JPS63148088A

JPS63148088A - 連続式真空熱処理炉

Info

Publication number: JPS63148088A
Application number: JP17496687A
Authority: JP
Inventors: 和幸木村; 英明井上; 孝夫佐藤
Original assignee: DIA SHINKU GIKEN KK
Current assignee: DIA SHINKU GIKEN KK
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1988-06-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、鉄系材料、磁性材料、超硬工具材料等の金
属、セラミックス、カーボン、グラファイト、複合材等
の被処理物を、真空室内で、真空、水素、窒素、アルゴ
ン、ヘリウム、炭化水素系ガス等の雰囲気の下で、試料
の用途に適合した各種の熱処理条件（例えば、予備過熱
、本過熱、焼結、焼き入れ、焼きもどし、焼きならし、
焼きなまし、脱バインダー、ロー付け、脱カス、還元、
窒化、浸炭、ホｙ　ｌ・プレス、拡散接合等）に従って
、連続的に処理する連続式真空熱処理炉に関するもので
ある。

（従来技術）一般に粉末焼結の熱処理には、ステアリン酸亜鉛やパラ
フィン系のワンクス等が使用され、これらは真空中やガ
ス気流中の雰囲気で熱処理されている。その熱処理過程
を第２図で説明する。

炉外台車６上に載せられた試料Ａは、シリンダー７によ
り予備加熱室１に搬入され、開閉扉５が閉められた後、
予備加熱室１を真空排気しつつ、所定の温度にて予備加
熱を行う。予備加熱終了後、仕切弁４が開かれ試料Ａは
シリンダー７により、予め予備加熱室１と同等に真空排
気された本加熱室２に搬入される。試料Ａは本加熱室２
に搬入後、仕切弁４が閉められ、試料Ａは本加熱室２に
て所定の圧力、温度にて熱処理が行われる。右熱処理終
了後、仕切弁４′が開かれ試料Ａはシリンダー７゛によ
り、予め本加熱室２と同等に真空排気された冷却室３に
搬入される。試料Ａは冷却室３に搬入後、仕切弁４゛が
閉められ、冷却室３内にガスが導入され所定の冷却を行
う。右冷却後冷却室３内を大気圧と同圧にして、開閉扉
５°を開き、試料Ａはシリンダー７゛により炉外台車６
゛上に搬出される（以上を一般的な工程という。）以上
が一般的な工程であるが、靭性アップのために焼きもど
しをすることがある。右の場合は上記実施例で行うには
、試料Ａを冷却後本加熱室２に戻すか、又は冷却室３の
後に加熱室を連結する方法が考えられる。

又、粉末焼結の場合は試料Ａに必ずワックス等が付着し
ており、試料Ａは予備加熱室１において脱ワツクスされ
本加熱室２に搬入される。

（発明が解決しようとする問題点）上記の一般的な工程では、各処理工程のタイムサイクル
がまちまちの場合には試料Ａの処理が効率的に行われな
い。

また、焼きもどしの場合は、一般的な工程では益々処理
時間が増加するし、冷却室３の後に加熱室を連結する方
法では、シリンダー７、シリンダー７′のシャフト長を
長くしなければならず、メカニズム的な問題も多い。

更に粉末焼結の場合は試料Ａは予備加熱室ｌにおいて脱
ワツクスされるので、予備加熱室ｌで発生したワンクス
が本加熱室２に侵入しやすく、右室での熱処理が円滑に
行われないことがある。

生産量が増加した場合、炉の増設を行うためには、炉シ
ステム全体を新たに設置する必要があり、設備に無駄を
生ずる。

炉の保守を行う場合、１つの処理室を保守するためにも
炉全体を止める必要がある。

（問題点を解決するための手段）この発明は、鉄系材料、磁性材料、超硬工具材料等の金
属、セラミックス、カーボン、グラファイト、複合材等
の被処理物を、真空室内で、真空、水素、窒素、アルゴ
ン、ヘリウム、炭化水素系ガス等の雰囲気の下で、試料
の用途に適合した各種の熱処理条件（例えば、予備過熱
、本過熱、焼結、焼き入れ、焼きもどし、焼きならし、
焼きなまし、脱バインダー、ロー付け、脱ガス、還元、
窒化、浸炭、ホットプレス、拡散接合等）に従って効率
的に処理し、しかも処理時間を大幅に短縮させた連続式
真空熱処理炉を提供するものであるすなわち、加熱室、
冷却室、試料出し入れ室を移載室に連結したことを特徴
とする連続式真空熱処理炉を提供するものである。

（作用）本発明の作用を第１図に従って説明すると、先ず開閉扉
５が開かれ、炉外台車６上の試料Ａは炉外台車上の搬入
機構により、予備加熱室１に搬入される。そして開閉扉
５が閉められた後、予備加熱室１を真空排気しつつ所定
の温度にて予備加熱を行う。予備加熱終了後、仕切弁４
が開かれ試料Ａはシリンダー７により、予め予備加熱室
ｌと同等に真空排気された移載室８に搬出され、仕切弁
４が閉められた後、移載機構９によって仕切弁４”の前
まで移送される。そして仕切弁４゛が開かれ試料Ａはシ
リンダー７°により、予め移載室８と同等に真空排気さ
れた本加熱室２に搬入され、仕切弁４°が閉められた後
、試料Ａは本加熱室２において所定の圧力、温度にて熱
処理が行われる上記熱処理終了後、仕切弁４°が開かれ
試料Ａはシリンダー７°により、移載室８に搬出される
。仕切弁４′が閉められた後、試料Ａは移送機構９によ
って仕切弁４”の前まで移送される。そして仕切弁４”
が開かれ、試料Ａは予め移載室８と同等に真空排気され
た冷却室３に搬入される。試料Ａは冷却室３に搬入後、
仕切弁４″が閉められ、冷却室３内にガスが導入され所
定の冷却を行う。上記冷却後冷却室３内を大気圧と同圧
にして、開閉扉５”を開き、試料Ａはシリンダー７”に
より炉外台車６′上に搬出される。

以上の説明は、冷却室から試料Ａが出入りする場合につ
いてのものであるが、試料出し入れ室を接続した場合も
、同室は冷却作用を除き上述の冷却室と同様の作用を行
う。

（実施例）本発明の一実施例を、第１図に従って説明すると、移載
室８は、予備加熱室１、本加熱室２、冷却室３の各室に
対応して三分割されており、しかも両端が７ランジ構造
になった同型のものになっており、いわゆるユニット構
造になっている。移載室８は移送Ｉａ４ＴＩ９を内蔵し
ており、移送機構９はチェーン具備した駆動コンベアで
もよいし、エアシリンダーでもよい。又移載室８には図
のように予備加熱室１、本加熱室２、冷却室３の順に連
結されている。

予備加熱室１は移載室８側に仕切弁４を具備しており、
移載室８と反対側には開閉扉５を具備している。開閉扉
５に接して炉外台車６が延設されている。炉外台車６は
搬入機構を具えており、試料Ａを予備加熱室ｌに搬′入
する。又シリンダー７を移載室８を中心にして予備加熱
室１と対称の位置に移載室８に接して延設し、試料Ａを
予備加熱室工から移載室８へ搬出するつ本加熱室２は移載室８側に仕切弁４′を具備している。

シリンダー７゛は移載室８を中心にして本加熱室２と対
称の位置に移載室８に接して延設されており、試料Ａを
移載室８から本加熱室２に搬入、搬出する。

冷却室３は移載室８側に仕切弁４”を具備しており、移
載室８と反対側には開閉扉５”を具備している。開閉扉
５”に接して炉外台車６”が延設されている。炉外台車
６”は搬出機構を具えており、試料Ａを炉外台車６”上
に搬出する。又シリンダー７”を移載室８を中心にして
冷却室３と対称の位置に移載室８に接して延設し、試料
Ａの冷却室３及び移載室８への搬出、搬入に使用する。

なお本発明はこの実施例に限定される訳でなく、本加熱
が予備加熱の２倍の時間がかかる時は本加熱室２を２つ
設けて、予備加熱室１で予備加熱したものを、順次２つ
の本加熱室２に搬入すればロスタイムなく試料Ａを処理
できる。又焼さもどしをするには冷却室３の後に後熱処
理室１０を設けて画室構造にしても良いし、第１図の様
な構造でも、２つの試料Ａをそれぞれ本加熱室２、冷却
室３で同時処理してそれぞれの試料Ａを入れ換えればよ
い。このようにすることにより、試料Ａの熱処理を、効
率的に行えるのである。

又、移載室８は、両端が７ランジ構造になったいわゆる
ユニット構造になっているので、第３図のように、本加
熱に時間がかかり、しかも焼きもどし等の処理をするに
は、木・加熱室２を２室設け、冷却室３の後に後熱処理
室１０を設ける事も可能であり、第４図のように、予備
加熱が本加熱より時間がかかり、しかも焼きもどし等の
処理をするには、予備加熱室１を３室設け、本加熱室２
を２室設ければ良く、後熱処理に時間がかからないとき
は、冷却室３の後に後熱処理室１０を１室設ければ良い
。

本発明の他の１実施例を構成するユニットについて一般
的に述べる。

処理室（熱処理室、冷却室、試料出し入れ室）１１は、
第５図のように、仕切弁４を介して移載室８に接続され
ている。移載室８内には、試料Ａを処理室１１と移載室
８間で移動する機構と、試料Ａを１つの移載室から他の
処理室に接続された移載室に移動する機構の２通りの移
動機構を具えている。移動機構は常に常温の移載室内に
あって仕切弁によって遮断されているので、処理室から
の汚染、熱による悪影響がない。

他のユニットとは移載室のフランジを接続すると一体と
なり、試料を１つの処理室から他の処理室へ移動させる
ことができる。

熱処理室には、通常の熱処理を行う熱処理ユニット、バ
インダ材（パラフィン、ステアリン酸亜鉛、ショウノウ
等）の脱バインダを行うもので、チャンバーに排気系の
保護トラップ、バインダ回収機構、温水回路の付いた脱
バインダーユニット、試料に対しホットプレスを行う室
で、加熱機構のほか試料をプレスする油圧シリンダーを
具えているホットプレスユニット等がある。

試料出し入れ室は、試料のローディング、アン０−ディ
ング用の室で、チャンバーにゲート弁の付いたものであ
る・本発明の他の実施例を、第６図に従って説明する。試料
Ａが熱処理されている間に、すでに熱処理が終った試料
Ｂは移載室に付設された熱交換機とガス循環用送風機を
有する急冷パーツ１５によって循環ガスで冷却され、試
料出入口１４より出されて、次の試料がローディングさ
れる。試料Ａの熱処理が完了すると、移動機構によって
Ｂの位置に、またローディングされた試料はＡの位置に
移される。炉内で熱処理、冷却を行うバッチ型とくらべ
、効率的な半連続処理を行える。

（効果）本発明によれば以下の効果がある。

（１）　本発明は、各種の熱処理条件、特に焼きもどし
のような複雑な熱処理条件について、第１図のような３
室構造でも、試料Ａを効率的に処理出来、処理時間が、
大幅に短縮される。

（２）更に移載室８を第１図のようにユニット化すれば
、各種の熱処理条件に応じて自由に組み合わせる事がで
き、４室以上の構造にすればより効率的な熱処理が可能
となる。また、生産量の増加に合わせ、フレキシブルに
炉を増設することができる。

（３）又、予備加熱室、本加熱室等が第２図のように直
線的につながっていないため、粉末焼・結の場合等には
予備加熱室１で脱ワツクスされたワックスが本加熱室２
に侵入しにくい構造になっており、このため試料Ａは、
本加熱室２での熱処理においてワックスに影響されるこ
とがない。

（４）炉の保守が全ラインを止めることなく容易に実施
できる。

（５）試料出し入れ室及び冷却室を試料を収容できる最
小容積にすることができ、置換ガス、冷却ガスの消費量
が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の平面図を、第２図は従来型
の連続式真空熱処理炉の側面図を、第３図、第４ないし
６図は、本発明の他の実施例を示す平面図である。１　：　予備加熱室２　；　本加熱室３　：　冷却室４．４°、４”　：　仕切弁５．５″　　；　開閉扉６．６”　：　炉外台車７．７”、７”　；　シリンダー８　；　移載室９　：　移送機構１０　；　後熱処理室１１　ニー　処理室１２　；　フランジ１３　；　熱処理ユニット１４　：　試料出入口１５　；　急冷パーツ第５図第６図第４図１５ｆ−一］

Claims

【特許請求の範囲】１　熱処理室を移載室に連結したことを特徴とする連続
式真空熱処理炉２　移載室は、各熱処理室毎に、区画してなる特許請求
範囲第１項記載の連続式真空熱処理炉３　熱処理室と、試料出し入れ室とを移載室に連結した
ことを特徴とする連続式真空熱処理炉４　移載室は、各熱処理室及び各試料出し入れ室毎に、
区画してなる特許請求範囲第３項記載の連続式真空熱処
理炉５　熱処理室と、冷却室とを移載室に連結したことを特
徴とする連続式真空熱処理炉６　予備加熱室と、本加熱室と、冷却室とを移載室に連
結したことを特徴とする特許請求範囲第５項記載の連続
式真空熱処理炉７　予備加熱室と、本加熱室と、冷却室と、後熱処理室
を移載室に連結したことを特徴とする特許請求範囲第５
項記載の連続式真空熱処理炉８　移載室は、各熱処理室及び各冷却室毎に、区画して
なる特許請求範囲第５、６又は７項記載の連続式真空熱
処理炉９　加熱室と、冷却室と、試料出し入れ室とを移載室に
連結したことを特徴とする連続式真空熱処理炉１０　移載室は、各熱処理室、各冷却室、及び各試料出
し入れ室毎に、区画してなる特許請求範囲第９項記載の
連続式真空熱処理炉