环状工件的淬火方法技术

本发明专利技术提供一种环状工件的淬火方法。环状工件(W1、W2)的淬火方法中，环状工件由金属形成，所述淬火方法包括：加热工序，将所述环状工件(W1、W2)加热至淬火温度；解析工序，取得被加热至淬火温度的所述环状工件(W1、W2)的直径尺寸，基于取得的所述直径尺寸，将被加热的所述环状工件(W1、W2)至少区分为大径部和小径部；及冷却工序，对于通过所述解析工序至少区分为大径部和小径部的所述环状工件(W1、W2)，以使所述大径部与所述小径部的尺寸差减小的方式，以不同的喷射条件向所述大径部和所述小径部喷射冷却液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由金属形成的环状工件的淬火方法。
技术介绍
作为环状构件的例如滚动轴承的滚道圈主要由钢材形成，使用轴承钢或渗碳钢等轴承用钢。上述滚道圈为了成为所希望的机械强度，需要对环状工件实施淬火等热处理。然而，当对环状工件进行淬火时，存在圆度恶化或者外径、内径的尺寸变动增大之类的问题。作为抑制环状构件的外径及内径的变动的方法，例如，日本特开2014-62308提出了使用淬火装置进行淬火处理的方法，该淬火装置具备：与环状构件的外周面抵接来限制上述环状构件的向径向外侧的变形的外周限制用具；与上述环状构件的内周面抵接来限制上述环状构件的向径向内侧的变形的内周限制用具。
技术实现思路
根据日本特开2014-62308公开的方法，虽然能够期待避免淬火后的环状构件的圆度的恶化或尺寸变动的增大，但是由于需要另行准备限制用具，因此存在无法避免成本的增大的问题。而且，该限制用具需要根据环状构件的尺寸(型号)进行更换，因此每当变更环状构件的尺寸时，需要淬火装置的换产调整。因此，也难以迅速地应对尺寸不同的环状构件的淬火。本专利技术提供一种淬火方法，其能够低成本地进行避免淬火后的环状工件的圆度的恶化或尺寸变动的增大的淬火处理，而且，也能够迅速地应对成为淬火对象的环状工件的尺寸等的变更。本专利技术的第一方式的环状工件的淬火方法中，环状工件由金属形成，所述淬火方法包括：加热工序，将所述环状工件加热至淬火温度；解析工序，取得被加热至淬火温度的所述环状工件的直径尺寸，基于取得的所述直径尺寸，将被加热的所述环状工件至少区分为大径部和小径部；及冷却工序，对于通过所述解析工序至少区分为大径部和小径部的所述环状工件，以使所述大径部与所述小径部的尺寸差减小的方式，以不同的喷射条件向所述大径部和所述小径部喷射冷却液。就用于制造轴承滚道圈等的环状工件而言，在本专利技术中成为淬火对象的环状工件具有在用于制造该环状工件的前工序(例如，锻造工序或车削工序等)中产生的残余应力。在对这样的具有残余应力的环状工件进行了加热的情况下，环状工件边释放残余应力，边进行热膨胀。因此，被加热至淬火温度的环状工件产生与残余应力的分布对应的变形(翘曲)，环状工件的圆度下降。而且，在淬火处理中，在对被加热至淬火温度的环状工件进行冷却的冷却工序中，环状工件伴随着温度的下降而直径尺寸变化。此时，环状工件的直径尺寸的变化的方式根据冷却条件而不同。在第一方式的淬火方法中，将在加热至淬火温度时产生了变形(翘曲)的环状工件至少区分为大径部和小径部，在之后的冷却工序中，以使上述大径部与上述小径部的尺寸差减小的方式，以不同的喷射条件向上述大径部和上述小径部喷射冷却液而对环状工件进行冷却。这样，通过调节环状工件的冷却条件，在上述冷却工序中，能够使环状工件变形，以消除与将环状工件加热至淬火温度时产生的残余应力的分布对应的变形(翘曲)。其结果是，能够得到圆度良好且尺寸变动少的淬火处理件。另外，在第一方式的淬火方法中，取得加热至淬火温度的环状工件的直径尺寸，根据得到的直径尺寸来调节冷却条件。因此，与成为淬火处理的对象的环状工件的形状、尺寸、型号等无关，对于任意的环状工件都能够低成本地实施适当的淬火处理。而且，也能够迅速地应对成为淬火对象的环状工件的尺寸等的变更。本专利技术的第二方式的环状工件的淬火方法中，环状工件由金属形成，所述淬火方法包括：第一加热工序，将所述环状工件加热至该环状工件的应力被释放的温度；解析工序，取得被加热至使应力释放的温度的所述环状工件的直径尺寸，基于取得的所述直径尺寸，将被加热的所述环状工件至少区分为大径部和小径部；第二加热工序，将通过所述解析工序至少区分为大径部和小径部的所述环状工件加热至淬火温度；及冷却工序，对于被加热至淬火温度的所述环状工件，以使所述大径部与所述小径部的尺寸差减小的方式，以不同的喷射条件向所述大径部和所述小径部喷射冷却液。如上所述，在对用于制造轴承滚道圈等的环状工件进行了加热的情况下，该环状工件边释放残余应力边进行热膨胀，因此在被加热的环状工件产生与残余应力的分布对应的变形(翘曲)，环状工件的圆度下降。此时，环状工件首先边释放残余应力边进行热膨胀，虽然伴随着与残余应力的分布对应的变形(翘曲)而进行热膨胀，但是在释放了残余应力之后，大致均匀地进行热膨胀。将上述环状工件的应力释放的温度也取决于环状工件的材质等，但是例如在由轴承用钢构成的环状工件的情况下，在500～700℃左右的温度下，残留于环状工件的应力大致被释放。在第二方式的淬火方法中，在上述第一加热工序中，将环状工件加热至该环状工件的应力被释放的温度(以下，也称为应力释放温度)之后，将被加热至上述应力释放温度的环状工件区分为大径部和小径部。然后，经由第二加热工序而将环状工件加热至淬火温度之后，在冷却工序中，以使上述大径部与上述小径部的尺寸差减小的方式，以不同的喷射条件向上述大径部和上述小径部喷射冷却液来对环状工件进行冷却。这样，通过调节环状工件的冷却条件，在上述冷却工序中，能够以消除与对环状工件进行加热时产生的残余应力的分布对应的变形(翘曲)的方式使环状工件变形。其结果是，能够得到圆度良好且尺寸变动少的淬火处理件。另外，在第二方式的淬火方法中，取得被加热至将应力释放的温度的环状工件的直径尺寸，根据得到的直径尺寸来调节冷却条件。因此，与成为淬火处理的对象的环状工件的形状、尺寸、型号等无关，对于任意的环状工件都能够低成本地实施适当的淬火处理。而且，也能够迅速地应对成为淬火对象的环状工件的尺寸等的变更。此外，在第二方式的淬火方法中，在上述第一加热工序中，将环状工件加热至应力被释放的温度之后，将环状工件至少区分为大径部和小径部，然后，在上述第二加热工序中将环状工件加热至淬火温度。这种情况下，在环状工件被加热至淬火温度的时刻，上述解析工序完成。因此，被加热至淬火温度的环状工件在加热后，能够立即向冷却工序转移。在对于由钢材构成的环状工件进行淬火的情况下，在加热至淬火温度之后，快速地进行冷却至关重要。尤其是为了直至环状工件的内部进行良好的淬火而快速地冷却至工件的内部至关重要。关于这一点，第二方式的淬火方法能够在加热工序结束后立即向冷却工序转移，因此能够快速地冷却直至环状工件的内部。因此，即便是作为淬火对象的环状工件是难以冷却的壁厚较厚的工件，也能够良好地进行淬火直至其内部。在上述方式中，可以是，通过上述冷却工序，使所述环状工件成为没有不完全淬火组织的马氏体组织。没有不完全淬火组织的马氏体组织是指马氏体组织为85～95质量％且残余奥氏体组织为5～15质量％的组织，没有不完全淬火组织。在此，不完全淬火组织是指在淬火处理中冷却速度慢的情况下析出的贝氏体组织。上述没有不完全淬火组织的马氏体组织不会析出贝氏体组织。由没有不完全淬火组织的马氏体组织构成的淬火处理件可以良好地使用作为轴承滚道圈等。而且，喷射冷却液而对环状工件进行冷却的上述冷却工序能够将被加热至淬火温度的环状工件急速冷却，因此适合作为使环状工件成为没有不完全淬火组织的马氏体组织的冷却工序。在上述方式中，可以是，在所述冷却工序中，以与所述大径部的冷却相比更促进所述小径部的冷却的方式调节所述冷却液的喷射条件。由此，能够得到圆度更良好的淬火处理件。以使淬火处理后的环状工件的组织本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环状工件的淬火方法，环状工件由金属形成，所述淬火方法的特征在于，包括：加热工序，将所述环状工件(W1、W2)加热至淬火温度；解析工序，取得被加热至淬火温度的所述环状工件(W1、W2)的直径尺寸，基于取得的所述直径尺寸，将被加热的所述环状工件(W1、W2)至少区分为大径部和小径部；及冷却工序，对于通过所述解析工序至少区分为大径部和小径部的所述环状工件(W1、W2)，以使所述大径部与所述小径部的尺寸差减小的方式，以不同的喷射条件向所述大径部和所述小径部喷射冷却液。

【技术特征摘要】
2015.08.24 JP 2015-164994;2016.07.12 JP 2016-137971.一种环状工件的淬火方法，环状工件由金属形成，所述淬火方法的特征在于，包括：加热工序，将所述环状工件(W1、W2)加热至淬火温度；解析工序，取得被加热至淬火温度的所述环状工件(W1、W2)的直径尺寸，基于取得的所述直径尺寸，将被加热的所述环状工件(W1、W2)至少区分为大径部和小径部；及冷却工序，对于通过所述解析工序至少区分为大径部和小径部的所述环状工件(W1、W2)，以使所述大径部与所述小径部的尺寸差减小的方式，以不同的喷射条件向所述大径部和所述小径部喷射冷却液。2.根据权利要求1所述的淬火方法，其中，通过上述冷却工序，使所述环状工件(W1、W2)成为没有不完全淬火组织的马氏体组织。3.根据权利要求1或2所述的淬火方法，其中，在所述冷却工序中，以与所述大径部的冷却相比更促进所述小径部的冷却的方式调节所述冷却液的喷射条件。4.根据权利要求1或2所述的淬火方法，其中，在所述冷却工序中，从所述环状工件(W1、W2)的内侧及外侧喷射冷却液。5.根据权利要求1或2所述的淬火方法，其中，在所述冷却工序中，通过改变每单位时间的冷却液的喷射量、冷却液的喷射开始时期、及冷却液的喷射角度中的至少一个来调节所述冷却液的喷射条件。6.根据权利要求1或2所述的淬火方法，其中，所述环状工件(W1、W2)的直径尺寸的取得...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井十和子，三上刚，木泽克彦，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本;JP