(57)【要約】【課題】  焼入変形や硬度むらの生じやすい複雑な形状を有する長尺部材、例えば、長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材を均一に冷却することができる鋼材の焼入れ方法を提供すること。【解決手段】  長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材１の焼入れ方法において、アーチの稜線５において二分したアーチ内壁面２を、それぞれ長手方向に複数の方形領域３に分割し、分割した各方形領域３の法線上に、ノズル軸が方形領域３に垂直になるように方形の噴射パターンを有するスプレーノズル４を配置し、各スプレーノズル４から方形領域３の全面に対して水等の冷却液を噴射することを特徴とする鋼材１の焼入れ方法。【選択図】  図１０
2005307231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材の焼入れ方法において、アーチの稜線において二分したアーチ内壁面をそれぞれ長手方向に複数の方形領域に分割し、各方形領域の法線上にノズル軸が方形領域に垂直になるように方形の噴射パターンを有するスプレーノズルを配置し、各スプレーノズルから方形領域の全面に冷却液を噴射することを特徴とする鋼材の焼入れ方法。
【請求項２】
前記分割した方形領域をアーチの稜線に沿って千鳥に配置にし、一方の側の方形領域に向かう冷却液とこの方形領域に対し半ピッチずれた他方の側の方形領域に向かう冷却液とがそれぞれの方形領域に達するまでの間、実質的に接触しないことを特徴とする請求項１に記載の鋼材の焼入れ方法。
【請求項３】
隣り合う前記方形領域の周縁部が互いにラップしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼材の焼入れ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スプレーノズルを用いた鋼材の焼入れ方法、特に、焼入変形や硬度むらの生じやすい複雑な形状を有する長尺部材の焼入れ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材の焼入れにおいては、一般に冷却速度が速いほど硬度の高いマルテンサイト組織が得られるため、油や水などの冷却液の中に加熱した鋼材を没して急速に冷却する浴焼入れが広く行われている。
しかし、浴焼入れは、冷却液の蒸気膜形成や対流等の影響により鋼材の表面を均一に冷却することが難しく、反り等の焼入変形や硬度むらが生じる場合がある。特に、部材が長尺になるほどこの影響を受けやすい。
また、鋼材の焼入れにおいて所望の組織および硬度を得るためには、冷却速度を厳密に制御する必要があるが、加熱した鋼材を冷却液の中に没する方法では冷却速度の調整も難しい。
【０００３】
このため、スプレーノズルから冷却液を噴射して冷却するスプレー冷却法は、鋼材表面を比較的均一に冷却できるとともに、ノズル配置や水量密度を調整することにより冷却速度を容易に制御できることから、長尺部材の冷却に広く用いられている。
例えば、スプレーノズルを少なくとも鋼材搬送方向に密に配設することにより、鋼材搬送方向に隣り合うスプレーノズルの噴射域が一部重複して噴射干渉域が形成されるようにし、鋼材搬送直交方向にほぼ均一で連続した噴射干渉域が形成されたスプレーにより鋼材を冷却する方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、長方形又は正方形又は長円形の噴射パターンを持つスプレーノズルを用いた鋼材のスプレー冷却方法も示されている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、これらの方法は、焼入れ面が上面と下面の２面のみで足りる平面形状の場合においては各鋼材表面を均一に冷却することができるが、形状が複雑で焼入れ面が多面に亘る長尺部材の場合には、鋼材表面を均一に冷却することができず、焼入変形や硬度むらが生じるという問題があった。
【０００４】
また、焼入変形を防止する方法については、金型等の拘束部材で鋼材を機械的に拘束して冷却する拘束焼入れ法が知られているが（例えば、特許文献３参照）、拘束部材が当接する部分については直接的に冷却することができず、当該部分と他の部分との間に温度差が発生することから、かかる方法によっても硬度むらは生じる。
【特許文献１】特開平８−２３８５１８号公報
【特許文献２】特開平６−２３８３２０号公報
【特許文献３】特開平６−２００３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決すべき課題は、焼入変形や硬度むらの生じやすい複雑な形状を有する長尺部材、例えば、長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材を均一に冷却することができる鋼材の焼入れ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決すべく、前記した複雑な形状を有する長尺部材を如何にして均一に冷却するかについて数多くの理論検討および実験検討を行った結果、以下の知見を得た。
【０００７】
鋼材の凹面側、すなわちアーチ内壁面の冷却については、アーチ内壁面を複数の方形領域に分割し、それぞれの方形領域を均一に冷却することにより、アーチ内壁面全体を均一に冷却することができること。
具体的には、アーチ内壁面をアーチの稜線において二分し、さらにその二分したアーチ内壁面をそれぞれ長手方向に複数の方形領域に分割し、各方形領域の法線上にノズル軸が方形領域に垂直になるように方形の噴射パターンを有するスプレーノズルを配置して、各スプレーノズルから当該方形領域の全面に冷却液を同時に噴射することにより、アーチ内壁面全体を均一に冷却することができること。
【０００８】
また、被焼入れ部材に対するスプレーノズルの形状が大きい等の要因で、部材の近くにスプレーノズルを配置できないような場合には、両側のスプレーノズルから噴射された冷却液が干渉してしまう場合があるが、分割した方形領域をアーチの稜線に沿って千鳥に配置すれば、一方の側の方形領域に向かう冷却液とこの方形領域に対し半ピッチずれた他方の側の方形領域に向かう冷却液とがそれぞれの方形領域に達するまでの間、実質的に接触しないので、前記冷却液の干渉を解消することができること。
【０００９】
さらに、前記スプレーノズルの噴射パターンに水量密度の偏りがある場合、例えば、噴射パターンの中心部に位置して水量密度が均一な方形領域（密度均一領域）と、前記密度均一領域を取り囲み、中心からの距離に応じて水量密度が徐々に下がっていく領域（密度降下領域）との２つの領域から構成される噴射パターンを有するスプレーノズルを使用する場合には、アーチ内壁面における方形領域の分割に際し、隣り合う方形領域の周縁部が互いにラップするようにすれば、ラップ代の部分で隣り合う密度降下領域同士が重ね合わさり、当該部分の水量密度を密度均一領域のものとほぼ等しくすることができること。
【００１０】
上記の知見に基づき、本発明者は、焼入変形や硬度むらの生じやすい複雑な形状を有する長尺部材、例えば、長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材を均一に冷却することができる鋼材の焼入れ方法に想到した。その要旨とするところは以下のとおりである。
【００１１】
（１）長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材の焼入れ方法において、アーチの稜線において二分したアーチ内壁面をそれぞれ長手方向に複数の方形領域に分割し、各方形領域の法線上にノズル軸が方形領域に垂直になるように方形の噴射パターンを有するスプレーノズルを配置し、各スプレーノズルから方形領域の全面に冷却液を噴射することを特徴とする鋼材の焼入れ方法。
【００１２】
（２）前記分割した方形領域をアーチの稜線に沿って千鳥に配置にし、一方の側の方形領域に向かう冷却液とこの方形領域に対し半ピッチずれた他方の側の方形領域に向かう冷却液とがそれぞれの方形領域に達するまでの間、実質的に接触しないことを特徴とする（１）に記載の鋼材の焼入れ方法。
【００１３】
（３）隣り合う前記方形領域の周縁部が互いにラップしていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の鋼材の焼入れ方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、焼入変形や硬度むらの生じやすい複雑な形状を有する長尺部材、例えば、長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材を均一に冷却することができるので、焼入変形や硬度むらを防止することができ、品質の優れた鋼材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図１〜図６を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材の一例を示す斜視図、図２は本発明に係る焼入れ方法の１実施形態を示す断面図、図３はアーチ内壁面片側の冷却方法を模式的に示す説明図、図４は方形領域の分割方法を模式的に示す説明図、図５は水量密度に偏りのあるスプレーノズルを模式的に示す説明図、図６は隣り合う方形領域の周縁部が互いにラップする方形領域の分割方法を模式的に示す説明図である。
【００１６】
本発明における被焼入れ部材は、図１に示すような長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材１であるが、このように形状が複雑で焼入れ面が多面に亘る長尺部材の場合には、前記した浴焼入れを施しても、冷却液の蒸気膜形成や対流等の影響により鋼材の表面を均一に冷却することが難しく、反り等の焼入変形や硬度むらの問題が発生する。
また、金型等の拘束部材で鋼材を機械的に拘束して焼入変形を防止しようにも、金型の作成や拘束に要する手間および時間が新たに必要になるのみならず、硬度むらの問題については解決することができない。
さらに、従来のスプレー冷却法を適用しようにも、凹面を有する複雑な形状であることから単にスプレーノズルを用いて冷却液を噴射したところで鋼材表面を均一に冷却することができず、前記した焼入変形や硬度むらの問題を解決することができない。
そこで、本発明においては、図３、図４および図６に示すように、鋼材１のアーチ内壁面２を複数の方形領域３に分割し、各方形領域３の法線上にスプレーノズル４を配置し、各スプレーノズル４から方形領域３の全面に冷却液を噴射することにより、アーチ内壁面２全体を均一に冷却する。
【００１７】
すなわち、本発明の特徴の１つは、方形の噴射パターンを有するスプレーノズル４を複数用いて冷却することである。
円形や楕円形の噴射パターンを有するスプレーノズルを用いて長尺部材を冷却しようとする場合には、たとえ複数のスプレーノズルを密に配置して冷却液を噴射しても、噴射パターンが円形または楕円形であるから鋼材表面には冷却液の当たらない領域が存在し、また、この領域の冷却能を補完すべく複数の噴射パターンを重ね合わせて干渉域を形成させたとしても、鋼材表面の水量密度を均一にすることはできない。
一方、噴射パターンが方形の場合には、長尺部材の長手方向に沿って当該方形の噴射パターンを有するスプレーノズル４を配置することにより、容易に鋼材表面の水量密度を均一にすることができる。
【００１８】
方形領域３の分割は、図３、図４および図６に示すように、アーチ内壁面２をアーチの稜線５において二分し、さらにその二分したアーチ内壁面２をそれぞれ長手方向に複数に分割して行う。
すなわち、このように分割した方形領域３が、前記した方形の噴射パターンを有するスプレーノズル４の１つが担当する冷却面であり、換言すれば、１つのスプレーノズル４が一定の水量密度で冷却することのできる単位領域が方形領域３である。
【００１９】
本発明の課題は、前記したように従来の冷却方法では解決できない複雑な形状を有する長尺部材を如何に均一に冷却するかであるが、複雑な形状を有する長尺部材の冷却面を細分化し、この細分化した冷却面のそれぞれを方形の噴射パターンを有するスプレーノズルを用いて冷却することにより、部材全体の冷却速度の均一化を図ることが本発明の最大の特徴である。
【００２０】
スプレーノズル４は、図２（ａ）に示すように各方形領域３の法線上にノズル軸が方形領域３に垂直になるように配置する。ノズル軸が方形領域３に垂直になるようにスプレーノズル４を配置することにより、方形領域３上での水量密度をより均一にすることができる。
そして、図２（ｂ）、（ｃ）および図３に示すように、各スプレーノズル４から各方形領域３の全面に冷却液を同時に噴射することにより、アーチ内壁面２を均一に冷却する。
【００２１】
図３は、アーチ内壁面２をアーチの稜線５において二分し、さらにその二分したアーチ内壁面２をそれぞれ長手方向に複数の方形領域３に分割し、各方形領域３の法線上にノズル軸が方形領域３に垂直になるようにスプレーノズル４を配置し、各スプレーノズル４から各方形領域３の全面に冷却液を噴射している状態を模式的に示す図である。
ここで、ノズル噴射口から方形領域３に至る四角錐で表示した領域は、各スプレーノズル４から噴射された冷却液の飛行経路を示している。
なお、図３はアーチ内壁面２の片側の冷却方法を模式的に示したものであり、アーチの稜線５において二分したもう片側の方形領域、スプレーノズル、冷却液の飛行経路については図示していないが、前記した方法と同様に冷却するので、アーチ内壁面２の全面について均一に冷却することができる。
また、ノズル軸は、各方形領域３の法線上にノズル軸が方形領域３に垂直になるように配置するのが最も好ましいが、これに限定されるものではなく、ノズル軸と法線軸とのズレが鋼材の焼入品質に影響を及ぼさない範囲内において定めることができる。また、冷却液としては、水が好ましい。
【００２２】
また、被焼入れ部材に対するスプレーノズル４の形状が大きい等の要因で、部材の近くにスプレーノズル４を配置できないような場合には、図２（ａ）に示すようにスプレーノズル４と方形領域３を結ぶ法線が交差して、両側のスプレーノズル４から噴射された冷却液が干渉する場合がある。
具体的には、図３において四角錐で表示した冷却液の飛行経路と、図３において図示しないもう片側のスプレーノズルから噴射された冷却液の飛行経路とが重なりあい、双方のスプレーノズルから噴射された冷却液が干渉するような場合である。
【００２３】
このような場合は、図４に示すように分割した方形領域３をアーチの稜線５に沿って千鳥状に配置する。すなわち、アーチの稜線５に沿って片側の方形領域３を長手方向に半ピッチずらす。
これにより、図３において四角錐で表示した冷却液の飛行経路と、図３において図示しないもう片側のスプレーノズルから噴射された冷却液の飛行経路とを立体的に交錯させることが可能となる。
すなわち、相対する片方のスプレーノズルから噴射された冷却液は、相対するスプレーノズルのもう片方から噴射された冷却液の飛行経路の隙間を通って飛行するので、一方の側の方形領域３に向かう冷却液とこの方形領域３に対し半ピッチずれた他方の側の方形領域３に向かう冷却液とがそれぞれの方形領域３に達するまでの間、実質的に接触しないので、スプレーノズル４から噴射された冷却液が相互に干渉するのを解消することができる。
【００２４】
なお、アーチの稜線５で相対する一方の側の方形領域３と他方の側の方形領域３との配置関係は、千鳥状に配置、すなわち片側に対し半ピッチずれた状態で配置するのが最も好ましいが、これに限定されるものではなく、前記した冷却液の干渉が鋼材の焼入品質に影響を及ぼさない範囲内において定めることができる。
【００２５】
前記スプレーノズル４の噴射パターンに水量密度の偏りがある場合、例えば、噴射パターンの中心部に位置して水量密度が均一な方形領域（密度均一領域６）と、前記密度均一領域６を取り囲み、中心からの距離に応じて水量密度が徐々に下がっていく領域（密度降下領域７）との２つの領域から構成される噴射パターンを有するスプレーノズル４を使用する場合には、アーチ内壁面２における方形領域３の分割に際し、隣り合う方形領域３の周縁部が互いにラップするようにすれば、ラップ代８の部分で隣り合う密度降下領域７同士が重ね合わさり、当該部分の水量密度を密度均一領域６のものとほぼ等しくすることができるので、アーチ内壁面２を均一に冷却することができる。
【００２６】
例えば、図５に示すスプレーノズル４は、密度均一領域６と密度降下領域７との２つの領域から構成される噴射パターンを有するスプレーノズルである。
このような水量密度に偏りのあるスプレーノズルでは、たとえ鋼材１の表面に密に、また、方形領域３の法線上に配置したとしても、図５（ａ）に示すように鋼材１上の水量密度は均一とはならない。
【００２７】
しかし、図５（ｂ）に示すように、隣り合う方形領域３の周縁部が互いにラップするようにすれば、ラップ代８の部分で隣り合う密度降下領域７同士が重ね合わさり、当該部分の水量密度は密度均一領域６のものとほぼ等しくすることができるので、鋼材１上の水量密度を均一にすることができ、その結果としてアーチ内壁面２全体を均一に冷却することができる。
【００２８】
なお、ノズル噴射口から鋼材１までの距離、すなわちノズル高さをＨ、密度均一領域６を構成するスプレーノズルの噴射角をα、密度降下領域７を構成するスプレーノズルの噴射角をβとすると、方形領域３の分割時に持たせるべきラップ代幅Ａは（１）式のようになる。また、そのときのノズル間隔Ｄは（２）式のようになる。
Ａ  ＝  Ｈ｛ｔａｎ（β／２）−ｔａｎ（α／２）｝          （１）
Ｄ  ＝  Ｈ｛ｔａｎ（β／２）＋ｔａｎ（α／２）｝          （２）
【００２９】
したがって、水量密度に偏りのあるスプレーノズル４を使用する場合であっても、図６（ａ）に示すように方形領域３の分割に際しラップ代幅Ａのラップ代８を持たせ、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように各方形領域３の法線上に方形の噴射パターンを有するスプレーノズル４をノズル高さＨ、ノズル間隔Ｄで配置し、各スプレーノズル４から方形領域３の全面に冷却液を同時に噴射することにより、アーチ内壁面２全体を均一に冷却することができる。
【００３０】
なお、スプレーノズル４の噴射パターンに水量密度の偏りがある場合として、噴射パターンの中心部に位置して水量密度が均一な方形領域（密度均一領域６）と、前記密度均一領域６を取り囲み、中心からの距離に応じて水量密度が徐々に下がっていく領域（密度降下領域７）との２つの領域から構成される噴射パターンを有するスプレーノズル４を例示したが、本発明で用いるスプレーノズル４はこれに限定されるものではなく、鋼材の焼入品質に影響を及ぼさない範囲内における水量密度の偏りをもつスプレーノズルを使用することができる。
同様に、水量密度の偏りかたも、前記した密度均一領域６と密度降下領域７との２つの領域のみによって構成されるものに限定されるものではない。
【００３１】
なお、以上は鋼材１の凹面であるアーチ内壁面２の冷却方法について説明したが、凹面以外の面についても前記した方法を適用することができ、したがって、長手方向軸線に鉛直な断面形状の凹部がアーチ状である鋼材全体を均一に冷却することができる。
【００３２】
また、アーチとは、曲線のみによって構成されるものではなく、直線が相対する場合をも含むものとする。また、アーチの稜線５を基準に非対称なものもアーチに含むものとする。
さらに、長手方向軸線は、直線に限定されるものではなく、屈曲または湾曲していても良い。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
（被焼入れ部材の形状および成分組成）
実施例で用いた被焼入れ部材は、板厚が２．６ｍｍで図１に示す形状の中空部材であり、質量％で、Ｃ：０．１９５％、Ｓｉ：０．１５％、Ｍｎ：０．１２７％、Ｐ：０．０１３％、Ｓ：０．００４％、Ｃｒ：０．２６６％、Ｔｉ：０．０２５％、Ｂ：０．００１４２％からなる成分組成を有する鋼材１である。  
【００３４】
（焼入れ開始時表面温度）
鋼材１の焼入れにおいては、一般に冷却速度が速いほど硬度の高いマルテンサイト組織が得られるが、最高硬さを得るためには、Ａ3変態点以上に加熱した鋼材１を所定の冷却速度でＭｓ点以下まで冷却する必要があり、パーライト変態曲線のノーズを通る冷却時間が完全なマルテンサイト化が起こる臨界冷却速度となる。
実施例においては、電気加熱炉を用いて炉温９５０℃、在炉時間６分の条件の下、鋼材１を加熱した。加熱炉抽出から焼入れ開始までの部材のハンドリングに約１０秒要するため、焼入れ開始時の鋼材表面温度は約８５０℃であるが、これは十分にＡ3変態点以上の温度である。
【００３５】
以下、Ａ3変態点以上に加熱した鋼材１をＭｓ点以下まで冷却する方法について説明するが、スプレーノズル４を用いて冷却するためには、焼入れ後最高硬さを得るための必要冷却速度、必要冷却速度を確保するための必要熱伝達係数、必要熱伝達係数を達成するための必要水量密度、必要水量密度を達成するためのノズル圧力・噴射角・高さ等を求める必要があるので、以下に説明する。
【００３６】
（冷却速度）
焼入れ後最高硬さを得るための必要冷却速度は、鋼材１の焼入れ冷却速度（８００℃から５００℃までの冷却時間）と焼入れ後硬さの関係を示す図７より、冷却時間が３秒以内、すなわち、１００℃／ｓｅｃ以上の冷却速度が必要となる。
【００３７】
（熱伝達係数）
必要冷却速度を確保するための必要熱伝達係数は、冷却速度と板厚により求まるものであるため、熱伝導解析により得ることができる。例えば、冷却速度と熱伝達係数の関係を示す図８より、１００℃／ｓｅｃ以上の冷却速度を得るための必要熱伝達係数は２７００ｋｃａｌ／ｍ２ｈ℃となる。
【００３８】
（水量密度）
熱伝達係数と水量密度の関係については、実験からの回帰式が知られている。一般に水量密度が高いほど熱伝達係数は高くなる。前記回帰式を用いた場合、２７００ｋｃａｌ／ｍ２ｈ℃の熱伝達係数を達成するための必要水量密度は１０００Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２以上となる。
【００３９】
（ノズル圧力・噴射角・高さ）
ノズル噴射口から鋼材までの距離、すなわちノズル高さＨの上限は必要水量密度で決まる。本実施例で使用するポンプの供給圧力は０．７ＭＰａのため、必要水量密度が１０００Ｌ／ｍｉｎ・ｍ２以上となるノズル高さＨの上限は、水量密度とノズル圧力の関係を示す図９より１００ｍｍとなる。
一方、ノズル高さＨの下限は、鋼材の巾とノズル噴射角により決定される。実施例で使用したスプレーノズルの０．７ＭＰａにおける密度均一領域６を構成するノズル噴射角αは５０°、密度降下領域７を構成するノズル噴射角βは６５°で、鋼材の巾が６５ｍｍであるため、ノズル高さＨの下限は７０ｍｍ｛≒（６５／２）／ｔａｎ（５０°／２）｝となる。
したがって、ノズル高さＨの上限と下限はそれぞれ１００ｍｍと７０ｍｍとなるが、本実施例ではこの範囲となる８０ｍｍにノズル高さＨを設定した。
【００４０】
（ノズルの配置）
以上の条件から、スプレーノズル４を図１０に示すように配置した。図１０（ａ）はアーチ内壁面のラップ代を持たせた方形領域の分割方法を模式的に示す説明図、図１０（ｂ）はアーチ内壁面をラップ代を持たせた方形領域に分割した場合の展開図、図１０（ｃ）はアーチ内壁面片側の冷却方法を模式的に示す説明図、図１０（ｄ）はスプレーノズルの配置方法を示す説明図である。
スプレーノズル４は、アーチの稜線５からの距離がＬとなる鋼板上にノズル中心線Ｘを設け、当該ノズル中心線Ｘの法線上で鋼板１からの距離がノズル高さＨとなる点に、ノズル軸が方形領域に垂直になるように配置した。また、長手方向に対しては、複数のスプレーノズル４をノズル間隔Ｄで配置した。なお、Ｌは、Ｈ×ｔａｎ（α／２）＋Ａ／２なる長さである。
【００４１】
（硬さ測定結果）
焼き入れ後、鋼板の断面を切り出し、表面付近（深さ４０μm）に対して試験０．４９Ｎのビッカース硬さ試験を実施した。ビッカース硬さ（ＨＶ０．０５）を測定した結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2005307231.tif 000003
【００４３】
表１の結果から拘束スプレーの場合拘束部の硬さは素材の焼入れ後硬さにおいて満たされないが、本発明では拘束部がないことから焼き入れ後硬さを確保できることを確認することができた。
【００４４】
（反り量の測定結果）
焼入れ後に図１１に示す反り量を測定したので、その測定結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
2005307231.tif 000004
【００４６】
表２に示す反り量の測定結果より、本発明が拘束スプレー冷却法と同等の反りを抑制できることを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】長手方向軸線に鉛直な断面形状の一部にアーチ状の凹部を有する鋼材の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る方法の１実施形態を示す断面図である。
【図３】アーチ内壁面片側の冷却方法を模式的に示す説明図である。
【図４】方形領域の分割方法を模式的に示す説明図である。
【図５】水量密度に偏りのあるスプレーノズルを模式的に示す説明図である。
【図６】隣り合う方形領域の周縁部が互いにラップする方形領域の分割方法を模式的に示す説明図である。
【図７】鋼材の焼入れ冷却速度と焼入れ後硬さの関係を示す図である。
【図８】冷却速度と熱伝達係数の関係を示す図である。
【図９】水量密度とノズル圧力の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施例を示す図である。
【図１１】焼入れ後反り量を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  鋼材
２  アーチ内壁面
３  方形領域
４  スプレーノズル
５  アーチの稜線
６  密度均一領域
７  密度降下領域
８  ラップ代
Ａ  ラップ代幅
Ｄ  ノズル間隔
Ｘ  ノズル中心線
【図１】
2005307231.tif 000005
【図２】
2005307231.tif 000006
【図３】
2005307231.tif 000007
【図４】
2005307231.tif 000008
【図５】
2005307231.tif 000009
【図６】
2005307231.tif 000010
【図７】
2005307231.tif 000011
【図８】
2005307231.tif 000012
【図９】
2005307231.tif 000013
【図１０】
2005307231.tif 000014
【図１１】
2005307231.tif 000015