[发明专利]感应淬火方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应淬火方法，更具体地说，涉及一种用于沿着轴线延伸的铁基合金长工件的感应淬火方法。

背景技术

用于诸如车辆发动机驱动轴之类的杆状长工件的感应淬火处理方法包括同时对整个长工件进行淬火的单次淬火方法以及移动淬火方法，移动淬火方法包括将高频加热线圈放置在长工件的一部分周围，并沿着轴向输送该长工件以顺序加热该长工件的各部分。在该淬火方法中，长工件被高频加热线圈加热，然后被冷却液冷却。

在单次淬火方法中，长工件被在两端夹紧并强制旋转(例如，参见专利文献1)。长工件在该状态下被加热，然后在旋转的同时被冷却，从而被淬火。在长工件附近放置校正辊。当长工件在冷却中变形时，使被旋转的长工件的变形部与该校正辊进行接触以对变形进行校正。

专利文献1：日本专利特开平4-141523号公报。

发明内容

然而，仅通过该校正辊不能充分地消除变形，并且通常在淬火处理之后进行冷变形消除工序。长工件经常由于该变形消除工序而出现裂纹，从而为了检测该裂纹而进行磁力探伤。因而增加了工序数量，从而显然难以提高长工件的生产效率。

本发明的总体目的是提供一种能够防止长工件变形的感应淬火方法。

本发明的主要目的是提供一种不需要变形消除及磁力探伤工序的感应淬火方法。

本发明的另一目的是提供一种能够生产在整个工件上金属结构近似均匀的长工件的感应淬火方法。

本发明的又一目的是提供这样一种简单的感应淬火方法，使得即使校正辊由于某些原因而被保持时也可以校正长工件的变形。

本发明的还一目的是提供一种提高长工件生产效率的感应淬火方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于对含有铁基合金的长工件进行淬火的感应淬火方法，其中所述长工件在旋转的同时通过高频感应加热而被加热，并且当所述长工件在淬火中变形时，使校正辊与所述长工件接触以对该变形进行校正，

所述感应淬火方法包括：

加热步骤，该加热步骤在使所述长工件以第一转速旋转的同时通过所述高频感应加热将所述长工件加热至第一温度范围，在该第一温度范围内形成奥氏体；

第一冷却步骤，该第一冷却步骤在使所述长工件以比所述第一转速高的第二转速旋转的同时将所述长工件冷却到第二温度范围，该第二温度范围高于马氏体开始温度且至多为珠光体结束温度；以及

第二冷却步骤，该第二冷却步骤在使具有所述第二温度范围内的温度的所述长工件以低于所述第二转速的第三转速旋转的同时将所述长工件进一步冷却。

作为长工件的材料的铁基合金在低于珠光体结束温度(Pf)的温度时具有能够容易地消除变形的结构。因而，当长工件在加热步骤之后以最大转速旋转的冷却步骤中变形时，通过使该长工件与校正辊进行接触能够有效地消除该变形。这是因为所述校正辊和所述长工件可以以高的接触频率进行接触。

因而，在本发明中，在第二冷却步骤之后获得的长工件中几乎不会存在变形。因此，可以省去冷变形消除工序，并且也可以自然地省去用于检测长工件中由于冷变形消除工序而引起的裂纹的磁力探伤。通过省去这些工序而能够提高长工件生产效率。

此外，所得到的长工件在整个长工件上具有近似均一的金属结构和特性。

所述第一冷却步骤以最大转速进行，直到所述长工件被冷却到预定温度范围(第二温度范围)。具体地说，该第二温度范围是高于马氏体开始温度(Ms温度)而至多为Pf温度的范围。特别优选的是在第一冷却步骤中将所述长工件冷却到恰好高于Ms温度的温度。

当所述校正辊的转速变化时，实际上是该转速由于惯性而逐渐增加或降低。因而，该转速在紧接着第一冷却步骤开始之后处于增加过程中，而该转速在紧接着第二冷却步骤开始之后处于降低过程中。

优选的是至少一个校正辊可独立于其他校正辊自由旋转。在这种情况下，即使其他校正辊由于某些原因而被固定时也可以通过简单的结构对变形进行校正。

在第一冷却步骤中，根据长工件的尺寸、重量及硬度选择冷却时间。例如，在长工件具有圆柱形形状的情况下，随着直径的增加，冷却时间延长。

加热步骤和第二冷却步骤中的转速(即第一转速和第二转速)可以相等。

附图说明

图1是表示用于根据本发明的一个实施方式感应淬火方法的淬火设备的侧视图；

图2是沿着图1的线II-II的剖面图；

图3是表示图1的淬火设备的主要部件的俯视图；

图4是S40CM材料的CCT曲线；以及

图5是表示在该感应淬火方法的各步骤中转速的曲线图。