(57)【要約】【課題】  熱間鍛造した自動車用部品のハブ鍛造品の冷却速度を夏冬に関係なく、適正な冷却速度に維持管理可能にすることにより、コストの掛かる焼準処理による硬度調整をなくしてハブ鍛造品の硬度を一定に保持する方法を提供する。【解決手段】  自動車用部品のハブ鍛造品８を熱間鍛造プレス１から取り出し、コンベア２により搬送のハブ鍛造品８を６５０〜８００℃で徐冷用保温室４内の保温容器５に移し入れて集積した後、この徐冷用保温室４を徐冷シートカバー６で覆って６５０〜８００℃の範囲から常温まで緩徐冷することにより熱間鍛造されたハブ鍛造品８のフランジ上面９の部分の硬度をＨＲＣ９３〜９９の規格の範囲に制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間鍛造による自動車用部品のハブ鍛造品の製造において、熱間鍛造装置から取り出されてコンベア搬送されている６５０〜８００℃の高温にあるハブ鍛造品を該コンベアから徐冷用保温室の保温容器に移し入れて高温状態で集積した後、カバーで徐冷用保温室を覆い、高温集積したハブ鍛造品を６５０〜８００℃の範囲から常温に緩徐冷することによりハブ鍛造品のフランジ上面の硬度をＨＲＢ９３〜９９の範囲に制御することを特徴とする熱間鍛造によるハブ鍛造品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動車部品であるハブ鍛造品に関し、特に熱間鍛造によるハブ鍛造品のフランジ上面の硬度を顧客要求規格のＨＲＢ９３〜９９に制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用部品であるハブ鍛造品は顧客要求に対応するためフランジ上面任意３箇所平均の硬度を顧客要求のＨＲＢ９３〜９９にする必要があったが、鍛造後の冷却における特別な管理をせず製造していたため、フランジ上面の硬度は上記規格のＨＲＢ９３〜９９を満足しないものが製造されることがあった。
【０００３】
ところで、一般的に熱間鍛造プレスによりハブ鍛造品を製造するとき、鍛造後の冷却温度の管理をしないと、気温の低い時などは熱間鍛造したハブ鍛造品のフランジ上面の冷却速度が速くなり、得られたハブ鍛造品のフランジ上面の硬度は上記の規格のＨＲＢ９９を超えることがあった。
【０００４】
自動車用部品であるハブ鍛造品は、このようにフランジ上面の硬度が規格のＨＲＢ９９を超えた場合には、客先加工要請により焼準処理してハブ鍛造品のフランジ上面の任意３点平均の硬度を規格のＨＲＢ９３〜９９に調整することがあった。
【０００５】
従来、例えば冷間鍛造により所定形状の機械部品を製造する場合には、例えばつば部と軸部を有する部品を製造する場合には、据え込み加工でつば部の外径を拡げると同時に押し出し加工により軸部の長さを伸ばしている。ところで、この方法において、据え込みによるつば部の外径の拡大と押し出しによる軸部の延びを理論上適合するように、冷間鍛造用のダイに対するパンチの高さを調整する方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この方法は熱間鍛造と異なって冷間鍛造におけるものであり、熱間鍛造品のように鍛造された成品の硬度を一定範囲になるように冷却速度を調整する必要はなかった。
【０００６】
一方、熱間鍛造方法によるものにおいて、均熱室の温度よりも高温状態とした金型を装着したままの状態で熱間鍛造成品を均熱処理することにより、成品の硬度や歪のバラツキを制御する方法が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この方法では、金型を成品に取り付けたままの状態で均熱室に移動させるので、製造ラインに多数の金型を必要とし、このために余分のコストを必要とする問題があった。
【０００７】
さらに、フラッシュ出し鍛造品を生成する熱間鍛造用金型において、この金型にフラッシュの流動性に対応して肉盛り層の材質を変えて肉盛りすることにより、寿命を一層に長寿命化した金型が開発されている（例えば、特許文献３参照。）。しかし、この方法も金型の寿命を延ばす方法であって、得られた製品の硬度を一定範囲に調整して冷却するものではなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１４８３５９号公報
【特許文献２】特開２００４−１４８３７５号公報
【特許文献３】特開平１１−３４７６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、自動車用部品のハブ鍛造品の熱間鍛造において、熱間鍛造装置を設置している建屋をコストの掛かる改修により建屋の温度維持機能を向上させる方法ではなく、熱間鍛造したハブ鍛造品の冷却速度を気温差に関係なく、適正な冷却速度に維持管理可能にすることにより、コストの掛かる焼準処理による硬度調整をすることなく、熱間鍛造後の製品の冷却温度を制御することで、ハブ鍛造品のフランジ部の硬度を常時一定の範囲に保持して規格を満足するものとする熱間鍛造によるハブ鍛造品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、熱間鍛造による自動車用部品のハブ鍛造品の製造において、熱間鍛造プレスから取り出してコンベア搬送している６５０〜８００℃の高温にあるハブ鍛造品をコンベアから近接の徐冷用保温室内の保温容器に移し入れて高温状態で集積し、徐冷カバーで徐冷用保温室を覆い６５０〜７２０〜８００℃の範囲から５００℃に緩徐冷することによりハブ鍛造品のフランジ上面部の硬度をＨＲＣ９３〜９９の範囲に制御する熱間鍛造によるハブ鍛造品の製造方法である。
【００１１】
この作用を説明すると、本発明の方法の手段は、熱間鍛造品であるハブ鍛造品を高温状態で集積することにより、徐冷カバーで徐冷用保温室を覆ったことにより一層に熱放散が減少される。その結果、たとえ冬場でも徐冷を目的とする緩徐冷で常温まで冷却することができ、得られたハブ鍛造品の硬度をＨＲＣ９３〜９９の規格の範囲に維持することができる。なお、本発明の手段において、６５０〜８００℃から緩徐冷する理由を説明すると、一般にハブ鍛造品として使われる炭素鋼では、６５０〜８００℃から５００℃近傍まで緩徐冷することによりフェライト量がより多くなり、パーライトのラメラー間隔が広くなる傾向にあり、この温度域を緩徐冷しない場合と比べて硬さが規格上限を超えることがないと考えられることにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の製造方法による自動車用部品のハブ鍛造品は、その製品形状に熱間鍛造した後の冷却過程において、熱間鍛造による高温のハブ鍛造品を徐冷カバーで覆った徐冷用保温室内の保温容器に集積して６５０〜８００℃の範囲から緩徐冷することにより、集積開始を管理することで工場建屋内の温度に左右されることなく、ハブ鍛造品のフランジ上面部の硬度を顧客要求であるＨＲＢ９３〜９９の範囲内に制御することができ、焼準処理などの熱処理による手直しを不要とし、コストの削減を図ことができるなどの優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。先ず、自動車用部品のハブ鍛造品用の鋼材を、例えばＪＩＳ  Ｇ４０５１に規定するＳ５３Ｃなどの機械構造用炭素鋼の高清浄度鋼からなる鋼材を、シャー切断して素材とし、この素材を熱間鍛造温度に誘導加熱炉で熱間鍛造温度に加熱し、熱間鍛造プレス１により目的とする形状のハブ鍛造品８に鍛造する。熱間鍛造されたハブ鍛造品８を熱間鍛造プレス１からコンベア２上に取り出し、この取り出した高温のハブ鍛造品８をコンベア２で搬送しながら工場建屋内で自然放冷し、６５０〜８００℃でハブ鍛造品８をコンベア２から建屋内の徐冷用保温室４の保温容器５に移して集積する。次いでこの徐冷用保温室４を保温用のカバー６で被覆し、工場建屋内の雰囲気温度に影響されて熱が急速に徐冷用保温室４から逃散しないようにする。この状態で６５０〜８００℃のハブ鍛造品８を保温室４の保温容器６中に保持することで、ハブ鍛造品８は緩徐冷されて５００℃まで冷却されたのち放冷される。
【００１４】
さらに本発明における徐冷用保温室４について説明する。図３の（ａ）に示すように、徐冷用保温室４は金属枠体４ａから形成され、その床面には徐冷用保温室４の左右の長手方向にレール４ｂが敷設されている。このレール４ｂ上に例えば２個の金属枠製の保温容器５が左右移動可能に載置されている。図３の（ｂ）に示すように、徐冷用保温室４の金属枠体４ａの周囲及び天井は保温性の徐冷シートカバー６で被覆されている。徐冷シートカバー６はカバー蓋部６ａをめくり上げてハブ鍛造品８の出し入れを可能としている。図４のレール４ｂ上の右側の破線は保温容器５の移動箇所５ａを示す。一方、図１に示すように３０００トンの熱間鍛造プレス１の出口にコンベア２としてコンベア２ａを敷設する。搬送中のコンベア２ｄの終端から徐冷用保温室４に達するシュート２ｆを付設して保温容器５上に配備し、保温容器５内に徐冷するハブ鍛造品８を集積可能としている。
【００１５】
上記の工場建屋内のレイアウトを図１により示す。この場合、３０００トンの熱間鍛造プレス１から取り出してコンベア２ａにハブ鍛造品８を載置して搬送する。さらにコンベア２ａからコンベア２ｄに移して方向転換し、ハブ鍛造品８をそれぞれ自然放冷しながら搬送する。なお、図１においてコンベア２ｂ、コンベア２ｃ、コンベア２ｅの各コンベアは熱間鍛造プレス１により打ち抜いたかすであるポンかすを搬送するためのコンベアであり、コンベア２ｃの終端部及びコンベア２ｅの終端部にはポンかすを入れるポンかす容器３が配設されている。徐冷用保温室４で冷却されたハブ鍛造品８はラック７に取りだされて収容される。
【００１６】
なお、コンベア２により搬送中のハブ鍛造品８を冷却過程の種々の温度（その高温部で示す。）で取り出し、徐冷用容器で徐冷して得た容器中央部のハブ鍛造品８のフランジ上面９の図５に示す任意３点の測定位置１０、１１、１２の平均の硬度を図２のグラフに示す。この結果、７６０℃近辺で取り出して徐冷し、そのフランジ上面９の部分の硬度はＨＲＢ９６．２６であった。なお、図５の（ａ）はハブ鍛造品８の平面図、（ｂ）はその縦断面図で、任意測定位置１０、１１、１２を×で示す図ある。
【００１７】
本発明により徐冷されたハブ鍛造品８の硬度が適切であることを知るために、次の測定条件で徐冷用保温室４におけるハブ鍛造品８の測定個数Ｎを５個として硬度を測定した。この測定項目の内容及び硬度の変化並びにその評価を表１に示す。この表１から、本発明の方法における高温集積したＮｏ．１の場合は、従来の方法の冬場に製造したものと比して硬度が１．２９ＨＲＢ減少しており、Ｎｏ．２のコンベア速度を速くした場合は硬度が０．７４ＨＲＢ減少しており、Ｎｏ．３の保温シートカバーで覆う場合は硬度が０．５４ＨＲＢ減少しており、これらを合わせた本発明のＮｏ．４では硬度が１．３１ＨＲＢ減少し、硬度の変化が改善された。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１に示すように、図１におけるコンベア２ｄの終端部に徐冷用保温室４を設置し、この徐冷用保温室４を徐冷シートカバー６により被覆することで、夏季や冬季の気温の変化に影響されることなく、ハブ鍛造品８のフランジ上面９の任意３点の平均の硬度をＨＲＢ９３〜９９の硬度の規格に保証しうることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における工場レイアウトを模式的に示す図である。
【図２】ハブ鍛造品の温度と硬度の相関を示すグラフである。
【図３】保温容器を有する本発明の徐冷用保温室の概略を示す斜視図で、（ａ）は徐冷シートカバーを除去した図で、（ｂ）は徐冷シートカバーで被覆した図である。
【図４】コンベアとシュートと徐冷用保温室の配置を示す平面図である。
【図５】ハブ鍛造品の平面図と縦断面図で任意測定位置を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  熱間鍛造プレス
２  コンベア
２ａ  コンベア
２ｂ  コンベア
２ｃ  コンベア
２ｄ  コンベア
２ｅ  コンベア
２ｆ  シュート
３  ポンかす容器
４  徐冷用保温室
４ａ  金属枠体
４ｂ  レール
５  保温容器
６  徐冷シートカバー
６ａ  カバー蓋部
７  ラック
８  ハブ鍛造品
９  フランジ上面
１０  測定位置
１１  測定位置
１２  測定位置
【図１】
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【図２】
2007000883.tif 000005
【図３】
2007000883.tif 000006
【図４】
2007000883.tif 000007
【図５】
2007000883.tif 000008