JPS5934770B2 - 異径棒鋼の硬化処理方法 - Google Patents
異径棒鋼の硬化処理方法Info
- Publication number
- JPS5934770B2 JPS5934770B2 JP13450276A JP13450276A JPS5934770B2 JP S5934770 B2 JPS5934770 B2 JP S5934770B2 JP 13450276 A JP13450276 A JP 13450276A JP 13450276 A JP13450276 A JP 13450276A JP S5934770 B2 JPS5934770 B2 JP S5934770B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel bars
- quenching
- blade
- different diameters
- treatment method
- 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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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、断面形状が長手方向に順次変化する異径棒
鋼の焼入硬化処理方法に関するものである。
鋼の焼入硬化処理方法に関するものである。
異径棒鋼例えば各種シャフト、紡績用スピンドル等の
各種スピンドル等は５ベアリング部等の耐摩耗性を要求
される部分と、曲げ若しくはねじり荷重が加わり靭性を
要求される部分等があり、夫夫に応じた硬度を付与する
必要がある。このため従来の硬化処理方法としては、電
気炉等の加熱手段により全体を均一に加熱及び冷却し、
全体を均一焼入処理を行った後、必要個所に靭性を有せ
しめるため部分的に中温焼戻し処理する方法、若しくは
上記冷却を所要個所にのみ行う方法等が採られている。
然し上記従来方法は長時間加熱のため表面に酸化スケ
ールの附着が多く、後加工に悪影響を与える欠点がある
。
各種スピンドル等は５ベアリング部等の耐摩耗性を要求
される部分と、曲げ若しくはねじり荷重が加わり靭性を
要求される部分等があり、夫夫に応じた硬度を付与する
必要がある。このため従来の硬化処理方法としては、電
気炉等の加熱手段により全体を均一に加熱及び冷却し、
全体を均一焼入処理を行った後、必要個所に靭性を有せ
しめるため部分的に中温焼戻し処理する方法、若しくは
上記冷却を所要個所にのみ行う方法等が採られている。
然し上記従来方法は長時間加熱のため表面に酸化スケ
ールの附着が多く、後加工に悪影響を与える欠点がある
。
又焼戻し部は当然ながら表面硬度が低下し、耐摩耗性
が低下し、特に硬質クロームメッキを施す場合芯部まで
熱処理を施し硬度を有せしめることは水素脆性の影響を
受げ易く、衝撃値を著しく低下させる等の諸々の欠点が
ある。
が低下し、特に硬質クロームメッキを施す場合芯部まで
熱処理を施し硬度を有せしめることは水素脆性の影響を
受げ易く、衝撃値を著しく低下させる等の諸々の欠点が
ある。
本発明は斯る点に鑑みてなしたもので、スピンドルブ
レードを回転しつ（一方から他方に向って焼入条件を順
次変化せしめつつ焼入処理を行い、一工程にて各部夫々
に要求される耐摩耗性、或いは靭性付与に適する所要深
度の硬化層を連続して形成する処理方法を提供せんとす
るもので、以下図面に基づいて本発明を具体的に説明す
る。
レードを回転しつ（一方から他方に向って焼入条件を順
次変化せしめつつ焼入処理を行い、一工程にて各部夫々
に要求される耐摩耗性、或いは靭性付与に適する所要深
度の硬化層を連続して形成する処理方法を提供せんとす
るもので、以下図面に基づいて本発明を具体的に説明す
る。
図に於て、スピンドルブレード１はトップ部１１を下
方にして両端を支持手段２の上下の軸受２１０２２によ
り支持せしめ、上部軸受２１は回転装置３に連結せられ
、常時所定速度例えば３００乃至５００に、ｐ−ｍにて
回転せしめる。支持手段２はフレーム４の垂直杆４１の
前面に形成された蟻型の案内４２に嵌合し、且つ該案内
４２に平行に取付げられた送りねじ４３を螺合せしめ、
送りねじ４３の上端に取付げられた従動プーリ４４と垂
直杆４１の上端に取付げられた駆動用変速モータ５の駆
動プーリ５１との間にベルト５２を張設し、後記する如
く変速モータ５により送りねじ４３を介して支持手段２
即ちブレード１は所定の速度にて昇降せられる。前記フ
レード１に対する加熱手段６としては高周波加熱装置を
用い、発振装置６１と出力変換装置６２と該装置６２と
該装置６２に一端を固着され、前記垂直杆４１並びに支
持手段２を貫通して延長された支持腕６８の先端に取付
けられブレード１に対応する加熱コイル６４とを主体と
し、コイル６４はブレード１を支持手段２に対し挿脱に
便なるよう第２図に示す如く馬蹄形成いは半円弧状の構
造のものを用いることが好ましい。
方にして両端を支持手段２の上下の軸受２１０２２によ
り支持せしめ、上部軸受２１は回転装置３に連結せられ
、常時所定速度例えば３００乃至５００に、ｐ−ｍにて
回転せしめる。支持手段２はフレーム４の垂直杆４１の
前面に形成された蟻型の案内４２に嵌合し、且つ該案内
４２に平行に取付げられた送りねじ４３を螺合せしめ、
送りねじ４３の上端に取付げられた従動プーリ４４と垂
直杆４１の上端に取付げられた駆動用変速モータ５の駆
動プーリ５１との間にベルト５２を張設し、後記する如
く変速モータ５により送りねじ４３を介して支持手段２
即ちブレード１は所定の速度にて昇降せられる。前記フ
レード１に対する加熱手段６としては高周波加熱装置を
用い、発振装置６１と出力変換装置６２と該装置６２と
該装置６２に一端を固着され、前記垂直杆４１並びに支
持手段２を貫通して延長された支持腕６８の先端に取付
けられブレード１に対応する加熱コイル６４とを主体と
し、コイル６４はブレード１を支持手段２に対し挿脱に
便なるよう第２図に示す如く馬蹄形成いは半円弧状の構
造のものを用いることが好ましい。
そしてグレード１の断面積及び各部に要求される耐摩耗
性、靭性に応じてコイル６４に対し出力を変化せしむべ
く、コイル６４のブレード１に対する位置の検知を行う
ため適所にブレードの昇降位置検出手段７を設げる。
性、靭性に応じてコイル６４に対し出力を変化せしむべ
く、コイル６４のブレード１に対する位置の検知を行う
ため適所にブレードの昇降位置検出手段７を設げる。
図例では駆動ベルト５２により送りねじ４３と連動して
回転され、所定回転数に達したとき信号電流を発する方
式を示したが、これは例えば垂直杆４１の適所に適宜複
数個のリミットスイッチを突設し支持手段２に設げた突
起との間に係合させ支持手段２の昇降位置を検出する等
適宜感知方式を用い得ることは勿論である。この昇降位
置検知手段７は上記の如く加熱コイル６４のブレード１
に対する位置を回転数等に換算して検知し所定位置に達
したとき信号電流を発して制御装置８に伝え、該装置に
於て予め定めら だプログラムに従い変速モータ５の回
転速度並びに加熱装置６の出力変換装置６２の出力を調
整するようにしたものである。尚図中９は焼入用の冷却
水噴出ノズルで加熱コイル６４の直下に配置固定されて
いる。
回転され、所定回転数に達したとき信号電流を発する方
式を示したが、これは例えば垂直杆４１の適所に適宜複
数個のリミットスイッチを突設し支持手段２に設げた突
起との間に係合させ支持手段２の昇降位置を検出する等
適宜感知方式を用い得ることは勿論である。この昇降位
置検知手段７は上記の如く加熱コイル６４のブレード１
に対する位置を回転数等に換算して検知し所定位置に達
したとき信号電流を発して制御装置８に伝え、該装置に
於て予め定めら だプログラムに従い変速モータ５の回
転速度並びに加熱装置６の出力変換装置６２の出力を調
整するようにしたものである。尚図中９は焼入用の冷却
水噴出ノズルで加熱コイル６４の直下に配置固定されて
いる。
次にその焼入要領を第２図及び第８図に基づいて説明す
る。
る。
グレード１のトップ１１を含むＡ部は靭性を要求される
部分で、表面のみ例えば１乃至２ｍｔｎの硬化層を形成
することによりその目的が達せられることが実験結果に
より判明したので加熱コイルの出力を増加し（例えば５
０ＫＨＺ．６〜７Ａ、１１〜１２ＫＶ以下括弧内は１実
施例を示す）ブレード１の移行速度を速め（１５〜１８
７Ｗｆｆ１／秒）ることにより表面のみ所定の焼入温度
に達せしめ所定の焼入温度に達した表面を急冷する。
部分で、表面のみ例えば１乃至２ｍｔｎの硬化層を形成
することによりその目的が達せられることが実験結果に
より判明したので加熱コイルの出力を増加し（例えば５
０ＫＨＺ．６〜７Ａ、１１〜１２ＫＶ以下括弧内は１実
施例を示す）ブレード１の移行速度を速め（１５〜１８
７Ｗｆｆ１／秒）ることにより表面のみ所定の焼入温度
に達せしめ所定の焼入温度に達した表面を急冷する。
これによって高い表面硬度が得られ、耐摩耗性とメッキ
時の水素脆性を防止すると共に内部は充分な靭性を保持
することができる。次に最も曲げ応力の加わるＢ部及び
中間ペアリング部１２を中心とする適宜幅のＣ部に於て
は加熱コイルの高周波電流電圧を低くし（５０ＫＨｚ．
４〜５Ａ，７．５〜９ＫＶ）ブレード１の移行速度を遅
くして（４〜８ｍｍ１秒）芯部まで完全且つ均一に焼入
温度に達せしめた後急冷する。
時の水素脆性を防止すると共に内部は充分な靭性を保持
することができる。次に最も曲げ応力の加わるＢ部及び
中間ペアリング部１２を中心とする適宜幅のＣ部に於て
は加熱コイルの高周波電流電圧を低くし（５０ＫＨｚ．
４〜５Ａ，７．５〜９ＫＶ）ブレード１の移行速度を遅
くして（４〜８ｍｍ１秒）芯部まで完全且つ均一に焼入
温度に達せしめた後急冷する。
これにより外力に対する抗張力と耐摩耗性を有せしめる
。次にその下部からステップベアリング部Ｅに至る間Ｄ
部に対しては再び電流電圧を上昇し（５０ＫＨＺ、６Ａ
前後、１１〜１２Ｋｖ）ブレード１の移行速度を速め（
１５〜１８ｍｍ／秒）表面のみ焼入を行い、ステップベ
アリング部１３に対する下端Ｅ部に対しては耐摩耗性及
び耐転勤疲労性を得るために最も硬度が要求される所で
移行速度を遅＜（４ 〜５ｍｍ／秒）電流電圧を下げ（
５０ＫＨＺ、４〜５Ａ１７〜８ＫＶ）芯部まで完全巨
つ均一な焼入温度に達せしめた後急冷する。以上の手段
により焼入されたブレード１の硬化層Ｔは第３図に示す
ようになる。
。次にその下部からステップベアリング部Ｅに至る間Ｄ
部に対しては再び電流電圧を上昇し（５０ＫＨＺ、６Ａ
前後、１１〜１２Ｋｖ）ブレード１の移行速度を速め（
１５〜１８ｍｍ／秒）表面のみ焼入を行い、ステップベ
アリング部１３に対する下端Ｅ部に対しては耐摩耗性及
び耐転勤疲労性を得るために最も硬度が要求される所で
移行速度を遅＜（４ 〜５ｍｍ／秒）電流電圧を下げ（
５０ＫＨＺ、４〜５Ａ１７〜８ＫＶ）芯部まで完全巨
つ均一な焼入温度に達せしめた後急冷する。以上の手段
により焼入されたブレード１の硬化層Ｔは第３図に示す
ようになる。
図中網目部が硬化層である。この場合、図面から明らか
なように深度の異なる境界は、連続焼入のためその段差
が滑らかであり、これは該段差において折損あるいは亀
裂を生ずることがない。尚本実施例は加熱コイル６４を
固定しスピンドルプレート１を垂直に支持してこれを昇
降する方式を示したが、これは勿論ブレード１を固定し
加熱コイル６４を昇降せしめても良く、或いはグレード
１を水平に支持し、ブレード若しくは加熱コイルを左右
に移行せしめても良く、或いは加熱装置として火焔焼入
を適用する等、本発明思想を逸脱しない範囲に於て変更
できることは勿論である。
なように深度の異なる境界は、連続焼入のためその段差
が滑らかであり、これは該段差において折損あるいは亀
裂を生ずることがない。尚本実施例は加熱コイル６４を
固定しスピンドルプレート１を垂直に支持してこれを昇
降する方式を示したが、これは勿論ブレード１を固定し
加熱コイル６４を昇降せしめても良く、或いはグレード
１を水平に支持し、ブレード若しくは加熱コイルを左右
に移行せしめても良く、或いは加熱装置として火焔焼入
を適用する等、本発明思想を逸脱しない範囲に於て変更
できることは勿論である。
本発明は上記の如く、ブレード１の一方から他方に向い
焼入条件を選択しつつ順次焼入を行い、芯部までの焼入
部と、芯部を残して表面のみの硬化層とを形成し、１工
程にてブレードの各部に於て要求される所要の耐摩耗性
、靭性を得るようにしたから、部分的焼戻し工程を省略
して熱処理時間を短縮し、製作費の逓減を計り得るのみ
ならず、焼戻し工程による硬度の低下及び表面酸化スケ
ールの発生を防止し、又硬質クロームメッキを施す部分
（Ａ部）は表面のみ所要の硬度を有せしめることができ
るから、クロームメッキによる水素脆件の悪影響を阻止
できる。更に本発明によるときはブレードを回転せしめ
つ（焼入れする故、円司方向は均一の硬化層が得られ、
更に焼入条件を順次変化せしめて連続して焼入するよう
にしたから、各部分の硬化層・栗度に差はあってもその
段差はなめらかとなり、深度の境界において折損あるい
は亀裂を生ずることがない等幾多の効果を有するもので
ある。
焼入条件を選択しつつ順次焼入を行い、芯部までの焼入
部と、芯部を残して表面のみの硬化層とを形成し、１工
程にてブレードの各部に於て要求される所要の耐摩耗性
、靭性を得るようにしたから、部分的焼戻し工程を省略
して熱処理時間を短縮し、製作費の逓減を計り得るのみ
ならず、焼戻し工程による硬度の低下及び表面酸化スケ
ールの発生を防止し、又硬質クロームメッキを施す部分
（Ａ部）は表面のみ所要の硬度を有せしめることができ
るから、クロームメッキによる水素脆件の悪影響を阻止
できる。更に本発明によるときはブレードを回転せしめ
つ（焼入れする故、円司方向は均一の硬化層が得られ、
更に焼入条件を順次変化せしめて連続して焼入するよう
にしたから、各部分の硬化層・栗度に差はあってもその
段差はなめらかとなり、深度の境界において折損あるい
は亀裂を生ずることがない等幾多の効果を有するもので
ある。
第１図は本発明方法を実施する装置の概略説明図、第２
図は要部の説明図、第３図は本発明方法により硬化処理
を施されたスピンドルブレードの縦断面図である。 １・・・スピンドルグレード、２・・・支持手段、６・
・・加熱手段、７・・・昇降位置検知手段、Ｔ・・・硬
化層。
図は要部の説明図、第３図は本発明方法により硬化処理
を施されたスピンドルブレードの縦断面図である。 １・・・スピンドルグレード、２・・・支持手段、６・
・・加熱手段、７・・・昇降位置検知手段、Ｔ・・・硬
化層。
Claims (1)
- １ 異径棒鋼の焼入硬化処理に於て、棒鋼に回転を与え
、該棒鋼の一方から他方に連続して焼入処理を行うと共
に、上記棒鋼の回転数並びに焼入条件を棒鋼各部に対し
選択して順次変化せしめ、深度の異なる硬化層を連続し
て形成せしめることを特徴とする異形棒鋼の硬化処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13450276A JPS5934770B2 (ja) | 1976-11-08 | 1976-11-08 | 異径棒鋼の硬化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13450276A JPS5934770B2 (ja) | 1976-11-08 | 1976-11-08 | 異径棒鋼の硬化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5358424A JPS5358424A (en) | 1978-05-26 |
| JPS5934770B2 true JPS5934770B2 (ja) | 1984-08-24 |
Family
ID=15129814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13450276A Expired JPS5934770B2 (ja) | 1976-11-08 | 1976-11-08 | 異径棒鋼の硬化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934770B2 (ja) |
-
1976
- 1976-11-08 JP JP13450276A patent/JPS5934770B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5358424A (en) | 1978-05-26 |
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