JPH03257118A - 焼鈍炉 - Google Patents

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〕 この発明は被処理物を加熱しその後冷却することによっ
て、該被処理物に焼鈍処理を施す為に用いられる焼鈍炉
に間する。

〔従来の技術〕

上記焼鈍処理には例えは恒温焼鈍、球状化焼鈍なと種々
のものかあり、従来は各々の焼鈍処理に夫々専用の炉が
用いられている。

〔発明が解決しようとする！！題〕

しかし上記のように各々の焼鈍処理に夫々専用の炉を用
いることは、例えは多品種少量生産の場合に設備費や設
備面積の点で極めて大きい不経済性を伴なう問題点があ
る。

本発明は以上のような点に鑑みてなされた屯のて、その
目的とするところは、一つの設備でもって多種の焼鈍処
理を行ない得るようにした焼鈍炉を提供することである
。

（ｒＪ題を解決する為の手段〕 上記目的を達成する為に、本願発明は前記請求の範囲記
載の通りの手段を講したものであって、その作用は次の
通りである。

〔作用〕

被処理物を球状化焼鈍する場合、被処理物は加熱室で加
熱され、次に中間室を通過し、二次炉第一のゾーンでフ
ェライト中パーライト変態開始温度の直上まで急冷され
、その後第−のゾーン及び第二のゾーンてフェライト中
パーライト変態終了温度まで徐冷される。このようにし
て被処理物は球状化焼鈍される。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図において、Ａは焼鈍炉を示す。この焼鈍炉Ａにお
いて、１は一次炉、２は二次炉、３は両者前に設けられ
た中間室、４は一次炉ｌの前段側に設けられた前室、５
は二次炉２の後段側に設けられた後室を夫々示す、６は
上記各炉１．２及び室３．４．５を通して設けた被処理
物移送用の移送手段を示し、−例として多数のローラを
示す。上記多数のローラ６は各１３．４．５、及び各炉
１゜２の各々における後述の第１室１１．１．５及び第
２室１２、１６ｒｌに駆動系統が区分されており、各系
統毎に個別作動させ得るようになっている。向上記移送
手段は、上記符号３．４．５．１１．１２．１５．１６
で示されている評分において夫々個別作動できるように
しであるチェーンコンヘアあるいはブツシャを用いたも
のてあってもよい。７は上記各炒成いは室相互間並びに
前室４の入口側と後室５の出口側に夫々設けられた廓を
示し、被処理物の通過時のみ間閉装ａ８によって開放さ
れ、その他は閉しられるようになっている。

次に上記一次炉ｌについて説明する。一次炉１の内部は
二つの室に区分けされており、１１は一改炉第１室、１
２は一次炉第２室を夫々示す。両室ＩＩ。

１２の間には両！１１．１２を温度的に区分する為の開
閉自在の騨が設けである。この盾は被処理物の通過時の
み開放される。１３は各室に備えられた雰囲気循還用の
ファン、１４は同しく雰囲気を介し・て被処理物を加熱
する為の加熱手段で、例えばラジアントチューブが用い
られ、それらは加熱能力をコントロール可能である。ま
た上記各室１１．１２には、被処理物の昇温速度をコン
トコールする為に雰囲気の温度を低下させるようにした
冷却手段（例えばラジアントチューブ内に空気を流通さ
せて上記雰囲気の温度を低下させるようにし・たもの）
も夫々備わっている。

次に二次炉２も上記一次炉１と同様に二次炉第一のゾー
ン１５と二次炉第二のゾーン１６とにヌ分けされており
、各々にはファン１７．７Ｊｆｆ熱手段１８及び冷却手
段１９例えばクーリングチューブが備わっている。上記
第一のゾーン１５の冷却手段１９は、被処理物を球状化
焼鈍の為にフェライト中パーライト変態開始温度の直上
の温度まで炉冷即ち炉内において冷却可能な冷却能力を
有しており、第二のゾーン１６の冷却手段１９は、被処
理物を球状化焼鈍の為にフェライト＋パーライト変１１
１ｍ始温度の直下まで炉冷即ち炉内において冷却可能な
能力を有している。かつ、それらの冷却能力の大きさは
コントロール可能となっている。大きい能力の冷却手段
を備えておいて、その動作量を絞ることによって見かけ
の能力が小さくなるようにし・でもよい。又両ゾーン＋
５．１６間には上記一次炉のものと同様の唾が設けであ
る。

次に中間室３において、２１は雰囲気循還用のファンを
示す。室外には被処理物の冷却手段とし・て例示するガ
スクーラと被処理物の加熱手段として例示するヒータと
が設けであり、上記ファン２１は室内の雰囲気ガスを上
記ガスクーラ及Ｕヒータを通して循還させるようにし・
である。上記クーラ及Ｕ・ヒータは夫々任意に動作を制
御できるようになっている。その結果、中−室３内の雰
囲気カスの温度を任意の温度に設定できるようになって
いる。

向上記冷却手段（ガスクーラ）の冷却能力は、被処理物
を恒温焼鈍の為にフェライト中パーライト変態開始温度
の直上の温度まで急冷し得るよう、上記二次炉第一のゾ
ーン１５及び二次炉第二のゾーン１６の冷却手段に比較
して、著し・く大きい能力のものが用いである。

次に２３．２４は夫々前室４０人口側及び後室５の出口
側に設けられた移動テーブルで、被処理物を搬送する為
のものであり、前記焼鈍炉Ａの場合と同様の搬送用のロ
ーラ６が備わっている。

次に上記構成の焼鈍炉Ａによる被処理物の短時間球状化
焼鈍を第１図（Ａ）に基づいて説明する。

被処理物は炉内において雰囲気に触れ易くなるよう周知
のバスケット内に少ない段数例えば２段程度に積まれ、
移動テーブル２３に乗せて前室４の人口側に運ばれる。

第１図において符号２５はバスケット内に上記の状態で
入れられた状態の被処理物を示す。上記被処理物として
は各種の鍛造品例えば自動車部品がある。尚鍛造品の種
類及びその材質の一例を示せ：Ｊバルブシャフト（Ｓ４
５Ｃ）　、ピニオンシャフト（Ｓ４５Ｃ）　、ビニオン
プラネット（ＳＣｒ４２０）、サイトギア（ＳＣｒ４２
０）、バルブボディ（Ｓ３８Ｃ）等がある。上記被処理
物２５は前室４に入れられて待機した後、一次炉第１室
１１に入りモニで加熱され、更に第２室１２に移って加
熱が継続される。この一次炉１での加熱は例えば各室１
１．１２の各々で１時間、合計２時間行われて、被処理
物はフェライト＋パーライト変態開始温度よりも高い最
高加熱温度Ｔ１、例えば変態開始温度よりも２０〜３０
度高く、被処理物の球状化を良好に行わすに充分な温度
（例えは　７５０℃）まで加熱される。尚上記一次炉１
の雰囲気温度は例えは上記Ｉ！Ｌ高加熱温度と同程度に
設定される。

上記加熱が済むと被処理物２５は一次炉１から中間室３
の移送手段により中間室３を急速通過し・て二次炉第一
のゾーン１５に送られる。この場合、中間室３における
冷却手段の冷却能力は０にしておかれる。その手段は、
カスクーラの作動を停止させておく手段、あるいは、フ
ァン２１の作動を停止させておく手段等がある。第一の
ゾーン１５の雰囲気温度は上記一次炉ｌの雰囲気温度よ
りも充分に低く例えは　７００℃に、加熱手段１８及び
冷却手段１９の各々の制御によって設定されておって、
上記被処理物２５はフェライト＋パーライト変態開始温
度の直上の温度Ｔ２、例えば７２０℃になるまで急冷さ
れる。尚その急冷に要する時間は例えば１０分程度であ
る。その後事−のゾーン１５の雰囲気温度は、破線で示
す如く被処理物と同程度の温度にまで速やかに上昇され
、然る後、徐々に低下される。その低下により、被処理
物２５は相変イヒを起こすに充分な緩い温度勾配例えは
２０℃／時間の温度勾配で徐冷される。この徐冷が例え
は５０分程度続されて被処理物２５の温度が例えば７０
０℃程度となると（この時の雰囲気温度は略　７００℃
である）、被処理物２５は次に第二のゾーン１６に移さ
れる。第二のゾーン１６においては、それまで約６８０
℃となっていた雰囲気温度く前回の被処理物２５の徐冷
が完了した状態である為、雰囲気温度は約　６８０℃と
なっている）が破線で示す如く速やＤ）に上昇された後
徐々に低下され、被処理物２５は第一のゾーン１５と同
様の温度勾配てフェライト＋パーライト変態終了温度Ｔ
３、例えば約６８０℃になるまで約１時閉徐冷される。

上記徐冷が完了すると被処理物２５は後室５に移される
。そこで常温乃至はそれよりもやや高い温度まで冷却さ
れた後移動テーブル２４に移される。

尚上記球状１ヒ焼鈍の場合における被処理物の温度変化
を、横軸に時間を取って表せば第３図（Ａ）に示す通り
である。また従来から行なわれている球状化焼鈍の方法
による被処理物の温度変化を同様に示せば第３図（Ｂ）
の通りである。この第３図から明瞭なように、前述の方
法の場合、被処理物の冷却に要する時間ｔは例え（よ２
時間であり、従来の方法の場合の時間ｔ゛が７時間であ
るのに比へて著しく短縮されている。即ち前述の方法に
よって被処理物２５の冷却を行なうときには、被処理物
２５をフェライト・＋パーライト変態開始温度の直上の
温度Ｔ２までは急冷し、その後変態終了温度Ｔ３まで徐
冷するから、被処理物の徐冷を行なう温度範囲は小さく
てよく、その徐冷に要する時間を短かくてきる。

次に上記焼鈍炉Ａを用いた被処理物の恒温焼鈍を第１図
（Ｂ）に基づいて説明する。被処理物２５は前記短時間
の球状化焼鈍の場合と同様にバスケット内に入れられて
いる。その状態の被処理物２５は移動テーブル２３から
前室４を通って一次炉１に入れられる。該一次炉１にお
いては、雰囲気温度を例えば９００℃にした状態で上記
被処理物２５は雰囲気温度近くの温度まで加熱される。

尚その加熱は、前半は第１室１１において３０分程度わ
れ、後半は被処理物を第２室１２に移し、て３０分程度
われる。上記加熱が済むと被処理物２５は中間室３に移
され、そこで被処理物は低い温度の雰囲気ガスにより　
７２０℃程度の温度まで急冷される。尚その急冷を行う
時間は例えは５行程度である。上記急冷の場合、中間室
３の雰囲気カスは冷却手段と加熱手段の作動によって例
えば２００℃程度の温度に設定され、被処理物２５を充
分な速さで、かつ被処理物２５０局部的な過冷却を防い
だ状態で急冷が行われる。次に急冷された被処理物は二
次炉２に移され、そこて加熱手段１８の作動により一定
温度例えば６５０℃に保たれた雰囲気の元に置かれる。

この処理は例えば第一のゾーン１５と第二のゾーン１６
において夫々３０分、合計１時間程継続される。上記処
理が終了後被処理物２５は後室５に移され、そこで常温
乃至はそれよりもやや高い温度まで冷却され、然る後移
動テーブル２４に移される。

次に上記焼鈍炉Ａに依れば被処理物の従来と同様の手法
での球状化焼鈍も可能である。その処理について説明す
る。被処理物２５はバスケット内に多量に入れられてい
る。その状態の被処理物２５は前記短時間の球状化焼鈍
の場合と同様に一次炉１において前記最高加熱温度Ｔｌ
まで加熱される。加熱が完了すると前記短時間の球状化
焼鈍の場合と同様に、被処理物２５は中間室３を通過し
・て二次炉第一のゾーン１５に送られる。該第−のゾー
ン１５においては、冷却手段１９の冷却能力を小さくし
て雰囲気ガスの温度を徐々に低下させることにより、被
処理物２５は相変化を起こすに充分な緩い温度勾配（例
えばｌＯ℃／時間）で例えば３．５時間徐冷される。第
一のゾーンＩ５ての徐冷の後、被処理物２５は第二のゾ
ーン１６に送られ、そこで同様の温度勾配で例えば３．
５時間徐冷されて、変態終了温度Ｔ３となる。その後被
処理物２５は後室５て冷却され、移動テーブル２４に移
される。

間上記焼鈍炉Ａにおいては、各室の利用非利用の選択、
或いはそれらの室の雰囲気温度、それらの室に被処理物
を存在させる時間等の変更により、前記以外の種々の焼
鈍を行うこともてきる。

次に第２図には上記焼鈍炉Ａを用いた焼鈍設備のレイア
ウトが示される。図において、焼鈍炉Ａと平行にストレ
ージテーブルＢが配置され、そのストレージテーブルＢ
の一端と前室４の人口側との間を移動テーブル２３が行
き来し、ストレージテーブルＢの他端と後室５の出口側
との閘を移動チーアル２４が行き来きするようにされて
いる。

このような構成のものにおいて、被処理物２５はストレ
ージテーブルＢ上に定めた一定の場所２６て積込及び積
降ろしが行われる。上記の場所２６ての積込は次々と連
続して行われる。積み込まれた被処理物２５は図に矢印
で示される如く一つのバスケットずつ順々に送られてい
く。そして焼鈍炉Ａ内においては、被処理物が順送りさ
れながら各室において夫々前述した如き処理が並行的に
行われ、被処理物は焼鈍される。焼鈍が完了した被処理
物は再びストレージチーフル已に次々と送り出され、場
所２６て次々と積降ろしが行われる。

〔発明の効果〕

以上のように本願発明にあっては、被処理物を焼鈍した
い場合、−２’Ａ炉１ての加熱と、中間室３ての冷却と
、二次炉第一のゾーン１５ての冷却と、二次炉第二のゾ
ーン１６ての冷却を前述の如く種／？朝み合わせること
によって、被処理物を加熱し、恒温焼鈍の温度まで急冷
し、、その後そのまま保持することによって恒温焼鈍を
施したり、被処理物を加熱し、フェライト＋バーライト
変態開始温度の直上の温度まで急冷し・、その後徐冷す
ることによって短時間での球状化焼鈍を施し・たり、被
処理物を加熱し、その後徐冷することによって長時間で
の球状化焼鈍を施すなと、一つの焼鈍炉Ａでもって被処
理物に種々の焼鈍処理を施し・得る多用性がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は焼鈍炉の縦
断面図（被処理物の焼鈍が行われる場合の各場所での被
処理物の温度変化も付記（、・た）、第２図は焼鈍設備
のレイアウトを示す平面図、第３図は球状化焼鈍の場合
における時間の経過と被処理物の温度の変化との間係を
示すグラフ。 Ａ・・・焼鈍炉、ｌ・・・一次炉、３・・・中間室、１
５・　　二次炉第一のゾーン、１６・　・二次炉第二の
ゾーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被処理物の加熱手段を備える一次炉と、被処理物の冷却
   手段を備える中間室と、被処理物の冷却手段を備える二
   次炉とが連接されて、上記一次炉の入口から上記二次炉
   の出口に向けて被処理物を移送させることにより、被処
   理物を加熱、冷却させて焼鈍処理を施すようにした焼鈍
   炉において、上記中間室は被処理物をフェライト＋パー
   ライト変態開始温度の直上まで急冷可能な冷却手段と上
   記一次炉から上記二次炉まで被処理物を急速通過可能な
   移送手段を備えると共に、上記二次炉は被処理物をフェ
   ライト＋パーライト変態開始温度の直上まで急冷可能で
   あり、フェライト＋パーライト変態開始温度の直上まで
   炉冷可能な冷却手段を備える第一のゾーンと、フェライ
   ト＋パーライト変態開始温度の直下まで炉冷可能な冷却
   手段を備える第二のゾーンを備えることを特徴とする焼
   鈍炉。