[发明专利]钢构件的淬火方法

说明书

本发明提供钢构件的淬火方法，该淬火方法能够缩短一系列的淬火工序的热处理周期，且淬火后的热处理变形小。该钢构件的淬火方法为，用石墨覆盖进行淬火加热之前的钢构件的表面的一部分或全部，进行这样的覆盖处理之后，在具有发热体的加热炉内，将该覆盖处理后的钢构件加热到淬火温度，然后冷却。优选为，向上述淬火温度的加热过程中的至少一段时间的加热在真空或减压气氛中进行。上述覆盖处理可以在对钢构件的表面覆盖防渗碳剂或防脱碳剂之后进行。

本申请是申请日为2013年7月24日、申请号为201310314249.5、发明名称为钢构件的淬火方法的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种钢构件的淬火方法。

背景技术

对各种钢制件及以模具、工具为代表的钢制品等这样的钢构件进行淬火处理，淬火处理是将该钢构件加热到奥氏体组织的状态后、进行冷却的处理。并且，对于加热钢构件到淬火温度时的手段，利用以下方式：以导入到炉内的气氛气体为介质，向钢构件传递热量的对流加热；从各种射线源(发热体)向钢构件辐射红外线，通过电磁波加热的红外线加热(专利文献1～4)。

对流加热的情况具有以下优点：例如能通过加压气氛气体提高加热效率，缩短加热所需时间。另一方面，根据加热炉内的位置的不同，对流的气体的压力、方向在钢构件的表面的每个部位是不同的，在钢构件的各部位有产生温度不均匀(加热不均匀)的情况。另外，根据钢构件的形状，在其厚的部分与薄的部分之间有产生加热不均匀的情况。并且，当该加热不均匀明显时，在淬火冷却时钢构件会产生热处理变形。

红外线加热的情况下，因为不用向加热炉内导入气体就可以加热，所以也可以在真空中(包括在减压气氛下的情况)加热，这种情况有利于抑制钢构件的表面氧化等。

专利文献1日本特开2006-342377号公报

专利文献2日本特开平10-080746号公报

专利文献3日本特开平08-067909号公报

专利文献4日本特开昭61-253320号公报

在钢构件的淬火处理中，加热时的方法使用红外线加热有很多优点。但是，即使是一般被认为加热效率好的红外线加热，在具有发热体的加热炉内加热钢构件的情况下，得不到与其作用相符的加热效率，加热速度慢。特别是，作为射线源的发热体在升温之前(一般是到600℃左右之前)，从射线源辐射的红外线量少，该期间的加热速度就慢。

另外，红外线加热的情况下，因为利用的红外线具有方向性，所以根据在加热炉内的位置的不同，钢构件的与射线源相对的表面的角度不同，因此钢构件吸收的能量在表面的不同部位是不同的。其结果与对流加热的情况一样，有在钢构件的各部位产生加热不均匀的情况。并且，在加热模具等复杂形状的钢构件时，有时因为其形状导致厚的部分的温度、表面的凹部的温度低而产生加热不均匀。如上所述，该加热不均匀导致淬火冷却时的热处理变形。

此外，在钢构件的淬火处理中，被加热至淬火温度的钢构件接下来被冷却。并且，这时的冷却方法与上述的加热方法的种类无关，通常，或吹拂加压后的冷却气体来实施冷却，或浸入水、油、各种聚合物、盐等淬火剂中来实施冷却，或使用流动槽(日文：流動槽)来实施冷却。其中，使用冷却气体的方法具有提高速度的效果，根据与冷却气体接触方式的不同，在钢构件的各部位有产生冷却程度不同(冷却不均匀)的情况。另外，由于在钢构件的厚的部分、表面的凹部部分冷却速度慢，因此这也是冷却不均匀的主要原因。对此，即使利用能够比较均匀地对钢构件的表面进行冷却的浸入淬火剂的方法、采用流动槽的方法，也是同样的。并且，当冷却不均匀明显时，在冷却后的钢构件产生大的热处理变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢构件的淬火方法，该淬火方法能够缩短一系列的淬火工序的热处理周期(日文：ヒートサイクル時間)，且淬火后的热处理变形小。