JP5098734B2 - Heat treatment method and heat treatment furnace for wire coil - Google Patents
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Description
本発明は、炭素鋼、特に軸受鋼などの高炭素鋼からなる線材コイルに球状化焼鈍などの熱処理を施す方法と該方法に用いられる熱処理炉に関する。 The present invention relates to a method for performing heat treatment such as spheroidizing annealing on a wire rod coil made of carbon steel, particularly high carbon steel such as bearing steel, and a heat treatment furnace used in the method.
従来、軸受鋼などの高炭素鋼からなる線材コイルに球状化焼鈍を施す場合、例えば、図4に示すような熱処理炉100を用いて線材コイルCLに球状化焼鈍を施すことがある。しかしながら、図4に示すような熱処理炉を用いて線材コイルに球状化焼鈍を施すと、線材コイル全体が所定の焼鈍温度(例えば780℃)に達するまでに十数時間を要するため、その間に多量のエネルギを消費するという問題があった。なお、図4中の符号6a,6b,6c,6dは熱源となるラジアントチューブである。
Conventionally, when spheroidizing annealing is performed on a wire coil made of high carbon steel such as bearing steel, for example, the spheroidizing annealing may be performed on the wire coil CL using a
このような問題を解決するため、C:0.8〜1.0重量%、Cr:0.9〜1.8重量%を少なくとも含有する軸受鋼を、抽出から仕上げ圧延に至る間、全断面内において温度がA1点〜Ac点の間にあるように制御して圧延することにより球状化組織を得るようにした軸受鋼の製造方法が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1に開示された方法によれば、仕上げ圧延後の球状化焼鈍工程を省略または短縮することが可能であるが、次のような問題点があった。すなわち、特許文献1に開示された方法では、圧延が低温になるため、圧延能力の高い圧延機を必要とし、これを既設の圧延機で実現しようとすると、圧延設備を改造して圧延機の能力を上げることで対処せざるを得ないため、圧延設備の改造に多大の費用を要するという問題点があった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多量のエネルギを消費することなく炭素鋼からなる線材コイルに短時間で熱処理を施すことのできる線材コイルの熱処理方法と該方法に用いられる熱処理炉を提供することである。
According to the method disclosed in Patent Document 1, it is possible to omit or shorten the spheroidizing annealing step after finish rolling, but there are the following problems. That is, in the method disclosed in Patent Document 1, since rolling is performed at a low temperature, a rolling mill having a high rolling capacity is required, and if this is to be realized with an existing rolling mill, the rolling equipment is modified by changing the rolling equipment. There is a problem that it requires a lot of cost to remodel the rolling equipment because it must be dealt with by increasing the capacity.
The present invention has been made in view of the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a wire coil heat treatment method capable of performing heat treatment in a short time on a wire coil made of carbon steel without consuming a large amount of energy. It is to provide a heat treatment furnace used in the method.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明の線材コイルの熱処理方法は、炭素鋼からなる線材コイルを熱処理炉の台座上に鉛直に載置して熱処理を施すに際して、前記台座上に載置された線材コイルを前記台座の周囲に配置された複数の線材コイル分割部材により複数のコイル部に分割した状態で前記線材コイルに熱処理を施すことを特徴とするものである。
請求項2に係る発明の熱処理炉は、炭素鋼からなる線材コイルに熱処理を施すときに用いられ、炉本体と、該炉本体内に設けられた台座とを備えた熱処理炉において、前記台座上に鉛直に載置された線材コイルを複数のコイル部に分割する複数の線材コイル分割機構を前記台座の周囲に配置したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, the wire coil heat treatment method according to the first aspect of the present invention provides a wire coil made of carbon steel that is vertically placed on a pedestal of a heat treatment furnace to perform heat treatment. A heat treatment is performed on the wire coil in a state where the placed wire coil is divided into a plurality of coil portions by a plurality of wire coil dividing members disposed around the pedestal.
A heat treatment furnace according to a second aspect of the invention is used when heat treating a wire coil made of carbon steel, and includes a furnace body and a pedestal provided in the furnace body. A plurality of wire coil dividing mechanisms that divide the wire coil placed vertically into a plurality of coil portions are arranged around the pedestal.
請求項1及び2に係る発明によれば、線材コイルを複数のコイル部に分割しないで熱処理を施した場合と比べて、炉本体内の高温ガスと接触する線材コイルの表面面積が増大し、炉内熱が線材コイルに入熱しやすくなる。これにより、球状化焼鈍などの熱処理を施す際に線材コイル全体が所定の熱処理温度に達するまでに長時間を要することがないので、多量のエネルギを消費することなく線材コイルに熱処理を施すことができる。
According to the invention according to
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2は本発明の第1実施形態に係る熱処理炉を示す図であり、本発明の第1実施形態に係る熱処理炉1は、炉本体2、台座3、台座駆動機構4および線材コイル分割機構5a,5bを備えて構成されている。
炉本体2は直方体形状に形成されており、この炉本体2の炉床部21上の所定位置には、加熱源であるラジアントチューブ6a,6b,6c,6dが設置されている。また、炉本体2は線材コイルCLを炉本体2内に搬入出するための開口22を有している。この開口22は炉本体2の前壁部23に形成されており、炉本体2の前壁部23には、開口22を開閉するための開閉扉7が上下方向にスライド可能に設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 are views showing a heat treatment furnace according to the first embodiment of the present invention. The heat treatment furnace 1 according to the first embodiment of the present invention includes a
The
台座3は炉本体2の炉床部中央に設けられ、台座駆動機構4により上下方向に駆動されるようになっている。また、台座3は線材コイルCLの外径より若干大きい直径で形成されており、この台座3の上面には、後述する線材コイル分割機構5a,5bの線材コイル分割部材51を受け入れる分割部材受入溝8a,8bが所定位置に形成されている。
線材コイル分割機構5a,5bは、台座3の周囲に互いに対向して配置されている。また、線材コイル分割機構5a,5bは台座3の上面に鉛直に載置された線材コイルCLを複数のコイル部に分割する線材コイル分割部材51と、この線材コイル分割部材51を線材コイルCLの径方向に駆動する駆動機構部52とからなり、線材コイル分割部材51は線材コイルCLの軸方向に沿ってほぼ櫛形に形成されている。
The
The wire
このような熱処理炉1を用いて線材コイルCLに球状化焼鈍などの熱処理を施す場合には、まず、熱処理炉1の炉本体2に線材コイルCLを搬入し、図3(a)に示すように、台座3の上面に線材コイルCLを鉛直に載置する。次に、線材コイル分割機構5a,5bの駆動機構部52を作動させて線材コイル分割部材51を台座3に接近させ、図3(b)に示すように、台座3の上面に載置された線材コイルCLを線材コイル分割機構5a,5bの線材コイル分割部材51により複数のコイル部に分割する。その後、図3(c)に示すように、台座駆動機構4を作動させて台座3を下降させ、この状態で線材コイルCLに熱処理を施す。
When heat treatment such as spheroidizing annealing is performed on the wire coil CL using such a heat treatment furnace 1, first, the wire coil CL is carried into the
このように、炭素鋼からなる線材コイルCLを熱処理炉1の台座3上に鉛直に載置して熱処理を施すに際して、台座3上に載置された線材コイルCLを台座3の周囲に配置された複数の線材コイル分割部材51により複数のコイル部に分割した状態で線材コイルCLに熱処理を施すと、線材コイルCLを複数のコイル部に分割しないで熱処理を施した場合と比べて、炉本体2内の高温ガスと接触する線材コイルCLの表面面積が増大し、炉内熱が線材コイルCLに入熱しやすくなる。これにより、球状化焼鈍などの熱処理を施す際に線材コイル全体が所定の熱処理温度に達するまでに長時間を要することがないので、多量のエネルギを消費することなく線材コイルCLに熱処理を施すことができる。
As described above, when the wire coil CL made of carbon steel is vertically placed on the
なお、軸受鋼からなる線材コイル(直径:12.5mm、重量:2トン)の球状化焼鈍を図4に示すような熱処理炉を用いて行い、線材コイル全体が780℃に加熱されるまでの加熱時間と冷却に要する時間を測定したところ、加熱時間が15時間、冷却時間が12時間であった。これに対し、軸受鋼からなる線材コイル(直径:12.5mm、重量:2トン)の球状化焼鈍を図1及び図2に示すような熱処理炉1を用いて球状化焼鈍を行い、線材コイル全体が780℃に加熱されるまでの加熱時間と冷却に要する時間を測定したところ、加熱時間が9時間、冷却時間が7時間であった。 In addition, the spheroidizing annealing of the wire coil (diameter: 12.5 mm, weight: 2 tons) made of bearing steel is performed using a heat treatment furnace as shown in FIG. 4, and the entire wire coil is heated to 780 ° C. When the heating time and the time required for cooling were measured, the heating time was 15 hours and the cooling time was 12 hours. On the other hand, spheroidizing annealing of a wire rod coil (diameter: 12.5 mm, weight: 2 tons) made of bearing steel is performed using a heat treatment furnace 1 as shown in FIGS. When the heating time until the whole was heated to 780 ° C. and the time required for cooling were measured, the heating time was 9 hours and the cooling time was 7 hours.
図1及び図2に示した本発明の第1実施形態では、線材コイルCLの熱処理時に用いられる熱処理炉として、台座3の周囲に二つの線材コイル分割機構5a,5bを配置したものを示したが、線材コイル分割機構の数は二つに限定されるものではなく、三つ以上であってもよい。
また、台座3上に載置された線材コイルCLを複数のコイル部に分割する線材コイル分割部材として、線材コイルCLの軸方向に沿ってほぼ櫛形に形成されたものを示したが、線材コイル分割部材の形状は特に限定されるものではない。
図1及び図2に示した本発明の第1実施形態では、線材コイルCLの熱処理時に用いられる熱処理炉として、台座駆動機構4を備えたものを示したが、本発明は台座駆動機構4を備えていない熱処理炉についても適用可能である。
In the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and FIG. 2, as a heat treatment furnace used at the time of heat treatment of the wire coil CL, two wire coil dividing
In addition, as the wire coil dividing member for dividing the wire coil CL placed on the
In the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and FIG. 2, the heat treatment furnace used for the heat treatment of the wire coil CL has been provided with the pedestal drive mechanism 4. The present invention can also be applied to a heat treatment furnace not provided.
CL 線材コイル
2 熱処理炉
21 炉床部
3 台座
4 台座駆動機構
5a,5b 線材コイル分割機構
51 線材コイル分割部材
52 駆動機構部
6a,6b,6c,6d ラジアントチューブ
7 扉
8a,8b 分割部材受入溝
CL
Claims (2)
前記台座上に載置された線材コイルを前記台座の周囲に配置された複数の線材コイル分割部材により複数のコイル部に分割した状態で前記線材コイルに熱処理を施すことを特徴とする線材コイルの熱処理方法。 When the wire coil made of carbon steel is placed vertically on the pedestal of the heat treatment furnace and subjected to heat treatment,
A heat treatment is performed on the wire coil in a state in which the wire coil placed on the pedestal is divided into a plurality of coil portions by a plurality of wire coil dividing members arranged around the pedestal. Heat treatment method.
前記台座上に鉛直に載置された線材コイルを複数のコイル部に分割する複数の線材コイル分割機構を前記台座の周囲に配置したことを特徴とする熱処理炉。 Used when heat treating a wire coil made of carbon steel, in a heat treatment furnace comprising a furnace body and a pedestal provided in the furnace body,
A heat treatment furnace characterized in that a plurality of wire coil dividing mechanisms for dividing a wire coil vertically mounted on the pedestal into a plurality of coil portions are arranged around the pedestal.
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