WO2019131452A1 - 熱処理装置および熱処理方法 - Google Patents

熱処理装置および熱処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019131452A1
WO2019131452A1 PCT/JP2018/047044 JP2018047044W WO2019131452A1 WO 2019131452 A1 WO2019131452 A1 WO 2019131452A1 JP 2018047044 W JP2018047044 W JP 2018047044W WO 2019131452 A1 WO2019131452 A1 WO 2019131452A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work
heat treatment
cooling
workpiece
heating
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/047044
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義也 真野
慎太郎 鈴木
Original Assignee
Ntn株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017247889A external-priority patent/JP2019112691A/ja
Priority claimed from JP2017247890A external-priority patent/JP2019112692A/ja
Application filed by Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
Publication of WO2019131452A1 publication Critical patent/WO2019131452A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/63—Quenching devices for bath quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a heat treatment apparatus and a heat treatment method.
  • a quench hardening treatment as heat treatment is carried out Ru.
  • This heat treatment is a heating process in which a heat treatment for heating the required area of the substrate (workpiece) of the machine part to the target temperature is performed, or a required area of the work heated to the target temperature is cooled and quenched. Cooling process to be carried out.
  • the above aim temperature usually, a temperature in excess of A 3 transformation point, for example in the case of SUJ2 steel workpiece which is a kind of high carbon chromium bearing steel as defined in JIS G4805 is 900 ° C. greater.
  • the heat treatment is an induction heating device (high frequency induction heating device) which has advantages such as achieving a high energy efficiency because it can directly heat only the work, and realizing a compact heat treatment device. The case to use it is increasing.
  • a heating unit for carrying out a heat treatment and a cooling unit for carrying out a cooling treatment are provided side by side, and a workpiece held by appropriate means is aimed at the heating unit
  • a heat treatment apparatus high-frequency heat treatment apparatus
  • the heat treatment apparatus it is possible to carry out the heat treatment and the cooling treatment continuously without leaving time, so that the occurrence of the quenching failure due to the temperature decrease of the work requiring quenching region can be achieved as much as possible. It is possible to obtain a high quality hardened work that is prevented and has the desired hardened structure.
  • the heat treatment apparatus of Patent Document 1 can not perform any treatment on the subsequent workpiece until the quench-hardening treatment on one workpiece is completed. Therefore, the treatment efficiency is low, and it is unsuitable as a heat treatment apparatus used in the production process of mass-produced parts such as rolling bearing races.
  • the present inventors place the heating unit and the cooling unit apart from each other, and place the work heated to the target temperature by the heating unit between the heating unit and the cooling unit at the start position of the cooling process by the cooling unit.
  • a heat treatment apparatus capable of carrying out the heat treatment and the cooling treatment in parallel was considered by providing a conveying surface for conveying toward the end.
  • the hardened work is incompletely hardened particularly at the portion where the temperature drop occurs due to the contact with the conveyance surface. Tissues are more likely to form.
  • Such problems include, for example, (1) raising the heating temperature of the work in the heating unit in anticipation of a temperature drop due to contact with the conveyance surface, (2) including the induction heating device that constitutes the heating unit, It can be considered that the problem can be solved by taking measures such as covering the transport path with a heat insulating wall.
  • the metal structure may become brittle due to the coarsening of the crystal grain size
  • the heat treatment apparatus has a structure close to the atmosphere heating furnace (furnace body). Since it is necessary to adopt it, the cost of the heat treatment apparatus may be significantly increased.
  • the present invention has an object to efficiently and precisely execute heat treatment upon subjecting a workpiece to high frequency heat treatment (induction hardening).
  • the first invention relating to a heat treatment apparatus devised to achieve the above object comprises a heating unit for induction heating a work requiring quenching area to a target temperature and cooling a work requiring quenching area heated by the heating unit.
  • a heat treatment apparatus having a cooling portion for quenching and quenching, and a heat treatment completion position by the heating portion and a start position of the cooling treatment by the cooling portion are located at one end outside and the other end outside of the laterally extending work passage
  • the apparatus is characterized by comprising a transfer device for transferring the work (heated work) acquired at the heat treatment completion position to the start position of the cooling process without contacting the defined surface of the work passage.
  • the work required to be quenched is conveyed (transferred) to the start position of the cooling process accurately while the work is heated from the heating unit to the cooling unit.
  • the temperature drop of the work can be effectively suppressed.
  • a work having a desired hardened structure can be stably obtained.
  • the “desired quenched structure” is, for example, a uniform martensitic structure in which no structure such as ferrite, pearlite and bainite exists, and a structure having a Rockwell C scale hardness (HRC) of 62 or more. .
  • the completion position of the heating process by the heating unit and the start position of the cooling process by the cooling unit are located at one end outside and the other end outside of the laterally extending work passage, respectively.
  • the treatment and the cooling treatment can be performed in parallel. Therefore, induction hardening can be efficiently performed on a plurality of workpieces.
  • the transfer apparatus for transferring the work in the above mode one capable of obtaining (holding) and releasing the work smoothly is preferable.
  • the transfer apparatus for transferring the work in the above mode one capable of obtaining (holding) and releasing the work smoothly is preferable.
  • the transfer apparatus for transferring the work in the above mode one capable of obtaining (holding) and releasing the work smoothly is preferable.
  • the transfer apparatus for transferring the work in the above mode one capable of obtaining (holding) and releasing the work smoothly is preferable.
  • the transfer apparatus for transferring the work in the above mode one capable of obtaining (holding) and releasing the work smoothly is preferable.
  • the transfer apparatus for transferring the work in the above mode one capable of obtaining (holding) and releasing the work smoothly is preferable.
  • the temperature lowering suppressing portion for suppressing the temperature decrease of the work due to the contact with the work holding member
  • the work at the time of transportation Can be effectively suppressed.
  • the temperature-rise suppressing portion can be provided with a strip-like protruding portion in line contact with the work. In this way, it is possible to effectively suppress the temperature drop of the workpiece accompanying the contact with the workpiece holding member while holding the workpiece appropriately.
  • the temperature reduction suppressing portion may be provided with a support portion for contact-supporting the work from the lower side.
  • the temperature lowering suppression portion can be formed of, for example, a ceramic such as alumina, silicon nitride, or zirconia, or quartz glass.
  • the illustrated material is excellent in heat resistance and difficult to transfer heat with the work (the heat conductivity is lower than the work), so the temperature drop of the work accompanying the contact with the work holding member is effective. Can be suppressed.
  • the second invention relating to the heat treatment apparatus devised to achieve the above object is a heating unit for induction heating the required area of the work to a target temperature, and a required area of the work heated by the heating section.
  • a laterally extended conveyance in which the work heated by the heating unit is conveyed toward the start position of the cooling process by the cooling unit A heat treatment apparatus provided with a passage, wherein a work support portion formed by mutually arranging a plurality of support members capable of performing line contact support on each other is provided in the transport passage.
  • the "cooling process by a cooling part” here means the process which cools and hardens the quenching area of the workpiece heated by the heating part.
  • “lateral direction” is a concept including not only the horizontal direction but also a direction inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal direction.
  • a plurality of support members each capable of performing line contact support on a work are provided in the transport path in which the work (heated work) heated by the heating unit is transported toward the start position of the cooling process by the cooling unit.
  • the “desired quenched structure” is, for example, a uniform martensitic structure in which no structure such as ferrite, pearlite and bainite exists, and a structure having a Rockwell C scale hardness (HRC) of 62 or more. .
  • HRC Rockwell C scale hardness
  • the heating process by the heating unit and the cooling process by the cooling unit are performed in parallel. can do. Therefore, induction hardening can be efficiently performed on a plurality of works.
  • the work support portion can be formed, for example, by arranging a plurality of support members, each extending in the extension direction of the transport path, mutually spaced apart in the width direction of the transport path. Further, the work support portion is formed by arranging a plurality of support members, each of which is inclined at a predetermined angle with respect to the extending direction of the transfer path, mutually separated along the extending direction of the transfer path. A plurality of support members, each of which is inclined in the opposite direction to the support member and the support member constituting the first support portion, are formed to be separated from each other along the extending direction of the transport path A second support may be provided.
  • the supporting member it is preferable to use a material formed of a material which is excellent in heat resistance and which is difficult to transfer heat with the work (having a lower thermal conductivity than the work), specifically alumina, A bar made of ceramics (fine ceramic) such as silicon nitride or zirconia, or a bar made of quartz glass can be used.
  • a material formed of a material which is excellent in heat resistance and which is difficult to transfer heat with the work (having a lower thermal conductivity than the work), specifically alumina, A bar made of ceramics (fine ceramic) such as silicon nitride or zirconia, or a bar made of quartz glass can be used.
  • the rod material as long as the workpiece can be supported in line contact, its cross-sectional shape is not particularly limited, and whether it is solid / hollow or solid / hollow, it is solid or hollow in consideration of availability. Rods are preferred.
  • the heat treatment apparatus can also be provided with heating means for heating the support member to 100 to 300.degree. This is advantageous in suppressing the temperature drop of the workpiece transported along the transport path.
  • the heat treatment apparatus may further include a conveyance mechanism that forcibly conveys the work introduced into the conveyance path to the start position of the cooling process.
  • a conveyance mechanism that forcibly conveys the work introduced into the conveyance path to the start position of the cooling process.
  • the contact portion with the work in the transport mechanism be formed of, for example, a ceramic such as alumina, silicon nitride or zirconia, or quartz glass, for the same reason as described above. Further, if the contact portion with the workpiece in the transport mechanism can be heated to 100 to 300 ° C., the temperature drop of the workpiece due to the contact with the transport mechanism can be effectively suppressed.
  • the cooling unit is the coolant storage tank storing the coolant, and the outer peripheral surface or the inner periphery of the work as the work is immersed in the coolant It can apply to the heat treatment apparatus provided with the restraint type which can restrain a field.
  • the cooling unit is provided with at least one of a rotating mechanism for rotating the work and the restraint type around the axis of the work in the cooling fluid and a stirring mechanism for stirring the cooling fluid, the work (hardening of the work) Since the region can be uniformly cooled, it is advantageous for forming a high quality quenched structure on (the required quenching region of) the work.
  • the first invention and the second invention relating to the heat treatment apparatus further comprise a closed chamber capable of replacing the indoor atmosphere from an oxidizing atmosphere to a non-oxidizing gas atmosphere, and the closed chamber has the indoor atmosphere replaced by a non-oxidizing gas atmosphere.
  • the present invention can be suitably applied to a heat treatment apparatus in which the treatment for immersing the work in the cooling liquid closing the opening of the closed chamber is performed as the cooling treatment.
  • nonoxidizing gas atmosphere refers not only to an atmosphere in which no oxygen is present, but also to an atmosphere in which a slight amount of oxygen is present to the extent that oxide scale is not generated on the surface of a work (for example, an oxygen concentration of 100 ppm).
  • an oxygen concentration of 100 ppm for example, an oxygen concentration of 100 ppm
  • the heat treatment apparatus according to the first and second inventions can be suitably used, for example, as a heat treatment apparatus for performing induction hardening on an annular work requiring an overall hardening (sliding hardening), such as a bearing ring of a rolling bearing. .
  • the first invention related to the heat treatment method devised to achieve the above object is a heating process in which a heat treatment for induction heating the required area of the work to a target temperature is performed, and a heating process And cooling step for cooling and quenching the work requiring quenching area, and heat treatment is performed at one end outside of the laterally extending work passage, and at the other end outside of the work passage
  • a heat treatment method in which the cooling process is performed, wherein the work acquired at the completion position of the heating process is not in contact with the defined surface of the work passage between the heating process and the cooling process, and the cooling process is started A conveying step of conveying to a position is provided.
  • the second invention relating to the heat treatment method devised to achieve the above object is a heating process in which a heat treatment for induction heating the required area of the work to a target temperature is performed, and a heating process
  • a cooling process in which a cooling process is performed to cool and quench the required quenching area of the workpiece, and a transport process for transporting the workpiece heated in the heating process toward the start position of the cooling process along a transport path extending in the lateral direction.
  • a heat treatment method comprising the steps of: in the transfer step, the workpiece is supported by line contact from the lower side.
  • FIG. 1 It is a partial schematic sectional view which shows the implementation state of a cooling process. It is the elements on larger scale of the conveying apparatus which concerns on other embodiment of 1st invention. It is a schematic sectional drawing of the heating part of the heat processing apparatus which concerns on embodiment of 2nd invention. It is a perspective view of the induction heating apparatus shown in FIG. It is a partial schematic plan view of a conveyance way (support means). It is a partial schematic perspective view of a conveyance way (support means) and a conveyance mechanism. It is a partial enlarged perspective view of a conveyance mechanism. It is a schematic sectional drawing of the cooling unit of the heat processing apparatus which concerns on embodiment of 2nd invention. It is a partial schematic plan view of the conveyance way (support means) concerning other embodiments.
  • FIG. 10 is a partial schematic cross-sectional view of a transport mechanism according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a partial schematic cross-sectional view of a transport mechanism according to another embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows the implementation state of the cooling process which concerns on other embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows the initial stage of the cooling process in the case of using the constrained type
  • FIG. 7 is a partial schematic cross-sectional view of a cooling unit according to another embodiment. It is a fragmentary perspective view which shows the modification of the induction heating apparatus employ
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the entire structure of a heat treatment apparatus according to an embodiment of the first invention (and a second invention described later) of the present application
  • FIG. 2 is a schematic front view of the heat treatment apparatus.
  • the heat treatment apparatus 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2 has two predetermined points (shown in FIG. 2) with the annular work W made of steel being in the horizontal attitude (the flat posture in which one end face of the work W is disposed downward).
  • a so-called continuous high-frequency heat treatment apparatus configured to subject the workpiece W to quench hardening (induction hardening) as heat treatment while feeding along the dashed line), and along the feed direction of the workpiece W a heating unit 2 for implementing a heat treatment to inductively heat the main quenching region of the workpiece W to mark temperatures (a 3 temperature above the transformation point), quenching to cool the main hardening region of the heated workpiece W
  • a cooling unit 3 for performing a cooling process is provided.
  • the heat treatment apparatus 1 is at least a work in order to prevent the generation of oxide scale on the surface of the work W as much as possible with the heat treatment by the heating unit 2 and the cooling treatment by the cooling unit 3.
  • the work W is basically configured not to be in contact with oxygen from the start of heating to the end of cooling / quenching of W.
  • a base material of an outer ring of a rolling bearing manufactured by SUJ2 which is a kind of high carbon chromium bearing steel defined in JIS G4805 can be mentioned.
  • the above target temperature is over 900 ° C.
  • the required quenching area is the entire area of the work W.
  • the heat treatment apparatus 1 has a closed chamber 4 in which the indoor atmosphere during the operation of the heat treatment apparatus 1 is maintained in a non-oxidizing gas atmosphere.
  • the closed chamber 4 includes a heating chamber 5, a passage chamber 7 and a hardening preparation chamber 6 which are disposed in order along the feed direction of the work W.
  • the heat treatment is performed in the internal space of the heating chamber 5, and the cooling process is performed in the cooling fluid 36 stored in the internal space of the quenching preparation chamber 6 and the coolant storage tank 35.
  • FIG. 1 the details will be described later, the heat treatment is performed in the internal space of the heating chamber 5, and the cooling process is performed in the cooling fluid 36 stored in the internal space of the quenching preparation chamber 6 and the coolant storage tank 35.
  • the completion position P1 of the heating process by the heating unit 2 and the start position P2 of the cooling process by the cooling unit 3 are located at substantially the same height, and the completion position P1 of the heating process and the cooling process
  • the start position P2 is located at one end outside (left side in the drawing in FIG. 2) and the other end outside (right side in the drawing) of the extending direction of the work passage A (inside space of the passage chamber 7) extending laterally. There is.
  • the heat treatment apparatus 1 includes a replacement device for replacing the indoor atmosphere of the closed chamber 4 from the air atmosphere (oxidizing atmosphere) with a non-oxidizing gas atmosphere.
  • the replacement device supplies a non-oxidizing gas such as an inert gas or a reducing gas to the degassing device for degassing the air present in the inner space of the closed chamber 4 and the inner space of the closed chamber 4.
  • a degassing tube extending from the degassing device and one end of a gas supply pipe extending from the gas supply device.
  • the closed chamber 4 has an inlet-side opening 4a (see FIG. 3) serving as an inlet for the work W into the internal space of the heating chamber 5 and an outlet-side opening 4b provided on the bottom wall of the hardening preparation chamber 6 (see FIG. 8).
  • the inlet side opening 4a is opened or closed by the opening / closing means (second opening / closing means) 12 shown in FIG. 3, and the outlet side opening 4b is stored in the cooling liquid storage tank 35 as shown in FIG. It is always closed (blocked from the atmosphere) by the surface of the coolant 36.
  • the heating part 2 is equipped with the induction heating apparatus 20 which carries out induction heating of the required quenching area
  • the induction heating apparatus 20 of the present embodiment is a so-called continuous heating apparatus configured to perform induction heating while feeding a plurality of works W supported in a stacked state upward, and the plurality of works W
  • the support member 21, the heating coil 22 and the work supply member 23 are disposed in the internal space of the heating chamber 5, and the heating coil 22 is electrically connected to a high frequency power supply (not shown) disposed outside the sealed chamber 4. .
  • the support members 21 are disposed at a plurality of places separated in the circumferential direction of the work W to be supported. Each support member 21 is provided so as to be movable forward and backward along the radial direction of the work W to be supported, and is supported by the work supply member 23 as the work W is supplied from the lower side. After moving radially outward to receive the workpiece W and receiving the workpiece W, the workpiece W is moved radially inward of the workpiece W to be supported to support the workpiece W.
  • the heating coil 22 is, for example, a multi-turn coil formed by spirally winding a tubular body made of a conductive metal, and is disposed coaxially with the work W supported by the support member 21.
  • the heating coil 22 has a total length (axial direction) dimension several times to several tens times as large as the axial dimension of the workpiece W so that the plurality of workpieces W supported in a stacked state can be heated simultaneously.
  • the work supply member 23 is constituted by, for example, a power cylinder (hydraulic cylinder, air cylinder or electric cylinder) having a telescopic cylinder rod 23a coaxially arranged with the work W supported by the support member 21. At the tip of the cylinder rod 23a, a flange portion 23b capable of mounting the work W is provided.
  • the work W introduced into the internal space of the heating chamber 5 in the horizontal posture is placed on the flange portion 23 b of the work supply member 23.
  • the work W placed on the flange portion 23 b is fed to the upper side of the support member 21 by the extension operation of the cylinder rod 23 a of the work supply member 23, and is supported by the support member 21.
  • the subsequent work (work to be heat-treated) W is sequentially supplied between the support member 21 and the work W supported by the support member 21, the work W supported by the support member 21 Is given an upward feed force.
  • the work W is induction-heated to a target temperature while being sent upward to the opposing region of the heating coil 22 in the energized state, and is discharged to the upper side of the heating coil 22.
  • the work W discharged to the upper side of the heating coil 22 is located at the completion position P1 of the heating process by the heating unit 2 (fore, refer to FIG. 3 and FIG. 4).
  • the work (heated work) W located at the completion position P1 of the heat treatment remains in the horizontal posture with one end face thereof disposed downward, and the internal space of the hardening preparation chamber 6 by the transfer device 50 shown in FIGS. It is conveyed to the start position P2 of the cooling process.
  • the transport device 50 can move back and forth (reciprocate) along the extending direction X of the work passage A between the heating processing completion position P1 and the cooling processing start position P2.
  • the work W acquired at the heat treatment completion position P1 is, as shown in FIG. 3, non-contact with the defined surface of the work passage A (the inner wall surface of the passage chamber 7), and the cooling process is performed.
  • the transport device 50 is disposed on both sides in the width direction of the work passage A, and can cooperate with the other side to hold the work W in the reduced diameter direction.
  • the workpiece holding members 51, 51, and a drive mechanism (not shown) for moving the pair of workpiece holding members 51, 51 back and forth along the extending direction X of the workpiece passage A are provided.
  • the holding force (holding force) of the work W by the pair of work holding members 51 is adjusted to such an extent that the diameter reduction of the work W does not occur.
  • a temperature lowering suppression portion 52 for suppressing the temperature decrease of the workpiece W accompanied by the contact with the workpiece holding member 51 is provided.
  • the low temperature suppression portion 52 is formed of, for example, a ceramic (fine ceramic) such as alumina, silicon nitride, or zirconia, or quartz glass.
  • a ceramic fine ceramic
  • the above-described material has a thermal conductivity higher than that of the steel material constituting the work W Is a material which is hard to transfer heat with the work W (it is difficult to take away the heat of the work W).
  • the temperature reduction suppressing portion 52 has a plurality of strip-like protruding portions 53 which are in line contact with the outer peripheral surface of the workpiece W, and in the illustrated example, each protruding portion 53 is formed in a semicircular cross section. Therefore, the work W located at the completion position P1 of the heat treatment and held in the diameter reducing direction by the pair of work holding members 51, 51 is in line contact with the temperature reduction suppressing portion 52 provided in the work holding member 51. At the start position P2 of the cooling process. Further, in the present embodiment, the opposing surface of the workpiece holding member 51 with the outer peripheral surface of the workpiece W is formed in a V shape, and the temperature is reduced for each of the one surface and the other surface constituting the V-shaped opposing surface. While providing the suppression part 52, in each temperature-reduction part 52, a plurality of strip-like protruding parts 53 which are in line contact with the outer peripheral surface of the work W are provided. Therefore, the work W can be held firmly.
  • the heat treatment apparatus 1 when the heat treatment apparatus 1 supplies the work W to the internal space of the heating chamber 5 at the time of operation of the heat treatment apparatus 1, the room atmosphere of the closed chamber 4 replaced with a nonoxidizing gas atmosphere. Is maintained in a non-oxidizing gas atmosphere. Therefore, although not shown, the heat treatment apparatus 1 includes a replacement device for replacing the indoor atmosphere of the replacement chamber 8 from the oxidizing atmosphere to the non-oxidizing gas atmosphere.
  • the replacement device may be used also as the replacement device connected to the sealed chamber 4 or another device may be installed.
  • the replacement chamber 8 is provided with an opening 8a for introducing the workpiece W to be heat-treated into its internal space, and this opening 8a is an opening / closing means (first opening / closing means) 11 is opened or closed. Further, an opening / closing means (second opening / closing means) 12 is provided between the replacement chamber 8 and the heating chamber 5, and the inlet side opening 4 a of the sealed chamber 4 is opened or closed by the second opening / closing means 12. Be done.
  • the both opening and closing means 11 and 12 are constituted by, for example, a raising and lowering type shutter.
  • the workpiece W introduced into the inner space of the replacement chamber 8 is transferred to the inner space of the heating chamber 5 by a transfer means not shown.
  • a transfer means for example, a conveyer installed so as to straddle the bottom surfaces of the substitution chamber 8 and the heating chamber 5 or a power cylinder (hydraulic cylinder, air cylinder, electric cylinder) or the like can be employed.
  • the cooling unit 3 shown in FIG. 8 is a portion where cooling processing is performed to cool and quench the region requiring quenching of the work (heated work) W heated by the heating unit 2, and the cooling unit according to the present embodiment 3 is configured to be capable of cooling and hardening the work W in a state where the outer peripheral surface of the work W in the horizontal posture is restrained by a constraining die 33.
  • the cooling unit 3 mainly includes a press device 30, a restraint die 33, an elevating table 34, and a coolant reservoir 35.
  • the pressing device 30 includes a pressing member 31 for pressing the workpiece W transferred to the internal space of the quenching preparation chamber 6 (the start position P2 of the cooling process) downward, and an elevating unit holding the pressing member 31 up and down. 32 (see FIGS. 1 and 2).
  • a restraint mold 33 is attached and fixed to the lower end of the pressure member 31, and the restraint mold 33 moves up and down integrally with the pressure member 31.
  • the lifting unit 32 is disposed outside the hardening preparation chamber 6, and is a pressure member 31, a restraint die 33, and a shaft member holding the pressure member 31 at its lower end. Only the part is disposed in the internal space of the quenching preparation chamber 6.
  • the shaft member holding the pressure member 31 is inserted into the through hole penetrating the ceiling wall of the hardening preparation chamber 6 and the through hole (a gap between the inner wall surface of the through hole and the outer diameter surface of the shaft member ) Is sealed with a sealing material not shown.
  • the coolant reservoir 35 is disposed below the quenching preparation chamber 6, and is used at the upper opening for storing the coolant 36 for cooling the quench-requiring area of the workpiece W for quenching.
  • Configured As the cooling fluid 36 a known water-soluble quenching fluid, a quenching oil or the like is used.
  • the top opening of the coolant reservoir 35 is divided by the wall of the sealed chamber 4 into a first opening 35 a and a second opening 35 b.
  • the outlet side opening 4 b of the closed chamber 4 is closed by the liquid surface of the cooling liquid 36 present in the first opening 35 a among the cooling liquid 36 stored in the cooling liquid storage tank 35.
  • the elevation table 34 is disposed immediately below the pressure member 31 and ascends and descends in the coolant 36.
  • the upper end surface 34a of the lifting table 34 is a mounting surface on which the work W is placed, and when the lifting table 34 is positioned at the rising limit, the upper end surface 34a of the lifting table 34 is positioned above the liquid surface of the coolant 36 Then, the workpiece W transferred to the internal space of the quenching preparation chamber 6 is received. Therefore, the “cooling processing start position P2” in the present embodiment is a position at which the work W is received by the lifting table 34.
  • a delivery means for delivering the hardened work W released from the restraint mold 33 from the lifting table 34 and the delivered work W are received.
  • a discharge means 37 for discharging the coolant to the outside of the coolant reservoir 35 is provided.
  • the discharging means 37 for example, a lifting table provided separately from the lifting table 34 described above can be employed.
  • the lifting table for discharging the work is provided so as to be able to move up and down at a position directly below the second opening 35b in the coolant storage tank 35, and cools the quenched work W through the second opening 35b.
  • the liquid is discharged to the outside of the liquid storage tank 35.
  • the heat treatment apparatus 1 has the above configuration, and an atmosphere replacement step of replacing the indoor atmosphere of the closed chamber 4 from an oxidizing atmosphere to a non-oxidizing gas atmosphere, a heating step of subjecting the work W to a heating treatment, and a completion of the heating treatment
  • a conveyance step of conveying the heated work W acquired at the position P1 to the cooling processing start position P2 and a cooling step of performing the cooling processing on the workpiece W conveyed to the cooling processing start position P2 are executed.
  • atmosphere replacement process In this process, mainly, at the start of operation of the heat treatment apparatus 1 (before the work W to be subjected to heat treatment is introduced into the heat treatment apparatus 1), atmosphere substitution is performed to replace the indoor atmosphere of the closed chamber 4 from the atmosphere atmosphere with a nonoxidizing gas atmosphere. Processing is performed.
  • the atmosphere replacement process is performed by operating a replacement device (not shown) with the inlet opening 4a and the outlet opening 4b of the closed chamber 4 closed. Specifically, for example, the degassing device connected to the sealed chamber 4 is operated to deaerate the atmosphere existing in the internal space of the sealed chamber 4, and the gas supply device connected to the sealed chamber 4 is operated.
  • the internal space of the sealed chamber 4 is filled with a non-oxidizing gas such as an inert gas or a reducing gas. Thereby, the indoor atmosphere of the sealed chamber 4 can be rapidly replaced with the non-oxidizing gas atmosphere.
  • the atmosphere replacement process is performed on the surface of the work W until the work W is introduced into the internal space of the closed chamber 4 and then immersed in the coolant 36 in which the outlet side opening 4 b of the closed chamber 4 is closed. It may be performed until the oxygen concentration in the closed chamber 4 is lowered to such an extent that the oxide scale is not generated, and it is not necessary to be performed until the oxygen concentration in the closed chamber 4 becomes zero.
  • the oxygen concentration at which the oxide scale is not generated on the surface of the work W is 100 ppm or less.
  • the inlet side opening 4a of the sealed chamber 4 is opened with the inlet side opening 8a of the substitution chamber 8 closed, and the work W is heated in the heating chamber 5 , And placed on the flange portion 23 b of the workpiece supply member 23.
  • the second opening / closing means 12 is shifted from the open state to the closed state to close the inlet side opening 4 a of the sealed chamber 4.
  • the work W is introduced into the internal space of the heating chamber 5 according to the above-described procedure, so that the work W is kept in the internal space of the closed chamber 4 (heating chamber 5) while maintaining the indoor atmosphere of the closed chamber 4 in a nonoxidizing gas atmosphere. Can be charged.
  • the workpiece W placed on the flange portion 23 b of the workpiece supply member 23 is fed to the upper side of the support member 21 by the extension operation of the cylinder rod 23 a of the workpiece supply member 23 and supported by the support member 21. Thereafter, the subsequent work (work to be subjected to heat treatment) W is sequentially introduced into the inner space of the substitution chamber 8 ⁇ substitution of the room atmosphere of the substitution chamber 8 with a non-oxidizing gas atmosphere ⁇ substitution of the substitution chamber 8 Transferring from the internal space to the internal space of the heating chamber 5 ⁇ extending operation of the work supply member 23) and supplying the work W supported by the support member 21 between the support member 21 and the support member An upward feed force is applied to the work W supported by 21. In this manner, the work W is induction heated to the target temperature while being sent upward to the opposite region of the heating coil 22 in the energized state, and is discharged to the upper side of the heating coil 22 (see FIGS. 3 and 4 above) ).
  • the amount of high-frequency power to be supplied to the heating coil 22 and the workpiece W for the induction heating device 20 so that the entire region of the workpiece W is induction heated to the target temperature is induction heated to the target temperature.
  • the work W discharged to the upper side of the heating coil 22 and located at the completion position P1 of the heating process remains in the horizontal posture, and the internal space of the hardening preparation chamber 6 (starting position P2 of the cooling process by the cooling unit 3) Transported to Specifically, first, the workpiece holding member 51 moves closer to the outer peripheral surface of the workpiece W located at the heat treatment completion position P1, thereby pinching the workpiece W in the diameter reduction direction of the workpiece W To get After the workpiece W is obtained by the workpiece holding member 51, the work holding members 51 are moved forward along the extending direction X of the workpiece passage A by activating the driving means (not shown) of the transfer device 50. Move to the quenching preparation chamber 6 side).
  • the workpiece holding member 51 releases the workpiece W by moving away from the workpiece W. Thereby, the work W is conveyed (mounted on the upper end surface 34a of the lifting table 34) to the start position P2 of the cooling process. On the other hand, the workpiece holding member 51 that has transported the workpiece W to the cooling processing start position P2 returns to the origin (returns to the standby position near the heating processing completion position P1).
  • the heated work W conveyed to the start position P2 of the cooling process is subjected to a cooling process for cooling and quenching the region requiring quenching of the work W.
  • the lifting unit 32 (see FIG. 2) of the pressing device 30 is driven to integrally lower the pressing member 31 and the restraint die 33, and the start position of the cooling process
  • the constraining mold 33 is disposed on the outer periphery of the workpiece W (work W placed on the upper end surface 34a of the lifting table 34) transported to P2.
  • the fitting of the outer peripheral surface of the work W and the inner peripheral surface of the constraining mold 33 is a close fitting (see JIS B 0401-1), and the lower end face of the constraining mold 33 and the upper end face of the lifting table 34 It is in contact with 34a.
  • the pressing member 31, the constraining die 33, the workpiece W, and the lifting table 34 are integrally lowered to immerse them in the coolant 36.
  • the workpiece W immersed in the coolant 36 exhibits a deformation behavior such as a diameter reduction deformation after being slightly shrunk, so that the outer circumferential surface of the workpiece W is restrained by the inner circumferential surface of the constraining mold 33 Is cooled and quenched.
  • a deformation behavior such as a diameter reduction deformation after being slightly shrunk
  • the lifting table 34 When the lifting table 34 reaches the lowering limit, the work W is released from the constraining mold 33.
  • the constraining die 33 from which the work W is released moves upward together with the pressure member 31 and returns to the origin.
  • the work W released from the restraint mold 33 is dispelled to the outside of the lifting and lowering table 34 by a disbursement means (not shown) provided inside the cooling liquid storage tank 35, as shown by a white arrow in FIG. It is discharged and received by the discharge means 37, and thereafter, the discharge means 37 is raised and discharged to the outside of the coolant reservoir 35. As described above, the entire hardening as the heat treatment for the workpiece W is completed.
  • the work (heated work) W located at the completion position P1 of the heating process by the heating unit 2 is acquired, and the work W is A transport device 50 is provided which transports to the start position P2 of the cooling process by the cooling unit 3 in a non-contact state with the defined surface.
  • the temperature decrease of the work W accompanying the conveyance of the work W from the heating unit 2 to the cooling unit 3 is effectively achieved while accurately conveying the heated work W to the start position P2 of the cooling process. It can be suppressed.
  • a pair of work holding members capable of advancing and retreating along the extending direction X of the work passage A in a state in which the work W is pinched in the diameter reducing direction in cooperation with the other side. 51 and 51 are employed, and portions of the workpiece holding members 51 in contact with the workpiece W are formed of alumina or the like to suppress the temperature drop of the workpiece W due to the contact with the workpiece holding member 51. Since the formation suppressing portion 52 is provided, it is possible to more effectively suppress the temperature decrease of the work W from the completion position P1 of the heating process to the start position P2 of the cooling process.
  • the low-temperature suppression unit 52 has a plurality of protruding portions 53 that are in line contact with the work W, the work W is properly held while the work W is stably carried while the work W is stably carried. Can be effectively suppressed.
  • the desired quenched structure that is, a uniform martensitic structure in which structures such as ferrite, pearlite and bainite do not exist in the required quenching area of the work W It is possible to form a tissue in which mechanical strength and hardness (HRC 62 or more) are secured.
  • the completion position P1 of the heat treatment and the start position P2 of the cooling treatment are respectively located at one end outside and the other end outside of the work passage A extending in the lateral direction.
  • the heat treatment and the cooling treatment can be performed in parallel. Therefore, induction hardening can be efficiently performed on a plurality of workpieces W.
  • the heated workpiece W is cooled and quenched while the outer peripheral surface thereof is restrained by the constraining die 33. Therefore, not only the mechanical strength and hardness but also the outer peripheral surface It is possible to stably obtain a high quality work W excellent in shape accuracy (especially roundness) of the above. Further, in the heat treatment apparatus 1 having the above configuration, since it is possible to carry out the heat treatment and the cooling treatment which are essential for subjecting the workpiece W to induction hardening in a non-oxidizing gas atmosphere, oxidized scale is formed on the surface of the workpiece W. It can be prevented as much as possible. Therefore, the heat treatment apparatus 1 of the present embodiment efficiently and accurately performs induction hardening on a plurality of works W without generating an oxide scale on the surface of the works W or reducing the shape accuracy of the works W. It also has the advantage of being able to
  • the heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the first invention described above can be appropriately modified.
  • a support portion 54 for supporting the workpiece W in contact from the lower side is integrally provided on the temperature lowering suppression portion 52 provided on the workpiece holding members 51 and 51 constituting the transfer device 50. You can also. If such a support portion 54 is provided, the posture of the workpiece W being conveyed in the workpiece passage A may be distorted, or the workpiece W may be deformed without raising the holding force (holding force) of the workpiece holding member 51 unnecessarily. The possibility of falling off can be effectively reduced. Thereby, stable conveyance of the work W can be realized while preventing deformation (deformation in the diameter reduction direction) of the work W when conveying the work W to the start position P2 of the cooling process as much as possible.
  • the heat treatment apparatus according to the embodiment of the second aspect of the present invention is the technical means adopted for conveying the work W from the completion position P1 of the heating process by the heating unit 2 to the start position P2 of the cooling process by the cooling unit 3
  • the other configurations for example, the configurations of the heating unit 2 and the cooling unit 3
  • FIGS. 11 to 20 referred to in the following description members and portions having substantially the same functions as those of the embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted as much as possible. There is.
  • the heated work W discharged to the upper side of the heating coil 22 and located at the completion position P1 of the heating process is a heating coil with its one end face disposed downward. It is discharged to the outside in the radial direction of 22 and introduced into the inner space of the passage chamber 7.
  • the heated work W introduced into the internal space of the passage chamber 7 passes through the internal space of the passage chamber 7 and is the internal space of the quenching preparation chamber 6 (start position P2 of the cooling process by the cooling unit 3: see FIG. 16) Transported to Accordingly, the internal space of the passage chamber 7 constitutes the transport path B in which the heated workpiece W is transported toward the cooling processing start position P2.
  • the internal space (conveying path B) of the passage chamber 7 interposed between the heating chamber 5 and the hardening preparation chamber 6 extends along the extending direction X1 of the conveying path B.
  • the supporting means 70 starts near the end on the heating chamber 5 side of the transport path B, and ends before the start position P2 of the cooling process (near the end on the quenching preparation chamber 6 side of the transport path B).
  • the support means 70 are formed by mutually arranging a plurality of support members 71 capable of line contact supporting one end surface (lower surface) of the work W.
  • a work support 72 is provided.
  • the work support portion 72 of this embodiment includes a plurality of support members 71 each inclined at a predetermined angle ⁇ with respect to the extending direction X1 of the transfer path B, and the extending direction X1 of the transfer path B. , And the plurality of support members 71 inclined in the direction opposite to the support members 71 forming the first support portion 72A, respectively. And a second support portion 72B formed by being spaced apart from each other along the extending direction X1 of the passage B.
  • the work support portion 72 of the present embodiment includes a set of two support members 71 arranged in a V shape such that the extension lines cross at the widthwise center of the transfer path B, It is formed by arranging in plurality along the extension direction X1 of
  • each of the first support portion 72A and the second support portion 72B can support a plurality of points spaced apart in the circumferential direction of one end face of the work W in line contact.
  • the support member 71 is required to have high heat resistance because it supports the workpiece W heated to a high temperature of several hundred degrees by the induction heating device 20 (see FIGS. 11 and 12). In addition, if the heat of the work W is taken away by the contact with the support member 71, a desired quenched structure can not be formed on the work W cooled and quenched by the cooling unit 3. Furthermore, in order to avoid the cost increase of the heat treatment apparatus 1, it is desirable that the support member 71 be an inexpensive mass product. In consideration of the above, as the support member 71, for example, a rod made of ceramics (fine ceramics) such as alumina, silicon nitride, or zirconia, or a rod made of quartz glass is used.
  • the above-described materials exemplified above are suitable because they are lower in thermal conductivity than the steel material that constitutes the work W, and are difficult to transfer heat with the work W (it is difficult to take away the heat of the work W).
  • the rod member constituting the support member 71 may have any cross-sectional shape regardless of its cross-sectional shape as long as one end surface of the work W can be line-contact supported, and whether it is solid / hollow or not, here An easy-to-use and inexpensive solid round bar is used (see FIGS. 11 and 16).
  • the support means 70 has a base portion 73 holding the support member 71 fixedly (non-rotatable), and the support member 71 is attached to and detached from the base portion 73. Possible fixed. Therefore, when the support member 71 is worn or damaged, the support means 70 can be reused by replacing the support member 71 with a new one.
  • the transport mechanism 75 shown in FIGS. 14 and 15 is provided so as to be able to move back and forth (reciprocate) along the extending direction X1 of the transport path B, and the work W introduced into the transport path B is on the quenching preparation chamber 6 side.
  • a pressing member 76 for pressing and a drive source (not shown) for driving the pressing member 76 are provided, and the pressing member 76 is disposed at a substantially central portion in the width direction of the transport path B.
  • a drive source for example, a power cylinder such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, or an electric cylinder can be adopted.
  • a temperature lowering suppression portion 77 for suppressing the temperature decrease of the work W due to the contact with the pressure member 76 is provided.
  • the low temperature suppression portion 77 is formed of the same material as the support member 71.
  • a band-like protruding portion 77a in line contact with the work W is integrally provided in the temperature reduction suppressing portion 77 of the present embodiment, and in the illustrated example, a protruding portion 77a having a semicircular cross section is adopted. There is.
  • the work W introduced into the conveyance path B is forcibly conveyed toward the start position P2 of the cooling process by being pressurized toward the hardening preparation chamber 6 in a state of being in line contact with the temperature lowering suppression portion 77. Be done.
  • the opposing surface of the pressing member 76 to the outer peripheral surface of the work W is formed in a V shape, and the temperature is reduced for each of the one surface and the other surface constituting the V-shaped opposing surface.
  • the several temperature-reduction parts 77 are integrally provided with several projecting part 77a which each makes line contact with the outer peripheral surface of the workpiece
  • a heat treatment apparatus 1 according to an embodiment of the second invention has the above-described configuration, and an atmosphere replacement step of replacing the indoor atmosphere of the closed chamber 4 (see FIG. 11) from an oxidizing atmosphere to a nonoxidizing gas atmosphere;
  • the heating process of performing the heating process, the transporting process of transporting the heated work W (located at the heating process completion position P1) toward the cooling process start position P2, and the cooling process starting position P2 The cooling process for cooling the workpiece W is automatically performed. Since the embodiments of the atmosphere replacement step, the heating step and the cooling step are substantially the same as the heat treatment apparatus 1 according to the embodiment of the first invention described above, the detailed description is omitted, and only the embodiment of the transfer step It will be described in detail.
  • the heated work W discharged to the upper side of the heating coil 22 and located at the completion position P1 of the heating process is conveyed to the internal space of the hardening preparation chamber 6 (starting position P2 of the cooling process).
  • the heated work W discharged to the upper side of the heating coil 22 is discharged to the outside in the radial direction of the heating coil 22 and introduced into the internal space (conveying path B) of the passage chamber 7.
  • the conveyance mechanism 75 pressure member 76
  • the work W is forcibly transported toward the start position P2 of the cooling process.
  • the heated work W located at the completion position P1 of the heating process starts the cooling process by the cooling unit 3
  • a laterally extending transport path B transported toward the position P2 is provided, and in the transport path B, a plurality of support members 71 capable of supporting the workpiece W in line contact from the lower side are spaced apart from each other A work support 72 formed by the arrangement is provided.
  • the work supporting portion 72 includes a plurality of supporting members 71 each inclined at a predetermined angle ⁇ with respect to the extending direction X1 of the conveying path B.
  • a plurality of support members which are inclined in the opposite direction to the first support portion 72A formed by mutually disposing the first support portion 72A in the extending direction X1 of B and the first support portion 72A.
  • a second support portion 72B formed by arranging the first and second portions 71 in the extending direction X1 of the conveyance path B so as to be separated from each other.
  • the work W moves while changing the contact position with the work support portion 72 (support member 71). As it is transported, local temperature drop of the workpiece can be effectively suppressed.
  • the heat treatment apparatus 1 of the present embodiment is provided with the conveyance mechanism 75 for forcibly conveying the heated workpiece W introduced into the conveyance path B to the start position P2 of the cooling process, the conveyance path B The workpiece W introduced into the second processing can be reliably positioned at the start position P2 of the cooling process.
  • the transport mechanism 75 that transports the workpiece W forcibly may be omitted.
  • the end on the heating chamber 5 side is positioned relatively high, and the end on the quenching preparation chamber 6 side is relatively
  • the workpiece W introduced into the transport path B is formed by positioning the virtual support surface formed by connecting the tops of the support members 71 (portions supporting the workpiece W in line contact) to a lower position. It can be conveyed (slidingly moved) to the start position P2 of the cooling process by its own weight.
  • the work W since the moving speed and moving amount of the work W differ depending on the size, mass, and the like of the work W, the work W may not be properly positioned at the start position P2 of the cooling process. Therefore, it is preferable to provide a transport mechanism 75 that transports the workpiece W forcibly.
  • the desired quenched structure that is, a uniform martensitic structure in which structures such as ferrite, pearlite and bainite do not exist in the required quenching area of the work W It is possible to form a tissue with secured mechanical strength and hardness.
  • the heated workpiece W is cooled / quenched in a state where the outer peripheral surface thereof is restrained by the constraining die 33, so that not only mechanical strength and hardness but also the outer periphery It is possible to stably obtain a high quality work W excellent in surface shape accuracy (especially roundness). Further, in the heat treatment apparatus 1 having the above configuration, it is possible to simultaneously carry out the heat treatment and the cooling treatment which are indispensable for subjecting the workpiece W to induction hardening in a non-oxidizing gas atmosphere, so the surface of the workpiece W The quench hardening process can be efficiently performed on a plurality of works W without generating an oxide scale.
  • the heat treatment apparatus 1 efficiently and accurately performs induction hardening on a plurality of workpieces W without generating an oxide scale on the surface of the workpiece W or reducing the shape accuracy of the workpieces W. It also has the advantage of being able to be implemented.
  • the work supporting portions 72 to be provided on the supporting means 70 mutually extend in the width direction of the transport path B a plurality of support members 71 each extending in the extending direction X1 of the transport path B. It can also be formed by being spaced apart.
  • FIG. 18 shows an example, in which the work W is held in the diameter reduction direction by a pair of pressing members 76 disposed at both ends in the width direction of the conveyance path B, and the work W is cooled in this state. The sheet is transported to the start position P2.
  • FIG. 19 shows an example, in which both the support member 71 and the projecting portion 77a are configured to be heatable to the above temperature range.
  • an austenitic stainless steel rod round bar
  • the bar is heated to the above temperature range by a heating device (not shown).
  • a bar made of ceramics such as alumina, silicon nitride, or zirconia may be employed as the support member 71 and the projecting portion 77a which are heated to the above temperature range.
  • the temperature drop of the work W accompanying the contact with the support member 71 (work support portion 72) and the temperature drop of the work W accompanying the contact with the projecting portion 77a (conveying mechanism 75) are further enhanced. Since it can be effectively suppressed, it is possible to obtain a quenched work W of higher quality.
  • the heating temperature of the support member 71 and / or the protrusion 77a at a predetermined constant value as much as possible so that the quenching quality does not vary among the workpieces W.
  • a temperature sensor for measuring the temperature of the support member 71 and / or the protrusion 77a is provided, and the output of the heating device is controlled (feedback control) based on the measurement value of the temperature sensor. preferable.
  • FIG. 20 shows a modification of the case where the support member 71 is configured to be able to be heated, and as the support member 71, one having a built-in heater (heating wire) is used. That is, the support member 71 of this embodiment includes the heating wire 71b and the covering portion 71a covering the heating wire 71b.
  • the covering portion 71a is austenitic stainless steel or ceramics such as alumina, silicon nitride, or zirconia. It is composed of a hollow rod (a hollow round rod) made of Although not shown, a projecting portion 77a having the same structure as that of this embodiment can also be adopted.
  • the cooling unit 3 can be provided with a rotation mechanism that integrally rotates the work W and the restraint mold 33 which holds the work W in the cooling liquid 36 around the axis of the work W.
  • FIG. 21 shows an example, in which the lifting and lowering table 34 is provided with a rotation mechanism.
  • the pressing member 31 is provided rotatably around the axis of the workpiece W
  • the lifting table 34 is provided with the pin 34 b fitted to the pressing member 31, and the lifting table 34 and the pins provided on the lifting table 34
  • the work W disposed between the pressing member 31 and the lifting table 34 and restraint are performed by rotationally driving the lifting table 34 in a state in which the pressing member 31 fitted with 34 b is immersed in the cooling fluid 36.
  • the mold 33 can be integrally rotated around the axis of the workpiece W. In this way, since the workpiece W immersed in the coolant 36 can be uniformly cooled, the shape accuracy of the workpiece W after the completion of quenching can be further enhanced.
  • the cooling unit 3 has a stirring mechanism for stirring the cooling fluid 36 when the workpiece W is immersed in the cooling fluid 36. It can also be provided. This arrangement is advantageous in uniformly cooling the workpiece W immersed in the cooling fluid 36, as in the case where the cooling unit 3 is provided with a rotation mechanism.
  • the restraint mold 33 is fixedly disposed in the coolant 36 as shown in FIGS. 22A and 22B. It is also possible.
  • the constraining mold 33 shown in FIGS. 22A and 22B is for constraining the outer peripheral surface of the workpiece W by the inner peripheral surface thereof, and has an axial dimension obtained by adding the axial dimensions of the two workpieces W together.
  • the work W conveyed to the internal space of the hardening preparation chamber 6 is on the upper side of the restraint mold 33 (the work W press-fitted to the inner periphery of the restraint mold 33), that is, the start position P2 of the cooling process by the cooling unit 3. Be placed.
  • the pressing member 31 moves downward, the immersion of the work W in the coolant 36 and the restraint of the outer circumferential surface of the work W by the restraint die 33 proceed simultaneously. Then, as shown in FIG. 22B, with the completion of the pressing of the subsequent work W into the inner periphery of the constraint die 33, the lower one of the two workpieces W arranged in the inner periphery of the constraint die 33. The workpiece W on the side is released from the constraining mold 33.
  • the lifting table 34 used in the embodiment described above is not necessarily required, and an appropriate receiving member for receiving the work W released from the mold may be disposed immediately below the pressing member 31.
  • the heat treatment apparatus 1 is used when the outer ring of the rolling bearing is cited as the work W and the work W is cooled and quenched in a state where the outer circumferential surface of the work W is restrained by the restraint die 33
  • the heat treatment apparatus 1 is also capable of performing induction hardening on the work W (for example, the base material of the inner ring of a rolling bearing) which is preferable to prevent the collapse of the shape accuracy (especially roundness) of the inner peripheral surface due to the hardening. It can be used preferably.
  • FIG. 23 shows an example, in which a restraining die 33 ′ capable of restraining the inner peripheral surface of the work W is attached and fixed to the lower end surface of the pressure member 31.
  • the operation mode of the cooling unit 3 constituting the heat treatment apparatus 1 and the mode change of the shape of the workpiece W due to immersion in the cooling liquid 36 are basically the same as the embodiment described with reference to FIGS. It is similar to In short, when the workpiece W is immersed in the coolant 36, the diameter reduction deformation is first performed and then the diameter enlargement deformation is performed. For this reason, the inner circumferential surface of the workpiece W is restrained by the constraining mold 33 'at the initial stage immersed in the coolant 36, but is not basically restrained by the constraining mold 33' at the mold releasing stage.
  • the shape accuracy of the inner circumferential surface of the workpiece W can not be increased as much as when the outer circumferential surface of the workpiece W described above is restrained by the constraining die 33, the inside of the workpiece W is cooled in the process of cooling and hardening the workpiece W. Since the circumferential surface is temporarily restrained by the outer circumferential surface of the constraining mold 33 ', the shape accuracy of the inner circumferential surface of the workpiece W can be enhanced as compared with the case where the so-called type constrained quenching described above is not employed.
  • FIG. 24 is a partial perspective view of a heating device 40 according to another embodiment that can be provided in the heating unit 2 of the heat treatment device 1 according to the first invention
  • FIG. 25 is a heat treatment device 1 according to the second invention
  • 10 is a partial perspective view of a heating device 40 according to another embodiment that can be provided in the heating unit 2.
  • FIG. Each of the heating devices 40 shown in FIGS. 24 and 25 is configured to inductively heat the work W one by one, and is extendable and retractable with the flange portion 41b on which the work W can be placed.
  • the outer diameter side coil 42 and the inner diameter side coil 43 are supported by a coil support member 44 made of an insulating material.
  • the heating device 40 shown in FIGS. 24 and 25 When the heating device 40 shown in FIGS. 24 and 25 is employed, the work W introduced into the internal space of the heating chamber 5 is transported to the internal space of the hardening preparation chamber 6 (the start position P2 of the cooling process) as follows. After cooling, it is cooled and hardened in the same manner as the embodiment described above.
  • the workpiece W is transferred to the internal space of the heating chamber 5 to support the member It is placed on the flange portion 41 b of 41. After the work W is transferred to the internal space of the heating chamber 5, the inlet side opening 4a of the closed chamber 4 is closed.
  • the cylinder rod 41a of the support member 41 is extended, the work W placed on the flange portion 41b moves upward and is introduced between the outer diameter side coil 42 and the inner diameter side coil 43 in the energized state. The whole of W is inductively heated to the target temperature.
  • the cylinder rod 41a of the support member 41 is shortened, and when the flange portion 41b reaches the descent limit, the workpiece W is positioned at the completion position P1 of the heating process by the heating unit 2.
  • the heated work W positioned at the heat treatment completion position P1 is transported to the cooling processing start position P2 and then cooled and hardened in the same manner as the embodiment described above.
  • the height dimension of the closed chamber 4 can be reduced as compared to the case where the induction heating device 20 shown in FIG. 3-4 and FIG. There is an advantage that 1 can be made compact.
  • the heat treatment apparatus 1 according to the present invention is applied when performing induction hardening (entire hardening) on the base material of the bearing ring of the rolling bearing, but the heat treatment apparatus 1 according to the present invention
  • the present invention can also be preferably applied to the case where induction hardening is performed on an outer joint member and an inner joint member constituting a constant velocity universal joint, a cage (a base material thereof) incorporated in a rolling bearing or a constant velocity universal joint.
  • the outer joint member and the inner joint member do not need to be totally quenched like the bearing ring of the rolling bearing in view of their required characteristics, and surface hardening (partial hardening) is sufficient.
  • the heat treatment apparatus 1 according to the present invention can be suitably used even when induction hardening is performed on a work that requires sufficient partial hardening.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

ワークＷの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱部２と、ワークＷの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却部３とを備え、加熱部２による加熱処理の完了位置Ｐ１および冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２が、横方向に延びたワーク通路Ａの一端外側および他端外側にそれぞれ位置した熱処理装置１であって、加熱処理の完了位置Ｐ１で取得したワークＷを、ワーク通路Ａの画成面とは非接触の状態で冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送する搬送装置５０を備える。

Description

熱処理装置および熱処理方法
　本発明は、熱処理装置および熱処理方法に関する。
　周知のように、転がり軸受の軌道輪をはじめとする鋼製の機械部品の製造過程では、機械部品に所望の機械的強度や硬度を付与するために、熱処理としての焼入硬化処理が実施される。この熱処理は、機械部品の基材（ワーク）の要焼入領域を狙い温度に加熱する加熱処理が実施される加熱工程や、狙い温度に加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理が実施される冷却工程などを含む。上記の狙い温度とは、通常、Ａ3変態点を超える温度であり、例えばＪＩＳ　Ｇ４８０５に規定された高炭素クロム軸受鋼の一種であるＳＵＪ２製のワークの場合には９００℃超である。ワークサイズ等にもよるが、加熱処理は、ワークのみを直接加熱できるために高いエネルギー効率を達成できる、コンパクトな熱処理装置を実現できる、などの利点がある誘導加熱装置（高周波誘導加熱装置）を用いて実施するケースが増加しつつある。
　例えば、下記の特許文献１には、加熱処理を実施する加熱部と、冷却処理を実施する冷却部とが上下に並べて設けられ、適宜の手段で保持されたワークが、加熱部にて狙い温度に誘導加熱された後、冷却部の配設位置まで下降させられることで冷却・焼入れされる熱処理装置（高周波熱処理装置）が開示されている。係る熱処理装置によれば、加熱処理および冷却処理を、時間を空けずに続けて実施することができるため、ワークの要焼入領域の温度低下に起因した焼入不良の発生を可及的に防止し、所望の焼入組織を具備する高品質の焼入済ワークを得ることができる。
特開２００１－５９１１６号公報
　しかしながら、特許文献１の熱処理装置では、一のワークに対する焼入硬化処理が完了するまで後続のワークに対して何らの処理も施すことができない。従って、処理効率が低く、転がり軸受の軌道輪のような量産部品の製造過程で使用する熱処理装置としては不適である。
　そこで、本発明者らは、加熱部と冷却部とを離間して配置し、加熱部と冷却部の間に、加熱部で狙い温度に加熱されたワークを冷却部による冷却処理の開始位置に向けて搬送する搬送面を設けることにより、加熱処理と冷却処理とを並行して実施可能な熱処理装置を検討した。しかしながら、この場合、ワークのうち搬送面と接触する部分では多くの熱が奪われてしまうため、冷却後のワークのうち、特に搬送面との接触によって温度低下が生じた部分に不完全な焼入れ組織が形成される可能性が高くなる。
　このような問題は、例えば、（１）搬送面との接触による温度低下分を見越して加熱部におけるワークの加熱温度を高める、（２）加熱部を構成する誘導加熱装置を含め、搬送面（搬送路）を断熱壁で覆う、などの対策を講じることによって解消できるとも考えられる。しかしながら、上記（１）の場合には、結晶粒度の粗大化によって金属組織が脆くなる可能性があり、上記（２）の場合には、熱処理装置に雰囲気加熱炉（炉体）に近い構造を採用する必要があることから、熱処理装置が大幅に高コスト化する可能性がある。
　以上の実情に鑑み、本発明は、ワークに高周波熱処理（高周波焼入れ）を施すに当たり、該熱処理を効率良く、しかも精度良く実施可能とすることを目的とする。
　上記の目的を達成するために創案された熱処理装置に関する第１発明は、ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱部と、加熱部で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却部とを備え、加熱部による加熱処理の完了位置および冷却部による冷却処理の開始位置が、横方向に延びたワーク通路の一端外側および他端外側に位置した熱処理装置であって、加熱処理の完了位置で取得したワーク（加熱済ワーク）を、ワーク通路の画成面とは非接触の状態で冷却処理の開始位置に搬送する搬送装置を備えることを特徴とする。
　このような構成によれば、要焼入領域が狙い温度に加熱されたワークを冷却処理の開始位置に正確に搬送（移送）しつつ、加熱部から冷却部へとワークを搬送するのに伴うワークの温度低下を効果的に抑制することができる。これにより、冷却処理の完了後には、所望の焼入組織を具備するワークを安定的に得ることができる。なお、「所望の焼入組織」とは、例えば、フェライト、パーライトおよびベイナイト等の組織が存在しない均一なマルテンサイト組織であって、ロックウェルＣスケール硬さ（ＨＲＣ）が６２以上の組織である。
　また、上記の熱処理装置では、加熱部による加熱処理の完了位置および冷却部による冷却処理の開始位置が、それぞれ、横方向に延びたワーク通路の一端外側および他端外側に位置することから、加熱処理と冷却処理とを並行して実施することができる。そのため、複数のワークに対する高周波焼入れを効率良く実施することができる。
　上記態様でワークを搬送する搬送装置としては、ワークをスムーズに取得（保持）および解放可能なものが好ましく、例えば、相手側と協働してワークを挟持した状態でワーク通路の延在方向に沿って進退移動可能な一対のワーク保持部材を備えるもの、を採用することができる。この場合、一対のワーク保持部材のうちワークと接触する部分に、（ワーク保持部材との接触に伴う）ワークの温度低下を抑制するための低温化抑制部を設けておけば、搬送時におけるワークの温度低下を効果的に抑制することができる。
　低温化抑制部には、ワークと線接触する帯状の突状部を設けることができる。このようにすれば、ワークを適切に保持しつつ、ワーク保持部材との接触に伴うワークの温度低下を効果的に抑制することができる。
　低温化抑制部には、ワークを下方側から接触支持する支持部を設けても良い。このようにすれば、ワークの保持力をいたずらに高めずとも、ワーク通路に沿って搬送中のワークの姿勢に狂いが生じたり、ワークが脱落する可能性を効果的に減じることができる。これにより、冷却処理の開始位置にワークを搬送する際のワークの変形を可及的に防止しつつ、ワークの安定搬送を実現することができる。
　低温化抑制部は、例えば、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等のセラミックス、あるいは石英ガラスで形成することができる。例示した材料は、耐熱性に優れると共に、ワークとの間で熱伝達し難い（ワークよりも熱伝導率が低い）材料であることから、ワーク保持部材との接触に伴うワークの温度低下を効果的に抑制することができる。
　また、上記の目的を達成するために創案された熱処理装置に関する第２発明は、ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱部と、加熱部で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却部とを備え、加熱部と冷却部との間に、加熱部で加熱されたワークが冷却部による冷却処理の開始位置に向けて搬送される横方向に延びた搬送路が設けられた熱処理装置であって、搬送路に、それぞれがワークを線接触支持可能な複数の支持部材を相互に離間して配置することで形成されたワーク支持部が設けられていることを特徴とする。なお、ここでいう「冷却部による冷却処理」とは、加熱部で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする処理、を意味する。また、「横方向」とは、水平方向のみならず、水平方向に対して所定角度傾斜した方向も含む概念である。
　上記のように、加熱部で加熱されたワーク（加熱済ワーク）が冷却部による冷却処理の開始位置に向けて搬送される搬送路に、それぞれがワークを線接触支持可能な複数の支持部材を相互に離間して配置することで形成したワーク支持部を設けておけば、加熱済ワークを冷却部に向けて安定的に搬送しつつ、加熱済ワークの温度低下を抑制することができる。これにより、冷却処理の完了後には、所望の焼入組織を具備するワークを安定的に得ることができる。なお、「所望の焼入組織」とは、例えば、フェライト、パーライトおよびベイナイト等の組織が存在しない均一なマルテンサイト組織であって、ロックウェルＣスケール硬さ（ＨＲＣ）が６２以上の組織である。
　また、第２発明に係る熱処理装置では、加熱済ワークが搬送路を介して冷却処理の開始位置に搬送されることから、加熱部による加熱処理と、冷却部による冷却処理とを並行して実施することができる。そのため、複数のワークに対して高周波焼入れを効率良く実施することができる。
　ワーク支持部は、例えば、それぞれが搬送路の延在方向に延びた複数の支持部材を、搬送路の幅方向に相互に離間して配置することで形成することができる。また、ワーク支持部は、それぞれが搬送路の延在方向に対して所定角度傾斜した複数の支持部材を、搬送路の延在方向に沿って相互に離間して配置することで形成された第１支持部と、それぞれが第１支持部を構成する支持部材とは反対方向に傾斜した複数の支持部材を、搬送路の延在方向に沿って相互に離間して配置することで形成された第２支持部と、を備えるものとすることもできる。特に、後者の構成を有するワーク支持部を採用すれば、第１支持部と第２支持部との境界線に沿ってワークを案内搬送できることに加え、ワーク支持部（支持部材）との接触位置を変化させながらワークが搬送されるので、ワークの局部的な温度低下を効果的に抑制できる、という利点がある。
　支持部材としては、耐熱性に優れると共に、ワークとの間で熱伝達し難い（ワークよりも熱伝導率が低い）材料で形成されたものを使用するのが好ましく、具体的には、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等のセラミックス（ファインセラミックス）製の棒材、あるいは石英ガラス製の棒材を使用することができる。棒材としては、ワークを線接触支持可能である限り、その断面形状は特に問わず、また、中実／中空の別も特に問わないが、入手容易性を考慮すると、中実または中空の丸棒が好ましい。
　熱処理装置には、支持部材を１００～３００℃に加熱する加熱手段を設けることもできる。このようにすれば、搬送路に沿って搬送されるワークの温度低下を抑制する上で有利となる。
　第２発明に係る熱処理装置は、さらに、搬送路に導入されたワークを、冷却処理の開始位置まで強制的に搬送する搬送機構を備えるものとすることができる。この場合、搬送機構のうちワークとの接触部は、上記同様の理由から、例えば、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等のセラミックス、あるいは石英ガラスで形成するのが好ましい。また、搬送機構のうち、ワークとの接触部を１００～３００℃に加熱可能に構成しておけば、搬送機構との接触によるワークの温度低下を効果的に抑制することができる。
　以上で言及した熱処理装置に関する第１発明および第２発明は、冷却部が、冷却液を貯留した冷却液貯留槽と、ワークが冷却液に浸漬されるのに伴ってワークの外周面又は内周面を拘束可能な拘束型と、を備える熱処理装置に適用することができる。この場合において、冷却部に、ワークおよび拘束型を冷却液中でワークの軸線回りに回転させる回転機構と、冷却液を撹拌させる撹拌機構の少なくとも一方を設けておけば、ワーク（の要焼入領域）を均一に冷却することができるので、ワーク（の要焼入領域）に高品質の焼入組織を形成するうえで有利となる。
　また、熱処理装置に関する第１発明および第２発明は、室内雰囲気を酸化性雰囲気から非酸化性ガス雰囲気に置換可能な密閉室をさらに備え、室内雰囲気が非酸化性ガス雰囲気に置換された密閉室内で加熱部による加熱処理が実施された後、冷却処理として、密閉室の開口部を閉口する冷却液にワークを浸漬させる処理が実施される熱処理装置に好適に適用することができる。なお、ここでいう「非酸化性ガス雰囲気」とは、酸素が一切存在しない雰囲気のみならず、ワークの表面に酸化スケールが生成されない程度に酸素が僅かに存在する雰囲気（例えば、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下）も含む概念である。このようにすれば、加熱処理や冷却処理の実施中に、ワークの外観品質を低下させたり、コンタミの発生原因となる酸化スケールがワーク表面に生成され難くなるので、高品質の焼入済みワークを得る上で有利となる。
　第１発明および第２発明に係る熱処理装置は、例えば、転がり軸受の軌道輪のように、全体焼入れ（ずぶ焼入れ）が必要な環状のワークに高周波焼入れを施すための熱処理装置として好適に用い得る。
　また、上記の目的を達成するために創案された熱処理方法に関する第１発明は、ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱処理が実施される加熱工程と、加熱工程で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理が実施される冷却工程とを備え、横方向に延びたワーク通路の一端外側で加熱処理が実施されると共に、ワーク通路の他端外側で冷却処理が実施される熱処理方法であって、加熱工程と冷却工程との間に、加熱処理の完了位置で取得したワークを、ワーク通路の画成面とは非接触の状態で冷却処理の開始位置に搬送する搬送工程を設けたことを特徴とする。
　また、上記の目的を達成するために創案された熱処理方法に関する第２発明は、ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱処理が実施される加熱工程と、加熱工程で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理が実施される冷却工程と、加熱工程で加熱されたワークを横方向に延びる搬送路に沿って冷却処理の開始位置に向けて搬送する搬送工程と、を備えた熱処理方法であって、搬送工程では、ワークを下方側から線接触支持することを特徴とする。
　以上から、本発明によれば、ワークに熱処理としての高周波焼入れを施すに当たり、該熱処理を効率良く、しかも精度良く実施することが可能となる。
本発明の実施形態に係る熱処理装置の全体構造を示す概略斜視図である。 図１に示す熱処理装置の概略正面図である。 第１発明に係る熱処理装置の部分概略断面図（加熱部の概略断面図）である。 図３に示す誘導加熱装置の斜視図である。 搬送装置の動作態様を示す概略図である。 搬送装置の斜視図である。 搬送装置の部分拡大図である。 第１発明に係る熱処理装置の冷却部の概略断面図である。 冷却工程の実施状態を示す部分概略断面図である。 第１発明の他の実施形態に係る搬送装置の部分拡大図である。 第２発明の実施形態に係る熱処理装置の加熱部の概略断面図である。 図１１に示す誘導加熱装置の斜視図である。 搬送路（支持手段）の部分概略平面図である。 搬送路（支持手段）および搬送機構の部分概略斜視図である。 搬送機構の部分拡大斜視図である。 第２発明の実施形態に係る熱処理装置の冷却部の概略断面図である。 他の実施形態に係る搬送路（支持手段）の部分概略平面図である。 他の実施形態に係る搬送路（支持手段）および搬送機構の部分概略斜視図である。 他の実施形態に係る搬送機構の部分概略断面図である。 他の実施形態に係る搬送機構の部分概略断面図である。 他の実施形態に係る冷却工程の実施状態を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る拘束型を用いた場合における冷却工程の初期段階を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る拘束型を用いた場合における冷却工程の途中段階を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る冷却部の部分概略断面図である。 第１発明の熱処理装置で採用される誘導加熱装置の変形例を示す部分斜視図である。 第２発明の熱処理装置で採用される誘導加熱装置の変形例を示す部分斜視図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本願の第１発明（および後述する第２発明）の一実施形態に係る熱処理装置の全体構造を示す概略斜視図であり、図２は、同熱処理装置の概略正面図である。図１および図２に示す熱処理装置１は、鋼材からなる環状のワークＷを横姿勢（ワークＷの一端面を下方に配置した平置き姿勢）のままで所定経路（図２中に示す二点鎖線を参照）に沿って送りながら、ワークＷに熱処理としての焼入硬化処理（高周波焼入れ）を施すように構成されたいわゆる連続式の高周波熱処理装置であって、ワークＷの送り方向に沿って、ワークＷの要焼入領域を狙い温度（Ａ3変態点を超える温度）に誘導加熱する加熱処理を実施する加熱部２と、加熱されたワークＷの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理を実施する冷却部３とが設けられている。さらに、この熱処理装置１は、加熱部２による加熱処理および冷却部３による冷却処理の実施に伴って、ワークＷの表面に酸化スケールが生成されるのを可及的に防止するため、少なくともワークＷの加熱開始～冷却・焼入完了までの間、ワークＷが基本的に酸素に接触しないように構成されている。なお、ワークＷとしては、ＪＩＳ　Ｇ４８０５に規定された高炭素クロム軸受鋼の一種であるＳＵＪ２で作製された転がり軸受の外輪の基材を挙げることができる。この場合、上記の狙い温度は９００℃超であり、要焼入領域はワークＷの全域である。
　図１および図２に示すように、熱処理装置１は、熱処理装置１の運転中における室内雰囲気が非酸化性ガス雰囲気に保たれる密閉室４を有する。この密閉室４は、ワークＷの送り方向に沿って順に配置された加熱室５、通路室７および焼入れ準備室６からなる。詳細は後述するが、加熱室５の内部空間において加熱処理が実施され、焼入れ準備室６の内部空間および冷却液貯留槽３５に貯留された冷却液３６中において冷却処理が実施される。図２に示すように、加熱部２による加熱処理の完了位置Ｐ１と、冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２とは略同一高さに位置しており、加熱処理の完了位置Ｐ１および冷却処理の開始位置Ｐ２は、横方向に延びたワーク通路Ａ（通路室７の内部空間）の延在方向の一端外側（図２においては紙面左側）および他端外側（同紙面右側）に位置している。
　図示は省略しているが、熱処理装置１は、密閉室４の室内雰囲気を大気雰囲気（酸化性雰囲気）から非酸化性ガス雰囲気に置換するための置換装置を備える。置換装置は、密閉室４の内部空間に存在する空気を脱気するための脱気装置と、密閉室４の内部空間に、不活性ガスや還元性ガスなどの非酸化性ガスを供給するためのガス供給装置とを備え、密閉室４の内部空間には、脱気装置から延びた脱気管の一端、およびガス供給装置から延びたガス供給管の一端がそれぞれ開口している。
　密閉室４は、加熱室５の内部空間へのワークＷの投入口となる入口側開口部４ａ（図３参照）と、焼入れ準備室６の底壁に設けられた出口側開口部４ｂ（図８参照）とを有する。入口側開口部４ａは、図３に示す開閉手段（第２の開閉手段）１２によって開口又は閉口され、出口側開口部４ｂは、図８に示すように、冷却液貯留槽３５に貯留された冷却液３６の液面によって常に閉口（大気と遮断）されている。
　図３および図４に示すように、加熱部２は、ワークＷの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する誘導加熱装置２０を備える。本実施形態の誘導加熱装置２０は、段積み状態で支持された複数のワークＷを上方に送りながら誘導加熱するように構成された、いわゆる連続式の加熱装置であって、複数のワークＷを段積み状態で支持可能な支持部材２１と、支持部材２１で支持されたワークＷの径方向外側に配置された加熱コイル２２と、支持部材２１の下方側に配置され、支持部材２１に対してワークＷを供給するワーク供給部材２３とを備える。支持部材２１、加熱コイル２２およびワーク供給部材２３は、加熱室５の内部空間に配置され、加熱コイル２２は、密閉室４外に配置された図示外の高周波電源と電気的に接続されている。
　支持部材２１は、支持すべきワークＷの周方向に離間した複数箇所に配設されている。各支持部材２１は、支持すべきワークＷの径方向に沿って進退移動可能に設けられており、ワーク供給部材２３によって下方側からワークＷが供給されるのに伴って支持すべきワークＷの径方向外側に移動してワークＷを受け入れ、ワークＷを受け入れた後には、支持すべきワークＷの径方向内側に移動してワークＷを支持する。
　加熱コイル２２は、例えば、導電性金属からなる管状体を螺旋状に巻き回した多巻きコイルからなり、支持部材２１で支持されたワークＷと同軸に配置されている。加熱コイル２２としては、段積み状態で支持された複数のワークＷを同時に加熱することができるように、ワークＷの軸方向寸法の数倍～数十倍程度の全長（軸方向）寸法を有するものが使用される。ワーク供給部材２３は、例えば、支持部材２１で支持されたワークＷと同軸に配置された伸縮自在のシリンダロッド２３ａを有する動力シリンダ（油圧シリンダ、エアシリンダあるいは電動シリンダ）で構成される。シリンダロッド２３ａの先端には、ワークＷを載置可能なフランジ部２３ｂが設けられている。
　以上の構成を有する誘導加熱装置２０において、加熱室５の内部空間に横姿勢で投入されたワークＷは、ワーク供給部材２３のフランジ部２３ｂに載置される。フランジ部２３ｂに載置されたワークＷは、ワーク供給部材２３のシリンダロッド２３ａが伸長動作することによって支持部材２１の上側に送られ、支持部材２１で支持される。以降、後続のワーク（熱処理対象のワーク）Ｗが、順次、支持部材２１と支持部材２１で支持されたワークＷとの間に供給されるのに伴って、支持部材２１で支持されたワークＷに上向きの送り力が付与される。そして、ワークＷは、通電状態の加熱コイル２２の対向領域を上側に送られながら狙い温度に誘導加熱され、加熱コイル２２の上側に排出される。加熱コイル２２の上側に排出されたワークＷは、加熱部２による加熱処理の完了位置Ｐ１に位置する（以上、図３および図４を参照）。
　加熱処理の完了位置Ｐ１に位置したワーク（加熱済ワーク）Ｗは、その一端面を下方に配置した横姿勢のまま、図５～図７に示す搬送装置５０によって焼入れ準備室６の内部空間（冷却処理の開始位置Ｐ２）に搬送される。
　図５に模式的に示すように、搬送装置５０は、加熱処理の完了位置Ｐ１と冷却処理の開始位置Ｐ２との間をワーク通路Ａの延在方向Ｘに沿って進退移動（往復動）可能に構成されており、加熱処理の完了位置Ｐ１で取得したワークＷを、図３に示すように、ワーク通路Ａの画成面（通路室７の内壁面）とは非接触の状態で冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送する。図６および図７も参照して具体的に説明すると、搬送装置５０は、ワーク通路Ａの幅方向両側に配置され、相手側と協働してワークＷを縮径方向に挟持可能な一対のワーク保持部材５１，５１と、一対のワーク保持部材５１，５１をワーク通路Ａの延在方向Ｘに沿って進退移動させる図示外の駆動機構とを備える。なお、一対のワーク保持部材５１，５１によるワークＷの保持力（挟持力）は、ワークＷが縮径変形しない程度に調整される。
　ワーク保持部材５１のうち、ワークＷとの接触部には、ワーク保持部材５１との接触に伴うワークＷの温度低下を抑制するための低温化抑制部５２が設けられている。この低温化抑制部５２は、例えば、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等のセラミックス（ファインセラミックス）、あるいは石英ガラスで形成される。例示した上記の材料は、数百度の高温に加熱されたワークＷとの接触によっても特性変化が生じないような高い耐熱性を具備することに加え、ワークＷを構成する鋼材よりも熱伝導率が低く、ワークＷとの間で熱伝達し難い（ワークＷの熱を奪い難い）材料である。低温化抑制部５２は、それぞれがワークＷの外周面と線接触する複数の帯状の突状部５３を有し、図示例では、各突状部５３を断面半円形に形成している。そのため、加熱処理の完了位置Ｐ１に位置し、一対のワーク保持部材５１，５１によって縮径方向に挟持されたワークＷは、ワーク保持部材５１に設けられた低温化抑制部５２と線接触した状態で冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送される。また、本実施形態では、ワーク保持部材５１のワークＷの外周面との対向面をＶ字形状に形成し、Ｖ字状の対向面を構成する一方の面および他方の面のそれぞれに低温化抑制部５２を設けると共に、各低温化抑制部５２に、それぞれがワークＷの外周面と線接触する帯状の突状部５３を複数設けている。このため、ワークＷをしっかりと保持することができる。
　図１～図３に示すように、熱処理装置１は、熱処理装置１の運転時にワークＷを加熱室５の内部空間に投入するにあたり、非酸化性ガス雰囲気に置換された密閉室４の室内雰囲気を非酸化性ガス雰囲気に保つための置換室８を有する。そのため、図示は省略しているが、熱処理装置１は、置換室８の室内雰囲気を酸化性雰囲気から非酸化性ガス雰囲気に置換するための置換装置を備える。この置換装置は、密閉室４に接続された置換装置を兼用しても良いし、これとは別のものを設置しても良い。
　図３に示すように、置換室８には、その内部空間に熱処理対象のワークＷを投入するための開口部８ａが設けられており、この開口部８ａは開閉手段（第１の開閉手段）１１によって開口又は閉口される。また、置換室８と加熱室５との間には開閉手段（第２の開閉手段）１２が設けられており、第２の開閉手段１２によって密閉室４の入口側開口部４ａが開口又は閉口される。両開閉手段１１，１２は、例えば昇降式のシャッターで構成される。
　置換室８の内部空間に投入されたワークＷは、図示外の移送手段によって加熱室５の内部空間に移送される。この移送手段としては、例えば、置換室８および加熱室５の底面に跨るように敷設された搬送コンベア、あるいは動力シリンダ（油圧シリンダ、エアシリンダ、電動シリンダ）などを採用することができる。
　図８に示す冷却部３は、加熱部２で加熱されたワーク（加熱済ワーク）Ｗの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理が実施される部位であり、本実施形態の冷却部３は、横姿勢のワークＷの外周面を拘束型３３で拘束した状態でワークＷを冷却・焼入れ可能に構成されている。図１、図２および図８に示すように、冷却部３は、主な構成として、プレス装置３０、拘束型３３、昇降テーブル３４および冷却液貯留漕３５を備える。
　プレス装置３０は、焼入れ準備室６の内部空間（冷却処理の開始位置Ｐ２）に搬送されたワークＷを下方側に加圧する加圧部材３１と、加圧部材３１を昇降可能に保持した昇降ユニット３２（図１および図２参照）とを備える。本実施形態では、加圧部材３１の下端に拘束型３３が取り付け固定されており、拘束型３３は加圧部材３１と一体的に昇降移動する。図１および図２に示すように、昇降ユニット３２は焼入れ準備室６の外側に配置されており、加圧部材３１、拘束型３３、さらには下端に加圧部材３１を保持した軸部材の一部のみが焼入れ準備室６の内部空間に配置されている。加圧部材３１を保持した軸部材は、焼入れ準備室６の天井壁を貫通する貫通穴に挿通されており、この貫通穴（貫通穴の内壁面と軸部材の外径面との間の隙間）は図示外のシール材で封止されている。
　図８に示すように、冷却液貯留漕３５は、焼入れ準備室６の下方に設置され、ワークＷの要焼入領域を冷却して焼入れするための冷却液３６を貯留した上面開口の漕で構成される。冷却液３６としては、公知の水溶性焼入れ液や焼入れ油などが使用される。冷却液貯留槽３５の上面開口部は、密閉室４の壁部によって第１開口部３５ａと第２開口部３５ｂとに区分されている。密閉室４の出口側開口部４ｂは、冷却液貯留槽３５に貯留された冷却液３６のうち、第１開口部３５ａ内に存在する冷却液３６の液面で閉口されている。
　図８に示すように、昇降テーブル３４は、加圧部材３１の直下に配設されて冷却液３６中で昇降する。昇降テーブル３４の上端面３４ａはワークＷを載置する載置面とされ、昇降テーブル３４が上昇限に位置したときには、昇降テーブル３４の上端面３４ａが冷却液３６の液面よりも上方に位置して焼入れ準備室６の内部空間に搬送されてきたワークＷを受け取る。従って、本実施形態における「冷却処理の開始位置Ｐ２」とは、昇降テーブル３４によってワークＷが受け取られる位置である。
　冷却液貯留槽３５の内部には、拘束型３３から離型された焼入れ済のワークＷを昇降テーブル３４から払い出すための払い出し手段（図示せず）と、払い出されたワークＷを受け取って冷却液貯留槽３５の外側に排出するための排出手段３７とが設けられている。この排出手段３７としては、例えば、上記の昇降テーブル３４とは別に設けられた昇降テーブルを採用することができる。このワーク排出用昇降テーブルは、冷却液貯留槽３５のうち、上記の第２開口部３５ｂの直下位置で昇降可能に設けられており、焼入れ済のワークＷを第２開口部３５ｂを介して冷却液貯留槽３５の外側に排出する。
　熱処理装置１は以上の構成を有し、密閉室４の室内雰囲気を酸化性雰囲気から非酸化性ガス雰囲気に置換する雰囲気置換工程と、ワークＷに加熱処理を施す加熱工程と、加熱処理の完了位置Ｐ１で取得した加熱済ワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送する搬送工程と、冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送されたワークＷに冷却処理を施す冷却工程とを実行する。以下、各工程の実施態様を説明する。
　［雰囲気置換工程］
　この工程では、主に熱処理装置１の運転開始時（熱処理対象のワークＷを熱処理装置１に投入する前）に、密閉室４の室内雰囲気を大気雰囲気から非酸化性ガス雰囲気に置換する雰囲気置換処理が実施される。この雰囲気置換処理は、密閉室４の入口側開口部４ａおよび出口側開口部４ｂを閉口した状態で図示外の置換装置を作動させることにより行う。具体的には、例えば、密閉室４に接続された脱気装置を作動させて密閉室４の内部空間に存在する大気を脱気しつつ、密閉室４に接続されたガス供給装置を作動させて密閉室４の内部空間に不活性ガスあるいは還元性ガスなどの非酸化性ガスを充填する。これにより、密閉室４の室内雰囲気を迅速に非酸化性ガス雰囲気に置換することができる。
　この雰囲気置換処理は、ワークＷが密閉室４の内部空間に投入された後、密閉室４の出口側開口部４ｂを閉口した冷却液３６に浸漬されるまでの間に、ワークＷの表面に酸化スケールが生成されない程度に密閉室４内の酸素濃度が低下するまで行えば良く、必ずしも密閉室４内の酸素濃度がゼロになるまで行う必要はない。ワークＷの表面に酸化スケールが生成されない程度の酸素濃度は１００ｐｐｍ以下である。
　［加熱工程］
　以上のようにして、密閉室４の室内雰囲気を非酸化性ガス雰囲気に置換した後、図３に示すように、ワークＷを置換室８の内部空間に投入する。このとき、第２の開閉手段１２は閉状態に維持し、密閉室４の入口側開口部４ａを閉口しておく。置換室８の内部空間にワークＷを投入した後、置換室８の入口側開口部８ａを閉口する。この状態で、置換室８に接続された置換装置を作動させることにより、置換室８の室内雰囲気を酸化性雰囲気から非酸化性ガス雰囲気に置換する。
　置換室８の室内雰囲気が非酸化性ガス雰囲気に置換された後、置換室８の入口側開口部８ａを閉口したまま密閉室４の入口側開口部４ａを開口させ、ワークＷを加熱室５の内部空間に移送してワーク供給部材２３のフランジ部２３ｂ上に載置する。ワークＷが加熱室５の内部空間に移送された後、第２の開閉手段１２を開状態から閉状態に移行させることにより密閉室４の入口側開口部４ａを閉口する。以上の手順で加熱室５の内部空間にワークＷを投入することにより、密閉室４の室内雰囲気を非酸化性ガス雰囲気に維持したまま、密閉室４（加熱室５）の内部空間にワークＷを投入することができる。
　ワーク供給部材２３のフランジ部２３ｂ上に載置されたワークＷは、ワーク供給部材２３のシリンダロッド２３ａが伸長動作することによって支持部材２１の上側に送られ、支持部材２１で支持される。以降、後続のワーク（熱処理対象のワーク）Ｗが、順次、以上で述べた手順（置換室８の内部空間に投入→置換室８の室内雰囲気を非酸化性ガス雰囲気に置換→置換室８の内部空間から加熱室５の内部空間に移送→ワーク供給部材２３の伸長動作）を踏んで支持部材２１と支持部材２１で支持されたワークＷとの間に供給されるのに伴って、支持部材２１で支持されたワークＷに上向きの送り力が付与される。このようして、ワークＷは、通電状態の加熱コイル２２の対向領域を上側に送られながら狙い温度に誘導加熱され、加熱コイル２２の上側に排出される（以上、図３および図４を参照）。
　なお、ワークＷに全体焼入れが施される本実施形態では、ワークＷの全域が狙い温度に誘導加熱されるように、加熱コイル２２に供給すべき高周波電力量や、誘導加熱装置２０に対するワークＷの供給間隔などが調整される。
　［搬送工程］
　この工程では、加熱コイル２２の上側に排出され、加熱処理の完了位置Ｐ１に位置したワークＷが、横姿勢のままで焼入れ準備室６の内部空間（冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２）に搬送される。具体的には、まず、加熱処理の完了位置Ｐ１に位置したワークＷの外周面に対してワーク保持部材５１が接近移動することにより、ワークＷの縮径方向にワークＷを挟持してワークＷを取得する。ワーク保持部材５１によってワークＷが取得された後、搬送装置５０を構成する図示外の駆動手段が作動することにより、両ワーク保持部材５１がワーク通路Ａの延在方向Ｘに沿って前進移動（焼入れ準備室６側に移動）する。ワークＷが冷却処理の開始位置Ｐ２の直上に到達すると、ワーク保持部材５１はワークＷに対して離反移動することによってワークＷを放す。これにより、ワークＷは、冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送（昇降テーブル３４の上端面３４ａに載置）される。一方、ワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送したワーク保持部材５１は、原点復帰する（加熱処理の完了位置Ｐ１近傍の待機位置に戻る）。
　［冷却工程］
　この工程では、冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送された加熱済ワークＷに対し、該ワークＷの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理を施す。具体的には、図８に示すように、まず、プレス装置３０の昇降ユニット３２（図２参照）を駆動して加圧部材３１および拘束型３３を一体的に下降させ、冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送されたワークＷ（昇降テーブル３４の上端面３４ａに載置されたワークＷ）の外周に拘束型３３を配置する。この状態において、ワークＷの外周面と拘束型３３の内周面のはめあいはすきまばめ（ＪＩＳ　Ｂ　０４０１－１を参照）とされ、また、拘束型３３の下端面と昇降テーブル３４の上端面３４ａとは当接状態にある。
　その後、図９に示すように、加圧部材３１、拘束型３３、ワークＷおよび昇降テーブル３４を一体的に下降移動させて、これらを冷却液３６に浸漬させる。冷却液３６に浸漬されたワークＷは、わずかに縮径変形した後、拡径変形するといった変形挙動を示すため、ワークＷは、その外周面が拘束型３３の内周面に拘束された状態で冷却・焼入れされる。これにより、ワークＷの冷却・焼入れに伴うワークＷ外周面の形状精度（特に外周面の真円度）の低下を効果的に防止することができる。
　昇降テーブル３４が下降限に到達すると、拘束型３３からワークＷが離型される。ワークＷが離型された拘束型３３は、加圧部材３１とともに上昇移動して原点復帰する。一方、拘束型３３から離型されたワークＷは、図８中に白抜き矢印で示すように、冷却液貯留槽３５の内部に設けられた図示外の払い出し手段によって昇降テーブル３４の外側に払い出されて排出手段３７に受け取られ、その後、排出手段３７が上昇することによって冷却液貯留槽３５の外側に排出される。以上のようにして、ワークＷに対する熱処理としての全体焼入れが完了する。
　以上で説明したように、本実施形態の熱処理装置１には、加熱部２による加熱処理の完了位置Ｐ１に位置するワーク（加熱済ワーク）Ｗを取得し、このワークＷを、ワーク通路Ａの画成面とは非接触の状態で冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送する搬送装置５０が設けられる。このようにすれば、加熱済ワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に正確に搬送しつつ、加熱部２から冷却部３へとワークＷを搬送するのに伴うワークＷの温度低下を効果的に抑制することができる。
　特に、本実施形態では、搬送装置５０として、相手側と協働してワークＷを縮径方向に挟持した状態でワーク通路Ａの延在方向Ｘに沿って進退移動可能な一対のワーク保持部材５１，５１を備えるものを採用し、各ワーク保持部材５１のうちワークＷと接触する部分には、ワーク保持部材５１との接触によるワークＷの温度低下を抑制するためにアルミナ等で形成した低温化抑制部５２を設けたので、ワークＷが加熱処理の完了位置Ｐ１から冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送されるまでの間におけるワークＷの温度低下を一層効果的に抑制することができる。さらに、低温化抑制部５２は、それぞれがワークＷと線接触する複数の突状部５３を有するので、搬送中のワークＷを適切に保持してワークＷの安定搬送を実現しつつ、ワークＷの温度低下を効果的に抑制することができる。
　以上の構成により、冷却処理の完了後には、ワークＷの要焼入領域に所望の焼入組織、すなわち、フェライト、パーライトおよびベイナイト等の組織が存在しない均一なマルテンサイト組織であって、所望の機械的強度や硬度（ＨＲＣ６２以上）が確保された組織を形成することができる。
　また、本実施形態の熱処理装置１によれば、加熱処理の完了位置Ｐ１および冷却処理の開始位置Ｐ２が、それぞれ、横方向に延びたワーク通路Ａの一端外側および他端外側に位置することから、加熱処理と冷却処理とを並行して実施することができる。そのため、複数のワークＷに対する高周波焼入れを効率良く実施することができる。
　さらに、本実施形態の熱処理装置１によれば、加熱済ワークＷは、その外周面が拘束型３３に拘束された状態で冷却・焼入れされるので、機械的強度や硬度のみならず、外周面の形状精度（特に真円度）に優れた高品質のワークＷを安定的に得ることができる。また、以上の構成を有する熱処理装置１では、ワークＷに高周波焼入れを施すにあたって必要不可欠な加熱処理および冷却処理を非酸化性ガス雰囲気で実施することができるので、ワークＷの表面に酸化スケールを生成されるのを可及的に防止することができる。従って、本実施形態の熱処理装置１は、ワークＷの表面に酸化スケールを生成させたり、ワークＷの形状精度を低下させたりすることなく、複数のワークＷに対する高周波焼入れを効率良くかつ精度良く実施することができる、という利点も有する。
　以上で説明した、第１発明の一実施形態に係る熱処理装置１には適宜の変更を施すことが可能である。
　例えば、搬送装置５０を構成するワーク保持部材５１，５１に設けた低温化抑制部５２には、図１０に示すように、ワークＷを下方側から接触支持する支持部５４を一体的に設けることもできる。このような支持部５４を設けておけば、ワーク保持部材５１の保持力（挟持力）をいたずらに高めずとも、ワーク通路Ａを搬送中のワークＷの姿勢に狂いが生じたり、ワークＷが脱落したりする可能性を効果的に減じることができる。これにより、冷却処理の開始位置Ｐ２にワークＷを搬送する際のワークＷの変形（縮径方向の変形）を可及的に防止しつつ、ワークＷの安定搬送を実現することができる。
　次に、第２発明の実施形態に係る熱処理装置について、主に図１１～図２０を参照しながら詳細に説明する。なお、第２発明の実施形態に係る熱処理装置は、ワークＷを加熱部２による加熱処理の完了位置Ｐ１から冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送するために採用している技術手段が以上で説明した第１発明の実施形態に係る熱処理装置１と異なるものの、その他の構成（例えば、加熱部２や冷却部３の構成）は第１発明に係る熱処理装置と実質的に同一である。そのため、以下の説明で参照する図１１～図２０において、以上で説明した実施形態と実質的に同一の機能を有する部材・部位には共通の参照番号を付し、重複説明を極力省略している。
　図１１および図１２に示すように、加熱コイル２２の上側に排出され、加熱処理の完了位置Ｐ１に位置した加熱済のワークＷは、その一端面を下方に配置した横姿勢のままで加熱コイル２２の径方向外側に払い出され、通路室７の内部空間に導入される。通路室７の内部空間に導入された加熱済のワークＷは、通路室７の内部空間を通過して焼入れ準備室６の内部空間（冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２：図１６参照）に搬送される。従って、通路室７の内部空間は、加熱済のワークＷが冷却処理の開始位置Ｐ２に向けて搬送される搬送路Ｂを構成する。
　図１１～図１４に示すように、加熱室５と焼入れ準備室６の間に介在する通路室７の内部空間（搬送路Ｂ）には、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に沿って延び、搬送路Ｂに導入されたワークＷを下方側から支持可能な支持手段７０と、搬送路Ｂに導入されたワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に向けて強制的に搬送する搬送機構７５とが設けられている。支持手段７０は、搬送路Ｂの加熱室５側の端部付近を始端とし、冷却処理の開始位置Ｐ２の手前（搬送路Ｂの焼入れ準備室６側の端部付近）で終端している。
　図１１～図１４に示すように、支持手段７０には、それぞれがワークＷの一端面（下面）を線接触支持可能な複数の支持部材７１を相互に離間して配置することで形成されたワーク支持部７２が設けられている。図１３に示すように、本実施形態のワーク支持部７２は、それぞれが搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に対して所定角度θ傾斜した複数の支持部材７１を、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に沿って相互に離間して配置することで形成された第１支持部７２Ａと、それぞれが第１支持部７２Ａを構成する支持部材７１とは反対方向に傾斜した複数の支持部材７１を、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に沿って相互に離間して配置することで形成された第２支持部７２Ｂとを備える。端的に言うと、本実施形態のワーク支持部７２は、延長線が搬送路Ｂの幅方向中央部で交わるようにＶ字状に配置された二本の支持部材７１の組を、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に沿って複数配置することで形成されている。
　搬送路Ｂの延在方向Ｘ１で隣り合う二つの支持部材７１の離間距離、および上記の角度θは、支持手段７０上を搬送されるワークＷが、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１で隣り合う二つの支持部材７１間に落ち込まないように調整される。図示例では、第１支持部７２Ａおよび第２支持部７２Ｂのそれぞれが、ワークＷの一端面の周方向に離間した複数箇所を線接触支持し得るように支持部材７１が配置されている。
　支持部材７１は、誘導加熱装置２０（図１１，１２参照）によって数百度の高温に加熱されたワークＷを線接触支持することから、高い耐熱性を具備していることが求められる。また、支持部材７１との接触によってワークＷの熱が奪われてしまうと、冷却部３で冷却・焼入れされるワークＷに所望の焼入組織を形成することができなくなる。さらに、熱処理装置１の高コスト化を回避するためにも、支持部材７１は安価な量産品であることが望まれる。以上を勘案し、支持部材７１としては、例えば、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等のセラミックス（ファインセラミックス）製の棒材、あるいは石英ガラス製の棒材を使用する。例示した上記の材料は、ワークＷを構成する鋼材よりも熱伝導率が低く、ワークＷとの間で熱伝達し難い（ワークＷの熱を奪い難い）材料であるために好適である。支持部材７１を構成する棒材は、ワークＷの一端面を線接触支持可能である限りにおいて、その断面形状は特に問わず、また、中実／中空の別も特に問わないが、ここでは、入手容易で安価な中実の丸棒を使用している（図１１および図１６参照）。
　図１１～図１４および図１６に示すように、支持手段７０は、支持部材７１を固定的（回転不能）に保持したベース部７３を有し、支持部材７１は、ベース部７３に対して着脱可能に固定されている。そのため、支持部材７１が摩耗・損傷等したときには、支持部材７１を新品に交換すれば支持手段７０を再利用することができる。
　図１４および図１５に示す搬送機構７５は、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に沿って進退移動（往復動）可能に設けられ、搬送路Ｂに導入されたワークＷを焼入れ準備室６側に加圧する加圧部材７６と、加圧部材７６を駆動させる図示外の駆動源とを備え、加圧部材７６は、搬送路Ｂの幅方向略中央部に配置されている。駆動源としては、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ又は電動シリンダ等の動力シリンダを採用することができる。
　加圧部材７６のうち、ワークＷとの接触部には、加圧部材７６との接触によるワークＷの温度低下を抑制するための低温化抑制部７７が設けられている。この低温化抑制部７７は、支持部材７１と同様の材料で形成されている。本実施形態の低温化抑制部７７には、それぞれがワークＷと線接触する帯状の突状部７７ａが一体的に設けられており、図示例では断面半円形の突状部７７ａを採用している。そのため、搬送路Ｂに導入されたワークＷは、低温化抑制部７７と線接触した状態で焼入れ準備室６側に加圧されることにより、冷却処理の開始位置Ｐ２に向けて強制的に搬送される。なお、本実施形態では、加圧部材７６のワークＷの外周面との対向面をＶ字形状に形成し、Ｖ字状の対向面を構成する一方の面および他方の面のそれぞれに低温化抑制部７７を設けると共に、各低温化抑制部７７に、それぞれがワークＷの外周面と線接触する複数の突状部７７ａを一体的に設けている。そのため、搬送対象のワークＷをしっかりと保持することができ、ワークＷを搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に沿って適切に加圧することができる。
　第２発明の実施形態に係る熱処理装置１は以上の構成を有し、密閉室４（図１１参照）の室内雰囲気を酸化性雰囲気から非酸化性ガス雰囲気に置換する雰囲気置換工程と、ワークＷに加熱処理を施す加熱工程と、（加熱処理の完了位置Ｐ１に位置した）加熱済ワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に向けて搬送する搬送工程と、冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送されたワークＷに冷却処理を施す冷却工程とを自動で実施する。雰囲気置換工程、加熱工程および冷却工程の実施態様は、以上で説明した第１発明の実施形態に係る熱処理装置１と実質的に同一であるので詳細説明を省略し、搬送工程の実施態様についてのみ詳細に説明する。
　［搬送工程］
　この工程では、加熱コイル２２の上側に排出され、加熱処理の完了位置Ｐ１に位置した加熱済のワークＷが、焼入れ準備室６の内部空間（冷却処理の開始位置Ｐ２）に搬送される。具体的には、まず、加熱コイル２２の上側に排出された加熱済のワークＷが加熱コイル２２の径方向外側に払い出され、通路室７の内部空間（搬送路Ｂ）に導入される。ワークＷが搬送路Ｂに導入され、支持手段７０上に載置されると、搬送機構７５（加圧部材７６）が作動してワークＷを焼入れ準備室６側に加圧する（図１４および図１５参照）。これにより、ワークＷは、冷却処理の開始位置Ｐ２に向けて強制的に搬送される。
　図１１～図１４および図１６を参照して説明したように、本実施形態の熱処理装置１には、加熱処理の完了位置Ｐ１に位置した加熱済のワークＷが冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２に向けて搬送される横方向に延びた搬送路Ｂが設けられ、この搬送路Ｂに、それぞれがワークＷを下方側から線接触支持可能な複数の支持部材７１を相互に離間して配置することで形成したワーク支持部７２が設けられる。このようにすれば、加熱済のワークＷを冷却部３（による冷却処理の開始位置Ｐ２）に向けて安定的に搬送しつつ、加熱済のワークＷの温度低下を抑制することができる。
　特に、本実施形態では、ワーク支持部７２として、図１３および図１４に示すように、それぞれが搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に対して所定角度θ傾斜した複数の支持部材７１を、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に相互に離間して配置することで形成された第１支持部７２Ａと、それぞれが第１支持部７２Ａを構成する支持部材７１とは反対方向に傾斜した複数の支持部材７１を、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に相互に離間して配置することで形成された第２支持部７２Ｂと、を備えるものを採用している。この場合、第１支持部７２Ａと第２支持部７２Ｂとの境界線に沿ってワークＷを案内搬送できることに加え、ワーク支持部７２（支持部材７１）との接触位置を変化させながらワークＷが搬送されるので、ワークの局部的な温度低下を効果的に抑制できる。
　また、本実施形態の熱処理装置１には、搬送路Ｂに導入された加熱済のワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２まで強制的に搬送する搬送機構７５を設けていることから、搬送路Ｂに導入されたワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に確実に位置させることができる。
　なお、熱処理装置１を簡素化・低コスト化する観点から言えば、ワークＷを強制的に搬送する搬送機構７５は省略しても良い。この場合、例えば、搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に延びた支持手段７０のうち、加熱室５側の端部を相対的に高位に位置させると共に、焼入れ準備室６側の端部を相対的に低位に位置させ、支持部材７１の頂部（ワークＷを線接触支持する部分）を繋いで形成される仮想支持面を傾斜面状にすることにより、搬送路Ｂに導入されたワークＷをその自重によって冷却処理の開始位置Ｐ２まで搬送する（スライド移動させる）ことができる。しかしながら、この場合には、ワークＷの大きさや質量等によってワークＷの移動速度や移動量が異なるため、ワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に適切に位置させることができない可能性がある。そのため、ワークＷを強制的に搬送する搬送機構７５を設けるのが好ましい。
　以上の構成により、冷却処理の完了後には、ワークＷの要焼入領域に所望の焼入組織、すなわち、フェライト、パーライトおよびベイナイト等の組織が存在しない均一なマルテンサイト組織であって、所望の機械的強度や硬度が確保された組織を形成することができる。
　また、本実施形態の熱処理装置１によれば、加熱済のワークＷは、その外周面が拘束型３３に拘束された状態で冷却・焼入れされるので、機械的強度や硬度のみならず、外周面の形状精度（特に真円度）に優れた高品質のワークＷを安定的に得ることができる。また、以上の構成を有する熱処理装置１では、ワークＷに高周波焼入を施すにあたって必要不可欠な加熱処理および冷却処理を非酸化性ガス雰囲気で並行して実施することができるので、ワークＷの表面に酸化スケールを生成させることなく、複数のワークＷに対して効率良く焼入硬化処理を施すことができる。従って、本実施形態の熱処理装置１は、ワークＷの表面に酸化スケールを生成させたり、ワークＷの形状精度を低下させたりすることなく、複数のワークＷに対する高周波焼入を効率良くかつ精度良く実施することができる、という利点も有する。
　以上、第２発明の一実施形態に係る熱処理装置１について説明したが、この熱処理装置１には適宜の変更を施すことが可能である。
　例えば、支持手段７０に設けるべきワーク支持部７２は、図１７に示すように、それぞれが搬送路Ｂの延在方向Ｘ１に延びた複数の支持部材７１を、搬送路Ｂの幅方向に相互に離間して配置することで形成することもできる。
　また、以上で説明した実施形態では、搬送路Ｂに導入されたワークＷを焼入れ準備室６側に加圧することにより、ワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２まで強制的に搬送する、いわゆるプッシュタイプの搬送機構７５を採用したが、搬送機構７５としては、ワークＷを挟持した状態で搬送するいわゆるチャックタイプを採用することもできる。図１８はその一例を示すものであり、搬送路Ｂの幅方向両端に配置した一対の加圧部材７６，７６でワークＷをその縮径方向に挟持し、その状態でワークＷを冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送するようにしている。この場合、前述したプッシュタイプに比べ、冷却処理の開始位置Ｐ２に対するワークＷの位置決めを一層正確に行うことができる、という利点がある。図１８では、図１７に示したワーク支持部７２を採用しているが、図１３，１４等に示すワーク支持部７２を採用する場合においても、チャックタイプの搬送機構７５を採用することができることは言うまでもない。
　また、ワークＷを下方側から線接触支持する支持部材７１、および搬送機構７５のワークＷとの接触部（突状部７７ａ）のうちの少なくとも一方は、１００～３００℃に加熱可能に構成することもできる。図１９はその一例であり、支持部材７１および突状部７７ａの双方が上記の温度範囲に加熱可能に構成されている。同図では、支持部材５７および突状部７７ａとして、耐食性に優れ、かつ温度変化に伴う特性変化のないオーステナイト系のステンレス鋼製の棒材（丸棒）を採用し、熱処理装置１の運転時には、この棒材を図示外の加熱装置によって上記の温度範囲に加熱するようにしている。上記の温度範囲に加熱される支持部材７１および突状部７７ａとしては、アルミナ、窒化ケイ素またはジルコニア等のセラミックス製の棒材を採用することもできる。
　以上の構成を採用すれば、支持部材７１（ワーク支持部７２）との接触に伴うワークＷの温度低下、および突状部７７ａ（搬送機構７５）との接触に伴うワークＷの温度低下を一層効果的に抑制することができるので、一層高品質の焼入済みワークＷを得ることができる。
　上記の構成を採用する場合、支持部材７１および／または突状部７７ａの加熱温度は、ワークＷ相互間で焼入品質にバラツキが生じないように、できるだけ所定の一定値に保つのが好ましい。係る観点から、例えば、支持部材７１および／または突状部７７ａの温度を測定するための温度センサーを設け、この温度センサーの測定値に基づいて加熱装置の出力を制御（フィードバック制御）するのが好ましい。
　図２０は、支持部材７１を加熱可能に構成した場合の変形例であり、支持部材７１として、ヒータ（電熱線）を内蔵したものを使用している。すなわち、この実施形態の支持部材７１は、電熱線７１ｂと、電熱線７１ｂを被覆する被覆部７１ａとからなり、被覆部７１ａは、オーステナイト系のステンレス鋼、あるいはアルミナ、窒化ケイ素、ジルコニア等のセラミックス製の中空棒材（中空丸棒）で構成される。図示は省略するが、この実施形態と同様の構造を有する突状部７７ａを採用することもできる。
　以上で説明した第１発明および第２発明の実施形態に係る熱処理装置１には、その他の変更を施すことも可能である。
　例えば、冷却部３には、ワークＷおよびワークＷを拘束した拘束型３３を冷却液３６中でワークＷの軸線回りに一体回転させる回転機構を設けることができる。図２１は、その一例であり、昇降テーブル３４に回転機構を設けている。この場合、加圧部材３１をワークＷの軸線回りに空転可能に設けると共に、昇降テーブル３４に加圧部材３１に嵌合されるピン３４ｂを設け、昇降テーブル３４と、昇降テーブル３４に設けたピン３４ｂが嵌合された加圧部材３１とを冷却液３６に浸漬させた状態で昇降テーブル３４を回転駆動することにより、加圧部材３１と昇降テーブル３４の間に配設されたワークＷおよび拘束型３３をワークＷの軸線回りに一体回転させることができる。このようにすれば、冷却液３６に浸漬されたワークＷを均一に冷却することができるので、焼入れ完了後のワークＷの形状精度を一層高めることができる。
　また、詳細な図示は省略するが、冷却部３には、上記の回転機構に加え、あるいはこれに替えて、ワークＷが冷却液３６に浸漬されたときに冷却液３６を撹拌させる撹拌機構を設けることもできる。このようにすれば、冷却部３に回転機構を設けた場合と同様に、冷却液３６に浸漬されたワークＷを均一に冷却する上で有利となる。
　また、拘束型３３は、以上で説明した実施形態のように、プレス装置３０の加圧部材３１に取り付け固定する他、図２２Ａ，２２Ｂに示すように、冷却液３６中に固定的に配設することも可能である。図２２Ａ，２２Ｂに示す拘束型３３は、その内周面でワークＷの外周面を拘束するものであり、かつ、２つのワークＷの軸方向寸法を合算した軸方向寸法を有する。この場合、焼入れ準備室６の内部空間に搬送されたワークＷは、拘束型３３（拘束型３３の内周に圧入されたワークＷ）の上側、すなわち冷却部３による冷却処理の開始位置Ｐ２に配置される。その後、加圧部材３１が下降移動するのに伴って、冷却液３６へのワークＷの浸漬と、拘束型３３によるワークＷ外周面の拘束とが同時進行する。そして、図２２Ｂに示すように、拘束型３３の内周への後続のワークＷの押し込みが完了するのに伴って、拘束型３３の内周に配置されていた２つのワークＷのうち、下側のワークＷが拘束型３３から離型される。この場合、以上で説明した実施形態で用いていた昇降テーブル３４は必ずしも必要ではなく、離型されたワークＷを受ける適当な受け部材を加圧部材３１の直下位置に配置しておけば良い。
　また、以上では、ワークＷとして転がり軸受の外輪（の基材）を挙げ、拘束型３３でワークＷの外周面を拘束した状態でワークＷを冷却・焼入れする場合に熱処理装置１を使用したが、熱処理装置１は、焼入れに伴う内周面の形状精度（特に真円度）の崩れを防止することが好ましいワークＷ（例えば、転がり軸受の内輪の基材）に高周波焼入れを施す場合にも好ましく用いることができる。図２３はその一例であり、加圧部材３１の下端面にワークＷの内周面を拘束可能な拘束型３３’を取り付け固定している。
　この場合、熱処理装置１を構成する冷却部３の動作態様や、冷却液３６への浸漬に伴うワークＷの形状変化の態様は図８および図９等を参照して説明した実施形態と基本的に同様である。要するに、ワークＷは、冷却液３６に浸漬されると、まず、縮径変形し、その後拡径変形する。このため、ワークＷの内周面は、冷却液３６に浸漬された初期段階で拘束型３３’に拘束されるが、離型される段階では基本的に拘束型３３’で拘束されていない。従って、ワークＷの内周面の形状精度は、以上で説明したワークＷの外周面を拘束型３３で拘束する場合ほど高めることはできないが、ワークＷの冷却・焼入れの過程でワークＷの内周面が一時的に拘束型３３’の外周面で拘束されるので、以上で説明したいわゆる型拘束焼入れを採用しない場合に比べれば、ワークＷの内周面の形状精度を高めることができる。
　また、以上で説明した加熱部２の誘導加熱装置２０はあくまでも一例であり、他の加熱装置が用いられる場合もある。図２４は、第１発明に係る熱処理装置１の加熱部２に設けることができる他の実施形態に係る加熱装置４０の部分斜視図であり、図２５は、第２発明に係る熱処理装置１の加熱部２に設けることができる他の実施形態に係る加熱装置４０の部分斜視図である。図２４，２５に示す加熱装置４０は、何れも、ワークＷを一個ずつ誘導加熱するように構成されたものであって、先端にワークＷを載置可能なフランジ部４１ｂが設けられた伸縮自在のシリンダロッド４１ａを有する支持部材４１と、ワークＷの外径側に位置する外径側コイル４２と、ワークＷの内径側に位置する内径側コイル４３とを備え、両コイル４２，４３はシリンダロッド４１ａと同軸に配置されている。外径側コイル４２および内径側コイル４３は、絶縁材料からなるコイル支持部材４４によって支持されている。
　図２４，２５に示す加熱装置４０を採用した場合、加熱室５の内部空間に投入されたワークＷは、以下のようにして焼入れ準備室６の内部空間（冷却処理の開始位置Ｐ２）に搬送された後、以上で説明した実施形態と同様にして冷却・焼入れされる。
　まず、以上で説明した実施形態と同様に、ワークＷが投入された置換室８の室内雰囲気が非酸化性ガス雰囲気になった後、ワークＷを加熱室５の内部空間に移送して支持部材４１のフランジ部４１ｂ上に載置する。ワークＷが加熱室５の内部空間に移送された後、密閉室４の入口側開口部４ａを閉口する。支持部材４１のシリンダロッド４１ａが伸長動作することにより、フランジ部４１ｂ上に載置されたワークＷは上昇移動して通電状態の外径側コイル４２と内径側コイル４３の間に導入され、ワークＷの全体が狙い温度に誘導加熱される。ワークＷの加熱完了後、支持部材４１のシリンダロッド４１ａが短縮動作し、フランジ部４１ｂが下降限に到達すると、ワークＷは、加熱部２による加熱処理の完了位置Ｐ１に位置する。加熱処理の完了位置Ｐ１に位置した加熱済ワークＷは、冷却処理の開始位置Ｐ２に搬送された後、以上で説明した実施形態と同様にして冷却・焼入れされる。
　上記の加熱装置４０を採用する場合、図３－４および図１１－１２等に示す誘導加熱装置２０を採用する場合に比べて密閉室４の高さ寸法を小さくすることができるので、熱処理装置１をコンパクト化することができる、という利点がある。
　以上では、転がり軸受の軌道輪の基材に高周波焼入れ（全体焼入れ）を施すに際して本発明に係る熱処理装置１を適用したが、本発明に係る熱処理装置１は、その他のワーク、例えば、すべり軸受、等速自在継手を構成する外側継手部材や内側継手部材、転がり軸受や等速自在継手に組み込まれる保持器（の基材）に高周波焼入れを施す際にも好ましく適用することができる。なお、外側継手部材や内側継手部材は、その要求特性上、転がり軸受の軌道輪のように全体焼入れを施す必要はなく、表面焼入れ（部分焼入れ）を施せば足りる。このように、部分焼入れを施せば足りるワークに高周波焼入れを施す際にも本発明に係る熱処理装置１は好適に用い得る。
　本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。すなわち、本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
１　　　熱処理装置
２　　　加熱部
３　　　冷却部
４　　　密閉室
２０　　誘導加熱装置
２２　　加熱コイル
３３　　拘束型
３５　　冷却液貯留槽
３６　　冷却液
４０　　加熱装置
５０　　搬送装置
５１　　ワーク保持部材
５２　　低温化抑制部
５３　　突状部
５４　　支持部
７０　　支持手段
７１　　支持部材
７２　　ワーク支持部
７２Ａ　第１支持部
７２Ｂ　第２支持部
７５　　搬送機構
７６　　加圧部材
７７　　低温化抑制部
７７ａ　突状部
Ａ　　　ワーク通路
Ｂ　　　搬送路
Ｐ１　　加熱処理の完了位置
Ｐ２　　冷却処理の開始位置
Ｘ　　　ワーク通路の延在方向
Ｘ１　　搬送路の延在方法
Ｗ　　　ワーク

Claims (19)

  1. 　ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱部と、該加熱部で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却部とを備え、前記加熱部による加熱処理の完了位置および前記冷却部による冷却処理の開始位置が、横方向に延びたワーク通路の一端外側および他端外側にそれぞれ位置した熱処理装置であって、
    　前記加熱処理の完了位置で取得したワークを、前記ワーク通路の画成面とは非接触の状態で前記冷却処理の開始位置に搬送する搬送装置を備えることを特徴とする熱処理装置。
  2. 　前記搬送装置は、相手側と協働してワークを挟持した状態で前記ワーク通路の延在方向に沿って進退移動可能な一対のワーク保持部材を備える請求項１に記載の熱処理装置。
  3. 　前記ワーク保持部材のうちワークと接触する部分に、ワークの温度低下を抑制するための低温化抑制部が設けられている請求項２に記載の熱処理装置。
  4. 　前記低温化抑制部は、ワークと線接触する帯状の突状部を有する請求項３に記載の熱処理装置。
  5. 　前記低温化抑制部が、ワークを下方側から接触支持する支持部を有する請求項３又は４に記載の熱処理装置。
  6. 　前記低温化抑制部が、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニアまたは石英ガラスで形成されている請求項３～５の何れか一項に記載の熱処理装置。
  7. 　ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱部と、該加熱部で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却部とを備え、前記加熱部と前記冷却部との間に、前記加熱部で加熱されたワークが前記冷却部による冷却処理の開始位置に向けて搬送される横方向に延びた搬送路が設けられた熱処理装置であって、
    　前記搬送路に、それぞれがワークを下方側から線接触支持可能な複数の支持部材を相互に離間して配置することで形成されたワーク支持部が設けられていることを特徴とする熱処理装置。
  8. 　前記ワーク支持部は、それぞれが前記搬送路の延在方向に延びた前記複数の支持部材を、前記搬送路の幅方向に相互に離間して配置することで形成されている請求項７に記載の熱処理装置。
  9. 　前記ワーク支持部は、それぞれが前記搬送路の延在方向に対して所定角度傾斜した複数の支持部材を、前記搬送路の延在方向に相互に離間して配置することで形成された第１支持部と、それぞれが前記第１支持部を構成する前記支持部材とは反対方向に傾斜した複数の支持部材を、前記搬送路の延在方向に相互に離間して配置することで形成された第２支持部と、を備える請求項７に記載の熱処理装置。
  10. 　前記支持部材が、アルミナ、窒化ケイ素、ジルコニアまたは石英ガラス製の棒材からなる請求項７～９の何れか一項に記載の熱処理装置。
  11. 　前記支持部材が１００～３００℃に加熱可能に構成されている請求項７～１０の何れか一項に記載の熱処理装置。
  12. 　前記搬送路に導入されたワークを、前記冷却処理の開始位置まで強制的に搬送する搬送機構をさらに備える請求項７～１１の何れか一項に記載の熱処理装置。
  13. 　前記搬送機構のうち、ワークとの接触部がアルミナ、窒化ケイ素、ジルコニアまたは石英ガラスで形成されている請求項１２に記載の熱処理装置。
  14. 　前記搬送機構のうち、ワークとの接触部が１００～３００℃に加熱可能に構成されている請求項１２又は１３に記載の熱処理装置。
  15. 　ワークが環状のワークであり、
    　前記冷却部は、冷却液を貯留した冷却液貯留槽と、ワークが前記冷却液に浸漬されるのに伴ってワークの外周面又は内周面を拘束可能な拘束型と、を備える請求項１～１４の何れか一項に記載の熱処理装置。
  16. 　前記冷却部は、ワークおよび前記拘束型を前記冷却液中でワークの軸線回りに回転させる回転機構と、前記冷却液を撹拌させる撹拌機構の少なくとも一方を備える請求項１５に記載の熱処理装置。
  17. 　室内雰囲気を酸化性雰囲気から非酸化性ガス雰囲気に置換可能な密閉室をさらに備え、
    　室内雰囲気が前記非酸化性ガス雰囲気に置換された前記密閉室内で前記加熱部による加熱処理が実施された後、前記冷却処理として、前記密閉室の開口部を閉口する前記冷却液にワークを浸漬させる処理が実施される請求項１５又は１６に記載の熱処理装置。
  18. 　ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱処理が実施される加熱工程と、該加熱工程で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理が実施される冷却工程とを備え、横方向に延びたワーク通路の一端外側で前記加熱処理が実施されると共に、前記ワーク通路の他端外側で前記冷却処理が実施される熱処理方法であって、
    　前記加熱工程と前記冷却工程との間に、前記加熱処理の完了位置で取得したワークを、前記ワーク通路の画成面とは非接触の状態で前記冷却処理の開始位置に搬送する搬送工程を設けたことを特徴とする熱処理方法。
  19. 　ワークの要焼入領域を狙い温度に誘導加熱する加熱処理が実施される加熱工程と、該加熱工程で加熱されたワークの要焼入領域を冷却して焼入れする冷却処理が実施される冷却工程と、前記加熱工程で加熱されたワークを横方向に延びる搬送路に沿って前記冷却処理の開始位置に向けて搬送する搬送工程と、を備えた熱処理方法であって、
    　前記搬送工程では、ワークを下方側から線接触支持することを特徴とする熱処理方法。
PCT/JP2018/047044 2017-12-25 2018-12-20 熱処理装置および熱処理方法 WO2019131452A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-247890 2017-12-25
JP2017247889A JP2019112691A (ja) 2017-12-25 2017-12-25 熱処理装置および熱処理方法
JP2017247890A JP2019112692A (ja) 2017-12-25 2017-12-25 熱処理装置および熱処理方法
JP2017-247889 2017-12-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019131452A1 true WO2019131452A1 (ja) 2019-07-04

Family

ID=67063614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/047044 WO2019131452A1 (ja) 2017-12-25 2018-12-20 熱処理装置および熱処理方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019131452A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7053923B1 (ja) * 2021-03-30 2022-04-12 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 連続加熱炉
CN115673779A (zh) * 2022-12-30 2023-02-03 河北固耐安工业股份有限公司 一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置
CN117265219A (zh) * 2023-08-31 2023-12-22 浙江有实机械有限公司 一种锻造件淬火加工用装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4631644B1 (ja) * 1968-09-05 1971-09-14
JPS5541964A (en) * 1978-09-19 1980-03-25 Aisin Seiki Co Ltd Method and apparatus for heat treatment of ring form body
JPS5837124A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 High Frequency Heattreat Co Ltd 環状体の定置焼入れ冷却方法および装置
JPS5855526A (ja) * 1981-09-29 1983-04-01 High Frequency Heattreat Co Ltd 雰囲気熱処理装置
WO2005115701A1 (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Nippon Steel Corporation 被加熱対象物の吸引式搬送装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4631644B1 (ja) * 1968-09-05 1971-09-14
JPS5541964A (en) * 1978-09-19 1980-03-25 Aisin Seiki Co Ltd Method and apparatus for heat treatment of ring form body
JPS5837124A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 High Frequency Heattreat Co Ltd 環状体の定置焼入れ冷却方法および装置
JPS5855526A (ja) * 1981-09-29 1983-04-01 High Frequency Heattreat Co Ltd 雰囲気熱処理装置
WO2005115701A1 (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Nippon Steel Corporation 被加熱対象物の吸引式搬送装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7053923B1 (ja) * 2021-03-30 2022-04-12 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 連続加熱炉
CN115673779A (zh) * 2022-12-30 2023-02-03 河北固耐安工业股份有限公司 一种大型螺栓冲压淬火冷却一体装置
CN117265219A (zh) * 2023-08-31 2023-12-22 浙江有实机械有限公司 一种锻造件淬火加工用装置
CN117265219B (zh) * 2023-08-31 2024-04-26 浙江隆程锻件有限公司 一种锻造件淬火加工用装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019131452A1 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
US7638005B2 (en) Track bushing and method and apparatus for producing the same
JP2019112689A (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP4539164B2 (ja) 矯正焼入れ装置
WO2019131446A1 (ja) ワークの熱処理方法及び熱処理装置
WO2017150627A1 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP2019112691A (ja) 熱処理装置および熱処理方法
WO2019172242A1 (ja) ワークの熱処理方法及び熱処理装置
US20190239291A1 (en) Induction heating apparatus and induction heating method
JP2019112692A (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP6271096B2 (ja) 熱処理装置
JP2019112690A (ja) 熱処理装置および熱処理方法
WO2017043137A1 (ja) 熱処理装置
WO2019131451A1 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP2019203184A (ja) 熱処理装置
WO2018155043A1 (ja) 熱処理設備および熱処理方法
JP5495485B2 (ja) リング状品の焼入れ方法および装置
JP2019061833A (ja) 誘導加熱方法および誘導加熱装置
JP5765684B2 (ja) 熱処理方法
JP6178593B2 (ja) プラグ焼入れ装置及びプラグ焼入れ方法
JP2005163060A (ja) 鋼製環状体用焼入れ装置
JP7014550B2 (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JP2020020038A (ja) 金属の熱処理方法及びその熱処理装置
JP2016030841A (ja) 熱処理装置用の搬送装置及び熱処理装置
JP7483364B2 (ja) ワークの熱処理方法及び熱処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18893553

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18893553

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1