JP2582246B2 - 回転体の焼入れ冷却方法 - Google Patents
回転体の焼入れ冷却方法Info
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- JP2582246B2 JP2582246B2 JP61125675A JP12567586A JP2582246B2 JP 2582246 B2 JP2582246 B2 JP 2582246B2 JP 61125675 A JP61125675 A JP 61125675A JP 12567586 A JP12567586 A JP 12567586A JP 2582246 B2 JP2582246 B2 JP 2582246B2
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- Japan
- Prior art keywords
- cooling fluid
- peripheral surface
- quenching
- work
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
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- 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
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は軸部材や筒部材等の周面を、軸方向沿いに比
較的幅広くワンシヨツト焼入れする場合の冷却方法に関
し、周面が平行周面，非平行周面………例えばプーリや
Ｖローラ等………の別を問わず適用される回転体の焼入
れ冷却方法に関する。
較的幅広くワンシヨツト焼入れする場合の冷却方法に関
し、周面が平行周面，非平行周面………例えばプーリや
Ｖローラ等………の別を問わず適用される回転体の焼入
れ冷却方法に関する。
（従来の技術） 比較的短尺の軸部材や筒部材等（以下ワークと云う）
の周面をワンシヨツト焼入れする従来方法の一例として
は、例えば第３図（ａ）に示すように、上・下変位可能
な回転テーブルＴ上にワークＷを載置し、加熱時にはテ
ーブルＴを上方変位させてワークＷが加熱コイルＣの巻
回内に位置するようにし、ワークＷを回転状態下で加熱
する。ワークＷの周面が所定焼入れ温度に昇温した時点
で回転テーブルＴを下方変位させ、ワークＷを環状冷却
ジヤケツトＪ′の環内に位置せしめ、上記冷却ジヤケツ
トＪ′の内周面に孔設されている冷却流体噴射孔から噴
射される冷却液を回転状態下のワークＷ周面に射衝せし
めて急冷する。
の周面をワンシヨツト焼入れする従来方法の一例として
は、例えば第３図（ａ）に示すように、上・下変位可能
な回転テーブルＴ上にワークＷを載置し、加熱時にはテ
ーブルＴを上方変位させてワークＷが加熱コイルＣの巻
回内に位置するようにし、ワークＷを回転状態下で加熱
する。ワークＷの周面が所定焼入れ温度に昇温した時点
で回転テーブルＴを下方変位させ、ワークＷを環状冷却
ジヤケツトＪ′の環内に位置せしめ、上記冷却ジヤケツ
トＪ′の内周面に孔設されている冷却流体噴射孔から噴
射される冷却液を回転状態下のワークＷ周面に射衝せし
めて急冷する。
また、長尺の軸部材や筒部材等であつても、長手方向
焼入れ範囲が移動焼入れする程の長さ範囲ではない場合
には、第３図（ｂ）に示すようにワンシヨツト焼入れが
実施される。この場合は、センタ支持されて回転するワ
ークＷの被焼入れ周面Ｈを加熱コイルＣの巻回内に位置
させて加熱した後、相対移動により環状を呈した冷却ジ
ヤケツトＪ′の環内に位置させて冷却する。
焼入れ範囲が移動焼入れする程の長さ範囲ではない場合
には、第３図（ｂ）に示すようにワンシヨツト焼入れが
実施される。この場合は、センタ支持されて回転するワ
ークＷの被焼入れ周面Ｈを加熱コイルＣの巻回内に位置
させて加熱した後、相対移動により環状を呈した冷却ジ
ヤケツトＪ′の環内に位置させて冷却する。
（従来技術に存する問題点） ワンシヨツト焼入れでは、ワークＷの長手方向に沿う
焼入れ幅が狭小な場合には何等の問題も生じないが、上
記第３図（ａ）および（ｂ）の如く、焼入れ幅がある程
度の幅をもつているワークＷの場合には、焼きむらが屡
発生し、幅方向の均一焼入れが達成されない虞があつ
た。
焼入れ幅が狭小な場合には何等の問題も生じないが、上
記第３図（ａ）および（ｂ）の如く、焼入れ幅がある程
度の幅をもつているワークＷの場合には、焼きむらが屡
発生し、幅方向の均一焼入れが達成されない虞があつ
た。
ところで、経験上知られている焼きむらの発生原因
は、ワークＷの表面に局部的に蒸気膜が生成し、後続す
る冷却流体による当該部分の冷却が阻害されるにあると
されている。
は、ワークＷの表面に局部的に蒸気膜が生成し、後続す
る冷却流体による当該部分の冷却が阻害されるにあると
されている。
しかし、蒸気膜を破るだけの噴射圧で冷却流体の噴射
をし、蒸気膜を流し去るためにワークＷを回転させ冷却
を実行しているいるにも拘わらず焼きむらの発生が現実
にあり、特に周面が非平行周面の場合には多発の虞があ
るので、対策が希求されていた。
をし、蒸気膜を流し去るためにワークＷを回転させ冷却
を実行しているいるにも拘わらず焼きむらの発生が現実
にあり、特に周面が非平行周面の場合には多発の虞があ
るので、対策が希求されていた。
（発明の目的） 本発明は焼入れ幅がある程度広いワークＷの周面をワ
ンシヨツト焼入れする場合の従来方法に存する問題点を
解消するためになされたもので、ワークＷの周面を焼入
れ幅全幅にわたり均一焼入れすることが可能な回転体の
焼入れ冷却方法を提供することを目的とする。
ンシヨツト焼入れする場合の従来方法に存する問題点を
解消するためになされたもので、ワークＷの周面を焼入
れ幅全幅にわたり均一焼入れすることが可能な回転体の
焼入れ冷却方法を提供することを目的とする。
（発明に至る経過） 本発明者は本発明を完成する過程において、従来の環
状を呈する冷却ジヤケツトＪ′から噴射される冷却流体
の振舞について考察した。
状を呈する冷却ジヤケツトＪ′から噴射される冷却流体
の振舞について考察した。
第３図（ａ）の場合には、冷却流体はワークＷ周面を
射衝後、矢印で示す如く周面上部側では上方端面沿いに
逸出し、下部側では端縁から直ちに流下し、また中央部
では下部側の後続噴射される冷却流体の噴射圧で流下が
妨げられる傾向がみられる。
射衝後、矢印で示す如く周面上部側では上方端面沿いに
逸出し、下部側では端縁から直ちに流下し、また中央部
では下部側の後続噴射される冷却流体の噴射圧で流下が
妨げられる傾向がみられる。
また第３図（ｂ）の場合には、冷却流体はワークＷ周
面を射衝後、矢印で示す如く下部側ではワークＷの周面
沿いに直ちに流下するが、周面上部側では中央部側の後
続噴射される冷却流体の噴射圧で流下で妨げられて冷却
ジヤケツトＪ′の上方に盛り上がつて流出が妨げられ、
また中央部側でも下部側の後続噴射される冷却流体の噴
射圧で流下が妨げられる傾向がみられる。
面を射衝後、矢印で示す如く下部側ではワークＷの周面
沿いに直ちに流下するが、周面上部側では中央部側の後
続噴射される冷却流体の噴射圧で流下で妨げられて冷却
ジヤケツトＪ′の上方に盛り上がつて流出が妨げられ、
また中央部側でも下部側の後続噴射される冷却流体の噴
射圧で流下が妨げられる傾向がみられる。
而して、冷却流体が逸出ないし流出を妨げられると、
ワークＷ表面に生成した蒸気膜が滞留する冷却流体によ
り温存され易くなり、焼きむらを生じさせるものと判断
し、ワークＷ周面を射衝後の冷却流体が速やかに，かつ
半径方向へ均一に脱出可能であれば、焼きむらの発生を
絶無とし得ると推論し、本発明を完成させた。
ワークＷ表面に生成した蒸気膜が滞留する冷却流体によ
り温存され易くなり、焼きむらを生じさせるものと判断
し、ワークＷ周面を射衝後の冷却流体が速やかに，かつ
半径方向へ均一に脱出可能であれば、焼きむらの発生を
絶無とし得ると推論し、本発明を完成させた。
（発明の構成） 本発明の構成は、 （１）軸回転する部材である回転体の周面を軸方向沿い
に比較的幅広くワンショット焼入れする場合の加熱に続
く急冷において、 （２）軸回転する上記部材の軸線と平行する軸線をもつ
筒体からなる複数の冷却器を、上記部材の周面と所定間
隔を隔てる円周上に、相隣るもの同志間に所定間隔を維
持するごとく等角度で配設し、 （３）該冷却器それぞれの部材対向壁面に孔設した冷却
流体噴射孔から噴射される冷却流体の部材周面射衝範囲
が相隣る射衝範囲と所定間隔を維持する如く構成し、 （４）上記部材を回転させながら該部材の周面に上記冷
却流体噴射孔から冷却流体を射衝することによって、該
部材周面を射衝した後の冷却流体が上記部材周面沿いに
回転後方側へ送られ、相隣る冷却器間の間隙から脱出す
るように設定した ことを特徴とする回転体の焼入れ冷却方法にある。
に比較的幅広くワンショット焼入れする場合の加熱に続
く急冷において、 （２）軸回転する上記部材の軸線と平行する軸線をもつ
筒体からなる複数の冷却器を、上記部材の周面と所定間
隔を隔てる円周上に、相隣るもの同志間に所定間隔を維
持するごとく等角度で配設し、 （３）該冷却器それぞれの部材対向壁面に孔設した冷却
流体噴射孔から噴射される冷却流体の部材周面射衝範囲
が相隣る射衝範囲と所定間隔を維持する如く構成し、 （４）上記部材を回転させながら該部材の周面に上記冷
却流体噴射孔から冷却流体を射衝することによって、該
部材周面を射衝した後の冷却流体が上記部材周面沿いに
回転後方側へ送られ、相隣る冷却器間の間隙から脱出す
るように設定した ことを特徴とする回転体の焼入れ冷却方法にある。
（発明の作用） 本発明は、軸回転する部材の周面を射衝した後の冷却
流体を後続する冷却流体に邪魔されることなく、直ちに
半径方向へ均等に脱出せしめる作用がある。
流体を後続する冷却流体に邪魔されることなく、直ちに
半径方向へ均等に脱出せしめる作用がある。
（実施例） 本発明を第１図（ａ）および（ｂ）に示す一実施例に
従つて詳述する。
従つて詳述する。
図において、Ｗは軸回転する部材である回転体からな
るワーク,Cは加熱コイル,Tは回転テーブルであり、J1〜
8Jそれぞれは加熱コイルＣの下方に配置された冷却器で
ある。当該冷却器は回転テーブルＴが下方変位位置をと
る場合の当該テーブルＴ上に載置されたワークＷの周面
と所定間隔を隔てる円周上に45゜の角度をもつて配置さ
れ、本実施例では円筒状を呈しており、相隣る冷却器同
志の間に所定間隔が維持される如き所定径を具えるとと
もに、焼入れ幅に対応する長さを具え、軸線をワークＷ
の軸線と平行させている。冷却器１〜８それぞれには、
ｓとして示す冷却流体噴射孔がワークＷ対向周面側に複
数孔設されている。而して、当該冷却流体噴射孔ｓから
噴射される冷却流体のワークＷ周上の射衝範囲は、ワー
クＷが停止状態下であれば、それぞれQ1〜Q8とてし示す
範囲となる如く、逆に言えば相隣る射衝範囲Ｑ間に冷却
流体の射衝を受けない範囲g1〜g8が存在する如くに構成
してある。
るワーク,Cは加熱コイル,Tは回転テーブルであり、J1〜
8Jそれぞれは加熱コイルＣの下方に配置された冷却器で
ある。当該冷却器は回転テーブルＴが下方変位位置をと
る場合の当該テーブルＴ上に載置されたワークＷの周面
と所定間隔を隔てる円周上に45゜の角度をもつて配置さ
れ、本実施例では円筒状を呈しており、相隣る冷却器同
志の間に所定間隔が維持される如き所定径を具えるとと
もに、焼入れ幅に対応する長さを具え、軸線をワークＷ
の軸線と平行させている。冷却器１〜８それぞれには、
ｓとして示す冷却流体噴射孔がワークＷ対向周面側に複
数孔設されている。而して、当該冷却流体噴射孔ｓから
噴射される冷却流体のワークＷ周上の射衝範囲は、ワー
クＷが停止状態下であれば、それぞれQ1〜Q8とてし示す
範囲となる如く、逆に言えば相隣る射衝範囲Ｑ間に冷却
流体の射衝を受けない範囲g1〜g8が存在する如くに構成
してある。
それ故、焼入れ冷却時にはワークＷは第１図（ｃ）に
示す如く矢印ａに従つて回転中であり、当該回転中のワ
ークＷに向かつて噴射された冷却流体は、ワークＷの周
面Ｑを射衝後、矢印に従つて周面沿いに回転後方側へ送
られ、次いで冷却流体の噴射を受けない範囲ｇの周面に
至り、後続する冷却流体の噴射圧から開放されて半径方
向へ流出することとなる。換言すれば、ワークＷの周面
Ｑを射衝後の冷却流体は従来の如くワークＷないし環状
の冷却器Ｊ′の上・下端面方向からは殆ど流出せず、ほ
ぼ即時に半径方向へ順次流出することとなる。
示す如く矢印ａに従つて回転中であり、当該回転中のワ
ークＷに向かつて噴射された冷却流体は、ワークＷの周
面Ｑを射衝後、矢印に従つて周面沿いに回転後方側へ送
られ、次いで冷却流体の噴射を受けない範囲ｇの周面に
至り、後続する冷却流体の噴射圧から開放されて半径方
向へ流出することとなる。換言すれば、ワークＷの周面
Ｑを射衝後の冷却流体は従来の如くワークＷないし環状
の冷却器Ｊ′の上・下端面方向からは殆ど流出せず、ほ
ぼ即時に半径方向へ順次流出することとなる。
従つて、ワークＷの周面が平行面であろうと非平行面
であろうとに関係なく、ワークＷの加熱温度および加熱
深さが所定に維持されている限り、被加熱面は幅方向均
一な条件で急冷焼入れされる。
であろうとに関係なく、ワークＷの加熱温度および加熱
深さが所定に維持されている限り、被加熱面は幅方向均
一な条件で急冷焼入れされる。
（実験例） 本発明者は、本発明の効果を確認するため、以下に示
す実験を行つた。
す実験を行つた。
☆供試体:Vローラ 材質;S45C 寸法；大径部 φ250mm 小径部 φ190mm 軸長さ 250mm ☆熱処理：上記供試体に下記条件に従つた焼入れ・焼戻
しを施した。
しを施した。
焼入れ；第２図（ａ）にＣとして示す５巻回の加熱コイ
ルを用いて加熱したのち、本発明に従つた冷却を実施
し、二重斜線Ｈで示される焼入れ層の形成を図つた。
ルを用いて加熱したのち、本発明に従つた冷却を実施
し、二重斜線Ｈで示される焼入れ層の形成を図つた。
電 源 3KHz・540KW 加熱時間 60sec 冷却流体 P.V.A0.1％溶液 焼戻し；電気炉焼戻し 温 度 300℃ 時 間 3Hr ☆確性試験：上記熱処理が施された供試体を硬さ測定試
験に付した。測定位置を第２図（ｂ）にイ，ロ，ハとし
て示す。
験に付した。測定位置を第２図（ｂ）にイ，ロ，ハとし
て示す。
試験結果を縦軸に硬さ（Hv），横軸に表面からの距離
（mm）をとつたグラフ上に求めた。第２図（ｃ）は位置
イの硬さ曲線を、また第２図（ｄ）は位置ロおよびハの
硬さ曲線を示す。
（mm）をとつたグラフ上に求めた。第２図（ｃ）は位置
イの硬さ曲線を、また第２図（ｄ）は位置ロおよびハの
硬さ曲線を示す。
第２図（ｃ）および（ｄ）から全幅方向にわたり均一
な焼入れ層の形成が確認された。
な焼入れ層の形成が確認された。
上記実験結果から、従来冷却方法によつた場合には、
両端面側より窪んでいて冷却流体が滞留し易く、従つて
焼きむらの発生の虞が多分にあつた供試体の中央部も、
本発明方法では冷却流体の滞留がなく、周面射衝後の冷
却流体は全幅方向にわたり直ちに半径方向へ流出し、そ
の結果として全幅方向で焼入れ層の均一性が保証される
ことが確認された。
両端面側より窪んでいて冷却流体が滞留し易く、従つて
焼きむらの発生の虞が多分にあつた供試体の中央部も、
本発明方法では冷却流体の滞留がなく、周面射衝後の冷
却流体は全幅方向にわたり直ちに半径方向へ流出し、そ
の結果として全幅方向で焼入れ層の均一性が保証される
ことが確認された。
（他の実施例） 上記実施例では、冷却器Ｊを８個用いて45゜の角度で
配置したが、冷却器Ｊの数はワークＷの外径に応じて…
……例えば外形が大ならば多く、小ならば少なく………
増減することとなる。
配置したが、冷却器Ｊの数はワークＷの外径に応じて…
……例えば外形が大ならば多く、小ならば少なく………
増減することとなる。
また、冷却器Ｊの形状は円筒に限らず、角形であつて
も支障はない。
も支障はない。
（発明の効果） 本発明によれば、焼入れ幅がある程度広い回転体周面
のワンシヨツト焼入れは、確実に焼入れ幅全幅にわたり
均一な焼入れ仕上がりが確保されることとなり、焼入れ
技術向上に貢献するところ甚大である。
のワンシヨツト焼入れは、確実に焼入れ幅全幅にわたり
均一な焼入れ仕上がりが確保されることとなり、焼入れ
技術向上に貢献するところ甚大である。
第１図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明回転体の焼
入れ冷却方法に従つた一実施例装置の一部断面正面図お
よび平面図、第１図（ｃ）は本発明における冷却流体の
振舞を示す部分平面図、第２図（ａ）は実験例における
供試体の焼入れ状態を示す一部断面正面図、第２図
（ｂ）は硬さ測定位置を示す供試体の部分断面図、第２
図（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ硬さ測定試験結果を示
す線図、第３図（ａ）および（ｂ）は従来焼入れ冷却方
法を示す正面図である。
入れ冷却方法に従つた一実施例装置の一部断面正面図お
よび平面図、第１図（ｃ）は本発明における冷却流体の
振舞を示す部分平面図、第２図（ａ）は実験例における
供試体の焼入れ状態を示す一部断面正面図、第２図
（ｂ）は硬さ測定位置を示す供試体の部分断面図、第２
図（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ硬さ測定試験結果を示
す線図、第３図（ａ）および（ｂ）は従来焼入れ冷却方
法を示す正面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】軸回転する部材である回転体の周面を軸方
向沿いに比較的幅広くワンショット焼入れする場合の加
熱に続く急冷において、軸回転する上記部材の軸線と平
行する軸線をもつ筒体からなる複数の冷却器を、上記部
材の周面と所定間隔を隔てる円周上に、相隣るもの同志
間に所定間隔を維持するごとく等角度で配設し、該冷却
器それぞれの部材対向壁面に孔設した冷却流体噴射孔か
ら噴射される冷却流体の部材周面射衝範囲が相隣る射衝
範囲と所定間隔を維持する如く構成し、上記部材を回転
させながら該部材の周面に上記冷却流体噴射孔から冷却
流体を射衝することによって、該部材周面を射衝した後
の冷却流体が上記部材周面沿いに回転後方側へ送られ、
相隣る冷却器間の間隙から脱出するように設定したこと
を特徴とする回転体の焼入れ冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125675A JP2582246B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 回転体の焼入れ冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125675A JP2582246B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 回転体の焼入れ冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284012A JPS62284012A (ja) | 1987-12-09 |
| JP2582246B2 true JP2582246B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=14915876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61125675A Expired - Lifetime JP2582246B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 回転体の焼入れ冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582246B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0762426A (ja) * | 1993-08-19 | 1995-03-07 | Nishihira:Kk | 軸状ワークの焼き入れ冷却方法及びその装置 |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP61125675A patent/JP2582246B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62284012A (ja) | 1987-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |