하는 수단을 제공한다)을 산출하는 한편, 인덕터(12a, 12b)를 위한 회전 드라이버가 이용되어 축선(Z1R 및 Z2R)에 대해서 독립적으로 인덕터(12a, 12b)를 연계 회전시켜서 예열 요동 열처리 공정을 실행한다. 예열 요동 단계의 완성 후에, 드라이버(44a, 44b, 63a, 63b)는 연계 작동하는 한편, 인덕터(12a, 12b)를 위한 회전 드라이버가 이용되어 인덕터(12a, 12b)가 최종(열처리의 끝) 가열 존에 도달할 때까지 상기한 바와 같이, 정상 상태 열처리 공정에서 가공물의 외주 둘레 표면 주위에서 대향 방향으로 인덕터(12a, 12b)를 이동하도록 축선(Z1R 및 Z2R)에 대해서 독립적으로 인덕터(12a, 12b)를 연계 회전시킨다. 정상 상태 열처리 공정 단계의 완성 후에, 드라이버(44a, 44b, 63a, 63b)는 연계 작동하는 한편, 인덕터(12a, 12b)를 위한 회전 드라이버가 이용되어 상기한 바와 같이, 끝 열처리 공정 단계의 하나에 개시된 바와 같이, 인덕터(12a, 12b)를 이동하도록 축선(Z1R 및 Z2R)에 대해서 독립적으로 인덕터(12a, 12b)를 연계 회전시킨다. 본 발명의 이러한 예에서, 인덕터(12a, 12b)와 상대적으로 연관된 스프레이 장치(14a, 14b)는 예열 요동 단계; 정상 상태 열처리 공정 단계 그리고 끈 열 공정 단계의 실행동안에 관련된 인덕터와 연계하여 장착되고 이동한다.
도 11 및 도 12에 도시된 장치는 기어 이빨 경화를 위해 이용될 수 있고 그리고 나선형 이빨을 가진 기어의 경화에 특히 유리하다. 현존하는 적용에서, 기어는 고정된 인덕터를 수용하도록 회전하여야 하는 한편, 도시된 장치에서 기어는 고정적으로 유지될 수 있고, 그리고 동일한 배열이 직선 기어 이빨을 가진 기어를 위해 사용될 수 있다.
"원형"이라는 용어가 실시예에서 사용되는 한편, 여기에서는 타원형 가공물을 또한 포함한다. 본 발명의 상기한 실시예가 단일 쌍의 인덕터를 이용하지만, 임의의 수의 인덕터 쌍이 상기한 공정에 따라 사용될 수 있어서 각각의 인덕터 쌍에 의해 열처리된 완전한 원형 표면의 대략 180도 아크에서 적절한 감소로, 수율을 증가시킨다. 예를 들면, 2개의 인덕터 쌍이 이용되면, 각각의 쌍은 완전한 원형 표면의 대략 90도 아크를 열처리한다. 본 발명의 상기 실시예가 환형 가공물의 외경(둘레 또는 주변) 열처리를 위한 공정을 예시하였지만, 공정은 환형의 폭(측면 또는 축선방향 표면)과 마찬기지로 환형 가공물의 내경 열처리에 적용할 수 있다. 적용에 따라서, 가열은 링의 외경 또는 내경 또는 양자에 적용할 수 잇다. 다른 적용에서, 링의 측표면 단독, 또는 링의 외경 및/또는 내경에 추가하여 본 발명의 공정에 의해 열처리될 수 있다.
본 발명은 바람직한 예 및 실시예의 형태로 개시되었다. 이들 기재된 것 외에, 등가물, 대체 및 수정은 가능하고 그리고 본 발명의 범위 내에 있다.

Claims (25)

  1. 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법에 있어서,
    제 1 및 제 2 아크 경계를 가지고 있는 적어도 하나의 원형 표면의 요동 아크 존 내에 위치된 그리고 적어도 하나의 원형 표면에 인접한 초기 위치에서 제 1 및 제 2 인덕터를 나란히 위치시키는 단계;
    예열 기간의 시간에서 그리고 적어도 하나의 원형 표면에 인접하여 제 1 및 제 2 아크 경계 사이에서 반복적으로 제 1 및 제 2 인덕터를 둘레방향으로 나란히 이동시키는 한편 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계;
    정상 상태 스캔율로 초기 위치와 대향하여 180도 미만의 정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝까지 적어도 하나의 원형 표면에 인접한 제 1 둘레 방향으로 제 1 인덕터를 이동시킴으로써 그리고 제 1 둘레 방향에 대향한 제 2 둘레 방향으로 정상 상태 스캔율로 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝에 적어도 하나의 원형 표면에 인접한 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시킴으로써 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터를 분리하는 한편, 제 1 및 제 2 인덕터에 정상 상태 전력 크기 및 주파수를 갖는 정상 상태 열처리 전력을 공급하는 단계;
    스프레이 간섭 간격만큼 제 1 인덕터가 제 2 인덕터로부터 분리한 후에 제 1 인덕터가 제 1 인덕터 정상 상태 열처리 위치의 제1 인덕터 끝까지 제 1 둘레 방향으로 이동하여서 제 1 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 원형 표면의 제 1 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 1 담금질 장치로부터 제 1 담금질 매질 스프레이를 항하게 하고, 그리고 제 2 인덕터가 상기 스프레이 간섭 간격에 의해 제 1 인덕터로부터 제 2 인덕터가 분리된 후에 제 2 인덕터 정상 상태 열처리 위치의 제2 인덕터 끝까지 제 2 둘레 방향으로 이동하면서, 제 2 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 원형 표면의 제 2 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 2 담금질 장치로부터 제 2 담금질 매질 스프레이를 향하게 하는 단계;
    제 1 인덕터 정상 상태 열처리 위치의 제1 인덕터 끝에서 제 1 인덕터 가열처리를 완성한 후에 제 1 인덕터로부터 정상 상태 열처리 전력을 제거하고 그리고 제 1 담금질 매질 스프레이를 종료하는 단계;
    정상 상태 스캔율보다 빠른 열처리 스킨율의 끝에서 그리고 열처리 전력 크기 및 주파수에서 연장된 끝 스캔 영역을 열처리하도록 연장된 끝 스캔 영역의 끝까지 제 2 인덕터 정상 상태 열처리 위치의 제2 인덕터 끝에서 제 1 및 제 2 인덕터가 열처리를 완성한후에, 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시키는 단계; 그리고
    제 2 인덕터가 연장된 끝 스캔 영역의 끝에 있는 한편 제 2 담금질 장치를 재위치시킴으로써 또는 연장된 끝 스프레이 영역을 통해 제2 담금질 장치를 이동시킴으로써, 연장된 끝 스프레이 영역에 제 2 담금질 매질 스프레이를 부딪치도록 향하게 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존 교류 전류를 공급하는 단계는 제 1 또는 제 2 아크 경계에서 제 1 및 제 2 인덕터가 나란히 위치할 때 시작되는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터의 분리는 요동 아크 존의 센터에서 시작되는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 크고, 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기 보다 큰 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계는 정상 상태 주파수보다 작은 예열 주파수로 그리고 정상 상태 전력 크기보다 작은 예열 전력 크기로 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 열 처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 크고, 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  7. 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법에 있어서,
    제 1 및 제 2 아크 경계를 가지고 있는 적어도 하나의 원형 표면의 요동 아크 존 내에 위치된 그리고 적어도 하나의 원형 표면에 인접한 초기 위치에서 제 1 및 제 2 인덕터를 나란히 위치시키는 단계;
    예열 기간의 시간에서 그리고 적어도 하나의 원형 표면에 인접하여 제 1 및 제 2 아크 경계 사이에서 반복적으로 제 1 및 제 2 인덕터를 둘레방향으로 나란히 이동시키는 한편 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계;
    정상 상태 스캔율로 초기 위치와 대향하여 180도 미만의 정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝까지 적어도 하나의 원형 표면에 인접한 제 1 둘레 방향으로 제 1 인덕터를 이동시킴으로써, 그리고 제 1 둘레 방향에 대향한 제 2 둘레 방향으로 정상 상태 스캔율로 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝에 적어도 하나의 원형 표면에 인접한 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시킴으로써 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터를 분리하는 한편, 제 1 및 제 2 인덕터에 정상 상태 크기 및 주파수를 갖는 정상 상태 열처리 전력을 공급하는 단계;
    스프레이 간섭 간격만큼 제 1 인덕터가 제 2 인덕터로부터 분리한 후에 제 1 인덕터가 제 1 인덕터 정상 상태 열처리 위치의 끝까지 제 1 둘레 방향으로 이동하여서 제 1 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 원형 표면의 제 1 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 1 담금질 장치로부터 제 1 담금질 매질 스프레이를 항하게 하고, 그리고 제 2 인덕터가 스프레이 간섭 간격에 의해 제 1 인덕터로부터 제 2 인덕터가 분리된 후에 제 2 인덕터 정상 상태 열처리 위치의 제2 인덕터 끝까지 제 2 둘레 방향으로 이동하면서, 제 2 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 원형 표면의 제 2 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 2 담금질 장치로부터 제 2 담금질 매질 스프레이를 향하게 하는 단계;
    정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝에서 제 1 인덕터 가열처리를 완성한 후에 제 1 인덕터로부터 정상 상태 열처리 전력을 제거하고 그리고 제 1 담금질 매질 스프레이를 종료하는 단계;
    정상 상태 스캔율보다 빠른 열처리 스킨율의 끝에서 그리고 열처리 전력 크기 및 주파수에서 연장된 끝 스캔 영역을 열처리하도록 연장된 끝 스캔 영역의 끝까지 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝에서 제 1 및 제 2 인덕터가 열처리를 완성한후에, 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시키는 단계; 그리고
    제 2 담금질 매질 스프레이가 연장된 끝 스프레이 영역에 부딪치도록, 연장된 끝 스캔 영역의 끝으로 연장된 끝 스프레이 영역의 끝을 넘는 거리로 제 2 인덕터가 열처리를 완성한후에, 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존 교류 전류를 공급하는 단계는 제 1 또는 제 2 아크 경계에서 제 1 및 제 2 인덕터가 나란히 위치할 때 시작되는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터의 분리는 요동 아크 존의 센터에서 시작되는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 크고, 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계는 상기 정상 상태 주파수보다 작은 예열 주파수로 그리고 상기 정상 상태 전력 크기보다 작은 예열 전력 크기로 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 크고, 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  13. 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법에 있어서,
    제 1 및 제 2 아크 경계를 가지고 있는 적어도 하나의 베어링 레이스의 요동 아크 존 내에 위치된 그리고 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접한 초기 위치에서 제 1 및 제 2 인덕터를 나란히 위치시키는 단계;
    예열 기간의 시간에서 그리고 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접하여 제 1 및 제 2 아크 경계 사이에서 반복적으로 제 1 및 제 2 인덕터를 둘레방향으로 나란히 이동시키는 한편 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계;
    정상 상태 스캔율로 초기 위치와 대향하여 180도 미만의 제 1 인덕터 끝 정상 상태 열처리 위치까지 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접한 제 1 둘레 방향으로 제 1 인덕터를 이동시킴으로써 그리고 제 1 둘레 방향에 대향한 제 2 둘레 방향으로 정상 상태 스캔율로 제 2 인덕터 끝 정상 상태 열처리 위치에 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접한 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시킴으로써 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터를 분리하는 한편, 제 1 및 제 2 인덕터에 정상 상태 전력 크기 및 주파수를 갖는 정상 상태 열처리 전력을 공급하는 단계;
    스프레이 간섭 간격만큼 제 1 인덕터가 제 2 인덕터로부터 분리한 후에 제 1 인덕터가 정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝까지 제 1 둘레 방향으로 이동하여서 제 1 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 베어링 레이스의 제 1 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 1 담금질 장치로부터 제 1 담금질 매질 스프레이를 항하게 하고, 그리고 제 2 인덕터가 스프레이 간섭 간격에 의해 제 1 인덕터로부터 제 2 인덕터가 분리된 후에 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝까지 제 2 둘레 방향으로 이동하면서, 제 2 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 베어링 레이스의 제 2 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 2 담금질 장치로부터 제 2 담금질 매질 스프레이를 향하게 하는 단계;
    정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝에서 제 1 인덕터 가열처리를 완성한 후에 제 1 인덕터로부터 정상 상태 열처리 전력을 제거하고 그리고 제 1 담금질 매질 스프레이를 종료하는 단계;
    정상 상태 스캔율보다 빠른 열처리 스캔율의 끝에서 그리고 열처리 전력 크기 및 주파수에서 연장된 끝 스캔 영역을 열처리하도록 연장된 끝 스캔 영역의 끝까지 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝에서 제 1 및 제 2 인덕터가 열처리를 완성한후에, 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시키는 단계; 그리고
    제 2 인덕터가 연장된 끝 스캔 영역의 끝에 있는 한편 제 2 담금질 장치를 재위치시킴으로써 연장된 담금질 영역에 제 2 담금질 매질 스프레이를 부딪치도록 향하게 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존 교류 전류를 공급하는 단계는 제 1 또는 제 2 아크 경계에서 제 1 및 제 2 인덕터가 나란히 위치할 때 시작되는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터의 분리는 요동 아크 존의 센터에서 발생하는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 크고, 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  17. 제 13 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계는 정상 상태 주파수보다 작은 예열 주파수로 그리고 정상 상태 전력 크기보다 작은 예열 전력 크기로 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 큰 주파수로 공급되고, 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  19. 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법에 있어서,
    제 1 및 제 2 아크 경계를 가지고 있는 적어도 하나의 베어링 레이스의 요동 아크 존 내에 위치된 그리고 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접한 초기 위치에서 제 1 및 제 2 인덕터를 나란히 위치시키는 단계;
    예열 기간의 시간에서 그리고 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접하여 제 1 및 제 2 아크 경계 사이에서 반복적으로 제 1 및 제 2 인덕터를 둘레방향으로 나란히 이동시키는 한편 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계;
    정상 상태 스캔율로 초기 위치와 대향하여 180도 미만의 정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝까지 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접한 제 1 둘레 방향으로 제 1 인덕터를 이동시킴으로써 그리고 제 1 둘레 방향에 대향한 제 2 둘레 방향으로 정상 상태 스캔율로 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝에 적어도 하나의 베어링 레이스에 인접한 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시킴으로써 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터를 분리하는 한편, 제 1 및 제 2 인덕터에 정상 상태 크기 및 주파수를 갖는 정상 상태 열처리 전력을 공급하는 단계;
    스프레이 간섭 간격만큼 제 1 인덕터가 제 2 인덕터로부터 분리한 후에 제 1 인덕터가 정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝까지 제 1 둘레 방향으로 이동하여서 제 1 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 베어링 레이스의 제 1 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 1 담금질 장치로부터 제 1 담금질 매질 스프레이를 항하게 하고, 그리고 제 2 인덕터가 스프레이 간섭 간격에 의해 제 1 인덕터로부터 제 2 인덕터가 분리된 후에 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝까지 제 2 둘레 방향으로 이동하면서, 제 2 인덕터에 의해 가열된 적어도 하나의 베어링 레이스의 제 2 인덕터 가열 영역에 부딪치도록 제 2 담금질 장치로부터 제 2 담금질 매질 스프레이를 향하게 하는 단계;
    정상 상태 열처리 위치의 제 1 인덕터 끝에서 제 1 인덕터 가열처리를 완성한 후에 제 1 인덕터로부터 정상 상태 열처리 전력을 제거하고 그리고 제 1 담금질 매질 스프레이를 종료하는 단계;
    정상 상태 스캔율보다 빠른 열처리 스킨율의 끝에서 그리고 열처리 전력 크기 및 주파수에서 연장된 끝 스캔 영역을 열처리하도록 연장된 끝 스캔 영역의 끝까지 정상 상태 열처리 위치의 제 2 인덕터 끝에서 제 1 및 제 2 인덕터가 열처리를 완성한후에, 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시키는 단계; 그리고
    제 2 담금질 매질 스프레이가 연장된 스프레이 영역에 부딪치도록, 연장된 끝 스캔 영역의 끝으로 연장된 담금질 영역의 끝을 넘은 거리로 제 2 인덕터가 열처리를 완성한후에, 제 2 둘레 방향으로 제 2 인덕터를 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 제 1 및 제 2 인덕터에 요동 존 교류 전류를 공급하는 단계는 제 1 또는 제 2 아크 경계에서 제 1 및 제 2 인덕터가 나란히 위치할 때 시작되는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 요동 아크 존에서 제 1 및 제 2 인덕터의 분리는 요동 아크 존의 센터에서 발생하는 것을 특징으로 하는 환형 가공물의 적어도 환형 표면의 전기 유도 열처리 방법.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서, 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 크고, 열처리 전력 크기의 끝은 정상 상태 전력 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  23. 제 19 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계는 정상 상태 주파수보다 작은 예열 주파수로 그리고 정상 상태 전력 크기보다 작은 예열 전력 크기로 요동 존에 교류 전류를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 열처리 주파수의 끝은 정상 상태 주파수보다 큰 끝 열처리 주파수로, 그리고 정상 상태 열처리 전력 크기보다 큰 열처리 전력 크기의 끝에서 공급되는 것을 특징으로 하는 적어도 1 미터의 내경을 가진 적어도 하나의 베어링 레이스의 전기 유도 열처리 방법.
  25. 베어링 레이스의 적어도 하나의 연속 원형 표면의 전기 유도 열처리 장치에 있어서,
    베어링 레이스를 장착하기 위한 베어링 레이스 지지 조립체;
    적어도 하나의 한쌍의 제 1 및 제 2 인덕터를 포함하고 있는 인덕터 조립체 지지 및 운동 장치; 그리고
    제어 시스템;으로 구성되어 있고,
    상기 베어링 레이스 지지 조렙체는,
    길이방향 길이를 가진 센터 지지 빔;
    제 1 및 제 2 끝을 각각 가지고 있고 그리고 그 제 1 끝은 센터 지지 빔의 길이방향 길이를 따라 대향 측으로부터 예각으로 뻗어 있는 제 1 및 제 2 연장된 암 지지 빔;
    제 1 및 제 2 끝을 각각 가지고 있고 그리고 제 1 조인 암 지지 빔의 제 1 끝은 제 1 연장된 암 지지 빔의 제 2 끝에 연결되고, 제 2 조인 암 지지 빔의 제 1 끝은 제 2 연장된 암 지지 빔의 제 2 끝에 연결되어 있고, 제1 및 제2 조인 암 지지 빔의 제 2 끝은 함께 센터 지지 빔의 대향측에서 연결되어 센터 지지 빔의 각각의 면에서 "V"자형 프레임을 형성하는 제 1 및 제 2 조인 암 지지 빔; 그리고
    베어링 레이스의 외부 둘레 표면, 베어링 레이스의 내부 둘레 표면 또는 베어링 레이스가 자리잡는 고정구를 선택적으로 결합하기 위해서, 센터 지지 빔, 제 1 조인 암 지지 빔 및 제 2 조인 암 지지 빔에 각각 미끄럼 가능하게 부착된 제 1, 제 2 및 제 3 가공물 유지 요소;를 포함하고 있고,
    이송 장치에 연결된 제 1 및 제 2 인덕터는,
    베어링 레이스 지지 시스템에 장착된 베어링 레이스의 센터 축선에 평행한 평면에서 독립적으로 인덕터 쌍의 각각을 선형으로 이동시키는 제 1 위치결정 수단;
    수직 평면의 제 1 및 제 2 직교 방향으로 베어링 레이스의 센터 축선에 수직한 평면에서 인덕터 쌍의 각각을 선형으로 이동시키는 제 2 위치결정 수단(여기에서, 제 1 직교 방향 선형 운동은 제 1 및 제 2 인덕터의 조인트 선형 운동이고 그리고 제 2 직교 방향 선형 운동은 제 1 및 제 2 인덕터 각각의 독립적인 운동이다); 그리고
    베어링 레이스의 센터 축선과 평행한 제 1 및 제 2 인덕터의 길이방향 축선에 대하여 제 1 및 제 2 인덕터의 각각을 독립적으로 회전시키는 제 3 위치결정 수단;을 포함하고 있고,
    제어 시스템은,
    적어도 제 1 위치결정 수단 그리고 베어링 레이스의 적어도 하나의 연속 원형 표면에서 초기 열처리 위치에 나란히 인접한 제 1 및 제 2 인덕터를 위치시키기 위해 제 2 위치결정 수단의 제 2 직교 방향으로의 선형 운동을 연계 제어하는 제 1 제어 수단;
    제 1 및 제 2 인덕터를 요동 예열 존에서 이동하도록 적어도 제 2 및 제 3 위치결정 수단을 연계 제어하는 제 2 제어 수단;
    제 1 및 제 2 인덕터가 나란히 있는 제 1 및 제 2 인덕터의 초기 위치에 대향하여 180도 보다 작은 위치로 적어도 하나의 연속 원형 표면에 인접한 대향 원형 열처리 경로에 제 1 및 제 2 인덕터를 이동하도록 적어도 제 2 및 제 3 위치결정 수단을 연계 제어하는 제 3 제어 수단; 그리고
    열처리 공정 단계의 끝을 통해서 제 1 및 제 2 인덕터를 선택적으로 이동하도록 적어도 제 2 및 제 3 위치결정 수단을 연계 제어하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 레이스의 적어도 하나의 연속 원형 표면의 전기 유도 열처리 장치.
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