WO2005035802A1

WO2005035802A1 - 熱処理システム

Info

Publication number: WO2005035802A1
Application number: PCT/JP2004/015306
Authority: WO
Inventors: Hirokazu Nakashima; Kikuo Maeda
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2005-04-21
Also published as: US20070194504A1; DE112004001920T5

Abstract

一次熱処理で窒素富化層を形成し、二次熱処理で再焼入れするにあたり、システム全体での熱処理効率の向上を図る。一次熱処理装置１は、加熱機１１で軸受部品をＡ１変態点を越える温度に加熱した後、冷却機１２でＡ１変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する。一次熱処理後の軸受部品は、二次熱処理装置２の加熱機２１で、Ａ１変態点を越える温度に高周波加熱され、その後、冷却機２２でＡ１変態点未満に冷却される。冷却機２２による冷却後に高周波加熱で焼戻しを行う。

Description

明細書熱処理システム技術分野

本発明は、鋼製部品に二段の熱処理を施す熱処理システムに関するものである。

背景技術

高い転動疲労寿命が求められる鋼製の機械部品、例えば転がり軸受の軸受部品に適合する熱処理方法として、特開 2 0 0 3— 2 2 6 9 1 8号公報に記載されたものがある。これは、軸受部品用の鋼を A 1変態点を超える浸炭窒化処理温度で浸炭窒化処理した後、 A 1変態点未満の温度に冷却し、その後、 A 1変態点以上で浸炭窒化処理の温度未満の焼入れ温度域（ 7 9 0 °C〜 8 3 0 °C ) に再加熱して焼入れを行うものである。

この方法によれば、表層の浸炭窒化層の存在により軸受部品が高硬度化され、かつ再加熱時の焼入れ温度がオーステナイト結晶粒の成長が生じにくい温度に抑えられるので、オーステナイト粒径を平均粒径 8 i m 以下まで微小化することができる。これにより粒界強度が増すため、転動疲労寿命の向上、さらには耐割れ性の向上等の効果が得られる。

例えば、減速機、ドライブピニオン、トランスミッション等に使用される軸受は、高荷重、潤滑剤への異物（ギヤの摩耗粉等）の混入など、厳しい条件下で運転されるが、近時の高速化や小型化等の要求に伴い、使用条件の厳しさの度合いは益々増大する傾向にある。このような近時の傾向に鑑み、特開 2 0 0 3— 2 2 6 9 1 8号では、転動疲労寿命、耐割れ強度、耐経年寸法変化という基本性能に優れた軸受部品を得ることができる熱処理方法を提供している。この熱処理方法は、軸受部品用の鋼を A 1変態点を越える浸炭窒化処理温度で浸炭窒化処理した後、 A 1 変態点未満の温度に冷却し、その後、 A 1変態点以上で浸炭窒化処理の温度未満の焼入れ温度域（ 7 9 0 °C ~ 8 3 0 °C ) に再加熱して焼入れを行うものである。上記の熱処理方法によれば、熱処理後の軸受部品のミク口組織におけるオーステナイト結晶粒が平均粒径で 8〃m以下にまで微細化され、軸受部品の転動疲労寿命、シャルピー衝撃値、破壊靭性値. 圧壊強度などが向上し、基本性能に優れた軸受部品を得ることができる前記公報に開示された発明では、一次と二次の合わせて二回の熱処理が行われるが、二次熱処理後は、焼入れに伴う焼割れを防止するため、焼戻しが必要となる。この焼戻しの加熱時間が長いと、二次熱処理での加熱時間と整合性がとれず、熱処理品がライン中で停滞したり、一次熱処理や二次熱処理を行う機器の待機時間が長くなり、熱処理効率の低下や熱処理時間の長期化を招く。本発明は、一次熱処理で窒素富化層を形成し、二次熱処理で再焼入れするにあたり、システム全体での熱処理効率の向上を図ることを目的とする。

また、本発明の課題は、軸受部品等の鋼製部品に上記の熱処理方法を施すための熱処理システムを提供することであり、特に、各鋼製部品に均質な熱処理を施すことができる熱処理システムを提供することである前記公報に開示された発明において、部品全体で均一に結晶粒を微細化するためには、二次熱処理の加熱温度を厳密に管理する必要がある。この際、従来の一般的な焼入れ工程のように、二次加熱を雰囲気炉で行い、かつ炉内の雰囲気温度を測定していたのでは、測定温度と実際の軸受部品の温度との間にずれを生じる可能性があり、厳密な温度管理は難しい。本発明は、一次熱処理で窒素富化層を形成し、二次熱処理で再焼入れする熱処理システムにおいて、二次熱処理での加熱温度を厳密に管理可能とすることを目的とする。

また、前記公報に開示された発明では、一次と二次の合わせて二回の熱処理が行われるが、被熱処理品が特に薄肉の部材ゃ厚さが不均一な部材である場合、熱処理に伴って焼入れ変形の発生が懸念される。転がり軸受の軸受部品では、外輪や内輪が薄肉の部材であり、その中でも特に円錐ころ軸受の外輪や内輪は厚さが不均一な部材であるから、焼入れ変形を生じるおそれがある。しかもこれらの軸受部品には、軸受性能の確保のため、極めて高い寸法精度が要求されるので、焼入れ変形はできるだけ抑制する必要がある。本発明は、一次熱処理で窒素富化層を形成し- 二次熱処理で再焼入れするにあたり、鋼製部品の焼入れ変形を抑制することを目的とする。

また、前記公報に開示された発明では、一次と二次の合わせて二回の熱処理が行われるが、一次熱処理と二次熱処理では必要な加熱時間が異なるため、そのままでは一次熱処理と二次熱処理の加熱時間の整合性がとれず、熱処理品がライン中で停滞したり、各熱処理機器の待機時間が長くなつて熱処理効率の低下を招くおそれがある。本発明は、一次熱処理で窒素富化層を形成し、二次熱処理で再焼入れするにあたり、システム全体での熱処理効率の向上を図ることを目的とする。発明の開示

本発明にかかる熱処理システムは、鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え二次熱処理装置が誘導加熱機を含み、かつ二次熱処理装置での冷却後に誘導加熱で焼戻しするものである。

この熱処理システムによれば、一次熱処理装置での熱処理により、表面に窒素が拡散した窒素富化層が形成されるので、鋼製部品の表面硬さが増す。その一方、一次熱処理後は鋼組織中のオーステナイト粒が粗大化しているが、その後の誘導加熱により、加熱温度と加熱時間をコントロールしながら二次熱処理が行われるため、オーステナイト粒を通常品の半分程度に微細化することができ、オーステナイト結晶粒度番号でいえば 1 0番を越える微細な結晶粒度が得られる。以上の特性から、通常品に比べて耐摩耗性ゃ耐割れ性を向上させ、さらに転動疲労寿命の大幅な向上を図ることができる。

本発明システムでは、上述のように二次熱処理での加熱、および二次熱処理後の焼戻しの双方を誘導加熱で行うこととしている。誘導加熱は燃焼炉等の雰囲気ガスで加熱する場合に比べ、加熱効率が良好で加熱時間が短いという特徴を備え、しかも電気エネルギーを利用するので、その出力制御も容易であるという特徴を備える。従って、二次熱処理での加熱と二次処理後の焼戻しの双方で誘導加熱を行うことにより、両加熱工程での加熱時間を容易に整合させることができる。

この発明によれば、一次熱処理で窒素富化層を形成すると共に、二次熱処理で再焼入れするに際し、二次熱処理での加熱時間と二次熱処理後の焼戻しの際の加熱時間とを容易に整合させることができる。従って、ラィン中での熱処理品の停滞や各機器の待機時間を減じることができ、これによりシステム全体で熱処理効率を高めることが可能となる。

また、本発明は、鋼製部品を A 1変態点を越える一次加熱温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却することにより表層部に窒素富化層を形成する一次処理装置と、該一次処理装置による熱処理を経た鋼製部品を誘導加熱により A 1変態点を越える二次加熱温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次処理装置とを備えた熱処理システムを提供する一次処理装置においては、鋼製部品を A 1変態点を越える一次加熱温度に加熱し、その表層部に窒素を拡散させて窒素富化層を形成した後、 A 1変態点未満に冷却する。その後、二次処理装置において、 A 1変態点を越える二次加熱温度に誘導加熱して焼入れを行うので、加熱温度と加熱時間のコントロールを通じて、熱処理後の鋼製部品のミク口組織におけるオーステナイト結晶粒を微細化することができ、例えば J I S G 0 5 5 1に規定されたオーステナイト結晶粒度試験方法による粒度番号が 1 0番を越える微細な結晶粒を得ることができる。これにより、転動疲労寿命、耐割れ強度、耐経年寸法変化に優れた鋼製部品を得ることができる。

また、二次処理装置における鋼製部品の焼入れを誘導加熱方式（例えば高周波焼入れ）により各鋼製部品ごとに行うので（ピース ' バイ · ビ —ス）、各鋼製部品における熱処理品質のむらや、鋼製部品間における熱処理品質のばらつきが少なく、均質で信頼性の高い鋼製部品を得ることができる。二次処理装置において、鋼製部品を誘導加熱方式で二次加熱温度に加熱した後、型焼入れを行っても良い。ここで、型焼入れとは. 被加熱品を型で拘束した状態で焼入れする処理方法をいい、型に圧力を加えて拘束するプレス焼入れも含む意である。

一次処理装置において、鋼製部品の表層部に窒素を拡散させて窒素富化層を形成する手段として、窒化、浸炭窒化があるが、加熱温度や脱炭防止を考慮すると浸炭窒化によるのが好ましい。とりわけ、コスト面や品質面などからガス浸炭窒化が好ましい。

一次処理装置と二次処理装置は、何れも、鋼製部品を所要温度（一次加熱温度、二次加熱温度）に加熱するための加熱機と、その後に冷却するための冷却機とを基本構成として含んでいる。例えば、一次処理装置でガス浸炭窒化を行う場合、一次処理装置の加熱機としては、浸炭性ガスにアンモニアを添加した雰囲気ガス中で鋼製部品を加熱する加熱炉が使用される。この加熱炉は、連続式、バッチ式の如何を問わない。二次処理装置の加熱機は、鋼製部品を誘導加熱（例えば高周波加熱）により加熱するものであり、高周波加熱装置で構成される。一次処理装置および二次処理装置の冷却機における冷却方式は特に問わず、空冷、 N 2ガス等によるガス冷、油冷、水冷、塩浴による冷却等、種々の方式を採用することができる。

この発明によれば、二次処理装置における鋼製部品の焼入れを誘導加熱方式（例えば高周波焼入れ）により各鋼製部品ごとに行うので（ピース · バイ · ピース）、各鋼製部品における熱処理品質のむらや、鋼製部品間における熱処理品質のばらつきが少なく、転動疲労寿命、耐割れ強度、耐経年寸法変化に優れ、かつ、均質で信頼性の高い鋼製部品を得ることができる。

また、本発明にかかる熱処理システムは、鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え、二次熱処理装置で誘導加熱を行うと共に、誘導加熱される鋼製部品の温度を検出し、この検出値に応じて誘導加熱機をフィ一ドバック制御するものである。

この発明では、二次熱処理装置で高周波加熱等の誘導加熱を行うと共に、誘導加熱される鋼製部品の温度を検出し、この検出値に応じて誘導加熱機の加熱条件をフィ一ドバック制御しているので、実際の鋼製部品の温度に基づいて二次加熱温度を狭い温度領域に正確にかつ精度よく保持することができ、部品全体で均一に結晶粒度を微細化した高品質の鋼製部品を得ることができる。

この場合、温度誤差を極力少なくするため、誘導加熱される鋼製部品の温度は非接触型の温度センサで検出するのが望ましい。

以上のように、本発明によれば、一次熱処理で窒素富化層を形成すると共に、二次熱処理で再焼入れするに際し、二次熱処理装置での加熱温度を精度よく管理することができる。従って、二次熱処理での加熱むらを防止して部品全体で結晶粒度を均一に微細化することができ、鋼製部品の品質安定化を図ることができる。

また、本発明にかかる熱処理システムは、鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え、二次熱処理装置が、誘導加熱で加熱すると共に、型焼入れするものである。

本発明システムでは、上述のように二次熱処理装置で誘導加熱を行うと共に、型焼入れを行っているので、変形の少ない高い寸法精度を有する熱処理品が得られ、特に薄肉の部品ゃ不均一な厚さを有する部品でも良好な寸法精度を確保することが可能となる。

本発明によれば、一次熱処理で窒素富化層を形成すると共に、二次熱処理で再焼入れするに際し、熱変形の少ない高い寸法精度を有する鋼製部品を低コストに得ることができ、特に薄肉部品ゃ不均一な厚さを有する部品に適用する場合に好適となる。

また、本発明にかかる熱処理システムは、鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え、複数の二次熱処理装置を並列に配置したものである。

本発明システムでは、上述のように複数の二次熱処理装置を並列に配置しているので、二次熱処理を複数箇所で同時進行させることができ、二次熱処理の熱処理効率を高めることができる。

この場合、各二次熱処理装置では誘導加熱を行うのが好ましい。誘導加熱は、燃焼炉等の雰囲気炉に比べて作業効率がよく、加熱時間が短時間で足りるから、この誘導加熱を複数箇所で並列的に行うことにより、二次熱処理での加熱効率が飛躍的に高まる。従って、一次熱処理と二次熱処理の熱処理効率を整合（バランス）させることが可能となり、これによりシステム全体で熱処理効率を向上させることができる。

この場合、二次熱処理装置で型焼入れを行えば、変形の少ない高い寸法精度を有する熱処理品が得られ、特に薄肉の部品ゃ不均一な厚さを有する部品でも良好な寸法精度を確保することが可能となる。

本発明によれば、一次熱処理で窒素富化層を形成すると共に、二次熱処理で再焼入れするに際し、二次熱処理での熱処理効率が飛躍的に高まる。従って、一次熱処理と二次熱処理の熱処理効率を整合させることが可能となり、これによりシステム全体で熱処理効率を向上させることができる。

以上に述べた各熱処理システムにおいて、一次熱処理で窒素富化層を形成するための手段としては、浸炭窒化が望ましく、特にコスト面や品質面を考慮するとガス浸炭窒化が好ましい。ガス浸炭窒化は、例えば浸炭性ガスにアンモニアを添加した雰囲気ガスを使用して雰囲気炉内で行うことができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明にかかる熱処理システムの概略構成を示す断面図である。

図 2は、深溝玉軸受の断面図である。

図 3は、熱処理のサイクル図である。

図 4は、本発明にかかる熱処理システムの構成を概念的に示す図である。

図 5は、熱処理システムにおける熱処理のサイクル図である。

図 6は、本発明にかかる熱処理システムの概略構成を示す断面図である。

図 7は、本発明にかかる熱処理システムの概略構成を示す断面図である。

図 8は、円錐ころ軸受の断面図である。

図 9は、本発明にかかる熱処理システムの概略構成を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、鋼製部品の一例として軸受部品を使用し、これに適用した本発明の第一実施形態を説明する。

図 1 に本発明にかかる熱処理システムの構成を概念的に示す。図示のように、この熱処理システムは、一次熱処理装置 1、二次熱処理装置 2 二つの洗浄機 5および 6、並びに焼戻し機 7で構成される。鍛造旋削等の成形工程（図示省略）で成形された軸受部品は、一次熱処理装置 1 および二次熱処理装置 2に順次移送され、それそれの装置で加熱 · 冷却されて一次熱処理および二次熱処理が施される。

ここでいぅ軸受部品は、玉軸受、円錐ころ軸受、ころ軸受、針状ころ軸受等の転がり軸受の軸受部品を意味する。図 2は、一例として外輪 4 1、内輪 4 2、および転動体（ボール） 4 3を主要な構成要素とする深溝玉軸受 4を示すものであり、これら構成要素のうち相手部材と転がり接触する外輪 4 1、内輪 42、および転動体 43がここでいぅ軸受部品に該当する。これら軸受部品の素材としては、 J I Sに規定する S UJ 2等の軸受鋼の他、 C : 0. 6〜 1. 3wt %、 S i ： 0. 3〜3. 0 wt %、 Mn : 0. 2〜： 1. 5wt %、 C r ： 0. 3〜 5. Owt %、 N i ： 0. 1〜 3 w t %を含む（望ましくは M 0 ： 0. 0 5〜0. 2 5 wt %未満、 V : 0. 0 5〜： L . 0 セ％をさらに含む）高温用の軸受鋼や、 C : 0. 4〜0. 8wt %、 S i ： 0. 2〜 0. 9wt %、 Mn ： 0. 7〜； L . 3wt %、 C r ： 0. 7 w t %以下を含む中炭素鋼等も使用することができる。

一次熱処理装置 1は、加熱機 1 1と冷却機 1 2とで構成される。図 1 では、加熱機 1 1として連続式を例示しているが、バッチ式の炉を使用することもできる。加熱機 1 1は、例えば浸炭性ガスにアンモニアを添加した雰囲気ガスを使用する雰囲気炉で構成される。この加熱機 1 1内では、軸受部品が、図 3に示すように A 1変態点を越える温度 T 1 ( 8 00 °C〜 9 00 °C、例えば 8 5 0 °C) で所定時間、例えば 4 0分加熱される（一次加熱）。これにより活性状態の窒素が表層に拡散して軸受部品の表層が硬化される（ガス浸炭窒化）。加熱機 1 1による一次加熱は基本的には表面に窒素富化層を形成することを目的とするから、少なくとも窒化すればよく、必ずしも浸炭は必要でない。但し、条件によっては、例えば脱炭が懸念される場合や使用鋼材の炭素量が少なく、十分な硬度を確保できない場合等は、窒化の他に浸炭も不可欠となる。加熱機 1 1 としては、真空炉ゃ塩浴炉、誘導加熱機等を使用することもできる加熱後の軸受部品は、冷却機 1 2にて M s点以下に冷却（例えば油冷）され、さらに洗浄機 5に移送されて冷却液の洗浄除去が行われる。

図 1に示すように、一次熱処理装置 1で浸炭窒化された軸受部品は、二次熱処理装置 2に供給される。二次熱処理装置 2は、高周波加熱等の誘導加熱を行う加熱機 2 1と冷却機 2 2とで構成される。加熱機 2 1に供給された軸受部品は、図示しない誘導子から適当なクリアランスをあけて配置され、誘導子への通電により、図 3に示すように、 A 1変態点以上の二次加熱温度 T 2 (例えば 8 8 0 °C〜 9 0 0 °C ) で所定時間（例えば 1 . 5〜 2秒）誘導加熱される（二次加熱）。図 3では、二次加熱温度で 2 として、 A 1変態点以上でかつ一次熱処理装置 1での一次加熱温度 T 1未満の温度を例示しているが、二次加熱温度 T 2の上限は、 T 1以上であってもよい。誘導加熱では、加熱温度や加熱時間を精密にコントロールすることができ、かつ短時間の処理になるので、軸受部品のミクロ組織におけるオーステナイト結晶粒を微細化することができる。この時、オーステナイト結晶粒が微細化されるか否かは、加熱温度と加熱時間の積で評価することができ、例えば誘導加熱機での最高加熱温度が低い場合には加熱時間をその分長くすることにより、オーステナイト結晶粒の微細化が可能となる。

加熱終了後、軸受部品は、冷却機 2 2に移送されて M s点以下に冷却

(例えば油冷）され、焼入れされる。冷却は、上述のように加熱機 2 1 とは別の冷却機 2 2に移送して行う他、加熱機 2 1内の誘導加熱位置のままで噴射冷却することもできる。

以上の二次熱処理を終了した軸受部品は、洗浄機 6にて冷却液を洗浄除去した後、焼戻し機 Ίに移送されて図 3に示すように適当な温度 T 3

(例えば 1 8 0 °C ) で焼戻される。この焼戻しは、高周波加熱等の誘導加熱によって行われる。

なお、以上の説明では、一次熱処理装置 1および二次熱処理装置 2での冷却方法として油例を例示したが、水冷や空冷、ガス冷却等の他の冷却方法も採用することができ、また一次熱処理装置 1 と二次熱処理装置 2で異なる冷却方法を採用することもできる。本実施形態では、一次熱処理および二次熱処理の双方で油冷している関係で、洗浄機 5、 6を設置しているが、水冷や空冷、ガス冷却の場合はこの種の洗浄機は不要となる。

以上の過程で熱処理された軸受部品では、表層に窒素富化層（窒素含有量 0 . 1〜 0 . 7 w t % ) が形成されるため、 H v 7 0 0を越える高硬度が得られ、かつミクロ組織中のオーステナィト粒が微細化されてそのオーステナイト結晶粒度は 1 0番を越えるものとなる。また、軸受部品の破壊応力値 2 6 5 0 M P a以上、鋼中の水素濃度 0 . 5 p p m以下. 鋼中の残留オーステナイト量 1 3〜 2 5 %という従来の通常品を遥かに凌ぐ良好な物性値が得られる。従って、以上から耐割れ強度、耐摩耗性等を向上させることができ、さらには転動疲労寿命の向上に顕著な効果が得られる。

本発明では、上述のように二次熱処理装置 2の加熱機 2 1、および二次熱処理後の焼戻し機 7の双方を高周波加熱機等の誘導加熱機で構成しているが、誘導加熱であれば、雰囲気炉等の雰囲気ガスで加熱する場合に比べ、加熱効率が良好で加熱時間が短く、しかも電気エネルギーを利用するので、その出力制御も容易となる。従って、例えば加熱機 2 1 もしくは焼戻し機 7のうち何れか一方または双方の誘導子への入力電力を変更したり、あるいは加熱時間を変更する等の制御を行うことにより、容易に両加熱工程での加熱時間を整合（バランス）させることができる従って、ライン中での熱処理品の停滞や各機器の待機時間を減じることができ、これによりシステム全体で熱処理効率を高めることが可能となる。

また、誘導加熱は、個々の構成部品をピースバイピースで均等に加熱することができる、加熱効率がよく短時間で加熱できる、局部加熱が可能で硬化層深さの選定が自由に行える、急熱 · 急冷が可能で表面圧縮残留応力により疲れ強さを高めることができる、等の利点を有するので、加熱機 2 1および焼戻し機 7の双方で誘導加熱を行うことにより、軸受部品のさらなる低コスト化、高品質化、疲労寿命の向上等を図ることができる。

以下、鋼製部品の一例として図 2に示す深溝玉軸受の軸受部品を使用し、これに適用した本発明の第二実施形態を説明する。

図 4は、この実施形態に係る熱処理システムの構成を概念的に示している。この熱処理システムは、一次処理装置 1 と二次処理装置 2 とで構成される。図示しない鍛造、旋削等の成形工程で成形された軸受部品は、一次処理装置 1および二次処理装置 2に順次移送され、それそれの装置で加熱 · 冷却されて二段の熱処理が施される。

一次処理装置 1は、加熱機 1 1、冷却機 1 2、および洗浄機 1 3で構成される。加熱機 1 1は、例えば、浸炭性ガスにアンモニアを添加した雰囲気ガス中で軸受部品を加熱する加熱炉で構成される。この加熱機 1 1において、軸受部品は、図 5に示すように、 A 1変態点を越える一次加熱温度 T 1 ( 8 0 0 °C〜 9 5 0 °C、例えば 8 5 0 °C ) で所定時間（例えば 4 0分）加熱され、これにより活性状態の窒素が軸受部品の表層部に拡散して窒素富化層（この例では浸炭窒化層）が形成される。この一次加熱は、基本的には表面に窒素富化層を形成することを目的とするものであるから、少なくとも窒化すればよく、必ずしも浸炭は必要ではない。但し、条件よつては、例えば脱炭が懸念される場合や使用鋼材の炭素量が少なく、十分な硬度を確保できない場合等は、窒化の他に浸炭も不可欠となる。加熱後の軸受部品は、図 5に示すように、冷却機 1 2にて M s点以下に冷却（例えば油冷）され、さらに洗浄機 1 3に移送されて冷却液（例えば油）の洗浄除去が行われる。尚、冷却機 1 2では、 M s点以下の温度に冷却する他、 5 0 0 °C程度で恒温保持してもよい。また、図 4では、一次処理装置 1の加熱機 1 1 として、連続式の加熱炉を例示しているが、同図に点線で示すように、バッチ式の加熱炉 1 1，を採用しても良い。さらに、図 4では、一次処理装置 1の冷却機 1 2 として油冷を例示しているが、同図に点線で示すように、空冷やガス冷、例えば N 2ガスによるガス冷の冷却機 1 2 ' を採用しても良い。この場合. 冷却機 1 2 ' において、軸受部品に対する冷却液の付着がなくなるので. 後続の洗浄機 1 3を省略して、冷却機 1 2 ⁵ から二次処理装置 2の加熱機 2 1に軸受部品を直接移送する構成とすることができる。これにより、一次処理装置 1の構成を簡略にすることができると同時に、工程時間を短縮することができる。

一次処理装置 1による熱処理を経た軸受部品は、コンべャ等の搬送手段を介して二次処理装置 2に移送される。二次処理装置 2は、加熱機 2 1、冷却機 2 2、洗浄機 2 3、および焼戻し機 2 4で構成される。加熱機 2 1は、軸受部品を誘導加熱（高周波加熱）により加熱するものであり、高周波加熱装置で構成される。この加熱機 2 1において、各軸受部品はピース ' バイ ' ビースで、図 5に示すように、 A 1変態点以上の二次加熱温度 T 2で所定時間誘導加熱される。図 5では、二次加熱温度 T 2を一次加熱温度 T 1 よりも低温にした場合を例示しているが、二次加熱温度 T 2の上限は T 1以上であってもよい。誘導加熱では、加熱温度や加熱時間を精密にコントロールでき、かつ短時間の処理になるので、軸受部品のミク口組織におけるオーステナイト結晶粒を微細化することができる。また、各軸受部品をビース · バイ ' ピースで加熱するので、各軸受部品における熱処理品質のむらや、軸受部品相互間における熱処理品質のばらつきが少ない。加熱後の軸受部品は、図 5に示すように、冷却機 2 2にて M s点以下に冷却（例えば油冷）され、さらに洗浄機 2 3に移送されて冷却液の洗浄除去が行われる。その後、この軸受部品は焼戻し機 2 4に移送され、適当な温度 T 3 (例えば 1 8 0 °C ) で焼戻される。尚、焼戻し機 2 4は、二次処理装置 2 と分離して設置しても良いまた、冷却機 2 2を空冷、ガス冷、水冷方式とすることにより、洗浄機 2 3を省略することもできる。

以上の過程で熱処理された軸受部品では、表層に窒素富化層（窒素含有量 0 . 1〜 0 . 7 w t % ) が形成されるため、 H v 7 0 0以上の高い表面硬度が得られ、かつ、ミクロ組織中のオーステナイト結晶粒が微細化されてその結晶粒度は 1 0番を越えるものとなる。また、軸受部品の破壊応力値 2 6 5 O M P a以上、鋼中の水素濃度 0 . 5 p p m以下、残留オーステナイト量 1 3〜 2 5 %であり、通常品を遥かに凌ぐ良好な物性値が得られる。従って、耐割れ強度、耐摩耗性等を向上させることができ、さらには転動疲労寿命の向上に顕著な効果が得られる。

以下、鋼製部品の一例として図 2に示す深溝玉軸受の軸受部品を使用し、これに適用した本発明の第三実施形態を説明する。図 6に本発明にかかる熱処理システムの構成を概念的に示す。図示のように、この熱処理システムは、一次熱処理装置 1、二次熱処理装置 2、洗浄装置 3および 5、並びに焼戻し装置 6で構成される。鍛造旋削等の成形工程（図示省略）で成形された軸受部品は、一次熱処理装置 1および二次熱処理装置 2に順次移送され、それそれの装置で加熱 · 冷却されて一次熱処理、さらには二次熱処理が施される。

一次熱処理装置 1は、加熱機 1 1 と冷却機 1 2 とで構成される。図 6 では、加熱機 1 1 として連続式を例示しているが、バッチ式の炉を使用することもできる。加熱機 1 1は、例えば浸炭性ガスにアンモニアを添加した雰囲気ガスを使用する雰囲気炉で構成される。この加熱機 1 1の炉内では、軸受部品が、図 3に示すように A 1変態点を越える温度 T 1 ( 8 0 0 °C ~ 9 0 0 °C：、例えば 8 5 0 °C ) で所定時間、例えば 4 0分加熱される（一次加熱）。これにより活性状態の窒素が表層に拡散して軸受部品の表層が硬化される（ガス浸炭窒化）。加熱機 1 1は、基本的には表面に窒素富化層を形成することを目的とするから、少なくとも窒化すればよく、必ずしも浸炭は必要でない。但し、条件によっては、例えば脱炭が懸念される場合や使用鋼材の炭素量が少なく、十分な硬度を確保できない場合等は、窒化の他に浸炭も不可欠となる。加熱機 1 1 としては、真空炉ゃ塩浴炉、誘導加熱機等を使用することもできる。加熱後の軸受部品は、冷却機 1 2にて M s点以下に冷却（例えば油冷）され、さらに洗浄機 3に移送されて冷却液の洗浄除去が行われる。

図 6に示すように、一次熱処理装置 1で浸炭窒化された軸受部品は、コンペャ等の搬送手段を介して、二次熱処理装置 2に供給される。二次熱処理装置 2は、高周波焼入れを行うもので、加熱機 2 1 と冷却機 2 2 とで構成される。加熱機 2 1では、例えば図 3に示すように、軸受部品を A 1変態点以上の温度 T 2に所定時間誘導加熱する（二次加熱）。この二次加熱は、誘導加熱による短時間加熱であるで、一次加熱温度 T 1 未満で加熱する場合はもちろん、一次加熱温度 T 1を超える温度で誘導加熱する場合でも、加熱温度と加熱時間の兼ね合いにより、鋼中のォーステナイト粒を微細化することができる。加熱終了後、軸受部品は、冷却機 2 2に移送されて M s点以下に冷却（例えば油冷）され、焼入れされる。冷却は、図示のように加熱機 2 1から独立した冷却機 2 2で行う他、加熱機 2 1内で誘導加熱位置に保持したまま行うこともできる。焼入れ後の寸法精度を確保するため、二次熱処理装置 2では高周波加熱後に型焼入れを行うこともでき、これにより転がり軸受の外輪や内輪のような薄肉の部品、さらには円錐ころ軸受の外輪や内輪のように不均一な厚さを有する部品の高精度化を図り、軸受性能を安定的に得ることが可能となる。なお、型焼入れは、被加熱品を型で拘束した状態で焼入れする処理をいい、型に圧力を加えて拘束するプレス焼入れも含む意である二次熱処理の終了した軸受部品は、二次熱処理装置 2から取り出しされ、洗浄装置 5にて冷却液を洗浄除去した後、焼戻し装置 6に移送されて図 3に示すように適当な温度 T 3 (例えば 1 8 0 °C ) で焼戻される。この焼戻しは、加熱時間短縮による処理効率向上のため、高周波加熱等の誘導加熱で行うのが望ましい。

二次熱処理装置 2の加熱機 2 1には、誘導加熱される軸受部品の温度 (表面温度）を非接触で検出するセンサ 9が設けられる。このセンサ 9 としては、例えば赤外線温度センサ等が使用可能である。加熱機 2 1内では、軸受部品が図示しない誘導子に対して所定のクリアランスをあけて保持されており、センサ 9はこの保持された軸受部品の温度を非接触に測定し、検出値を制御装置 8に伝送する。制御装置 8は検出した温度データにより、加熱対象の軸受部品が所定の二次加熱温度 T 2に達しているか否か、さらには所定の温度領域内にあるか否かを判定し、この判定結果に応じて誘導加熱機 2 1のフィードバック制御を行う。誘導加熱機 2 1の制御は、主として誘導子への入力電力や加熱時間を変更することにより行われる。

なお、以上の説明では、一次熱処理装置 1および二次熱処理装置 2での冷却方法として油冷を例示したが、水冷や空冷、ガス冷却等の他の冷却方法も採用することができ、また一次熱処理装置 1 と二次熱処理装置 PC蘭賺 15306

2で異なる冷却方法を採用することもできる。本実施形態では、一次熱処理および二次熱処理の双方で油冷している関係で、洗浄装置 3 、 5を設置しているが、水冷や空冷、ガス冷却の場合はこの種の洗浄装置は不要となる。

以上の過程で熱処理された軸受部品では、表層に窒素富化層（窒素含有量 0 . 1〜 0 . 7 w t % ) が形成されるため、 H v 7 0 0を越える高硬度が得られ、かつミクロ組織中のオーステナィト粒が微細化されてそのォ一ステナイト結晶粒度は 1 0番を越えるものとなる。また、軸受部品の破壊応力値 2 6 5 0 M P a以上、鋼中の水素濃度 0 . 5 p p m以下、鋼中の残留オーステナイト量 1 3〜 2 5 %という従来の通常品を遥かに凌ぐ良好な物性値が得られる。従って、以上から耐割れ強度、耐摩耗性等を向上させることができ、さらには転動疲労寿命の向上に顕著な効果が得られる。

二次加熱装置 2の加熱機 2 1は、電磁誘導現象を利用し、鋼組織中で電気工ネルギを直接熱エネルギに変えて発熱させる誘導加熱機であるから、誘導子への入力電力や加熱時間といった加熱条件を調整することで、容易にかつ正確に加熱量を制御できる。従って、センサ 9の検出値に応じ、制御装置 8で加熱機 2 1の加熱条件をフィ一ドバック制御することにより、二次加熱温度 T 2を所定の温度領域に正確に保持することができる。また、誘導加熱はビースバイピースの加熱であるから、雰囲気炉を使用する場合のように炉内の装入位置によって加熱むらが生じることはない。以上から、部品全体で均一に結晶粒度を微細化した鋼製部品を得ることができ、耐摩耗性ゃ耐割れ性の確保、あるいは転動疲労寿命の向上といった上記二段熱処理に特有の効果を安定的に得ることが可能となる。

また、誘導加熱は、局部加熱が可能で硬化層深さの選定が自由に行える、急熱 · 急冷が可能で表面圧縮残留応力により疲れ強さを高めることができる、等の利点を有するので、軸受部品のさらなる低コスト化、高品質化、疲労寿命の向上等にも有益となる。 6 以下、鋼製部品の一例として軸受部品を使用し、これに適用した本発明の第四実施形態を説明する。

図 7に本発明にかかる熱処理システムの構成を概念的に示す。図示のように、この熱処理システムは、一次熱処理装置 1、二次熱処理装置 2、二つの洗浄装置 3および 5、並びに焼戻し装置 6で構成される。鍛造旋削等の成形工程（図示省略）で成形された軸受部品は、一次熱処理装置 1および二次熱処理装置 2に順次移送され、それぞれの装置で加熱 · 冷却されて一次熱処理および二次熱処理が施される。

ここでいぅ軸受部品は、玉軸受、円錐ころ軸受、ころ軸受、針状ころ軸受等の転がり軸受の軸受部品を意味する。図 8は、一例として外輪 4 1、内輪 42、および転動体（円錐ころ） 43を主要な構成要素とする円錐ころ軸受 4を示すものであり、これら構成要素のうち相手部材と転がり接触する外輪 4 1、内輪 42、および転動体 4 3がここでいう軸受部品に該当する。これら軸受部品の素材としては、 S U J 2等の軸受鋼の他、 C : 0. 6〜： L . 3wt %、 S i ： 0. 3〜3. 0wt %、 Mn : 0. 2〜： L . 5 wt %、 C r ： 0. 3〜 5. 0wt %、 N i : 0. 1 ~ 3 w t %を含む（望ましくは M 0 ： 0. 0 5〜0. 2 5wt %未満、 V ： 0. 0 5 - 1. 0wt %をさらに含む）高温用の軸受鋼や、 C ： 0 , 4〜0. 8wt %、 S i ： 0. 2〜0. 9 wt %、 Mn : 0. 7〜： L . 3wt %、 C r ： 0. 7 w t %以下を含む中炭素鋼等も使用することができる。

一次熱処理装置 1は、加熱機 1 1と冷却機 1 2とで構成される。図 7 では、加熱機 1 1として連続式を例示しているが、バッチ式の炉を使用することもできる。加熱機 1 1は、例えば浸炭性ガスにアンモニアを添加した雰囲気ガスを使用する雰囲気炉で構成される。この加熱機 1 1内では、軸受部品が、図 3に示すように A 1変態点を越える温度 T 1 ( 8 00°C〜 9 0 0 °C、例えば 8 5 0 °C) で所定時間、例えば 40分加熱される（一次加熱）、これにより活性状態の窒素が表層に拡散して軸受部品の表層が硬化される（ガス浸炭窒化）。加熱機 1 1は、基本的には表面に窒素富化層を形成することを目的とするから、少なくとも窒化すればよく、必ずしも浸炭は必要でない。但し、条件によっては、例えば脱炭が懸念される場合や使用鋼材の炭素量が少なく、十分な硬度を確保できない場合等は、窒化の他に浸炭も不可欠となる。加熱機 1 1 としては. 真空炉ゃ塩浴炉、誘導加熱機等を使用することもできる。加熱後の軸受部品は、冷却機 1 2にて M s点以下に冷却（例えば油冷）され、さらに洗浄機 3に移送されて冷却液の洗浄除去が行われる。

図 7に示すように、一次熱処理装置 1で浸炭窒化された軸受部品（図面では円錐ころ軸受の外輪 4 1を例示している）は、高周波加熱等の誘導加熱を行う二次熱処理装置 2に供給される。軸受部品 4 1は、誘導子 2 1の内周に配置され、例えば図 3に示すように A 1変態点以上の温度 T 2に誘導加熱される（二次加熱）。加熱温度あるいは加熱時間等の加熱条件をコントロールすることで、鋼中のオーステナイト粒は微細化される。加熱終了後、軸受部品 4 1は、図 7に示すように、例えば金型 2 2に嵌め込まれ、保持された状態で、油等の冷却液で M s点以下に冷却される（型焼入れ）。金型 2 2の各所に設けた細孔から油等の冷却液を噴出させて焼入れしてもよい。冷却は、図示のように誘導加熱位置で行う他、誘導加熱位置とは別の位置に移送して行うこともできる。

二次熱処理の終了した軸受部品は、洗浄機 5にて冷却液を洗浄除去した後、焼戻し機 6に移送されて適当な温度 T 3 (例えば 1 8 0 °C ) で焼戻される。この焼戻しは、加熱時間短縮による処理効率向上のため、高周波加熱等の誘導加熱で行うのが望ましい。

なお、以上の説明では、一次熱処理装置 1および二次熱処理装置 2での冷却方法として油例を例示したが、水冷や空冷、ガス冷却等の他の冷却方法も採用することができ、また一次熱処理装置 1 と二次熱処理装置 2で異なる冷却方法を採用することもできる。本実施形態では、一次熱処理および二次熱処理の双方で油冷している関係で、洗浄機 3、 5を設置しているが、水冷や空冷、ガス冷却の場合はこの種の洗浄機は不要となる。以上の過程で熱処理された軸受部品では、表層に窒素富化層（窒素含有量 0 . 1 ~ 0 . 7 w t % ) が形成されるため、 H v 7 0 0を越える高硬度が得られ、かつミクロ組織中のオーステナイト粒が微細化されてそのオーステナイト結晶粒度は 1 0番を越えるものとなる。また、軸受部品の破壊応力値 2 6 5 0 M P a以上、鋼中の水素濃度 0 . 5 p p m以下. 鋼中の残留オーステナイト量 1 3 ~ 2 5 %という通常品を遥かに凌ぐ良好な物性値が得られる。従って、以上から耐割れ強度、耐摩耗性等を向上させることができ、さらには転動疲労寿命の向上に顕著な効果が得られる。

本発明では、上述のように二次熱処理装置 2で誘導加熱を行うと共に型焼入れを行っている。この場合、原理的に誘導加熱では熱変形が少なく、しかも加熱後の焼入れが型焼入れで行われるので、熱変形の少ない高い寸法精度を有する軸受部品が低コストに得られ、転がり軸受の外輪や内輪のような薄肉の部品、さらには円錐ころ軸受の外輪 4 1や内輪 4 2のように不均一な厚さを有する部品でも、良好な寸法精度を確保することが可能となる。従って、軸受部品が高品質化し、軸受性能の安定確保が可能となる。

また、誘導加熱は、個々の構成部品をピースバイピースで均等に加熱することができる、加熱効率がよく短時間で加熱できる、局部加熱が可能で硬化層深さの選定が自由に行える、急熱 · 急冷が可能で表面圧縮残留応力により疲れ強さを高めることができる、等の利点を有するので、軸受部品のさらなる低コスト化、高品質化、疲労寿命の向上等にも有効となる。

以下、鋼製部品の一例として図 8に示す円錐ころ軸受の軸受部品を使用し、これに適用した本発明の第五実施形態を説明する。

図 9に本発明にかかる熱処理システムの構成を概念的に示す。図示のように、この熱処理システムは、一次熱処理装置 1、洗浄装置 3、一次熱処理装置 1および洗浄装置 3に対して並列配置した複数の二次熱処理装置 2、洗浄装置 5、並びに焼戻し装置 6で構成される。鍛造→旋削等の成形工程（図示省略）で成形された軸受部品は、一次熱処理装置 1および二次熱処理装置 2に順次移送され、それそれの装置で加熱 · 冷却されて一次熱処理および二次熱処理が施される。各列の二次熱処理装置 2 の後段には、それそれ洗浄装置 5および焼戻し装置 6が配置されている一次熱処理装置 1は、加熱機 1 1 と冷却機 1 2 とで構成される。図 9 では、加熱機 1 1 として連続式を例示しているが、バッチ式の炉を使用することもできる。加熱機 1 1は、例えば浸炭性ガスにアンモニアを添加した雰囲気ガスを使用する雰囲気炉で構成される。この加熱機 1 1内では、軸受部品が、図 3に示すように A 1変態点を越える温度 T 1 ( 8 0 0 °C；〜 9 0 0 °C、例えば 8 5 0 °C ) で所定時間、例えば 4 0分加熱される（一次加熱）。これにより活性状態の窒素が表層に拡散して軸受部品の表層が硬化される（ガス浸炭窒化）。加熱機 1 1は、基本的には表面に窒素富化層を形成することを目的とするから、少なくとも窒化すればよく、必ずしも浸炭は必要でない。但し、条件によっては、例えば脱炭が懸念される場合や使用鋼材の炭素量が少なく、十分な硬度を確保できない場合等は、窒化の他に浸炭も不可欠となる。加熱機 1 1 としては. 真空炉ゃ塩浴炉、誘導加熱機等を使用することもできる。加熱後の軸受部品は、冷却機 1 2にて M s点以下に冷却（例えば油冷）され、さらに洗浄機 3に移送されて冷却液の洗浄除去が行われる。

図 9に示すように、一次熱処理装置 1で浸炭窒化された軸受部品（図面では円錐ころ軸受の外輪 4 1を例示している）は、図示しないコンペャ等の搬送手段を介して、高周波加熱等の誘導加熱を行う何れかの二次熱処理装置 2に振分け供給される。各二次熱処理装置 2では、誘導子 2 1の内周に軸受部品 4 1を保持し、この状態で図 3に示すように軸受部品 4 1を A 1変態点以上の所定温度 T 2に誘導加熱する（二次加熱）。この二次加熱は短時間の加熱であるで、一次加熱温度に対する加熱温度 T 2の高低を問わず、加熱温度と加熱時間の兼ね合いにより、鋼中のォーステナイト粒を微細化することができる。加熱終了後、軸受部品 4 1 は、金型 2 2に嵌め込まれ、油等の冷却液で M s点以下に冷却され、焼 6 入れされる（型焼入れ）。金型 2 2の各所に設けた細孔から油等の冷却液を噴出させて焼入れしてもよい。冷却は、図示のように誘導加熱位置に保持したままで行う他、誘導加熱位置とは別の位置に移送して行うこともできる。

二次熱処理の終了した軸受部品は、各二次熱処理装置 2から取り出し、各洗浄機 5にて冷却液を洗浄除去した後、各焼戻し機 6に移送されて図 3に示すように適当な温度 T 3 (例えば 1 8 0 °C ) で焼戻される。この焼戻しは、加熱時間短縮による処理効率向上のため、高周波加熱等の誘導加熱で行うのが望ましい。

なお、以上の説明では、一次熱処理装置 1および二次熱処理装置 2での冷却方法として油冷を例示したが、水冷や空冷、ガス冷却等の他の冷却方法も採用することができ、また一次熱処理装置 1 と二次熱処理装置 2で異なる冷却方法を採用することもできる。本実施形態では、一次熱処理および二次熱処理の双方で油冷している関係で、洗浄装置 3、 5を設置しているが、水冷や空冷、ガス冷却の場合はこの種の洗浄装置は不要となる。

以上の過程で熱処理された軸受部品では、表層に窒素富化層（窒素含有量 0 . 1〜 0 . 7 w t % ) が形成されるため、 H v 7 0 0を越える高硬度が得られ、かつミクロ組織中のオーステナイト粒が微細化されてそのオーステナイト結晶粒度は 1 0番を越えるものとなる。また、軸受部品の破壊応力値 2 6 5 0 M P a以上、鋼中の水素濃度 0 . 5 p p m以下、鋼中の残留オーステナイト量 1 3〜 2 5 %という通常品を遥かに凌く、良好な物性値が得られる。従って、以上から耐割れ強度、耐摩耗性等を向上させることができ、さらには転動疲労寿命の向上に顕著な効果が得られる。

本発明では、上述のように共通の一次熱処理装置 1を経た軸受部品 4 1を複数の二次熱処理装置 2に振り分けて二次加熱を同時進行させ、かつ各二次熱処理装置 2では短時間で加熱が終了する高周波加熱を行っている。これにより二次熱処理での加熱効率が飛躍的に高まるので、一次熱処理と二次熱処理の熱処理効率を整合（バランス）させることが可能となり、システム全体で熱処理効率を向上させることができる。二次熱処理装置 2の数は、一次処理側と二次処理側の熱処理効率の差を考慮し、両者をバランスさせ得る範囲で任意に選択することができる。上記実施形態では、一次熱処理装置 1の数を一つとしているが、これを複数箇所に並列配置することで、複数の二次熱処理装置 2 との間の熱処理効率をバランスさせることもできる（この場合、二次熱処理装置 2の数は一次熱処理装置 1 よりも多くする）。

また、二次熱処理装置 2で行う高周波加熱は原理的に熱変形が少なく . しかも加熱後には型焼入れが行われるので、熱変形の少ない高い寸法精度を有する軸受部品が低コストに得られ、転がり軸受の外輪や内輪のような薄肉の部品、特に円錐ころ軸受の外輪 4 1や内輪 4 2のように不均一な厚さを有する部品でも、良好な寸法精度を確保することが可能となる。従って、軸受部品が高品質化し、軸受性能の安定確保が可能となる, また、誘導加熱は、個々の構成部品をビースバイピースで均等に加熱することができる、局部加熱が可能で硬化層深さの選定が自由に行える- 急熱 · 急冷が可能で表面圧縮残留応力により疲れ強さを高めることができる、等の利点を有するので、軸受部品のさらなる低コスト化、高品質化、疲労寿命の向上等にも有効となる。

なお、以上の各実施形態の説明では熱処理の対象として軸受部品を例示したが、本発明はこれに限らず、高い転動疲労寿命、あるいは耐割れ強度が要求される機械部品、例えば等速自在継手の構成部品、さらには鋼製部品一般に広く適用することができる。

また、以上の各実施形態で述べた一次加熱温度 T 1、二次加熱温度 T

2、および焼戻し温度 T 3は何れも鋼材として軸受鋼 S U J 2を使用する場合を例示したものである。使用鋼材の種類によっては、これらの温度 T l、 Τ 2、 Τ 3は上記例示と異なる温度をとる場合がある。

Claims

請求の範囲

1 . 鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え、二次熱処理装置が誘導加熱機を含み、かつ二次熱処理装置での冷却後に誘導加熱で焼戻しすることを特徴とする熱処理システム。

2 . 鋼製部品を A 1変態点を越える一次加熱温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却することにより表層部に窒素富化層を形成する一次処理装置と、該一次処理装置による熱処理を経た鋼製部品を、誘導加熱により A 1変態点を越える二次加熱温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次処理装置とを備えた熱処理システム。

3 . —次処理装置が、ガス浸炭窒化させる加熱機を含む請求項 2記載の熱処理システム。

4 . 二次処理装置において、型焼入れを行う請求項 2又は 3に記載の熱処理システム。

5 . 鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え、二次熱処理装置で誘導加熱を行うと共に、誘導加熱される鋼製部品の温度を検出し、この検出値に応じて誘導加熱機をフィ一ドバック制御することを特徴とする熱処理システム o

6 . 誘導加熱される鋼製部品の温度を非接触型の温度センサで検出する請求項 5記載の熱処理システム。

7 . 鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え、二次熱処理装置が、誘導加熱で加熱すると共に、型焼入れすることを特徴とする熱処理システム。

8 . 鋼製部品を A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却して表面に窒素富化層を形成する一次熱処理装置と、一次熱処理後の鋼製部品を、 A 1変態点を越える温度に加熱した後、 A 1変態点未満に冷却する二次熱処理装置とを備え、複数の二次熱処理装置を並列に配置することを特徴とする熱処理システム。

9 . 各二次熱処理装置で誘導加熱を行う請求項 8記載の熱処理システム

1 0 . 各二次熱処理装置で型焼入れを行う請求項 8または 9記載の熱処理システム。

1 1 . 一次熱処理装置でガス浸炭窒化を行う請求項 1、 5、 7、または 8何れか記載の熱処理システム。