JPH032926B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH032926B2 JPH032926B2 JP18237082A JP18237082A JPH032926B2 JP H032926 B2 JPH032926 B2 JP H032926B2 JP 18237082 A JP18237082 A JP 18237082A JP 18237082 A JP18237082 A JP 18237082A JP H032926 B2 JPH032926 B2 JP H032926B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cast iron
- heat
- time
- frequency heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋳鉄部品の熱処理方法、特に詳細には
鋳鉄部品の表面部の靭性を向上させる熱処理方法
に関する。
鋳鉄部品の表面部の靭性を向上させる熱処理方法
に関する。
従来より、鋳鉄材料を固溶体形成温度（900℃
前後）に一定時間加熱保持してオーステナイト化
したのち急冷し、220℃〜420℃の温度に所定時間
恒温保持する、いわゆるオーステンパー処理する
と、ベイナイト組織が生成されその靭性が大幅に
向上することが知られており、このオーステンパ
ー処理は各種鋳鉄部品の靭性を高めるために広く
用いられている。
前後）に一定時間加熱保持してオーステナイト化
したのち急冷し、220℃〜420℃の温度に所定時間
恒温保持する、いわゆるオーステンパー処理する
と、ベイナイト組織が生成されその靭性が大幅に
向上することが知られており、このオーステンパ
ー処理は各種鋳鉄部品の靭性を高めるために広く
用いられている。
上記オーステンパー処理においては、上記固溶
体形成温度（600℃前後）での加熱保持は通常１
時間程度行われる。このように900℃前後の温度
での加熱保持を１時間程度行うのは、鋳鉄材料を
その表面部から中心部まで均一に900℃前後に加
熱するためである。
体形成温度（600℃前後）での加熱保持は通常１
時間程度行われる。このように900℃前後の温度
での加熱保持を１時間程度行うのは、鋳鉄材料を
その表面部から中心部まで均一に900℃前後に加
熱するためである。
ところが、このようなオーステンパー処理を必
要とする鋳鉄部品には、例えば歯車等、その表面
部のみの靭性が高められれば十分であるというも
のも数多く存在する。したがつてこのような鋳鉄
部品に対して、その中心部までも不必要に900℃
前後に加熱するために前記のように１時間程度も
の長い間加熱保持すれば、極めて多大なエネルギ
ーを無駄に使用することになる。そして１時間も
の間加熱保持を行えば当然、熱処理に要する時間
が長くなり、さらには次に220℃〜420℃の温度ま
で急冷するのに時間がかかつてベイナイト組織生
成に悪影響を及ぼす、という品質上の問題も発生
する。
要とする鋳鉄部品には、例えば歯車等、その表面
部のみの靭性が高められれば十分であるというも
のも数多く存在する。したがつてこのような鋳鉄
部品に対して、その中心部までも不必要に900℃
前後に加熱するために前記のように１時間程度も
の長い間加熱保持すれば、極めて多大なエネルギ
ーを無駄に使用することになる。そして１時間も
の間加熱保持を行えば当然、熱処理に要する時間
が長くなり、さらには次に220℃〜420℃の温度ま
で急冷するのに時間がかかつてベイナイト組織生
成に悪影響を及ぼす、という品質上の問題も発生
する。
本発明は上記のような問題点を解消した、鋳鉄
部品の熱処理方法を提供することを目的とするも
のである。
部品の熱処理方法を提供することを目的とするも
のである。
本発明の鋳鉄部品の熱処理方法は、表面部のみ
の靭性向上が求められる鋳鉄部品に前記のような
オーステンパー処理を施すに際し、表面部の固溶
体形成温度（900℃前後）までの加熱に高周波加
熱を採用することを基本的構想とするものであ
る。
の靭性向上が求められる鋳鉄部品に前記のような
オーステンパー処理を施すに際し、表面部の固溶
体形成温度（900℃前後）までの加熱に高周波加
熱を採用することを基本的構想とするものであ
る。
しかし上記高周波加熱を、鋳鉄部品を室温に保
つた状態から開始すると、第１図に示すように、
鋳鉄部品の中心部は高周波加熱が停止された冷却
期間においても、高温の表面部から熱を奪つて温
度上昇を続ける。それによつて表面部は、次の
220℃〜420℃の恒温保持工程前にMs点（マルテ
ンサイト変態が始まる温度で通常210℃）以下の
温度にまで降下してしまい、該表面部にはマルテ
ンサイト組織が生成されて目的の強靭性が得られ
ない、という不具合が生じる。各種条件を整えれ
ば、表面部がMs点以下まで温度降下しないよう
にすることも不可能ではないが、中心部と表面部
との間の伝熱特性は鋳物部品の形状、雰囲気温度
等に複雑に関連しており、表面部を均一に220℃
〜420℃まで冷却させることは、実用レベルにお
いては極めて困難である。
つた状態から開始すると、第１図に示すように、
鋳鉄部品の中心部は高周波加熱が停止された冷却
期間においても、高温の表面部から熱を奪つて温
度上昇を続ける。それによつて表面部は、次の
220℃〜420℃の恒温保持工程前にMs点（マルテ
ンサイト変態が始まる温度で通常210℃）以下の
温度にまで降下してしまい、該表面部にはマルテ
ンサイト組織が生成されて目的の強靭性が得られ
ない、という不具合が生じる。各種条件を整えれ
ば、表面部がMs点以下まで温度降下しないよう
にすることも不可能ではないが、中心部と表面部
との間の伝熱特性は鋳物部品の形状、雰囲気温度
等に複雑に関連しており、表面部を均一に220℃
〜420℃まで冷却させることは、実用レベルにお
いては極めて困難である。
そのため本発明の方法においては、前記高周波
加熱の前に、鋳鉄部品を220℃〜400℃の温度に所
定時間保持する工程を設けている。このような予
熱を行うことにより、高周波加熱停止後の冷却期
間に中心部が表面部から急激に熱を奪うことがな
くなる。したがつて表面部がMs点以下まで急激
に温度降下してしまうことがない。
加熱の前に、鋳鉄部品を220℃〜400℃の温度に所
定時間保持する工程を設けている。このような予
熱を行うことにより、高周波加熱停止後の冷却期
間に中心部が表面部から急激に熱を奪うことがな
くなる。したがつて表面部がMs点以下まで急激
に温度降下してしまうことがない。
すなわち以上まとめれば、本発明の鋳鉄部品の
熱処理方法は、鋳鉄部品を220℃〜420℃の温度に
所定時間保持し、次いでこの鋳鉄部品を高周波加
熱によりその表面部のみが900℃前後の温度にな
るまで急速加熱し、その後該鋳鉄部品を220℃〜
420℃の温度に急速冷却したのち、この220℃〜
420℃の温度で所定時間恒温保持するものである。
熱処理方法は、鋳鉄部品を220℃〜420℃の温度に
所定時間保持し、次いでこの鋳鉄部品を高周波加
熱によりその表面部のみが900℃前後の温度にな
るまで急速加熱し、その後該鋳鉄部品を220℃〜
420℃の温度に急速冷却したのち、この220℃〜
420℃の温度で所定時間恒温保持するものである。
以下、本発明の実施例について詳しく説明す
る。
る。
第１図は歯面に強靭性が要求される鋳鉄製ギヤ
を、本発明の方法によつて熱処理する場合のギヤ
の温度変化を示している。ワークである鋳鉄製ギ
ヤはまず、公知の炉等からなる予熱室に入れら
れ、該予熱室において中心部、表面部とも265℃
になるまで加熱されこの温度で所定時間T1保持
される。
を、本発明の方法によつて熱処理する場合のギヤ
の温度変化を示している。ワークである鋳鉄製ギ
ヤはまず、公知の炉等からなる予熱室に入れら
れ、該予熱室において中心部、表面部とも265℃
になるまで加熱されこの温度で所定時間T1保持
される。
次にこの予熱されたワークを高周波焼入ステー
シヨンに載置し、強靭化必要な歯面部のみを高周
波により910℃まで加熱する。この高周波加熱時
間T2は、オーステナイト化に要する時間であり、
パーライト地で約10秒程度で十分である。図示さ
れているようにこの高周波加熱によれば、ワーク
の歯面部は急速に上記910℃まで加熱される。
シヨンに載置し、強靭化必要な歯面部のみを高周
波により910℃まで加熱する。この高周波加熱時
間T2は、オーステナイト化に要する時間であり、
パーライト地で約10秒程度で十分である。図示さ
れているようにこの高周波加熱によれば、ワーク
の歯面部は急速に上記910℃まで加熱される。
次にワークを、ソルブル、ソルト炉等に投入し
て265℃まで急速冷却する。ここで上述のように
ワークは歯面部のみが910℃まで加熱されていた
ので、この冷却は極めて急速に行われ、ベイナイ
ト組織の生成上有利である。
て265℃まで急速冷却する。ここで上述のように
ワークは歯面部のみが910℃まで加熱されていた
ので、この冷却は極めて急速に行われ、ベイナイ
ト組織の生成上有利である。
しかる後、上記の急冷されたワークを電気炉や
流動床炉等により、所定時間T3（例えば５分間以
上）265℃でで恒温保持したのち空冷する。この
恒温保持によりワークの歯面部の基地組織がベイ
ナイト組織に変態して、強靭な歯面を有した鋳鉄
製ギヤが形成される。
流動床炉等により、所定時間T3（例えば５分間以
上）265℃でで恒温保持したのち空冷する。この
恒温保持によりワークの歯面部の基地組織がベイ
ナイト組織に変態して、強靭な歯面を有した鋳鉄
製ギヤが形成される。
上記方法においては、前述したように熱処理が
必要な部分（歯面部）のみを高周波加熱している
から、該部分を加熱する時間T2は僅か10秒程度
で十分となつている。そしてこの高周波加熱の前
に行われる予熱も、220℃〜420℃程度で行われる
から、本発明の熱処理方法におけるエネルギー消
費量は、ワーク全体を900℃前後で１時間程度保
持する従来のオーステンパー処理におけるエネル
ギー消費量よりも格段に少ないものとなつてい
る。
必要な部分（歯面部）のみを高周波加熱している
から、該部分を加熱する時間T2は僅か10秒程度
で十分となつている。そしてこの高周波加熱の前
に行われる予熱も、220℃〜420℃程度で行われる
から、本発明の熱処理方法におけるエネルギー消
費量は、ワーク全体を900℃前後で１時間程度保
持する従来のオーステンパー処理におけるエネル
ギー消費量よりも格段に少ないものとなつてい
る。
以上詳細に説明した通り本発明の鋳鉄部品の熱
処理方法は、エネルギー消費が少なく、短時間内
で行われるから、極めて低コストで実施され得
る。しかもオーステナイト化後の冷却が非常に高
速で行われるから、熱処理品の品質も向上する。
処理方法は、エネルギー消費が少なく、短時間内
で行われるから、極めて低コストで実施され得
る。しかもオーステナイト化後の冷却が非常に高
速で行われるから、熱処理品の品質も向上する。
第１図は高周波加熱を用いたオーステンパー処
理におけるワークの温度変化を示すグラフ、第２
図は本発明の１実施例による熱処理方法における
ワークの温度変化を示すグラフである。
理におけるワークの温度変化を示すグラフ、第２
図は本発明の１実施例による熱処理方法における
ワークの温度変化を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 鋳鉄部品を220℃〜420℃の温度に所定時間保
持し、次いでこの鋳鉄部品を高周波加熱によりそ
の表面部のみが900℃前後の温度になるまで急速
加熱し、その後該鋳鉄部品を220℃〜420℃の温度
に急速冷却したのち、この220℃〜420℃の温度で
所定時間恒温保持することを特徴とする鋳鉄部品
の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18237082A JPS5970716A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 鋳鉄部品の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18237082A JPS5970716A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 鋳鉄部品の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970716A JPS5970716A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH032926B2 true JPH032926B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=16117120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18237082A Granted JPS5970716A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 鋳鉄部品の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970716A (ja) |
-
1982
- 1982-10-18 JP JP18237082A patent/JPS5970716A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970716A (ja) | 1984-04-21 |
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