(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼部品を被処理品とする浸炭焼入れ処理工程において、前記被処理品を、浸炭ユニットと焼入れユニットとを左右に配置しその間に真空絶縁のための仕切扉を介して設けられる搬送ユニットに供給し、該搬送ユニットは前記被処理品が酸化しない程度の減圧下に保持されており、前記搬送ユニットへの前記被処理品の供給は、前記搬送ユニットの前後いずれかに配設される真空絶縁が可能な装入扉を開けて行われ、前記搬送ユニットから前記浸炭ユニットへと前記被処理品が移送され、前記浸炭ユニットにおいて浸炭拡散工程、あるいは拡散工程が終了した被処理品を、前記搬送ユニットを介して前記焼入れユニットに移送し、前記仕切扉を閉じた後に焼入れ工程を実施し、前記焼入れユニットにおいて前記仕切扉に対面する位置に配設される抽出扉を開けて前記被処理品を前記焼入れユニットから取り出すことを特徴とする、浸炭焼入れ方法。
【請求項２】
前記浸炭ユニットにおいて浸炭拡散工程、あるいは拡散工程が終了した前記被処理品に、その後に一次冷却、再加熱、焼入れの各工程を実施するにあたり、各工程間における被処理品の移送を前記搬送ユニットを介して行うことを特徴とする、請求項１に記載の浸炭焼入れ方法。
【請求項３】
鋼部品を被処理品とする浸炭焼入れ処理装置において、前記被処理品の浸炭拡散工程を行う浸炭ユニットと浸炭拡散工程を終了した前記被処理品の焼入れ工程を行う焼入れユニットとを左右に配置し、前記被処理品の移送のための真空密閉容器とした搬送ユニットを前記浸炭ユニットと前記焼入れユニットとの間に挟まれるように配置し、前記浸炭ユニットと前記搬送ユニットとの間及び前記焼入れユニットと前記搬送ユニットとの間には真空絶縁のための仕切扉を設け、前記搬送ユニットの前後いずれかに被処理品装入用の真空絶縁が可能な装入扉を設け、前記焼入れユニットにおいて前記仕切扉に対面する位置に被処理品取出用の抽出扉を設けることを特徴とする、浸炭焼入れ装置。
【請求項４】
複数の浸炭ユニットを各々仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続したことを特徴とする、請求項３に記載の浸炭焼入れ装置。
【請求項５】
前記浸炭ユニットにおいて浸炭拡散工程を終了した前記被処理品をＡ１変態温度以下まで冷却する一次冷却工程を行う一次冷却ユニットを備え、該一次冷却ユニットが真空絶縁のための仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続されている、請求項３又は４に記載の浸炭焼入れ装置。
【請求項６】
前記一次冷却ユニットにおいて一次冷却工程を終えた前記被処理品を焼入れ温度まで加熱昇温し保持する再加熱工程を行うための再加熱ユニットを備え、該再加熱ユニットが真空絶縁のための仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続されている、請求項５に記載の浸炭焼入れ装置。
【請求項７】
複数の再加熱ユニットを各々仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続したことを特徴とする、請求項６に記載の浸炭焼入れ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼部品の浸炭焼入れ処理の生産性を向上させる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼部品の浸炭焼入れ処理は、通常、被処理品を所定の浸炭温度に加熱昇温させる昇温工程、被処理品表面に炭素を侵入させ内部に拡散させる浸炭拡散工程（以後、単に浸炭工程と呼ぶ）、焼入れ温度保持工程（但し、浸炭温度と焼入れ温度が異なる場合）、および焼入れ工程を経て処理される。浸炭工程は、被処理品の結晶粒の粗大化を嫌うため、１２２３Ｋ以下の温度で処理されるのが常であったが、最近では、浸炭工程のリードタイムを短縮するために１２７３Ｋを超える温度で行われることもある。この場合は、浸炭工程で粗大化した被処理品の結晶粒を微細化するため、浸炭工程終了後に被処理品をＡ１変態点以下の温度まで冷却する一次冷却工程と、その後に被処理品を焼入れ温度まで加熱昇温させる再加熱工程を追加している。
【０００３】
このような浸炭焼入れ処理は、連続炉方式あるいはバッチ炉方式の炉で行われるのが大勢を占めている。連続炉は、例えば、特公平０６−９９７９４に開示されているように、被処理品を積載したトレイが一定時間毎に炉に装入され、順次昇温ゾーン、浸炭ゾーン、拡散ゾーン、降温ゾーンに移送され、さらに焼入れによって、浸炭焼入れの各工程が連続的に行われる。また、バッチ炉は、被処理品を昇温させ、浸炭、拡散の後、焼入れ温度に降温させる浸炭室と焼入れ温度に保持された被処理品を油中等に焼入れする焼入れ室とが連接されており、被処理品の装入、抽出方法によって、例えば、特公平０５−１４０２５に開示されているようなストレートスルー式と、例えば、特公昭６２−４４６４に開示されているようなインアウト式とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
鋼部品の浸炭焼入れ処理において、かつての量産技術、量産設備が必要とされていた時代とはうって変わり、近来では生産変動に柔軟に対応でき、少量でも無駄の少ない効率的生産が可能となる生産システムあるいは設備が必要とされてきている。
【０００５】
しかし、前記従来の連続炉方式においては、一定処理条件の被処理品を多量に処理する場合には、生産性が高く効率良く稼動させることができるが、処理条件変更に無駄時間が必要なこと、あるいは生産量増減に対するフレキシビリティーがないことなどの難点があげられる。一方、バッチ炉方式においては、焼入れ室に被処理品が占有される時間、いわゆるリードタイムが浸炭室のリードタイムに対して通常著しく短く、焼入れ室の利用効率が著しく低い状況での稼動となっている。また、インアウト式バッチ炉では、被処理品の装入及び抽出口が兼用で焼入れ室に設置されているため、焼入れ室から被処理品を抽出しない限り、新たな被処理品が装入できない構造となっており、ストレートスルー式バッチ炉に比較して生産性が低い。
【０００６】
このように、従来の浸炭焼入れ方法及び装置においては、生産性向上を目的とすればフレキシビリティーが損なわれ、一方で柔軟性のある稼動を目的とすれば設備利用効率が損なわれるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明に係る浸炭焼入れ方法は、鋼部品を被処理品とする浸炭焼入れ処理工程において、前記被処理品を、浸炭ユニットと焼入れユニットとを左右に配置しその間に真空絶縁のための仕切扉を介して設けられる搬送ユニットに供給し、該搬送ユニットは前記被処理品が酸化しない程度の減圧下に保持されており、前記搬送ユニットへの前記被処理品の供給は、前記搬送ユニットの前後いずれかに配設される真空絶縁が可能な装入扉を開けて行われ、前記搬送ユニットから前記浸炭ユニットへと前記被処理品が移送され、前記浸炭ユニットにおいて浸炭拡散工程、あるいは拡散工程が終了した被処理品を、前記搬送ユニットを介して前記焼入れユニットに移送し、前記仕切扉を閉じた後に焼入れ工程を実施し、前記焼入れユニットにおいて前記仕切扉に対面する位置に配設される抽出扉を開けて前記被処理品を前記焼入れユニットから取り出すことを特徴とする。この請求項１に示す浸炭焼入れ方法によれば、搬送ユニットを浸炭ユニットと焼入れユニットとの間に設けたため、浸炭拡散工程、あるいは拡散工程が終了した被処理品を前記搬送ユニットから焼入れ工程に移送した後、焼入れ工程中の前記被処理品をそのままにして、前記搬送ユニットを介して浸炭工程に次の被処理品を移送することができる。また、浸炭ユニットと搬送ユニットと焼入れユニットが一直線状に並ぶので、レイアウトがシンプルで設備し易いという利点がある。加えて、焼入れユニットの抽出扉が仕切扉に対面する位置に配設されるので、浸炭焼入れの全工程を通じて被処理品の移送が一つの直線上で行われることになり、その結果、移送装置もシンプルにできるという利点もある。さらにまた、焼入れユニットからの被処理品の取り出しが焼入れユニットの抽出扉を開けて行われるので、焼入れ媒体として油が用いられる場合でも、油により装置内が汚染されることがない。
【０００８】
請求項２に記載の本発明に係る浸炭処理方法は、前記浸炭ユニットにおいて浸炭拡散工程、あるいは拡散工程が終了した前記被処理品に、その後に一次冷却、再加熱、焼入れの各工程を実施するにあたり、各工程間における被処理品の移送を前記搬送ユニットを介して行うことを特徴とする。この請求項２に示す浸炭焼入れ方法によれば、種々の浸炭焼入れ処理、特に高温浸炭処理の生産性を向上させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の本発明に係る浸炭焼入れ装置は、鋼部品を被処理品とする浸炭焼入れ処理装置において、前記被処理品の浸炭拡散工程を行う浸炭ユニットと浸炭拡散工程を終了した前記被処理品の焼入れ工程を行う焼入れユニットとを左右に配置し、前記被処理品の移送のための真空密閉容器とした搬送ユニットを前記浸炭ユニットと前記焼入れユニットとの間に挟まれるように配置し、前記浸炭ユニットと前記搬送ユニットとの間及び前記焼入れユニットと前記搬送ユニットとの間には真空絶縁のための仕切扉を設け、前記搬送ユニットの前後いずれかに被処理品装入用の真空絶縁が可能な装入扉を設け、前記焼入れユニットにおいて前記仕切扉に対面する位置に被処理品取出用の抽出扉を設けることを特徴とする。
この請求項３に示す浸炭焼入れ装置によれば、前記請求項１に示した浸炭焼入れ方法を有効に実施することができ、特に、インアウト式バッチ炉に対して生産性を向上させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の浸炭焼入れ装置の実施の一形態は、請求項３に記載のものにおいて、複数の浸炭ユニットを各々仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続したことを特徴とする。この請求項４に示す浸炭焼入れ装置によれば、前記請求項３に記載の浸炭焼入れ装置における焼入れユニットの利用効率を高め、かつ、浸炭焼入れ処理の生産性を向上させる装置を提供することができる。
【００１２】
請求項５に記載の本発明に係る浸炭焼入れ装置は、前記浸炭ユニットにおいて浸炭拡散工程を終了した前記被処理品をＡ１変態温度以下まで冷却する一次冷却工程を行う一次冷却ユニットを備え、該一次冷却ユニットが真空絶縁のための仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続されたものである。この請求項５に示す浸炭焼入れ装置によれば、前記浸炭ユニットを被処理品の焼入れ温度に再加熱するためのユニットとして兼用することによって、被処理品の結晶粒が粗大化するような１２２３Ｋより高い浸炭温度での処理にフレキシブルに対処できる。
【００１４】
請求項６に記載の浸炭焼入れ装置の実施の一形態は、前記一次冷却ユニットにおいて一次冷却工程を終えた前記被処理品を焼入れ温度まで加熱昇温し保持する再加熱工程を行うための再加熱ユニットを備え、該再加熱ユニットが真空絶縁のための仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続されるものである。この請求項６に示す浸炭焼入れ装置によれば、前記浸炭工程及び再加熱工程を実施するためのユニットを専用化することによって、浸炭焼入れ装置の生産性をさらに向上させることができる。
【００１６】
請求項７に記載の浸炭焼入れ装置の実施の一形態は、複数の再加熱ユニットを各々仕切扉を介して前記搬送ユニットに接続したことを特徴とする。この請求項７に示す浸炭焼入れ装置によれば、焼入れユニットおよび一次冷却ユニットの利用効率を高め、かつ、複数の前記再加熱ユニットを備えることで浸炭焼入れ処理の生産性を著しく向上させることができる。
【００１８】
前記のごとく、本発明の浸炭焼入れ方法及び装置においては、被処理品の装入・移送のための真空密閉容器とした搬送ユニットに設けられた装入扉を介して装入された室温と同程度の温度の被処理品は、被処理品が酸化しない程度の減圧下に保持され、予め所定の処理温度に保持された浸炭ユニットに仕切扉を介して移送される。そこで所定の昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程が大気圧程度あるいは減圧下で行われる。
【００１９】
焼入れ温度保持工程が終了すると、焼入れ温度の被処理品が酸化しない程度の減圧下の搬送ユニットを経由して焼入れユニットに移送されて焼入れされる。このように、高い温度に加熱されている被処理品は、減圧下において各ユニットに間を移送されるため、ほとんど温度の低下なしに次の工程に進むことになる。搬送ユニットは、仕切扉で浸炭ユニットおよび焼入れユニットと絶縁されていることにより、大気雰囲気に復帰することができ、その後、次の被処理品を搬送ユニットに装入し引き続き前記同様に浸炭焼入れ処理を行うことが可能となる。
【００２０】
最近では、有効硬化深さが１mmを超えるような浸炭処理には、浸炭時間の短縮のために１２２３Ｋを超える高い温度で炭素の拡散速度を高めて行う浸炭処理、いわゆる高温浸炭処理が行われている。そこで前記の如く、搬送ユニットに１２２３Ｋを超えるような高い温度での浸炭工程を終えた被処理品を短時間にＡ１変態温度以下まで冷却する一次冷却ユニットを連接することによって、種々の浸炭焼入れ処理にもフレキシブルに対処でき、前記一次冷却工程は冷却能力にもよるが２０分程度の工程であり高温浸炭処理のリードタイムを短縮することが可能となる。
【００２１】
また、一次冷却された被処理品は、その後、浸炭ユニットに移送されて焼入れ温度に再加熱されるが、焼入れ工程は浸炭温度よりも低い１１７３〜１０７３Ｋ程度の温度で被処理品を焼き入れするのが通常である。そこで、前記の如く、前記再加熱工程を別途、搬送ユニットに連接した焼入れ温度保持専用の再加熱ユニットで行うことにより、浸炭ユニットの温度が焼入れ温度に降温するまでの待ち時間を必要とせず、一次冷却終了後直ちに焼入れ温度保持工程に進めることが可能となり、高温浸炭処理のリードタイムをさらに短縮することができる。
【００２２】
一般的に、昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程は数時間を要する工程であり、一方焼入れ工程は十数分程度の短時間で完了する工程であるため、浸炭ユニットにおける被処理品の占有時間に比べ、焼入ユニットにおける被処理品の占有時間は極端に短く、従来のバッチ炉における焼入槽の稼働効率は非常に低いのが実情である。そこで前記の如く、前記搬送ユニットに複数の浸炭ユニットを連接することによって、焼入ユニットの稼働効率を高めることが可能となる。
【００２３】
また、通常、各ユニットにおける被処理品の占有時間は、浸炭ユニット＞再加熱ユニット＞一次冷却ユニット＞焼入ユニット＞搬送ユニットであり、複数の浸炭ユニットに見合った複数の再加熱ユニットを搬送ユニットに連接することにより、多種少量の被処理品を効率良くかつフレキシブルに対応できる。
【００２４】
また、本発明において、被処理品の占有時間が最も少ない搬送ユニットに被処理品を装入するための真空絶縁が可能な装入扉を設けることによって装入室として利用でき、搬送ユニットの利用効率をさらに高めることができる。
【００２５】
前記のごとく、被処理品が酸化しない程度に保持される搬送ユニットにより、鋼部品の浸炭焼入れ処理において、生産変動に柔軟に対応でき、少量でも無駄の少ない効率的な生産が可能となる処理の方法および装置を提供することができると共に、単なる加熱焼入れ処理、焼鈍等の調質処理にも柔軟に対応できる装置が提供できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の一形態に係る浸炭焼入れ装置で、図中、１は浸炭ユニット、２は搬送ユニット、３は焼入れユニットであり、４ａ，４ｂは仕切扉、５は装入扉、６は抽出扉である。搬送ユニット２内が大気圧に復圧され、かつ、浸炭ユニット１内および搬送ユニット２内に被処理品がない状態のとき、被処理品は、装入扉５が開いて図示していない搬送機構で搬送ユニット２内に装入される。図１より明らかなように、前記各ユニット１，２，３の配置は、前記浸炭ユニット１と前記焼入れユニット３が左右に配置され、その間に挟まれるようにして前記搬送ユニット３がある。また、前記抽出扉６は、前記焼入れユニットの仕切扉４ｂに対面する位置に配設されている。したがって、前記各ユニット間における被処理品の移送は一つの直線上で行われることになり、且つ、前記焼入れユニットからの被処理品の取り出しも、前記一つの直線上で行われることになる。
【００２８】
被処理品が搬送ユニット２内の定位置に移送されると、装入扉５が閉じ、図示していない真空排気装置で搬送ユニット２内が真空排気される。一方、予め所定の処理温度に保持された浸炭ユニット１内は、予め被処理品が酸化、あるいは脱炭しない程度の減圧下に図示していない真空排気装置で保持されており、搬送ユニット２内の圧力が浸炭ユニット１内の圧力が略同等となると、仕切扉４ａが開き、被処理品は浸炭ユニット１内の定位置に移送され、仕切扉４ａが閉じる。
【００２９】
その後、被処理品は浸炭ユニット1内において所定の昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程が大気圧程度の雰囲気中あるいは減圧下で行われる。焼入れ温度保持工程が終了すると、浸炭ユニット１内、搬送ユニット２内および焼入れユニット３内が、被処理品が酸化しない程度の圧力まで図示していない真空排気装置で排気減圧され、仕切扉４ａが開き、被処理品は浸炭ユニット１内から搬送ユニット２内に移送され仕切扉４ａが閉じると共に仕切扉４ｂが開き、被処理品は図示していない搬送機構によって搬送ユニット2内から焼入れユニット３内の定位置に移送され、仕切扉４ｂが閉じる。焼入れユニット3内に移送された被処理品は、所定の条件で焼入れされる。
【００３０】
焼入れ工程が終了すると、焼入れユニット３内が大気圧に復圧され被処理品は装置外に抽出されるが、焼入れに際し冷媒として油が使用される場合が多く、油による装置内の汚染を防止するために、図１中に示すような抽出扉６から取り出される。焼入れ媒体としての油による装置内の汚染の危険性がない場合には、搬送ユニット２内を経由して装入扉５を介して被処理品を取り出すことができ、この場合には抽出扉６を具備する必然性はなくなる。
【００３１】
ここで、被処理品が焼入ユニット３内に移送され仕切扉４ｂが閉じると、搬送ユニット２内を大気雰囲気に復帰させることができ、直ちに次の被処理品を搬送ユニット２内に装入し、さらに前記と同様に浸炭ユニット１内の定位置に移送することができ、前記焼入れ工程中の被処理品が焼入れユニット３から取り出されるまでの時間を待つことなく、引き続き浸炭工程の処理を行うことが可能となり、生産性を高めることができる。
【００３２】
図２は、種々の浸炭焼入れ処理にフレキシブルに対応可能な実施の一形態に係る浸炭焼入れ装置で、図1に示した実施の一形態に対し、仕切扉４ｃを介して新たに一次冷却ユニット７を搬送ユニット２に連接した構成である。図1に示した実施の一形態と同様に装入扉５を介して搬送ユニット２内に被処理品が装入され、さらに浸炭ユニット１内の定位置に移送されて、該浸炭ユニット１内において所定の昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程が大気圧程度の雰囲気中あるいは減圧下で行われる。
【００３３】
この浸炭工程において処理タイムを短縮するために、１２２３Ｋを超える高い温度で炭素の拡散速度を高めて行う高温浸炭処理の場合、被処理品が通常の肌焼き鋼であれば結晶粒の粗大化が起こり、結晶粒微細化の操作が必要となる。そこで、浸炭ユニット１内において高温浸炭書処理の工程を終えると、浸炭ユニット１内、搬送ユニット２内および一次冷却ユニット７内は被処理品が酸化しない程度の圧力まで図示していない真空排気装置で排気減圧されこれら各ユニット１，２，７内の圧力が略同等になると仕切扉４ａが開き、被処理品は浸炭ユニット１内から搬送ユニット２内に移送され、仕切扉４ａが閉じると共に仕切扉４ｃが開き、被処理品は図示していない搬送機構によって一次冷却ユニット７内の定位置に移送され、仕切扉４ｃが閉じる。
【００３４】
次いで、被処理品は一次冷却ユニット７内において、被処理品が酸化、あるいは脱炭しない不活性ガス雰囲気中、例えば、窒素雰囲気中で、Ａ１変態点以下の温度まで冷却される。所定の一次冷却を終えた被処理品は、被処理品が酸化、あるいは脱炭しない減圧下で仕切扉４ｃを介し搬送ユニット２内を経由し、仕切扉４ａを介して浸炭ユニット１内の定位置に戻され、仕切扉４ａが閉じると共に、被処理品が酸化、あるいは脱炭しない雰囲気中（減圧下を含む）で焼入れ温度に再加熱される。
【００３５】
所定の焼入れ温度保持工程が終了すると、図1の実施の一形態と同様に、被処理品は搬送ユニット２内を介して焼入ユニット３内の定位置に移送され、焼入れされた後、抽出扉６から取り出される。かくのごとく、図２に示す浸炭焼入れ装置は、生産性を高めながら、高温浸炭処理等、種々の浸炭焼入れ処理にもフレキシブルに対応が可能である。
【００３６】
図３は、図２に示した実施例の一形態の生産性をさらに高めた実施の一形態に係る浸炭焼入れ装置で、図２に示した実施の一形態の搬送ユニット２に、増設搬送ユニット２ａを連接し、かつ、該増設搬送ユニット２ａに仕切扉４ｄおよび装入扉５を設け、前記仕切扉４ｄに再加熱ユニット８を接続した構成である。
【００３７】
すなわち、被処理品は、装入扉５を介して増設搬送ユニット２ａ内に装入され、さらに搬送ユニット２内を経由して図示していない搬送機構によって酸化しない減圧下で移送され、浸炭ユニット１内の定位置に移送されて所定の昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程が実施され、その後一次冷却ユニット７内において所定の一次冷却工程が図２に示した実施の一形態と同様に実施される。
【００３８】
そして、前記一次冷却ユニット７内で所定の一次冷却を終えた被処理品は、被処理品が酸化しない減圧下で仕切扉４ｃを介して搬送ユニット２内および増設搬送ユニット２ａ内を経由し、仕切扉４ｄを介して再加熱ユニット８内の定位置に移送され、仕切扉４ｄが閉じると共に、被処理品が酸化、あるいは脱炭しない雰囲気中（減圧下を含む）で焼入れ温度に再加熱される。
【００３９】
所定の焼入れ温度保持工程が終了した被処理品は、被処理品が酸化しない減圧下で仕切扉４ｄを介して増設搬送ユニット２ａ内、搬送ユニット２内を経由し、仕切扉４ｂを介して焼入れユニット３内に移送され、図１の実施の一形態と同様に、焼入れされた後、抽出扉６から取り出される。
【００４０】
その一方で、被処理品が一次冷却ユニット７内に移送されると、搬送ユニット２内および増設搬送ユニット２ａ内は大気圧に復圧され、その後は次の被処理品が装入扉５を介して装入され、前記同様に浸炭ユニット１内に移送され、昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程が実施される。このように、各ユニットごとに工程を分散させ各ユニットが被処理品に占有される時間を短縮することによって、図２に示した実施の一形態の生産性をさらに高めることが可能となる。
【００４１】
図４は、装置の稼働効率を高めた実施の一形態に係る浸炭焼入れ装置で、図1に示した実施の一形態の搬送ユニット２に、仕切扉４ｅを介して新たに浸炭ユニット１ａを接続した構成である（図２に示した一時冷却ユニット７にかえて搬送ユニット２に浸炭ユニット１ａを接続した構成である。）。
【００４２】
被処理品は図1に示した実施の一形態と同様に装入扉５を介して搬送ユニット２内に装入され、つぎに浸炭ユニット１内において所定の昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程が実施され、その後焼入ユニット３内において焼入れ工程が行われる。前記被処理品が浸炭ユニット１内に移送され昇温工程が開始した後、新たな次の被処理品が装入扉５を介して搬送ユニット２に装入され、該搬送ユニット２内を経由して前記新たに設けた浸炭ユニット１ａ内に移送され、引き続き所定の昇温工程、浸炭工程、焼入れ温度保持工程が実施される。
【００４３】
この時、二つの浸炭ユニット１内及び１ａ内の被処理品が、同時に焼入れユニット３内に移送されることがないように、予め時間調整を行うことで、焼入ユニット３を効率よく稼働させることができる。すなわち、１ユニットの焼入ユニット３に対し、複数ユニットの浸炭ユニット１，１ａを設置構成することにより、焼入ユニット３の稼働効率を高めかつ生産量に対する設備費の割合を低く抑えることができる。
【００４４】
図５は、一次冷却ユニット７、再加熱ユニット８および焼入ユニット３の稼働効率を高め、かつ、生産性を高めた実施の一形態に係る浸炭焼入れ装置で、図３に示した増設搬送ユニット２ａに、仕切扉４ｆを介して新たに浸炭ユニット１ｂを接続した構成である。被処理品は図３に示した実施の一形態と同様に装入扉５を介して増設搬送ユニット２ａ内に装入され、該増設搬送ユニット２ａ内および搬送ユニット２内を経由して浸炭ユニット１内の定位置に移送され、所定の昇温工程、浸炭工程が実施され、その後一次冷却ユニット７内において所定の一次冷却工程が行われ、続いて再加熱ユニット８内において所定の焼入れ温度保持工程が行われ、引き続いて焼入ユニット３内において焼入れ工程が行われる。
【００４５】
前記被処理品が浸炭ユニット１内の定位置に移送され昇温工程が開始した後、新たな次の被処理品が前記同様に装入扉５を介して増設搬送ユニット２ａ内に装入され、該増設搬送ユニット２ａ内及び仕切扉４ｆを介してもう一方の浸炭ユニット１ｂ内の定位置に移送されて所定の昇温工程、浸炭工程が実施されるが、引き続き行われる一次冷却工程、焼入れ温度保持工程、焼入れ工程において、前記二つの被処理品が同時に同じ工程に進むことがないように、予め時間調整を行うことで、一次冷却ユニット７、再加熱ユニット８および焼入ユニット３を効率よく稼働させることができる。
【００４６】
図５に示す如く、各１ユニットの一次冷却ユニット７、再加熱ユニット８および焼入ユニット３に対し、複数ユニットの浸炭ユニット１及び１ａを設置した装置を構成することにより、一次冷却ユニット７、再加熱ユニット８および焼入ユニット３の稼働効率を高めかつ生産量に対する設備費の割合を低く抑えると共に生産性を高めることができることとなる。
【００４７】
図６は、一次冷却ユニット７および焼入ユニット３の稼働効率および装置の生産性をさらに高めた実施の一形態に係る浸炭焼入れ装置で、図５に示した実施の一形態の増設搬送ユニット２ａに、さらに増設搬送ユニット２ｂを連接し、かつ、該増設搬送ユニット２ｂに、二つの仕切扉４ｇおよび４ｈを設け、前記仕切扉４ｇを介して新たな浸炭ユニット１ｃを接続し、前記仕切扉４ｈを介して新たな再加熱ユニット８ａを接続した構成である。
【００４８】
被処理品は図５で説明したのと同様に各工程を経て処理される。通常、浸炭焼入れ処理の工程においては、前記のごとく、各ユニットにおける被処理品の占有時間は、浸炭ユニット＞再加熱ユニット＞一次冷却ユニット＞焼入ユニット＞搬送ユニットであり、複数の浸炭ユニットに見合った複数の再加熱ユニットを搬送ユニットに連接することにより、被処理品装入の調整時間を図５で示した実施の一形態よりはるかに少なくすることができ、また、多種少量の被処理品を効率良くかつフレキシブルに処理できる。
【００４９】
すなわち、各１ユニットの一次冷却ユニット７および焼入ユニット３に対し、複数ユニットの浸炭ユニット１，１ｂ，１ｃおよび再加熱ユニット８，８ａを設置し、浸炭ユニット１のユニット数＞再加熱ユニットのユニット数とした装置を構成することにより、稼働効率が高く、かつ生産性の高い浸炭焼入れ装置とすることができる。
【００５０】
また、以上の説明では、昇温工程を浸炭ユニット内で行うこととしたが、別途、昇温工程専用のユニットを接続することも可能であり、あるいは、再加熱ユニットを昇温工程に利用することもでき、多様性のある方法が取れる装置となる。
【００５１】
【発明の効果】
このように本発明に係る浸炭焼入れ方法及び装置は、浸炭焼入れの工程を細分化し、該細分化した工程を専用化したユニットで処理するようにし、さらに被処理品を各々のユニットとの真空絶縁のための真空密閉容器とした搬送ユニットを経由して前記細分化した各ユニットに搬送される構成としたことにより、鋼部品の浸炭焼入れ処理において、生産変動に柔軟に対応でき、少量でも無駄の少ない効率的な生産が可能となると同時に、生産性の向上に有益な効果が得られる。その他、各工程をユニット化したことで、生産状況に適した無駄のない装置構成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浸炭焼入れ装置の実施の一形態を示す平面配置図である。
【図２】本発明の浸炭焼入れ装置の他の実施の一形態を示す平面配置図である。
【図３】本発明の浸炭焼入れ装置のさらに他の実施の一形態を示す平面配置図である。
【図４】本発明の浸炭焼入れ装置のさらに他の実施の一形態を示す平面配置図である。
【図５】本発明の浸炭焼入れ装置のさらに他の実施の一形態を示す平面配置図である。
【図６】本発明の浸炭焼入れ装置のさらに他の実施の一形態を示す平面配置図である。
【符号の説明】
１          浸炭ユニット
１ａ〜１ｃ  浸炭ユニット
２          搬送ユニット
２ａ，２ｂ  増設搬送ユニット
３          焼入れユニット
４ａ〜４ｈ  仕切扉
５          装入扉
６          抽出扉
７          一次冷却ユニット
８，８ａ    再加熱ユニット
【図１】
0005092170.tif 000002
【図２】
0005092170.tif 000003
【図３】
0005092170.tif 000004
【図４】
0005092170.tif 000005
【図５】
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【図６】
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