Matthias Rink 著 - Ipsen International GmbH
多くの熱処理工程（焼入れや高周波焼入れなど）において、マルテンサイト組織への変態は重要な役割を担っています。この変態が硬度上昇の原因となります。このマルテンサイト変態を達成するために、部品/バッチは焼入れ温度（通常850-900℃）から（通常）60-80℃の温度まで急速に急冷されなければなりません。急冷に要する時間は、材料の化学組成（合金元素の割合）と部品の大きさによって異なります。
簡単に言えば、合金元素の含有量が多くなると、マルテンサイト変態（martensitische umwandlung）と同様に焼入れに時間がかかるようになるのです。これに対応する冷却曲線を図1に示します（急冷[schnell kühlung]）。しかし、急冷が長く続くとマルテンサイト変態は起こりません。その代わり、フェライト/ベイナイト（ferritisch/bainitische）組織が形成され、必要な硬度値を達成することができなくなります。この理由は、合金元素の含有量が低すぎるか（材料も間違っている可能性があります）、部品やバッチのサイズ/密度が変わっている可能性があります。大きな部品や重い部品は熱容量が大きいので、熱を急冷剤（通常、油、塩、ガス）に移すのに長い時間が必要である。図1 (徐冷[langsame kühlung])。
層が多く、部品表面が広いバッチの場合、急冷剤はバッチ内を流れる際に加熱される。しかし、焼入れ油が温かくなると、熱が伝わりにくくなるため、上層の部品の焼入れ処理が遅くなる。この場合、下層（冷たい油で硬度が高い）から上層（温かい油で硬度が低い）に硬度値の分布が偏ることがある。
これを解決するためには、所望の組織および/またはバッチ全体にわたって要求される均一な硬度値を達成するために、急冷効果を高める必要があります。しかし、ほとんどの場合、油浴自体の設計（油の容量と深さ）と油の品質を変えることができないため、唯一の可能性は油浴循環装置の速度を変えること（この場合は速度を上げること）です。従来型の既設炉では、油循環速度の選択肢は3つしかない。
- 発行部数なし
- 低速循環（約750U/min）
- 高速循環（約1200U/min）
また、オイル循環用のモーターは通常、比較的低出力（約2.5kW）である。
大幅な改善を実現するために、Ipsen は Super Quench を開発しました。® オイルバス設計。スーパークエンチは、オイルがガイドチャンネルを通り、チャージの中を下から上へと流れる、少し深めのオイルバスです。バッチ下の案内流路は、バッチ底面積に正確に対応する見当で終わっているので（図2、3参照）、急冷油はバッチの中を均一に流れ、無駄に横を通り過ぎることがないことが保証できます。
オイルバス循環機のモーター定格も1台あたり7.5kWと大幅にアップしています。増加したモーター出力に加えて、循環速度は連続的に1500 rpm（短時間でも1800 rpm）まで調整することができ、最適な焼入れ速度をIpsen Carb-o-Profでセグメントごとにプログラムすることができます。® 各コンポーネント/バッチで4個。
スーパークエンチを使用する場合でも、焼入れは（部品の硬度要求を達成するために）必要なだけ速く、しかしできるだけゆっくりと行う必要があります（避けられない熱による応力を回避し、したがって歪みを最小にするために）。
既に述べたように、スーパークエンチの使用により、バッチを通過する油の流量が増加し、同時にバッチ断面における流量が均一化されます（図5参照）。
つまり、比較的低合金鋼の部品にマルテンサイト硬化を施すことができる一方、バッチの最上層に良好な結果を得ることができます（従来の焼入れ槽では3～4層しか装入できなかったものが、現在は5～6層になっています）。まさにこの可能性が、炉システムのスループットを高め、生産性を著しく向上させるのです。
要約すると、Ipsen SuperQuench を使用することにより、焼入れ強度と焼入れの均一性の両方を高めることができ、均一性が改善されたより良い焼入れ結果となり、おそらく生産性の向上にもつながると言えるでしょう。オイル循環モーターの速度が可変なため、処理される部品の硬度値を最適化し、歪みを最小限に抑えることができます。周波数変換器と適切なプログラミングにより、オイルバス循環機のモーター出力が高いにもかかわらず、焼入れ槽の総エネルギー要件がさらに低くなっています。
スーパークエンチシステムが提供するチャンバー炉の様々なオプションについて、お客様が正しい選択ができるよう、より詳細にアドバイスさせていただきます。詳細については、以下までお気軽にお問い合わせください。 marketing@ipsen.de.
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