WO2023248549A1 - 焼入れ方法及び拘束焼入れ装置 - Google Patents

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WO2023248549A1
WO2023248549A1 PCT/JP2023/008626 JP2023008626W WO2023248549A1 WO 2023248549 A1 WO2023248549 A1 WO 2023248549A1 JP 2023008626 W JP2023008626 W JP 2023008626W WO 2023248549 A1 WO2023248549 A1 WO 2023248549A1
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WO
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restraint
workpiece
quenched
quenching
state
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PCT/JP2023/008626
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直人 剣持
信行 萩原
Original Assignee
日本精工株式会社
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    • 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
    • C21D1/673—Quenching devices for die 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a hardening method and a restrained hardening device.
  • Patent Document 1 discloses an apparatus for press quenching.
  • the press quench device shown in Patent Document 1 targets one object.
  • the press quench device shown in Patent Document 1 could not press quench multiple objects at once.
  • the heat treatment process may employ so-called batch processing in which multiple objects are treated at once. Therefore, in the technical field of heat treatment, there has been a desire for a quenching method and a restrained quenching apparatus that are capable of press-quenching a plurality of objects to be quenched.
  • the present disclosure describes a quenching method and a constrained quenching device that are capable of press-quenching multiple objects to be quenched.
  • One form of the present disclosure is a quenching method for a quenching object that includes a disk-shaped portion and is provided with a through hole.
  • One type of hardening method includes the steps of preparing a restrained hardening device that can switch between a restrained state in which objects to be hardened are restrained and an unrestrained state in which they are not restrained, and a process in which a plurality of heated objects to be hardened are held in an unrestrained state.
  • a process of placing the object in a certain restraint hardening device a step of restraining the restrained part of the object to be hardened by the restraint hardening device by switching the restraint hardening device from an unrestrained state to a restrained state, and a step of cooling the restrained object to be hardened. and a step of doing so.
  • a plurality of objects to be hardened arranged in a predetermined manner are restrained, and then the restrained objects to be hardened are cooled. Therefore, a plurality of objects to be quenched can be press quenched.
  • the above quenching method may further include a step of immersing the plurality of heated objects to be quenched in a cooling liquid before the restraining step.
  • the restraining step and the cooling step may be performed while the object to be quenched is immersed in a cooling liquid. According to this step, the high temperature object to be hardened can be quickly cooled down by the cooling liquid.
  • the arranging step of the above quenching method includes arranging the plurality of objects to be quenched on the positioning member of the constraint quenching device, and arranging the plurality of restraint members of the quenching device between the plurality of objects to be quenched, respectively. It may also include a step. According to this process, a plurality of objects to be quenched can be press quenched.
  • a plurality of objects to be hardened may be placed on the positioning member along the axis of the through hole of the objects to be hardened. According to this process, a plurality of objects to be hardened can be restrained with a simple operation.
  • a first restraining member is pressed against the main surface of a disc-shaped part of the object to be hardened as a restraining target part, and a second restraining member is pressed against the back surface of the disc-shaped part of the object to be hardened. You can also press it. According to this step, deformation of the disc-shaped portion of the object to be quenched can be suppressed.
  • the above hardening method may further include, after the restraining step, a step of immersing the object to be hardened placed in the restraint hardening device in a cooling liquid.
  • the restraining step may be performed in a state where the object to be quenched is not immersed in the cooling liquid.
  • the first period of the cooling process may be performed while the object to be quenched is not immersed in the cooling liquid.
  • the second period of the cooling process following the first period may be performed while the object to be quenched is immersed in the cooling liquid. According to this process, the time from placement to restraint can be secured.
  • the restraining step and the cooling step of the above quenching method may be performed in a state where the object to be quenched is not immersed in the cooling liquid. This step also allows the time from placement to restraint to be secured.
  • Another form of the present disclosure is a restrained hardening device for a hardened object that includes a disk-shaped portion and is provided with a through hole.
  • Another type of restraint hardening device includes a positioning member that maintains the position and orientation of a plurality of objects to be hardened, a plurality of restraint members that can come into contact with a region to be restrained of the object to be hardened, and a restraining member that is attached to a region to be restrained. and a pressing mechanism for pressing toward the target.
  • the restraint member and the pressing mechanism alternately switch between a restraint state in which the object to be quenched is restrained and a non-restraint state in which it is not restrained.
  • This device also allows press quenching of a plurality of objects to be quenched.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing quenching equipment to which the quenching method and press quench device of the present disclosure are applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the workpiece.
  • FIG. 3 is a front view of the workpiece.
  • FIG. 4(a) is a graph showing changes in the temperature of the workpiece.
  • FIG. 4(b) is a diagram showing the state immediately after the work is immersed in the cooling liquid.
  • FIG. 4(c) is a diagram schematically showing the state of the rapid cooling period in which the vapor film is separated from the workpiece.
  • FIG. 4(d) is a diagram schematically showing the state of the slow cooling period in which the workpiece is in contact with the cooling liquid.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing quenching equipment to which the quenching method and press quench device of the present disclosure are applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the workpiece.
  • FIG. 3 is a front view of the workpiece.
  • FIG. 5 is an exploded cross-sectional view showing the structure of the press quench device.
  • FIG. 6 is a sectional view showing the positioning jig of the press quench device.
  • FIG. 7(a) is a cross-sectional view showing the press quench device in an unrestrained state.
  • FIG. 7(b) is a sectional view showing a restrained state of the press quench device.
  • FIG. 8 is a flowchart of the hardening method of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the main steps of the hardening method.
  • FIG. 10A is a diagram showing a process of putting a plurality of workpieces together with a transport jig into a heating furnace.
  • FIG. 10A is a diagram showing a process of putting a plurality of workpieces together with a transport jig into a heating furnace.
  • FIG. 10(b) is a diagram showing the process of arranging the positioning jig into the cooling liquid filled in the cooling tank.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a process in which a transport jig on which a plurality of works are placed is taken out from a heating furnace and then moved onto a cooling liquid.
  • FIG. 12 is a diagram showing a process of arranging a plurality of workpieces on a positioning jig.
  • FIG. 13 is a diagram showing the state after the transport jig is removed from the workpiece.
  • FIG. 14 is a diagram showing the process of moving the restraint jig onto the coolant.
  • FIG. 15 is a diagram showing the process of arranging the restraint jig around the workpiece.
  • FIG. 16 is a diagram showing the process of arranging the second positioning jig into the cooling liquid filled in the cooling tank.
  • FIG. 17 is a diagram showing a process of seating a plurality of workpieces on the second positioning jig.
  • FIG. 18 is a diagram showing the state after the second transport jig is removed from the workpiece.
  • FIG. 19 is a diagram showing the process of moving the second restraint jig onto the coolant.
  • FIG. 20 is a diagram showing the process of arranging the pressing unit.
  • FIG. 21 is a diagram showing the process of performing press quenching.
  • FIG. 22 is a flowchart of the hardening method of Modification 1.
  • FIG. 23 is a flowchart of the hardening method of Modification 2.
  • FIG. 24 is a diagram showing a modification of the positioning jig.
  • FIGS. 25(a), 25(b), and 25(c) are examples of works that can be hardened by the hardening method and press que
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing quenching equipment to which a press quench device 1 (restricted quenching device) is applied.
  • the work 600 is a bearing component.
  • the workpiece 600 is used for needle thrust bearings, needle shell bearings, thin-walled bearings, large-diameter bearings, and the like.
  • the press quench device 1 restrains the plurality of works 600 in the cooling liquid 504s.
  • a plurality of works 600 are transported by a transport jig 501.
  • the transport jig 501 is connected to a moving mechanism 502.
  • the moving mechanism 502 moves the transport jig 501 from the heating furnace 503 to the cooling tank 504.
  • the hardening equipment processes a large number of works 600 in batches.
  • the work 600 has a disc-shaped race 601 (disc-shaped part) and a cylindrical lip 602.
  • the shape of the workpiece 600 is not limited to that shown in FIGS. 2 and 3. Some other shapes of the workpiece 600 will be illustrated in the section of modifications described later.
  • the race 601 is a thin plate that is thinner than its outer diameter.
  • the work 600 is heated to 750° C. to 900° C. and then immersed in the cooling liquid 504s, the surface of the work 600 in contact with the cooling liquid 504s is rapidly cooled. As a result, heat sequentially moves from the inside of the workpiece 600 to the surface of the workpiece 600. Strictly speaking, there is a difference in the manner of cooling between the surface and the inside of the workpiece 600.
  • the thickness of the workpiece 600 illustrated in the present disclosure is thin. Therefore, it can be considered that there is substantially no difference in the manner of cooling between the surface and the inside of the workpiece 600.
  • the term "thin plate" as used in the present disclosure means one that can be considered to have substantially no difference in cooling mode between the surface and the inside during cooling.
  • the race 601 has a race main surface 601a, a race back surface 601b, and a race through hole 601h.
  • the main race surface 601a is a flat surface without substantial irregularities.
  • a lip 602 is provided on the back surface 601b of the lace. The lip 602 extends from the lace back surface 601b along the normal direction of the lace back surface 601b.
  • the lace 601 and the lip 602 are press-molded from a single plate. Therefore, there is no physical boundary separating the lace 601 and the lip 602.
  • the center axis of the lip 602 coincides with the center axis of the race 601.
  • Lip 602 is coaxial with race 601.
  • the lip 602 has a lip base end 602a, a lip tip 602b, and a lip through hole 602h.
  • the lip base end 602a is connected to the lace back surface 601b.
  • Lip tip 602b is a free end.
  • the height of lip 602 may be less than the contour of lip 602.
  • the lip through hole 602h forms a workpiece through hole 600h together with the race through hole 601h.
  • the inner diameter of the lip through hole 602h is the same as the inner diameter of the race through hole 601h.
  • the result of quenching can be evaluated by, for example, the warpage of the race 601 and the roundness of the lip 602.
  • warping of the race 601 may occur.
  • the roundness of the lip 602 may be reduced.
  • Cooling of the workpiece 600 will be described in more detail with reference to FIG.
  • the cooling rate is important. Specifically, if the cooling rate when the workpiece 600 is immersed in the cooling liquid 504s is slower than the standard cooling rate determined based on experimental results, other materials such as pearlite may be used in addition to martensite. A metal structure is also generated. Therefore, the cooling rate of the workpiece 600 must not be slower than the reference cooling rate.
  • FIG. 4(a) is a graph showing the temperature change of the workpiece 600 that occurs when the workpiece 600 is immersed in the cooling liquid 504s.
  • Graph G4a shows the temperature change at the lower part of race 601 (position B1) in workpiece 600 shown in FIG. 4(b).
  • Graph G4d is the first cooling reference line. If the temperature history when cooling the workpiece 600 exists in the range to the left of the graph G4d, martensite is formed.
  • the phenomenon in which the vapor film V1 separates from the surface of the workpiece 600 may be referred to as boiling.
  • the vapor film V1 separated from the workpiece 600 may be referred to as a bubble V2.
  • T4b rapid cooling period
  • the period in which the temperature of the workpiece 600 rapidly decreases may be referred to as a boiling period.
  • T4c slow cooling period
  • the vapor film V1 does not exist on the surface of the workpiece 600.
  • the workpiece 600 is in direct contact with the cooling liquid 504s.
  • the press quench device 1 includes a first restraining unit 2A, a second restraining unit 2B, and a pressing unit 3 (pressing mechanism).
  • the first restraining unit 2A, the second restraining unit 2B, and the pressing unit 3 are used integrally when restraining the workpiece 600, but are not mechanically connected.
  • the first restraining unit 2A, the second restraining unit 2B, and the pressing unit 3 are disassembled so that they are each independent parts. .
  • the first restraint unit 2A will be explained.
  • the configuration and operation of the second restraint unit 2B are the same as the configuration and operation of the first restraint unit 2A. Therefore, the first restraint unit 2A will be described in detail, and the detailed description of the second restraint unit 2B will be omitted. If there is no need to distinguish between the first restraint unit 2A and the second restraint unit 2B, they will simply be referred to as "restraint unit 2."
  • the restraint unit 2 suppresses deformation of the workpiece 600.
  • the restraining unit 2 suppresses unintended deformation of the workpiece 600 that may occur during hardening.
  • the operation for suppressing the occurrence of unintended deformation of the workpiece 600 is referred to as "constraining”.
  • the function of simply holding the position of the workpiece 600 is not included in "restraint”.
  • the restraint unit 2 includes a positioning jig 21 (positioning member) and a restraint jig 22.
  • the positioning jig 21 determines the position of the workpiece 600. Specifically, the positioning jig 21 holds a plurality of works 600 at predetermined intervals. The positioning jig 21 has a function of holding the position of the work 600. However, the positioning jig 21 does not have the function of restraining the deformation of the workpiece 600.
  • the positioning jig 21 is, for example, a rectangular plate member when viewed from above.
  • the positioning jig 21 has a work placement surface 211 on which the work 600 is placed.
  • a plurality of positioning slits 212 are provided on the work placement surface 211 .
  • the arrangement interval of the positioning slits 212 is the arrangement interval of the workpieces 600.
  • One workpiece 600 is inserted into one positioning slit 212.
  • the race 601 of the workpiece 600 is inserted into the positioning slit 212 .
  • the slit width 212t and depth 212d of the positioning slit 212 may be such that the inserted workpiece 600 does not fall down.
  • the restraint jig 22 restrains the workpiece 600.
  • the restraint jig 22 functions to suppress the occurrence of deformation of the workpiece 600.
  • the restraint jig 22 includes a plurality of press blocks 221 (a plurality of restraint members), a block connecting portion 222, and a plurality of springs 223.
  • the plurality of press blocks 221 are connected to a block connecting portion 222.
  • Each of the plurality of press blocks 221 is arranged at intervals along a predetermined axis (X-axis).
  • the X-axis coincides with the direction of the central axis A of the workpiece through-hole 600h.
  • Each of the plurality of press blocks 221 can reciprocate with respect to the block connecting portion 222 along the X axis.
  • the press block 221 has a block main surface 221s, a block back surface 221b, a block connecting surface 221c, and a block free surface 221f.
  • the block main surface 221s is in contact with the work main surface of the work 600.
  • the block main surface 221s has a shape that follows the workpiece main surface.
  • the work main surface is a flat race main surface 601a. Therefore, the main block surface 221s is also a flat surface.
  • the block back surface 221b is in contact with the work back surface of the work 600.
  • the block back surface 221b has a shape that follows the workpiece back surface.
  • the workpiece back surface includes a flat lace back surface 601b and a lip 602 protruding from the lace back surface 601b.
  • the block back surface 221b includes a flat surface portion 221p in contact with the lace back surface 601b, and a hole portion 221h for receiving the lip 602.
  • the shapes of the block main surface 221s and the block back surface 221b may be changed as appropriate depending on the shape of the workpiece 600.
  • the block connecting surface 221c is connected to the block connecting part 222.
  • the block free surface 221f is a portion that comes into contact with the positioning jig 21.
  • the block free surface 221f is not fixed to the positioning jig 21.
  • the restraint jig 22 is not fixed to the positioning jig 21.
  • One or more springs 223 are arranged between the press blocks 221 that are adjacent to each other.
  • 5 and 7 illustrate a structure in which two springs 223 are disposed between adjacent press blocks 221.
  • the number of springs 223 is not limited to two.
  • a first end of the spring 223 is inserted into a spring hole 221e provided in the main block surface 221s of the press block 221.
  • the second end of the spring 223 is inserted into a spring hole 221e provided on the back surface 221b of the press block 221.
  • the natural length of the spring 223 defines the distance between adjacent press blocks 221.
  • the natural length of the spring 223 is longer than at least the width of the workpiece 600 placed on the positioning jig 21. Specifically, the natural length of the spring 223 is longer than the height of the lip 602 of the workpiece 600.
  • the spring 223 can be compressed to a length shorter than the distance from the bottom of the spring hole 221e of the first press block 221 to the bottom of the spring hole 221e of the second press block 221 adjacent to the first press block 221. can.
  • the press blocks 221 can touch adjacent press blocks 221.
  • the spring 223 is a compression spring.
  • the spring 223 is compressed by the force that the restraining unit 2 receives from the pressing unit 3.
  • the spring 223 returns to its natural length due to restoring force when the force that the restraining unit 2 receives from the pressing unit 3 is released.
  • the spring 223 contributes to switching from the restrained state shown in FIG. 7(b) to the unrestricted state shown in FIG. 7(a).
  • the pressing unit 3 includes a first pressing block pair 31A, a second pressing block pair 31B, a first pressing plate 32, and a second pressing plate 33.
  • the first pressing block pair 31A corresponds to the first restraint unit 2A.
  • the first pressing block pair 31A includes two pressing blocks 311 and 312.
  • the press block 311 presses the press block 221 located at the rightmost end of the first restraint unit 2A.
  • the press block 311 has a pressing surface 311s that is pressed against the press block 221.
  • the pressing surface 311s is not fixed to the press block 221.
  • the surface opposite to the pressing surface 311s is fixed to the first pressing plate 32.
  • the press block 312 presses the press block 221 located on the leftmost side of the first restraint unit 2A.
  • the press block 312 also has a pressing surface 312s that is pressed against the press block 221.
  • the pressing surface 312s is also not fixed to the press block 221.
  • the surface opposite to the pressing surface 312s is fixed to the second pressing plate 33.
  • the second pressing block pair 31B corresponds to the second restraining unit 2B.
  • the specific configuration of the second pressing block pair 31B is the same as that of the first pressing block pair 31A, so a detailed explanation will be omitted.
  • Two pressing blocks 311 are attached to the first pressing plate 32.
  • Two pressing blocks 312 are attached to the second pressing plate 33.
  • the first pressing plate 32 and the second pressing plate 33 each receive force from an actuator 4 driven by hydraulic pressure, pneumatic pressure, or the like.
  • the first pressing plate 32 and the second pressing plate 33 transmit the force received from the actuator 4 to the pressing blocks 311 and 312.
  • the restraint unit 2 is capable of switching between a non-restraint mode and a restraint mode.
  • FIG. 7(a) shows the unconstrained configuration.
  • the spring 223 has a natural length of 223L.
  • the distance between adjacent press blocks 221 is determined by the natural length 223L of the spring 223.
  • the interval 221L between adjacent press blocks 221 is longer than the height 600L of the workpiece 600.
  • FIG. 7(b) shows the restraint form.
  • the restraint unit 2 receives a force generated by the actuator 4.
  • the block main surface 221s is pressed against the race main surface 601a.
  • the flat surface portion 221p of the block back surface 221b is pressed against the race back surface 601b.
  • Race 601 is in a restrained state because it is receiving forces from both sides. In the restrained state, deformation that would increase the thickness of the lace 601 is not allowed. In the restrained state, the race 601 is not allowed to be distorted in the thickness direction (X-axis direction).
  • the outer circumferential surface 602s of the lip 602 is in contact with the inner circumferential surface 221q of the hole 221h of the block back surface 221b. In this state, expansion and deformation of the lip 602 is suppressed.
  • the hole 221h on the back surface 221b of the block restrains the lip 602 so that the outer diameter of the lip 602 does not exceed a predetermined value.
  • the press quench device 1 can restrain a plurality of works 600 with a single pressing operation.
  • the press quench device 1 is capable of so-called batch processing in which a plurality of works 600 are processed at once.
  • the hardening method includes a step of heating the workpiece 600 in the heating furnace 503 (step S13), a step of transporting the workpiece 600 (step S22), and a step of cooling the workpiece 600 in the cooling tank 504 (step S22). Steps S23 to S31) and a step of preparing the next work 600.
  • the workpiece 600 is placed on the first to Nth transport jigs 501 (step S11).
  • N is a plurality of integers.
  • the transport jig 501 is a round bar.
  • the diameter of the transport jig 501 is approximately the same as or slightly smaller than the inner diameter of the workpiece through hole 600h.
  • a step is provided on the outer peripheral surface of the transport jig 501.
  • the position of the workpiece 600 is determined by this step. Determining the position of the workpieces 600 means defining the distance between adjacent workpieces 600.
  • the conveyance jig 501 may be made of, for example, a steel material with a carbon content of approximately 0.7% or more and 1.2% or less.
  • the plurality of workpieces 600 are placed in the heating furnace 503 together with the first to Nth transport jigs 501 (step S12, see FIG. 10(a)). Subsequently, the plurality of workpieces 600 are heated for each of the first to Nth transport jigs 501 (step S13, see FIG. 10(a)).
  • the heating furnace 503 can be set to have a vacuum inside the heating chamber. Therefore, the workpiece 600 is placed in a vacuum environment at a predetermined temperature for a predetermined time. As an example, the workpiece 600 is heated to a temperature between 750 degrees Celsius and 900 degrees Celsius or less. Maintain the temperature between 750 degrees Celsius and 900 degrees Celsius for about 5 to 30 minutes.
  • the first positioning jig 21 is placed in the cooling liquid 504s filled in the cooling tank 504 (step S21, see FIG. 10(b)).
  • the first transport jig 501 on which the plurality of works 600 are arranged is taken out from the heating furnace 503.
  • the first transport jig 501 is moved onto the coolant 504s (step S22, see FIG. 11).
  • the plurality of works 600 are submerged into the cooling liquid 504s for each first transport jig 501 (step S23).
  • a vapor film V1 is generated on the surface of the workpiece 600.
  • the plurality of works 600 are further placed on the first positioning jig 21 by submerging the first transport jig 501 on which the plurality of works 600 are placed (step S24, see FIG. 12).
  • Each of the plurality of works 600 is inserted into the plurality of positioning slits 212, respectively.
  • the state in which the plurality of works 600 are arranged on the first positioning jig 21 is called "seating".
  • the first transport jig 501 is extracted from the workpiece 600 (step S25, see FIG. 13).
  • the mechanism for extracting the first transport jig 501 Since the plurality of works 600 are seated on the first positioning jig 21, they maintain an upright state even if the first transport jig 501 is removed. Even after step S25 is completed, the vapor film V1 remains on the surface of the workpiece 600.
  • step S26 the first restraint jig 22 is moved onto the coolant 504s (step S26, see FIG. 14).
  • the mechanism 505 (see FIG. 1) for moving the first restraint jig 22 is not particularly limited. Even after step S26 is completed, the vapor film V1 remains on the surface of the workpiece 600.
  • the first restraint jig 22 is placed around the workpiece 600 (step S27, see FIG. 15). Specifically, the first restraint jig 22 is submerged in the cooling liquid 504s until the block free surface 221f of the first restraint jig 22 contacts the work placement surface 211 of the first positioning jig 21. As a result, one workpiece 600 is placed between the press blocks 221 adjacent to each other. Even after step S27 is completed, the vapor film V1 remains on the surface of the workpiece 600.
  • steps S21 to S27 are repeated as many times as there are transport jigs 501.
  • the second positioning jig 21 is placed in the cooling liquid 504s filled in the cooling tank 504 (step S21, see FIG. 16).
  • the second transport jig 501 on which the plurality of works 600 are arranged is taken out from the heating furnace 503.
  • the second transport jig 501 is moved onto the coolant 504s (step S22).
  • the plurality of works 600 are seated on the second positioning jig 21 by submerging the plurality of works 600 in the cooling liquid 504s for each second transport jig 501 (step S24, see FIG. 17).
  • step S25 the second transport jig 501 is extracted from the workpiece 600
  • step S26 the second restraint jig 22 is moved onto the coolant 504s
  • step S27 the second restraint jig 22 is placed around the workpiece 600
  • step S28 it may be determined whether all the works 600 have been placed. If the workpiece 600 still remains in the heating furnace 503 (step S28: NO), steps S21 to S27 are performed again. If no workpieces 600 remain in the heating furnace 503 (step S28: YES), it can be determined that the arrangement of all the workpieces 600 has been completed.
  • step S31 see FIG. 20
  • step S32 see FIG. 21
  • the press quench device 1 is switched from a non-restricted state to a restrained state. Specifically, the pressing unit 3 applies force to the first restraint unit 2A and the second restraint unit 2B. The distance between adjacent press blocks 221 becomes gradually narrower. During this time, the lip 602 is inserted into the hole 221h. In this state, the lip 602 is supported by the hole 221h. Therefore, there is no need to support the lower end of the workpiece 600 with the positioning jig 21. As a result, the positioning jig 21 can be removed from the lower end of the race 601.
  • the workpiece 600 is in a state where it is not constrained in the direction of pressing. Therefore, as the distance between press blocks 221 becomes narrower, the distance between works 600 also becomes narrower.
  • the block main surface 221s is in contact with the race main surface 601a.
  • the block back surface 221b is in contact with the lace back surface 601b. More specifically, the block main surface 221s and the block back surface 221b are pressed against the race main surface 601a and the race back surface 601b by a force that can resist the force caused by the deformation of the race 601 (see FIG. 7(b)). ).
  • a vapor film V1 existed on the surface of the workpiece 600 (see FIG. 20).
  • the press block 221 is in direct contact with the workpiece 600.
  • the unrestricted state is a first period (T4a) in which the temperature gradually decreases, as shown in graph G4a of FIG.
  • the vapor film V1 separates from the surface of the workpiece 600 while switching from the unrestricted state to the restrained state. In other words, rapid cooling of the workpiece 600 is started.
  • the restrained state is a second period (T4b) in which the temperature rapidly decreases as shown in graph G4a of FIG. 4.
  • the period from the time when the workpiece 600 is immersed in the cooling liquid 504s until the time when the vapor film V1 starts to peel off from the surface of the workpiece 600 is not considered to be a quenching period for hardening.
  • the timing at which the vapor film V1 begins to peel off is considered to be the time at which rapid cooling begins (the time at which the quenching process begins).
  • the heat of the workpiece 600 can be transferred to the coolant 504s through direct contact between the workpiece 600 and the coolant 504s, or transferred to the press block 221 through direct contact between the workpiece 600 and the press block 221. obtain.
  • the vapor film V1 is an unstable entity. Therefore, the vapor film V1 may separate over time regardless of the proximity of the press block 221.
  • rapid cooling begins.
  • the press quench device 1 suppresses deformation of the workpiece 600 that occurs during rapid cooling. Therefore, the switching from the unconstrained state to the constrained state must be completed before quenching is started.
  • the period from when the workpiece 600 is submerged in the cooling liquid 504s until the vapor film V1 starts to naturally peel off is about several seconds (about 3 seconds to 7 seconds). Therefore, the steps from step S21 to step S32 are all completed within this period of several seconds.
  • step S33 The press quench device 1 is switched from a restrained state to a non-restricted state. Subsequently, the workpieces 600 are sequentially taken out from the cooling liquid 504s for each positioning jig 21 (step S34). The workpiece 600 is taken out from the positioning jig 21 (step S35). Through the above steps, the hardening of the plurality of works 600 is completed.
  • the hardening method of the present disclosure is for a workpiece 600 that includes a race 601 and is provided with a workpiece through hole 600h.
  • the quenching method includes the steps of preparing a press quench device 1 capable of switching between a constrained state in which the workpieces 600 are constrained and an unconstrained state in which the workpieces 600 are not constrained; 1, a step of restraining a region of the work 600 to be restrained by the press quench device 1 by switching the press quench device 1 from an unrestrained state to a restrained state, and a step of cooling the restrained work 600. , has.
  • the hardening method of the present disclosure After a plurality of works 600 arranged in a predetermined manner are restrained, cooling of the restrained works 600 is started. "Start of cooling" means the time when the separation of the vapor film V1 is started. Therefore, a plurality of works 600 can be press quenched. Since the workpiece 600 obtained by press quenching is suppressed from being deformed due to heat treatment, it is possible to suppress the generation of defective products that do not satisfy the conditions imposed on shape accuracy.
  • the hardening method of the present disclosure can suppress deformation of the workpiece 600 due to heat treatment, and therefore can suppress the occurrence of defective products. It is possible to improve the yield when heat treating a plurality of works 600 at once.
  • the quenching method further includes a step of immersing the plurality of works 600 in a cooling liquid 504s before the restraining step.
  • the restraining process and the cooling process are performed while the workpiece 600 is immersed in the cooling liquid 504s. According to this step, the hot workpiece 600 can be quickly cooled down by the cooling liquid 504s.
  • the arranging step includes a step of arranging the plurality of workpieces 600 on the positioning jig 21 of the press quench device 1, and a step of arranging the plurality of restraint jigs 22 of the press quench device 1 between the plurality of workpieces 600, respectively. and, including. According to this process, a plurality of works 600 can be press quenched.
  • a plurality of works 600 are arranged on the positioning jig 21 along the axis of the through hole of the work 600. According to this step, the plurality of works 600 can be restrained with a simple operation.
  • the first restraint jig 22 is pressed against the race main surface 601a of the race 601 of the workpiece 600 as a restraint target region, and the second restraint jig 22 is pressed against the race back surface 601b of the race 601. According to this step, deformation of the race 601 included in the work 600 can be suppressed.
  • the press quench device 1 is for a workpiece 600 that includes a race 601 and is provided with a workpiece through hole 600h.
  • the press quench device 1 includes a positioning jig 21 that holds the positions and postures of a plurality of workpieces 600, a plurality of press blocks 221 that are in contact with a region to be restrained of the workpieces 600, and presses the press block 221 toward the region to be restrained.
  • a pressing unit 3 is provided.
  • the press block 221 and the pressing unit 3 mutually switch between a restrained state in which the workpiece 600 is restrained and a non-restricted state in which the workpiece 600 is not restrained. This device also allows press quenching of a plurality of works 600.
  • the hardening method and restrained hardening apparatus of the present disclosure are not limited to the embodiments described above.
  • the workpiece 600 was rapidly cooled in a cooling liquid 504s.
  • the quenching process only needs to cool the workpiece 600 according to a predetermined cooling rate, so it is not necessarily necessary to submerge the workpiece 600 in the cooling liquid 504s.
  • the press block 221 has a sufficiently large heat capacity, it is possible to harden it without submerging it in the cooling liquid 504s.
  • FIG. 22 shows a flowchart of the quenching method of Modification 1.
  • the hardening process is performed without using the cooling liquid 504s.
  • the press quench device 1 used in the hardening method of Modification 1 is the same as the press quench device 1 used in the hardening method of the present disclosure.
  • Steps S11, S12, and S13 for heat treatment in Modification 1 are the same as steps S11, S12, and S13 of the present disclosure.
  • the n-th positioning jig 21 is placed (step S21A).
  • the n-th positioning jig 21 is placed in the cooling liquid 504s.
  • the n-th positioning jig 21 is placed in the atmosphere.
  • the n-th positioning jig 21 cannot be submerged in the cooling liquid 504s.
  • a plurality of workpieces 600 are placed on the n-th positioning jig 21 (step S24A).
  • the workpiece 600 is placed on the n-th positioning jig 21 in the atmosphere.
  • the quenching method of Modification 1 includes moving the plurality of works 600 in the embodiment onto the cooling liquid 504s (step S22), submerging the plurality of works 600 in the cooling liquid 504s (step S23), Do not do this.
  • the n-th transport jig 501 is extracted from the plurality of works 600 (step S25A). Subsequently, the n-th restraint jig 22 is moved and placed around the workpiece 600 (steps S26A, S27A). After the arrangement of all the works 600 is completed (step S28: YES), the pressing unit 3 is arranged (step S31A). A press quench is performed (step S32A). Thereafter, after unloading (step S33A), the workpiece 600 is taken out from the positioning jig 21 (step S35A).
  • the restraining step (steps S21A to S28) and the cooling step (step S32A) of the quenching method of modification 1 are performed in a state where the workpiece 600 is not immersed in the cooling liquid 504s. According to this process, the time from placement to restraint can be secured. Also by the quenching method of Modification 1, it is possible to press-quench a plurality of workpieces 600 at once.
  • FIG. 23 shows a flowchart of the hardening method of Modification 2.
  • the unrestrained state is switched to the restrained state in the atmosphere.
  • the press quench device 1 in the restrained state is submerged in the cooling liquid 504s.
  • steps S11, S12, and S13 for heat treatment are performed.
  • steps S21B to S27B for preparing for press quenching in the atmosphere are performed.
  • Steps S21B to S27B are the same as steps S21A to S27A of the first modification.
  • step S32B1 After placing the press unit 3 (step S31B), a press quench is performed (step S32B1).
  • the press quench device 1 is switched from a non-restricted state to a restrained state. After a predetermined time has elapsed since the restrained state, the press quench device 1 in the restrained state is submerged in the cooling liquid 504s (step S32B2). Subsequently, after unloading (step S33B), the workpiece 600 is taken out from the cooling liquid 504s (step S34B). The workpiece 600 is taken out from the press quench device 1 (step S35B).
  • the quenching method of Modification 2 further includes a step of immersing the workpiece 600 placed in the press quench device 1 in the cooling liquid 504s (step S32B2) after the restraining step (step S32B1).
  • the restraining step (step S32B1) is performed in a state where the workpiece 600 is not immersed in the cooling liquid 504s.
  • the first period of the cooling process (step S32B1) is performed in a state where the workpiece 600 is not immersed in the cooling liquid 504s.
  • the second period (step S32B2) of the cooling process following the first period is performed with the workpiece 600 immersed in the cooling liquid 504s. According to this process, the time from placement to restraint can be secured. Further, also by the quenching method of Modification 2, it is possible to press-quench a plurality of workpieces 600 at once.
  • the workpiece 600 can be sufficiently cooled because it is submerged in the cooling liquid 504s (step S32B2). Even with a small press block 221 having a relatively small heat capacity, a plurality of works 600 can be press quenched at once.
  • the positioning jig may also have a configuration as shown in FIG. 24.
  • FIG. 24 shows a positioning jig composed of a pair of prismatic members 21A.
  • the prismatic member 21A is provided with a plurality of positioning slits that are spaced apart from each other along the longitudinal direction. With such a configuration as well, a plurality of works 600 can be held.
  • a workpiece 600A shown in FIG. 25(a) includes a lace 601A and a lip 602A.
  • a race through hole 601h is formed in the race 601A.
  • Lip 602A stands up from the outer peripheral edge of race 601A. Lip 602A extends linearly from race 601A. The lip 602A does not include a bent portion between the portion connected to the lace 601A and the tip.
  • a workpiece 600B shown in FIG. 25(b) includes a lace 601B and a lip 602B.
  • a race through hole 601h is formed in the race 601B.
  • Lip 602B stands up from the outer peripheral edge of race 601B.
  • Lip 602B includes a curled portion 603 between the portion connected to lace 601B and the tip. The lip 602B is bent inward from the curl portion 603 as a starting point.
  • the inner diameter of the tip portion of lip 602B is smaller than the outer diameter of race 601B.
  • a workpiece 600C shown in FIG. 25(c) has a lace 601C, an inner lip 604C, and an outer lip 602C.
  • the inner lip 604C forms a workpiece through hole 600h together with a race through hole 601h provided in the race 601C.
  • the outer lip 602C stands up from the outer peripheral edge of the race 601C.
  • the direction in which the outer lip 602C stands up is the same as the direction in which the inner lip 604C stands up.
  • the height of the outer lip 602C may be higher than the inner lip 604C.
  • Workpiece object to be hardened
  • 600h Workpiece through hole, 601, 601A, 601B, 601C... Race (disk-shaped part), 601a... Race main surface, 601b... Race back surface, 601h... Race through hole, 602, 602A, 602B...Lip, 602a...Lip base end, 602b...Lip tip, 602C...Outer lip, 602h...Lip through hole, 602s...Outer peripheral surface, 603...Curled portion, 604C...Inner lip, A...Center axis, V1... Vapor film, V2...bubbles.

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Abstract

焼入れ方法は、レースを含みワーク貫通穴が設けられたワークのためのものである。焼入れ方法は、ワークを拘束する拘束状態と拘束しない非拘束状態とを相互に切替可能なプレスクエンチ装置を準備する工程と、加熱された複数のワークを非拘束状態であるプレスクエンチ装置に配置する工程と、プレスクエンチ装置を非拘束状態から拘束状態に切り替えることにより、ワークの拘束対象部位をプレスクエンチ装置によって拘束する工程と、拘束されたワークを冷却する工程と、を有する。

Description

焼入れ方法及び拘束焼入れ装置
　本開示は、焼入れ方法及び拘束焼入れ装置に関する。
　熱処理の実施によって、対象物が意図しない変形を生じることがある。そこで、対象物の熱処理の実施と変形の抑制とを両立させる、いわゆるプレスクエンチが知られている。特許文献１は、プレスクエンチのための装置を開示する。
特許第５７４０９４６号
　特許文献１に示されたプレスクエンチ装置は、１個の対象物を対象としている。つまり、特許文献１に示されたプレスクエンチ装置は、複数の対象物を一度にプレスクエンチすることができなかった。その一方で、熱処理工程は、複数の対象物を一度に処理するいわゆるバッチ処理を採用することもある。そのため、熱処理の技術分野では、複数の焼入れ対象物をプレスクエンチすることが可能な焼入れ方法及び拘束焼入れ装置が望まれていた。
　本開示は、複数の焼入れ対象物をプレスクエンチすることが可能な焼入れ方法及び拘束焼入れ装置を説明する。
　本開示の一形態は、円板状の部位を含み貫通穴が設けられた焼入れ対象物のための焼入れ方法である。一形態の焼入れ方法は、焼入れ対象物を拘束する拘束状態と拘束しない非拘束状態とを相互に切替可能な拘束焼入れ装置を準備する工程と、加熱された複数の焼入れ対象物を非拘束状態である拘束焼入れ装置に配置する工程と、拘束焼入れ装置を非拘束状態から拘束状態に切り替えることにより、焼入れ対象物の拘束対象部位を拘束焼入れ装置によって拘束する工程と、拘束された焼入れ対象物を冷却する工程と、を有する。
　上記の焼入れ方法は、所定の態様に配置された複数の焼入れ対象物を拘束した後に、拘束状態の焼入れ対象物を冷却する。したがって、複数の焼入れ対象物をプレスクエンチすることができる。
　上記の焼入れ方法は、拘束する工程の前に、加熱された複数の焼入れ対象物を冷却液に浸す工程をさらに有してもよい。拘束する工程及び冷却する工程は、焼入れ対象物が冷却液に浸された状態で実施されてもよい。この工程によれば、高温の焼入れ対象物を冷却液によって速やかに冷却することができる。
　上記の焼入れ方法の配置する工程は、複数の焼入れ対象物を、拘束焼入れ装置の位置決め部材に配置する工程と、複数の焼入れ対象物の間に、拘束焼入れ装置の複数の拘束部材をそれぞれ配置する工程と、を含んでもよい。この工程によれば、複数の焼入れ対象物をプレスクエンチすることができる。
　上記の焼入れ方法の配置する工程では、焼入れ対象物の貫通穴の軸線に沿うように、複数の焼入れ対象物を位置決め部材に配置してもよい。この工程によれば、複数の焼入れ対象物を簡易な動作で拘束することができる。
　上記の焼入れ方法の拘束する工程では、拘束対象部位として焼入れ対象物の円板状の部位における主面に第１の拘束部材を押し当てると共に、円板状の部位における裏面に第２の拘束部材を押し当ててもよい。この工程によれば、焼入れ対象物の円板状の部位の変形を抑制することができる。
　上記の焼入れ方法は、拘束する工程の後に、拘束焼入れ装置に配置された焼入れ対象物を冷却液に浸す工程をさらに有してもよい。拘束する工程は、焼入れ対象物が冷却液に浸されない状態で実施されてもよい。冷却する工程の第１期間は、焼入れ対象物が冷却液に浸されない状態で実施されてもよい。第１期間に続く冷却する工程の第２期間は、焼入れ対象物が冷却液に浸された状態で実施されてもよい。この工程によれば、配置から拘束までの時間を確保することができる。
　上記の焼入れ方法の拘束する工程及び冷却する工程は、焼入れ対象物が冷却液に浸されない状態で実施されてもよい。この工程によっても、配置から拘束までの時間を確保することができる。
　本開示の別の形態は、円板状の部位を含み貫通穴が設けられた焼入れ対象物のための拘束焼入れ装置である。別の形態である拘束焼入れ装置は、複数の焼入れ対象物の位置及び姿勢を保持する位置決め部材と、焼入れ対象物の拘束対象部位に接触可能な複数の拘束部材と、拘束部材を拘束対象部位に向けて押圧する押圧機構と、を備える。拘束部材及び押圧機構は、焼入れ対象物を拘束する拘束状態と拘束しない非拘束状態とを相互に切り替える。この装置によっても、複数の焼入れ対象物をプレスクエンチすることができる。
　本開示の焼入れ方法及び拘束焼入れ装置によれば、複数の焼入れ対象物をプレスクエンチすることができる。
図１は、本開示の焼入れ方法及びプレスクエンチ装置が適用される焼入れ設備を示す概要図である。 図２は、ワークの断面図である。 図３は、ワークの正面図である。 図４（ａ）は、ワークの温度変化を示すグラフである。図４（ｂ）は、ワークを冷却液に浸した直後の様子を示す図である。図４（ｃ）は、ワークから蒸気膜が離間する急冷期間の様子を模式的に示す図である。図４（ｄ）は、ワークが冷却液に接する徐冷期間の様子を模式的に示す図である。 図５は、プレスクエンチ装置の構造を分解して示す断面図である。 図６は、プレスクエンチ装置の位置決め治具を示す断面図である。 図７（ａ）は、プレスクエンチ装置の非拘束状態を示す断面図である。図７（ｂ）は、プレスクエンチ装置の拘束状態を示す断面図である。 図８は、本開示の焼入れ方法のフローチャートである。 図９は、焼入れ方法の主要な工程を示す概要図である。 図１０（ａ）は、搬送治具ごと複数のワークを加熱炉に入れる工程の様子を示す図である。図１０（ｂ）は、位置決め治具を冷却槽に満たされている冷却液の中に配置する工程の様子を示す図である。 図１１は、複数のワークが配置された搬送治具を加熱炉から取り出した後に、冷却液の上に移動させる工程の様子を示す図である。 図１２は、位置決め治具に複数のワークを配置する工程の様子を示す図である。 図１３は、搬送治具をワークから抜き取った後の様子を示す図である。 図１４は、拘束治具を冷却液の上に移動させる工程の様子を示す図である。 図１５は、拘束治具をワークの周囲に配置する工程の様子を示す図である。 図１６は、第２の位置決め治具を冷却槽に満たされている冷却液の中に配置する工程の様子を示す図である。 図１７は、複数のワークを第２の位置決め治具に着座させる工程の様子を示す図である。 図１８は、第２の搬送治具をワークから抜き取った後の様子を示す図である。 図１９は、第２の拘束治具を冷却液の上に移動させる工程の様子を示す図である。 図２０は、押圧ユニットを配置する工程の様子を示す図である。 図２１は、プレスクエンチを行う工程の様子を示す図である。 図２２は、変形例１の焼入れ方法のフローチャートである。 図２３は、変形例２の焼入れ方法のフローチャートである。 図２４は、位置決め治具の変形例を示す図である。 図２５（ａ）、図２５（ｂ）及び図２５（ｃ）は、焼入れ方法及びプレスクエンチ装置によって焼入れが可能なワークの例示である。
　以下、添付図面を参照して、本開示の焼入れ方法及び拘束焼入れ装置を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は、プレスクエンチ装置１（拘束焼入れ装置）が適用される焼入れ設備を示す概要図である。ワーク６００は、軸受の部品である。例えば、ワーク６００は、ニードルスラスト軸受、ニードルシェル軸受、薄肉の軸受及び大径の軸受などに用いられる。プレスクエンチ装置１は、冷却液５０４ｓ中において、複数のワーク６００を拘束する。
　複数のワーク６００は、搬送治具５０１によって搬送される。搬送治具５０１は、移動機構５０２に連結されている。移動機構５０２は、搬送治具５０１を加熱炉５０３から冷却槽５０４に移動させる。焼入れ設備は、まとまった数のワーク６００をバッチ処理する。
＜焼入れ対象物＞
　図２及び図３に示すように、ワーク６００は、円板状のレース６０１（円板状の部位）と、円筒状のリップ６０２と、を有する。ワーク６００の形状は、図２及び図３に示すものに限定されない。そのほかのワーク６００の形状は、後述する変形例の欄にていくつか例示する。
　レース６０１は、外径に比べて厚みが薄い薄板である。ワーク６００を７５０℃～９００℃に加熱した後、ワーク６００を冷却液５０４ｓに浸したとき、冷却液５０４ｓに接するワーク６００の表面が急冷される。その結果、ワーク６００の内部から熱が順次ワーク６００の表面に移動する。ワーク６００の表面と内部とでは、厳密には、冷却の様子に相違がある。しかし、本開示で例示するワーク６００の厚みは薄い。したがって、ワーク６００は、表面と内部とで冷却の態様には実質的に相違がないとみなせる。本開示でいう「薄板」とは、冷却時において、表面と内部とで冷却の態様には実質的に相違がないとみなせるものを意味する。
　レース６０１は、レース主面６０１ａと、レース裏面６０１ｂと、レース貫通穴６０１ｈと、を有する。レース主面６０１ａは、実質的な凹凸を有さない平坦面である。レース裏面６０１ｂには、リップ６０２が設けられている。リップ６０２は、レース裏面６０１ｂからレース裏面６０１ｂの法線方向に沿って延びている。レース６０１とリップ６０２とは、一枚の板材からプレス成型されたものである。したがって、レース６０１とリップ６０２とを分ける物理的な境界線のようなものは存在しない。
　リップ６０２の中心軸は、レース６０１の中心軸と一致する。リップ６０２は、レース６０１に対して同軸である。リップ６０２は、リップ基端６０２ａと、リップ先端６０２ｂと、リップ貫通穴６０２ｈと、を有する。リップ基端６０２ａは、レース裏面６０１ｂにつながっている。リップ先端６０２ｂは、自由端である。リップ６０２の高さは、リップ６０２の外形よりも小さくてもよい。リップ貫通穴６０２ｈは、レース貫通穴６０１ｈとともにワーク貫通穴６００ｈを形成する。リップ貫通穴６０２ｈの内径は、レース貫通穴６０１ｈの内径と同じである。
　焼入れの結果は、例えば、レース６０１の反りと、リップ６０２の真円度と、によって評価できる。焼入れの状態が不均一であるとき、レース６０１の反りが発生することがある。焼入れの状態が不均一であるとき、リップ６０２の真円度が低下することもある。
＜焼入れのメカニズム＞
　図４を参照しながら、ワーク６００の冷却についてより詳しく述べる。ワーク６００にマルテンサイトといった所望の金属組織を生じさせるためには、冷却速度が重要である。具体的には、ワーク６００を冷却液５０４ｓに浸したときの冷却速度が、実験結果などを元に定められた基準となる冷却速度よりも遅い場合には、マルテンサイトに加えてパーライトといった別の金属組織も生じてしまう。したがって、ワーク６００の冷却速度は、基準となる冷却速度よりも遅くならないようにしなければならない。
　図４（ａ）は、ワーク６００を冷却液５０４ｓに浸したときに生じる、ワーク６００の温度変化を示すグラフである。グラフＧ４ａは、図４（ｂ）に示すワーク６００において、レース６０１の下部（位置Ｂ１）の温度変化を示す。グラフＧ４ｄは、第１冷却基準線である。ワーク６００を冷却したときの温度履歴が、グラフＧ４ｄより左側の範囲に存在する場合には、マルテンサイトが形成される。
　グラフＧ４ａに注目する。ワーク６００を冷却液５０４ｓに浸した直後には、ワーク６００の表面に蒸気膜Ｖ１が発生する（図４（ｂ）参照）。この蒸気膜Ｖ１は、断熱効果を有する。したがって、蒸気膜Ｖ１は、ワーク６００から冷却液５０４ｓへの熱の移動を妨げる。その結果、ワーク６００の温度は緩やかに下がる（期間Ｔ４ａ：蒸気膜が存在する期間）。その後、なんらかの原因をきっかけとして、ワーク６００の表面から蒸気膜Ｖ１の剥離が開始される（図４（ｃ）参照）。剥離が開始された瞬間にワーク６００の表面は、冷却液５０４ｓに直接に接する。ワーク６００の表面から蒸気膜Ｖ１が離れる現象を、沸騰と称してもよい。ワーク６００から離間した蒸気膜Ｖ１は、泡Ｖ２と称してもよい。ワーク６００が冷却液５０４ｓに直接に接したことをきっかけとして、ワーク６００の温度が急激に下がる（期間Ｔ４ｂ：急冷期間）。ワーク６００の温度が急激に下がる期間は、沸騰期間と称してもよい。ワーク６００の温度が所定の値まで下がった後は、ワーク６００の温度はゆっくりと下がる（期間Ｔ４ｃ：徐冷期間）。例えば、徐冷期間では、ワーク６００の表面には蒸気膜Ｖ１が存在しない。ワーク６００は、直接に冷却液５０４ｓに接している。
＜プレスクエンチ装置＞
　以下、プレスクエンチ装置１について説明する。図５に示すように、プレスクエンチ装置１は、第１の拘束ユニット２Ａと、第２の拘束ユニット２Ｂと、押圧ユニット３（押圧機構）と、を有する。第１の拘束ユニット２Ａ、第２の拘束ユニット２Ｂ及び押圧ユニット３は、ワーク６００を拘束する際には一体化して用いられるが、機械的に連結されていない。例えば、ワーク６００をプレスクエンチ装置１に設置する際には、第１の拘束ユニット２Ａ、第２の拘束ユニット２Ｂ及び押圧ユニット３は、それぞれ独立の部品であるように、分解された状態である。
　第１の拘束ユニット２Ａについて説明する。第２の拘束ユニット２Ｂの構成及び動作は、第１の拘束ユニット２Ａの構成及び動作と同じである。したがって、第１の拘束ユニット２Ａについて詳細に説明し、第２の拘束ユニット２Ｂの詳細な説明を省略する。第１の拘束ユニット２Ａ及び第２の拘束ユニット２Ｂを区別する必要がない場合には、単に「拘束ユニット２」と称する。
　拘束ユニット２は、ワーク６００の変形を抑制する。拘束ユニット２は、焼入れ時に発生する可能性があるワーク６００の意図しない変形の発生を抑制する。このように、ワーク６００の意図しない変形の発生を抑制するための動作を、本開示では「拘束する」と称する。後述するように、単にワーク６００の位置を保持するための機能は、「拘束する」に含まない。
　拘束ユニット２は、位置決め治具２１（位置決め部材）と、拘束治具２２と、を有する。
　位置決め治具２１は、ワーク６００の位置を決める。具体的には、位置決め治具２１は、複数のワーク６００を所定の間隔を設けて保持する。位置決め治具２１は、ワーク６００の位置を保持する機能を有する。しかし、位置決め治具２１は、ワーク６００の変形を拘束する機能を有していない。位置決め治具２１は、例えば、平面視して矩形の板部材である。
　図６に示すように、位置決め治具２１は、ワーク６００が配置されるワーク配置面２１１を有する。ワーク配置面２１１には、複数の位置決めスリット２１２が設けられている。位置決めスリット２１２の配置間隔は、ワーク６００の配置間隔である。１個の位置決めスリット２１２には、１個のワーク６００が差し込まれる。位置決めスリット２１２には、ワーク６００のレース６０１が差し込まれる。位置決めスリット２１２のスリット幅２１２ｔと深さ２１２ｄは、差し込まれたワーク６００が倒れない程度であればよい。
　再び図５に示すように、拘束治具２２は、ワーク６００を拘束する。拘束治具２２は、ワーク６００の変形の発生を抑制する機能を発揮する。拘束治具２２は、複数のプレスブロック２２１（複数の拘束部材）と、ブロック連結部２２２と、複数のバネ２２３と、を有する。
　複数のプレスブロック２２１は、ブロック連結部２２２に連結されている。複数のプレスブロック２２１のそれぞれは、所定の軸線（Ｘ軸）に沿って互いに間隔を設けて配置されている。Ｘ軸は、ワーク貫通穴６００ｈの中心軸線Ａの向きと一致する。複数のプレスブロック２２１のそれぞれは、Ｘ軸に沿ってブロック連結部２２２に対して往復移動できる。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、プレスブロック２２１は、ブロック主面２２１ｓと、ブロック裏面２２１ｂと、ブロック連結面２２１ｃと、ブロック自由面２２１ｆと、を有する。
　ブロック主面２２１ｓは、ワーク６００のワーク主面に接する。ブロック主面２２１ｓは、ワーク主面に倣う形状を有する。本開示では、ワーク主面は、平坦なレース主面６０１ａである。したがって、ブロック主面２２１ｓも平坦面である。ブロック裏面２２１ｂは、ワーク６００のワーク裏面に接する。ブロック裏面２２１ｂは、ワーク裏面に倣う形状を有する。本開示では、ワーク裏面は、平坦なレース裏面６０１ｂと、レース裏面６０１ｂから突出するリップ６０２と、を含む。したがって、ブロック裏面２２１ｂは、レース裏面６０１ｂに接する平坦面部２２１ｐと、リップ６０２を受け入れる穴部２２１ｈと、を含む。ブロック主面２２１ｓ及びブロック裏面２２１ｂの形状は、ワーク６００の形状に応じて適宜変更してよい。
　ブロック連結面２２１ｃは、ブロック連結部２２２に連結される。ブロック自由面２２１ｆは、位置決め治具２１に接する部分である。ブロック自由面２２１ｆは、位置決め治具２１に対して固定されていない。拘束治具２２は、位置決め治具２１に対して固定されていない。
　互いに隣り合うプレスブロック２２１の間には、１または複数のバネ２２３が配置されている。図５及び図７には、互いに隣り合うプレスブロック２２１の間には、２個のバネ２２３が配置されている構造を例示する。しかし、バネ２２３の数は２個に限定されない。バネ２２３の第１の端部は、プレスブロック２２１のブロック主面２２１ｓに設けられたバネ穴２２１ｅに差し込まれている。バネ２２３の第２の端部は、プレスブロック２２１のブロック裏面２２１ｂに設けられたバネ穴２２１ｅに差し込まれている。
　バネ２２３の自然長は、互いに隣り合うプレスブロック２２１の間隔を規定する。バネ２２３の自然長は、少なくとも位置決め治具２１に配置されたワーク６００の幅よりも長い。具体的には、バネ２２３の自然長は、ワーク６００のリップ６０２の高さよりも長い。
　バネ２２３は、第１のプレスブロック２２１のバネ穴２２１ｅの底面から、第１のプレスブロック２２１に隣接する第２のプレスブロック２２１のバネ穴２２１ｅの底面までの距離よりも短い長さまで縮むことができる。プレスブロック２２１は、隣り合うプレスブロック２２１に接することができる。
　バネ２２３は、圧縮バネである。バネ２２３は、拘束ユニット２が押圧ユニット３から受ける力によって縮む。バネ２２３は、拘束ユニット２が押圧ユニット３から受ける力が解放されたとき、復元力によって自然長に復帰する。バネ２２３は、図７（ｂ）に示す拘束状態から図７（ａ）に示す非拘束状態への切り替えに寄与する。
　再び図５に示すように、押圧ユニット３は、第１の押圧ブロック対３１Ａと、第２の押圧ブロック対３１Ｂと、第１の押圧板３２と、第２の押圧板３３と、を有する。
　第１の押圧ブロック対３１Ａは、第１の拘束ユニット２Ａに対応する。第１の押圧ブロック対３１Ａは、２個の押圧ブロック３１１、３１２を有する。押圧ブロック３１１は、第１の拘束ユニット２Ａの最右端に配置されているプレスブロック２２１を押圧する。押圧ブロック３１１は、プレスブロック２２１に押し当てられる押し当て面３１１ｓを有する。押し当て面３１１ｓは、プレスブロック２２１に対して固定されていない。押し当て面３１１ｓに対して逆側の面は、第１の押圧板３２に固定されている。
　押圧ブロック３１２は、第１の拘束ユニット２Ａの最も左側に配置されているプレスブロック２２１を押圧する。押圧ブロック３１２も、プレスブロック２２１に押し当てられる押し当て面３１２ｓを有する。押し当て面３１２ｓも、プレスブロック２２１に対して固定されていない。押し当て面３１２ｓに対して逆側の面は、第２の押圧板３３に固定されている。
　第２の押圧ブロック対３１Ｂは、第２の拘束ユニット２Ｂに対応する。第２の押圧ブロック対３１Ｂの具体的な構成は、第１の押圧ブロック対３１Ａと同じであるから、詳細な説明は省略する。
　第１の押圧板３２には、２個の押圧ブロック３１１が取り付けられている。第２の押圧板３３には、２個の押圧ブロック３１２が取り付けられている。第１の押圧板３２及び第２の押圧板３３は、それぞれ油圧又は空気圧等によって駆動するアクチュエータ４から力を受ける。第１の押圧板３２及び第２の押圧板３３は、アクチュエータ４から力を受けた力を押圧ブロック３１１、３１２に伝える。
　拘束ユニット２が実現する非拘束形態と、拘束形態と、について説明する。拘束ユニット２は、非拘束形態と、拘束形態と、を相互に切替可能である。図７（ａ）は、非拘束形態を示す。非拘束状態であるとき、拘束ユニット２は、押圧ユニット３から力を受けていない。したがって、バネ２２３は、自然長２２３Ｌである。互いに隣り合うプレスブロック２２１の間隔は、バネ２２３の自然長２２３Ｌによって決まっている。互いに隣り合うプレスブロック２２１の間隔２２１Ｌは、ワーク６００の高さ６００Ｌよりも長い。
　図７（ｂ）は、拘束形態を示す。拘束状態であるとき、拘束ユニット２は、アクチュエータ４が発生する力を受けている。ブロック主面２２１ｓは、レース主面６０１ａに押し当てられている。ブロック裏面２２１ｂの平坦面部２２１ｐは、レース裏面６０１ｂに押し当てられている。レース６０１は、その両面から力を受けているので、拘束された状態である。拘束された状態では、レース６０１の厚みを増すような変形は、許されない。拘束された状態では、レース６０１は、厚み方向（Ｘ軸方向）にゆがむような変形も許されない。ブロック裏面２２１ｂの穴部２２１ｈの内周面２２１ｑには、リップ６０２の外周面６０２ｓが接している。この状態では、リップ６０２の膨張変形が抑制される。ブロック裏面２２１ｂの穴部２２１ｈは、リップ６０２の外径が所定の値よりも大きくならないように、リップ６０２を拘束している。
　したがって、拘束状態であるときは、レース６０１の変形が規制されている。その結果、レース６０１の平面度の悪化が抑制された状態である。拘束状態であるときは、リップ６０２の変形が規制されている。その結果、リップ６０２の真円度の悪化が抑制された状態である。
　プレスクエンチ装置１は、一度の押圧動作によって複数のワーク６００を拘束することができる。プレスクエンチ装置１は、複数のワーク６００をまとめて処理するいわゆるバッチ処理が可能である。
＜焼入れ方法＞
　図８に示すフローチャート及び図９～図２１を参照しながら、プレスクエンチ装置１を用いた焼入れ方法について説明する。
　図９に示すように、焼入れ方法は、加熱炉５０３によってワーク６００を加熱する工程（ステップＳ１３）と、ワーク６００を搬送する工程（ステップＳ２２）と、冷却槽５０４によってワーク６００を冷却する工程（ステップＳ２３～Ｓ３１）と、次のワーク６００を準備する工程と、を含む。
　第１～第Ｎの搬送治具５０１にワーク６００を配置する（ステップＳ１１）。Ｎは、複数の整数である。搬送治具５０１は、丸棒である。搬送治具５０１の直径は、ワーク貫通穴６００ｈの内径とほぼ同じであるか、わずかに小さい。搬送治具５０１の外周面には、段差が設けられている。この段差によってワーク６００の位置が決まっている。ワーク６００の位置を決めるとは、互いに隣り合うワーク６００の間隔を規定することである。搬送治具５０１は、例えば、炭素含有量が０．７パーセント以上１．２パーセント以下程度である鋼材を採用してよい。
　次に、第１～第Ｎの搬送治具５０１ごと複数のワーク６００を加熱炉５０３に入れる（ステップＳ１２、図１０（ａ）参照）。続いて、第１～第Ｎの搬送治具５０１ごと複数のワーク６００を加熱する（ステップＳ１３、図１０（ａ）参照）。加熱炉５０３は、加熱室の室内を真空に設定できる。したがって、ワーク６００は、所定の温度に所定時間だけ真空環境下に配置される。一例として、ワーク６００は、セ氏７５０度以上セ氏９００度以下の間の温度になるように加熱される。セ氏７５０度以上セ氏９００度以下の間の温度には、５分から３０分程度維持する。
　次に、第１の位置決め治具２１を冷却槽５０４に満たされている冷却液５０４ｓの中に配置する（ステップＳ２１、図１０（ｂ）参照）。続いて、複数のワーク６００が配置された第１の搬送治具５０１を加熱炉５０３から取り出す。続いて、第１の搬送治具５０１を冷却液５０４ｓの上に移動させる（ステップＳ２２、図１１参照）。続いて、複数のワーク６００を第１の搬送治具５０１ごとに冷却液５０４ｓへ沈める（ステップＳ２３）。高温状態のワーク６００が冷却液５０４ｓに触れると、ワーク６００の表面に蒸気膜Ｖ１が発生する。続いて、さらに複数のワーク６００が配置された第１の搬送治具５０１を沈めることによって、第１の位置決め治具２１に複数のワーク６００を配置する（ステップＳ２４、図１２参照）。複数のワーク６００のそれぞれは、複数の位置決めスリット２１２にそれぞれ差し込まれる。複数のワーク６００が第１の位置決め治具２１に配置された状態を、「着座」と呼ぶ。
　次に、第１の搬送治具５０１をワーク６００から抜き取る（ステップＳ２５、図１３参照）。第１の搬送治具５０１を抜き取る機構には特に制限はない。複数のワーク６００は、第１の位置決め治具２１に着座しているので、第１の搬送治具５０１を抜き取っても起立した状態を維持する。ステップＳ２５が完了した後も、ワーク６００の表面には蒸気膜Ｖ１が存在している。
　次に、第１の拘束治具２２を冷却液５０４ｓの上に移動させる（ステップＳ２６、図１４参照）。第１の拘束治具２２を移動させる機構５０５（図１参照）には、特に制限はない。ステップＳ２６が完了した後も、ワーク６００の表面には蒸気膜Ｖ１が存在している。
　次に、第１の拘束治具２２をワーク６００の周囲に配置する（ステップＳ２７、図１５参照）。具体的には、第１の拘束治具２２を、第１の拘束治具２２におけるブロック自由面２２１ｆが第１の位置決め治具２１のワーク配置面２１１に接するまで、冷却液５０４ｓに沈める。その結果、互いに隣り合うプレスブロック２２１の間に、１個のワーク６００が配置された状態となる。ステップＳ２７が完了した後も、蒸気膜Ｖ１はワーク６００の表面に存在している。
　以上のステップＳ２１～Ｓ２７を搬送治具５０１の数だけ繰り返す。例えば、第２の位置決め治具２１を冷却槽５０４に満たされている冷却液５０４ｓの中に配置する（ステップＳ２１、図１６参照）。続いて、複数のワーク６００が配置された第２の搬送治具５０１を加熱炉５０３から取り出す。続いて、第２の搬送治具５０１を、冷却液５０４ｓの上に移動させる（ステップＳ２２）。続いて、複数のワーク６００を第２の搬送治具５０１ごとに冷却液５０４ｓへ沈めることによって、複数のワーク６００を第２の位置決め治具２１に着座させる（ステップＳ２４、図１７参照）。次に、第２の搬送治具５０１をワーク６００から抜き取る（ステップＳ２５、図１８参照）。次に、第２の拘束治具２２を冷却液５０４ｓの上に移動させる（ステップＳ２６、図１９参照）。そして、第２の拘束治具２２をワーク６００の周囲に配置する（ステップＳ２７）。
　ステップＳ２１～Ｓ２７を繰り返すたびに、すべてのワーク６００を配置したか否かの判定を実施してもよい（ステップＳ２８）。未だ加熱炉５０３にワーク６００が残っている場合（ステップＳ２８：ＮＯ）には、再びステップＳ２１～Ｓ２７を実施する。加熱炉５０３にワーク６００が残っていない場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）には、すべてのワーク６００の配置を完了したと判断できる。
　次に、押圧ユニット３を配置する（ステップＳ３１、図２０参照）。続いて、プレスクエンチを行う（ステップＳ３２、図２１参照）。プレスクエンチ装置１を、非拘束状態から拘束状態に切り替える。具体的には、押圧ユニット３が第１の拘束ユニット２Ａ及び第２の拘束ユニット２Ｂに力を加える。互いに隣り合うプレスブロック２２１の間隔が次第に狭くなる。この間に、リップ６０２は、穴部２２１ｈに差し込まれる。この状態では、リップ６０２が穴部２２１ｈによって支持される状態になる。したがって、ワーク６００の下端を位置決め治具２１で支持する必要がなくなる。その結果、レース６０１の下端から位置決め治具２１を取り外すことができる。ワーク６００は、押圧の方向に対して拘束されない状態となる。したがって、プレスブロック２２１同士の間隔が狭くなるにしたがって、ワーク６００同士の間隔も狭くなっていく。ブロック主面２２１ｓは、レース主面６０１ａに接する。ブロック裏面２２１ｂは、レース裏面６０１ｂに接する。より詳細には、ブロック主面２２１ｓ及びブロック裏面２２１ｂは、レース６０１の変形に伴う力に対抗可能な力によって、レース主面６０１ａ及びレース裏面６０１ｂに押し当てられている（図７（ｂ）参照）。
　非拘束状態であるとき、ワーク６００の表面には、蒸気膜Ｖ１が存在していた（図２０参照）。拘束状態では、ワーク６００にはプレスブロック２２１が直接に接触している。非拘束状態は、図４のグラフＧ４ａに示すように温度が緩やかに低下する第１の期間（Ｔ４ａ）である。非拘束状態から拘束状態に切り替える間に、ワーク６００の表面から蒸気膜Ｖ１が離脱する。換言すると、ワーク６００の急冷が開始される。拘束状態は、図４のグラフＧ４ａに示すように温度が急激に低下する第２の期間（Ｔ４ｂ）である。本開示ではワーク６００を冷却液５０４ｓに浸したタイミングからワーク６００の表面からの蒸気膜Ｖ１の剥離が開始されるタイミングまでは、焼入れのための急冷期間とはみなさない。本開示では、蒸気膜Ｖ１の剥離が始まったタイミングを、急冷が開始されたとき（焼入れ処理が開始されたとき）と捉える。ワーク６００の熱は、ワーク６００と冷却液５０４ｓとの直接の接触によって冷却液５０４ｓに移動する態様と、ワーク６００とプレスブロック２２１との直接の接触によってプレスブロック２２１に移動する態様と、があり得る。
　蒸気膜Ｖ１は、不安定な存在である。したがって、蒸気膜Ｖ１は、プレスブロック２２１の近接によらず、時間の経過とともに離脱することもある。蒸気膜Ｖ１が離脱すると急冷が開始される。プレスクエンチ装置１は、急冷時に生じるワーク６００の変形を抑制するものである。したがって、非拘束状態から拘束状態への切り替えは、急冷が開始される前に完了している必要がある。例えば、ワーク６００を冷却液５０４ｓに沈めたときから蒸気膜Ｖ１が自然に剥離を開始し始めるまでの期間は、おおよそ数秒程度（３秒から７秒程度）である。したがって、ステップＳ２１からステップＳ３２までの工程は、この数秒の期間内にすべて完了させる。
　次に、除荷する（ステップＳ３３）。プレスクエンチ装置１を、拘束状態から非拘束状態に切り替える。続いて、ワーク６００を位置決め治具２１ごとに冷却液５０４ｓから順次取り出す（ステップＳ３４）。位置決め治具２１からワーク６００を取り出す（ステップＳ３５）。以上のステップを経て、複数のワーク６００の焼入れが完了する。
　本開示のプレスクエンチ装置１及び焼入れ方法の作用効果について説明する。
　本開示の焼入れ方法は、レース６０１を含みワーク貫通穴６００ｈが設けられたワーク６００のためのものである。焼入れ方法は、ワーク６００を拘束する拘束状態と拘束しない非拘束状態とを相互に切替可能なプレスクエンチ装置１を準備する工程と、加熱された複数のワーク６００を非拘束状態であるプレスクエンチ装置１に配置する工程と、プレスクエンチ装置１を非拘束状態から拘束状態に切り替えることにより、ワーク６００の拘束対象部位をプレスクエンチ装置１によって拘束する工程と、拘束されたワーク６００を冷却する工程と、を有する。
　本開示の焼入れ方法は、所定の態様に配置された複数のワーク６００を拘束した後に、拘束状態のワーク６００を冷却を開始する。「冷却の開始」とは、蒸気膜Ｖ１の剥離が開始されたときを意味する。したがって、複数のワーク６００をプレスクエンチすることができる。プレスクエンチによって得たワーク６００は、熱処理に起因する変形が抑制されているので、形状の精度に課される条件を満たさない不良品の発生を抑制することができる。本開示の焼入れ方法は、熱処理に起因するワーク６００の変形を抑制することが可能であるから、不良品の発生を抑制することができる。複数のワーク６００を一度に熱処理する場合における歩留まりを向上させることが可能である。
　焼入れ方法は、拘束する工程の前に、複数のワーク６００を冷却液５０４ｓに浸す工程をさらに有する。拘束する工程及び冷却する工程は、ワーク６００が冷却液５０４ｓに浸された状態で実施される。この工程によれば、高温のワーク６００を冷却液５０４ｓによって速やかに冷却することができる。
　配置する工程は、複数のワーク６００を、プレスクエンチ装置１の位置決め治具２１に配置する工程と、複数のワーク６００の間に、プレスクエンチ装置１の複数の拘束治具２２をそれぞれ配置する工程と、を含む。この工程によれば、複数のワーク６００をプレスクエンチすることができる。
　配置する工程では、ワーク６００の貫通穴の軸線に沿うように、複数のワーク６００を位置決め治具２１に配置する。この工程によれば、複数のワーク６００を簡易な動作で拘束することができる。
　拘束する工程では、拘束対象部位としてワーク６００のレース６０１におけるレース主面６０１ａに第１の拘束治具２２を押し当てると共に、レース６０１におけるレース裏面６０１ｂに第２の拘束治具２２を押し当てる。この工程によれば、ワーク６００が含むレース６０１の変形を抑制することができる。
　プレスクエンチ装置１は、レース６０１を含みワーク貫通穴６００ｈが設けられたワーク６００のためのものである。プレスクエンチ装置１は、複数のワーク６００の位置及び姿勢を保持する位置決め治具２１と、ワーク６００の拘束対象部位に接する複数のプレスブロック２２１と、プレスブロック２２１を拘束対象部位に向けて押圧する押圧ユニット３と、を備える。プレスブロック２２１及び押圧ユニット３は、ワーク６００を拘束する拘束状態と拘束しない非拘束状態とを相互に切り替える。この装置によっても、複数のワーク６００をプレスクエンチすることができる。
　本開示の焼入れ方法及び拘束焼入れ装置は、上述した実施形態に限定されない。
＜変形例１＞
　本開示の焼入れ方法は、ワーク６００の急冷を冷却液５０４ｓ中で実施した。焼入れ処理は、ワーク６００を所定の冷却速度に従って冷却できればよいので、必ずしも冷却液５０４ｓに沈める必要はない。例えば、プレスブロック２２１が十分に大きい熱容量を有している場合には、冷却液５０４ｓに沈めることなく焼入れを行うことが可能である。
　図２２は、変形例１の焼入れ方法のフローチャートを示す。変形例１の焼入れ方法では、冷却液５０４ｓを用いることなく焼入れ処理を実施する。変形例１の焼入れ方法で用いるプレスクエンチ装置１は、本開示の焼入れ方法で用いるプレスクエンチ装置１と同じである。
　複数のワーク６００を加熱処理する。変形例１の加熱処理のためのステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３は、本開示のステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３と同じである。
　次に、第ｎの位置決め治具２１を配置する（ステップＳ２１Ａ）。本開示の焼入れ方法では、第ｎの位置決め治具２１は、冷却液５０４ｓの中に配置した。変形例１の焼入れ方法では、第ｎの位置決め治具２１は、大気中に配置する。第ｎの位置決め治具２１は、冷却液５０４ｓに沈めない。続いて、第ｎの位置決め治具２１に複数のワーク６００を配置する（ステップＳ２４Ａ）。ワーク６００は、大気中において第ｎの位置決め治具２１に配置する。変形例１の焼入れ方法は、実施形態で行った複数のワーク６００を冷却液５０４ｓの上に移動させること（ステップＳ２２）と、複数のワーク６００を冷却液５０４ｓに沈めること（ステップＳ２３）と、を行わない。
　次に、複数のワーク６００から第ｎの搬送治具５０１を抜き取る（ステップＳ２５Ａ）。続いて、第ｎの拘束治具２２を移動させると共にワーク６００の周囲に配置する（ステップＳ２６Ａ、Ｓ２７Ａ）。すべてのワーク６００の配置が完了した（ステップＳ２８：ＹＥＳ）後に、押圧ユニット３を配置する（ステップＳ３１Ａ）。プレスクエンチを行う（ステップＳ３２Ａ）。その後、除荷した（ステップＳ３３Ａ）後に、位置決め治具２１からワーク６００を取り出す（ステップＳ３５Ａ）。
　変形例１の焼入れ方法の拘束する工程（ステップＳ２１Ａ～Ｓ２８）及び冷却する工程（ステップＳ３２Ａ）は、ワーク６００が冷却液５０４ｓに浸されない状態で実施される。この工程によれば、配置から拘束までの時間を確保することができる。変形例１の焼入れ方法によっても、複数のワーク６００を一度にプレスクエンチすることが可能である。
＜変形例２＞
　変形例１の焼入れ方法は、ワーク６００の急冷を大気中で実施した。例えば、ワーク６００の急冷は、大気中と冷却液５０４ｓ中とで実施してもよい。図２３は、変形例２の焼入れ方法のフローチャートを示す。変形例２の焼入れ方法では、まず、大気中で非拘束状態から拘束状態に切り替える。次に、所定時間が経過した後に、拘束状態であるプレスクエンチ装置１を冷却液５０４ｓに沈める。
　図２３に示すように、加熱処理のためのステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３を実施する。続いて、大気中でのプレスクエンチの準備のためのステップＳ２１Ｂ～Ｓ２７Ｂを実施する。ステップＳ２１Ｂ～Ｓ２７Ｂは、変形例１のステップＳ２１Ａ～Ｓ２７Ａと同じである。
　次に、押圧ユニット３を配置した（ステップＳ３１Ｂ）後に、プレスクエンチを行う（ステップＳ３２Ｂ１）。プレスクエンチ装置１を非拘束状態から拘束状態に切り替える。拘束状態となってから所定時間が経過した後に、拘束状態であるプレスクエンチ装置１を冷却液５０４ｓに沈める（ステップＳ３２Ｂ２）。続いて、除荷した（ステップＳ３３Ｂ）後に、ワーク６００を冷却液５０４ｓから取り出す（ステップＳ３４Ｂ）。プレスクエンチ装置１からワーク６００を取り出す（ステップＳ３５Ｂ）。
　変形例２の焼入れ方法は、拘束する工程（ステップＳ３２Ｂ１）の後に、プレスクエンチ装置１に配置されたワーク６００を冷却液５０４ｓに浸す工程（ステップＳ３２Ｂ２）をさらに有する。拘束する工程（ステップＳ３２Ｂ１）は、ワーク６００が冷却液５０４ｓに浸されない状態で実施される。冷却する工程の第１期間（ステップＳ３２Ｂ１）は、ワーク６００が冷却液５０４ｓに浸されない状態で実施される。第１期間に続く冷却する工程の第２期間（ステップＳ３２Ｂ２）は、ワーク６００が冷却液５０４ｓに浸された状態で実施される。この工程によれば、配置から拘束までの時間を確保することができる。また、変形例２の焼入れ方法によっても、複数のワーク６００を一度にプレスクエンチすることが可能である。
　変形例２の焼入れ方法によれば、プレスブロック２２１の熱容量が十分に大きくない場合であっても、冷却液５０４ｓに沈める（ステップＳ３２Ｂ２）ので、ワーク６００を十分に冷却することができる。熱容量が比較的小さい小型のプレスブロック２２１であっても、複数のワーク６００を一度にプレスクエンチすることができる。
　＜位置決め治具の変形例＞
　位置決め治具は、図２４に示すような構成を採用することもできる。図２４には、一対の角柱部材２１Ａによって構成される位置決め治具を示す。角柱部材２１Ａには、長手方向に沿って互いに離間するように配置された複数の位置決めスリットが設けられている。このような構成によっても、複数のワーク６００を保持することができる。
＜焼入れ対象物の例示＞
　図２５（ａ）に示すワーク６００Ａは、レース６０１Ａと、リップ６０２Ａと、を含む。レース６０１Ａにはレース貫通穴６０１ｈが形成されている。リップ６０２Ａは、レース６０１Ａの外周縁から起立する。リップ６０２Ａは、レース６０１Ａから直線状に延びる。リップ６０２Ａは、レース６０１Ａとつながっている部分から先端までの間に折り曲げられた部分を含まない。
　図２５（ｂ）に示すワーク６００Ｂは、レース６０１Ｂと、リップ６０２Ｂと、を含む。レース６０１Ｂにはレース貫通穴６０１ｈが形成されている。リップ６０２Ｂは、レース６０１Ｂの外周縁から起立する。リップ６０２Ｂは、レース６０１Ｂとつながっている部分から先端までの間にカール部６０３を含む。リップ６０２Ｂは、カール部６０３を起点として内側に曲がっている。リップ６０２Ｂの先端部分の内径は、レース６０１Ｂの外径よりも小さい。
　図２５（ｃ）に示すワーク６００Ｃは、レース６０１Ｃと、内リップ６０４Ｃと、外リップ６０２Ｃと、を有する。内リップ６０４Ｃは、レース６０１Ｃに設けられたレース貫通穴６０１ｈとともにワーク貫通穴６００ｈを形成する。外リップ６０２Ｃは、レース６０１Ｃの外周縁から起立する。外リップ６０２Ｃが起立する方向は、内リップ６０４Ｃが起立する方向と同じである。外リップ６０２Ｃの高さは、内リップ６０４Ｃよりも高くてもよい。
１…プレスクエンチ装置（拘束焼入れ装置）、２，２Ａ，２Ｂ…拘束ユニット、２１…位置決め治具（位置決め部材）、２２…拘束治具（拘束部材）、２１１…ワーク配置面、２１２…位置決めスリット、２１２ｔ…スリット幅、２２１…プレスブロック、２２１ｂ…ブロック裏面、２２１ｃ…ブロック連結面、２２１ｅ…バネ穴、２２１ｆ…ブロック自由面、２２１ｈ…穴部、２２１Ｌ…間隔、２２１ｐ…平坦面部、２２１ｑ…内周面、２２１ｓ…ブロック主面、２２２…ブロック連結部、２２３…バネ、２２３Ｌ…自然長、３…押圧ユニット（押圧機構）、３１Ａ，３１Ｂ…押圧ブロック対、３２，３３…押圧板、３１１，３１２…押圧ブロック、３１１ｓ，３１２ｓ…押し当て面、４…アクチュエータ、５０１…搬送治具、５０２…移動機構、５０３…加熱炉、５０４…冷却槽、５０４ｓ…冷却液、６００，６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃ…ワーク（焼入れ対象物）、６００ｈ…ワーク貫通穴、６０１，６０１Ａ，６０１Ｂ，６０１Ｃ…レース（円板状の部位）、６０１ａ…レース主面、６０１ｂ…レース裏面、６０１ｈ…レース貫通穴、６０２，６０２Ａ，６０２Ｂ…リップ、６０２ａ…リップ基端、６０２ｂ…リップ先端、６０２Ｃ…外リップ、６０２ｈ…リップ貫通穴、６０２ｓ…外周面、６０３…カール部、６０４Ｃ…内リップ、Ａ…中心軸線、Ｖ１…蒸気膜、Ｖ２…泡。

Claims (8)

  1. 　円板状の部位を含み貫通穴が設けられた焼入れ対象物のための焼入れ方法であって、
    　前記焼入れ対象物を拘束する拘束状態と拘束しない非拘束状態とを相互に切替可能な拘束焼入れ装置を準備する工程と、
    　加熱された複数の前記焼入れ対象物を非拘束状態である拘束焼入れ装置に配置する工程と、
    　前記拘束焼入れ装置を前記非拘束状態から前記拘束状態に切り替えることにより、前記焼入れ対象物の拘束対象部位を前記拘束焼入れ装置によって拘束する工程と、
    　拘束された前記焼入れ対象物を冷却する工程と、を有する、焼入れ方法。
  2. 　前記拘束する工程の前に、加熱された複数の前記焼入れ対象物を冷却液に浸す工程をさらに有し、
    　前記拘束する工程及び前記冷却する工程は、前記焼入れ対象物が前記冷却液に浸された状態で実施される、請求項１に記載の焼入れ方法。
  3. 　前記配置する工程は、
    　　複数の前記焼入れ対象物を、前記拘束焼入れ装置の位置決め部材に配置する工程と、
    　　複数の前記焼入れ対象物の間に、前記拘束焼入れ装置の複数の拘束部材をそれぞれ配置する工程と、
    を含む、請求項２に記載の焼入れ方法。
  4. 　前記配置する工程では、前記焼入れ対象物の前記貫通穴の軸線に沿うように、複数の前記焼入れ対象物を前記位置決め部材に配置する、請求項３に記載の焼入れ方法。
  5. 　前記拘束する工程では、前記拘束対象部位として前記焼入れ対象物の前記円板状の部位における主面に第１の前記拘束部材を押し当てると共に、前記円板状の部位における裏面に第２の前記拘束部材を押し当てる、請求項４に記載の焼入れ方法。
  6. 　前記拘束する工程の後に、前記拘束焼入れ装置に配置された前記焼入れ対象物を冷却液に浸す工程をさらに有し、
    　前記拘束する工程は、前記焼入れ対象物が前記冷却液に浸されない状態で実施され、
    　前記冷却する工程の第１期間は、前記焼入れ対象物が前記冷却液に浸されない状態で実施され、
    　前記第１期間に続く前記冷却する工程の第２期間は、前記焼入れ対象物が前記冷却液に浸された状態で実施される、請求項１に記載の焼入れ方法。
  7. 　前記拘束する工程及び前記冷却する工程は、前記焼入れ対象物が冷却液に浸されない状態で実施される、請求項１に記載の焼入れ方法。
  8. 　円板状の部位を含み貫通穴が設けられた焼入れ対象物のための拘束焼入れ装置であって、
    　複数の前記焼入れ対象物の位置及び姿勢を保持する位置決め部材と、
    　前記焼入れ対象物の拘束対象部位に接触可能な複数の拘束部材と、
    　前記拘束部材を前記拘束対象部位に向けて押圧する押圧機構と、
    を備え、
    　前記拘束部材及び押圧機構は、前記焼入れ対象物を拘束する拘束状態と拘束しない非拘束状態とを相互に切り替える、拘束焼入れ装置。
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