JP3981574B2 - 誘導加熱による角部材の一面焼入方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角部材の一面を誘導加熱により焼入れする際に所要の一面のみを加熱し他の部分が加熱されないようにして焼入れする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
角部材の一面を誘導加熱焼入れする場合は移動焼入れが主流であるが、角部材が小さい場合は一発焼入れが好まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば図３、図４に示すように角部材１の一面Ａの全面を一発で誘導加熱すると、図に示すように焼入面Ａだけでなくその反対の面の角部Ｂまでが加熱される。このため角部Ｂまでが焼入れされて硬化するという不都合が生ずる。また、図４に示す角部材１を保持する治具２が鋼材などの電気抵抗の高い材料であると、誘導加熱の際に電位差により角部Ｂと治具２との間でスパークが発生するという問題点がある。
【０００４】
そこで本発明は、焼入れ面以外の面が加熱されないで、角部材の所要の一面のみを加熱焼入れする誘導加熱による角部材の一面焼入方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明者らは、実験を重ねた結果、上記の原因は角部材に誘導電流が発生して、図３に示すような電流Ｃが流れ、これにより角部Ｂが加熱されることを見出だした。
【０００６】
そこで発明者らは、図１に示すように角部材１の両端を加熱面Ａの裏側に配設した導電体３により短絡して、誘導電流Ｃが角部材１の裏面を流れないで導電体３を流れるようにすることにより角部材１の加熱面以外が加熱されないようにしたものである。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱による角部材の一面焼入方法は、角部材の一面を誘導加熱する際に、該角部材の長手方向の両端を加熱面の裏側に配設した導電体により短絡して、該角部材と該導電体とにより該角部材の加熱面の裏側に導電路を形成させて加熱面を誘導加熱することを特徴とするものである。
【０００８】
すなわち本発明の角部材の一面焼入方法は、角部材の加熱面の裏側に配設した導電体と角部材とにより導電路を形成することにより、角部材に発生する誘導電流を角部材の裏面に流さないで導電体に流れるようにして角部材の裏側の加熱を防止するものである。
【０００９】
前記導電体は、前記角部材の両端面を挟んで該角部材を保持する保持治具を形成することが、簡易な構造で目的を達成するために望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の１実施形態について具体的に説明する。図１は本発明の角部材の一面加熱焼入れに使用した治具の斜視図である。
【００１１】
図１において、治具１０にはベース１１上に固定把持部１２と可動把持部２２が設けられている。固定把持部１２はベース１１に固定され、可動把持部２２は図示しないエアシリンダなどの押圧手段によりベース１１上をスライドするようになっている。可動把持部２２はベース１１上面のくさび形のレール１１ａに案内されてベース１１上をスライドする。固定把持部１２と可動把持部２２の接触部は凹部１２ｃに凸部２２ｃが嵌合して可動把持部２２がスライドする。上記のベース１１、固定把持部１２及び可動把持部２２はすべて良導電体である銅により作られている。これにより、固定把持部１２と可動把持部２２が電気的に導通して連結される。
【００１２】
固定把持部１２と可動把持部２２には、それぞれ、接触部１２ａ，２２ａと受段１２ｂ，２２ｂが設けられ、可動把持部２２を開いた状態で固定把持部１２と可動把持部２２の間に角部材（以下ワークという）を受段１２ｂ，２２ｂの上に置き、図示しないエアシリンダなどの押圧手段により可動把持部２２を移動して接触部１２ａ，２２ａでワーク１の両端を挟む。
【００１３】
これにより、ワーク１の両端と固定把持部１２と可動把持部２２とで導電路が形成され、ワーク１の焼入れ面Ａを誘導加熱するとワーク１に発生する誘導電流は図のようにワーク１と固定把持部１２と可動把持部２２との間で流れるので、加熱面Ａ以外が誘導電流で加熱されることがない。
【００１４】
【実施例】
Ｓ４５Ｃの１０×１０×５０ｍｍの試料を用いて上記構成の治具及び従来治具を用いた場合について誘導加熱焼入れの比較を行った。焼入れ後の硬さ測定結果を図５に示す。図のｄ−ＤＥＦＧＨが焼入れ面、ｅ−ＤＥＦＧＨが底面である。図５から、本発明方法も従来方法も、焼入れ面ｄ−ＤＥＦＧＨの硬さは約Ｈｖ７２０で同等である。一方、底面ｅ−ＤＥＦＧＨの硬さは素材硬さのままでＨｖ２２０〜２４０程度であるが、従来方法の場合は、底面の角部ｅ−Ｄ、ｅ−Ｈの硬さがＨｖ６００になり角部が焼入れされていることが判る。またこの部分に誘導電流によるスパークの後がわずかに認められた。本方法の場合はこの底面の角部ｅ−Ｄ、ｅ−Ｈの硬さもＨｖ２２０程度で温度上昇がなく、その面も素材面のままで綺麗であった。
【００１５】
以上述べたように本発明の誘導加熱による角部材の一面焼入方法によれば、角部材の一面を誘導加熱する際に、加熱面の裏側に配設した導電体と角部材とにより導電路を形成させて角部材に発生する誘導電流を角部材の裏面に流れないで導電体に流れるようにして、角部材の裏側の加熱を防止するので、所要の加熱面以外の面が加熱されることがなく、従来方法のように裏面の角部が焼入れ硬化したり、保持用の治具との間にスパークが飛んでワークや治具を傷つけることがない。
【００１６】
また、本発明の方法では、角部材を保持する保持治具が導電体を形成するので、ワークを保持治具に設置するだけで上記目的が達成できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の誘導加熱による角部材の一面焼入方法によれば、簡易な方法で所要面だけが焼入れできるので、角部材の一面加熱焼入れの用途が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の誘導加熱による角部材の一面焼入方法を説明する図である。
【図２】 本発明実施形態の導電体を形成する焼入治具の図である。
【図３】 角部材を誘導加熱により焼入れする状態を説明する図である。
【図４】 角部材を誘導加熱により焼入れする状態を説明する図である。
【図５】 本発明実施例の焼入れ後の硬さ分布を示す図である。
【符号の説明】
１、 ワーク（角部材）、２、 保持治具、３ 導電体、１０ 治具、１１ ベース、１２ 固定把持部、２２ 可動把持部

Claims (2)

1. 角部材の一面を誘導加熱する際に、該角部材の長手方向の両端を加熱面の裏側に配設した導電体により短絡して、該角部材と該導電体とにより該角部材の加熱面の裏側に導電路を形成させて加熱面を誘導加熱することを特徴とする誘導加熱による角部材の一面焼入方法。
2. 前記導電体は、前記角部材の両端面を挟んで該角部材を保持する保持治具を形成することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱による角部材の一面焼入方法。

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