JP6780932B2 - Chain manufacturing equipment and chain manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明はチェーン製造装置およびチェーンの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a chain manufacturing apparatus and a method for manufacturing a chain.
電気チェーンブロックやコンベヤ用チェーン等に使われるリンクチェーンは大きな引張力が加えられるので、耐摩耗性、耐疲労性の高いことが要求される。衝撃荷重も作用するので、リンクチェーンは強度(引張強さ)及び靭性が要求される。このため、浸炭焼入れ・焼戻しをした表面処理チェーンが使用されている(特許文献1)。 Link chains used for electric chain blocks, conveyor chains, etc. are required to have high wear resistance and fatigue resistance because a large tensile force is applied to them. Since an impact load also acts, the link chain is required to have strength (tensile strength) and toughness. For this reason, a surface treatment chain that has been carburized and hardened and tempered is used (Patent Document 1).
しかしながら上記従来の技術に対して、さらなる強度向上の要求がある。 However, there is a demand for further strength improvement with respect to the above-mentioned conventional technique.
本発明は上述した要求に応えるためになされたものであり、表面硬化チェーンの強度および靭性を向上できるチェーン製造装置およびチェーンの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to meet the above-mentioned requirements, and an object of the present invention is to provide a chain manufacturing apparatus and a chain manufacturing method capable of improving the strength and toughness of a surface-hardened chain.
この目的を達成するために請求項1記載のチェーン製造装置によれば、鋼製の線材により成形されたリンクが互いに連結されたワークが、浸炭炉により、芯部を覆う浸炭層の厚さがリンクの線径の2%以上となる時間で850〜950℃に加熱することで浸炭処理され、浸炭処理されたワークが徐冷炉により200℃まで15〜30℃/分で徐冷される。その後に高周波焼入装置によって、徐冷されたワークが850〜1000℃まで加熱されるようにワークを5〜10秒間高周波加熱した後でワークが焼入れされる。高周波焼戻装置によって、焼入れされたワークが200〜400℃まで加熱されるようにワークを5〜10秒間高周波加熱して焼戻しを行うことで表面硬化チェーンが形成される。高周波焼入れにより組織を微細なマルテンサイト組織にすることができるので、表面硬化チェーンの強度および靭性を向上できる効果がある。
浸炭炉で浸炭処理される前のリンクを構成する鋼が、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03質量%以下、S:0.03質量%以下、B:0.0005〜0.0030質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる場合、焼入れ性を向上させ、且つ、強度および靭性を確保できる効果がある。
また、浸炭炉で浸炭処理される前のリンクを構成する鋼が、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03質量%以下、Ni:0.70〜1.2質量%を含有すると共に、Cr:0.40〜0.60質量%、Mo:0.15〜0.25質量%のうち少なくとも1種を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる場合、焼入れ性を向上させ、且つ、靭性および耐食性を向上できる効果がある。
In order to achieve this object, according to the chain manufacturing apparatus according to claim 1, the thickness of the carburized layer covering the core portion of the work in which the links formed by the steel wire rods are connected to each other is increased by the carburizing furnace. Carburizing is performed by heating to 850 to 950 ° C. for a time of 2% or more of the wire diameter of the link, and the carburized work is slowly cooled to 200 ° C. at 15 to 30 ° C./min by a slow cooling furnace. Subsequent to induction hardening apparatus, the workpiece is quenched after the workpiece has been heated for 5-10 seconds frequency as slowly cooled workpiece is heated to 850 to 1000 ° C.. A surface hardening chain is formed by heating the work with a high frequency for 5 to 10 seconds so that the hardened work is heated to 200 to 400 ° C. by a high frequency tempering device . Since the structure can be made into a fine martensite structure by induction hardening, there is an effect that the strength and toughness of the surface-hardened chain can be improved.
The steel constituting the link before carburizing in the carburizing furnace is C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass. %, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, B: 0.0005 to 0.0030% by mass, and when the balance is composed of Fe and unavoidable impurities, the hardenability is improved. Moreover, it has the effect of ensuring strength and toughness.
Further, the steel constituting the link before being carburized in the carburizing furnace is C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1. It contains 65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, Ni: 0.70 to 1.2% by mass, and Cr: 0.40 to 0.60% by mass. Mo: When it contains at least one of 0.15 to 0.25% by mass and the balance is Fe and unavoidable impurities, it has the effect of improving hardenability and improving toughness and corrosion resistance.
請求項2記載のチェーンの製造方法によれば、準備工程により、浸炭処理された鋼製のリンクが互いに連結されたワークが準備される。具体的に準備工程は、芯部を覆う浸炭層の厚さがリンクの線径の2%以上となるように850〜950℃に加熱して浸炭処理した状態から、200℃まで15〜30℃/分で徐冷することで形成されたワークを準備する。高周波焼入工程では、そのワークが850〜1000℃まで加熱されるようにワークを5〜10秒間高周波加熱した後でワークを焼入れする。焼戻工程では、高周波焼入れされたワークが200〜400℃まで加熱されるようにワークを5〜10秒間高周波加熱して焼戻しを行うことで表面硬化チェーンを形成する。高周波焼入れにより組織を微細なマルテンサイト組織にすることができるので、表面硬化チェーンの強度および靭性を向上できる効果がある。
浸炭処理される前のリンクを構成する鋼が、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03質量%以下、S:0.03質量%以下、B:0.0005〜0.0030質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる場合、焼入れ性を向上させ、且つ、強度および靭性を確保できる効果がある。
また、浸炭処理される前のリンクを構成する鋼が、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03質量%以下、Ni:0.70〜1.2質量%を含有すると共に、Cr:0.40〜0.60質量%、Mo:0.15〜0.25質量%のうち少なくとも1種を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる場合、焼入れ性を向上させ、且つ、靭性および耐食性を向上できる効果がある。
According to the method for manufacturing a chain according to claim 2, a work in which carburized steel links are connected to each other is prepared by the preparation step. Specifically, in the preparatory step, the carburized layer is heated to 850 to 950 ° C. so that the thickness of the carburized layer covering the core is 2% or more of the wire diameter of the link, and then carburized to 200 ° C. Prepare the work formed by slowly cooling at / min. The induction hardening process, the work is quenched the workpiece after the workpiece has been heated for 5-10 seconds frequency to be heated to 850 to 1000 ° C.. In the tempering step, a surface hardening chain is formed by heating the work at high frequency for 5 to 10 seconds so that the work hardened at high frequency is heated to 200 to 400 ° C. and tempering . Since the structure can be made into a fine martensite structure by induction hardening, there is an effect that the strength and toughness of the surface-hardened chain can be improved.
The steel constituting the link before the carburizing treatment is C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P. : 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, B: 0.0005 to 0.0030% by mass, and when the balance is composed of Fe and unavoidable impurities, the hardenability is improved and the hardenability is improved. It has the effect of ensuring strength and toughness.
Further, the steel constituting the link before the carburizing treatment is C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass. , P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, Ni: 0.70 to 1.2% by mass, Cr: 0.40 to 0.60% by mass, Mo: 0 When it contains at least one of .15 to 0.25% by mass and the balance is composed of Fe and unavoidable impurities, it has the effect of improving hardenability and improving toughness and corrosion resistance.
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1を参照して、本発明の一実施の形態における表面硬化チェーン10の構成を説明する。図1は本発明の一実施の形態における表面硬化チェーン10の正面図であり、図2は図1の矢印II−II線における表面硬化チェーン10の断面図である。なお、図1では表面硬化チェーン10の長手方向の中間部分の図示が一部省略されており、図2では断面の一部が拡大されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The configuration of the
図1に示すように表面硬化チェーン10は、O形状に形成された環状のリンク11が複数繋がれたリンクチェーンである。リンク11は、合金元素の含有量を抑制した鋼製の線材(丸棒)により形成されている。溶接部12は、曲げ加工により突き合わされた線材の端面同士が電気抵抗溶接などにより接合された部位である。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すようにリンク11は、芯部13の外周側に芯部13を覆う浸炭層14が形成されている。浸炭層14は、ガス浸炭やプラズマ浸炭等によりリンク11に炭素を拡散させた層である。リンク11は浸炭後(浸炭層14の形成後)に徐冷され、その後に高周波焼入れが行われる。浸炭層14が形成され表面15が硬化されることにより、表面硬化チェーン10の耐磨耗性を確保できる。なお、リンク11を構成する鋼の化学組成は以下のとおりである。
As shown in FIG. 2, the
Cはリンク11の強度、特に芯部13の強度を確保するための元素であり、含有量は0.20〜0.30質量%である。Cはリンク11の強度を確保するため、下限が0.20質量%である。Cは0.30質量%を超えると靭性が低下するため、上限は0.30質量%である。
C is an element for ensuring the strength of the
Siはリンク11の強度を確保するのに必要な元素であり、含有量は0.15〜0.30質量%である。Siはリンク11の強度を確保するため、下限が0.15質量%である。Siは0.30質量%を超えると靭性が低下するため、上限は0.30質量%である。
Si is an element necessary for ensuring the strength of the
Mnは脱酸元素として利用されると共に、鋼中のSと反応してMnSを形成し、Sの無害化に有益な元素である。Mnの含有量は0.60〜1.65質量%である。Mnが過剰に含まれると、焼入れ性が増大し靭性が低下するので、上限は1.65質量%である。 Mn is used as a deoxidizing element and reacts with S in steel to form MnS, which is an element useful for detoxifying S. The Mn content is 0.60 to 1.65% by mass. If Mn is excessively contained, hardenability increases and toughness decreases, so the upper limit is 1.65% by mass.
Pは鋼の延性を低下させるので、できるだけ少ない方が望ましい。また、Pは粒界に偏析し易く、粒界が破壊し易くなるので、含有量は0.03質量%以下(0%を含まない)である。 Since P reduces the ductility of steel, it is desirable that it be as small as possible. Further, since P is easily segregated at the grain boundaries and the grain boundaries are easily broken, the content is 0.03% by mass or less (not including 0%).
SはPと同様に鋼の延性を低下させるので、できるだけ少ない方が望ましい。また、Sは粒界に偏析し易く、粒界が破壊し易くなるので、含有量は0.03質量%以下(0%を含まない)である。 Since S reduces the ductility of steel like P, it is desirable that S is as small as possible. Further, since S is easily segregated at the grain boundaries and the grain boundaries are easily broken, the content is 0.03% by mass or less (not including 0%).
Bは焼入れ性を向上させる元素であり、また旧オーステナイト結晶粒界を強化する効果があり、破壊の抑制に寄与する元素である。しかし、この効果は、Bを過剰に含有させても飽和するので、Bは含有量を0.0005〜0.0030質量%とする。 B is an element that improves hardenability, has the effect of strengthening the grain boundaries of the former austenite, and contributes to the suppression of fracture. However, since this effect is saturated even if B is excessively contained, the content of B is set to 0.0005 to 0.0030% by mass.
Niは表面脱炭の抑制や耐食性の向上に有効な元素である。鋼を強靭にし、また低温脆性や高温時の結晶粒粗大化を防止する働きがある。Cr及びMoは任意添加元素である。Cr及びMoは焼入れ性を向上させ、耐熱性や耐クリープ性向上に有効である。 Ni is an element effective in suppressing surface decarburization and improving corrosion resistance. It has the function of making steel tough and preventing low-temperature brittleness and coarsening of crystal grains at high temperatures. Cr and Mo are optional additive elements. Cr and Mo improve hardenability and are effective in improving heat resistance and creep resistance.
図3を参照して表面硬化チェーン10を製造するチェーン製造装置20について説明し、併せて表面硬化チェーン10の製造方法について説明する。図3(a)は本発明の一実施の形態におけるチェーン製造装置20の模式図であり、図3(b)は図3(a)のIIIb−IIIb線における浸炭炉44の断面図である。図3(c)は変形例における浸炭炉44の断面図である。図3(b)及び図3(c)はワークWの長手方向の一部の図示が省略されている。
A
図3(a)に示すようにチェーン製造装置20は、リンク11(図1参照)を繋いでワークWを成形する成形装置30、成形されたワークWに浸炭処理を施す浸炭装置40、浸炭処理が施されたワークWを徐冷する徐冷装置50、徐冷されたワークWに焼入れする高周波焼入装置60、及び、焼戻しを行う高周波焼戻装置70を備えている。
As shown in FIG. 3A, the
成形装置30は、線材Mを切断し加熱して曲げ及び溶接等を行うことにより、リンク11(図1参照)を繋いだワークWを成形するための装置である。成形装置30では、供給装置31により鋼製の線材Mが成形機32に供給され、成形機32で成形されたワークWが収納装置33に収納される。
The forming
浸炭装置40は、ワークWに浸炭処理を施すための装置であり、本実施の形態では、一定方向に回転するベルト43によって搬送されるワークWが、浸炭炉44で連続してガス浸炭される。浸炭装置40では、供給装置41によりワークWが分散装置42に供給される。分散装置42は、ベルト43によるワークWの搬送方向と直交する方向にワークWを往復動させることで、図3(b)に示すように、ワークWを蛇行させて(左右に何度も折り曲げた状態にして)ベルト43の上に置く装置である。
The
浸炭装置40は、ワークWを蛇行させた状態で浸炭炉44内を搬送して浸炭処理するので、ワークWを蛇行させない場合と比較して、浸炭炉44の炉長を短くできると共に単位時間当たりのワークWの浸炭処理量を増加できる。ワークWの蛇行の度合いを調整することにより、浸炭装置40及び徐冷装置50による単位時間当たりの処理量と、高周波焼入装置60による単位時間当たりの処理量とを略同一にできる。その結果、工程間のワークWの滞留を抑制できる。
Since the
なお、分散装置42を省略して、図3(c)に示すようにベルト43の長手方向(図3(c)左右方向)に対して平行となるようにワークWを直線状にベルト43に乗せ、ベルト43の幅方向(短手方向)にワークWを複数本(例えば6〜8本)の並べて浸炭処理を行うことは可能である。ワークWを並べる本数に応じて、単位時間当たりのワークWの浸炭処理量を増加できる。
The
浸炭炉44はワークWを850〜950℃に加熱し、ベルト43は、浸炭層14(図2参照)の厚さ(全浸炭深さ)がワークW(リンク11)の線径の2%以上となる速度でワークWを搬送する。浸炭炉44内のワークWの滞在時間は40〜80分程度である。全浸炭深さとは、浸炭処理により形成されたC濃度分布が母材のC濃度に収束する深さである。この深さを越えた部分が芯部13(図2参照)である。
The carburizing
徐冷装置50は、浸炭装置40によって浸炭処理がされたワークWを徐冷するための装置であり、本実施の形態では、徐冷炉51が浸炭炉44に連続して設けられている。ワークWは、ベルト43によって浸炭炉44に続いて徐冷炉51内を搬送される。徐冷炉51内は還元雰囲気であることが望ましい。鋼の酸化を防ぐためである。徐冷されたワークWは、回収装置52によってベルト43の上から回収され、収納装置53に収納される。徐冷炉51によるワークWの冷却速度は15〜30℃/分が好ましい。生産効率を確保しつつ熱処理歪を抑制し、且つ、ワークWにマルテンサイト組織を生じ難くするためである。
The
高周波焼入装置60は、ワークWを高周波加熱によりオーステナイト化し、その後、焼入れにより変態させる装置である。高周波焼入装置60では、供給装置61によりワークWが誘導炉62(高周波誘導炉)へ供給され、誘導炉62で加熱されたワークWが液槽63へ投入されて焼入れされた後、液槽63から引き上げられて収納装置64に収納される。高周波焼入れにより、ワークWの旧オーステナイト結晶粒を微細化し、ワークWの強度および靭性を向上させる。
The
誘導炉62はワークWを850〜1000℃に加熱し、ワークWは移動しながら誘導炉62で加熱されることで、その温度域を5〜10秒の間に通過する。炭化物を固溶させてオーステナイト化を図り、且つ、結晶粒の粗大化を防ぐためである。
The
高周波焼戻装置70は、浸炭層14(図2参照)の硬度の大きな低下を伴わずにリンク11の靭性を改善するための装置である。高周波焼戻装置70では、供給装置71によりワークWが誘導炉72(高周波誘導炉)へ供給され、誘導炉72で加熱されたワークWが液槽73へ投入されて冷却された後、液槽73から引き上げられて収納装置74に収納される。
The high-
誘導炉72はワークWを200〜400℃に加熱し、ワークWは移動しながら誘導炉72で加熱されることで、その温度域を5〜10秒の間に通過する。リンク11の円周方向の断面内の硬さばらつきを生じ難くし、且つ、炭化物の粗大化を防ぐためである。
The
チェーン製造装置20によれば、高周波焼入れによりリンク11の表面近傍を微細なマルテンサイト組織にすることができるので、表面硬化チェーン10の強度および靭性を向上できる。表面硬化チェーン10は、芯部13及び浸炭層14の旧オーステナイト結晶粒が微細化されている。浸炭層14は旧オーステナイト結晶粒度番号が10以上、好ましくは11以上、より好ましくは13以上である。芯部13は旧オーステナイト結晶粒度番号が8以上、好ましくは13以上である。旧オーステナイト結晶粒度はJIS G0551(2013年版)に準拠して測定される。浸炭層14だけでなく、芯部13の旧オーステナイト結晶粒度番号を8以上とすることにより、強度および靭性を向上させることができる。さらに、表面硬化チェーン10の低温脆性を向上できる。
According to the
表面硬化チェーン10は、試験力が0.9807Nのマイクロビッカース硬さ試験において、浸炭層14のビッカース硬さは、芯部13のビッカース硬さより大きくなるように設定されている。具体的には、浸炭層14は表面15のビッカース硬さが550〜650であり、芯部13はビッカース硬さが400〜500である。なお、ビッカース硬さはJIS Z2244(2009年版)に準拠して測定される。芯部13のビッカース硬さは、研磨された芯部13の断面の硬さである。
The
本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。この実施例で用いた線材(丸棒、線径10mm)の化学組成を表1に示す。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Table 1 shows the chemical composition of the wire rod (round bar,
(処理条件1)
線材を切断、加熱、曲げ及び溶接してリンクを繋いだワークを成形した。次いで、通常の方法でワークにガス浸炭処理(浸炭温度850℃)を施した。この後、ワークを20℃/分の速度で冷却し、200℃になったところで炉から取り出した。次いで高周波焼入れ(加熱温度930℃)をワークに行った後、200℃で焼戻しを行った。この処理条件は本発明の実施例である。
(Processing condition 1)
The wire was cut, heated, bent and welded to form a workpiece with links. Then, the work was subjected to gas carburizing treatment (carburizing temperature 850 ° C.) by a usual method. After that, the work was cooled at a rate of 20 ° C./min and taken out of the furnace when the temperature reached 200 ° C. Next, induction hardening (heating temperature 930 ° C.) was performed on the work, and then tempering was performed at 200 ° C. This processing condition is an embodiment of the present invention.
(処理条件2)
線材を切断、加熱、曲げ及び溶接してリンクを繋いだワークを成形した。次いで、通常の方法でワークにガス浸炭処理(浸炭温度870℃)を施した。この後、ソルト(NaNO2:KNO3=1:1、融点140℃)槽でワークに焼入れを施した後、200℃で焼戻しを行った。この処理条件は比較例(従来の処理条件)である。
(Processing condition 2)
The wire was cut, heated, bent and welded to form a workpiece with links. Then, the work was subjected to gas carburizing treatment (carburizing temperature 870 ° C.) by a usual method. After that, the work was quenched in a salt (NaNO 2 : KNO 3 = 1: 1, melting point 140 ° C.) tank, and then tempered at 200 ° C. This processing condition is a comparative example (conventional processing condition).
(旧オーステナイト結晶粒度)
JIS G0551(2013年版)に準拠して、浸炭層および芯部の旧オーステナイト結晶粒度を測定した。
(Former austenite grain size)
The particle size of the old austenite crystal in the carburized layer and the core was measured according to JIS G0551 (2013 edition).
(ビッカース硬さ)
JIS Z2244(2009年版)に準拠した試験力が0.9807Nのマイクロビッカース硬さ試験により、浸炭層の表面のビッカース硬さ、芯部の断面(研磨面)の中心のビッカース硬さを測定した。
(Vickers hardness)
The Vickers hardness of the surface of the carburized layer and the Vickers hardness of the center of the cross section (polished surface) of the core were measured by a micro Vickers hardness test having a test force of 0.9807 N according to JIS Z2244 (2009 version).
(静的強さ試験)
JIS B8812(2004年版)に準拠して、引張試験機で静的引張荷重を加え、チェーンを破断させて破断荷重を測定した。
(Static strength test)
According to JIS B8812 (2004 version), a static tensile load was applied with a tensile tester to break the chain, and the breaking load was measured.
(チェーンリンク衝撃値)
JIS B8812(2004年版)及びJIS B8841(2004年版)に準拠して衝撃試験(試験温度−10℃)を行い、衝撃値を算出した。
(Chain link impact value)
An impact test (test temperature −10 ° C.) was performed in accordance with JIS B8812 (2004 version) and JIS B8841 (2004 version), and the impact value was calculated.
試験結果(平均値)を表2に示す。 The test results (mean values) are shown in Table 2.
鋼種2では、条件1により処理された試料3は、条件2により処理された試料4に対して、旧オーステナイト結晶粒度番号は浸炭層において20%増加し、芯部において29%増加した。静的強さは4%増加し、衝撃値は12%増加した。鋼種1より増加率は小さいが、鋼種2においても高周波焼入れにより組織を微細化することができ、強度および靭性を向上できることが確認された。
In the steel type 2, the
なお、鋼種1はC:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03%質量以下、B:0.0005〜0.0030質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる鋼の1種である。化学組成がこの範囲にある鋼種1以外の鋼においても、上記の条件1の処理を行うことによって、試料1のような特性を示すことを確認した。 Steel type 1 has C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P: 0.03% by mass or less. S: 0.03% by mass or less, B: 0.0005 to 0.0030% by mass, and the balance is a kind of steel composed of Fe and unavoidable impurities. It was confirmed that even steels other than steel type 1 having a chemical composition in this range exhibit the same characteristics as sample 1 by performing the treatment under the above condition 1.
鋼種2は、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03%質量以下、Ni:0.70〜1.2質量%、Cr:0.40〜0.60質量%、Mo:0.15〜0.25質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる鋼の1種である。化学組成がこの範囲にある鋼種2以外の鋼においても、上記の条件1の処理を行うことによって、試料3のような特性を示すことを確認した。
Steel type 2 has C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S. : 0.03% by mass or less, Ni: 0.70 to 1.2% by mass, Cr: 0.40 to 0.60% by mass, Mo: 0.15 to 0.25% by mass, and the balance is Fe It is a kind of steel composed of unavoidable impurities. It was confirmed that even steels other than steel type 2 having a chemical composition in this range exhibit the same characteristics as
また、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03%質量以下、Ni:0.70〜1.2質量%、Cr:0.40〜0.60質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる鋼、及び、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03%質量以下、Ni:0.70〜1.2質量%、Mo:0.15〜0.25質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなる鋼においても、上記の条件1の処理を行なうことによって、試料3のような特性を示すことを確認した。 Further, C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0 Steel containing 0.03% by mass or less, Ni: 0.70 to 1.2% by mass, Cr: 0.40 to 0.60% by mass, and the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and C: 0.20 ~ 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, Ni Even for steel containing 0.70 to 1.2% by mass and Mo: 0.15 to 0.25% by mass and the balance of which is Fe and unavoidable impurities, the sample is subjected to the above-mentioned condition 1 treatment. It was confirmed that the characteristics as shown in 3 were exhibited.
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily inferred.
上記実施の形態では、O形状(長円状)に形成された環状のリンク11を複数繋いだ表面硬化チェーン10(リンクチェーン)について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、リンク同士のもつれを防止するため、リンク11に代えて、リンクの中間部をスタッドで連結した略θ形状に形成された環状のスタッドリンクを採用することは当然可能である。
In the above embodiment, the surface hardening chain 10 (link chain) in which a plurality of
上記実施の形態では、ガス浸炭処理を施す浸炭炉44を備えるチェーン製造装置20について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の浸炭処理を施す浸炭炉とすることは当然可能である。他の浸炭処理としては、減圧下でガス浸炭を行う真空浸炭処理、浸炭窒化処理、プラズマ浸炭処理などが挙げられる。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、チェーン製造装置20が高周波焼戻装置70を備える場合について説明したが、高周波焼戻装置70はチェーン製造装置20に必須の装置ではなく、省略することが可能である。同様に、成形装置30はチェーン製造装置20に必須の装置ではなく、省略することが可能である。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態では、徐冷炉51を通過したワークWが収納装置53に収納された後、高周波焼入装置60の供給装置61に収容され、焼入れされたワークWが収納装置64に収納された後、高周波焼戻装置70の供給装置71に収容される場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、浸炭装置40、徐冷装置50、高周波焼入装置60及び高周波焼戻装置70の単位時間当たりの処理量を略同一に設定することにより、ワークWの浸炭から焼戻しまでを連続して行うことができる。浸炭装置40、徐冷装置50、高周波焼入装置60及び高周波焼戻装置70の各装置間のワークWの搬送を人やロボット等が行わなくて良いので、省力化が可能である。また、収納装置53,64及び供給装置61,71を不要にできるので、装置の構成を簡素化できる。この場合も高周波焼戻装置70を省略することは可能である。
In the above embodiment, the work W that has passed through the
なお、ワークWの浸炭から焼戻しまでを連続して行わなくても、浸炭されたワークWを準備した後、高周波焼入れから高周波焼戻しまでを連続的に行うことは当然可能である。 Even if the carburizing and tempering of the work W are not continuously performed, it is naturally possible to continuously perform the induction hardening to the high frequency tempering after preparing the carburized work W.
上記実施の形態では、リンク11が連結されたワークWを製造した後、浸炭し高周波焼入れを行う場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、まず、浸炭処理および徐冷が施された鋼製の線材を用意する。次に、その線材を用いてリンク11が連結されたワークWを成形する。次いで、そのワークWの高周波焼入れ及び高周波焼戻しを行い、表面硬化チェーン10を製造することは当然可能である。
In the above embodiment, the case where the work W to which the
10 表面硬化チェーン
11 リンク
13 芯部
14 浸炭層
15 表面
20 チェーン製造装置
44 浸炭炉
51 徐冷炉
60 高周波焼入装置
70 高周波焼戻装置
W ワーク
10
70 High frequency tempering device W work
Claims (2)
その浸炭炉で浸炭処理された前記ワークを200℃まで15〜30℃/分で徐冷する徐冷炉と、
その徐冷炉で徐冷された前記ワークが850〜1000℃まで加熱されるように前記ワークを5〜10秒間高周波加熱した後でワークを焼入れする高周波焼入装置と、
その高周波焼入装置で焼入れされた前記ワークが200〜400℃まで加熱されるように前記ワークを5〜10秒間高周波加熱して焼戻しを行うことで表面硬化チェーンを形成する高周波焼戻装置とを備え、
前記浸炭炉で浸炭処理される前の前記リンクを構成する鋼は、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03質量%以下、S:0.03質量%以下、B:0.0005〜0.0030質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、又は、
C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03質量%以下、Ni:0.70〜1.2質量%を含有すると共に、Cr:0.40〜0.60質量%、Mo:0.15〜0.25質量%のうち少なくとも1種を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなることを特徴とするチェーン製造装置。 A work in which links formed of steel wires are connected to each other is carburized by heating to 850 to 950 ° C. for a time during which the thickness of the carburized layer covering the core becomes 2% or more of the wire diameter of the links. Carburizing furnace to process and
A slow cooling furnace that slowly cools the work carburized in the carburizing furnace to 200 ° C at 15 to 30 ° C / min.
A high-frequency hardening device you quenching the workpiece after the workpiece which has been slowly cooled in the annealing furnace has the high frequency work for 5-10 seconds heating to be heated to 850 to 1000 ° C.,
An induction hardening device that forms a surface hardening chain by heating the work at a high frequency for 5 to 10 seconds so that the work hardened by the induction hardening device is heated to 200 to 400 ° C. Prepare,
The steel constituting the link before being carburized in the carburizing furnace has C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1. It contains 65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, B: 0.0005 to 0.0030% by mass, and the balance is composed of Fe and unavoidable impurities, or
C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03 It contains not more than mass%, Ni: 0.70 to 1.2 mass%, and at least one of Cr: 0.40 to 0.60 mass% and Mo: 0.15-0.25 mass%. A chain manufacturing apparatus characterized in that the balance is composed of Fe and unavoidable impurities.
そのワークを高周波焼入れする高周波焼入工程と、
高周波焼入れされた前記ワークが200〜400℃まで加熱されるように前記ワークを5〜10秒間高周波加熱して焼戻しを行うことで表面硬化チェーンを形成する焼戻工程とを備え、
前記準備工程は、芯部を覆う浸炭層の厚さが前記リンクの線径の2%以上となるように850〜950℃に加熱して浸炭処理した状態から、200℃まで15〜30℃/分で徐冷することで形成された前記ワークを準備し、
前記高周波焼入工程は、前記ワークが850〜1000℃まで加熱されるように前記ワークを5〜10秒間高周波加熱した後でワークを焼入れし、
浸炭処理される前の前記リンクを構成する鋼は、C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03質量%以下、S:0.03質量%以下、B:0.0005〜0.0030質量%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなり、又は、
C:0.20〜0.30質量%、Si:0.15〜0.30質量%、Mn:0.60〜1.65質量%、P:0.03%質量以下、S:0.03質量%以下、Ni:0.70〜1.2質量%を含有すると共に、Cr:0.40〜0.60質量%、Mo:0.15〜0.25質量%のうち少なくとも1種を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなることを特徴とするチェーンの製造方法。 A preparatory step to prepare a workpiece with carburized steel links connected to each other,
And high-frequency quenching process induction hardening its work,
The work is provided with a tempering step of forming a surface hardening chain by heating the work with high frequency for 5 to 10 seconds so that the work hardened with high frequency is heated to 200 to 400 ° C.
In the preparatory step, the carburized layer is heated to 850 to 950 ° C. so that the thickness of the carburized layer covering the core is 2% or more of the wire diameter of the link, and the carburized treatment is performed. Prepare the work formed by slowly cooling in minutes,
In the induction hardening step, the work is quenched after heating the work at high frequency for 5 to 10 seconds so that the work is heated to 850 to 1000 ° C.
The steel constituting the link before the carburizing treatment was C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, B: 0.0005 to 0.0030% by mass, and the balance is composed of Fe and unavoidable impurities, or
C: 0.25 to 0.30% by mass, Si: 0.15 to 0.30% by mass, Mn: 0.60 to 1.65% by mass, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03 It contains not more than mass%, Ni: 0.70 to 1.2 mass%, and at least one of Cr: 0.40 to 0.60 mass% and Mo: 0.15-0.25 mass%. However, a method for manufacturing a chain, wherein the balance is composed of Fe and unavoidable impurities.
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