環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法以及環(huán)狀構(gòu)件的熱處理設(shè)備技術(shù)

在將鋼制的環(huán)狀構(gòu)件(R)感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度的加熱工序(S1)中，使通過保持部(3)同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件(R)依次通過輸出恒定的第一加熱線圈(21)的對(duì)置區(qū)域以及在該第一加熱線圈(21)的出口側(cè)同軸配置的輸出可變的第二加熱線圈(22)的對(duì)置區(qū)域，由此將多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件(R)依次感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法以及環(huán)狀構(gòu)件的熱處理設(shè)備。
技術(shù)介紹
如公知那樣，在滾動(dòng)軸承的滾道圈、等速萬(wàn)向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件等鋼制的環(huán)狀構(gòu)件的制造(量產(chǎn))過程中，為了賦予環(huán)狀構(gòu)件所需的機(jī)械強(qiáng)度等而實(shí)施熱處理(淬火硬化處理)。該淬火硬化處理包括將環(huán)狀構(gòu)件加熱至目標(biāo)溫度的加熱工序、對(duì)加熱至目標(biāo)溫度后的環(huán)狀構(gòu)件進(jìn)行冷卻的冷卻工序等。加熱工序能夠使用例如網(wǎng)帶型連續(xù)爐等氣氛加熱爐來實(shí)施。氣氛加熱爐具有能夠同時(shí)加熱多個(gè)工件的優(yōu)點(diǎn)。然而，氣氛加熱爐因不僅需要加熱工件還需要加熱環(huán)境氣體而存在能量效率低的問題。因此，在加熱工序中，有時(shí)通過感應(yīng)加熱(高頻感應(yīng)加熱)將工件加熱至目標(biāo)溫度(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。若是感應(yīng)加熱，由于能夠直接加熱工件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高能量效率。另外，在加熱對(duì)象的工件是環(huán)狀構(gòu)件的情況下，如專利文獻(xiàn)1記載那樣，能夠采用將同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件配置在加熱線圈的對(duì)置區(qū)域(內(nèi)周)并在該狀態(tài)下向加熱線圈通電的方法。若這樣做，由于能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件進(jìn)行感應(yīng)加熱，因此能夠提高熱處理效率。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-200019號(hào)公報(bào)然而，通過使軸向尺寸較長(zhǎng)的工件(例如鋼坯)相對(duì)于通電狀態(tài)的加熱線圈在軸向上相對(duì)移動(dòng)而連續(xù)地加熱工件的長(zhǎng)邊方向各部分的連續(xù)加熱法具有能夠高效地均勻加熱長(zhǎng)條工件的優(yōu)點(diǎn)。因此，本申請(qǐng)專利技術(shù)人嘗試了利用上述的連續(xù)加熱法對(duì)環(huán)狀構(gòu)件進(jìn)行感應(yīng)加熱。具體地說，嘗試了通過使同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件與以達(dá)到恒定輸出的方式被通電的加熱線圈在軸向上相對(duì)移動(dòng)，由此依次將多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度。然而，若這樣做，則同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件中的、特別是配置在加熱開始側(cè)和加熱結(jié)束側(cè)的端部以及它們附近的一個(gè)或者多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件被過加熱。被過加熱的環(huán)狀構(gòu)件因難以確保所希望的機(jī)械強(qiáng)度等而不得不進(jìn)行廢棄處置，因此導(dǎo)致制品成品率的降低問題。需要說明的是，可以認(rèn)為上述的過加熱的問題因以下理由而產(chǎn)生。連續(xù)加熱法中的加熱線圈的輸出通常設(shè)定為一定值，以便能夠在加熱線圈的對(duì)置區(qū)域整個(gè)區(qū)域中存在環(huán)狀構(gòu)件的狀態(tài)(加熱線圈的內(nèi)周被環(huán)狀構(gòu)件充滿的狀態(tài))下將全部環(huán)狀構(gòu)件加熱至目標(biāo)溫度。因此，在僅加熱線圈的對(duì)置區(qū)域的一部分存在環(huán)狀構(gòu)件的加熱工序的剛剛開始之后以及即將結(jié)束之前的階段中，產(chǎn)生于各個(gè)環(huán)狀構(gòu)件的感應(yīng)電流量增加而被過加熱。上述的過加熱的問題雖能夠通過降低加熱線圈的輸出而盡可能地避免，但難以將沿軸向排列的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件全部感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的課題鑒于這樣的實(shí)際情況，本專利技術(shù)的目的在于，能夠高效并且在盡量不產(chǎn)生不合格品的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)施對(duì)于鋼制的環(huán)狀構(gòu)件的淬火硬化處理。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的而完成的本專利技術(shù)涉及包括將鋼制的環(huán)狀構(gòu)件感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度的加熱工序的環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法，其特征在于，在加熱工序中，使同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件依次通過輸出恒定的第一加熱線圈的對(duì)置區(qū)域以及輸出可變的第二加熱線圈的對(duì)置區(qū)域，由此多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件依次感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度，所述第二加熱線圈以與所述第一加熱線圈同軸的方式配置在該第一加熱線圈的出口側(cè)。若這樣做，在使同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件通過輸出可變的第二加熱線圈的對(duì)置區(qū)域時(shí)，能夠進(jìn)一步對(duì)上述多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件進(jìn)行感應(yīng)加熱。另外，例如，通過斷續(xù)或連續(xù)地對(duì)第一加熱線圈所進(jìn)行的環(huán)狀構(gòu)件的加熱狀況進(jìn)行測(cè)溫，在判斷為環(huán)狀構(gòu)件未被加熱至假定溫度的情況下，能夠通過適當(dāng)調(diào)整第二加熱線圈的輸出而彌補(bǔ)第一加熱線圈的功能。因此，能夠有效地防止加熱不足品的產(chǎn)生。另外，若在輸出恒定的第一加熱線圈的出口側(cè)同軸配置輸出可變的第二加熱線圈，與利用單一的加熱線圈將環(huán)狀構(gòu)件感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度的以往方法相比，能夠降低第一加熱線圈的輸出。因此，能夠盡可能防止沿軸向排列的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件中的、特別是配置在加熱工序的開始側(cè)以及結(jié)束側(cè)的一個(gè)或者多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件被過加熱的情況。另外，若能夠降低第一加熱線圈的輸出，則能夠減小第一加熱線圈的劣化速度，還具有能夠降低維護(hù)成本的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，通過使同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件相對(duì)于加熱部(第一以及第二加熱線圈)在軸向上相對(duì)移動(dòng)的所謂連續(xù)加熱法來實(shí)施加熱工序。因此，能夠有效地獲得能通過采用連續(xù)加熱法而得到的作用效果、具體地說是能夠?qū)⒏鳝h(huán)狀構(gòu)件均熱加熱、能夠高效地進(jìn)行加熱處理等作用效果。因此，根據(jù)本專利技術(shù)，能夠高效并且在盡量不產(chǎn)生不良品的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)施對(duì)于鋼制的環(huán)狀構(gòu)件的淬火硬化處理。作為用于有效地獲得上述作用效果的具體手段，可以考慮在加熱工序中設(shè)置使第二加熱線圈的輸出分階段增加的輸出增加步驟、以及使第二加熱線圈的輸出分階段減少的輸出減少步驟。在這種情況下，優(yōu)選使輸出增加步驟中的第二加熱線圈的輸出增加方式與輸出減少步驟中的第二加熱線圈的輸出減少方式相互不同。其原因在于，要加熱的工件的導(dǎo)電率、磁性伴隨著溫度上升而變化(工件的溫度上升方式根據(jù)加熱工序的進(jìn)行程度而變化)。需要說明的是，“使輸出增加步驟中的第二加熱線圈的輸出增加方式與輸出減少步驟中的第二加熱線圈的輸出減少方式相互不同”是指，在使兩個(gè)步驟中的第二加熱線圈的輸出波形的任一方反轉(zhuǎn)而與另一方重疊時(shí)，兩個(gè)輸出波形不一致(例如參照?qǐng)D3)。在以上結(jié)構(gòu)中，設(shè)置將多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件同軸地保持的保持部，能夠根據(jù)保持部相對(duì)于第一加熱線圈的軸向相對(duì)位置而設(shè)定第二加熱線圈的輸出。若這樣做，容易根據(jù)加熱工序的進(jìn)行程度適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第二加熱線圈的輸出。在以上結(jié)構(gòu)中，若預(yù)先將第一加熱線圈與第二加熱線圈與分別獨(dú)立的高頻電源連接，則容易將各加熱部的輸出設(shè)定為適當(dāng)值，通用性增高。本專利技術(shù)的熱處理方法還具有對(duì)感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度后的環(huán)狀構(gòu)件進(jìn)行冷卻的冷卻工序。由此，能夠適當(dāng)?shù)厥弓h(huán)狀構(gòu)件淬火硬化。本專利技術(shù)的熱處理方法例如在對(duì)利用含碳量小于0.8質(zhì)量％的鋼材形成的環(huán)狀構(gòu)件進(jìn)行熱處理時(shí)應(yīng)用。另外，上述的目的也能夠通過環(huán)狀構(gòu)件的熱處理設(shè)備而實(shí)現(xiàn)，該環(huán)狀構(gòu)件的熱處理設(shè)備具備將鋼制的環(huán)狀構(gòu)件感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度的加熱部，其中，所述環(huán)狀構(gòu)件的熱處理設(shè)備具備同軸地保持環(huán)狀構(gòu)件的保持部、以及使保持部相對(duì)于加熱部在軸向上相對(duì)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，加熱部具有輸出恒定的第一加熱線圈、以及輸出可變的第二加熱線圈，所述第二加熱線圈以與所述第一加熱線圈同軸的方式配置在該第一加熱線圈的出口側(cè)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使保持部與加熱部在軸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法，包括將鋼制的環(huán)狀構(gòu)件感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度的加熱工序，其特征在于，在加熱工序中，使同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件依次通過輸出恒定的第一加熱線圈的對(duì)置區(qū)域以及輸出可變的第二加熱線圈的對(duì)置區(qū)域，由此將多個(gè)所述環(huán)狀構(gòu)件依次感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度，所述第二加熱線圈以與所述第一加熱線圈同軸的方式配置在該第一加熱線圈的出口側(cè)。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2013.09.30 JP 2013-2043281.一種環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法，包括將鋼制的環(huán)狀構(gòu)件感應(yīng)加熱至目
標(biāo)溫度的加熱工序，其特征在于，
在加熱工序中，使同軸地保持的多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件依次通過輸出恒定的第
一加熱線圈的對(duì)置區(qū)域以及輸出可變的第二加熱線圈的對(duì)置區(qū)域，由此將
多個(gè)所述環(huán)狀構(gòu)件依次感應(yīng)加熱至目標(biāo)溫度，所述第二加熱線圈以與所述
第一加熱線圈同軸的方式配置在該第一加熱線圈的出口側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法，其中，
加熱工序具有使第二加熱線圈的輸出分階段增加的輸出增加步驟、以
及使第二加熱線圈的輸出分階段減少的輸出減少步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法，其中，
使輸出增加步驟中的第二加熱線圈的輸出增加方式與輸出減少步驟
中的第二加熱線圈的輸出減少方式彼此不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的環(huán)狀構(gòu)件的熱處理方法，其中，
具有同軸地保持多個(gè)環(huán)狀構(gòu)件的保持部，根據(jù)保持部相對(duì)于第一加熱
線圈的軸向相對(duì)位置來改變第二加熱線圈的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：平岡恒哲，平山惠理，鈴木慎太郎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：NTN株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP