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公開番号2025111256
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005570
出願日2024-01-17
発明の名称熱処理設備
出願人大同特殊鋼株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C21D 1/00 20060101AFI20250723BHJP(鉄冶金)
要約【課題】被処理品に対する熱処理に要する時間を短縮することが可能な熱処理設備を提供する。
【解決手段】熱処理設備1は、真空チャンバ2と、真空チャンバ2の内部にそれぞれ並設された複数の第1加熱室3および複数の第2加熱室4と、被処理品Wを収容し冷却ガスにより被処理品Wを冷却する冷却室6と、真空チャンバ2の内部に設けられ、第1加熱室3、第2加熱室4および冷却室6の間で被処理品Wを受渡しする被処理品搬送機構5と、を備えている。第1加熱室3は加熱手段としての第1ヒータ17を有し、第2加熱室4は加熱手段としての第2ヒータ27および冷却手段としての水冷パネル30を有している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属製の被処理品の熱処理を行う熱処理設備であって、
真空チャンバと、
該真空チャンバの内部にそれぞれ並設された複数の第１加熱室および複数の第２加熱室と、
前記被処理品を収容し冷却ガスにより前記被処理品を冷却する冷却室と、
前記真空チャンバの内部に設けられ、前記第１加熱室、前記第２加熱室および前記冷却室の間で前記被処理品を受渡しする被処理品搬送機構と、
を備え、
前記第１加熱室は、加熱手段としての第１ヒータを有し、
前記第２加熱室は、加熱手段としての第２ヒータおよび冷却手段としての水冷パネルを有する、熱処理設備。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記第２加熱室は、前記水冷パネルが前記第２ヒータに対し前記被処理品とは反対側に設けられ、前記第２ヒータと前記水冷パネルの間にシャッター機構が設けられている、請求項１に記載の熱処理設備。
【請求項３】
前記第２加熱室は、前記被処理品を挟んで鉛直方向上側と鉛直方向下側に、それぞれ前記第２ヒータ、前記水冷パネルおよび前記シャッター機構が設けられている、請求項２に記載の熱処理設備。
【請求項４】
前記第２加熱室は、内部に収容された前記被処理品の温度を測定する放射温度計を備えている、請求項１～３の何れかに記載の熱処理設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は金属製の被処理品の熱処理を行う熱処理設備に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼部品材料においては、後工程での切削性を高める等の目的で恒温焼鈍が実施されている。恒温焼鈍では、鋼を一旦オーステナイト組織に変態させるための１次加熱工程と、その後目的の温度まで比較的短時間で冷却する中間冷却工程と、その後目的の温度で均熱する均熱工程が実施される。このような恒温焼鈍を実施するに際しては、１次加熱工程を担う１次炉、中間冷却工程を担う急冷室、均熱工程を担う２次炉の３室が、この順番で連設された連続式雰囲気熱処理炉を用いるのが一般的であった（例えば下記特許文献１参照）。
【０００３】
ここで恒温焼鈍においては、急冷室（中間冷却工程）での冷却速度のコントロールおよび２次炉での保持温度が重要であるが、恒温変態を最速で終わらせることができる最適な熱処理条件は鋼種により異なっている。このため異なる鋼種を処理する際には、鋼種に合わせて熱処理条件（例えば均熱時の温度および保持時間）を適切に変更することが望ましい。しかしながら、上記のような連続式雰囲気熱処理炉において鋼種の切り替えに合わせて熱処理条件を変更することは難しく、２次炉での保持時間が理論上の最速変態時間よりも大幅に長くなってしまい生産性が悪化する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１０－１７６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上のような事情を背景とし、被処理品に対する熱処理に要する時間を短縮することが可能な熱処理設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
而してこの発明の第１の局面の熱処理設備は次のように規定される。即ち、
金属製の被処理品の熱処理を行う熱処理設備であって、
真空チャンバと、
該真空チャンバの内部にそれぞれ並設された複数の第１加熱室および複数の第２加熱室と、
前記被処理品を収容し冷却ガスにより前記被処理品を冷却する冷却室と、
前記真空チャンバの内部に設けられ、前記第１加熱室、前記第２加熱室および前記冷却室の間で前記被処理品を受渡しする被処理品搬送機構と、
を備え、
前記第１加熱室は、加熱手段としての第１ヒータを有し、
前記第２加熱室は、加熱手段としての第２ヒータおよび冷却手段としての水冷パネルを有する。
【０００７】
このように規定された第１の局面の熱処理設備では、複数の第１加熱室および複数の第２加熱室が真空チャンバの内部に並設されており、真空チャンバ内の各加熱室ごとに異なるヒートパターンでの熱処理を実行することができる。このため最適なヒートパターンが異なる被処理品を同時期に熱処理する場合でも、それぞれの被処理品に対応した最適なヒートパターンを加熱室ごとに実現させることが可能となり、それぞれの被処理品について理論上の最速変態時間もしくはこれに近い時間で熱処理を完了することができる。
またこの熱処理設備では、１次加熱、中間冷却、均熱に至る一連の処理を真空状態下で行なうため、１次加熱、中間冷却、均熱の各工程に移行する過程で復圧やその後の減圧といった圧力変更動作を行う必要がなく、一連の熱処理に要する時間を短縮することができる。
【０００８】
ここで、前記第２加熱室は、前記水冷パネルを前記第２ヒータに対し前記被処理品とは反対側に設け、前記第２ヒータと前記水冷パネルの間にシャッター機構を設けることができる（第２の局面）。
このようにすれば、恒温焼鈍における中間冷却の終盤で第２ヒータと水冷パネルとの間に設けられたシャッターを閉じることで、目的の均熱温度付近での冷却勾配を緩和させ、目的の均熱温度に対するアンダーシュートを小さくすることができる。またシャッターを閉じることで第２ヒータに近接して配置された水冷パネルを第２ヒータの輻射熱から保護することができる。
【０００９】
またこの熱処理設備では、前記第２加熱室において、前記被処理品を挟んで鉛直方向上側と鉛直方向下側に、それぞれ前記第２ヒータ、前記水冷パネルおよび前記シャッター機構を設けることで、内部に収容された被処理品を上下２方向から均一に熱処理することができる（第３の局面）。
【００１０】
またこの熱処理設備では、前記第２加熱室において、内部に収容された前記被処理品の温度を測定する放射温度計を備えるように構成することができる（第４の局面）。このようにすれば、放射温度計により測定された被処理品の温度に基づいて温度制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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