JPS5881925A - 流動層炉による金属熱処理方法 - Google Patents
流動層炉による金属熱処理方法Info
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- JPS5881925A JPS5881925A JP18156681A JP18156681A JPS5881925A JP S5881925 A JPS5881925 A JP S5881925A JP 18156681 A JP18156681 A JP 18156681A JP 18156681 A JP18156681 A JP 18156681A JP S5881925 A JPS5881925 A JP S5881925A
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- heat
- metal
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/53—Heating in fluidised beds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は流動層炉による金属熱処理方法に関するもので
ある。
ある。
金属の熱処理は固体の金属に特別の組織、性質を与える
目的で行うところの加熱と冷却とのいろいろな操作の組
合せで、金属の再結晶、原子の拡散あるいは相の変態を
利用して行う作業である。
目的で行うところの加熱と冷却とのいろいろな操作の組
合せで、金属の再結晶、原子の拡散あるいは相の変態を
利用して行う作業である。
焼入れ、焼戻し、焼なまし、焼ならし、恒温変態熱処理
１表面硬化などがこれに相当する。
１表面硬化などがこれに相当する。
これらの処理は、被処理金属をある温度から所定の温度
に加熱あるいは冷却または当該温度に適当な時間保持し
、その後に必要な次の段階の操作に移行するものである
。
に加熱あるいは冷却または当該温度に適当な時間保持し
、その後に必要な次の段階の操作に移行するものである
。
すなわち、ある温度の被処理金属を所定の温度に加熱あ
るいは冷却する温度の過渡状態と、当該熱処理温度に所
定時間保持する、すなわち金属が目的とする再結晶、原
子の拡散１球状化。
るいは冷却する温度の過渡状態と、当該熱処理温度に所
定時間保持する、すなわち金属が目的とする再結晶、原
子の拡散１球状化。
恒温変態などを行うに必要な時間保持する恒温保持状態
とからなる。
とからなる。
そして加熱もしくは冷却の速度及び保持時間は温度の設
定と同様、処理の目的、被処理金属の材質、大きさなど
によって慎重に設定される。
定と同様、処理の目的、被処理金属の材質、大きさなど
によって慎重に設定される。
従来、これらの操作は、電気もしくは気体あるいは液体
燃料で内部を加熱することのできる容器中を空気または
所定のガス雰囲気に保ち被処理金属を当該容器中に収容
するか、あるいは所定の温度に保った溶融塩や溶融金属
を熱媒体としその中に浸漬するなどの方法によって実施
されていた。
燃料で内部を加熱することのできる容器中を空気または
所定のガス雰囲気に保ち被処理金属を当該容器中に収容
するか、あるいは所定の温度に保った溶融塩や溶融金属
を熱媒体としその中に浸漬するなどの方法によって実施
されていた。
しかし前者の方法では処理物の急速加熱または急速冷却
が困難なため被処理金属に温度ムラを生じ適用できる操
作条件はごく限られた範囲のものでしかなかった。
が困難なため被処理金属に温度ムラを生じ適用できる操
作条件はごく限られた範囲のものでしかなかった。
また後者は急速加熱または急速冷却が可能で適用できる
操作条件の範囲はひろがるが、被処理金属の腐食、熱媒
体中への水分等の異物混入による爆発の危険、蒸気によ
る作業環境の悪化などの他に、融点が比較的高いために
適用温度範囲が限られるといった欠点があった。
操作条件の範囲はひろがるが、被処理金属の腐食、熱媒
体中への水分等の異物混入による爆発の危険、蒸気によ
る作業環境の悪化などの他に、融点が比較的高いために
適用温度範囲が限られるといった欠点があった。
木発明は上述した従来法による欠点を改良し、広い温度
範囲での処理が可能であると共に安全衛生的、かつ経済
的な金属熱処理方法を提供しようとするものである。
範囲での処理が可能であると共に安全衛生的、かつ経済
的な金属熱処理方法を提供しようとするものである。
この目的を達成する木発明に係る方法は、設定熱処理温
度に昇温もしくは降温中においては雰囲気ガスを供給し
て炉床の耐熱性粉粒体を流動化せしめ、かつ設定熱処理
温度に保持中においては前記ガスの供給を停止もしくは
減少せしめて炉床の耐熱性粉粒体を非流動化せしめるこ
とを特徴とする流動層炉による金属熱処理方法である。
度に昇温もしくは降温中においては雰囲気ガスを供給し
て炉床の耐熱性粉粒体を流動化せしめ、かつ設定熱処理
温度に保持中においては前記ガスの供給を停止もしくは
減少せしめて炉床の耐熱性粉粒体を非流動化せしめるこ
とを特徴とする流動層炉による金属熱処理方法である。
なお木発明において「雰囲気ガス」とは、焼入れ、焼戻
し、焼なまし等の場合に用いられるＮ２ガスなどの不活
性ガス、あるいは浸炭ガスまたけ浸炭窒化ガスなどのよ
うな各種の成分を混合したガス等、エアー単体でなるガ
ス以外のものを意味するものである。
し、焼なまし等の場合に用いられるＮ２ガスなどの不活
性ガス、あるいは浸炭ガスまたけ浸炭窒化ガスなどのよ
うな各種の成分を混合したガス等、エアー単体でなるガ
ス以外のものを意味するものである。
次に実施例に基づいて木発明を詳述するに、炉昇温工程
においては、第１図において、エアー供給管路（１）か
ら圧空が圧力室（２）に供給され、散気板（３）上に充
填されているアルミナなどの耐熱性粉粒体（４）が散気
板（３）を通過して来るエアーによって流動化され、所
謂流動層が形成される。
においては、第１図において、エアー供給管路（１）か
ら圧空が圧力室（２）に供給され、散気板（３）上に充
填されているアルミナなどの耐熱性粉粒体（４）が散気
板（３）を通過して来るエアーによって流動化され、所
謂流動層が形成される。
また所定の操作を経てヒータ（５）に通電され、前記流
動層が加熱される。なおレトルト（６）は炉蓋（７）に
よって閉塞されているが、この炉蓋（７）に装着されて
いる排気管（８）から加熱エアーガスが排出される。
動層が加熱される。なおレトルト（６）は炉蓋（７）に
よって閉塞されているが、この炉蓋（７）に装着されて
いる排気管（８）から加熱エアーガスが排出される。
このようにして次第に昇温され炉内温度が熱処理温度に
近づくと雰囲気ガス置換工程に入る。
近づくと雰囲気ガス置換工程に入る。
すなわちエアー供給管路（１）に設けられている図示し
ないパルプが閉じられて圧空の供給が停止され、同時に
雰囲気ガス供給管路（９）に設けられているパルプ０ω
が開かれ、予熱器（１１１で所定温度に加熱された雰囲
気ガスが圧力室（２）へ供給される。
ないパルプが閉じられて圧空の供給が停止され、同時に
雰囲気ガス供給管路（９）に設けられているパルプ０ω
が開かれ、予熱器（１１１で所定温度に加熱された雰囲
気ガスが圧力室（２）へ供給される。
而して雰囲気ガスが散気板（３）を通過して炉床に流入
し、耐熱性粉粒体（４）が雰囲気ガスによって流動化さ
れて熱処理に適した雰囲気の流動層が形成される。なお
この際、予め炉床に供給されたエアーガスは高温に加熱
されるに従って次第に上方へ流動し排気管（８）から排
出される。
し、耐熱性粉粒体（４）が雰囲気ガスによって流動化さ
れて熱処理に適した雰囲気の流動層が形成される。なお
この際、予め炉床に供給されたエアーガスは高温に加熱
されるに従って次第に上方へ流動し排気管（８）から排
出される。
このようにして所定時間経過してエアーガスにかわって
雰囲気ガスに置換されると次に被処理物装入工程に入る
。
雰囲気ガスに置換されると次に被処理物装入工程に入る
。
まず炉蓋開閉装置０ｚのエアーシリンダー０３を作動さ
せてそのロッドを突出きせる。するとアームαΦが上方
へ移動されて炉蓋（７）がレトルト（６）から離脱され
る。そして更にアームα滲が上昇されるとこのアーム圓
自体が所定角度に回転され、炉蓋（７）がレトルト（６
）上から他所へ移動される。
せてそのロッドを突出きせる。するとアームαΦが上方
へ移動されて炉蓋（７）がレトルト（６）から離脱され
る。そして更にアームα滲が上昇されるとこのアーム圓
自体が所定角度に回転され、炉蓋（７）がレトルト（６
）上から他所へ移動される。
すなわち軸支体（１５１の内径側に設けられている突起
体がアーム圓の外径側に設けられているガイド溝に嵌合
され、このガイド溝の直線部（ａｌに前記突起体が位置
される状態においてはアーム０４は上方へのみ移動し、
そしてこの直線部（ａ）に接続する螺旋部（ｂｌに前記
突起体が位置される状態においては回転しながら上方へ
移動する。
体がアーム圓の外径側に設けられているガイド溝に嵌合
され、このガイド溝の直線部（ａｌに前記突起体が位置
される状態においてはアーム０４は上方へのみ移動し、
そしてこの直線部（ａ）に接続する螺旋部（ｂｌに前記
突起体が位置される状態においては回転しながら上方へ
移動する。
このようにして炉蓋（７）をレトルト（６）から離脱し
た後、次いで直接に、またはバスケット等に被処理金属
を収容して流動層に浸漬する。たとえば被処理金属また
はこれを収容したバスケットを炉蓋（７）に吊下げて浸
漬したり、あるいはレトルト（６）内に被処理金属また
はこれを収容したバスケットを支持する支持手段を設け
て浸漬したり、その他各種態様に浸漬することができる
。
た後、次いで直接に、またはバスケット等に被処理金属
を収容して流動層に浸漬する。たとえば被処理金属また
はこれを収容したバスケットを炉蓋（７）に吊下げて浸
漬したり、あるいはレトルト（６）内に被処理金属また
はこれを収容したバスケットを支持する支持手段を設け
て浸漬したり、その他各種態様に浸漬することができる
。
而して所定に浸漬したならば、炉蓋開閉装置α２のエア
ーシリンダーＯＪを作動させ、そのロッドを没して炉蓋
（７）をレトルト（６）に元のように装着し熱処理工程
に入る。
ーシリンダーＯＪを作動させ、そのロッドを没して炉蓋
（７）をレトルト（６）に元のように装着し熱処理工程
に入る。
処理中においては、ヒータ（５）は炉内温度を一定に保
つように、温度調節計αｅ、温度指示調節計（＋７１
、制御装置０区を介してＯＮ −ＯＦＦ 制御されか
つこのＯＮ −ＯＦＦ制御に同調もしくはほぼ同調して
雰囲気ガスの供給量が制御される。
つように、温度調節計αｅ、温度指示調節計（＋７１
、制御装置０区を介してＯＮ −ＯＦＦ 制御されか
つこのＯＮ −ＯＦＦ制御に同調もしくはほぼ同調して
雰囲気ガスの供給量が制御される。
すなわち温度調節計Ｏｅで検出される被処理金属ｕ随の
温度と温度指示調節計０９で検出される炉温とが設定熱
処理温度範囲内になると、制御装置０秒を介してヒータ
（５）への通電が停止されると共にこれと同時もしくは
ほぼ同時にパルプ１０）が制御され、雰囲気ガスの供給
が完全に遮断あるいは供給量が減少される。このため流
動化されていた耐熱性粉粒体（４）は静止またはほぼ静
止状態、すなわち非流動化状態になる。
温度と温度指示調節計０９で検出される炉温とが設定熱
処理温度範囲内になると、制御装置０秒を介してヒータ
（５）への通電が停止されると共にこれと同時もしくは
ほぼ同時にパルプ１０）が制御され、雰囲気ガスの供給
が完全に遮断あるいは供給量が減少される。このため流
動化されていた耐熱性粉粒体（４）は静止またはほぼ静
止状態、すなわち非流動化状態になる。
そしてヒータ（５）による加熱が停止され、雰囲所定時
間経過し、炉内温度と被処理金属α９の温度が次第に降
下して設定熱処理温度範囲の下限以下に達すると、温度
調節計α印及び温度指示調節計０９から制御装置０秒に
所定の検出信号が送られ、制御装置α印を介してヒータ
（６）への通電が開始され、かつこれと同時もしくはほ
ぼ同時にバルブ（１０）が全開され、元と同量の雰囲気
ガスが炉床に供′給される。而して静止またはほぼ静止
状態の炉床の耐熱性粉粒体が再び流動化状態になる。
間経過し、炉内温度と被処理金属α９の温度が次第に降
下して設定熱処理温度範囲の下限以下に達すると、温度
調節計α印及び温度指示調節計０９から制御装置０秒に
所定の検出信号が送られ、制御装置α印を介してヒータ
（６）への通電が開始され、かつこれと同時もしくはほ
ぼ同時にバルブ（１０）が全開され、元と同量の雰囲気
ガスが炉床に供′給される。而して静止またはほぼ静止
状態の炉床の耐熱性粉粒体が再び流動化状態になる。
なお炉内温度と被処理金属００の温度が設定熱処理温度
範囲の上限以上に達した場合は、ヒータ（６）への通電
が停止されたまま雰囲気ガスが炉床に供給されるように
制御される。
範囲の上限以上に達した場合は、ヒータ（６）への通電
が停止されたまま雰囲気ガスが炉床に供給されるように
制御される。
以下、同様に炉内温度及び雰囲気ガスの供給を制御し熱
処理する。
処理する。
次いでこのようにして所定時間熱処理した後で炉内から
製品を取出す。この製品取出工程は前述の被処理金属を
炉内へ装入する場合と同様に炉蓋開閉装置（２）を操作
することによって行われる。
製品を取出す。この製品取出工程は前述の被処理金属を
炉内へ装入する場合と同様に炉蓋開閉装置（２）を操作
することによって行われる。
以上からして理解しうるように、大発明においては、設
定熱処理温度範囲内に保持中は雰囲気ガスを供給しない
で非流動化雰囲気内で処理し、かつ設定熱処理温度範囲
外から設定熱処理温度範囲内に昇温または降温制御によ
って移行する際は雰囲気ガスを供給して流動化雰囲気内
で処理するのであり、これによって高価な雰囲気ガスの
使用量を減らすことができる七共にある温度から設定熱
処理温度範囲内に移行する温度制御の迅速化を図ること
ができ、また広い温度範囲での処理も可能にすることが
できる。
定熱処理温度範囲内に保持中は雰囲気ガスを供給しない
で非流動化雰囲気内で処理し、かつ設定熱処理温度範囲
外から設定熱処理温度範囲内に昇温または降温制御によ
って移行する際は雰囲気ガスを供給して流動化雰囲気内
で処理するのであり、これによって高価な雰囲気ガスの
使用量を減らすことができる七共にある温度から設定熱
処理温度範囲内に移行する温度制御の迅速化を図ること
ができ、また広い温度範囲での処理も可能にすることが
できる。
すなわち換言するならば昇温性、保温性、温度分布の均
一性、温度制御の容易性などに優れている流動層の特性
をそのまま維持しながら雰囲気ガスの使用量を減らすこ
とができるのであり、常に一定量の雰囲気ガスを供給す
る従来法に比較して約ににガスの使用量を減らすことが
でき、かつ電力の使用量も約２０％減らすことができ、
而して処理コストを大巾にダウン化することができるの
である。
一性、温度制御の容易性などに優れている流動層の特性
をそのまま維持しながら雰囲気ガスの使用量を減らすこ
とができるのであり、常に一定量の雰囲気ガスを供給す
る従来法に比較して約ににガスの使用量を減らすことが
でき、かつ電力の使用量も約２０％減らすことができ、
而して処理コストを大巾にダウン化することができるの
である。
なお本発明において、雰囲気ガスとしてＮ：ガスを用い
る場合は、予熱（一般には４００℃ 〜５００℃）して
炉床に供給するのが好ましく、これによってＮ２ガスが
熱膨張して体積を増加させるためその使用量をより一段
と減らすことができる。
る場合は、予熱（一般には４００℃ 〜５００℃）して
炉床に供給するのが好ましく、これによってＮ２ガスが
熱膨張して体積を増加させるためその使用量をより一段
と減らすことができる。
また、流動層の加熱は、前述した電気ヒータによる場合
のみならず、炉内に燃料を供給して加熱するなど各種に
設けることができる。
のみならず、炉内に燃料を供給して加熱するなど各種に
設けることができる。
なお第１図において舛は調圧弁、（２）は断熱構造の炉
本体を示し、調圧弁■により外気の侵入を防止している
。
本体を示し、調圧弁■により外気の侵入を防止している
。
以上、詳述したように大発明によれば、広い範囲での処
理が可能であると共に安全衛生的。
理が可能であると共に安全衛生的。
かつ経済的な金属熱処理方法が得られる。
第１図は流動層炉の概略構成図である。
（２）：圧力室、 ＋３１ ：散気板、 ＋４１ ：耐
熱性粉粒体（５）：ヒータ、 ＋６１ ：レトルト、
（９１：雰囲気ガス供給管路
熱性粉粒体（５）：ヒータ、 ＋６１ ：レトルト、
（９１：雰囲気ガス供給管路
Claims (1)
- （１） 設定熱処理温度に昇温もしくは降温中におい
ては雰囲気ガスを供給して炉床の耐熱性粉粒体を流動化
せしめ、かつ設定熱処理温度に保持中においては前記ガ
スの供給を停止もしくは減少せしめて炉床の耐熱性粉粒
体を非流動化せしめることを特徴とする流動層炉による
金属熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18156681A JPS6043410B2 (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 流動層炉による金属熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18156681A JPS6043410B2 (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 流動層炉による金属熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5881925A true JPS5881925A (ja) | 1983-05-17 |
| JPS6043410B2 JPS6043410B2 (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=16103034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18156681A Expired JPS6043410B2 (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 流動層炉による金属熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043410B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6389615A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-20 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−ション | 流動床中での急速クエンチングの為の方法 |
-
1981
- 1981-11-11 JP JP18156681A patent/JPS6043410B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6389615A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-20 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−ション | 流動床中での急速クエンチングの為の方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6043410B2 (ja) | 1985-09-27 |
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