(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの流動手段(18,20)を通じて鋼製の物の位置にガスを流すことにより載荷物(14)を焼き入れするための方法において、
前記ガスは、載荷物(14)の位置に流れた後、冷却流体が流れる交換器(22)により冷却され、
前記冷却流体の温度は、前記交換器の出口の位置の温度センサにより検知され、
予め載荷物(14)を焼き入れする際の前記交換器の出口の位置での冷却流体の温度変化の曲線(41)を求め、前記冷却流体の温度が前記温度変化の曲線(41)となるように前記ガスの速度プロフィール(40)を決定しておき、
前記流動手段は、前記速度プロフィール(40)に従って、載荷物の位置にガスを流すように制御され、
前記速度プロフィール(40)の少なくとも一部は、第２速度の第１プラトー(42)と、第１速度のプラトー(44)と、第２速度の第２プラトー(46)とを順に有し、前記第１速度は０を超え、前記第２速度より小さくしてあり、
前記第２速度の第１プラトー(42)と前記第１速度のプラトー(44)との間の移行は、前記冷却流体の温度の上昇中に行われ、
前記流動手段は、検知された前記冷却流体の温度が所定の閾値温度を超えた場合、前記第２速度の第１プラトー(42)から前記第１速度のプラトー(44)へ変化させて、載荷物(14)の位置にガスを流すように制御される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
載荷物(14)の位置のガスの静圧は、第２速度の第２プラトー(46)に比して、第１速度のプラトー(44)では減少する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
流動手段は、冷却流体の温度が所定の付加的閾値温度未満に減少した場合、第１速度のプラトー(44)から第２速度の第２プラトー(46)へ変化させて、載荷物(14)の位置にガスを流すように制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
流動手段(18, 20)は、速度プロフィールに応じて、載荷物の位置にガスを流すように制御され、
速度プロフィールは、第１速度と第２速度との中間の速度の追加のプラトー(76)及び第２速度の第１プラトー(78)を、焼き入れ操作の開始から順に有し、
第１速度と第２速度との中間の速度の追加のプラトーと第２速度の第１プラトーとの間の移行は、冷却流体の温度の上昇中に行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
流動手段は、所定時間の後、第１速度と第２速度との中間の速度の追加のプラトー(76)から第２速度の第１プラトー(78)へ変化させて、載荷物(14)の位置にガスを流すように制御される
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
載荷物(14)のガス焼入れセルにおいて、
ガスは、載荷物(14)の位置に流れた後、冷却流体が流れる交換器(22)により冷却され、
前記冷却流体の温度は、交換器の出口の位置の温度センサにより検知され、
モータ(18)により駆動され、載荷物と交換器(22)との間でガスを流すためのかく拌要素(20)と、
予め焼き入れする際の前記交換器の出口の位置での冷却流体の温度変化の曲線(41)を求め、前記冷却流体の温度が前記温度変化の曲線(41)となるように決定された前記ガスの速度プロフィール(40)によりガスの速度を変化させて、載荷物の位置にガスを流すために、かく拌要素の駆動速度を変化させることができる手段と
を備え、
前記速度プロフィール(40)は、少なくとも、第２速度の第１プラトー(42)と、第１速度のプラトー(44)と、第２速度の第２プラトー(46)とを順に有し、前記第１速度は０を超え、前記第２速度より小さくしてあり、
前記第２速度の第１プラトー(42)と第１速度のプラトー(44)との間の移行は、前記冷却流体の温度の上昇中に行われ、
前記流動手段は、検知された前記冷却流体の温度が所定の閾値温度を超えた場合、第２速度の第１プラトー(42)から第１速度のプラトー(44)へ変化させて、載荷物(14)の位置にガスを流すように制御される
ことを特徴とするガス焼入れセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製部品用ガス焼入れセルに関し、より詳細にはそのような焼入れセルで実施される鋼製部品ガス焼入れ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼製部品ガス焼入れ方法は、液体焼入れ方法に比して多くの利点を有する。特に、処理された部品が乾燥し清浄に仕上がるという事実がある。
【０００３】
鋼製部品の（焼き入れ、焼きなまし、焼き戻し等の前に加熱する）加熱処理を予め受けたもののガス焼き入れは、通常４乃至２０バールの加圧ガスで通常行われる。焼き入れするためのガス（急冷ガス）は、例えば窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素、又はこれらのガスの混合物である。
【０００４】
焼き入れ操作は、通常７５０℃乃至１０００℃の範囲の温度で、鋼製部品を急激に冷やすことからなる。そのような温度では、鋼は本来、高温でのみ安定なオーステナイトの形態にある。急速に冷やすことによる焼き入れ操作により、オーステナイトから、高い硬度特性を示すマルテンサイトに変換される。焼き入れ操作は、比較的急速に行わなければならず、それにより、マルテンサイトより低い硬度特性を有するパーライト又はベイナイトといった他の鋼の相を形成することなく、全てのオーステナイトがマルテンサイトに変換される。
【０００５】
焼入れセルは、通常、少なくとも１つのモータを備える。これは、通常電動型であり、かく拌要素を回転させる。これは、例えばらせん状であり、焼入れセル中に急冷ガスを循環させるようになしてある。焼入れセルに導入された部品を急速に冷却させるためには、急冷ガスは、通常、焼き入れ操作全体で、可能な最高速で、冷却されるべき部品の位置で循環される。
【０００６】
よって、焼き入れ操作は、従来、焼入れセル中に静的な急冷ガスの圧力を掛け、冷却されるべき鋼製部品の位置で急冷ガスを最大の循環速度にするためモータを最大の回転速度に制御することによって実施される。
【特許文献１】特開２０００−２４８３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のガス焼入れ方法は、極めて満足のいく疲労強度を有する焼き入れ部品を得ることを可能とするが、焼き入れ部品の疲労強度を更に改善することのできるガス焼入れ方法を提供することが望まれる。また、前述のガス焼入れ方法は、油焼入れ方法に対して極めてわずかのひずみしか有しない焼き入れ部品を得ることを可能とするが、焼き入れ部品のひずみを更に低減させるガス焼入れ方法を提供することが望まれる。
【０００８】
本発明は、疲労強度を改善し及び／又はひずみを低減した焼き入れ部品を提供するような、焼き入れ鋼製部品のための方法及びそのような方法を実施する焼入れセルを得ることをねらいとする。
【０００９】
本発明の他の目的は、従来の焼入れセルに対して若干の修正されただけの構造で、本発明に係る焼入れ方法を実施可能とする焼入れセルを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明はガスの流動手段を通じて鋼製の物の位置にガスを流すことにより載荷物を焼き入れするための方法において、前記ガスは、載荷物の位置に流れた後、冷却流体が流れる交換器により冷却され、前記冷却流体の温度は、前記交換器の出口の位置の温度センサにより検知され、予め載荷物を焼き入れする際の前記交換器の出口の位置での冷却流体の温度変化の曲線を求め、前記冷却流体の温度が前記温度変化の曲線となるように前記ガスの速度プロフィールを決定しておき、前記流動手段は、前記速度プロフィールに従って、載荷物の位置にガスを流すように制御され、前記速度プロフィールの少なくとも一部は、第２速度の第１プラトーと、第１速度のプラトーと、第２速度の第２プラトーとを順に有し、前記第１速度は０を超え、前記第２速度より小さくしてあり、前記第２速度の第１プラトーと前記第１速度のプラトーとの間の移行は、前記冷却流体の温度の上昇中に行われ、前記流動手段は、検知された前記冷却流体の温度が所定の閾値温度を超えた場合、前記第２速度の第１プラトーから前記第１速度のプラトーへ変化させて、載荷物の位置にガスを流すように制御されることを特徴とする方法を提供する。
【００１２】
本発明の一実施の形態によれば、載荷物の位置のガスの静圧は、第２速度の第２プラトーに比して、第１速度のプラトーでは減少する。
【００１５】
本発明の一実施の形態によれば、流動手段は、冷却流体の温度が所定の付加的閾値温度未満に減少した場合、第１速度のプラトーから第２速度の第２プラトーへ変化させて、載荷物の位置にガスを流すように制御される。
【００１７】
本発明の一実施の形態によれば、流動手段は、速度プロフィールに応じて、載荷物の位置にガスを流すように制御され、速度プロフィールは、第１速度と第２速度との中間の速度の追加のプラトー及び第２速度の第１プラトーを、焼き入れ操作の開始から順に有し、第１速度と第２速度との中間の速度の追加のプラトーと第２速度の第１プラトーとの間の移行は、冷却流体の温度の上昇中に行われる。
【００１８】
本発明の一実施の形態によれば、流動手段は、所定時間の後、第１速度と第２速度との中間の速度の追加のプラトーから第２速度の第１プラトーへ変化させて、載荷物の位置にガスを流すように制御される。
【００１９】
本発明は、載荷物のガス焼入れセルにおいて、ガスは、載荷物の位置に流れた後、冷却流体が流れる交換器により冷却され、前記冷却流体の温度は、交換器の出口の位置の温度センサにより検知され、モータにより駆動され、載荷物と交換器との間でガスを流すためのかく拌要素と、予め焼き入れする際の前記交換器の出口の位置での冷却流体の温度変化の曲線を求め、前記冷却流体の温度が前記温度変化の曲線となるように決定された前記ガスの速度プロフィールによりガスの速度を変化させて、載荷物の位置にガスを流すために、かく拌要素の駆動速度を変化させることができる手段とを備え、前記速度プロフィールは、少なくとも、第２速度の第１プラトーと、第１速度のプラトーと、第２速度の第２プラトーとを順に有し、前記第１速度は０を超え、前記第２速度より小さくしてあり、前記第２速度の第１プラトーと第１速度のプラトーとの間の移行は、前記冷却流体の温度の上昇中に行われ、前記流動手段は、検知された前記冷却流体の温度が所定の閾値温度を超えた場合、第２速度の第１プラトーから第１速度のプラトーへ変化させて、載荷物の位置にガスを流すように制御されることを特徴とするガス焼入れセルを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の上述の目的、特徴及び長所を、その他とともに、添付の図面と関連付けて、以下の非制限的な特定の実施形態の記載において詳述する。
【００２１】
図１Ａ及び１Ｂは、本発明に係る使用に適当なガス焼入れセルの横段面図及び前段面図である。セルは、水平な軸を有する全体に筒状又は平行六面体の形状の囲い１０を備える。セルは一端で閉じており、一方、他端はギロチン扉システム１２を備え、処理されるべき載荷物１４を出し入れする通路をセルに提供する。当然、扉１２は焼入れセルを密に閉塞することができる。載荷物１４は、セルの略中央の板１６上に載置される。
【００２２】
セル上部には、垂直な軸を有する２つの外部モータ１８が設けられており、セルの長手方向に互いに隣り合って配置されている。そのようなモータは、それぞれセル内部のかく拌要素２０を駆動する。例として、モータ１８は電動モータである。
【００２３】
図１Ｂに示すように、セルには、水平面で載荷物１４の両側に配置された交換器２２が設けられている。交換器２２は、冷却流体の循環ダクトを備え、流通する急冷ガスを冷却可能である。交換器２２と載荷物１４との間には、案内板２４が配置され、載荷物１４と交換器２２との間で後者によって生成されたガスの流れを導くために、かく拌器２０に結合している。本構成で、急冷ガスは、例えば載荷物１４を通して下方に流れ、交換器２２を通して上方に流れる。例として、かく拌要素２０はタービン又は送風機である。急冷ガスは、例えば窒素、又は二酸化炭素とヘリウムとの混合物である。
【００２４】
本発明は、焼き入れ操作中に、載荷物１４の位置での急冷ガスの循環速度を制御可能に修正することからなる。この目的のために、焼入れセル１８には、速度変更システムが搭載されている。例として、速度変更は、電動モータの周波数変換器により行われてよい。モータ１８が油圧モータである場合、油流供給モータ１８の変更システムが設けられる。
【００２５】
本発明によれば、載荷物１４の位置での急冷ガスの流れの速度プロフィールは、載荷物１４の位置での平均温度を示す特性パラメータにより決定される。特性パラメータは、交換器２２の出口の位置での冷却流体の温度に対応する、即ち、交換器２２を通して流れる冷却流体の温度が最も高くなる場合に対応する。実際、交換器２２の出口での冷却流体の温度変化を示す曲線は、載荷物１４により奪われた仕事率に特徴的である。
【００２６】
図２は特性パラメータとして交換器２２の出口での冷却流体の温度を選択した場合の傾向を図説している。これにより、急冷ガスの循環速度を変化さすべくなされる。図２は、載荷物１４の位置での急冷ガスの速度の変化を示す曲線２６の従来の実施形態を示している。そこでは、急冷ガスの流速は一定であり、モータ１８の能力の最大に対応する。図２は、また、そのような速度プロフィールに対する交換器２２の出口での冷却流体の温度の変化を示す曲線３０を示している。曲線３０は、最高点３４の位置で偏向する上昇部分３２、及びそれに続く下降部分３６を備える。
【００２７】
出願人は、載荷物１４を形成する鋼のオーステナイト−マルテンサイト遷移が、曲線３０の最高点３４の位置で実質的に起こることを示した。出願人は、オーステナイトからマルテンサイトへの遷移において載荷物１４の温度変化を制限することにより、疲労強度を改善しうることを示した。これは、オーステナイトからマルテンサイトへの遷移が、比較的均一な載荷物１４の温度で起こることを可能とする。
【００２８】
図３は、本発明に係る焼入れ方法の第１の例として、載荷物１４の位置での急冷ガスの流速の変化を示す曲線４０を示している。また、そのような急冷ガスの速度プロフィールに対応する、交換器２２の冷却流体の温度変化を示す曲線４１を示している。比較として、焼き入れ操作全体で急冷ガスを最大速度で流すときの、冷却流体の温度の変化を示す曲線３０を点線で示した。
【００２９】
本発明に係る第１の焼入れ方法は、載荷物１４の位置での急冷ガスの流速が、時間Ｔ１の間連続して第１の最大速度のプラトー４２に対応するように、モータ１８を制御することからなる。これは、また、時間Ｔ２の間、中間速度のプラトー４４に対応し、焼き入れ操作の終了までの第２の最大速度のプラトー４６に対応する。例として、プラトー４４の間、モータ１８は、最大速度に対して３０乃至６０％まで急冷ガスの流速を落とすように制御される。第１のプラトー４２の間、冷却流体の温度の変化を示す曲線４１は、実質的に曲線３０に従う上昇部分４８を備える。中間速度のプラトー４４において、冷却流体の温度は、安定する傾向にあり、曲線４０がわずかに変化する部分５０を備える。第２の最大速度のプラトー４６において、曲線４１は降下部分５２を有する。
【００３０】
第１の最大速度のプラトー４２から中間速度のプラトー４４への移行は、冷却流体の温度が第１の所定の閾値温度に達したときに行われる。これは、曲線３０の最高点３４の温度よりも若干低い温度に対応する。よって、これは、実質的に、載荷物１４のオーステナイト−マルテンサイト遷移が開始する冷却流体の温度である。中間速度のプラトー４４から第２の最大速度のプラトー４６への移行は、わずかな変化の部分５０の端へ向けて、冷却流体の温度が第２の所定の閾値温度未満に減少したときに行われる。例えば、第１の所定の閾値温度であり、これは、載荷物１４のオーステナイト−マルテンサイト遷移が終了したという事実を示すものである。
【００３１】
そして、載荷物１４のオーステナイト−マルテンサイト遷移は、全体として、最大値よりも小さい急冷ガスの流速で行われる。有利な点として、中間的な速度は、オーステナイト−マルテンサイト遷移中、交換器２２により回収される熱仕事率が、載荷物１４により開放される熱仕事率に対応するように、ある値に調整される。これは、発熱反応である。そして、載荷物１４の温度は、載荷物１４全体のオーステナイト−マルテンサイト全体の遷移中、略一定で均一な温度に保たれる。実際上、中間速度は、部分５０で冷却流体の温度をできるだけ一定に保つように調整される。
【００３２】
実施形態の第１の例では、急冷ガスの静圧は、４乃至２０バールの、焼き入れ操作全体に対して一定値に維持されてよい。他の第１の実施形態によれば、焼入れセル中の急冷ガスの静圧は、第１及び第２の最大速度のプラトー中に、静的な急冷ガスの圧力の３０％乃至８０％の範囲で、中間速度のプラトーの実施に伴い低減される。これは、中間的な急冷ガスの速度と組み合わせて、オーステナイト−マルテンサイト遷移中に載荷物１４から回収される熱仕事率の制御を可能とする。
【００３３】
図４は、載荷物１４の焼き入れ操作中載荷物１４の位置での測定温度の変化を示す曲線５４、５６を示している。それぞれ、急冷ガスの流速が一定で最大に維持される従来の焼入れ方法と、本発明に係る焼入れ方法の第１の例とに対応する。より詳細には、曲線５６は、第１の最大速度のプラトー４２を行う期間Ｔ１が５０秒であり、中間速度のプラトー４４を行う期間Ｔ２が３１０秒である場合に得られたものである。中間速度は、本例では、最大速度の３０％に対応する。急冷ガスの静圧は、本例では窒素であり、第１及び第２の最大速度のプラトー４２、４６中１６バールであり、中間速度のプラトー４４中２バールである。５０秒後、曲線５６は曲線５４より著しく緩やかに減少していることに注意すべきである。よって、載荷物１４の温度変化は、オーステナイト−マルテンサイト遷移中制限されている。
【００３４】
出願人は、本発明の焼入れ方法の第１の例によれば焼き入れされた載荷物１４を形成する部品の疲労強度の改善を示した。説明は、オーステナイト−マルテンサイト遷移が制限された温度変化のもとなされたので、載荷物１４に生じる内部の機械的応力が減少し、それにより疲労強度が改善したというものである。
【００３５】
例として、２７ＭｎＣｒ５型鋼で形成され、低圧浸炭法（ｌｏｗ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ）により処理された載荷物１４に対して、出願人は、冷油（６０℃の油）焼き入れ、又は定圧（１６バール）で最大の急冷ガスの流速での窒素焼き入れに比して２０％程度の疲労強度の改善を示した。
【００３６】
第１及び第２閾値温度は多くのパラメータに依存する。特に、載荷物１４を形成する鋼の型及び載荷物１４と急冷ガスとの間の交換表面の面積に依存する。第１及び第２閾値温度は、載荷物１４に関連して図２に示される曲線３０を決定する最大のガスの流速での、載荷物１４焼き入れにより決定されてよい。よって、第１及び第２閾値温度は、曲線３０の最大温度のの所定の百分率に対応する。本発明の方法の第１の例は、よって、モータ１８を制御することができるマイクロコントローラに接続された、交換器２２の出口の位置の温度センサを設けることにより同様の載荷物の型に対して実施可能である。
【００３７】
第１の最大速度のプラトー４２から中間速度のプラトー４４へ、及び中間速度のプラトー４４から第２の最大速度のプラトー４６への移行は、それぞれ、冷却流体の温度が第１閾値温度を越えた場合、及び第２閾値温度未満に減少した場合に実行される。他の変形例によれば、曲線３０から、冷却流体の温度が第１閾値温度に達するのに要する時間Ｔ１を決定してよい。その場合、通常の操作では、交換器２２の位置に温度センサを設ける必要はなく、第１の最大速度のプラトー４２から中間速度のプラトー４４への移行は時間Ｔ１の終わりに自動的に行われる。そして、中間速度のプラトー４４から第２の最大速度のプラトー４６への移行は、例えば経験的に決定される時間Ｔ２の終わりに自動的に行われてよい。
【００３８】
第１の例示的実施形態の変形例によれば、中間速度のプラトー４４は、わずかな変化の部分５０近傍の、上記で画定したように第２の閾値温度未満に、冷却流体の温度が減少した後でさえも維持される。中間速度のプラトー４４から第２の最大速度のプラトー４６への移行は、上記で画定したように時間間隔Ｔ２より大きい時間間隔の後にのみ実行される。第１の例示的実施形態のそのような変形例では、曲線４１は、わずかな変化の部分５０の後に、降下部分を有し、その傾斜は、図３に示す降下部分５２の傾斜より小さく、付加的なわずかな変化の部分に続く絶対値を有する。例として、第１の例示的実施形態では、中間速度のプラトー４４から第２の最大速度のプラトー４６への移行は、また、冷却流体の温度が、降下部分と補足的なわずかな変化の部分との間の移行に対応する、決定された閾値温度未満に減少した場合に実行される。
【００３９】
出願人は、第１の実施形態に関連して上記に画定したように時間間隔Ｔ２に比して中間速度のプラトー４４の時間間隔が増加するという事実により、本発明に係る焼入れ方法の第１の例示的実施形態の変形例に従って焼き入れされた載荷物１５を形成する部品の弾性が改善することを示した。例えば、弾性の改善はＣｈａｒｐｙ試験により示された。例えば、第１の実施形態に関連して上記で画定したように時間間隔Ｔ２を４倍より大きく増すことにより、出願人は、２０％より大きい弾性の改善が観測された。
【００４０】
本発明は、また、焼入れ操作中の載荷物１４のひずみ、特に載荷物が複雑な形状の部品を備える場合の載荷物の局所的ひずみを低減することができる、載荷物１４の焼入れ方法の第２の例を提供する。これは、焼入れ部品に対して行われる、引き続く調整ステップを制限する、及び／又は焼入れ前の部品形状を設計する前ステップを簡略化することができる。
【００４１】
図５は、本発明に係る焼入れ方法の第２の例に対して載荷物１４の位置での急冷ガスの流速の変化を示す曲線５８を示し、そのような急冷ガスの速度プロフィールが得られる、交換器２２の冷却流体の温度変化を示す曲線６０を示す。比較として、焼入れ操作全体において最大速度の急冷ガスを流したときの冷却流体の温度変化の曲線３０を再び示した。
【００４２】
本発明の焼入れ方法の第２の実施形態は、モータ１８を制御することからなり、その制御により、載荷物１４の位置の急冷ガスの流速は、期間Ｔ１’の第１の中間速度のプラトー６２と、焼入れ操作の終わりまでの第２の最大速度のプラトー６４とに順に対応する。例として、中間速度のプラトー６２中には、モータ１８は制御され、急冷ガスの速度は、最大速度の０％と７０％との間で変化する。プラトー６２中には、冷却流体の温度変化を示す曲線６０は、曲線３０の上昇部分３２よりも下に記してある上昇部分６６を含む。冷却流体の温度は、よって、焼入れ速度が最大である場合より緩やかに増加する。最大速度のプラトー６４では、上昇部分６６は最高点６８に達し、降下部分７０に引き続く。時間Ｔ１’は、焼入れ操作の全体の期間に応じて、５から３０秒に延長してよい。更に、期間Ｔ１’は経験的に決定されてよい。
【００４３】
時間Ｔ１’中、載荷物１４の冷却速度は、最大の急冷ガスの流速に基づくそれより小さい。冷却がより緩やかなので、載荷物１４のひずみはより低減される。時間Ｔ１’の終わりには、載荷物は冷却されているので、載荷物１４の機械的慣性は増加している。そのような機械的慣性の増加は、急冷ガスの流速が再び増加したとき、引き続く載荷物１４のひずみは低減される。焼入れ操作において、載荷物１４の局所的ひずみは、よって、全体として低減され、最大の急冷ガスの流速での載荷物１４の冷却が行われ、そのときすでに、載荷物は十分な機械的慣性、つまりひずみより大きな抵抗への対抗を取得している。
【００４４】
実施形態の第２の例では、急冷ガスの静圧は焼入れ操作を通して一定に維持されてよい。他の実施形態によれば、中間速度のプラトー６２から最大速度のプラトー６４への移行において、急冷ガスの静圧を増加させてよい。例えば、静圧は、４乃至２０バールに達するように、初期圧の２乃至５倍に増してよい。
【００４５】
例として、１５ＣｒＭ６型の鋼製のらせん歯を有するホイールを備える載荷物１４において、出願人は、らせん方向に直交する平面での歯の輪郭位置のひずみの低減を示した。これは、熱油焼入れ（１８０℃の油）に比して約４５％、及び最大の急冷ガス流速でのガス焼入れに比して約３０％に達する。
【００４６】
本発明は、また、実施形態の前述の２例の組合わせである、載荷物１４の焼入れ方法の第３の例を提供する。実施形態の第３の例は、よって、載荷物を形成する部品の疲労強度の改善及び載荷物１４を形成する部品のひずみの低減を可能とする。
【００４７】
図６は、本発明に係る焼入れ方法の第３の例に対して載荷物１４の位置での急冷ガスの流速の変化を示す曲線７２を示し、そのような急冷ガスの速度プロフィールが得られる、交換器２２の冷却流体の温度変化を示す曲線７４を示す。比較として、焼入れ操作全体において最大速度の急冷ガスを流したときの冷却流体の温度変化の曲線３０を再び示した。
【００４８】
本発明の焼入れ方法の実施形態の第３の例は、モータ１８を制御することからなり、その制御により、載荷物１４の位置の急冷ガスの流速は、期間Ｔ１”の第１の中間速度のプラトー７６と、期間Ｔ２”の最大速度のプラトー７８と、期間Ｔ３”の中間速度のプラトー８０と、焼入れ操作の終わりまでの最大速度のプラトー８２とに順に対応する。例として、中間速度のプラトー７６中には、モータ１８は制御され、急冷ガスの速度は、最大速度の０％と７０％との間で変化する。中間速度のプラトー８０中には、急冷ガスの速度は、最大速度の４０％と７０％との間で変化する。
【００４９】
プラトー７６では、冷却流体の温度変化を示す曲線７４は、曲線３０の上昇部分３２よりも下に記してある上昇部分８４を含む。中間速度のプラトー７８では、曲線７４は上昇部分８４より強調して示してある上昇部分８６を含む。中間速度のプラトー８０では、曲線７４はわずかに変化するプラトー８８を含む。最大速度のプラトー８２では、曲線７４は降下部分９０を含む。
【００５０】
もちろん、本発明は、当業者が容易に想到し得る種々の変形、修正、改良を含んでよい。特に、焼入れセルは、前述のセルと異なっていてよい。特に、モータ１８の軸は水平に配置してあってよい。載荷物１４の位置での急冷ガス流は略水平に生じる。更に、セルはセルの外部にループを形成するダクトを備えてよく、ダクト中に交換器２２は挿入される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１Ａ】本発明に係るガス焼入れセルを構成する例を示す図である。
【図１Ｂ】本発明に係るガス焼入れセルを構成する例を示す図である。
【図２】図１Ａ及び１Ｂに係る焼入れセルに収容される載荷物の位置での急冷ガスの速度の変化と従来の焼入れ方法の場合の交換器の冷却流体の温度変化とを示す図である。
【図３】図１Ａ及び１Ｂに係る焼入れセルに収容される載荷物の位置での急冷ガスの速度の変化と本発明に係る焼入れ方法の第１の例の場合の交換器の冷却流体の温度変化とを示す図である。
【図４】従来の焼入れ方法と本発明に係る焼入れ方法の第１の例に基づき処理され、図１Ａ及び１Ｂに係る焼入れセルに収容された載荷物の位置の温度変化を示す図である。
【図５】本発明に係る焼入れ方法の第２の例の場合の、図１Ａ及び１Ｂに係る焼入れセルに収容された載荷物の位置の急冷ガスの速度変化と、セルの交換器の冷却流体の温度変化とを示す図である。
【図６】本発明に係る焼入れ方法の第３の例の場合の、図１Ａ及び１Ｂに係る焼入れセルに収容された載荷物の位置の急冷ガスの速度変化と、セルの交換器の冷却流体の温度変化とを示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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