JPH05320742A - 円筒部品の２段誘導加熱熱処理方法 - Google Patents
円筒部品の２段誘導加熱熱処理方法Info
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- JPH05320742A JPH05320742A JP4150124A JP15012492A JPH05320742A JP H05320742 A JPH05320742 A JP H05320742A JP 4150124 A JP4150124 A JP 4150124A JP 15012492 A JP15012492 A JP 15012492A JP H05320742 A JPH05320742 A JP H05320742A
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- cylindrical part
- cooling
- cooling rate
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧式掘削機の車体、作業機を構成するブー
ム・アームおよびバケット間を回動自在に連結するピン
継ぎ手部におけるピンが遊嵌されるブッシュ等の円筒部
品に関する誘導加熱熱処理方法で、素材調質工程を省略
することによって製造コストを低減する。 【構成】 円筒部品の焼入表面側を誘導加熱することに
より、円筒部品全体がＡｃ3 変態点以上の温度で、該円
筒部品の焼入表面から非焼入表面までほぼ直線的に変化
する温度分布とする第１誘導加熱工程と、前記円筒部品
の焼入表面から所定焼入位置までが材料のＣＣＴ曲線に
おける臨界冷却速度より速い冷却速度となるように、冷
却水噴射装置により前記円筒部品を冷却する冷却工程
と、該冷却工程により非焼入表面が所定の硬度となる冷
却速度に制御するために非焼入表面を誘導加熱する第２
誘導加熱工程とよりなる。
ム・アームおよびバケット間を回動自在に連結するピン
継ぎ手部におけるピンが遊嵌されるブッシュ等の円筒部
品に関する誘導加熱熱処理方法で、素材調質工程を省略
することによって製造コストを低減する。 【構成】 円筒部品の焼入表面側を誘導加熱することに
より、円筒部品全体がＡｃ3 変態点以上の温度で、該円
筒部品の焼入表面から非焼入表面までほぼ直線的に変化
する温度分布とする第１誘導加熱工程と、前記円筒部品
の焼入表面から所定焼入位置までが材料のＣＣＴ曲線に
おける臨界冷却速度より速い冷却速度となるように、冷
却水噴射装置により前記円筒部品を冷却する冷却工程
と、該冷却工程により非焼入表面が所定の硬度となる冷
却速度に制御するために非焼入表面を誘導加熱する第２
誘導加熱工程とよりなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧式掘削機の車体、
作業機を構成するブーム・アームおよびバケット間を回
動自在に連結するピン継ぎ手部におけるピンが遊嵌され
るブッシュ等の円筒部品の誘導加熱熱処理方法、特に、
素材調質の工程を省略した円筒部品の２段誘導加熱熱処
理方法に関する。
作業機を構成するブーム・アームおよびバケット間を回
動自在に連結するピン継ぎ手部におけるピンが遊嵌され
るブッシュ等の円筒部品の誘導加熱熱処理方法、特に、
素材調質の工程を省略した円筒部品の２段誘導加熱熱処
理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は熱処理における冷却速度と冷却中
に起こる変態の関係を示す線図例であり、連続冷却変態
線図、またはＣＣＴ曲線（Ｃontinuous Ｃooling Ｔra
nsformation diagram ）と呼ばれる線図である。該ＣＣ
Ｔ曲線において、Ｂs （ベーナイト変態開始温度曲線の
鼻部であるＢ点を通る冷却速度ｂが実際の熱処理におい
て完全なマルテンサイト化が起こる臨界冷却速度とな
る。即ち、該臨界冷却速度ｂより速い冷却速度ａの場合
は、ＭS （マルテンサイト変態開始温度曲線）以下で完
全にマルテンサイト化される。一方、前記臨界冷却速度
ｂより遅い冷却速度ｃ，ｄ，ｅはそれぞれフェライト＋
ベーナイト＋マルテンサイト、フェライト＋パーライト
＋ベーナイト、フェライト＋パーライトとなり、不完全
焼入となってしまう。
に起こる変態の関係を示す線図例であり、連続冷却変態
線図、またはＣＣＴ曲線（Ｃontinuous Ｃooling Ｔra
nsformation diagram ）と呼ばれる線図である。該ＣＣ
Ｔ曲線において、Ｂs （ベーナイト変態開始温度曲線の
鼻部であるＢ点を通る冷却速度ｂが実際の熱処理におい
て完全なマルテンサイト化が起こる臨界冷却速度とな
る。即ち、該臨界冷却速度ｂより速い冷却速度ａの場合
は、ＭS （マルテンサイト変態開始温度曲線）以下で完
全にマルテンサイト化される。一方、前記臨界冷却速度
ｂより遅い冷却速度ｃ，ｄ，ｅはそれぞれフェライト＋
ベーナイト＋マルテンサイト、フェライト＋パーライト
＋ベーナイト、フェライト＋パーライトとなり、不完全
焼入となってしまう。
【０００３】図１は一般に行われる円筒部品の誘導加熱
熱処理装置を示す図で、１は誘導加熱型コイル、２は冷
却水噴射装置、３は前記冷却水噴射装置２付き誘導加熱
型コイル１を移動させるためのロッド、４は前記冷却水
噴射装置３より噴射される冷却水、５は円筒部品Ｗを固
定して矢印のように回転するテーブルである。従来、円
筒部品は素材調質により素地部を所定の硬度とし、完成
品加工後、図１に示す誘導加熱熱処理装置によって誘導
加熱熱処理を行うことにより製造していた。図１におい
て、テーブル５上に円筒部品Ｗを固定して矢印のように
回転させながら、前記円筒部品Ｗの中心部に配置され、
ロッド３に固定された誘導加熱型コイル１により前記円
筒部品Ｗの内表面をＡｃ3 変態点以上に加熱した後、前
記誘導加熱型コイル１に固定された冷却水噴射装置２か
ら噴射される冷却水４で冷却することにより焼入れし、
図示しない駆動装置により所定速度で上方、または下方
に駆動される前記ロッド３により、前記誘導加熱型コイ
ル１に固定された冷却水噴射装置２を前記円筒部品Ｗ内
で上下に移動することにより、該円筒部品Ｗを全体にわ
たって焼入れする。
熱処理装置を示す図で、１は誘導加熱型コイル、２は冷
却水噴射装置、３は前記冷却水噴射装置２付き誘導加熱
型コイル１を移動させるためのロッド、４は前記冷却水
噴射装置３より噴射される冷却水、５は円筒部品Ｗを固
定して矢印のように回転するテーブルである。従来、円
筒部品は素材調質により素地部を所定の硬度とし、完成
品加工後、図１に示す誘導加熱熱処理装置によって誘導
加熱熱処理を行うことにより製造していた。図１におい
て、テーブル５上に円筒部品Ｗを固定して矢印のように
回転させながら、前記円筒部品Ｗの中心部に配置され、
ロッド３に固定された誘導加熱型コイル１により前記円
筒部品Ｗの内表面をＡｃ3 変態点以上に加熱した後、前
記誘導加熱型コイル１に固定された冷却水噴射装置２か
ら噴射される冷却水４で冷却することにより焼入れし、
図示しない駆動装置により所定速度で上方、または下方
に駆動される前記ロッド３により、前記誘導加熱型コイ
ル１に固定された冷却水噴射装置２を前記円筒部品Ｗ内
で上下に移動することにより、該円筒部品Ｗを全体にわ
たって焼入れする。
【０００４】図５（Ａ）は、図１に示す誘導加熱熱処理
装置により加熱された、材質Ｓ５３Ｃの円筒部品Ｗの内
表面から外表面までの加熱温度分布を示す図である。前
記誘導加熱型ヒータ１を円筒部品Ｗの中心部において軸
方向に所定の速度で移動させると、誘導加熱の特性上、
円筒部品Ｗの内表面近傍部に高電流が流れるため、その
ジュール熱により図５のａ部に示すように内表面近傍部
が高温となる温度分布が得られる。しかも、前記誘導加
熱型ヒータ１に併置された冷却水噴射装置２により円筒
部品Ｗの内表面に冷却水を噴射すると、該円筒部品Ｗの
内表面は直接冷却されるため、該円筒部品Ｗの内表面お
よびその近傍の冷却速度が前記図３のＣＣＴ曲線に示す
臨界冷却速度より速い冷却速度となる。従って、前記円
筒部品Ｗの内表面およびその近傍部のオーステナイトは
前記図３におけるＭS 温度以下で完全にマルテンサイト
化されて、約ＨＲＣ５５以上の高い焼き入れ硬度が得ら
れる。
装置により加熱された、材質Ｓ５３Ｃの円筒部品Ｗの内
表面から外表面までの加熱温度分布を示す図である。前
記誘導加熱型ヒータ１を円筒部品Ｗの中心部において軸
方向に所定の速度で移動させると、誘導加熱の特性上、
円筒部品Ｗの内表面近傍部に高電流が流れるため、その
ジュール熱により図５のａ部に示すように内表面近傍部
が高温となる温度分布が得られる。しかも、前記誘導加
熱型ヒータ１に併置された冷却水噴射装置２により円筒
部品Ｗの内表面に冷却水を噴射すると、該円筒部品Ｗの
内表面は直接冷却されるため、該円筒部品Ｗの内表面お
よびその近傍の冷却速度が前記図３のＣＣＴ曲線に示す
臨界冷却速度より速い冷却速度となる。従って、前記円
筒部品Ｗの内表面およびその近傍部のオーステナイトは
前記図３におけるＭS 温度以下で完全にマルテンサイト
化されて、約ＨＲＣ５５以上の高い焼き入れ硬度が得ら
れる。
【０００５】このように、前記円筒部品Ｗの内表面から
外表面に至るに従い冷却速度は遅くなり、前記Ａｃ3 変
態点以上に加熱されている部分においては、前記図３の
ＣＣＴ曲線に示す臨界冷却速度より速い冷却となる部分
まで前記円筒部品Ｗの内表面とほぼ同じ硬い硬度となる
が、前記Ａｃ3 変態点以上に加熱されている部分におい
ても冷却水により直接冷却できないため、急激に前記臨
界冷却速度より遅い冷却になると共に、前記図５（Ａ）
に示すように温度分布が急激に低下しているため、硬度
分布も急激に低下し、特に前記図５（Ａ）におけるＡc1
変態点以下の加熱温度の部分になると、円筒部品Ｗは、
前工程の素材調質部分が高温で焼戻を受けた状態と素材
調質の焼戻がそのまま残存する状態となり、特に、誘導
加熱の影響を受けない外表面は素材調質の硬さのままで
ある。前記誘導加熱熱処理により図５（Ｂ）に示すよう
な硬度分布となる円筒部品Ｗが得られた。図５（Ｂ）に
おいて破線は素材調質の硬度を示す。
外表面に至るに従い冷却速度は遅くなり、前記Ａｃ3 変
態点以上に加熱されている部分においては、前記図３の
ＣＣＴ曲線に示す臨界冷却速度より速い冷却となる部分
まで前記円筒部品Ｗの内表面とほぼ同じ硬い硬度となる
が、前記Ａｃ3 変態点以上に加熱されている部分におい
ても冷却水により直接冷却できないため、急激に前記臨
界冷却速度より遅い冷却になると共に、前記図５（Ａ）
に示すように温度分布が急激に低下しているため、硬度
分布も急激に低下し、特に前記図５（Ａ）におけるＡc1
変態点以下の加熱温度の部分になると、円筒部品Ｗは、
前工程の素材調質部分が高温で焼戻を受けた状態と素材
調質の焼戻がそのまま残存する状態となり、特に、誘導
加熱の影響を受けない外表面は素材調質の硬さのままで
ある。前記誘導加熱熱処理により図５（Ｂ）に示すよう
な硬度分布となる円筒部品Ｗが得られた。図５（Ｂ）に
おいて破線は素材調質の硬度を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術におい
ては、誘導加熱熱処理工程の前に素材調質工程が必要で
あり、その分コストアップとなる欠点があった。また、
誘導加熱熱処理工程だけで円筒部品Ｗ全体を加熱後、焼
入れしても所定の硬度を得ることは可能であるが、焼き
割れを生じる問題があった。
ては、誘導加熱熱処理工程の前に素材調質工程が必要で
あり、その分コストアップとなる欠点があった。また、
誘導加熱熱処理工程だけで円筒部品Ｗ全体を加熱後、焼
入れしても所定の硬度を得ることは可能であるが、焼き
割れを生じる問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の技術
における欠点を解決するために成されたもので、円筒部
品の焼入表面側を誘導加熱することにより、円筒部品全
体がＡｃ3 変態点以上の温度で、該円筒部品の焼入表面
から非焼入表面までほぼ直線的に変化する温度分布とす
る第１誘導加熱工程と、前記円筒部品の焼入表面から所
定焼入位置までが材料のＣＣＴ曲線における臨界冷却速
度より速い冷却速度となるように、冷却水噴射装置によ
り前記円筒部品を冷却する冷却工程と、該冷却工程によ
り非焼入表面が所定の硬度となる冷却速度に制御するた
めに非焼入表面を誘導加熱する第２誘導加熱工程とより
なる。
における欠点を解決するために成されたもので、円筒部
品の焼入表面側を誘導加熱することにより、円筒部品全
体がＡｃ3 変態点以上の温度で、該円筒部品の焼入表面
から非焼入表面までほぼ直線的に変化する温度分布とす
る第１誘導加熱工程と、前記円筒部品の焼入表面から所
定焼入位置までが材料のＣＣＴ曲線における臨界冷却速
度より速い冷却速度となるように、冷却水噴射装置によ
り前記円筒部品を冷却する冷却工程と、該冷却工程によ
り非焼入表面が所定の硬度となる冷却速度に制御するた
めに非焼入表面を誘導加熱する第２誘導加熱工程とより
なる。
【０００８】
【作用】前記構成によれば、第１誘導加熱工程におい
て、円筒部品の焼入表面側を誘導加熱することにより、
円筒部品全体がＡｃ3 変態点以上の温度で、該円筒部品
の焼入表面から非焼入表面までほぼ直線的に変化する温
度分布となり、次に冷却水噴射装置により前記円筒部品
を冷却する冷却工程において、前記円筒部品の焼入表面
から所定焼入位置までが材料のＣＣＴ曲線における臨界
冷却速度より速い冷却速度となり、第２誘導加熱工程に
おいて、前記冷却工程により非焼入表面が所定の硬度に
なる冷却速度となるように非焼入表面を誘導加熱して制
御する。すなわち、前記ＣＣＴ曲線に示す臨界冷却速度
より速い冷却となる部分までのオーステナイトは完全に
マルテンサイト化され、前記円筒部品の焼入表面に近い
硬度となるが、該冷却工程と同時に、前記円筒部品の非
焼入表面は誘導加熱により緩やかな冷却速度に制御され
るため半焼入状態の所定硬度となる。該非焼入表面にお
ける冷却速度を緩慢化する効果は前記非焼入表面から焼
入表面に向かい徐々に減少するように作用する。前記Ａ
ｃ3 変態点以上の温度分布の部分であっても前記ＣＣＴ
曲線に示す臨界冷却速度より遅い冷却となる部分のオー
ステナイトは、ＭS 温度に至る前からパーライト化さ
れ、完全にマルテンサイト化される量は前記円筒部品の
非焼入表面側に向かって徐々に減少するため、前記円筒
部品の硬度も非焼入表面側に向かって徐々に減少する硬
度分布となる。
て、円筒部品の焼入表面側を誘導加熱することにより、
円筒部品全体がＡｃ3 変態点以上の温度で、該円筒部品
の焼入表面から非焼入表面までほぼ直線的に変化する温
度分布となり、次に冷却水噴射装置により前記円筒部品
を冷却する冷却工程において、前記円筒部品の焼入表面
から所定焼入位置までが材料のＣＣＴ曲線における臨界
冷却速度より速い冷却速度となり、第２誘導加熱工程に
おいて、前記冷却工程により非焼入表面が所定の硬度に
なる冷却速度となるように非焼入表面を誘導加熱して制
御する。すなわち、前記ＣＣＴ曲線に示す臨界冷却速度
より速い冷却となる部分までのオーステナイトは完全に
マルテンサイト化され、前記円筒部品の焼入表面に近い
硬度となるが、該冷却工程と同時に、前記円筒部品の非
焼入表面は誘導加熱により緩やかな冷却速度に制御され
るため半焼入状態の所定硬度となる。該非焼入表面にお
ける冷却速度を緩慢化する効果は前記非焼入表面から焼
入表面に向かい徐々に減少するように作用する。前記Ａ
ｃ3 変態点以上の温度分布の部分であっても前記ＣＣＴ
曲線に示す臨界冷却速度より遅い冷却となる部分のオー
ステナイトは、ＭS 温度に至る前からパーライト化さ
れ、完全にマルテンサイト化される量は前記円筒部品の
非焼入表面側に向かって徐々に減少するため、前記円筒
部品の硬度も非焼入表面側に向かって徐々に減少する硬
度分布となる。
【０００９】また、前記円筒部品の非焼入表面に近づく
に従って不完全焼入の程度が増加するため、冷却後の組
織は前記非焼入表面に近づくに従って部分マルテンサイ
ト、パーライト、フェライト、あるいはベーナイトの組
織が増加するようになる。従って、前記円筒部品の非焼
入表面側における冷却後の膨張を低減して焼割れ現象を
防止することができると共に、前記円筒部品の硬度も完
全にマルテンサイト化される部分から非焼入表面側に向
かって徐々に減少する硬度分布とすることができる。前
記円筒部品の温度は非焼入表面から焼入表面にわたって
Ａｃ3 変態点以上に加熱されているため、冷却後の硬度
は各位置の加熱温度に余り影響されずに、主に冷却水噴
射装置による冷却工程と、該冷却工程と同時に実施され
る第２誘導加熱工程による冷却速度によって決まるた
め、前記円筒部品における硬度分布の制御が容易とな
る。また、前記円筒部品の温度は全体的にＡｃ3 変態点
に近づけるように制御することが可能であるから、従来
の誘導加熱熱処理に比べ結晶粒を微細化することができ
と共に、焼入表面側の硬度は冷却速度によって制御可能
である。なお、本発明は焼入後、誘導加熱型ヒータを利
用して焼戻のために再加熱するようにすれば工程へのイ
ンライン化が可能となる。
に従って不完全焼入の程度が増加するため、冷却後の組
織は前記非焼入表面に近づくに従って部分マルテンサイ
ト、パーライト、フェライト、あるいはベーナイトの組
織が増加するようになる。従って、前記円筒部品の非焼
入表面側における冷却後の膨張を低減して焼割れ現象を
防止することができると共に、前記円筒部品の硬度も完
全にマルテンサイト化される部分から非焼入表面側に向
かって徐々に減少する硬度分布とすることができる。前
記円筒部品の温度は非焼入表面から焼入表面にわたって
Ａｃ3 変態点以上に加熱されているため、冷却後の硬度
は各位置の加熱温度に余り影響されずに、主に冷却水噴
射装置による冷却工程と、該冷却工程と同時に実施され
る第２誘導加熱工程による冷却速度によって決まるた
め、前記円筒部品における硬度分布の制御が容易とな
る。また、前記円筒部品の温度は全体的にＡｃ3 変態点
に近づけるように制御することが可能であるから、従来
の誘導加熱熱処理に比べ結晶粒を微細化することができ
と共に、焼入表面側の硬度は冷却速度によって制御可能
である。なお、本発明は焼入後、誘導加熱型ヒータを利
用して焼戻のために再加熱するようにすれば工程へのイ
ンライン化が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３に基づ
いて詳述する。図１は円筒部品の２段誘導加熱熱処理装
置を示す図で、前記図４の誘導加熱熱処理装置と共通の
部品には同じ符号を付して構成と作用の説明は省略す
る。図３は熱処理における冷却速度と冷却中に起こる変
態の関係を示す、連続冷却変態線図（ＣＣＴ曲線）であ
るが、前記従来の技術において説明したため構成および
作用の説明については省略する。図２は本発明の実施例
を示す図で、（Ａ）は図１に示す２段誘導加熱熱処理装
置により加熱された円筒部品Ｗの内表面から外表面まで
の加熱温度分布を示す図、（Ｂ）は図１に示す２段誘導
加熱熱処理装置による熱処理後における円筒部品の硬度
分布を示す図である。
いて詳述する。図１は円筒部品の２段誘導加熱熱処理装
置を示す図で、前記図４の誘導加熱熱処理装置と共通の
部品には同じ符号を付して構成と作用の説明は省略す
る。図３は熱処理における冷却速度と冷却中に起こる変
態の関係を示す、連続冷却変態線図（ＣＣＴ曲線）であ
るが、前記従来の技術において説明したため構成および
作用の説明については省略する。図２は本発明の実施例
を示す図で、（Ａ）は図１に示す２段誘導加熱熱処理装
置により加熱された円筒部品Ｗの内表面から外表面まで
の加熱温度分布を示す図、（Ｂ）は図１に示す２段誘導
加熱熱処理装置による熱処理後における円筒部品の硬度
分布を示す図である。
【００１１】図１は、前記図４において説明したよう
に、材質Ｓ５３Ｃの円筒部品Ｗの中心部において誘導加
熱型ヒータ１を軸方向に所定の速度ｖで移動させると、
誘導加熱の特性上、円筒部品Ｗの内表面近傍部に高電流
が流れるため、そのジュール熱により図５（Ａ）のａ部
に示すように内表面近傍部が高温となる温度分布が得ら
れる。該図５（Ａ）に示す温度分布に対し、本実施例に
おいては図２（Ａ）に示す温度分布とするため、前記第
１誘導加熱型ヒータ１の容量を比較的大きくすると共
に、該第１誘導加熱型ヒータ１の移動速度を遅くし、ま
た、第２誘導加熱型ヒータ６を固定した第２ロッドを前
記第１ロッドと同期して上下に移動させる。
に、材質Ｓ５３Ｃの円筒部品Ｗの中心部において誘導加
熱型ヒータ１を軸方向に所定の速度ｖで移動させると、
誘導加熱の特性上、円筒部品Ｗの内表面近傍部に高電流
が流れるため、そのジュール熱により図５（Ａ）のａ部
に示すように内表面近傍部が高温となる温度分布が得ら
れる。該図５（Ａ）に示す温度分布に対し、本実施例に
おいては図２（Ａ）に示す温度分布とするため、前記第
１誘導加熱型ヒータ１の容量を比較的大きくすると共
に、該第１誘導加熱型ヒータ１の移動速度を遅くし、ま
た、第２誘導加熱型ヒータ６を固定した第２ロッドを前
記第１ロッドと同期して上下に移動させる。
【００１２】次に前記第１誘導加熱型ヒータ１に固定し
た冷却水噴射装置２により前記円筒部品Ｗを冷却する冷
却工程において、前記円筒部品の焼入表面から所定焼入
位置までが、図３に示す材料のＣＣＴ曲線における臨界
冷却速度ｃより速い冷却速度ａ，ｂとなり、前記円筒部
品Ｗの外表面側では前記第１誘導加熱型ヒータ１と同期
して移動する、第２ロッド７に固定された第２誘導加熱
型ヒータ６により加熱されるため、図３に示す材料のＣ
ＣＴ曲線における臨界冷却速度ｃより遅い冷却速度ｄ，
ｅとなり、円筒部品Ｗの内表面側から外表面側に至るに
従って、前記円筒部品Ｗの冷却速度はｄからｅ方向に移
動する。従って、前記円筒部品Ｗの冷却速度が図３に示
す材料の臨界冷却速度ｃより速い冷却速度ａ，ｂとなる
部分におけるオーステナイトは前記図３におけるＭS 温
度以下で完全にマルテンサイト化されて、前記円筒部品
Ｗの内表面の硬度（約ＨＲＣ５５以上）とほぼ同じ硬い
焼き入れ硬度が得られる。
た冷却水噴射装置２により前記円筒部品Ｗを冷却する冷
却工程において、前記円筒部品の焼入表面から所定焼入
位置までが、図３に示す材料のＣＣＴ曲線における臨界
冷却速度ｃより速い冷却速度ａ，ｂとなり、前記円筒部
品Ｗの外表面側では前記第１誘導加熱型ヒータ１と同期
して移動する、第２ロッド７に固定された第２誘導加熱
型ヒータ６により加熱されるため、図３に示す材料のＣ
ＣＴ曲線における臨界冷却速度ｃより遅い冷却速度ｄ，
ｅとなり、円筒部品Ｗの内表面側から外表面側に至るに
従って、前記円筒部品Ｗの冷却速度はｄからｅ方向に移
動する。従って、前記円筒部品Ｗの冷却速度が図３に示
す材料の臨界冷却速度ｃより速い冷却速度ａ，ｂとなる
部分におけるオーステナイトは前記図３におけるＭS 温
度以下で完全にマルテンサイト化されて、前記円筒部品
Ｗの内表面の硬度（約ＨＲＣ５５以上）とほぼ同じ硬い
焼き入れ硬度が得られる。
【００１３】また、前記円筒部品Ｗの冷却速度が図３に
示す材料の臨界冷却速度ｃより遅い冷却速度ｄ，ｅとな
る部分におけるオーステナイトは、前記円筒部品Ｗの外
表面側に至るに従い冷却速度が徐々に遅くなるため、Ｍ
S 温度に至る前からパーライト化されて完全にマルテン
サイト化される量は徐々に減少し、不完全焼入となる程
度が増大する。従って、冷却後の前記円筒部品Ｗは外表
面側に至るに従い部分マルテンサイト、パーライト、フ
ェライト、あるいはベーナイトの組織となる程度が徐々
に増大するため硬度も徐々に減少する。前記冷却後の円
筒部品Ｗは外表面側に至るに従い部分マルテンサイト、
パーライト、フェライト、あるいはベーナイトの組織と
なる程度が徐々に増大するため、前記円筒部品の外表面
側における冷却後の膨張を低減して焼割れ現象を防止で
きると共に、内表面側に残留圧縮応力を付与することに
より強度を向上することができる。また、調質工程を省
略したにも係わらず、外表面では前記冷却速度を制御す
ることによって従来品と同じＨＲＣ３２程度の硬度を得
ることができた。前記のように、円筒部品Ｗの硬度は図
２（Ｂ）に示すような分布となった。なお、本実施例で
は円筒部品Ｗの内表面を第１誘導加熱型ヒータ１により
加熱しながら冷却装置２により冷却し、外表面を第２誘
導加熱型ヒータ６により加熱したが、該加熱方法を逆に
すれば前記円筒部品Ｗの外表面を焼入れし、内表面を不
完全焼入れすることができる。
示す材料の臨界冷却速度ｃより遅い冷却速度ｄ，ｅとな
る部分におけるオーステナイトは、前記円筒部品Ｗの外
表面側に至るに従い冷却速度が徐々に遅くなるため、Ｍ
S 温度に至る前からパーライト化されて完全にマルテン
サイト化される量は徐々に減少し、不完全焼入となる程
度が増大する。従って、冷却後の前記円筒部品Ｗは外表
面側に至るに従い部分マルテンサイト、パーライト、フ
ェライト、あるいはベーナイトの組織となる程度が徐々
に増大するため硬度も徐々に減少する。前記冷却後の円
筒部品Ｗは外表面側に至るに従い部分マルテンサイト、
パーライト、フェライト、あるいはベーナイトの組織と
なる程度が徐々に増大するため、前記円筒部品の外表面
側における冷却後の膨張を低減して焼割れ現象を防止で
きると共に、内表面側に残留圧縮応力を付与することに
より強度を向上することができる。また、調質工程を省
略したにも係わらず、外表面では前記冷却速度を制御す
ることによって従来品と同じＨＲＣ３２程度の硬度を得
ることができた。前記のように、円筒部品Ｗの硬度は図
２（Ｂ）に示すような分布となった。なお、本実施例で
は円筒部品Ｗの内表面を第１誘導加熱型ヒータ１により
加熱しながら冷却装置２により冷却し、外表面を第２誘
導加熱型ヒータ６により加熱したが、該加熱方法を逆に
すれば前記円筒部品Ｗの外表面を焼入れし、内表面を不
完全焼入れすることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によるときは
次のような効果を得ることができる。 （１） 従来、熱処理において非常識とされていた不完
全焼入を積極的に利用することにより、素材調質の工程
を省略して製造コストを低減することができる。 （２） 調質工程を省略したにも係わらず、外表面側で
は冷却速度を制御することによって所望の硬度を得るこ
とができる。 （３） 円筒部品の非焼入表面側を不完全焼入部とした
ので、引張残留応力が減少して焼き割れを防止すること
ができる。
次のような効果を得ることができる。 （１） 従来、熱処理において非常識とされていた不完
全焼入を積極的に利用することにより、素材調質の工程
を省略して製造コストを低減することができる。 （２） 調質工程を省略したにも係わらず、外表面側で
は冷却速度を制御することによって所望の硬度を得るこ
とができる。 （３） 円筒部品の非焼入表面側を不完全焼入部とした
ので、引張残留応力が減少して焼き割れを防止すること
ができる。
【図１】円筒部品の２段誘導加熱熱処理装置を示す図で
ある。
ある。
【図２】（Ａ）は本発明の実施例における円筒部品の加
熱温度分布を示す図である。（Ｂ）は本発明の実施例に
おける熱処理後における円筒部品の硬度分布を示す図で
ある。
熱温度分布を示す図である。（Ｂ）は本発明の実施例に
おける熱処理後における円筒部品の硬度分布を示す図で
ある。
【図３】熱処理における冷却速度と冷却中に起こる変態
の関係を示す、連続冷却変態線図である。
の関係を示す、連続冷却変態線図である。
【図４】従来の技術における円筒部品の誘導加熱熱処理
装置を示す図である。
装置を示す図である。
【図５】（Ａ）は従来の技術における円筒部品の加熱温
度分布を示す図である。（Ｂ）は従来の技術の熱処理後
における円筒部品の硬度分布を示す図である。
度分布を示す図である。（Ｂ）は従来の技術の熱処理後
における円筒部品の硬度分布を示す図である。
１ 第１誘導加熱型コイル ５ テーブル ２ 冷却水噴射装置 ６ 第２誘導
加熱型コイル ３ 第１ロッド ７ 第２ロッ
ド ４ 冷却水 Ｗ 円筒部品
加熱型コイル ３ 第１ロッド ７ 第２ロッ
ド ４ 冷却水 Ｗ 円筒部品
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒部品の焼入表面側を誘導加熱するこ
とにより、円筒部品全体がＡｃ3 変態点以上の温度で、
該円筒部品の焼入表面から非焼入表面までほぼ直線的に
変化する温度分布とする第１誘導加熱工程と、前記円筒
部品の焼入表面から所定焼入位置までが材料のＣＣＴ曲
線における臨界冷却速度より速い冷却速度となるよう
に、冷却水噴射装置により前記円筒部品を冷却する冷却
工程と、該冷却工程により非焼入表面が所定の硬度とな
る冷却速度に制御するために非焼入表面を誘導加熱する
第２誘導加熱工程とよりなる円筒部品の２段誘導加熱熱
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150124A JPH05320742A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 円筒部品の２段誘導加熱熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150124A JPH05320742A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 円筒部品の２段誘導加熱熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320742A true JPH05320742A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=15490009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4150124A Pending JPH05320742A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 円筒部品の２段誘導加熱熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05320742A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007014637A1 (de) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Ab Skf | Vorrichtung zum induktiven Erwärmen von ringförmigen Bauteilen |
| JP2009052085A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Komatsu Ltd | 管状部材の製造方法及び管状部材 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP4150124A patent/JPH05320742A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007014637A1 (de) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Ab Skf | Vorrichtung zum induktiven Erwärmen von ringförmigen Bauteilen |
| JP2009052085A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Komatsu Ltd | 管状部材の製造方法及び管状部材 |
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