JPH03243715A - 小物部品の熱処理方法および熱処理装置 - Google Patents
小物部品の熱処理方法および熱処理装置Info
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- JPH03243715A JPH03243715A JP4048290A JP4048290A JPH03243715A JP H03243715 A JPH03243715 A JP H03243715A JP 4048290 A JP4048290 A JP 4048290A JP 4048290 A JP4048290 A JP 4048290A JP H03243715 A JPH03243715 A JP H03243715A
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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
（産業上の利用分野）
本発明は、型打鍛造品などの鍛造品や精密鋳造品などの
鋳造品のごとき小物部品に対して加熱。 灼熱、冷却などの熱処理を行うのに利用される小物部品
の熱処理力法および熱処理装置に関するものである。 （従来の技術） 従来、鍛造品や鋳造品のごとき小物部品に対して複数個
の小物部品を同時に熱処理するに際しては、これら複数
個の小物部品を筒状バケット内に装入して、例えば、第
９図に示すような構造を有する加熱炉を用いて行ってい
た。 この第９図に示す加熱炉１は、炉体２の下部側に設けた
炉床３の上に、複数の小物部品４を装入した筒状バケッ
ト５を載置し、この筒状バケット５の上方に加熱用のラ
ジアントチューブ６を設けていると共に筒状バケット５
の下方にも加熱用のラジアントチューブ７を設け、上方
のラジアントチューブ６の上方には撹拌層８を設けた構
造をなすものであり、ラジアントチューブ６．７によっ
て筒状バケット５内に装入した小物部品４を加熱するに
際して撹拌Ｊｉｉ８を回しながら矢印Ａ方向に高温のガ
ス流が形成されるようにしていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような第９図に示した加熱炉を用い
た従来の小物部品４の熱処理方法では、ラジアントチュ
ーブ６．７によって加熱されかつ撹拌Ｍ８によって撹拌
された高温のガス流が第９図の矢印Ａ方向に形成される
ようにして、筒状バケット５内に装入した複数個の小物
部品４を加熱するようにしているが、筒状バケット５内
に装入した小物部品４の間には熱伝導度の低い気体（例
えば、０ 、０５〜０ 、 ｌ ｋ ｃ ａ ｆＬ ／
ｍ １１ｈ ｒ・℃程度のもの）が存在することによ
って平均の熱伝導度が大幅に低下し、筒状バケット５の
上端部分と内部とで大きな温度差が生じやすいと共に、
複数個の小物部品４の全体を均一に加熱するためには筒
状バケット５の内部にある小物部品４の昇温を基準とす
る必要があるためかなりの時間を要し、筒状バケット５
の内部にある小物部品４の昇温遅れによってスーテイン
グが発生した場合には小物部品４の表面が浸炭されてし
まうなどの課題を有していた。 （発明の目的） 本発明は、このような従来の課題にかんがみてなされた
もので、筒状バケット内に装入した複数個の小物部品に
対して加熱、均熱、冷却などの熱処理を行うに際し、前
記筒状バケ−／ ）内に装入した複数個の小物部品に対
する熱処理をご〈短時間のうちにしかも均一に行うこと
が可能である小物部品の熱処理方法および熱処理装置を
提供することを目的としている。
鋳造品のごとき小物部品に対して加熱。 灼熱、冷却などの熱処理を行うのに利用される小物部品
の熱処理力法および熱処理装置に関するものである。 （従来の技術） 従来、鍛造品や鋳造品のごとき小物部品に対して複数個
の小物部品を同時に熱処理するに際しては、これら複数
個の小物部品を筒状バケット内に装入して、例えば、第
９図に示すような構造を有する加熱炉を用いて行ってい
た。 この第９図に示す加熱炉１は、炉体２の下部側に設けた
炉床３の上に、複数の小物部品４を装入した筒状バケッ
ト５を載置し、この筒状バケット５の上方に加熱用のラ
ジアントチューブ６を設けていると共に筒状バケット５
の下方にも加熱用のラジアントチューブ７を設け、上方
のラジアントチューブ６の上方には撹拌層８を設けた構
造をなすものであり、ラジアントチューブ６．７によっ
て筒状バケット５内に装入した小物部品４を加熱するに
際して撹拌Ｊｉｉ８を回しながら矢印Ａ方向に高温のガ
ス流が形成されるようにしていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような第９図に示した加熱炉を用い
た従来の小物部品４の熱処理方法では、ラジアントチュ
ーブ６．７によって加熱されかつ撹拌Ｍ８によって撹拌
された高温のガス流が第９図の矢印Ａ方向に形成される
ようにして、筒状バケット５内に装入した複数個の小物
部品４を加熱するようにしているが、筒状バケット５内
に装入した小物部品４の間には熱伝導度の低い気体（例
えば、０ 、０５〜０ 、 ｌ ｋ ｃ ａ ｆＬ ／
ｍ １１ｈ ｒ・℃程度のもの）が存在することによ
って平均の熱伝導度が大幅に低下し、筒状バケット５の
上端部分と内部とで大きな温度差が生じやすいと共に、
複数個の小物部品４の全体を均一に加熱するためには筒
状バケット５の内部にある小物部品４の昇温を基準とす
る必要があるためかなりの時間を要し、筒状バケット５
の内部にある小物部品４の昇温遅れによってスーテイン
グが発生した場合には小物部品４の表面が浸炭されてし
まうなどの課題を有していた。 （発明の目的） 本発明は、このような従来の課題にかんがみてなされた
もので、筒状バケット内に装入した複数個の小物部品に
対して加熱、均熱、冷却などの熱処理を行うに際し、前
記筒状バケ−／ ）内に装入した複数個の小物部品に対
する熱処理をご〈短時間のうちにしかも均一に行うこと
が可能である小物部品の熱処理方法および熱処理装置を
提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
本発明に係わる小物部品の熱処理方法は、加熱部、均熱
部、冷却部などの熱処理部をそなえた熱処理炉を用いて
鍛造品や鋳造品などの小物部品の熱処理を複数個同時に
行うに際し、前記小物部品の複数個を筒状バケット内に
装入して、高温の加熱ガス、燃焼ガスないしは還元ガス
、中性ガス。 冷却ガスなどのガス流を前記筒状／ヘケット内に装入し
た複数個の小物部品の内部で強制対流させて前記複数個
の小物部品に同時に伝熱することにより前記複数個の小
物部品の前記筒状／ヘケー、ト・内における上下間およ
び左右間ないしは筒状バケットの外周側と中心側との間
の温度差を最小に保ちながら加熱・均熱・冷却する構成
としたことを特徴としており、一実施態様においては強
制対流させる筒状バケット内のガス流は、鍛造品や鋳造
品などの小物部品の平均径基準のレイノルズ数で５００
−１５００であるようにする構成としたことを特徴とし
ており、また、本発明に係わる小物部品の熱処理装置は
、加熱部、均熱部、冷却部などの熱処理部をそなえた熱
処理装置において、高温の加熱ガス、燃焼ガスないしは
還元ガス、中性ガス、冷却ガスなどのガス流を鍛造品や
鋳造品などの小物部品の複数個を装入した筒状バケット
の内部で強制対流させて前記複数個の小物部品に同時に
伝熱するガス流形成手段を備えた構成としたことを特徴
としており、一実施態様において前記ガス流形成手段は
、ガス流を筒状ハケ−２トに送給して当該ガス流を筒状
／ヘケットの内部で強制対流させて複数個の小物部品に
同時に伝熱するガス流球給機構を備えている構成とし、
他の実施態様において前記ガス流形成手段は、ガス流を
筒状バケットから吸引して当該ガス流を筒状バケットの
内部で強制対流させて複数個の小物部品に同時に伝熱す
るガス流吸引機構を備えた構成としたことを特徴として
おり、これら小物部品の熱処理方法および熱処理装置の
構成を前述した従来の課題を解決するための手段とした
ものである。 第１図は本発明の一実施態様を示すものであって、第１
図（ａ）（ｂ）に示す筒状バケット１０や第１図（ｃ）
Ｃｄ）に示す環状型をなす筒状バケット１０の中には鍛
造品や鋳造品などの小物部品１１が多数装入してあり、
図示しない炉床部分に設置した筒状バケット１０の外周
側にガス流送給機構であるガス吹出口１２．１２を対向
して設置することにより筒状バケット１０の外周側から
中心側に向けて矢印Ａ方向にガス流を筒状バケット１０
の内部で強制対流させて多数個の小物部品１１に同時に
伝熱する構成とした場合を示すものであり、この際、筒
状バケット１０の片端側もしくは両端側にガス流吸引機
構であるガス吸引口を設けるようにすることもできる。 ８８２図は本発明の他の実施態様を示すものであって、
Ｓｔ造品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入した
５８２図（ａ）に示す筒状バケット１０や第２図（ｂ）
に示す環状型をなす筒状バケット１０を回転機構の回転
台１３上に載置してこの筒状バケット１０を回転可能に
すると共に、筒状バケット１０の外周側にガス流送給機
構であるガス吹出口１２．１２を対向して設置すること
により、回転する筒状バケット１０の外周側から中心側
に向けて矢印入方向にガス流を筒状バケット１０の内部
で強制対流させて多数個の小物部品に同時に伝熱する構
成とした場合を示すものであり、この際、筒状１＜ケラ
）１０の上端側にガス流吸引機構であるガス吸引口を設
けるようにすることもできる。 第３図は本発明のさらに他の実施態様を示すものであっ
て、鍛造品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入し
た第３図（ａ）に示す筒状バケット１０や、第３図（ｂ
）に示す上側的１／３の部分のみを窮状ないしは有孔状
にしてガスの通過を可能にした筒状バケット１０や、第
３図（Ｃ）に示す環状型をなす筒状バケット１０の片端
（上端）をガス流形成手段である閉塞板（蓋）１４によ
って閉塞し且つ他端（下端）に設けたガス流送給機構で
あるガス吹田口１２よりガス流を矢印Ａ方向に送給して
筒状バケット１０の下端側ないしは中心側から外周側に
向けてガス流を筒状バケット１０の内部で強制対流させ
て多数個の小物部品１１に同時に伝熱する構成とした場
合を示すものであり、この際、筒状バケット１０の外周
側にガス流吸引機構であるガス吸引口を設けるようにす
ることができ、このガス吸引口が例えば対向設置される
場合には筒状バケット１０を水平方向に回転させる構成
とすることもできる。 ｆｆ１４図は本発明のさらに他の実施態様を示すもので
あって、 ｔｎａ品や鋳造品などの小物部品１１を多数
装入した筒状バケット１０の片（Ｉｌｌ（上端）を閉塞
板ＣＭ）１４によって閉塞し且つ他端よりガス流送給機
構であるノズル１５を装入して前記ノズル１５よりガス
流を矢印Ａ対向に送給して筒状バケット１０の中心側か
ら外周側に向けてガス流を筒状バケット１０の内部で強
制対流させて多数個の小物部品１１に同時に伝熱する構
成とした場合を示すものであり、この際、筒状バケット
１０の外周側にガス流吸引機構であるガス吸引口を設け
るようにすることもでき、このガス吸引口が例えば対向
設置される場合には筒状バケット１０を水平方向に回転
させる構成とすることもできる。 第５図は本発明のさらに他の実施態様を示すものであっ
て、＃９遺品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入
した第５図（ａ）に示す筒状バケット１０や、８５図（
ｂ）に示すように下側的ｌ／３の部分を窮状ないしは有
孔状にしてガスの通過を可能にした筒状バケット１０や
、第５図（Ｃ）に示す環状型をなす筒状バケット１０の
片端（下端）を閉塞板（蓋）１６によって閉塞し且つ他
端（上ｆｉ）に設けたガス流送給機構であるガス吹出口
１２よりガス流を矢印Ａ方向に送給して筒状／−ケ−２
１１０の上端側ないしは中心側から外周側に向けてガス
流を筒状バケット１０の内部で強制対流させて多数個の
小物部品１１に同時に伝熱する構成とした場合を示すも
のであり、この際、筒状バケット１０の外周側にガス流
吸引機構であるガス吸引口を設けるようにすることがで
き、このガス吸引口が例えば対向設置される場合には筒
状バケット１０を水平方向に回転させる構成とすること
もできる。 第６図は本発明のさらに他の実施態様を示すものであっ
て、鍛造品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入し
た第６図（ａ）に示す筒状バケット１０や第６図（ｂ）
に示す環状型をなす筒状バケット１０の両側にガス流送
給機構であるガス吹出口１２．１２を設け、前記ガス吹
田口１２゜１２からガス流を矢印Ａ方向に送給して筒状
バケット１０の上下端側ないしは内周側から外周側に向
けてガス流を筒状バケット１０の内部で強制対流させて
多数個の小物部品を同時に伝熱する構成とした場合を示
すものであり、この際、筒状バケット１０の外周側にガ
ス流吸引機構であるガス吸引口を設けるようにすること
もでき、このガス吸引口が例えば対向設置される場合に
は筒状バケット１０を水平方向に回転させる構成とする
こともできる。 （発明の作用） 本発明に係わる小物部品の熱処理方法および熱処理装置
は、上述した構成を有していることから、鍛造品や鋳造
品などの小物部品の間に熱伝導度の低い気体（例えば、
０．０５〜０．１ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｍ・ｈｒ◆℃程
度のもの）が存在するときでも、各小物部品のすき間部
分へのガス流の送給や各小物部品のすき間部分からのガ
ス流の吸引によって、各小物部品のすき間部分でガス流
を強制対流させて伝熱することにより、筒状バケットの
内外および上下左右間における各小物部品の温度差が最
小に保たれながら加熱・均熱ｅ冷却されるようになり、
複数個の小物部品に対する熱処理が短時間のうちにそし
て均一に行われるようになる。 そして、加熱時間に加熱速度の制限を加えないならば通
常の熱処理温度（例えば、約８００℃）まで従来に比べ
てかなり短時間のうちに力Ｉ熱されるようになり、均熱
性は例えば±５℃以内にコントロールが容易に遠戚され
ることにより、均熱および徐冷を含めて任意の熱処理曲
線にできると共にこの熱処理曲線が精度の高いものにな
り、加熱過程における均熱性の改善によって小物部品の
表面における脱炭および浸炭の防止がはかられるように
なる。 そして、加熱に際して、例えば、還元性ガス中で加熱す
るとき、各小物部品の表向での脱炭や浸炭を防止するに
際しては各々の温度に見合ったガスバランス（ＣＯ／
ＣＯ２）で加熱されるが、筒状／＜ケラトの内外や上下
ないしは左右間における温度差が著しく大きいと筒状バ
ケット内部が低温であるために一酸化炭素ガスの分解反
応（２ＣＯ→Ｃ＋Ｃ０２）が発生する。そして、この分
解反応で発生するＣが小物部品の表面に付着していわゆ
るスーティ／グを生しさせたり＃５１炭を生じさせたり
すると小物部品の品質を低下させる原因となることもあ
るが、本発明では前述したように筒状バケットの内部で
強制対流させて複数個の小物部品に同時に伝熱するよう
にしているので、筒状バケットの内外での温度差が小さ
いものとなり、−酸化炭素ガスの分解反応は阻止される
ようになって、小物部品の品質のばらつきや品質の低下
の防止がはかられるようになる。 そして、強制対流させる際のガス流速は、ｔＩ９造品や
鋳造品などの小物部品の比熱や大きさや装入量などによ
って変化するが、急速に加熱冷却する際の温度差をでき
るだけ小さくするために、小物部品の平均径基準のレイ
ノルズ数で５００〜１５００を満足するようにしておけ
ばよく、これによって昇温過程において最小の温度差で
の急速加熱を可能とし、均熱・徐冷過程においては例え
ば±５℃の均熱性が確保されるようになる。そして、こ
のときの総括熱伝達係数は常温から８００℃までの平均
値で２．５ｋｃａｉ／ｍ２＊ ｈ ｒ ＊℃程度となる
。 （実施例） この実施例では、第７図に示す構造の熱処理装置を用い
、小物部品としてはＳ ＣＭ４４０を素材とする型打鍛
造品を選んで、この小物部品に対して焼もどしを行う場
合を例にとって実施した。 この熱処理装置２１は、炉体２２の内部に、小物部品２
３を多数個装入した筒状バケット２４がｔ置しであると
共に筒状バケット２４の上端に閉塞板（蓋）２５が設置
されており、炉体２２の下部には前記筒状／ヘケット２
４の中心部分に網状部を介して連通ずる燃焼ガス送給管
２６が設けであると共に、炉体２２の上部には燃焼ガス
流出口２７が設けてあり、前記燃焼ガス送給管２６に接
続したガス送給管２８より送給されたガスとエアー供給
管２９より送給されたエアーとの燃焼により発生した高
温の燃焼ガス（５５０℃）は燃焼ガス送給管２６を通っ
たのち筒状バケット２４の中心部分に矢印Ａ方向に入り
、筒状バケット２４の上端には閉塞板２５が設置されて
いることから筒状バケット２４の中心部分に入った高温
の燃焼ガスは筒状バケット２４の中心側から外周側に向
けて筒状バケット２４の内部で強制対流することとなり
、この強制対流による伝熱によって多数個の小物部品２
３を同時に加熱したのちの燃焼ガスは燃料ガス流出口２
７より流出する。 このとき、小物部品２３のすき間部分での燃焼ガスの対
流速度（ガス流速）は４ｍ／ｓｅｃ程度であると推定さ
れ、第７図に示す符号１−１２に示す合計１２箇所にお
ける昇温速度を調べたところ、第８図に示す結果であっ
た。 第８図に示すように、熱風温度が５５０℃である場合に
おいて、符号１，４，７．１０で示す筒状バケット中心
側における小物部品２３の昇温速度と、符号３，６，９
．１２で示す筒状バケット外周側における小物部品２３
の昇温速度は、燃焼ガスが筒状バケット２４の中心側か
ら外周側に向けて流れる関係上若干の差はあるとしても
、はぼ同レベルのもの−であって、時間６０分後におい
ては筒状バケット２４の中心側および外周側における各
小物部品２３の温度が同じになっており、均熱性が著し
く良好になることが認められ、昇温速度は従来の例えば
第９図に示す加熱炉１を用いた場合に比較して２〜３倍
程度に高めることが可能であった。 また、同じく第８図に示すよう番ご、約６０分カｎ熱し
た後の冷却に際しても、筒状・バケット２４の中、、側
と外周側とにおける各小物部品でさほど大差のない降温
速度が得られ、筒状バケット２４の中心側と外周側とに
おける小物部品の組織や特性などのばらつきを茗しく小
さなものにすることが可能であった。
部、冷却部などの熱処理部をそなえた熱処理炉を用いて
鍛造品や鋳造品などの小物部品の熱処理を複数個同時に
行うに際し、前記小物部品の複数個を筒状バケット内に
装入して、高温の加熱ガス、燃焼ガスないしは還元ガス
、中性ガス。 冷却ガスなどのガス流を前記筒状／ヘケット内に装入し
た複数個の小物部品の内部で強制対流させて前記複数個
の小物部品に同時に伝熱することにより前記複数個の小
物部品の前記筒状／ヘケー、ト・内における上下間およ
び左右間ないしは筒状バケットの外周側と中心側との間
の温度差を最小に保ちながら加熱・均熱・冷却する構成
としたことを特徴としており、一実施態様においては強
制対流させる筒状バケット内のガス流は、鍛造品や鋳造
品などの小物部品の平均径基準のレイノルズ数で５００
−１５００であるようにする構成としたことを特徴とし
ており、また、本発明に係わる小物部品の熱処理装置は
、加熱部、均熱部、冷却部などの熱処理部をそなえた熱
処理装置において、高温の加熱ガス、燃焼ガスないしは
還元ガス、中性ガス、冷却ガスなどのガス流を鍛造品や
鋳造品などの小物部品の複数個を装入した筒状バケット
の内部で強制対流させて前記複数個の小物部品に同時に
伝熱するガス流形成手段を備えた構成としたことを特徴
としており、一実施態様において前記ガス流形成手段は
、ガス流を筒状ハケ−２トに送給して当該ガス流を筒状
／ヘケットの内部で強制対流させて複数個の小物部品に
同時に伝熱するガス流球給機構を備えている構成とし、
他の実施態様において前記ガス流形成手段は、ガス流を
筒状バケットから吸引して当該ガス流を筒状バケットの
内部で強制対流させて複数個の小物部品に同時に伝熱す
るガス流吸引機構を備えた構成としたことを特徴として
おり、これら小物部品の熱処理方法および熱処理装置の
構成を前述した従来の課題を解決するための手段とした
ものである。 第１図は本発明の一実施態様を示すものであって、第１
図（ａ）（ｂ）に示す筒状バケット１０や第１図（ｃ）
Ｃｄ）に示す環状型をなす筒状バケット１０の中には鍛
造品や鋳造品などの小物部品１１が多数装入してあり、
図示しない炉床部分に設置した筒状バケット１０の外周
側にガス流送給機構であるガス吹出口１２．１２を対向
して設置することにより筒状バケット１０の外周側から
中心側に向けて矢印Ａ方向にガス流を筒状バケット１０
の内部で強制対流させて多数個の小物部品１１に同時に
伝熱する構成とした場合を示すものであり、この際、筒
状バケット１０の片端側もしくは両端側にガス流吸引機
構であるガス吸引口を設けるようにすることもできる。 ８８２図は本発明の他の実施態様を示すものであって、
Ｓｔ造品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入した
５８２図（ａ）に示す筒状バケット１０や第２図（ｂ）
に示す環状型をなす筒状バケット１０を回転機構の回転
台１３上に載置してこの筒状バケット１０を回転可能に
すると共に、筒状バケット１０の外周側にガス流送給機
構であるガス吹出口１２．１２を対向して設置すること
により、回転する筒状バケット１０の外周側から中心側
に向けて矢印入方向にガス流を筒状バケット１０の内部
で強制対流させて多数個の小物部品に同時に伝熱する構
成とした場合を示すものであり、この際、筒状１＜ケラ
）１０の上端側にガス流吸引機構であるガス吸引口を設
けるようにすることもできる。 第３図は本発明のさらに他の実施態様を示すものであっ
て、鍛造品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入し
た第３図（ａ）に示す筒状バケット１０や、第３図（ｂ
）に示す上側的１／３の部分のみを窮状ないしは有孔状
にしてガスの通過を可能にした筒状バケット１０や、第
３図（Ｃ）に示す環状型をなす筒状バケット１０の片端
（上端）をガス流形成手段である閉塞板（蓋）１４によ
って閉塞し且つ他端（下端）に設けたガス流送給機構で
あるガス吹田口１２よりガス流を矢印Ａ方向に送給して
筒状バケット１０の下端側ないしは中心側から外周側に
向けてガス流を筒状バケット１０の内部で強制対流させ
て多数個の小物部品１１に同時に伝熱する構成とした場
合を示すものであり、この際、筒状バケット１０の外周
側にガス流吸引機構であるガス吸引口を設けるようにす
ることができ、このガス吸引口が例えば対向設置される
場合には筒状バケット１０を水平方向に回転させる構成
とすることもできる。 ｆｆ１４図は本発明のさらに他の実施態様を示すもので
あって、 ｔｎａ品や鋳造品などの小物部品１１を多数
装入した筒状バケット１０の片（Ｉｌｌ（上端）を閉塞
板ＣＭ）１４によって閉塞し且つ他端よりガス流送給機
構であるノズル１５を装入して前記ノズル１５よりガス
流を矢印Ａ対向に送給して筒状バケット１０の中心側か
ら外周側に向けてガス流を筒状バケット１０の内部で強
制対流させて多数個の小物部品１１に同時に伝熱する構
成とした場合を示すものであり、この際、筒状バケット
１０の外周側にガス流吸引機構であるガス吸引口を設け
るようにすることもでき、このガス吸引口が例えば対向
設置される場合には筒状バケット１０を水平方向に回転
させる構成とすることもできる。 第５図は本発明のさらに他の実施態様を示すものであっ
て、＃９遺品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入
した第５図（ａ）に示す筒状バケット１０や、８５図（
ｂ）に示すように下側的ｌ／３の部分を窮状ないしは有
孔状にしてガスの通過を可能にした筒状バケット１０や
、第５図（Ｃ）に示す環状型をなす筒状バケット１０の
片端（下端）を閉塞板（蓋）１６によって閉塞し且つ他
端（上ｆｉ）に設けたガス流送給機構であるガス吹出口
１２よりガス流を矢印Ａ方向に送給して筒状／−ケ−２
１１０の上端側ないしは中心側から外周側に向けてガス
流を筒状バケット１０の内部で強制対流させて多数個の
小物部品１１に同時に伝熱する構成とした場合を示すも
のであり、この際、筒状バケット１０の外周側にガス流
吸引機構であるガス吸引口を設けるようにすることがで
き、このガス吸引口が例えば対向設置される場合には筒
状バケット１０を水平方向に回転させる構成とすること
もできる。 第６図は本発明のさらに他の実施態様を示すものであっ
て、鍛造品や鋳造品などの小物部品１１を多数個装入し
た第６図（ａ）に示す筒状バケット１０や第６図（ｂ）
に示す環状型をなす筒状バケット１０の両側にガス流送
給機構であるガス吹出口１２．１２を設け、前記ガス吹
田口１２゜１２からガス流を矢印Ａ方向に送給して筒状
バケット１０の上下端側ないしは内周側から外周側に向
けてガス流を筒状バケット１０の内部で強制対流させて
多数個の小物部品を同時に伝熱する構成とした場合を示
すものであり、この際、筒状バケット１０の外周側にガ
ス流吸引機構であるガス吸引口を設けるようにすること
もでき、このガス吸引口が例えば対向設置される場合に
は筒状バケット１０を水平方向に回転させる構成とする
こともできる。 （発明の作用） 本発明に係わる小物部品の熱処理方法および熱処理装置
は、上述した構成を有していることから、鍛造品や鋳造
品などの小物部品の間に熱伝導度の低い気体（例えば、
０．０５〜０．１ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｍ・ｈｒ◆℃程
度のもの）が存在するときでも、各小物部品のすき間部
分へのガス流の送給や各小物部品のすき間部分からのガ
ス流の吸引によって、各小物部品のすき間部分でガス流
を強制対流させて伝熱することにより、筒状バケットの
内外および上下左右間における各小物部品の温度差が最
小に保たれながら加熱・均熱ｅ冷却されるようになり、
複数個の小物部品に対する熱処理が短時間のうちにそし
て均一に行われるようになる。 そして、加熱時間に加熱速度の制限を加えないならば通
常の熱処理温度（例えば、約８００℃）まで従来に比べ
てかなり短時間のうちに力Ｉ熱されるようになり、均熱
性は例えば±５℃以内にコントロールが容易に遠戚され
ることにより、均熱および徐冷を含めて任意の熱処理曲
線にできると共にこの熱処理曲線が精度の高いものにな
り、加熱過程における均熱性の改善によって小物部品の
表面における脱炭および浸炭の防止がはかられるように
なる。 そして、加熱に際して、例えば、還元性ガス中で加熱す
るとき、各小物部品の表向での脱炭や浸炭を防止するに
際しては各々の温度に見合ったガスバランス（ＣＯ／
ＣＯ２）で加熱されるが、筒状／＜ケラトの内外や上下
ないしは左右間における温度差が著しく大きいと筒状バ
ケット内部が低温であるために一酸化炭素ガスの分解反
応（２ＣＯ→Ｃ＋Ｃ０２）が発生する。そして、この分
解反応で発生するＣが小物部品の表面に付着していわゆ
るスーティ／グを生しさせたり＃５１炭を生じさせたり
すると小物部品の品質を低下させる原因となることもあ
るが、本発明では前述したように筒状バケットの内部で
強制対流させて複数個の小物部品に同時に伝熱するよう
にしているので、筒状バケットの内外での温度差が小さ
いものとなり、−酸化炭素ガスの分解反応は阻止される
ようになって、小物部品の品質のばらつきや品質の低下
の防止がはかられるようになる。 そして、強制対流させる際のガス流速は、ｔＩ９造品や
鋳造品などの小物部品の比熱や大きさや装入量などによ
って変化するが、急速に加熱冷却する際の温度差をでき
るだけ小さくするために、小物部品の平均径基準のレイ
ノルズ数で５００〜１５００を満足するようにしておけ
ばよく、これによって昇温過程において最小の温度差で
の急速加熱を可能とし、均熱・徐冷過程においては例え
ば±５℃の均熱性が確保されるようになる。そして、こ
のときの総括熱伝達係数は常温から８００℃までの平均
値で２．５ｋｃａｉ／ｍ２＊ ｈ ｒ ＊℃程度となる
。 （実施例） この実施例では、第７図に示す構造の熱処理装置を用い
、小物部品としてはＳ ＣＭ４４０を素材とする型打鍛
造品を選んで、この小物部品に対して焼もどしを行う場
合を例にとって実施した。 この熱処理装置２１は、炉体２２の内部に、小物部品２
３を多数個装入した筒状バケット２４がｔ置しであると
共に筒状バケット２４の上端に閉塞板（蓋）２５が設置
されており、炉体２２の下部には前記筒状／ヘケット２
４の中心部分に網状部を介して連通ずる燃焼ガス送給管
２６が設けであると共に、炉体２２の上部には燃焼ガス
流出口２７が設けてあり、前記燃焼ガス送給管２６に接
続したガス送給管２８より送給されたガスとエアー供給
管２９より送給されたエアーとの燃焼により発生した高
温の燃焼ガス（５５０℃）は燃焼ガス送給管２６を通っ
たのち筒状バケット２４の中心部分に矢印Ａ方向に入り
、筒状バケット２４の上端には閉塞板２５が設置されて
いることから筒状バケット２４の中心部分に入った高温
の燃焼ガスは筒状バケット２４の中心側から外周側に向
けて筒状バケット２４の内部で強制対流することとなり
、この強制対流による伝熱によって多数個の小物部品２
３を同時に加熱したのちの燃焼ガスは燃料ガス流出口２
７より流出する。 このとき、小物部品２３のすき間部分での燃焼ガスの対
流速度（ガス流速）は４ｍ／ｓｅｃ程度であると推定さ
れ、第７図に示す符号１−１２に示す合計１２箇所にお
ける昇温速度を調べたところ、第８図に示す結果であっ
た。 第８図に示すように、熱風温度が５５０℃である場合に
おいて、符号１，４，７．１０で示す筒状バケット中心
側における小物部品２３の昇温速度と、符号３，６，９
．１２で示す筒状バケット外周側における小物部品２３
の昇温速度は、燃焼ガスが筒状バケット２４の中心側か
ら外周側に向けて流れる関係上若干の差はあるとしても
、はぼ同レベルのもの−であって、時間６０分後におい
ては筒状バケット２４の中心側および外周側における各
小物部品２３の温度が同じになっており、均熱性が著し
く良好になることが認められ、昇温速度は従来の例えば
第９図に示す加熱炉１を用いた場合に比較して２〜３倍
程度に高めることが可能であった。 また、同じく第８図に示すよう番ご、約６０分カｎ熱し
た後の冷却に際しても、筒状・バケット２４の中、、側
と外周側とにおける各小物部品でさほど大差のない降温
速度が得られ、筒状バケット２４の中心側と外周側とに
おける小物部品の組織や特性などのばらつきを茗しく小
さなものにすることが可能であった。
本発明に係わる小物部品の熱処理方法は、加熱部、均熱
・部、冷却部などの熱処理部をそなえた熱処理炉を用い
て鍛造品や鋳造品などの小物部品の熱処理を複数個同時
に行うに際し、前記小物部品の複数個を筒状バケット内
に装入して、高温の加熱ガス、燃焼ガスないしは還元ガ
ス、中性ガス。 ン全却ガスなどのガス流を前記筒状バケット内に装入し
た複数個の小物部品の内部で強制対流させて前記複数個
の小物部品に同時に伝熱することにより前記複数個の小
物部品の前記筒状バケット内における上下間、および左
右間の温度差を最小に保ちながら加熱・均熱◆冷却する
構成とし、また１本発明に係わる小物部品の熱処理装置
では、Ｊｆｆ熱部、均熱部、冷却部などの熱処理部をそ
なえた熱処理装置において、高温の加熱ガス、燃焼ガス
ないしは還元ガス、中性ガス、冷却ガスなどのガス流を
ｆｎ造品や鋳造品などの小物部品の複数個を装入した筒
状バケットの内部で強制対流させて前記複数個の小物部
品に同時に伝熱するガス流形成手段を備えた構成とした
から、鍛造品や鋳造品などの複数個の小物部品に対して
加熱、均熱、冷却などの熱処理を同時に行うに際し、前
記複数個の小物部品に対する熱処理をご〈短時間のうち
にしかも均一に行うことが可能であり、筒状バケットの
内外ないしは上下左右における各小物部品の組織や特性
のばらつきをなくすことができるようになるという著し
く潰れた効果がもたらされる。
・部、冷却部などの熱処理部をそなえた熱処理炉を用い
て鍛造品や鋳造品などの小物部品の熱処理を複数個同時
に行うに際し、前記小物部品の複数個を筒状バケット内
に装入して、高温の加熱ガス、燃焼ガスないしは還元ガ
ス、中性ガス。 ン全却ガスなどのガス流を前記筒状バケット内に装入し
た複数個の小物部品の内部で強制対流させて前記複数個
の小物部品に同時に伝熱することにより前記複数個の小
物部品の前記筒状バケット内における上下間、および左
右間の温度差を最小に保ちながら加熱・均熱◆冷却する
構成とし、また１本発明に係わる小物部品の熱処理装置
では、Ｊｆｆ熱部、均熱部、冷却部などの熱処理部をそ
なえた熱処理装置において、高温の加熱ガス、燃焼ガス
ないしは還元ガス、中性ガス、冷却ガスなどのガス流を
ｆｎ造品や鋳造品などの小物部品の複数個を装入した筒
状バケットの内部で強制対流させて前記複数個の小物部
品に同時に伝熱するガス流形成手段を備えた構成とした
から、鍛造品や鋳造品などの複数個の小物部品に対して
加熱、均熱、冷却などの熱処理を同時に行うに際し、前
記複数個の小物部品に対する熱処理をご〈短時間のうち
にしかも均一に行うことが可能であり、筒状バケットの
内外ないしは上下左右における各小物部品の組織や特性
のばらつきをなくすことができるようになるという著し
く潰れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ） 〜（ｄ） 、８８２図（ａ） （ｂ）、
第３図（ａ、） 〜（Ｃ）、第４図、＄５図（ａ）〜（
Ｃ）、８６図（ａ）（ｂ）は本発明の各実施態様を示す
説明図、第７図は本発明の実施例で用いた熱処理装置の
構成を示す説明図、第８図は本発明の実施例で調べた筒
状バケットの各部位における小物部品の昇温速度を例示
するグラフ、第９図は従来の加熱炉の構成を示す説明図
である。 １０・・・筒状バケット、 １１・・・小物部品、 １２・・・ガス吹出口（ガス流形成手段のガス流送給機
構）、 １３・・・回転台（回転機構）、 １４・・・閉塞板（ガス流形成手段）。 １５・・・ノズル（ガス流形成手段のガス流送給機構）
、 １６・・・閉塞板（ガス流形成手段）。 ２１・・・熱処理装置。 ２３・・・小物部品、 ２４・・・筒状バケット、 ２５・・・閉塞板、 ２６・・・燃焼ガス送給管。 ２７・・・燃焼ガス流出口。
第３図（ａ、） 〜（Ｃ）、第４図、＄５図（ａ）〜（
Ｃ）、８６図（ａ）（ｂ）は本発明の各実施態様を示す
説明図、第７図は本発明の実施例で用いた熱処理装置の
構成を示す説明図、第８図は本発明の実施例で調べた筒
状バケットの各部位における小物部品の昇温速度を例示
するグラフ、第９図は従来の加熱炉の構成を示す説明図
である。 １０・・・筒状バケット、 １１・・・小物部品、 １２・・・ガス吹出口（ガス流形成手段のガス流送給機
構）、 １３・・・回転台（回転機構）、 １４・・・閉塞板（ガス流形成手段）。 １５・・・ノズル（ガス流形成手段のガス流送給機構）
、 １６・・・閉塞板（ガス流形成手段）。 ２１・・・熱処理装置。 ２３・・・小物部品、 ２４・・・筒状バケット、 ２５・・・閉塞板、 ２６・・・燃焼ガス送給管。 ２７・・・燃焼ガス流出口。
Claims (10)
- （１）加熱部、均熱部、冷却部などの熱処理部をそなえ
た熱処理炉を用いて鍛造品や鋳造品などの小物部品の熱
処理を複数個同時に行うに際し、前記小物部品の複数個
を筒状バケット内に装入して、高温の加熱ガス、燃焼ガ
スないしは還元ガス、中性ガス、冷却ガスなどのガス流
を前記筒状バケット内に装入した複数個の小物部品の内
部で強制対流させて前記複数個の小物部品に同時に伝熱
することにより前記複数個の小物部品の前記筒状バケッ
ト内における上下間および左右間の温度差を最小に保ち
ながら加熱・均熱・冷却することを特徴とする小物部品
の熱処理方法。 - （２）強制対流させる筒状バケット内のガス流は、鍛造
品や鋳造品などの小物部品の平均径基準のレイノルズ数
で５００〜１５００である請求項第（１）項に記載の小
物部品の熱処理方法。 - （３）固定設置した筒状バケットの外周側から中心側に
向けてガス流を筒状バケットの内部で強制対流させて複
数個の小物部品に同時に伝熱する請求項第（１）項また
は第（２）項に記載の小物部品の熱処理方法。 - （４）回転する筒状バケットの外周側から中心側に向け
てガス流を筒状バケットの内部で強制対流させて複数個
の小物部品に同時に伝熱する請求項第（１）項または第
（２）項に記載の小物部品の熱処理方法。 - （５）筒状バケットの片端を閉塞し且つ他端よりガス流
を送給して筒状バケットの中心側から外周側に向けてガ
ス流を筒状バケットの内部で強制対流させて複数個の小
物部品に同時に伝熱する請求項第（１）項または第（２
）項に記載の小物部品の熱処理方法。 - （６）筒状バケットの片端を閉塞し且つ他端よりノズル
を装入して前記ノズルよりガス流を送給して筒状バケッ
トの中心側から外周側に向けてガス流を筒状バケットの
内部で強制対流させて複数個の小物部品に同時に伝熱す
る請求項第（１）項または第（２）項に記載の小物部品
の熱処理方法。 - （７）筒状バケットの対向する両側からガス流を送給し
て筒状バケットの中心側から外周側に向けてガス流を筒
状バケットの内部で強制対流させて複数個の小物部品に
同時に伝熱する請求項第（１）項または第（２）項に記
載の小物部品の熱処理方法。 - （８）加熱部、均熱部、冷却部などの熱処理部をそなえ
た熱処理装置において、高温の加熱ガス、燃焼ガスない
しは還元ガス、中性ガス、冷却ガスなどのガス流を鍛造
品や鋳造品などの小物部品の複数個を装入した筒状バケ
ットの内部で強制対流させて前記複数個の小物部品に同
時に伝熱するガス流形成手段を備えたことを特徴とする
小物部品の熱処理装置。 - （９）ガス流形成手段は、ガス流を筒状バケットに送給
して当該ガス流を筒状バケットの内部で強制対流させて
複数個の小物部品に同時に伝熱するガス流送給機構を備
えている請求項第（８）項に記載の小物部品の熱処理装
置。 - （１０）ガス流形成手段は、ガス流を筒状バケットから
吸引して当該ガス流を筒状バケットの内部で強制対流さ
せて複数個の小物部品に同時に伝熱するガス流吸引機構
を備えている請求項第（８）項または第（９）項に記載
の小物部品の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048290A JP2870091B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 小物部品の熱処理方法および熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048290A JP2870091B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 小物部品の熱処理方法および熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243715A true JPH03243715A (ja) | 1991-10-30 |
| JP2870091B2 JP2870091B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=12581826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4048290A Expired - Lifetime JP2870091B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 小物部品の熱処理方法および熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870091B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009287085A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Ihi Corp | 熱処理装置および熱処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104678724B (zh) | 2013-11-29 | 2018-10-09 | 佳能株式会社 | 调色剂 |
| CN107041068B (zh) | 2016-02-04 | 2019-10-25 | 毅嘉科技股份有限公司 | 电路板结构及其制造方法 |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP4048290A patent/JP2870091B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009287085A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Ihi Corp | 熱処理装置および熱処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2870091B2 (ja) | 1999-03-10 |
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