[发明专利]高频加热装置的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及对长条状的被加热物进行移动淬火的高频加热装置所具备的冷却装置。

背景技术

淬火前的钢铁材料(被加热物)呈现为称作铁素体(ferrite)及珠光体(pearlite)的金属组织。淬火是指对钢铁材料进行加热使其从珠光体变化(相变)为奥氏体(austenite)，之后进行冷却使其从奥氏体变化(相变)为马氏体(martensite)的过程。

对钢铁材料进行淬火时，将加热至淬火温度(奥氏体相变温度，称为A1相变点，约摄氏730℃以上)的钢铁材料急冷到约摄氏250℃。于是，开始进行从奥氏体向马氏体的相变。然后，在该温度以下使钢铁材料慢冷。由此，钢铁材料内的奥氏体能够良好地相变为马氏体，并且，能够防止淬裂。即，淬火后的钢铁材料能够得到良好的强度。

但是，这种理想的操作比较困难，因此，实际上多采用将加热至淬火温度以上的钢铁材料急冷到摄氏500℃左右(临界温度)，在摄氏500℃以下慢冷的方法。即，需要将加热到淬火温度以上的钢铁材料急冷到临界温度，且能够在临界温度以下慢冷的冷却装置。

发明内容

在现有的实施移动淬火的高频加热装置中，存在例如日本国特开平11-140536号公报中公开的那样的装置。同一公报中的高频淬火装置的冷却装置不能够变更冷却液的喷射量。因此，在同一公报中记载有通过是否喷射冷却液来调整冷却速度的情况。例如，熟练者通过凭感觉调整冷却液的喷射时间等，进行钢铁材料的温度调整。由此，在采用了同一公报中公开的冷却装置的高频淬火装置中，如果不依赖熟练者的感觉，就难以使钢铁材料内的奥氏体的残余量减少，进而难以防止钢铁材料从奥氏体向马氏体相变时的开裂。

另外，在同一公报中也进行了公开，在实施移动淬火的高频淬火装置中，冷却装置与加热装置相邻配置。因此，从冷却装置大量地喷射冷却水时，其一部分有可能向加热装置侧飞散，沿着钢铁材料将正在被加热升温的部位冷却，使该部位的温度降低。

进而，冷却装置是环状结构时，从钢铁材料的上侧喷射的冷却水沿着钢铁材料的表面向下侧移动，阻碍从钢铁材料的下侧喷射的冷却水喷射到钢铁材料的下侧。其结果是，被加热物20周围的冷却不均匀，导致螺旋状痕迹(ぁとかた)的产生。

于是，本发明的目的在于提供一种能够将感应加热的长条状的被加热物良好地冷却的高频加热装置的冷却装置。

为解决上述课题，本发明的第一方面提供一种具有加热导体和冷却装置的高频加热装置的冷却装置，其在实施淬火时，冷却装置沿长条状的被加热物的长度方向与加热导体相邻配置，冷却装置与加热导体一起沿被加热物的长度方向相对于被加热物进行相对移动，冷却装置包括具有多种冷却液喷射模式的冷却液喷射部，冷却液喷射模式至少包括强烈地喷射冷却液对被加热物进行急冷的第一模式、较弱地喷射冷却液对被加热物进行慢冷的第二模式。

在本发明的第一方面中，冷却装置包括具有多种冷却液喷射模式的冷却液喷射部，因此，通过适当地选定冷却液喷射模式，就能够对因被感应加热而升温了的部位适当地进行冷却。

冷却液喷射模式至少包括强烈地喷射冷却液对被加热物进行急冷的第一模式、较弱地喷射冷却液对被加热物进行慢冷的第二模式，因此，通过区分使用第一模式和第二模式，能够良好地实施被加热物的淬火。

从被加热物的上侧向下侧移动的冷却水，利用第一模式，通过冷却液强烈地喷射而被吹飞。其结果是，低温的冷却水也与被加热物的下部接触，与被加热物进行热交换。由此，被加热物的周围的冷却均匀，能够防止螺旋状的痕迹的产生。

也能够具备多个第二模式。即，也可以在利用第一模式对被加热物进行急冷后，以多个第二模式进行慢冷。

对于本发明的第二方面，其第一模式为将升温到淬火温度的被加热物急冷到规定温度区域的喷射模式，第二模式为将利用第一模式冷却到规定温度的被加热物进一步慢冷到低温度区域的喷射模式。

在本发明的第二方面中，能够将升温到淬火温度的加热部位利用第一模式急冷到规定温度区域。之后，能够利用第二模式花费时间进一步冷却到低的温度。即，适当选定由第一模式所急冷到的规定温度区域，另外也适当选定由第二模式所慢冷到的温度，由此，能够对感应加热后的被加热物良好地冷却。

对于本发明的第三方面，利用第一模式被冷却到的规定温度为摄氏500℃附近的温度。