JPH0953121A - 局部増肉金属条材の熱処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属条材に局部的に形成した増肉部を効率良
く熱処理すると共に、その増肉部の形状を修正する。 【解決手段】 熱処理すべき条材１の増肉部１Ａを加熱
手段４で局部的に加熱して加熱部５を形成し、その加熱
部を増肉部１Ａに対して長手方向に移動させることによ
って、増肉部１Ａ全域を加熱して熱処理する。同時にそ
の増肉部１Ａに形成した加熱部５の内側に内面ダイス１
０を挿入し、加熱部５と共に移動させることにより、増
肉部１Ａの内面を所定形状に成形し、増肉加工時に生じ
ていた望ましくない変形を修正すると共に内面を平滑と
し、また熱処理によって生じる恐れのある変形を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一定断面の鋼材等
の金属条材（Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、丸形鋼管、角形鋼管等）
の長手方向の所望領域を加熱、圧縮することによって形
成した増肉部を有する局部増肉金属条材に対し、その増
肉部の品質向上のために熱処理を行う局部増肉金属条材
の熱処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼管等の管の長手方向の小領域を
局部的に一定幅に加熱して加熱部を形成し、該加熱部の
位置を管の長手方向に相対的に移動させながら管軸方向
に圧縮力を付与して増肉させ、前記加熱部の後端部分を
冷却することにより、管の長手方向に沿って順次増肉さ
せて行く増肉加工方法が知られている（例えば、特公昭
５２−４７０号公報参照）。従って、この増肉方法を用
いることにより、管の所望領域を増肉させて管に一体化
した厚肉の補強部を形成でき、そのような補強部を有す
る管を建築資材として使用することが考えられる。この
補強部を一体に有する管を建築資材として使用すると、
従来行われていたダイアフラムの溶接などの面倒な補強
工作を省略することができ、大きなメリットがもたらさ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記増肉加工
方法では、金属条材の組成、前記加熱部の温度、増肉
率、加工後の冷却速度などによっては、増肉加工により
形成された増肉部が急冷硬化し、機械的特性（特に伸
び）が金属条材本来の機械的特性に比べて劣り、厚肉化
による所期の補強効果が得られない場合があった。この
問題は、冷却速度を抑えることによって解決される傾向
にあるが、増肉された部分を直ちに冷却固化させて形状
を固定するという要請から、対策となり得ないことがあ
る。また、増肉加工条件によっては増肉部表面に小じわ
が生じることもあった。更に、上記した増肉加工方法を
角形鋼管に適用したところ、平坦な管壁（以下側壁とい
う）に凹みが生じる傾向があり、商品価値を低下させる
という問題のあることも判明した。

【０００４】増肉部における機械的特性の劣化は、熱処
理を行うことにより回復させることは可能である。一般
に条材に対する熱処理は、炉によって条材全体を所望温
度に加熱し、冷却或いは放冷することにより行われる
が、この方法を局部増肉金属条材に適用すると、熱処理
が不要な部分まで加熱することとなるため、エネルギー
ロスが大きく、且つ熱処理に時間がかかるという欠点が
生じる。しかも、この熱処理を実施すると、増肉部に残
留応力による変形が生じ、製品の形状が悪くなるという
欠点も生じる。特に、角形管に適用した場合には、熱処
理時に側壁に凹みが生じ、平坦度を低下させてしまうと
いう欠点となることが判明した。

【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みて為された
もので、比較的短時間の処理によって、増肉部の機械的
特性を回復させることができると共に、表面の小じわや
角形鋼管の場合に生じていた凹みを修正することがで
き、また新たな凹みの発生を防止することの可能な局部
増肉金属条材の熱処理方法及び装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本願請求項１の発明は、長手方向の一部領域に加
熱、加圧によって形成した厚肉部を有する局部増肉金属
条材の前記増肉部に対し、その長手方向の小領域を局部
的に加熱して赤熱状態の加熱部を形成し、該加熱部を前
記増肉部の長手方向に相対的に移動させながら、前記加
熱部の表面に成形手段を当接して成形することを特徴と
する。

【０００７】このように本発明は、増肉部の長手方向の
小領域を加熱して加熱部を形成し、その加熱部を長手方
向に移動させることにより、増肉部の全域を加熱して熱
処理することが可能であり、増肉部の増肉加工中の加熱
と冷却により生じた変態組織改善及び加工応力の除去を
行うことができる。しかも、加熱には単に増肉部の小領
域を加熱するための手段を用いればよいので、炉を用い
て金属条材全体を加熱し熱処理する場合に比べて簡便で
あり、且つ熱処理速度を短縮できると共に必要な設備を
簡略化できる。更に、本発明では熱処理と同時に、その
加熱部の表面に成形手段を当接して成形することによ
り、増肉部表面にあった小じわを除去して平滑とするこ
とができ、また、角形管を熱処理する際にはその平坦な
側壁にあった凹みを除去して平坦度を上げることができ
る。しかも、角形管の場合には、例え平坦な側壁に凹み
がなかったとしても、熱処理のために加熱すると、平坦
な側壁に凹みが生じる傾向があるが、本発明では成形手
段で成形することで、凹み発生を防止でき、平坦度の高
い側壁を有する増肉部を得ることができる。

【０００８】ここで、熱処理は増肉部を加熱し、その後
単に放冷することによって実施可能であるが、必要に応
じ、冷却を組み合わせることも可能である。その場合、
冷却方法としては、材質に応じ、空冷、水冷、或いはそ
の他の冷却媒体を用いた冷却等を採用しうる。加熱部の
温度としては、必要な熱処理温度及び成形に好適な温度
を選定するものであり、鋼材に対しては通常、８００〜
１０５０°Ｃが選定される。加熱部を形成するための加
熱手段としては、特に限定されるものではないが、局部
的に且つ急速に入熱可能な高周波加熱コイルを用いるこ
とが好ましい。この際の加熱コイルの幅としては、条材
の肉厚ｔの１〜５倍程度が好ましい。またその高周波加
熱コイルに加える加熱周波数としては、電流浸透深さを
δとした場合、０．５δ≦ｔ≦２δ が成立する範囲と
することが好ましい。この範囲内で条材加熱を行うと、
条材を効率良く加熱することができ且つ厚み方向の温度
分布を小さく抑制でき、良好な熱処理が可能である。

【０００９】成形手段は、加熱部表面に接触して表面を
平滑に成形可能なものであればよく、例えば、熱処理を
施すべき増肉部のほぼ全長に渡って定位置に且つその増
肉部に押し付けられるように配置された型であってもよ
いし、或いは、熱処理すべき増肉部に対してその長手方
向に相対的に移動しながら増肉部を成形するダイスであ
ってもよい。ダイスを用いる場合、当然そのダイスが接
触している増肉部は加熱されていることが望ましく、従
って、ダイスが加熱部に追従して移動する構成とする。
一方、定位置に配置される型を用いる場合、加熱部が移
動しても、その加熱部を効率良く押圧して成形できるよ
う、型を増肉部の長手方向に複数個に分割した構成と
し、それぞれを独立して押圧可能な構成とするか、ある
いは型に可撓性を付与しておき、その型を増肉部の長手
方向の複数個所で押圧する構成とすることが好ましい。

【００１０】請求項２の発明は、前記成形手段として、
前記加熱部の移動に追従して移動するダイスを用いたこ
とを特徴とするものである。この構成によれば、成形す
べき加熱部のみをダイスで効率良く成形でき、且つダイ
スの構造を簡略化できる。ここで使用するダイスの長さ
（増肉部に接触する面の、増肉部長手方向の長さ）は、
短すぎると成形効果が低くて小じわの除去或いは角形管
に対する凹み防止の効果が得られず、一方、長すぎると
装置全体が大型化するのみならず、そのダイスを増肉部
に沿って移動させるための動力が大きくなってしまう。
従って、これらを勘案して定めればよいが、例えば、外
径３００ｍｍ、厚み１９ｍｍの鋼管に対して、ダイス長
さは１５０〜３００ｍｍ程度が好ましい。

【００１１】請求項３の発明は、加熱部に追従して移動
する前記ダイスの直後に冷却手段を配設して、成形直後
の加熱部を冷却することを特徴とする。このような冷却
を行うことにより、成形後の加熱部が急激に固化し、こ
のため、残留応力による形くずれを防止できる利点が得
られる。また、強制冷却のため、放冷に比べて処理時間
を短縮できるという効果も得られる。冷却手段として
は、空気を吹き付ける空冷式のもの、水を吹き付ける水
冷式のもの、その他の冷却媒体を吹き付けるもの等任意
である。

【００１２】請求項４の発明は、前記金属条材を管と
し、前記成形手段をその管内に配設した内面ダイスとす
るものである。この内面ダイスを加熱部と一緒に移動さ
せることにより、内面ダイスで管の内径を規制しながら
熱処理することが可能であり、増肉部の内面を平滑化す
ると共に所望形状に成形でき、管が角形管の場合には平
坦な側壁の凹みを修正し且つ新たな凹み発生を防止する
ことが可能である。

【００１３】請求項５の発明は、前記金属条材を管と
し、前記成形手段をその管外に配設した外面ダイスとす
るものである。この外面ダイスを加熱部と一緒に移動さ
せることにより、管外面を平滑化することができる。

【００１４】請求項６の発明は上記した熱処理方法の実
施に用いる装置を提供するものであり、この装置は、金
属条材に形成した増肉部の長手方向の小領域を局部的に
加熱して赤熱状態の加熱部を形成する加熱手段と、該加
熱手段を前記増肉部の長手方向に相対的に移動させる第
一移動手段と、前記加熱部の表面に当接して表面を成形
する成形手段と、その成形手段を前記増肉部の長手方向
に相対的に移動させる第二移動手段とを有している。こ
の構成により、加熱手段が増肉部の長手方向の小領域を
加熱して加熱部を形成しながら増肉部に沿って相対的に
移動し、それによって加熱部を増肉部の長手方向に移動
させることができ、同時に成形手段が増肉部に沿って相
対的に移動し、加熱部を成形することができ、熱処理を
行うと共に表面を平滑とすることができる。また、角形
管に適用した場合には、増肉部の平坦な側壁に凹みがあ
っても、それを平坦に修正でき、しかも、熱処理時に凹
みが生じることも防止でき、平坦度の高い側壁を有する
増肉部を得ることが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の代
表的な実施の形態を説明する。図１は本発明方法の実施
に用いる熱処理装置の１例を示す概略断面図であり、１
は、長手方向の一部領域に熱処理すべき増肉部１Ａを備
えた金属条材（以下単に条材という）である。本発明に
おいて、熱処理の対象とする条材は、丸形鋼管、角形鋼
管、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼等任意であり、図１に示す例では角
形鋼管を示している。この条材１の増肉部１Ａは、一定
肉厚の条材１の長手方向の小領域を加熱して赤熱状態の
加熱部を形成し、該加熱部を金属条材の長手方向に移動
させながら、その加熱部を圧縮、増肉させ、且つその加
熱部後端を冷却、固化することによって形成されたもの
である。従って、増肉部１Ａには増肉加工時における加
熱、冷却によって焼入れされた状態となっており、硬度
が増加すると共に残留応力が存在している。また、この
条材１は角形鋼管であるため、本来、その増肉部１Ａは
図２（ｂ）に断面を示すように、平坦な側壁１Ａａと円
弧状のコーナー壁１Ａｂを有するものであるが、実際に
は増肉加工時において長手方向に圧縮力を付加して増肉
させた際、平坦な側壁１Ａａに内方への凹みが生じるこ
とが多く、図２（ａ）に示すように、側壁１Ａａに内方
への凹み２が生じている。

【００１６】図１において、３は条材１の一端を定位置
に固定、保持する固定手段、４は、条材１の長手方向の
小領域を局部的に加熱して赤熱状態の加熱部５とするこ
との可能な環状の加熱手段であり、ここでは高周波加熱
コイルが使用されている。６は冷却水等の冷却媒体７を
加熱部５の移動方向に関して後側となる部分に吹き付け
る冷却手段、８は加熱装置４及び冷却装置６を条材１に
沿って移動させる第一移動手段であり、ここでは、モー
タとねじ軸を用いたものが使用されている。なお、第一
移動手段８としては、この構成に限らず、公知のものを
適宜使用可能である。

【００１７】１０は、増肉部１Ａの内面を所望形状に成
形するための内面ダイス、１１はその内面ダイス１０を
条材１の増肉部１Ａの内部に挿入し移動させる第二移動
手段であり、ここではデジタルサーボ機構を備えたシリ
ンダ装置が用いられ、その移動速度を任意に制御可能と
なっている。この第二移動手段１１としても、この構成
に限らず、公知のものを適宜使用可能である。前記した
内面ダイス１０は図３にも示すように、増肉部への挿入
を容易にする先端テーパ部１０ａと、それに続く角筒状
のダイス面１０ｂを有している。このダイス面１０ｂ
は、条材１の増肉部１Ａの内面に望まれる形状に設計さ
れている。また、内面ダイス１０の長さＬは、加熱手段
４の先端から冷却媒体の吹き付け位置までの間隔Ｗとほ
ぼ同じに設定されている。

【００１８】上記構成の熱処理装置を用いた熱処理動作
は次のように行われる。すなわち、図１に示すように、
熱処理すべき条材１の一端を固定手段３に固定、保持さ
せ、その内部に反対端から内面ダイス１０を挿入する。
この状態で、加熱手段４によって条材１の長手方向の小
領域を加熱して、所望の熱処理及び成形を行うために必
要な赤熱状態の加熱部５とし、且つその加熱手段４を第
一移動手段８によって条材１に沿って矢印Ｃで示すよう
に固定手段３に向かう方向に移動させ、同時に冷却手段
６から冷却媒体７を加熱部５の後端部分に吹き付けて冷
却する。この移動と並行して、第二移動手段１１が内面
ダイス１０を増肉部１Ａ内に挿入し且つ常時、加熱部５
の内側に位置するように、前記加熱手段４による移動に
連動して矢印Ｃ方向に移動させる。これにより、増肉部
１Ａが、固定手段３から遠い側の端部から赤熱状態に加
熱されて熱処理されると共にその内部に挿入した内面ダ
イス１０によって所定形状に成形されてゆき、内面が平
滑化されると共に、図２（ａ）に示すように平坦な側面
１Ａａに生じていた凹み２が押し広げられて平坦度が向
上する。また、角筒状の増肉部１Ａを外面から加熱し、
冷却する時には熱収縮により平坦な側面１Ａａに内方へ
の凹み２が生じ勝ちであるが、内部に内面ダイス１０を
配置しているのでそのような凹みの発生も防止される。
かくして、加熱手段４及び冷却手段６と、内面ダイス１
０を共に、増肉部１Ａの一端から他端まで移動させるこ
とにより、増肉部１Ａの全域を熱処理し、組織改善を図
ると共に残留応力を除去でき、同時に増肉部１Ａの内面
形状を所望形状に成形し、図２（ｂ）に示すように、平
坦度を向上させた増肉部１Ａを得ることができる。

【００１９】なお、上記実施例では、加熱手段４の下流
に冷却手段６を設け、加熱部５の後端を急冷する構成と
しているが、熱処理方法によっては、冷却手段６を省略
し、放冷とすることもできる。また、上記実施例では冷
却手段６による冷却媒体７の吹き付け位置を、内面ダイ
ス１０の後ろとしているが、その吹き付け位置を内面ダ
イス１０に重なる位置としてもよい。その場合には、増
肉部に熱収縮により生じ勝ちな凹みを一層良好に防止す
ることができる利点が得られるが、増肉部の熱収縮によ
る内面ダイス１０に対する締付力が増し、内面ダイス１
０を移動させるための駆動力を大きくする必要が生じ
る。

【００２０】図４は、本発明の他の実施例を示すもので
あり、この実施例では、内面ダイスは使用せず、その代
わりに条材１の外面を成形する外面ダイス１５を設けて
いる。この外面ダイス１５は、図５に示すように中空角
筒状のもので、内面に、増肉部外面への嵌合を容易にす
る先端テーパ面１５ａと、それに続くダイス面１５ｂを
有している。このダイス面１５ｂは、条材１の増肉部１
Ａの外面に望まれる形状に設計されている。外面ダイス
１５は加熱手段４と冷却手段６の間に配置され、且つ加
熱手段４及び冷却手段６と共に共通の移動台１６に保持
され、適当な移動手段（図示せず）で矢印Ｃ方向に移動
する構成となっている。

【００２１】この構成の装置では、熱処理すべき条材１
の一端を固定手段３に固定、保持させた状態で、加熱手
段４及び冷却手段６を作動させた状態で移動台１６を条
材１に沿って矢印Ｃで示すように固定手段３に向かう方
向に移動させる。これにより、加熱手段４が条材１の長
手方向の小領域を加熱して、所望の熱処理及び成形を行
うために必要な赤熱状態の加熱部５とし、外面ダイス１
５がその加熱部５の外面を所定形状に成形すると共に表
面に生じていた小じわを平滑にし、冷却手段６が加熱部
５を冷却する。かくして、移動台１６を増肉部１Ａの一
端から他端まで移動させることにより、増肉部１Ａの全
域を熱処理し、組織改善を図ると共に残留応力を除去で
き、同時に増肉部１Ａの外面形状を整形し、表面を平滑
化した増肉部を得ることができる。なお、この場合に
は、増肉部１Ａに図２（ａ）に示すような内方への凹み
２が生じていると、その凹み２を修正する効果はあまり
期待できない。従って、図４に示す装置及び方法では、
外面に小じわを有するが凹みはほとんど無い増肉部の熱
処理に適しており、例えば、丸形鋼管に形成している増
肉部の熱処理に適している。

【００２２】図６、図７は更に他の実施例を示すもので
ある。この実施例では、条材１の内部に、内面ダイス１
０を挿入するように設けると共に、外面にも外面ダイス
１７を配置している。ここで用いる内面ダイス１０は図
１に示す実施例と同様のものである。一方外面ダイス１
７は、図７から良く分かるように、増肉部１Ａの各側壁
に対向配置された４枚の平板１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、
１７Ｄを有しており、その内の二つの平板１７Ａ、１７
Ｂは移動台１６に固定して設けているが、それに対向す
る平板１７Ｃ、１７Ｄはそれぞれ油圧式或いは空圧式の
加圧シリンダ１８Ｃ、１８Ｄに連結され、圧下量を調節
可能としている。その他の構成は、図１或いは図４に示
す実施例と同様である。

【００２３】図６、図７に示す実施例では、加熱手段４
によって形成した加熱部５を内外面から内面ダイス１０
と外面ダイス１７で成形しており、これにより、増肉部
１Ａを所望の形状に成形して平坦な側壁における凹み２
を無くして平坦度を増すことができると共に外面の小じ
わを無くすこともできる。なお、図４〜図７に示す実施
例においても、必要に応じ冷却手段６を省略し、放冷に
よる熱処理を行うことが可能である。

【００２４】なお、図７に示す実施例は、角筒状の増肉
部１Ａに対する内面ダイス１０及び外面ダイス１７を示
したが、内面ダイス及び外面ダイスを有する成形手段は
必ずしもこの場合に限らず、円形断面の増肉部に対して
も適用可能である。図８はその場合を示すものであり、
円形断面の増肉部２１Ａ内に、円筒状の内面ダイス２２
が挿入されており、且つ外面には外面ダイス２３が配置
されている。この外面ダイス２３は、円筒状に配置され
た４個の円弧状のセグメント２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、
２３Ｄを有しており、その内の二つのセグメント２３
Ａ、２３Ｂは移動台１６に固定して設けているが、それ
に対向するセグメント２３Ｃ、２３Ｄはそれぞれ油圧式
或いは空圧式の加圧シリンダ１８Ｃ、１８Ｄに連結さ
れ、圧下量を調節可能としている。この構成により、円
筒状の増肉部２１Ａに対して成形が可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、具体的に熱処理を行った結果を説明す
る。 〔実施例１〕 試料作成 外径寸法３００×３００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの角形鋼管
の長手方向の中央位置に増肉加工を施し、厚さ１９ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍの増肉部を形成した。この時の増肉
加工条件は次の通り。 加熱部最高温度：１２５０°Ｃ 冷却方法：水噴射 増肉加工速度（加熱部の未増肉部分に対する相対速
度）：０．９ｍｍ／ｓ 上記の条件で４個の試料（試料ａ、試料ｂ、試料ｃ、試
料ｄ）を作成した。

【００２６】 熱処理 上記で得た試料ａ、ｂ、ｃに対して、図１に示す構造の
熱処理装置を用いて熱処理を行った。この熱処理装置の
各部の仕様及び熱処理条件は次の通り。 内面ダイス１０の断面寸法：２６６×２６６ｍｍ 内面ダイス１０の長さ ：１８０ｍｍ 加熱手段４：高周波加熱コイル（３００角、５ターン）、コイル幅６０ｍｍ 冷却手段６：水噴射 熱処理速度（加熱手段及び内面ダイス１０の移動速度）：０．８ｍｍ／ｓ 高周波加熱コイル印加電力：１６０ｋＷ、加熱周波数：５００Ｈｚ 加熱部温度：９５０±２０°Ｃ 冷却水量：４４リットル／Ｍ 内面ダイス１０の推力：２５，０００ｋｇ

【００２７】 結果 試料ａ、ｂ、ｃについて上記の熱処理の前後における外
径寸法を測定すると共に各辺における凹寸法〔図２
（ａ）における寸法ｅ〕を測定した。その結果を表１に
示す（なお、表１に示す凹寸法の単位はｍｍ）。また、
試料ｄ（熱処理せず）と熱処理後の試料ａについて、物
性を測定した。その結果を表２に示す。表１から良く分
かるように、内面ダイス１０を使用した熱処理により、
増肉部における歪みが矯正され、凹寸法ｅが減少してい
る。この減少は、特に凹みの大きいものに顕著に生じて
おり、各面の凹みが小さくなっている。また、表２の物
性測定の結果から明らかなように、表面硬度が低下し、
且つ伸びが増大しており、組織改善が為されていた。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】〔実施例２〕 試料作成 外径寸法３００×３００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの角形鋼管
の長手方向の中央位置に増肉加工を施し、厚さ１９ｍ
ｍ、長さ４００ｍｍの増肉部を形成した。この時の増肉
加工条件は次の通り。 加熱部最高温度：１３００°Ｃ 冷却方法：水噴射 増肉加工速度（加熱部の未増肉部分に対する相対速
度）：１．８ｍｍ／ｓ 上記の条件で４個の試料（試料ｅ、試料ｆ、試料ｇ）を
作成した。

【００３１】 熱処理 上記で得た試料ｅ、ｆ、ｇに対して、図１に示す構造の
熱処理装置を用いて熱処理を行った。この熱処理装置の
各部の仕様及び熱処理条件は次の通り。 内面ダイス１０の断面寸法：２６６×２６６ｍｍ 〃 の長さ ：１８０ｍｍ 加熱手段４：高周波加熱コイル（３００角、５ターン）、コイル幅６０ｍｍ 冷却手段６：水噴射 熱処理速度（加熱手段及び内面ダイス１０の移動速度）：０．８ｍｍ／ｓ 高周波加熱コイル印加電力：１６０ｋＷ、加熱周波数：５００Ｈｚ 加熱部温度：９５０〜１０００°Ｃ 冷却水量：４４リットル／Ｍ 内面ダイス１０の推力：３０，０００ｋｇ

【００３２】 結果 試料ｅ、ｆ、ｇについて上記の熱処理の前後における外
径寸法を測定すると共に各辺における凹寸法ｅを測定し
た。その結果を表３に示す（単位はｍｍ）。表３から良
く分かるように、この場合にも、内面ダイス１０を使用
した熱処理により、増肉部における歪みが矯正され、凹
寸法が減少している。この減少は、特に凹みの大きいも
のに顕著に生じており、各面の凹みが小さくなってい
る。内面ダイス１０の断面寸法（平坦面間の距離）を更
に大きくすることにより、一層形状の良化が期待され
る。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【発明の効果】以上に説明したように本発明方法及び装
置は、金属条材に対して加熱、増肉操作を加えて形成し
た増肉部に対して、その増肉部の長手方向の小領域を加
熱して加熱部を形成し、その加熱部を長手方向に移動さ
せるという簡単な操作によって増肉部の全域を加熱して
熱処理することが可能であり、増肉部の増肉加工中の加
熱と冷却により生じた変態組織の改善及び加工応力の除
去を行うことができ、しかも、その熱処理と同時に、そ
の加熱部の表面に成形手段を当接して成形することによ
り、増肉部表面にあった小じわを除去して平滑とするこ
とができ、機械的物性の優れた且つ外観の良い増肉部を
備えた金属条材を製造できるという効果を有している。

【００３５】特に、本発明を局部増肉角形管の増肉部の
熱処理に適用し、且つ成形手段として、角形管内に挿入
される内面ダイスとすると、熱処理と並行して角形管内
面形状を所定形状に成形することが可能であり、平坦な
側壁に生じていた凹みを修正でき、また、その平坦な側
壁に生じ勝ちな凹みを防止でき、平坦度の優れた増肉部
を有する角形管を製造できるという効果が得られる。

【００３６】本発明によって得られた局部増肉金属条材
は、増肉部の肉厚増加による補強効果を備えており、且
つその増肉部の増肉加工による機械的物性の劣化を熱処
理により回復して必要な機械的物性を備えているため、
そのまま建築物の柱や梁等の建築資材として利用可能で
あり、それを利用することにより、建築物の仕様並びに
作業工程を改善できる。かくして、本発明は建築業界等
にとってもきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施に用いる熱処理装置の１例を
示す概略断面図

【図２】（ａ）は条材１に設けられている増肉部１Ａの
概略断面図 （ｂ）は増肉部１Ａの本来の形状を示す概略断面図

【図３】図１の実施例に用いる内面ダイス１０の前面図

【図４】本発明方法の実施に用いる熱処理装置の他の例
を示す概略断面図

【図５】図４の実施例に用いる外面ダイス１５の前面図

【図６】本発明方法の実施に用いる熱処理装置の更に他
の例を示す概略断面図

【図７】図６のＡ−Ａ矢視断面図

【図８】更に他の変形例を示す図７と同一部分の断面図

【符号の説明】

１ 金属条材 ２ 凹み ３ 固定手段 ４ 加熱手段 ５ 加熱部 ６ 冷却手段 ７ 冷却媒体 ８ 第一移動手段 １０ 内面ダイス １１ 第二移動手段 １５、１７ 外面ダイス １６ 移動台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２１Ｄ 9/52 １０３ Ｃ２１Ｄ 9/52 １０３Ａ １０３Ｂ (72)発明者 福田 章 大阪府大阪市西区阿波座１丁目５番16号 大和ハウス工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属条材の長手方向の領域を加熱して赤
   熱状態の加熱部を形成し、該加熱部を金属条材の長手方
   向に圧縮、増肉させて形成した増肉部を有する局部増肉
   金属条材に対する熱処理方法であって、前記増肉部の長
   手方向の小領域を局部的に加熱して赤熱状態の加熱部を
   形成し、該加熱部を前記増肉部の長手方向に相対的に移
   動させながら、前記加熱部の表面に成形手段を当接して
   成形することを特徴とする局部増肉金属条材の熱処理方
   法。
2. 【請求項２】 前記成形手段が、前記加熱部の移動に追
   従して移動するダイスであることを特徴とする請求項１
   記載の局部増肉金属条材の熱処理方法。
3. 【請求項３】 前記成形手段の直後に冷却手段を配設し
   て、成形直後の加熱部を冷却することを特徴とする請求
   項２記載の局部増肉金属条材の熱処理方法。
4. 【請求項４】 前記金属条材が管であり、前記成形手段
   がその管内に配設された内面ダイスであることを特徴と
   する請求項１から３のいずれか１項記載の局部増肉金属
   条材の熱処理方法。
5. 【請求項５】 前記金属条材が管であり、前記成形手段
   がその管外に配設された外面ダイスであることを特徴と
   する請求項１から４のいずれか１項記載の局部増肉金属
   条材の熱処理方法。
6. 【請求項６】 増肉部を有する局部増肉金属条材に対す
   る熱処理装置であって、前記増肉部の長手方向の小領域
   を局部的に加熱して赤熱状態の加熱部を形成する加熱手
   段と、該加熱手段を前記増肉部の長手方向に相対的に移
   動させる第一移動手段と、前記加熱部の表面に当接して
   表面を成形する成形手段と、その成形手段を前記増肉部
   の長手方向に相対的に移動させる第二移動手段とを有す
   ることを特徴とする局部増肉金属条材の熱処理装置。