JPS58141323A - 焼入方法およびその装置 - Google Patents
焼入方法およびその装置Info
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- JPS58141323A JPS58141323A JP57019567A JP1956782A JPS58141323A JP S58141323 A JPS58141323 A JP S58141323A JP 57019567 A JP57019567 A JP 57019567A JP 1956782 A JP1956782 A JP 1956782A JP S58141323 A JPS58141323 A JP S58141323A
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- Japan
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- gas
- cooling
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/005—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium being a solid
-
- 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
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明線焼割れおよび歪の発生しやすφ金属材料からな
る機械部品の焼入方法およびその装置に関す・るもので
ある。
る機械部品の焼入方法およびその装置に関す・るもので
ある。
従来の液体と気体、例えば水と空気の混合噴流を噴出す
るノズルは2種負に大別することができる。その一つは
、液体を高圧(20〜150 kgZ備り化し、ノズル
の小孔から噴出する際に微粒化されるタイプの一流体噴
霧ノズルで、この−流体噴きノズルはデスケーリングな
どの目的に使用されるが、冷却用としてはほとんど使用
されていない。
るノズルは2種負に大別することができる。その一つは
、液体を高圧(20〜150 kgZ備り化し、ノズル
の小孔から噴出する際に微粒化されるタイプの一流体噴
霧ノズルで、この−流体噴きノズルはデスケーリングな
どの目的に使用されるが、冷却用としてはほとんど使用
されていない。
他の一つは第1図に示す二流体噴霧ノズルで、このノズ
ルは液体(水)1と気体(空気)4を混合基3へ導入し
、この混合基3で微粒化された噴l91は外チップ出口
6から噴出されて水−空気混合噴流(以下噴霧流と称す
)t−形成する。前記水1はニードルバルブ2により、
空気4はバルブ(図示せず)または円テップをNiL#
えることによシそれぞれ調節される。前記噴ll流中の
水滴径分布は82図つll−1≠具に示すように約5〜
20/Jmと非常に小さく、微粒化が良く行われている
。この噴霧流による冷却能力は比軟的に小さ−ので、特
に水冷付近の冷却能力を達成することは不可能である。
ルは液体(水)1と気体(空気)4を混合基3へ導入し
、この混合基3で微粒化された噴l91は外チップ出口
6から噴出されて水−空気混合噴流(以下噴霧流と称す
)t−形成する。前記水1はニードルバルブ2により、
空気4はバルブ(図示せず)または円テップをNiL#
えることによシそれぞれ調節される。前記噴ll流中の
水滴径分布は82図つll−1≠具に示すように約5〜
20/Jmと非常に小さく、微粒化が良く行われている
。この噴霧流による冷却能力は比軟的に小さ−ので、特
に水冷付近の冷却能力を達成することは不可能である。
上記のように構成され九ノズルでに、空気圧を水圧よシ
小さくしなければならなiはか9でなく、噴S流の性質
を自由に調節することが困龜で、かつ構造が複雑である
からコスト^となる。またニードルパルプを介して小さ
な隙間から水が噴出されるため、目詰りを生じやすく、
保守・点検に一点がわる。
小さくしなければならなiはか9でなく、噴S流の性質
を自由に調節することが困龜で、かつ構造が複雑である
からコスト^となる。またニードルパルプを介して小さ
な隙間から水が噴出されるため、目詰りを生じやすく、
保守・点検に一点がわる。
上記二流体噴霧ノズルI7c類似する噴霧ノズルを備え
る噴霧式焼入装置(%公開55−9926)では、噴霧
ノズルに対して水量および空気流量が固定されておシ、
冷却能力線噴霧ノズルと被焼入物体の冷却面との間の距
離を変えることにより#141Mされて−る。ところが
その噴霧ノズルは非常に多数設けられているため、被焼
入物体の形状が変化すると、これに対応して全ての噴霧
ノズルと冷却向との間の距離をセットし直すのに多大の
時間と労力を賛する欠点がある。
る噴霧式焼入装置(%公開55−9926)では、噴霧
ノズルに対して水量および空気流量が固定されておシ、
冷却能力線噴霧ノズルと被焼入物体の冷却面との間の距
離を変えることにより#141Mされて−る。ところが
その噴霧ノズルは非常に多数設けられているため、被焼
入物体の形状が変化すると、これに対応して全ての噴霧
ノズルと冷却向との間の距離をセットし直すのに多大の
時間と労力を賛する欠点がある。
通常、焼入冷却に要求される冷却能力は幅広く、これに
対し従来は空冷、油冷および水溶性油による冷却あるい
は水冷などの冷却方法で対処してiる。冷却剤が変れば
、冷却方法および冷却装置も変わるため、熱処理設備と
熱処理作業が繁雑になる要因となっている。また冷却能
力の黴iq*、例えば油冷と水冷の中間の冷却速度が必
要な場合、局所的な冷却および冷却過程において冷却速
度の変更が必要となる場合を生ずる。
対し従来は空冷、油冷および水溶性油による冷却あるい
は水冷などの冷却方法で対処してiる。冷却剤が変れば
、冷却方法および冷却装置も変わるため、熱処理設備と
熱処理作業が繁雑になる要因となっている。また冷却能
力の黴iq*、例えば油冷と水冷の中間の冷却速度が必
要な場合、局所的な冷却および冷却過程において冷却速
度の変更が必要となる場合を生ずる。
本発明は上記にかんがみ最適の冷却速度により、合理的
な焼入れを行って信頼性および耐久性を向上させること
を目的とするもので、液体と気体の混合噴流を噴出する
複数個のノズルを任意数のグループに分け、これらの各
グループのノズルから噴出される混合噴流を生成する液
体と気体との混合割合を調整し、この調整された混合噴
流によp被焼入物体の材質および形状に適合した冷却能
力を付与し、被焼入物体の表面の各焼入部に適正に焼入
れするようにし九ものである。
な焼入れを行って信頼性および耐久性を向上させること
を目的とするもので、液体と気体の混合噴流を噴出する
複数個のノズルを任意数のグループに分け、これらの各
グループのノズルから噴出される混合噴流を生成する液
体と気体との混合割合を調整し、この調整された混合噴
流によp被焼入物体の材質および形状に適合した冷却能
力を付与し、被焼入物体の表面の各焼入部に適正に焼入
れするようにし九ものである。
以下本発明の実施1PIlt図面につ−で説明する。
l43図において、10は駆動装置12によ〕回転され
る支持台11上に鉛直に取付けられた被焼入物体で、そ
の支持台11は焼入冷却過程において円周方向の焼むら
の発生を防止するために、5〜20rpm程・度の回@
数で回転される。13A〜IICは被焼入物体10を堆
シ囲む支持体14の内周壁における数段(図では3段)
の水平面円周上に任意数配置されたノズルで、これらの
ノズル18A〜13Cは任意数のグループに分けられて
いる。前記ノズル13λ〜130は第4図に示すように
水15の噴出する1〜2fの噴口17と、この噴口17
と同一平面に、かつ同心に設けられた空気16の噴出す
るリング状噴口18とからなシ、その両噴口17.18
から噴出された水と空気は混合して水−空気混合噴流1
9t−生成する。
る支持台11上に鉛直に取付けられた被焼入物体で、そ
の支持台11は焼入冷却過程において円周方向の焼むら
の発生を防止するために、5〜20rpm程・度の回@
数で回転される。13A〜IICは被焼入物体10を堆
シ囲む支持体14の内周壁における数段(図では3段)
の水平面円周上に任意数配置されたノズルで、これらの
ノズル18A〜13Cは任意数のグループに分けられて
いる。前記ノズル13λ〜130は第4図に示すように
水15の噴出する1〜2fの噴口17と、この噴口17
と同一平面に、かつ同心に設けられた空気16の噴出す
るリング状噴口18とからなシ、その両噴口17.18
から噴出された水と空気は混合して水−空気混合噴流1
9t−生成する。
前記りング状噴口18は騒音および振動を少なくする喪
めと、空気消費量を低減する丸めに、0.2〜0.7−
程度に設定されて−る。
めと、空気消費量を低減する丸めに、0.2〜0.7−
程度に設定されて−る。
上記のような噴口17,1gからなる二流体噴霧ノズル
で見られた水−空気混合噴流19中に含まれる水滴の直
径は、Jig−5図の縦書蝿岑奏≠示すように50〜2
00μmと大きく微粒化が余シ進んでいなioしたがっ
て前記混合噴流19による冷却能力は大であり、ノズル
と冷却面との距111を小さくすれば、水冷付近の冷却
能力も十分に達成することが可能である。
で見られた水−空気混合噴流19中に含まれる水滴の直
径は、Jig−5図の縦書蝿岑奏≠示すように50〜2
00μmと大きく微粒化が余シ進んでいなioしたがっ
て前記混合噴流19による冷却能力は大であり、ノズル
と冷却面との距111を小さくすれば、水冷付近の冷却
能力も十分に達成することが可能である。
前記ノズル13A〜13Co%水供給管20および空気
供給管21は各グループ毎に各果合簡弁24Aと電磁弁
25Aが設けられ、ま次果合簡23と空気供給i謳を接
続する糸路27には、流量調節弁24Bと゛電磁弁25
Bが設けられている。
供給管21は各グループ毎に各果合簡弁24Aと電磁弁
25Aが設けられ、ま次果合簡23と空気供給i謳を接
続する糸路27には、流量調節弁24Bと゛電磁弁25
Bが設けられている。
前記流j1a11節弁24A、24Bは予め決められた
冷却プログラムに対応した水流量および空気流量にし九
がって開閉さnる。
冷却プログラムに対応した水流量および空気流量にし九
がって開閉さnる。
上記プログラムは、例えは冷却開始時から30秒間は空
気のみ噴出する空冷期間とし、30秒から45秒までの
15秒間には水量15 t/jIllK(全流量で各ノ
ズルに均等に配分される)が噴出され、45秒から60
秒までの15秒間は水1lt5t/騙の冷却期間とし、
続く60秒から90秒までの30秒間は水を噴出させず
に空気だけを噴出させる空冷期間とするような時間割り
である。このような冷却プログラムは被焼入物体の材質
、形状および焼入仕様によシ決定されるが、伝熱計算お
よびその材質のCCT←=→曲線と、必要に応じて経験
に基づく試験体を用いた実験とから決定される。被焼入
物体の上手部と下半部に対するAなる場合には、ノズル
群を分割しておき、それぞれ異なった冷却プログラムを
実行させることにょシ目的を達成することができる。
気のみ噴出する空冷期間とし、30秒から45秒までの
15秒間には水量15 t/jIllK(全流量で各ノ
ズルに均等に配分される)が噴出され、45秒から60
秒までの15秒間は水1lt5t/騙の冷却期間とし、
続く60秒から90秒までの30秒間は水を噴出させず
に空気だけを噴出させる空冷期間とするような時間割り
である。このような冷却プログラムは被焼入物体の材質
、形状および焼入仕様によシ決定されるが、伝熱計算お
よびその材質のCCT←=→曲線と、必要に応じて経験
に基づく試験体を用いた実験とから決定される。被焼入
物体の上手部と下半部に対するAなる場合には、ノズル
群を分割しておき、それぞれ異なった冷却プログラムを
実行させることにょシ目的を達成することができる。
第7図は他の実施例を示すもので、この実施例は水平回
転軸を有する被焼入物体10に対して垂直なリング状体
28の内周面にノズル13を取付けた構造からなり、そ
のノズル13は任意数のグループに分けられ、各グルー
プのノズルから噴出された混合噴流を被焼入物体100
表面上の所要焼入個所へ噴射するように配列されている
。その他の構成は前記実施例と同様である。このように
構成された実施例は被焼入物体の焼入作業を自動化する
場合に好適である。
転軸を有する被焼入物体10に対して垂直なリング状体
28の内周面にノズル13を取付けた構造からなり、そ
のノズル13は任意数のグループに分けられ、各グルー
プのノズルから噴出された混合噴流を被焼入物体100
表面上の所要焼入個所へ噴射するように配列されている
。その他の構成は前記実施例と同様である。このように
構成された実施例は被焼入物体の焼入作業を自動化する
場合に好適である。
以上説明し九本発明によれば、次に列記する効果がある
。
。
(11ノズルから噴出される水量と空気流I11′fr
そ1ぞれ独立して微調整できるため、冷却能力を空冷か
ら水冷まで連続的に行うことが可能であるばかシでなく
、いかなる焼入冷却条件にも対応することができる。
そ1ぞれ独立して微調整できるため、冷却能力を空冷か
ら水冷まで連続的に行うことが可能であるばかシでなく
、いかなる焼入冷却条件にも対応することができる。
(2)ノズルを被焼入物体の所要焼入個所に対応して集
中的に配列することにより、局所焼入冷却が可能となっ
て合理的な焼入れを実施することができる。
中的に配列することにより、局所焼入冷却が可能となっ
て合理的な焼入れを実施することができる。
(3) ノズルから噴出する水−空気混合噴流の性状
を、タイマー、流量調節弁および電磁弁により随時に変
更することができるので、焼入冷却過程においても冷却
能力を変化させることが可能である。したがって焼割れ
発生がなく、焼入歪の少ない理想的な焼入れを実施する
ことにより、信頼性および耐久性を向上させることがで
きる。
を、タイマー、流量調節弁および電磁弁により随時に変
更することができるので、焼入冷却過程においても冷却
能力を変化させることが可能である。したがって焼割れ
発生がなく、焼入歪の少ない理想的な焼入れを実施する
ことにより、信頼性および耐久性を向上させることがで
きる。
(4)焼入冷却剤として高分子系液体の代シに水と空気
を使用することによシ、焼入作業の合理化と環境の改善
をはかると共に、廃油処理が不要となるから無公害の焼
入装置を実現できる。
を使用することによシ、焼入作業の合理化と環境の改善
をはかると共に、廃油処理が不要となるから無公害の焼
入装置を実現できる。
第1図は従来の二流体噴霧ノズルの断面図、第明の焼入
装置の一実施例を示す概略図、第4図は同実施例のノズ
ル断面図、第5図はIs4図のノズおよび気体の供給系
を示す図、纂7図は本発明に係わる他の実施例を示す概
略図である。 13.13A〜13C・・・ノズル、17・・・液体噴
出部、18・・・気体噴出部、19・・・混合噴流、2
2゜23・・・集合筒、24人、24B・・・流量調整
弁、25A、25B・・・電磁弁。 ′WJt 図 1 7′ ’IZ図 ¥J 3 図 第 4 邑 ゝ、 1′ ¥05 国 50借10″ トー4 ′115b 図
装置の一実施例を示す概略図、第4図は同実施例のノズ
ル断面図、第5図はIs4図のノズおよび気体の供給系
を示す図、纂7図は本発明に係わる他の実施例を示す概
略図である。 13.13A〜13C・・・ノズル、17・・・液体噴
出部、18・・・気体噴出部、19・・・混合噴流、2
2゜23・・・集合筒、24人、24B・・・流量調整
弁、25A、25B・・・電磁弁。 ′WJt 図 1 7′ ’IZ図 ¥J 3 図 第 4 邑 ゝ、 1′ ¥05 国 50借10″ トー4 ′115b 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、液体と気体の混合噴流を噴出する複数のノズルを任
意数のグループに分け、こnらの各グループのノズルか
ら噴出される混合噴流を生成する液体と気体との混合割
合を調整し、この調整された混合噴流によシ被焼入物体
の材質および形状に適合した冷却能力を付与し、被焼入
物体表面の各焼入部に適正に焼入するようにしたことを
特徴とする焼入方法。 2、各グループのノズルの液体噴出部および気体噴出部
へ供給する液体および気体の各流量を七tぞれ制御し、
焼入仕様から決定された冷却プログラムとおシの焼入れ
を行うことを特徴とする特許請求の範囲181項記載の
焼入方法。 3、同一平面上に同心に設けた液体噴出部と気体噴出部
からなり、かつ垂直環状面上または数段の水平環状面上
に配列した複数個のノズルからなる任意数のグループと
、これらの各グループのノズルの液体噴出部および気体
噴出部にそれぞれ連通すると共に、液体供給源および気
体供給源にそれぞれ連通する集合筒と、前記両供給源と
集合筒との間に設けた流量fI4節弁および電磁弁とを
備えることを%黴とする焼入装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57019567A JPS58141323A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 焼入方法およびその装置 |
FR838300781A FR2521712B1 (fr) | 1982-02-12 | 1983-01-19 | Procede et appareil pour refroidir brusquement un objet |
US06/459,148 US4509995A (en) | 1982-02-12 | 1983-01-19 | Method and apparatus for quenching |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57019567A JPS58141323A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 焼入方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58141323A true JPS58141323A (ja) | 1983-08-22 |
JPH034604B2 JPH034604B2 (ja) | 1991-01-23 |
Family
ID=12002864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57019567A Granted JPS58141323A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 焼入方法およびその装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4509995A (ja) |
JP (1) | JPS58141323A (ja) |
FR (1) | FR2521712B1 (ja) |
Cited By (2)
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CN110701869A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-17 | 徐州汉腾汽车科技有限公司 | 一种用于金属配件加工的降温装置 |
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CN101709360B (zh) * | 2009-12-07 | 2011-12-28 | 昆明理工大学 | 雾化气体淬火装置 |
JP5588661B2 (ja) * | 2009-12-11 | 2014-09-10 | 株式会社Ihi | ミスト冷却装置及び熱処理装置 |
JP5906005B2 (ja) | 2010-03-25 | 2016-04-20 | 株式会社Ihi | 熱処理方法 |
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CN115029522B (zh) * | 2022-03-29 | 2023-10-20 | 山东思科工业介质有限公司 | 一种喷射式缸套热处理自动化平台 |
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FR1204662A (fr) * | 1958-05-19 | 1960-01-27 | Creusot Forges Ateliers | Installation de trempe au gaz soufflé et au brouillard d'un liquide |
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-
1982
- 1982-02-12 JP JP57019567A patent/JPS58141323A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-19 FR FR838300781A patent/FR2521712B1/fr not_active Expired
- 1983-01-19 US US06/459,148 patent/US4509995A/en not_active Expired - Lifetime
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