(57)【要約】      （修正有）【課題】  焼入れができない、あるいは焼入れしずらいＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の金属材の金属成品であっても、投射材の投射時に金属成品の表面の炭素量の増大を図って、表面の硬度を高めることができる金属成品の表面加工熱処理方法を提供する。【解決手段】  金属成品３の表面に該金属成品の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する投射材８を、投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理方法において、金属成品としてＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れしずらい金属材を用い、カーボン、ニッケル、コバルト系のものを表面にコートした投射材あるいはこれらを単独あるいは複数個混合した材質で形成した投射材を用いて金属成品の表面の炭素量の増大を図れるようにして金属成品の表面加工熱処理方法を構成している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属成品の表面に該金属成品の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する投射材を、投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理方法において、前記金属成品としてＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れしずらい金属材を用い、カーボン、ニッケル、コバルト系のものを表面にコートした投射材あるいはこれらを単独あるいは複数個混合した材質で形成した投射材を用いて金属成品の表面の炭素量の増大を図れるようにしたことを特徴とする金属成品の表面加工熱処理方法。
【請求項２】
金属成品の表面に該金属成品の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する投射材を、投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理方法において、前記金属成品としてＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れしずらい金属を用い、カーボン、ニッケル、コバルト系の雰囲気中で投射材を金属成品に投射して、金属成品の表面の炭素量の増大を図れるようにしたことを特徴とする金属成品の表面加工熱処理方法。
【請求項３】
金属成品の表面に該金属成品の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する投射材を、投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理方法において、前記金属成品としてＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れしずらい金属材を用い、カーボン、ニッケル、コバルト系の雰囲気中で、カーボン、ニッケル、コバルト系のものを表面にコートした投射材あるいはこれらを単独あるいは複数個混合した材質で形成した投射材を用いて投射し金属成品の表面の炭素量の増大を図れるようにしたことを特徴とする金属成品の表面加工熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は焼入れできない、あるいは焼入れしずらい金属成品の表面の硬度を高めることができる金属成品の表面加工熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属成品の表面に成品硬度と同等以上の硬度を有する４０〜２００μの投射材を投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理法が考えられている。
【０００３】
しかし、この金属成品の表面加工熱処理法は鉄、鉄化合物等の炭素の含有量の多い金属成品では、金属成品の表面の硬度を高めることができるが、炭素の含有量の少ないＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れができない、あるいは焼入れしずらい金属材の金属成品の表面の硬度を高めることができないという欠点があった。
【特許文献１】特公平２−１７６０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、焼入れができない、あるいは焼入れしずらいＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の金属材の金属成品であっても、投射材の投射時に金属成品の表面の炭素量の増大を図って、表面の硬度を高めることができる金属成品の表面加工熱処理方法を提供することを目的としている。
【０００５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は金属成品の表面に該金属成品の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する投射材を、投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理方法において、前記金属成品としてＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れしずらい金属材を用い、カーボン、ニッケル、コバルト系のものを表面にコートした投射材あるいはこれらを単独あるいは複数個混合した材質で形成した投射材を用いて投射して金属成品の表面の炭素量の増大を図れる金属成品の表面加工熱処理方法を構成している。
【０００７】
本発明は金属成品の表面に該金属成品の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する投射材を、投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理方法において、前記金属成品としてＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れしずらい金属を用い、カーボン、ニッケル、コバルト系の雰囲気中で投射材を金属成品に投射して、金属成品の表面の炭素量の増大を図れる金属成品の表面加工熱処理方法を構成している。
【発明の効果】
【０００８】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【０００９】
（１）金属成品の表面に該金属成品の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する投射材を、投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させる金属成品の表面加工熱処理方法において、前記金属成品としてＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れしずらい金属材を用い、カーボン、ニッケル、コバルト系のものを表面にコートした投射材あるいはこれらを単独あるいは複数個混合した材質で形成した投射材を用いて投射しているので、ＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の焼入れのしずらい金属材の金属成品に、投射材の炭素が金属成品の表面に添加しながら表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させることができる。
したがって、金属成品の表面の炭素量が増大して、焼入れ処理で硬度を高めることができる。
【００１０】
（２）前記（１）によって、金属成品の表面に投射材を投射するので、金属成品の機械加工による残留応力の除去を図ることができる。
【００１１】
（３）前記（１）によって、投射材をかえるだけでよいので、容易に実施することができる。
【００１２】
（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られる。
【００１３】
（５）請求項３も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、ＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の金属成品の表面により効率よく炭素を添加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に示す本発明を実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１ないし図8に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１
は本発明の金属成品の表面加工熱処理方法を行なうためのショットブラスト装置で、このショットブラスト装置１はケース体２と、このケース体２の上部内に設けた表面加工熱処理を行なう、焼入れができないあるいは焼入れしずらいＳＳ４００、アルミ、アルミ合金等の金属材の金属成品３を支持する、支持具としての多孔板や網体で形成されたテーブル４と、このテーブル４への金属成品３の出し入れを行なえるように前記ケース体２に取付けられた開閉扉５と、前記テーブル４の下部の前記ケース体２内にホッパー６を介して設けられた振動ふるいを用いた選別装置７と、この選別装置７で選別された投射材８を収納する投射材タンク９、小さなゴミを収納する小さなゴミタンク１０、大きなゴミを収納する大きなゴミタンク１１と、前記ケース体２の上部に前記テーブル４へ投射材８を投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射できるように取付けられた高耐摩耗ゴムで形成されたインペラー１２を用いた投射機１３と、この投射機１３のインペラー１２の高速回転で、前記投射材タンク９内の投射材８を、該インペラー１２へ吸引供給させる投射材吸引ホース１４とで構成されている。
【００１６】
前記投射機１３は高耐摩耗ゴムで形成された中央部に投射材吸引口１５が形成された円板状の一方の側板１６、この一方の側板１６の内側面の投射材吸引口１５の外周部との間に放射状に一体形成された復数枚の羽根板１７、この復数枚の羽根板１７と一体形成された中央部にディスクフランジ取付孔１８が形成された他方の側板１９とからなるインペラー本体２０と、このインペラー本体２０の一方の側板１６の外側面に接触するように取付けられた金属材製のサポート板２１と、前記インペラー本体２０の他方の側板１９の外側面に接触し、高速モータ２２の駆動軸２３に取付けられるディスクフランジ２４と、このディスクフランジ２４の外周部と前記サポート板２１との間隔を一定に保つように、前記一方の側板１６と他方の側板１９に形成された複数個の軸孔２５、２５を介して所定間隔で取付けられた複数個の金属材製の間隔保持部材２６とで構成されたインペラー１２と、前記投射材が衝突する部位のカバー本体２７の内壁面に高耐摩耗ゴム２８、２８、２９を複数本の皿ビス３０とナット３１で固定したホイールカバー３２とで構成されている。
なお、前記ホイールカバー３２は前記カバー本体２７の内壁面に収納することができるように高耐摩耗ゴムで一体形成したものを用いてもよい。
【００１７】
前記投射材８は前記金属成品３の硬度と同等あるいはそれ以上の硬度を有する微小な合金鋼、炭素鋼の球体３３にカーボン、ニッケル、コバルト系の炭素添加材３４を表面にコートしたもの、あるいはこれらを単独あるいは複数個混合した材質で形成されたものが使用される。
【００１８】
上記構成のショットブラスト装置１はテーブル４に金属成品３を支持させ、投射機１３のインペラー１２を高速で回転させ、投射材タンク９内の投射材８を吸引して、金属成品３へ投射速度１００ｍ／ｓｅｃ以上で投射し、金属成品３の表面付近の温度をＡ３変態点以上に上昇させるブラスト処理を行なうことにより、投射材８にコートあるいは含有している炭素が金属成品３の表面に付着して、該表面の炭素量の増大を図ることができるとともに、機械加工による残留応力の除去を図ることができる。
このため、ブラスト処理された金属成品３の表面の炭素量は増大しているため容易に焼入れができ、硬度を高めることができる。
[発明を実施するための異なる形態]
【００１９】
次に、図９ないし図１７に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
図９ないし図１１に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、ケース体２の上部がブラスト処理室３６となり、下部が投射材処理室３７となるように仕切るホッパー状の仕切壁３８と、前記ブラスト処理室３６内に金属成品３を支持して回転できるように、前記ケース体２に取付けられたモータ３９および投射材８の通過が可能な透孔４０が多数形成された多孔板を用いて形成されたバケット４１とからなる支持具４２とを用いた点で、このように構成したショットブラスト装置１Ａを用いて金属成品の表面加工熱処理方法を行なっても、同様に金属成品３の表面の炭素量の増大を図ることができる。
【００２１】
図１２ないし図１４に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、エアーコンプレッサー４３からの高圧エアーで投射材吸引ホース１４からの投射材８をノズル４４より投射する投射ノズル４５を用いた点で、このような投射ノズル４５を用いたショットブラスト装置１Ｂで金属成品の表面加工熱処理方法を行なっても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様に金属成品３の表面の炭素量の増大を図ることができる。
【００２２】
図１５ないし図１７に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための第２の形態と主に異なる点は、ブラスト処理室３６内をカーボン、ニッケル、コバルト系の炭素添加微粉末の雰囲気となるように炭素添加微粉末供給装置４６をケース体２に取付けた点で、このような炭素添加微粉末供給装置４６を使用したショットブラスト装置１Ｃで金属成品３の表面加工熱処理方法を行なっても、前記本発明を実施するための第２の形態と同様に金属成品の表面の炭素量の増大を図ることができる。
本発明を実施する形態では投射材として、従来から使用されているものを用いてもよいが、前記本発明を実施するための最良の第１の形態で用いた投射材を用いることにより、より効率よく金属成品の表面の炭素量の増大を図ることができる。
【００２３】
なお、前記本発明を実施するための最良の第１の形態、第２の形態、第３の形態のショットブラスト装置１、１Ａ、１Ｂに炭素添加微粉末供給装置４６を取付けて、ブラスト処理室３６内を炭素添加微粉末の雰囲気にして金属成品の表面加工熱処理方法を行なってもよい。
また、前記本発明を実施する形態では焼入れできない、あるいは焼入れしずらい金属成品を処理することについて説明したが、本発明はこれに限らず、他の金属材の金属成品にも同様に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は金属成品の表面加工熱処理を行なう産業で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を実施するための最良の第１の形態の断面図。
【図２】本発明を実施するための最良の第１の形態の投射機の一部破断面図。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図。
【図４】本発明を実施するための最良の第１の形態の投射機の平面図。
【図５】本発明を実施するための最良の第１の形態のインペラーの正面図。
【図６】本発明を実施するための最良の第１の形態のインペラーの側面図。
【図７】図６の７−７線に沿う断面図。
【図８】本発明を実施するための最良の第１の形態の投射材の説明図。
【図９】本発明を実施するための第２の形態の正面図。
【図１０】図９の１０−１０線に沿う断面図。
【図１１】本発明を実施するための第２の形態の平面図。
【図１２】本発明を実施するための第３の形態の正面図。
【図１３】図１２の１３−１３線に沿う断面図。
【図１４】本発明を実施するための第３の形態の平面図。
【図１５】本発明を実施するための第４の形態の正面図。
【図１６】図１５の１６−１６線に沿う断面図。
【図１７】本発明を実施するための第４の形態の平面図。
【符号の説明】
【００２６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：ショットブラスト装置、
２：ケース体、                ３：金属成品、
４：支持具としてのテーブル、  ５：開閉扉、            
６：ホッパー、                ７：選別装置、
８：投射材、                  ９：投射材タンク、
１０：小さなゴミタンク、      １１：大きなゴミタンク、
１２：インペラー、            １３：投射機、
１４：投射材吸引ホース、      １５：投射材吸引口、
１６：一方の側板、            １７：羽根板、
１８：ディスクフランジ取付孔、１９：他方の側板、
２０：インペラー本体、        ２１：サポート板、
２２：高速モータ、            ２３：駆動軸、
２４：ディスクフランジ、      ２５：軸孔、
２６：間隔保持部材、          ２７：カバー本体、
２８、２９：高耐摩耗ゴム、    ３０：皿ビス、
３１：ナット、                ３２：ホイールカバー、
３３：球体、                  ３４：炭素添加材、
３６：ブラスト処理装置、      ３７：投射材処理室、
３８：仕切壁、                ３９：モータ、
４０：透孔、                  ４１：バケット、
４２：支持具、                ４３：エアーコンプレッサー、
４４：ノズル、                ４５：投射ノズル、
４６：炭素添加微粉末供給装置。
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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