[發明專利]高頻加熱裝置的冷卻裝置

有效

• 申請號: 201010253906.6
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN102242244A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 渡邊弘子;巳之上潤二;宇田川彰
• 申請（專利權）人: 富士電子工業株式會社
• 主分類號: C21D1/10
• 分類號: C21D1/10;C21D1/42
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;劉春成

技術領域

本發明涉及對長條狀的被加熱物進行移動淬火的高頻加熱裝置所具備的冷卻裝置。

背景技術

淬火前的鋼鐵材料(被加熱物)呈現為稱作鐵素體(ferrite)及珠光體(pearlite)的金屬組織。淬火是指對鋼鐵材料進行加熱使其從珠光體變化(相變)為奧氏體(austenite)，之后進行冷卻使其從奧氏體變化(相變)為馬氏體(martensite)的過程。

對鋼鐵材料進行淬火時，將加熱至淬火溫度(奧氏體相變溫度，稱為A1相變點，約攝氏730℃以上)的鋼鐵材料急冷到約攝氏250℃。于是，開始進行從奧氏體向馬氏體的相變。然后，在該溫度以下使鋼鐵材料慢冷。由此，鋼鐵材料內的奧氏體能夠良好地相變為馬氏體，并且，能夠防止淬裂。即，淬火后的鋼鐵材料能夠得到良好的強度。

但是，這種理想的操作比較困難，因此，實際上多采用將加熱至淬火溫度以上的鋼鐵材料急冷到攝氏500℃左右(臨界溫度)，在攝氏500℃以下慢冷的方法。即，需要將加熱到淬火溫度以上的鋼鐵材料急冷到臨界溫度，且能夠在臨界溫度以下慢冷的冷卻裝置。

發明內容

在現有的實施移動淬火的高頻加熱裝置中，存在例如日本國特開平11-140536號公報中公開的那樣的裝置。同一公報中的高頻淬火裝置的冷卻裝置不能夠變更冷卻液的噴射量。因此，在同一公報中記載有通過是否噴射冷卻液來調整冷卻速度的情況。例如，熟練者通過憑感覺調整冷卻液的噴射時間等，進行鋼鐵材料的溫度調整。由此，在采用了同一公報中公開的冷卻裝置的高頻淬火裝置中，如果不依賴熟練者的感覺，就難以使鋼鐵材料內的奧氏體的殘余量減少，進而難以防止鋼鐵材料從奧氏體向馬氏體相變時的開裂。

另外，在同一公報中也進行了公開，在實施移動淬火的高頻淬火裝置中，冷卻裝置與加熱裝置相鄰配置。因此，從冷卻裝置大量地噴射冷卻水時，其一部分有可能向加熱裝置側飛散，沿著鋼鐵材料將正在被加熱升溫的部位冷卻，使該部位的溫度降低。

進而，冷卻裝置是環狀結構時，從鋼鐵材料的上側噴射的冷卻水沿著鋼鐵材料的表面向下側移動，阻礙從鋼鐵材料的下側噴射的冷卻水噴射到鋼鐵材料的下側。其結果是，被加熱物20周圍的冷卻不均勻，導致螺旋狀痕跡(ぁとかた)的產生。

于是，本發明的目的在于提供一種能夠將感應加熱的長條狀的被加熱物良好地冷卻的高頻加熱裝置的冷卻裝置。

為解決上述課題，本發明的第一方面提供一種具有加熱導體和冷卻裝置的高頻加熱裝置的冷卻裝置，其在實施淬火時，冷卻裝置沿長條狀的被加熱物的長度方向與加熱導體相鄰配置，冷卻裝置與加熱導體一起沿被加熱物的長度方向相對于被加熱物進行相對移動，冷卻裝置包括具有多種冷卻液噴射模式的冷卻液噴射部，冷卻液噴射模式至少包括強烈地噴射冷卻液對被加熱物進行急冷的第一模式、較弱地噴射冷卻液對被加熱物進行慢冷的第二模式。

在本發明的第一方面中，冷卻裝置包括具有多種冷卻液噴射模式的冷卻液噴射部，因此，通過適當地選定冷卻液噴射模式，就能夠對因被感應加熱而升溫了的部位適當地進行冷卻。

冷卻液噴射模式至少包括強烈地噴射冷卻液對被加熱物進行急冷的第一模式、較弱地噴射冷卻液對被加熱物進行慢冷的第二模式，因此，通過區分使用第一模式和第二模式，能夠良好地實施被加熱物的淬火。

從被加熱物的上側向下側移動的冷卻水，利用第一模式，通過冷卻液強烈地噴射而被吹飛。其結果是，低溫的冷卻水也與被加熱物的下部接觸，與被加熱物進行熱交換。由此，被加熱物的周圍的冷卻均勻，能夠防止螺旋狀的痕跡的產生。

也能夠具備多個第二模式。即，也可以在利用第一模式對被加熱物進行急冷后，以多個第二模式進行慢冷。

對于本發明的第二方面，其第一模式為將升溫到淬火溫度的被加熱物急冷到規定溫度區域的噴射模式，第二模式為將利用第一模式冷卻到規定溫度的被加熱物進一步慢冷到低溫度區域的噴射模式。

在本發明的第二方面中，能夠將升溫到淬火溫度的加熱部位利用第一模式急冷到規定溫度區域。之后，能夠利用第二模式花費時間進一步冷卻到低的溫度。即，適當選定由第一模式所急冷到的規定溫度區域，另外也適當選定由第二模式所慢冷到的溫度，由此，能夠對感應加熱后的被加熱物良好地冷卻。

對于本發明的第三方面，利用第一模式被冷卻到的規定溫度為攝氏500℃附近的溫度。