(57)【要約】  孔（１２）がその中を貫通して延在している機械構成要素（１０）であって、孔（１２）の外周を構成する内面（１２ａ、１２ｂ）から半径方向外方に前記機械構成要素（１０）の外面まで測定した最小厚さ（Ｔ）７ｍｍを有する機械構成要素（１０）。前記孔（１２）の横方向最大寸法（ｄ）は３１．７５ｍｍ以下であり、前記孔（１２）の外周を構成する機械構成要素（１０）の内面（１２ａ、１２ｂ）材料の少なくとも一部（２２）は、前記孔（１２）の内部に配置された電磁誘導コイル（１４）を用いて高周波焼入れし、その後電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）から除去してから、または電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）から除去している最中に、前記孔（１２）の内部に配置された焼入れ装置（１６）を用いて直ちに焼入れすることによって生成されたマルテンサイト微細組織を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔（１２）がその中を貫通して延在している機械構成要素（１０）であって、前記孔（１２）の外周を構成する内面（１２ａ、１２ｂ）から半径方向外方に前記機械構成要素（１０）の外面（１０ａ、１０ｂ）まで測定した最小厚さ（Ｔ）７ｍｍを有する機械構成要素（１０）において、
前記孔（１２）の横方向最大寸法（ｄ）が３１．７５ｍｍ以下であること、および
前記孔（１２）の前記外周を構成する前記機械構成要素（１０）の内面（１２ａ、１２ｂ）材料の少なくとも一部（２２）が、前記孔（１２）の内部に配置された電磁誘導コイル（１４）を用いて高周波焼入れし、その後前記電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）から除去してから、または電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）から除去している最中に、前記孔（１２）の内部に配置された焼入れ装置（１６）を用いて直ちに焼入れすることによって生成されたマルテンサイト微細組織を備えることを特徴とする、機械構成要素（１０）。
【請求項２】
前記内面（１２ａ、１２ｂ）の前記少なくとも一部（２２）が、前記内面（１２ａ、１２ｂ）下深さ０．２、０．３、０．４、０．５、０．７５、１．０ｍｍまで延在することを特徴とする、請求項１に記載の機械構成要素（１０）。
【請求項３】
前記孔（１２）の前記横方向最大寸法（ｄ）が、５〜３１．７５ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の機械構成要素（１０）。
【請求項４】
前記機械構成要素（１０）の、前記内面（１２ａ、１２ｂ）から半径方向外方に前記機械構成要素（１０）の前記外面まで測定した前記最小厚さ（Ｔ）が、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、または１００ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の機械構成要素（１０）。
【請求項５】
前記孔（１２）の前記外周を構成する前記内面（１２ａ、１２ｂ）の少なくとも一部（２２）が、ねじ山を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の機械構成要素（１０）。
【請求項６】
回転対称の機械構成要素を構成することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の機械構成要素（１０）。
【請求項７】
ローラー、または転がり接触、もしくは転がり接触と滑り接触との組合せなど、交番するヘルツ応力を受ける用途向けの構成要素を構成することを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の機械構成要素（１０）。
【請求項８】
横方向最大寸法（ｄ）が３１．７５ｍｍ以下である孔（１２）が、その中を貫通して延在している機械構成要素（１０）であって、前記孔（１２）の外周を構成する内面（１２ａ、１２ｂ）から半径方向外方に前記機械構成要素（１０）の外面（１０ａ、１０ｂ）まで測定した最小厚さ（Ｔ）７ｍｍを有する機械構成要素（１０）の内面（１２ａ、１２ｂ）の少なくとも一部（２２）を表面硬化させる方法において、
電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）内に挿入する段階と、
誘導加熱によって、前記内面（１２ａ、１２ｂ）の前記少なくとも一部（２２）をフェライト／オーステナイト変態温度以上まで加熱する段階と、
前記電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）から除去し、それと同時に、またはその後、焼入れ装置（１６）を前記孔（１２）内に挿入して、前記内面（１２ａ、１２ｂ）の前記少なくとも一部（２２）を直ちに焼入れする段階と
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項９】
前記電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）の一端部に挿入する段階と、
前記電磁誘導コイル（１４）を前記孔（１２）の同じ前記端部から除去する段階と、
前記焼入れ装置（１６）を前記孔（１２）の他方の端部から挿入する段階と
を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記機械構成要素（１０）の外側にも少なくとも１個の外部焼入れ装置（２０）を設けて、前記内面（１２ａ、１２ｂ）の前記少なくとも一部（２２）を直ちに焼入れする段階を含むことを特徴とする、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記内面（１２ａ、１２ｂ）の前記少なくとも一部（２２）を、前記内面（１２ａ、１２ｂ）下深さ０．２、０．３、０．４、０．５、０．７５、１．０ｍｍまで加熱する段階を含むことを特徴とする、請求項８から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記孔（１２）の前記横方向最大寸法（ｄ）が、５〜３１．７５ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍであることを特徴とする、請求項８から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記機械構成要素（１０）の、前記内面（１２ａ、１２ｂ）から半径方向外方に前記機械構成要素（１０）の前記外面まで測定した前記最小厚さ（Ｔ）が、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、または１００ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項８から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記孔（１２）の前記外周を構成する前記内面（１２ａ、１２ｂ）の少なくとも一部（２２）が、ねじ山を備えることを特徴とする、請求項８から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記機械構成要素（１０）が、回転対称の機械構成要素を構成することを特徴とする、請求項８から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記機械構成要素（１０）が、ローラー、または転がり接触、もしくは転がり接触と滑り接触との組合せなど、交番するヘルツ応力を受ける用途向けの構成要素を構成することを特徴とする、請求項８から１５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿孔ローラー（ｐｉｅｒｃｅｄ  ｒｏｌｌｅｒ）など、孔がその中を貫通して延在している機械構成要素に関する。本発明はまた、かかる機械構成要素の内面の少なくとも一部を表面硬化させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波焼入れとは、誘導加熱によって金属構成要素をフェライト／オーステナイト変態温度以上まで加熱し、次いで焼入れする熱処理である。焼入れされた金属は、マルテンサイト変態し、金属構成要素の表面の硬度および脆性が増す。高周波焼入れは、機械構成要素全体としての特性には影響を及ぼさずに、その構成要素のある領域を選択的に硬化させるために使用することができる。
【０００３】
特許文献１の英文要約書は、高い研磨特性を有するコンクリートまたは他の高粘度物質用の搬送パイプを製造する方法を開示している。継手フランジをまず、硬化性鋼で作成されたパイプの端部に溶接し、次いで硬化工程によって、搬送パイプの内層が、硬化させていない耐衝撃性の外層によって取り囲まれるように、内層を形成する。硬化工程は、高周波焼入れにより、パイプ内に導入された誘導ヘッドを用いて実施する。硬化工程中、誘導ヘッドとパイプとを互いに軸方向に動かし、パイプ内の誘導ヘッドの瞬間的な位置に従って高周波焼入れ工程の有効硬化深さを制御する。好ましくは、有効硬化深さは、中央領域よりも末端領域（ｆｉｎａｌ  ａｒｅａ）の方が大きく、したがってパイプに高い耐摩耗性が得られる。
【０００４】
特許文献２は、長く（８〜３２フィート、すなわち２４４〜９７５ｃｍ）、薄壁（壁厚１／８〜１／４インチ、すなわち３〜６ｍｍ）で、小内径（１と１／４インチ〜３と１／４インチ、すなわち３２〜８３ｍｍ）のチューブ状部材の内面を硬化させる工程を開示している。より具体的には、同特許は、内部に配置された電磁誘導コイルを用いて順次加熱し、その後焼入れリングアセンブリを用いて直ちに焼入れして、チューブの内面にマルテンサイト硬化層を発現させることを伴う工程に関する。
【０００５】
したがって、大径のパイプ、または薄壁（１／４インチまで）［すなわち６ｍｍまで］を有するパイプの内面を硬化させるために、高周波焼入れを利用することが知られている。特許文献２に開示の方法は、厚壁（すなわち、最小厚さ７ｍｍの壁）を有し、非常に小さい孔（すなわち、直径３２ｍｍ未満の孔）がその中を貫通して延在している構成要素の内面を硬化させるためには使用されてきていない。その理由は、上記方法を実行するために提案された装置を、非常に小さい孔に嵌め合わせることが実際的に不可能であるので、構成要素の内面を十分かつ急速に加熱し、焼入れして、所望の微細組織を内面に得ることが不可能であるからである。そうではなく、厚壁（すなわち、最小厚さ７ｍｍの壁）で、複雑な幾何形状（断面が一様でない、または対称でない構成要素など）を有し、かつ／または非常に小さい孔（すなわち、直径３２ｍｍ未満の孔）がその中を貫通して延在している機械構成要素の表面を硬化させる場合、通常は浸炭が使用され、これは、浸炭に使用される炭素の気体、液体、固体、またはプラズマ源が、孔および狭い間隙に入り込むことができるからである。
【０００６】
浸炭とは、鉄または鋼を、分解するにつれて炭素が遊離する別の材料の存在下で加熱する熱処理工程である。その外面または硬化層は、元の材料よりも高い炭素含有量を有することになる。鉄または鋼を焼入れによって迅速に冷却すると、外面上のより高い炭素含有量が硬化し、一方コアは軟質（すなわち延性）かつ強靱なままとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願第１０  ２００６  ０４１  ６９６号明細書
【特許文献２】米国特許第４９４９７５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、心部までは焼入れしていない（ｎｏｎ−ｔｈｒｏｕｇｈ  ｈａｒｄｅｎｅｄ）改良型機械構成要素を提供することであり、この機械構成要素は、断面が一様または一様でない孔がその中を貫通して延在し、すなわち、機械構成要素の少なくとも一部を貫通して延在しており、それによって孔の横方向最大寸法が３１．７５ｍｍ以下であり、それによって機械構成要素の、孔の外周を構成する内面から半径方向外方に機械構成要素の外面まで測定して、最小厚さが７ｍｍである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、孔の外周を構成する、機械構成要素の内面材料の少なくとも一部が、孔の内部に配置された電磁誘導コイルを用いて高周波焼入れし、その後電磁誘導コイルを孔から除去してから、または電磁誘導コイルを前記孔から除去している最中に、孔の内部に配置された焼入れ装置を用いて直ちに焼入れすることによって生成されたマルテンサイト微細組織を備える機械構成要素によって達成される。内面材料の少なくとも一部は、内面で、ロックウェルスケールでＨＲＣ５５〜７５、好ましくはＨＲＣ５８〜６３の範囲の硬度を有することができ、硬度が増した材料は、内面下深さ約０．５〜６ｍｍ、好ましくは内面下深さ１〜４ｍｍまで延在することができる。
【００１０】
心部までは焼入れしていないかかる機械構成要素の内面の少なくとも一部は、表面硬度の増大、耐摩耗性の増大、および／または疲労および引張強度の増大を示すことになる。さらに、かかる機械構成要素を作製するために使用する高周波焼入れ熱処理は、浸炭熱処理よりもエネルギー効率が高く、かつ費用効果が高く、また、サイクル時間がより短く、歪み制御性が浸炭熱処理よりも優れている。さらに、内面の少なくとも一部の硬度、微細組織、および残留応力などの特性は、特定の用途に合わせて所望のように調整することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、内面の少なくとも一部は、前記内面下深さ０．２、０．３、０．４、０．５、０．７５、または１．０ｍｍまで延在する。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、内面の少なくとも一部は、前記内面下深さ１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、または６．０ｍｍまで延在する。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、孔の横方向最大寸法は、５〜３１．７５ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍである。
【００１４】
本発明の別の実施形態によれば、機械構成要素の、内面から半径方向外方に機械構成要素の外面まで測定した最小厚さは、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、または１００ｍｍ以上である。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態によれば、孔の外周を構成する内面の少なくとも一部は、ねじ山を備える。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、機械構成要素は、回転対称の機械構成要素を構成する。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、機械構成要素は、転動体もしくはローラー、または旋回軸受もしくは軸受用のレースウェイなど、転がり接触、もしくは転がり接触と滑り接触との組合せなど、交番するヘルツ応力（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｈｅｒｔｚｉａｎ  ｓｔｒｅｓｓｅｓ）を受ける用途向けの構成要素を構成する。この機械構成要素は、例えば、高い耐摩耗性、および／または高い疲労および引張強度が求められる自動車、および機械用途に使用することができる。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態によれば、機械構成要素は、炭素含有量が０．４０〜１．１０％に等しい炭素鋼もしくは合金鋼、好ましくは高炭素クロム鋼を含むか、または炭素鋼もしくは合金鋼、好ましくは高炭素クロム鋼からなる。例えば、機械構成要素は、重量％でＣが０．５０、Ｓｉが０．２５、Ｍｎが０．７０、Ｃｒが１．１０、Ｐが０．２０の組成を有する５０ＣｒＭｏ４鋼、１００Ｃｒ６鋼、またはＳＡＥ１０７０を含む／からなる。
【００１９】
本発明はまた、横方向最大寸法が３１．７５ｍｍ以下である孔がその中を貫通して延在している機械構成要素であって、孔の外周を構成する内面から半径方向外方に機械構成要素の外面まで測定した最小厚さ７ｍｍを有する機械構成要素の内面の少なくとも一部を表面硬化させる方法に関する。この方法は、電磁誘導コイルを孔内に挿入する段階と、誘導加熱によって、内面の少なくとも一部をフェライト／オーステナイト変態温度以上まで加熱する段階と、電磁誘導コイルを孔から除去し、それと同時に、またはその後、焼入れ装置を孔内に挿入して、内面の前記少なくとも一部を直ちに焼入れする段階とを含む。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、この方法は、電磁誘導コイルを孔の一端部から挿入する段階と、電磁誘導コイルを孔の同じ端部から除去する段階と、焼入れ装置を孔の他方の端部から挿入する段階とを含む。上記によって、焼入れを急速に開始することが可能となり、誘導コイルを除去している最中に焼入れ装置を挿入する場合、特に急速に開始することが可能となる。
【００２１】
本発明による方法は、かかる方法によって、かかる機械構成要素の内面を十分かつ急速に加熱し、焼入れすると、内面に所望の微細組織が確実に得られるという知見に基づく。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、この方法は、機械構成要素の外側にも少なくとも１個の外部焼入れ装置を設けて、内面の少なくとも一部を直ちに焼入れする段階を含む。これは、薄壁を有する機械構成要素を用いる場合、すなわち誘導コイルからの熱が、機械構成要素の微細組織の、影響を受けるべきではない部分、例えば、外面または内面上の初期の微細組織、または既に硬化させた微細組織にも影響を及ぼしかねない場合、特に有利である。その場合、外部焼入れ装置を用いて、かかる部分の微細組織を熱から保護することができる。
【００２３】
機械構成要素、および本発明による方法を参照しながら、本明細書を通して使用する場合、「誘導コイル」との表現は、１個または複数個の誘導コイルを意味するものであることに留意されたい。同じ様式で、または異なる様式で、例えば同じ周波数、または異なる周波数で動作する複数個の誘導コイルを、例えば、機械構成要素の内面（および／または外面）の複数の部分、あるいは複数個の機械構成要素の１つまたは複数の部分を同時に、または連続して加熱するために使用することができる。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、この方法は、内面の少なくとも一部を、前記内面下深さ０．２、０．３、０．４、０．５、０．７５、または１．０ｍｍまで加熱する段階を含む。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、内面の少なくとも一部は、前記内面下深さ１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、または６．０ｍｍまで延在する。
【００２６】
本発明の方法の別の実施形態によれば、孔の横方向最大横寸法は、５〜３１．７５ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍである。
【００２７】
本発明の方法のさらなる実施形態によれば、機械構成要素の、内面から半径方向外方に機械構成要素の外面まで測定した最小厚さは、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、または１００ｍｍ以上である。
【００２８】
本発明の方法の一実施形態によれば、孔の外周を構成する内面の少なくとも一部は、ねじ山を備える。
【００２９】
本発明の方法の一実施形態によれば、機械構成要素は、回転対称の機械構成要素を構成する。
【００３０】
本発明の別の実施形態によれば、機械構成要素は、ローラー、または転がり接触、もしくは転がり接触と滑り接触との組合せなど、交番するヘルツ応力を受ける用途向けの構成要素を構成する。
【００３１】
以下で、添付の概略図を参照しながら、非限定的な例によって本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態による方法の一段階を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による方法の一段階を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による機械構成要素の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図面は、原寸に比例して描かれたものではなく、分かりやすいように、ある機構の寸法が誇張されていることに留意されたい。
【００３４】
図１は、軸受鋼から製造された回転対称の厚壁機械構成要素１０、すなわち円筒ローラーの断面を概略的に示している。ローラー１０は、例えば、５０ＣｒＭｏ４鋼で作成され、直径がｄであり、一様な円形断面を有する孔１２を備え、この孔１２は、その構成要素の中心を長手方向に貫通して延在している。ローラー１０は、孔１２の外周を構成する内面１２ａから半径方向外方にローラー１０の外面１０ａまで（または１２ｂから１０ｂまで）測定した最小厚さＴを有する。最小厚さＴは、７ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、または３０ｍｍ以上である。前記孔１２の直径ｄは、３１．７５ｍｍ以下である。孔１２は、あるいは、例えば円錐形でもよく、したがって、断面寸法が一様でなく、その場合その最大直径は、３１．７５ｍｍ以下である。あるいは、またはさらに、孔１２は、一様でない断面形状を有するように構成することができる。
【００３５】
ローラー１０の内面１２ａ、１２ｂの少なくとも一部、すなわち、孔１２の外周を構成する表面の少なくとも一部を硬化させるために、電磁誘導コイル１４を孔１２の左側端部から孔の内部に挿入する。高周波電力源（約１ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ）を用い、誘導コイル１４を介して交流の大電流を駆動する。動作周波数と、電流浸透深さ、したがって硬度深さとの関係は反比例し、すなわち、周波数が低いほど、硬度深さは大きくなる。
【００３６】
誘導コイル１４に電流が流れると、非常に強く、迅速に変動する磁界が生じ、この強い交番磁界内に加熱すべき内面１２ａ、１２ｂの一部を配置する。内面１２ａ、１２ｂのその部分に渦電流が発生し、内面１２ａ、１２ｂのその部分において、抵抗により金属のジュール加熱が生じることになる。ローラー１０の内面１２ａ、１２ｂを、誘導加熱によってフェライト／オーステナイト変態温度以上まで加熱し、好ましくは、１０〜４０秒の間、その温度で維持する。
【００３７】
適正な電源を選択するために、加熱すべきローラーの表面積を計算することがまず必要である。表面積の計算を行った後、有限要素分析などの経験的計算、経験、および／または技術を用いて、必要となる電力密度、加熱時間、および発電機動作周波数を計算することができる。
【００３８】
この例示的な実施形態では、次いで孔１２の左側端部から誘導コイル１４を除去し、焼入れスプレイまたはリングなどの焼入れ装置１６を孔１２の右側端部から挿入して、熱処理されていた内面１２ａ、１２ｂの少なくとも一部を直ちに焼入れする。内面１２ａ、１２ｂの少なくとも一部は、例えば室温（２０〜２５℃）、または０℃以下まで焼入れすることができる。焼入れ装置１６は、水、オイル、またはポリマーベースのクエンチ剤を、加熱していた内面層１２ａ、１２ｂに供給し、それによってローラー１０のベース金属よりも硬いマルテンサイト組織を形成するように構成されている。ローラー１０の残りの微細組織は、熱処理による影響を本質的に受けないままであり、その物理的特性は、ローラー１０が機械加工されたバーの物理的特性となる。焼入れ装置１４は、誘導コイル１４を孔１２から除去した後、誘導コイル１４と同じく孔１２の（左側）端部から挿入してもよいことに留意されたい。
【００３９】
一例として、電源６０〜２００ｋＷ、周波数２０〜６０ｋＨｚ、好ましくは１０〜３０ｋＨｚまたは１５〜２０ｋＨｚ、総加熱時間１０〜４０秒、焼入れ速度および時間２００ｌ／分、ならびに焼入れ時間４０〜７０秒をそれぞれ用いて、本発明による機械構成要素を得ることができる。
【００４０】
図２は、焼入れ実施中の焼入れ装置１６の位置を示している。図２はまた、焼入れ段階中に、１個または複数個の追加の外部焼入れ装置２０を、ローラーの外側にも配置することができることを示している。
【００４１】
ローラー１０の外面１０ａ、１０ｂ、１０ｓの少なくとも一部に、高周波焼入れ、火炎焼入れ、または従来技術による他の任意の熱処理などの表面硬化熱処理を施すことができることに留意されたい。
【００４２】
さらに、この例示的な実施形態のローラー１０は、誘導コイル１４に対して水平位置に示し、焼入れ装置１６を水平に差し込んでいるが、ローラー１０は、いかなる位置にも向けることができることに留意されたい。誘導コイル１４と、焼入れ装置１６とは、例えば、孔１２の同じ端部、または異なる端部から、ローラー１０内に垂直に挿入することができる。誘導コイル１４は、例えば、ローラーの孔１２まで垂直に下げてローラー１０中に挿入することができ、また、焼入れ装置は、誘導コイル１４を垂直に上げて引き抜いたときに、焼入れ装置を垂直に上げてローラーの孔１２に挿入することができる。
【００４３】
図３は、熱処理後のローラー１０の断面を示している。ローラー１０の、中を貫通して延在している孔１２の外周を構成する内面材料１２ａ、１２ｂの部分２２は、孔１２の内部に配置された電磁誘導コイル１４を用いて高周波焼入れし、その後孔１２内部に配置された焼入れ装置１６、および任意選択で１個または複数個の外部焼入れ装置２０を用いて直ちに焼入れすることによって生成されたマルテンサイト微細組織を備える。
【００４４】
本発明による方法によって、硬度および微細組織の両点において目に見える移行ゾーンが形成されることになる。すなわち、内面材料１２ａ、１２ｂの熱処理した部分２２は、内面１２ａ、１２ｂにおいて、ロックウェルスケールでＨＲＣ５５〜７５、好ましくはＨＲＣ５８〜６３の範囲の硬度を有することができる。硬度が増した材料２２の容積は、例えば、ローラー１０の内面１２ａ、１２ｂから半径方向外方にローラーの外面１０ａ、１０ｂまでそれぞれ測定して、内面１２ａ、１２ｂ下深さ１〜２ｍｍまで延在することができる。かかるローラー１０は、内面１２ａ、１２ｂの一部が高い摩耗、疲労、または引張応力を受けるいかなる用途にも使用することができる。あるいは、ローラー１０を使用すべき用途に依存して、内面１２ａ、１２ｂの全体に、本発明による方法を施すこともできる。
【００４５】
ローラー１０の内面１２ａ、１２ｂは、例えば、別の構成要素の対応するねじ山と嵌合するように構成されたねじ山（図示せず）を備えることができる。
【００４６】
特許請求の範囲内に含まれる本発明のさらなる改変形態が、当業者には明白であろう。
【符号の説明】
【００４７】
１０  機械構成要素、ローラー
１０ａ、１０ｂ、１０ｓ  外面
１２  孔
１２ａ、１２ｂ  内面
１４  誘導コイル
１６  焼入れ装置
２０  外部焼入れ装置
２２  一部
ｄ  横方向最大寸法
Ｔ  最小厚さ
【図１】
2013535570.tif 000003
【図２】
2013535570.tif 000004
【図３】
2013535570.tif 000005
【国際調査報告】
2013535570.tif 000006
2013535570.tif 000007
2013535570.tif 000008