[发明专利]热处理系统及热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及将多个中空圆筒形状工件（例如，履带的衬套）的内周面侧连续地冷却的技术。更详细地讲，涉及在将多个中空圆筒形状工件进行热处理（淬火）时、将加热的多个工件的内周面侧连续地冷却的技术。

背景技术

在中空圆筒形状的工件中，包括例如作为建设车辆的履带用零件之一的衬套。但是，并不限定于衬套。

在履带用衬套那样的中空圆筒形状工件中，对于内周面、作为其附近区域的内周部、外周面、作为其附近区域的外周部，要求用来确保耐磨损性的硬度。与此同时，对作为上述内周部与上述外周部之间的部分的厚壁芯部，要求用来防止破裂的韧性。

并且，为了将履带用衬套那样的中空圆筒形状工件均质且生产率良好地热处理，希望将工件连续地热处理。

对于将中空圆筒形状工件连续地热处理的要求，本申请人提出了一种中空圆筒形状工件的热处理方法，将淬火划分为第1工序的淬火和第2工序的淬火；在上述第1工序的淬火中，将中空圆筒形状工件一边不隔开间隔而连续地横向进给，一边仅从上述工件的外周面侧，遍及上述工件的整个壁厚，感应加热到Ac₃点以上且Ac₃点+200℃以下的温度；利用工件达到从加热部分隔的冷却部之前的时间，使工件的温度在长度方向、壁厚方向上变均匀；在工件的温度下降到Ar₃点之前开始冷却，将工件仅从外周面侧冷却，遍及工件的整个壁厚淬火硬化；在上述第2工序的淬火中，将遍及整个壁厚淬火硬化后的上述工件一边不隔开间隔而连续地横向进给，一边仅从上述工件的外周面侧，将工件的外周面及工件的外周部感应加热到Ac₃点以上且Ac₃点+200℃以下的温度，所述工件的外周部指上述外周面与从上述外周面隔开比壁厚的1/4深比1/2浅的距离的位置之间的部分；在该感应加热结束后且该感应加热紧接着之后，通过一边将上述工件不隔开间隔而连续地横向进给一边将工件仅从外周面侧冷却，使上述工件的、从上述工件的外周面隔开工件壁厚的1/4～1/2的距离的位置成为有效硬度，在比该外周部有效硬度位置靠外周面侧的部分及外周面成为有效硬度以上的硬度，在比该外周部有效硬度位置靠厚壁芯部侧的部分中成为不到有效硬度的硬度，并且使上述工件的、从上述工件的内周面隔开不到工件壁厚的1/2的距离的位置成为有效硬度，在比该内周部有效硬度位置更靠内周面侧的部分即工件的内周部及内周面成为有效硬度以上的硬度，在比该内周部有效硬度位置靠厚壁芯部侧的部分成为不到有效硬度的硬度（参照专利文献1）。这里，所谓厚壁芯部，是指存在于上述外周部与上述内周部之间、在后述的第2工序的淬火后硬度不到有效硬度的部分。

该以往技术（专利文献1）是有用的，但在上述第2工序的淬火中，根据工件的尺寸、从（仅从外周面侧的）感应加热结束到（仅从外周面侧的）冷却开始的经过时间，有可能不能确保内周部的硬度，在最差的情况下，工件的内周面有可能软化。

对此，还存在在中空圆筒形状的工件的中空区域中配置内周面冷却喷嘴、除了工件的外周面侧的加热和工件的外周面侧的冷却以外、还通过内周面冷却喷嘴将工件的内周面侧冷却的技术（参照专利文献2）。

但是，在将内周面冷却喷嘴配置到工件的中空区域中的情况下，只要不将结束了热处理（淬火）的工件从内周面冷却喷嘴拆下，就不能将工件运出。因此，在该以往技术（专利文献2）中，除了通过内周面冷却喷嘴将工件的内周面侧冷却的工序以外，还需要从结束了热处理（淬火）的工件将内周面冷却喷嘴拆下的工序、从热处理线将工件取出的工序、将新的工件放入到热处理线中的工序、和将内周面冷却喷嘴配置到新的工件的中空区域中的工序。

由于必须执行这些工序（向工件内周中空区域的内周面冷却喷嘴的放入取出、以及向热处理线的工件的放入取出），所以为了采用上述以往技术（专利文献2），不得不设为所谓的“批次式”。因此，在上述以往技术（专利文献2）中，不能将工件的内周面侧连续且均质地冷却，在进行连续处理的热处理线中难以采用上述以往技术（专利文献2）。

专利文献1：特许第4187334号公报

专利文献2：特许第3856545号公报。

发明内容

本发明是鉴于上述以往技术的问题点而提出的，目的是提供一种除了工件的外周面侧的加热和工件的外周面侧的冷却以外、还能够将工件的内周面侧冷却、并且能够将工件的内周面侧均质且连续地冷却的热处理系统及热处理方法。