[发明专利]热处理装置和金属部件的制造方法

说明书

提供热处理装置和金属部件的制造方法，能够更可靠地抑制被处理物产生应变。热处理装置(1)具有：介质供给部(22)，其朝向静止的被处理物(100)以规定的流速(V)提供制冷剂；以及控制部(29)，其在被处理物(100)冷却时的规定的第1阶段，将流速(V)设定为第1流速(V1)，并且在冷却时的第1阶段之后的第2阶段，将流速(V)设定为比第1流速(V1)低的第2流速(V2)。

技术领域

本发明涉及用于在对被处理物进行淬火处理时等对被处理物实施冷却处理的热处理装置和金属部件的制造方法。

背景技术

公知有用于对以齿轮为一例的金属部件等(被处理物)实施热处理的方法(例如，参照专利文献1)。专利文献1所记载的热处理方法是在通过高频淬火而将被处理物加热至760℃～900℃之后进行水冷却的方法。

专利文献1：日本特开2012-214900号公报

在上述的水冷却时，被处理物通常经过(1)蒸汽膜阶段、(2)沸腾阶段和(3)对流阶段这三个阶段。上述(1)蒸汽膜阶段是刚刚将高温的被处理物浸渍于水中之后的阶段，在被处理物的周围产生蒸汽膜。该阶段的冷却速度在上述三个阶段之中最慢。在经过了该蒸汽膜阶段之后，转移到上述(2)沸腾阶段。在沸腾阶段中，从被处理物的表面激烈地产生气泡，沸腾阶段的冷却速度在上述三个阶段之中最快。然后，当被处理物的表面温度到达大约400℃左右时，转移到上述(3)对流阶段。在对流阶段中，被处理物以比较缓慢的冷却速度冷却。

这样，在淬火处理的冷却时，被处理物经过多个阶段(1)～(3)而冷却。但是，在专利文献1所记载的结构中，没有提及考虑了该冷却阶段的冷却处理。因此，不能说公开了适合被处理物冷却时的上述多个阶段的转变的冷却方法，有可能无法使被处理物均等地冷却。在无法使被处理物的各部分均等地冷却的情况下，被处理物会产生应变(变形)。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够更可靠地抑制被处理物产生应变的热处理装置和金属部件的制造方法。

(1)为了解决上述课题，本发明的某个方式的热处理装置构成为，通过将加热后的被处理物浸渍于制冷剂，在所述被处理物的周围产生所述制冷剂的蒸汽膜，接着所述制冷剂沸腾，然后所述制冷剂产生对流，其中，所述热处理装置具有：介质供给部，其朝向静止的所述被处理物以规定的流速提供所述制冷剂；以及控制部，其在所述被处理物冷却时的规定的第1阶段，将所述流速设定为规定的第1流速，并且在所述冷却时的所述第1阶段之后的第2阶段，将所述流速设定为比所述第1流速低的第2流速。

根据该结构，在被处理物冷却时的第1阶段，将制冷剂的流速设为作为较快速度的第1流速，由此能够迅速地将被处理物向制冷剂中浸渍。由此，能够使被处理物开始接触制冷剂的时机在被处理物表面的各部分更均等。其结果为，能够使被处理物的各部分更均等地进行冷却。另外，通过使制冷剂以高速(第1流速)碰撞被处理物，能够使在蒸汽膜阶段在被处理物的周围产生的蒸汽膜破裂。由此，能够从被处理物的冷却速度较慢并且冷却状态不稳定的蒸汽膜阶段迅速地向冷却速度更稳定的沸腾阶段转移。这样，通过将向被处理物提供制冷剂的速度设定为第1流速，能够在第1阶段使被处理物的各部分更均等地进行冷却。另外，通过将第2阶段的制冷剂的流速设为第2流速，例如能够抑制在对流阶段因制冷剂的流动而引起的被处理物的冷却程度的偏差。由此，在第2阶段也能够使被处理物的各部分更均等地进行冷却。此外，向静止的被处理物提供制冷剂。由此，能够使被处理物的各部分开始接触制冷剂的时机更均等。基于以上内容，在第1阶段、第2阶段中的任意阶段均能够使被处理物更均等地进行冷却，其结果为，能够更可靠地抑制被处理物产生应变。