JPH11140537A - 鋼板の部分焼入方法 - Google Patents
鋼板の部分焼入方法Info
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- JPH11140537A JPH11140537A JP9313903A JP31390397A JPH11140537A JP H11140537 A JPH11140537 A JP H11140537A JP 9313903 A JP9313903 A JP 9313903A JP 31390397 A JP31390397 A JP 31390397A JP H11140537 A JPH11140537 A JP H11140537A
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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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- General Induction Heating (AREA)
Abstract
る鋼板の部分焼入方法を提供する。 【解決手段】第1接触子22と第2接触子24を鋼板1
0に接触させて高周波電源30から第1接触子22と第
2接触子24に電力を供給し、鋼板10に交流電流を流
す。第1延長部27と第2延長部29に流れる交流電流
の向きと、鋼板10に流れる交流電流の向きとが反対に
なり、しかも、第1延長部27と第2延長部29が鋼板
10に近接している。このため、鋼板10に流れる交流
電流は、第1延長部27と第2延長部29に流れる交流
電流に引き寄せられ、鋼板10の中央部分12に専ら交
流電流が流れ、この中央部分12が専ら加熱される。そ
の後、鋼板10を押圧しながら急冷する。
Description
入れして硬化させる鋼板の部分焼入方法に関する。
れている。鋼板は、平らな板のまま使用されることもあ
るが、例えば波鋼板のような形状に加工されて使用され
ることもある。また、鋼板を焼入れして硬化させた状態
で使用することもある。
かも硬化された鋼板を製造する場合は、一般に、下記の
2つ方法のうちのいずれかの方法が用いられる。
化させ、その後、所定の形状に加工する方法である。ま
た、第2の方法は、所定の形状に予め加工された鋼板の
全体を加熱・冷却して焼入れし、全体を硬化する方法で
ある。
ては鋼板の一部分だけが硬化されていればよい場合があ
る。このような場合であっても、従来では、上記した第
1の方法もしくは第2の方法が用いられ、全体が硬化さ
れた鋼板が使用されている。
板の全体を硬化させた後に所定形状に加工するので、鋼
板を加工する際に非常に強い加工力と強靭な金型が必要
になる。このため、鋼板を容易に加工できないという問
題がある。
形状の鋼板の全体を加熱・冷却して焼入れるので、鋼板
に大きな歪み(変形)が生じることがある。このため、
鋼板に生じた歪みを除去するのに手間がかかるという問
題がある。
従来の方法では、一部分だけが硬化された鋼板を得るこ
とができない。
硬化された鋼板を得ることのできる鋼板の部分焼入方法
を提供することを目的とする。
の本発明の第1の鋼板の部分焼入方法は、(1)所定の
形状に成形された鋼板の一部分を焼入温度に加熱し、
(2)この加熱に起因する変形を矯正しながら上記鋼板
を冷却して上記一部分を焼入れることを特徴とするもの
である。
第2の鋼板の部分焼入方法は、(3)鋼板の一部分を焼
入温度に加熱し、(4)この鋼板を所定の形状にプレス
成形しながら冷却して上記一部分を焼入れることを特徴
とするものである。
熱する際に、(5)上記鋼板を流れる交流電流と導電部
材を流れる交流電流とが互いに引き寄せられるように上
記一部分に上記導電部材を近接させておき、(6)上記
導電部材を通して上記一部分に交流電流を流すことによ
り上記一部分を上記焼入温度に加熱してもよい。
する際に、(7)上記一部分に沿って導電部材を配置し
ておき、(8)上記鋼板を流れる交流電流と上記導電部
材を流れる交流電流とが互いに引き寄せられるような周
波数の交流電流を上記導電部材に流すことにより上記一
部分を上記焼入温度に加熱してもよい。
熱する際に、(9)上記一部分に沿って誘導加熱コイル
を配置しておき、(10)この誘導加熱コイルに流れる
電流の分布とこの電流に起因して上記鋼板に流れる誘導
電流の分布とがほぼ同じになるように、上記誘導加熱コ
イルに交流電力を供給してもよい。
加熱コイルを配置するに当り、(11)この誘導加熱コ
イルに流れる電流の分布とこの電流に起因して上記鋼板
に流れる誘導電流の分布とがほぼ同じになるように、上
記一部分に上記誘導加熱コイルを接近させてもよい。
加熱コイルを配置するに当り、(12)この誘導加熱コ
イルに流れる電流の分布とこの電流に起因して上記鋼板
に流れる誘導電流の分布とがほぼ同じになるような周波
数の交流電力を上記誘導加熱コイルに供給してもよい。
のではなく、例えば波鋼板のような形状に加工されたも
のも含む概念である。
施形態を説明する。
して本発明の第1実施形態を説明する。
ち、鋼板の一部分を加熱している様子を示す斜視図であ
り、図2は、その平面図である。図3は、部分焼入方法
で用いられる部分加熱装置の側面図であり、電流が模式
的に表わされている。図4は、図3の部分加熱装置で加
熱されている中央部分を模式的に示す平面図であり、こ
の図でも電流が模式的に表わされている。図5は、図3
の部分加熱装置で部分的に加熱された鋼板を押圧しなが
ら急冷する様子を示す模式図であり、図6は、第1実施
形態の部分焼入方法によって一部分が硬化された鋼板を
示す平面図である。図7は、図5と同様に、部分的に加
熱された鋼板を押圧しながら急冷する様子を示す模式図
であるが、鋼板を押圧する良熱伝導性板(例えば、銅
板)を変えた場合の模式図である。
mの鋼板10の中央部分(本発明にいう鋼板の一部分の
一例である)12を加熱する部分加熱装置20は、鋼板
10の互いに異なる部分に接触する第1接触子22と第
2接触子24を有している。第1接触子22は中央部分
12の一端部12aに接触し、第2接触子24は、中央
部分12のうちの一端部12aとは反対側の他端部12
bに接触している。第1接触子22には第1リード26
の一端部26aが接続されており、この第1リード26
の他端部26bは高周波電源30に接続されている。一
方、第2接触子24には第2リード28の一端部28a
が接続されており、この第2リード28の他端部28b
は高周波電源30に接続されている。このため、第1接
触子22と第2接触子24にはそれぞれ、第1リード2
6と第2リード28を通して高周波電源30から交流電
力が供給される。
部分12のうちの途中部分12cとの間でこの中央部分
12に沿ってほぼ平行に延びる第1延長部27を有して
いる。この第1延長部27と中央部分12との間隔L
は、近接した間隔(例えば約2mm)である。一方、第
2リード28は、第2接触子24と上記の途中部分12
cとの間でこの中央部分12に沿ってほぼ平行に延びる
第2延長部29を有している。この第2延長部29と中
央部分12との間隔Lも近接した間隔である。
0に第1接触子22と第2接触子24を接触させ、高周
波電源30から第1接触子22と第2接触子24に電力
を供給する。これにより、鋼板10に交流電流が流れ
る。第1接触子22と第2接触子24、及び、第1リー
ド26と第2リード28には、例えば図3の矢印で模式
的に示すように交流電流が流れる。第1リード26の第
1延長部27及び第2リード28の第2延長部29双方
に流れる交流電流の向きと、鋼板10に流れる交流電流
の向きとは反対であり、しかも、第1延長部27と第2
延長部29が鋼板10に近接している。このため、鋼板
10に流れる交流電流は、第1延長部27及び第2延長
部29双方に流れる交流電流に引き寄せられる。この結
果、図4に示すように、中央部分12(第1及び第2リ
ード26,28の投影された部分)に専ら交流電流が流
れ、鋼板10のうちでこの中央部分12が専ら加熱され
ることとなる。
の例を示したが、どのような複雑な形状であっても、第
1リード26の第1延長部27と第2リード28の第2
延長部29の形状をこの複雑な形状に合うようにするだ
けで、この部分を加熱できることとなる。従って、鋼板
10の一部分が複雑な形状であっても、部分加熱装置2
0を使用することによってその一部分を容易に加熱でき
る。
を焼入温度にまで加熱した直後、図5に示すように、鋼
板10を2枚の銅板40,42のような良熱伝導板で挟
んで押圧しながら急冷した。これにより、鋼板10は、
加熱に起因する変形が矯正されながら急冷されることと
なる。この結果、図6に示すように、鋼板10の中央部
分12(斜線で示される部分)が硬化された。なお、こ
こでは、高周波電源30の周波数を25kHzとし、出
力を30kWとした。また、通電時間を3秒間として、
鋼板10の中央部分12を850℃に加熱した。加熱温
度の測定には市販のセンサを用いた。鋼板10として炭
素量が0.25重量%〜0.40重量%のものを用いた
場合、中央部分12では充分な硬度(HRC45)が得
られた。また、鋼板10の強度は130〜150Kgf
/mm2 の範囲内であった。
却水を流すための冷却液通路40a,42aが形成され
ており、これら冷却液通路40a,42aを流れる冷却
液に冷却された銅板40,42によって鋼板10が急冷
される。このように冷却液通路40a,42aが形成さ
れた銅板40,42に代えて、図7に示すように、冷却
液溝48を流れる冷却水で鋼板10を直接に冷却する構
造の銅板44,46を用いてもよい。
せる必要のある中央部分12だけを焼入温度にまで加熱
したので、鋼板10の全面を焼入温度にまで加熱する場
合に比べて熱に起因する歪みが少ない。また、中央部分
12だけを焼入温度に加熱した後に所定形状に押圧しな
がら冷却して焼入れするので、焼入れ前の未硬化状態の
鋼板10を所定形状に加工しながら、その中央部分12
を硬化できることとなる。この結果、比較的弱い加工力
で済むと共に、一部分だけが硬化された鋼板を容易に得
ることができる。
本発明の第2実施形態を説明する。この第2実施形態で
は、隆起した部分が形成された鋼板のこの隆起部分を焼
入れする場合を説明する。
示す斜視図であり、図9は、この隆起部分を加熱してい
る部分加熱装置を示す模式図である。
う所定の形状に成形された鋼板の一例である)には、長
手方向に延びる隆起部分52が形成されている。ここで
は、隆起部分52のさらに一部分54(破線で囲まれた
領域)を加熱の対象にした。この一部分54を加熱する
部分加熱装置60は、図9に示すように、鋼板50のう
ち隆起部分52を挟んだ両側の平端部56,58にそれ
ぞれ接触する第1接触子62と第2接触子64を有して
いる。第1接触子62には第1リード66の一端部66
aが接続されており、この第1リード66の他端部66
bは高周波電源70に接続されている。一方、第2接触
子64には第2リード68の一端部68aが接続されて
おり、この第2リード68の他端部68bは高周波電源
70に接続されている。このため、第1接触子62と第
2接触子64にはそれぞれ、第1リード66と第2リー
ド68を通して高周波電源70から交流電力が供給され
る。
54の斜面54aと頂面54bとにに沿って延びる第1
延長部67を有している。この第1延長部67と、斜面
54a及び頂面54bとの間隔は約2mmである。一
方、第2リード68は、頂面54bの端から斜面54c
に沿って延びる第2延長部69を有している。この第2
延長部69と斜面54cとの間隔も約2mmである。
には、鋼板50に第1接触子62と第2接触子64を接
触させて高周波電源70から第1接触子62や第2接触
子64に電力を供給する。これにより、鋼板50に交流
電流が流れる。第1接触子62と第2接触子64、及
び、第1リード66と第2リード68には、例えば図8
の矢印で模式的に示すように交流電流が流れる。第1延
長部67との第2延長部69に流れる交流電流の向き
と、鋼板50に流れる交流電流の向きとは反対であり、
しかも、第1延長部67と第2延長部69が鋼板50に
近接している。このため、鋼板50に流れる交流電流
は、第1延長部67と第2延長部69に流れる交流電流
に引き寄せられる。この結果、図9に示すように、隆起
部分52の一部分54に専ら交流電流が流れ、鋼板50
のうちでこの一部分54が専ら加熱されることとなる。
上がった例を示したが、2つ以上の山が連なった形状で
あっても、第1リード66の第1延長部67と第2リー
ド68の第2延長部69の形状を、山が連なった形状に
合うようにするだけで、この部分を加熱できることとな
る。従って、鋼板50の一部分が複雑な凹凸のある形状
であっても、部分加熱装置60を使用することによりそ
の一部分を容易に加熱できる。
焼入温度にまで加熱した後、鋼板50を押圧しながら急
冷した(例えばプレスクエンチした)。これにより、鋼
板50のうちの一部分54だけが硬化された。なお、こ
こでは、高周波電源30の周波数を25kHzとし、出
力を30kWとした。また、通電時間を3秒間として、
鋼板50の一部分54を850℃に加熱した。加熱温度
の測定には市販のセンサを用いた。鋼板50として炭素
量が0.25重量%〜0.40重量%のものを用いた場
合、一部分54では充分な硬度(HRC45)が得られ
た。また、鋼板10の強度は130〜150Kgf/m
m2 であった。
板50のうち、硬化させる必要のある一部分54だけを
焼入温度に加熱して焼入れしたので、鋼板50の全面を
焼入温度にまで加熱して焼入れした場合に比べて熱に起
因する歪みが少なく、押圧しながら急冷する際の押圧力
も弱くて済む。この結果、一部分だけが硬化された所定
形状の鋼板を容易に得ることができる。
参照して、本発明の第3実施形態を説明する。この第3
実施形態では、隆起した部分が形成された鋼板のこの隆
起部分を焼入れする場合を説明する。
を示す斜視図である。図11は、この隆起部分を加熱し
ている部分加熱装置を模式的に示す斜視図であり、図1
2は、その正面図である。
いう所定の形状に成形された鋼板の一例である)には、
長手方向に延びる隆起部分82が形成されている。ここ
では、隆起部分82のさらに一部分84,86(破線で
囲まれた領域)を加熱の対象にした。この一部分84,
86を加熱する部分加熱装置90は、図11、図12に
示すように、加熱対象の一部分84,86に対向して延
びる導体部92,94を有する誘導加熱コイル96を備
えている。誘導加熱コイル96は高周波電源(図示せ
ず)に接続されている。また、部分加熱装置90は、導
体部92,94の外面を覆うコア102,104も備え
ている。これらのコア102,104は、導体部92,
94から発生する交番磁束を収束させるためのものであ
る。これらのコア102,104は必要に応じて使用す
る。
2,94は、導体部92,94に流れる電流の分布とこ
の電流に起因して鋼板80に流れる誘導電流の分布とが
ほぼ同じになる程度に接近している。このように加熱対
象の一部分84,86と導体部92,94とを接近させ
て、高周波電力を誘導加熱コイル96に供給した。これ
により、鋼板80のうちの一部分84,86だけが加熱
される。
86を焼入温度まで加熱した後、図13に示すように、
鋼板80を2枚の銅板110,112のような良熱伝導
板で挟んで押圧しながら急冷した。これにより、鋼板8
0は、加熱に起因する変形が矯正されながら急冷され、
一部分84,86が硬化された。なお、ここでは、高周
波電源の周波数を3kHzとし、出力を30kWとし
た。また、通電時間を3秒間として、鋼板80の一部分
84,86を850℃に加熱した。加熱温度の測定には
市販のセンサを用いた。鋼板80として炭素量が0.2
5重量%〜0.40重量%のものを用いた場合、一部分
84,86では充分な硬度(HRC45)が得られた。
また、鋼板80の強度は130〜150Kgf/mm2
の範囲内であった。
は、冷却水を流すための冷却液通路110a,112a
が形成されており、これら冷却液通路110a,112
aを流れる冷却液に冷却された銅板110,112によ
って鋼板80が急冷される。このように冷却液通路11
0a,112aが形成された銅板110,112に代え
て、図14に示すように、冷却液溝118を流れる冷却
水で鋼板80を直接に冷却する構造にしてもよい。
せる必要のある一部分84,86だけを焼入温度にまで
加熱したので、鋼板80の全面を焼入温度にまで加熱す
る場合に比べて熱に起因する歪みが少ない。また、一部
分84,86だけを焼入温度に加熱した後に所定形状に
押圧しながら冷却して焼入れするので、焼入れ前の未硬
化状態の鋼板80を所定形状に加工しながら、その一部
分84,86を硬化できることとなる。この結果、比較
的弱い加工力で済むと共に、一部分だけが硬化された鋼
板を容易に得ることができる。
の部分焼入方法によれば、所定形状に成形された鋼板の
一部分を焼入温度に加熱するので、鋼板の全体を焼入温
度に加熱する場合に比べて熱に起因する変形が小さい。
従って、この変形を矯正する力は弱くて済むので、弱い
力で変形を矯正しながら鋼板の一部分を冷却して焼入れ
できる。この結果、一部分だけが硬化された所定形状の
鋼板を容易に得ることができる。
では、鋼板の一部分を焼入温度に加熱した後に所定形状
にプレス成形しながら冷却して焼入れる。従って、焼入
れ前の未硬化状態の鋼板を所定形状に加工すると共に、
その一部分を硬化できることとなる。この結果、一部分
だけが硬化された鋼板を容易に得ることができる。
る際に、鋼板を流れる交流電流と導電部材を流れる交流
電流とが互いに引き寄せられるように一部分に導電部材
を近接させておき、導電部材を通して一部分に交流電流
を流すことによりこの一部分を焼入温度に加熱する場合
は、鋼板を流れる交流電流と導電部材を流れる交流電流
とが互いに引き寄せられるように鋼板の一部分に導電部
材を近接させているので、導電部材に交流電力を供給す
ることにより、上記の一部分に交流電流が流れてこの一
部分が加熱される。従って、導電部材の形状を、加熱さ
れる一部分に沿って配置できる形状にするだけで、この
一部分が複雑な形状であってもその一部分を容易に加熱
できることとなる。
際に、この一部分に沿って導電部材を配置しておき、鋼
板を流れる交流電流と導電部材を流れる交流電流とが互
いに引き寄せられるような周波数の交流電流を導電部材
に流すことにより一部分を焼入温度に加熱する場合は、
鋼板の一部分に沿って導電部材を配置し、鋼板を流れる
交流電流と導電部材を流れる交流電流とが互いに引き寄
せられるような周波数の交流電流を導電部材に流すの
で、上記の一部分に交流電流が流れてこの一部分が加熱
される。従って、導電部材の形状を、加熱される一部分
に沿って配置できる形状にするだけで、この一部分が複
雑な形状であってもその一部分を容易に加熱できること
となる。
る際に、この一部分に沿って誘導加熱コイルを配置して
おき、誘導加熱コイルに流れる電流の分布とこの電流に
起因して鋼板に流れる誘導電流の分布とがほぼ同じにな
るように、誘導加熱コイルに交流電力を供給する場合
は、上記の一部分に交流電流が流れてこの一部分が加熱
されるので、誘導加熱コイルの形状を、加熱される一部
分に沿って配置できる形状にするだけで、この一部分が
複雑な形状であってもその一部分を容易に加熱できるこ
ととなる。
熱コイルを配置するに当り、誘導加熱コイルに流れる電
流の分布とこの電流に起因して鋼板に流れる誘導電流の
分布とがほぼ同じになるように、上記一部分に誘導加熱
コイルを接近させた場合は、上記の一部分に交流電流が
流れてこの一部分が加熱されるので、誘導加熱コイルの
形状を、加熱される一部分に沿って配置できる形状にす
るだけで、この一部分が複雑な形状であってもその一部
分を容易に加熱できることとなる。
熱コイルを配置するに当り、誘導加熱コイルに流れる電
流の分布とこの電流に起因して鋼板に流れる誘導電流の
分布とがほぼ同じになるような周波数の交流電力を前記
誘導加熱コイルに供給した場合は、上記の一部分に交流
電流が流れてこの一部分が加熱されるので、誘導加熱コ
イルの形状を、加熱される一部分に沿って配置できる形
状にするだけで、この一部分が複雑な形状であってもそ
の一部分を容易に加熱できることとなる。
うち、鋼板の一部分を加熱している様子を示す斜視図で
ある。
加熱装置を示す側面図である。
を模式的に示す平面図である。
を押圧しながら急冷する様子を示す模式図である。
よって一部分が硬化された鋼板を示す平面図である。
しながら急冷する様子を示す模式図であるが、鋼板を押
圧する銅板を変えた場合の模式図である。
加熱される、隆起した部分が形成された鋼板を示す斜視
図である。
示す模式図である。
である。
置を模式的に示す斜視図である。
置を模式的に示す正面図である。
鋼板を押圧しながら急冷する様子を示す模式図である。
である。
Claims (7)
- 【請求項1】 所定の形状に成形された鋼板の一部分を
焼入温度に加熱し、 該加熱に起因する変形を矯正しながら前記鋼板を冷却し
て前記一部分を焼入れることを特徴とする鋼板の部分焼
入方法。 - 【請求項2】 鋼板の一部分を焼入温度に加熱し、 該鋼板を所定の形状にプレス成形しながら冷却して前記
一部分を焼入れることを特徴とする鋼板の部分焼入方
法。 - 【請求項3】 鋼板の一部分を前記焼入温度に加熱する
際に、 前記鋼板を流れる交流電流と導電部材を流れる交流電流
とが互いに引き寄せられるように前記一部分に前記導電
部材を近接させておき、 前記導電部材を通して前記一部分に交流電流を流すこと
により前記一部分を前記焼入温度に加熱することを特徴
とする請求項1又は2に記載の鋼板の部分焼入方法。 - 【請求項4】 鋼板の一部分を前記焼入温度に加熱する
際に、 前記一部分に沿って導電部材を配置しておき、 前記鋼板を流れる交流電流と前記導電部材を流れる交流
電流とが互いに引き寄せられるような周波数の交流電流
を前記導電部材に流すことにより前記一部分を前記焼入
温度に加熱することを特徴とする請求項1又は2に記載
の鋼板の部分焼入方法。 - 【請求項5】 鋼板の一部分を前記焼入温度に加熱する
際に、 前記一部分に沿って誘導加熱コイルを配置しておき、 該誘導加熱コイルに流れる電流の分布と該電流に起因し
て前記鋼板に流れる誘導電流の分布とがほぼ同じになる
ように、前記誘導加熱コイルに交流電力を供給すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の鋼板の部分焼入方
法。 - 【請求項6】 前記一部分に沿って前記誘導加熱コイル
を配置するに当り、 該誘導加熱コイルに流れる電流の分布と該電流に起因し
て前記鋼板に流れる誘導電流の分布とがほぼ同じになる
ように、前記一部分に前記誘導加熱コイルを接近させる
ことを特徴とする請求項5に記載の鋼板の部分焼入方
法。 - 【請求項7】 前記一部分に沿って前記誘導加熱コイル
を配置するに当り、 該誘導加熱コイルに流れる電流の分布と該電流に起因し
て前記鋼板に流れる誘導電流の分布とがほぼ同じになる
ような周波数の交流電力を前記誘導加熱コイルに供給す
ることを特徴とする請求項5に記載の鋼板の部分焼入方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9313903A JPH11140537A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 鋼板の部分焼入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9313903A JPH11140537A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 鋼板の部分焼入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140537A true JPH11140537A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=18046914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9313903A Pending JPH11140537A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 鋼板の部分焼入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11140537A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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