CN101186992A - 渗氮淬火制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及渗氮淬火制品及其制造方法。本发明的课题是为了不产生铁或铁合金产生化合物层、而以更短时间来进行氮的渗透处理，达成所期深度的氮扩散层，之后进行淬火来获得有足够高硬度的硬化层。其解决手段：在容量4m3的炉内配置SPCC材料的被处理品，之后抽真空到100Pa为止才将氮气导入，恢复压力到1个大气压。接着将炉内升温到720℃，以氨气为4l/min的流量，氮气为1m3/h的流量，持续导入氨气及氮气。同时从排气口持续将使用过的气体排气。维持这样的条件经过20分钟过后，从炉内取出被处理品，立即投入到油温调整在80℃之油冷装置中，直到被处理品的温度成为150℃以下时才取出。之后将被处理品冷却到室温为止。
Description
技术领域
本发明是有关铁或铁合金的制品，也就是有关具备有预定浓度的氮扩散层、且施加过淬火处理的渗氮淬火制品及其制造方法。
背景技术
作为使氮渗透扩散到铁或铁合金的各种制品中之后进行淬火的淬火方法，已经提出了2个方案。
其中的一个例子为一种钢制零件表面硬化处理方法，该方法为：以Fe-N类的A1相变点，也就是以不到590℃的温度，对钢制零件进行弱气氛渗氮处理(气体碳氮共渗处理)过后，以590℃以上将该钢制零件加热到该钢所特有的不到A1相变点的温度范围，局部将氮的扩散层奥氏体(austenite)组织化，接着急速冷却，将该奥氏体组织改变成马氏体(martensite)组织来提高该扩散层的硬度，由下方来加强表面的铁-氮化合物层(日本专利文献1)。
依据该表面硬化处理方法，在最表面形成铁-氮化合物层，在其下层形成氮的扩散层，后者的氮扩散层存在共析相变，该共析温度(A1相变点)下降到590℃为止，故前述弱气氛渗氮处理之后，以590℃以上加热到作为对象的钢制零件所特有的A1相变点(723℃)以下的温度，则只有前述氮的扩散层会奥氏体化。因此，之后可以藉由急速冷却，只将表面的铁-氮化合物层正下方的氮扩散层马氏体化，不会让氮化合物层产生任何的金相组织变化，且在比氮扩散层更靠芯部侧不会产生马氏体相变，其意义是可以表示具有优异的用途。
但是，该日本专利文献1的技术中，使铁-氮化合物层形成在钢制零件的最表面，会存在该化合物层剥落的问题，对于存在该表面受到冲击可能性的用途则无法采用。另外，即使是没有受到冲击可能性的用途，从提高安全性的原则出发，仍最好是不具有存在这种剥落可能性的化合物，而又确保同等以上的表面硬度。
再者，检讨该日本专利文献1中的实施例，该硬度，表面为HV500左右，深度0.5μm处为HV320-330程度，深度1μm处为HV250左右，很难称得上依照目的达到足够的硬度。
其第二个例子是一种特殊淬火处理，该处理为：通过让氮渗透到碳钢的表层、使A1相变点下降来成为均匀的奥氏体组织，不过氮没有渗透的内部成为铁素体(ferrite)组织，这时候进行急速冷却，前述奥氏体组织则会成为马氏体组织且硬度升高，不过内部仍为铁素体组织(日本专利文献2)。
以下，更详细说明该日本专利文献2中的特殊淬火处理。
首先，在A1相变点(约723℃)以上且850℃以下的温度范围进行钢的加热，钢的基质为奥氏体或是奥氏体+铁素体的混合组织。在此，使氮渗透到钢的表面，表面层的A1相变点就会随着氮的渗透的进行而下降，A1相变点成为大约590℃。因此，表面层成为均匀的奥氏体组织，内部则保持奥氏体或是奥氏体+铁素体的混合组织状态。之后，渐渐冷却到A1相变点(约723℃)以下且650℃以上的温度范围，表面层仍然保持奥氏体组织，内部基质则变成铁素体组织。接着急速冷却，表面的奥氏体组织变化成马氏体，只有表面层充分硬化，内部的铁素体组织没有产生变化。
在该日本专利文献2中的记载中，有关表面的氮化合物层的形成并不明了，若考虑到在一部分中有“进行促使成为----马氏体组织这样的特殊淬火处理，形成氮化合物层”这样的记载这一点，似乎是与处理流程无法吻合的记载，不过却记述着在被处理碳钢的表层产生氮化合物层。
该日本专利文献2中的记载，只提到处理温度，除此之外之渗碳处理的手段则完全没有提到，所以该日本专利文献2中的发明，也许应该判断为尚未完成。如此必要的信息几乎都没有记载，所以正确的判断会有困难，于是根据本申请的申请人的经验和技术知识以及已经认定的技术来重新进行检讨，不得不判断为：以前述的处理温度，例如用氨气来进行处理，若不用特别方法来控制该浓度或处理时间的话，则形成该日本专利文献2中所示的0.2～0.3mm厚度的淬火层时，会产生氮化合物层。
而且，若是在被处理碳钢的表面形成铁-氮化合物层的话，则如同先前所述，会有剥离的问题，用于该表面会有受到冲击的可能性的用途并不适宜。另外，即使是没有立即受到冲击可能性的用途，在提高安全性的原则下，仍应该避免形成存在这种剥落可能性的化合物的淬火处理。
再者，在该日本专利文献2中，有关依据实施例所获得的淬火层的硬度等也没有记载，无法判断该方面的有效性。另外，该日本专利文献2中，对于Fe-C类，似乎是以若不是A1相变点以上氮就不会渗透扩散到钢中为前提的，这点也有疑问。
以上提案的淬火方法之外，还有提出了若干种有关不会随着淬火、且不会形成化合物层的渗碳处理方法。
其第一个例子是一种模具的氮化处理方法，该方法为：将作为处理对象的模具收纳在真空室内，在于室温状态下将内部保持在1.33×27Pa以下的条件下，将N2气体导入该真空室内，加热到400℃以上，再以CO2：4％、NH3：10％、其余：N2的比例将CO2、NH3以及N2导入该真空室内，将该真空室内增压调整到1.33×103～2.66×104Pa，进而升温到520℃程度，在该内部将前述作为处理对象的模具保持10小时来进行氮化处理(日本专利文献3)。
该氮化处理方法中，经过以上的处理过程，在作为处理对象的模具的表面形成厚度50μm以下的氮化合物层，确保其表面硬度为Hv600～900左右，另一方面，在氮化处理中的气体氛围组成中，将CO2抑制在4％，故在由氮化处理所形成的硬化层中几乎不形成化合物层。
因此，依据日本专利文献3的技术，只要经过氮化处理就有可能获得较高的硬度，这是因含有Cr的合金钢为被处理品之故，并不能表示是硬度方面特别优异的技术。另外，不会在该表层形成化合物层，因而不会有剥离的问题，这一点则称得上具有优异性，不过，如同前面所述的有50μm厚度的氮化硬化层，氮化处理就需要10小时的长时间：如以上所述，即使没有形成化合物层，该厚度仍需要这样长的时间，作为以淬火处理为前提的渗氮处理仍过长，而不得不说难以采用。
作为第二个例子及第三个例子，在氮化处理中不在表层形成化合物层的技术由日本专利文献4或专利文献5等提出。在日本专利文献4中的技术中，存在氮化处理时间太长的重大问题；在日本专利文献5中的技术中，存在必须要预先将母材的表面活性化的活性化处理、且之后的氮化处理时间也要4小时的长时间的问题。因而如论如何，以淬火处理为前提的渗氮处理，处理时间过长，又必须要过多的处理，而不得不说难以采用。
[专利文献1]日本专利特开平11-50141号公报
[专利文献2]日本专利特开平572520号公报
[专利文献3]日本专利特开平11-90611号公报(第3页左栏第32行～第50行)
[专利文献4]日本专利特开2000-334544号公报
[专利文献5]日本专利特开2001-99502号公报
发明内容
为了解决以上现有技术的问题，本发明的课题是提供具备有足够高的表面硬度的渗氮淬火制品，并且提供不会在铁或铁合金的被处理品、特别是不会在含碳率为0.45％以下的铁或铁合金的被处理品中产生化合物层，以更短的时间进行氮的渗透处理，又依照被处理品的性质或是依据用途上的需要，之后追加短时间的氮渗透扩散，接着进行淬火，具有硬度充分高于经过过去的氮化处理或渗碳氮化处理等的情况的硬化层，能够以最经济的方式来获得的制造方法。
本发明的第1项是具有氮扩散层且进行过淬火处理的渗氮淬火制品，所述氮扩散层在表层没有氮化合物层，并从表面到规定深度为止(根据目的来确定所要求的深度)，在0.05～6.90％的浓度范围内使氮固熔。
本发明的第2项是一种渗氮淬火制品的制造方法，将作为处理对象的铁或是铁合金的被处理品装入到密闭的炉内，接着导入不会对渗氮处理造成不良影响的气体，且在该气体的导入前后使该炉内升温到650～850℃的渗氮温度，又在使该被处理品升温至该渗氮温度之后，维持该渗氮温度，将氨气单独或是与不会对渗氮处理造成不良影响的气体一起、且控制成使氮气在0.05～6.90％的浓度范围内扩散到该被处理品中，导入到该炉内，进行渗氮处理，经过将该氮气从表面渗透扩散到该被处理品中之后，从该炉内取出该被处理品，急冷以进行淬火，从而，制造出本发明的第1项的渗氮淬火制品。
本发明的第3项是如本发明的第2项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，将所述被处理品装入到密闭的炉内后，将该炉内减压，形成规定的高真空状态之后，导入不会对渗氮处理造成不良影响的前述气体，以恢复到1个大气压的压力，并且，在该氮气的导入前后使该炉内升温到650～850℃的前述渗氮温度为止。
本发明的第4项是如本发明的第2项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，利用前述渗氮处理时间的长短，来调整前述被处理品中的氮的渗透深度。
本发明的第5项是如本发明的第3项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，利用前述渗氮处理时间的长短，来调整前述被处理品中的氮的渗透深度。
本发明的第6项是如本发明的第2项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉中将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态，以使已从表面渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步扩散。
本发明的第7项是如本发明的第3项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态，以使已经从表面渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步扩散。
本发明的第8项是如本发明的第4项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态，以使已经从表面渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步扩散。
本发明的第9项是如本发明的第5项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态，以使已经从表面渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步扩散。
本发明的第10项是如本发明的第2项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步深入扩散。
本发明的第11项是如本发明的第3项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步深入扩散。
本发明的第12项是如本发明的第4项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步深入扩散。
本发明的第13项是如本发明的第5项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮气进一步深入扩散。
本发明的第14项是如本发明的第2项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第15项是如本发明的第3项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第16项是如本发明的第4项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第17项是如本发明的第5项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第18项是如本发明的第2项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢所形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第19项是如本发明的第3项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢所形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第20项是如本发明的第4项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢所形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第21项是如本发明的第5项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢所形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第22项是如本发明的第6项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在于前述炉内形成规定的高真空状态、以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散之后，在导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体、将该炉内恢复压力之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第23项是如本发明的第7项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在于前述炉内形成规定的高真空状态、以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散之后，在导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体、将该炉内恢复压力之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第24项是如本发明的第8项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在于前述炉内形成规定的高真空状态、以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散之后，在导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体、将该炉内恢复压力之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第25项是如本发明的第9项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在于前述炉内形成规定的高真空状态、以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散之后，在导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体、将该炉内恢复压力之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第26项是如本发明的第10项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第27项是如本发明的第11项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第28项是如本发明的第12项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第29项是如本发明的第13项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
本发明的第30项是如本发明的第6项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散，之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第31项是如本发明的第7项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散，之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第32项是如本发明的第8项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散，之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第33项是如本发明的第9项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步扩散，之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第34项是如本发明的第10项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第35项是如本发明的第11项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第36项是如本发明的第12项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
本发明的第37项是如本发明的第13项所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮气进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
发明的效果
依据本发明的第1项的渗氮淬火制品，可提供具备有耐磨损性及耐蚀性都优异的高硬度的硬化层、且即使受到冲击也不容易使表层剥落的品质良好的渗氮淬火制品。
依据本发明的第2项的渗氮淬火制品的制造方法，在铁或铁合金的被处理品中，不产生化合物层地形成包含其全体的规定深度(厚度)的氮扩散层，通过对其进行淬火，能够极容易地实施表层的硬度为HV700以上的硬度的淬火。
一般，若不生成化合物层而只使氮固熔，最大也只获得HV200左右的硬度，因而提供有添加了铝(Al)或铬(Cr)的氮化用钢，然而，在本发明中，能够容易地实施不采用这些高价的材料而改用低廉的铁或铁合金、特别是采用低碳钢就能够获得同样的表面硬度的淬火。
另外，该渗氮处理是以比已有的气体渗氮或弱气氛渗氮处理还要高若干的温度进行处理，但若以获得同样厚度的氮扩散层为前提的话，则具有：其处理时间与已有的处理时间相比极大地缩短，例如为1/2.5～1/50左右的时间的优点。另外，与这些已有的处理相比，以大为减少的氨气使用量(顶多是1/16以下的程度)就能完成处理。
在该渗氮处理中，还能够通过适当地设定处理时间使氮扩散遍及被处理品全体，故若有必要，也能实施该处理，之后从前述温度开始，或由如后面所述，从将被处理品的温度下降到一定温度为止开始，进行急冷，藉此遍及全体实施淬火。
另外，在该渗氮处理中，如前面所述设定渗氮温度，且一面控制成使氮气在0.05-6.90％的浓度范围内扩散到被处理品中、一面导入氨气，以进行渗氮处理，因此，例如，即使在进行象使氮扩散到被处理品的全体中那样的较长时间的渗氦处理的情况下，也不会在表层产生有可能剥离的化合物层。总之，该渗氮处理无论时间的长短，均不会产生化合物层。另外，由于以这样的浓度来扩散氮气，因而藉由被处理品的淬火，能够充分提高所获得的硬度。
扩散到被处理品中的上述氮的浓度范围，虽确定为从“最外表面”到“规定深度”的范围的氮浓度范围，但从“离最外表面1μm深度的附近”起到“离最外表面规定的深度”为止的范围的氮浓度范围则更加重要，有必要使该范围的浓度落入到0.05～1.50％的范围内进行处理。由于从“离最外表面1μm深度的附近”朝向最外表面氮浓度的梯度急速上升，故如同前述，“从最外表面到规定深度的范围的氮浓度”上限值极端大到6.90％，而若将浓度控制在该范围内，则该上述从“离最外表面1μm深度的附近”起到“离最外表面规定的深度”为止的范围的氮浓度范围，就变成落在0.05～1.50％的范围内。此外，该范围的浓度，若控制在0.2～0.85％内的话，则能够进一步提高被处理品的淬火硬度。
氮向这种被处理品中的扩散浓度的调整，具体可以藉由调整渗氮处理的时间、导入炉内之氨气的每单位时间的量、以及渗氮温度来进行。此外，这与在被处理品中是否含有对于施加淬火处理具有贡献的各种添加元素无关。
再者，经过渗氮处理所形成的氮的扩散区域，由于其温度范围比Fe-C类钢奥氏体化温度范围降低130℃左右，故不必接着该渗氮处理进行从该处理温度、即650～850℃再度加热的处理，可以立即急冷，以便只将藉由渗氮处理所形成的氮的扩散层马氏体化，就能涵盖被处理品全体获得必要的深度、硬度的硬化层。此外，这时，在前述处理温度位于前述温度范围当中较高水平的情况下，变形减少，故当然可将前述被处理品的温度下降到可一度淬火的范围内的适当温度，进行均热处理，在此基础上进行急冷。另外，氮的扩散区域的Ms点比渗碳淬火高，淬火性好。
如此，依据本发明的第2项的渗氮淬火制品的制造方法，能够因应需求，从被处理品的表层到涵盖全体的必要的深度为止，形成高硬度的含氮马氏体，以形成耐磨损性及耐腐蚀性都优异的硬化层。另外，如同前述，经过渗氮处理所形成的氮的扩散区域，由于奥氏体化温度范围比Fe-C类钢的该温度范围低，因而淬火温度降低，结果是也能够寄望减少淬火变形。
渗氮淬火会有薰黑(sooting)或烧付未洗净的油，使最终表层成为问题的情形。另外，在弱气氛渗氮中，会在渗碳淬火之上受到前续工序中的加工油或防锈油的影响，造成氮化不良或最终表层不良的问题。针对此点，依据本发明的第2项的渗氮淬火制品的制造方法，只采用不会对氮等的渗氮处理造成不良影响的气体或氨气，所以没有薰黑的担心，又如前所述，因为是比弱气氛渗氮更高温的处理，所以被处理品的表面被活性化，不易受到前续工序的影响，结果是形成良好的最终表层。
依据本发明的第3项的渗氮淬火制品的制造方法，尽可能在排除炉内的空气之后，导入不会对氮气等的渗氮处理造成不良影响的气体来恢复压力，在该恢复压力前后使炉内升温到渗氮温度，之后导入氨气来进行渗氮处理，能够进行不含杂质的品质良好的渗氮淬火。此外，升温到渗氮温度是在导入前述气体进行恢复压力前后进行的，最早的升温时间点虽然可自由地选在导入该气体之前，不过如果在炉内减压的状态进行的话，则对被处理品的加热几乎仅是依赖辐射热而已，效率并不理想。当然，如果加热开始时间点提早，则具有可缩短全体的处理时间的优点。
依据本发明的第4项及第5项的渗氮淬火制品的制造方法，藉由调节渗氮处理的时间这样的极简单的操作，就能自由地调节对于被处理品的氮的渗透深度。另外，通过将渗氮温度控制在前述范围，且如同前述的方式来控制氨气的导入，可以形成深(厚)的氮扩散层，故即使需要较长的处理时间，仍不必担心会产生化合物层。此外，通过在前述渗氮时间的控制的基础上在前述温度范围内调节渗氦温度，可以更有效率地控制氮的渗透深度。
依据本发明的第6项～第9项的渗氮淬火制品的制造方法，在渗氮处理之后、急冷之前，一面维持渗氮温度一面将炉内减压，形成规定的高真空状态，保持适当时间，就能使渗透到该被处理品的氮气进一步扩散，效率良好地增加氮扩散层的厚度。另外，即使表层万一产生化合物的情况，也可以使该化合物扩散，而消除所产生的化合物。此外，为了维持淬火所形成规定的硬度，控制该扩散，使扩散到被处理品中的氮的浓度不低于0.05％。
依据本发明的第10项～第13项的渗氮淬火制品的制造方法，在渗氮处理之后、急冷之前，一面维持渗氮温度一面停止将氨气导入炉内，使该炉内形成几乎只由氮气等不会对渗氮处理造成不良影响的气体所组成的氛围，保持适当时间，借此，能够使渗透到该被处理品的氮气进一步扩散，效率良好地增加氮扩散层的厚度。另外，即使在表层万一产生化合物的情况下，也可以使该化合物扩散，而消灭所产生的化合物。此外，为了维持淬火所形成的规定的硬度，应该控制该扩散，使扩散到被处理品中的氮的浓度不低于0.05％。
依据本发明的第14项～第17项及第22项～第29项的渗氮淬火制品的制造方法，在急冷处理之前，插入由简单的操作进行的渗碳处理，可以容易又经济地获得根据需求的高硬度。
依据本发明的第18项～第21项及第30项～第37项的渗氮淬火制品的制造方法，在急冷处理之前，插入使用由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体的极短时间的渗碳处理，借此，可以容易又经济地获得根据需求的高硬度。
[实施方式]
本发明的渗氮淬火制品为具备有在表层没有氮化合物层、并从表面到规定深度为止在0.05～6.90％的浓度范围内使氮固熔的氮扩散层，并且进行过淬火处理；另外，该制造方法基本上是将作为处理对象的铁或是铁合金的被处理品装入到密闭的炉内，接着导入不会对渗氮处理造成不良影响的气体，且在该气体的导入前后使该炉内升温到650-850℃的渗氮温度，进而在使该被处理品升温到该渗氮温度后，维持该渗氮温度，将氨气单独或是与不会对渗氮处理造成不良影响的气体一起，且控制成使氮气在0.05～6.90％的浓度范围内扩散到该被处理品中，导入到该炉内，进行渗氮处理，将氮从表面渗透扩散到该被处理品中，在此基础上，从该炉内取出该被处理品，急速冷却以进行淬火。
作为淬火对象的被处理品的材料，如同前述，可用铁或各种的铁合金，不过特别是从几乎不含碳的铁材到含碳量为0.45％以下的铁合金皆适用。若碳的含量比率如以上所述，则其他成分的比率几乎不会造成问题。即使含有铝或铬、或者硅或镍等也无妨。重要的是如上所述的碳含量比率，超过该比率则达不到足够的硬度。
如前面所述，含有Cr等的高价材料也可以作为对象，不过能够用低价的铁材或低碳钢获得与用含有高价的Cr等的合金钢同样的表面硬度，这点则具有特色。
作为不会对前述渗氮处理造成不良影响的气体，适于采用氮气，也可以利用氢气等。除此之外，也能利用各种惰性气体。
前述氨气的导入应该在炉内保持清净的情况下进行。如同前述，被处理品装入炉内后，单是将氮气等的不会对渗氮处理造成不良影响的气体导入该炉内来排出空气，在此基础上，可以导入氨气。前述氨气的导入还必须在被处理品升温到前述渗氮温度之后才进行。这样被处理品的升温状态最好是尽可能均匀地进行。被处理品的均匀的升温状态，例如可以衡量被装入炉内的被处理品的量或加热时间等来判断。
或者，前述氨气的导入，也可以在被处理品装入炉内后，将该炉内减压以形成规定的高真空状态来清净化，之后，导入不会对如同前述的渗氮处理造成不良影响的气体来恢复压力到1个大气压为止，之后导入氨气。当然如同前述，必须在导入氨气之前先使被处理品升温至前述渗氮温度。
由前述减压所形成的规定的高真空状态，原则上应尽可能达到高标准，但考虑到费用对效果的关系，设定成适当的标准。具体地，例如为100Pa以下的程度较适当。
如同前面所述，前述氨气被控制成在0.05～6.90％的浓度范围使氮气扩散到前述被处理品中并导入。用来使被处理品中产生这样的结果的氮气导入炉内的方式，能够依据实验、经验来确定。基本上是由所获得的对于被处理品的处理结果来反馈，决定氨气导入炉内的方式。比较现实的是，对每种炉的形式作成几个模型，以此为标准暂时决定氨气的导入方式，根据处理结果来进行微调整。
此外，其他的用来在0.05～6.90％的浓度范围使氮气扩散到前述被处理品中之氨气的导入，也能以可测定炉内的状态之各种的指标为基准来进行控制。例如，也能以下述方式等来进行：测定残留在炉内的未分解的氨气的浓度，或者测定经分解而残留的氢的浓度，在这些各个残留浓度的情况下，由被处理品所形成的处理结果来反馈，决定形成这些各个残留浓度的氨气的导入方式。
另外，从前述被处理品的最外表面扩散到预定深度的氮的浓度，应该如同前述，成为0.05～6.90％的范围。以此方式，如前面所述，从“离最外表面1μm的深度附近”起到“离最外表面规定的深度”为止的范围的氮浓度范围落在0.05～1.50％的范围内，可以将藉由此后的淬火所获得的硬度提高到足够的高度，进而，如前面所述，可以避免被处理品产生化合物层。在前述被处理品中的从“离最外表面1μm的深度附近”起到“离最外表面规定的深度”为止的范围所扩散的氮气的浓度，若为0.2～0.85％内，则能够更加确实地提高被处理品的淬火硬度。
该被处理品中的氮气浓度的调整，如同前述，主要可以藉由适当地设定氨气导入炉内的方式，例如，适当地设定每单位时间的导入量来进行控制，不过除此之外，调整渗氮时间或渗氮温度也能有辅助性的控制。
此外，在导入这样的氨气等时，进行应该将炉内保持在规定气压的排气控制。通常是进行应该将炉内保持在1个大气压的排气控制。对此，如后面所述，再追加进行渗氮处理的情况下也是同样。
炉内的向渗氮温度的升温，如前面所述，应该在导入不会对氮气等的渗氮处理造成不良影响的气体前后进行，被处理品装入炉内完成之后随时都能开始。升温开始在该气体导入前后的哪一时间点是自由的，如同前述，在炉内减压的情况，在减压前、减压中、减压后的任何时间点开始是自由的。如同先前所述，将炉内减压过后、在用该气体来恢复压力之前开始升温的情况，几乎只能够依赖辐射热来加热，所以加热的效率并不高。
前述渗氮温度如同前述，在650～850℃的温度范围。该渗氮温度关系到氮的扩散的容易度，渗氮温度越高越能够以高速度来获得氮扩散层。因此，意味着越高则越好，不过超过850℃，则淬火后达不到HV700以上的硬度，所以以该温度为限。650℃为用来获得必要浓度的氮扩散层之下限。另外，也是用来以可允许的速度来获得必要扩散层的深度之下限，无论如何，该渗氮温度在渗氮处理中、在前述温度范围维持恒定。
渗氮时间，即，在依照如同前述的氨气导入条件所导入的氛围中置入被处理品的渗氮时间，可以对应于作为目标的渗氮深度来决定。若为前述的导入条件，即是在控制成使氮在0.05～6.90％的浓度范围扩散到该被处理品中的条件下，将氨气导入到炉内的话，则如同前述，无关时间的长短，不必担心在被处理品形成化合物层。
因此，在依据前述规定的条件或是范围分别决定氨气的导入方式及渗氮温度之后，以依照这些因素所决定的氮的渗透速度为前提来设定渗氮时间，就能自由地设定氮渗透深度。另外，若是以各前述条件内的氨气的导入方式且以前述范围的渗氮温度进行处理的话，则能以高速度来进行氮的渗透速度，故例如，被处理品为3～4mm左右的厚度的材料，即使在要求达到芯部的渗透扩散的情况下，短时间内仍能渗透扩散。
完成渗氮处理之后，如同前述，立即急冷以进行淬火。或者完成渗氮处理之后，一面将炉内维持在渗氮温度一面再度减压来形成规定的高真空状态，经一定的扩散时间保持该真空状态之后，急冷以进行淬火。或者完成渗氮处理之后，一面维持在渗氮温度一面停止将氨气导入炉内，使该炉内形成几乎只以氮气等的不会对渗氮处理造成不良影响的气体所形成的氛围，经一定的扩散时间保持该氛围之后，急速冷却来进行淬火。
通常，立即急冷来进行淬火也无妨。特别是欲使所渗透的氮进一步扩散到该被处理品的表层的情况，或者万一有产生若干化合物层的担心的情况，则在淬火前于该真空中进行扩散处理或是于前述氮气等的氛围中进行扩散处理较为适当。万一如同前述产生了若干的化合物层，也能在前述高真空中或是在前述气体氛围中使构成该化合物的氮扩散，将该化合物消灭。
以上的急冷，即使在只是利用前述氨气进行的渗氮处理的情况、及之后追加前述真空中的扩散处理或是前述气体中的扩散处理的情况之任何一种的情况下，这些的处理温度仍为在前述温度范围当中以高水平进行的情况，减少被处理品的变形，故也能使该温度下降到可一度淬火的一定温度，在均热处理的基础上，进行急冷。
此外，被处理品的急冷处理，在炉内已减压的情况下，则应该要考虑到导入不会对炉内的处理造成不良影响的气体来恢复压力之后取出被处理品，不会将污浊的空气导入到炉内等。或者此时也可以既施加将淬火室同样予以减压，而从炉内取出被处理品时不会将淬火室的空气等导入到该炉内等同样的考虑，又考虑同时在淬火室实现良好的淬火处理。
前述急冷进行到Ms点为止，之后逐渐冷却。本发明的实施过程中，如同前述，A1相变点下降到590℃左右为止，一方Ms点则上升，故淬火比较容易进行。该急冷所用的冷却剂，能依照一般的例子，采用水或油、或是将适当的聚合物淬火液混在水中来构成的冷却剂。如同前述，A1相变点下降，Ms点上升，因而即使空冷仍能在短时间冷却，有效性被认定。如此，前述被处理品的表层或是遍及全体的氮扩散区域，由奥氏体组织变化成马氏体组织，获得HV700以上的硬度。
此外，已知如前面所述，若氮渗透扩散到这样的材料中，则该扩散层的A1相变点会下降，若含氮浓度成为2％，则会下降到590左右。另外，也已知在渗透了氮的扩散区域中Ms点会上升。
因此，本发明以上的处理，在以650-850℃范围的温度来进行的渗氮处理的过程中，渗透扩散了氮的扩散区域，依据该含氮浓度而使A1相变点下降，在该渗氮处理的过程中，变化成奥氏体组织。另外，没有氮扩散的区域，维持铁素体组织，以前述温度范围的温度几乎不会奥氏体化。因而，可以经过前述急冷过程，来只使氮的扩散区域马氏体化，而获得必要的硬度。然后，Ms点上升，故急冷处理容易进行，又能以空冷来进行淬火。
另外，能够藉由这种本发明的渗氮淬火来使硬化层的硬度成为HV700以上。
此外，在希望进一步提高硬化层的硬度时，则可以在完成前述渗氮处理后，在从前述炉内将被处理品取出来进行急冷之前，插入取代前述氨气而导入渗碳性气体到该炉内来使碳渗透扩散的处理过程，或将该炉内减压来形成高真空状态，导入由不饱和碳化氢构成的渗碳性气体来使碳渗透扩散之处理工程。当然，也可以在这些的渗氮处理过程之前，追加插入使已在前述渗氮处理的过程扩散了的氮进一步扩散的真空中或氮气氛围中的处理过程。
前述渗碳处理，也可以在于前段的过程中先使氮渗透扩散到被处理品中来变换成Fe-N类，使A1相变点比Fe-C类还要降低，以将奥氏体区域扩张到低温侧，将渗碳性气体导入前述炉内来使碳渗透扩散，进而使碳渗透到渗氮区域来形成渗氮渗碳区域，之后急冷，使该区域进一步硬化而提高硬度。
若更加详细地描述，这些的处理以下述各种方式进行较适当。
首先，前者的渗碳处理为：在完成前述渗氮处理之后，例如采用丙烷气体来作为渗碳性气体，前述炉内仍然维持在前述渗氮温度，导入该丙烷气体来取代前述氨气，持续必要的时间，进而使碳渗透扩散到渗氮处理过的被处理品中。当然，之后的工序则如已经描述过的那样，从该炉内将被处理品取出，急速冷却以使从该被处理品的表面到一定的深度或芯部为止的渗氮渗碳区域硬化。
另外，后者的渗碳处理为：在完成前述渗氮处理之后，例如采用乙炔气体来作为前述不饱和碳化氢，炉内仍然维持在前述渗氮温度进行减压，一旦形成高真空状态之后，就将乙炔气体，以数秒到数十秒间的短时间喷射供应到炉内，接着进行一百几十秒时间的减压处理，反复适当的次数的循环，使碳进一步渗透扩散到渗氮处理过的被处理品。之后的工程，当然该情况也是如同已经描述的那样，从该炉内将被处理品取出，急冷以使从该被处理品的表面到一定的深度或是芯部为止的渗氮渗碳区域硬化。
(实施例1)
在容量4m3的炉内配置SPCC材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后导入氮气来恢复到1个大气压。用氮气恢复到1个大气压之后，以20分钟将炉内升温到720℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在720℃的炉内。此时，氨气以4l/min的流量导入，氮气则是以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内控制在1个大气压来进行的。氨气和氮气的上述导入及上述使用过的气体的排气及720℃的炉内温度，分别持续经过20分钟过后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置中，该被处理品的温度成为150℃以下时取出。之后，将该被处理品空冷到室温。
此后，针对以上的已处理品，进行显微镜观察及硬度试验。
显微镜观察则是用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来将该已处理品的观察面腐蚀来进行准备的。观察该观察面的结果，确认表层为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。此外，用3％硝酸浸蚀液来进行观察面的腐蚀处理时，硬化层仍为白色，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，而可以判为有充分的耐腐蚀性。
硬度试验是用维氏硬度(Vickers hardness)测试器，测定从表面到芯部侧的硬度分布。该结果，表面硬度为HV846，深度28μm的部位的硬度为HV500。若硬化层的厚度为直到该硬度成为HV500的部位为止的厚度，则该实施例1的被处理品，其该表面硬化层能够有28μm(以下相同)。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度的范围的氮浓度以外，最高的部位有0.70％。如同前述，该氮浓度不会产生化合物层。
以上的实施例之氨气的使用量为80l，虽达不到与该实施例同样的硬度，不过与用来获得同样厚度的硬化层的弱气氛渗氮或是气体渗氮相比，则使用量为1/37以下的程度，且处理时间也为1/4以下的程度的极短时间。运作成本因而大幅减低，又排出气体为氮气，故减少环境的负荷。
(实施例2)
在容量4m3的炉内配置SPCC材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后导入氮气来恢复到1个大气压。用氮气恢复到1个大气压之后，经22分钟将炉内升温到780℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在780℃的炉内。此时氨气是以8l/min的流量导入，氮气则是以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内控制在1个大气压来进行。氨气和氮气以上述各流量的导入、使用过的气体的排气及780℃的炉内温度持续经过30分钟后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置，该被处理品的温度成为150℃以下时才取出。之后将该被处理品空冷到室温。
此后，针对以上的已处理过的制品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面以进行准备时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。其结果，表面硬度为HV835，深度63μm的部位的硬度为HV500。其表面硬化层的深度能够有63μm。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的该氮浓度以外，最高的部位有0.80％。如同前述，即使该氮浓度也不会产生化合物层。
再者，此实施例的情况下的氨气的使用量为240l。与用来获得与该实施例同样的厚度(硬度低)的弱气氛渗氮或是气体渗氮相比，使用量则为1/12以下的程度，且处理时间也成为1/2.6以下的程度的极短时间。与实施例1同样，运作成本可大幅减低，又由于排出气体为氮气，故减少环境的负荷。
将该实施例2的已处理过的制品与实施例1的已处理过的制品作比较，虽相对于实施例1的720℃来讲氮气温度设定为高一些的780℃，但表面硬度仅略有减低。另外，相对于实施例1的4l/min来讲，氨气每单位时间的导入量设定为2倍的8l/min，又由20分钟到30分钟延长了10分钟的处理时间，但HV500的最大深度则成为2倍以上。若渗氮温度升高到超过720℃，则被认为有表面硬度减低的趋势，且被认为通过提高氨气的流量及延长时间有加深HV500的临界深度的趋势。
(实施例3)
在容量4m3的炉内配置SPCC材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后导入氮气来恢复到1个大气压。用氮气恢复到1个大气压之后，经18分钟将炉内升温到680℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在680℃的炉内。氨气以4l/min的流量导入，氮气则以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内保持在1个大气压来进行的。将氨气和氮气以上述各流量的导入、使用过的气体的排气及680℃的炉内温度持续经过30分钟过后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置中，该被处理品的温度成为150℃以下时才从该油冷装置取出。之后，将该被处理品空冷到室温。
此后，针对以上的已处理过的制品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面以进行准备时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。其结果，表面硬度为HV762，深度26μm的部位的硬度为HV500。其表面硬化层的深度能够有26μm。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的该氮浓度以外，最高的部位有0.68％。即使该氮浓度，如同前述，当然仍不会产生化合物层。
再者，本实施例的情况下的氨气的使用量为120l，与用来获得与该实施例同样的厚度(硬度低)的弱气氛渗氮或是气体渗氮相比的结果为1/25的程度，与实施例1的使用量同样，为极少的使用量。
将本实施例3的已处理过的制品与实施例1的已处理过的制品相比，则由720℃降低40℃来设定处理温度，另外，由20分钟到30分钟延长了10分钟的处理时间，结果，虽表面硬度成为HV762，有足够的硬度，不过成为远远低于实施例1的结果。每单位时间的氨气的导入流量为同样的设定，不过时间延长了10分钟，所以总量成为1.5倍，由该结果及实施例2的结果来看，得知渗氮温度为720℃程度，不过即使表面硬度方面，由加深HV500的临界深度的观点出发，则仍为相当良好的温度。
(实施例4)
在容量4m3的炉内配置SPCC材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后，导入氮气来恢复到1个大气压。用氮气恢复到1个大气压之后，以19分钟将炉内升温到700℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在700℃的炉内。氨气以8l/min的流量导入，氮气则以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内控制在1个大气压来进行。将氨气和氮气的以上述各流量的导入、使用过的气体的排气及700℃的炉内温度持续经过30分钟过后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置，该被处理品的温度成为150℃以下时才取出，之后，空冷到室温。
此后，针对以上的已处理过的制品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面以进行准备时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。结果，表面硬度为HV813，深度58μm的部位的硬度为HV500，其表面硬化层的深度能够有58μm。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度的范围的该氮浓度以外，最高的部位有0.78％。即使该氮浓度，如同前述，仍不会产生化合物层。
再者，此实施例的情况下的氨气的使用量为240l，与用来获得与该实施例同样的厚度(硬度低)的弱气氛渗氮或是气体渗氮相比，与实施例2的使用量同样，成为极少的使用量。
将本实施例4的已处理过的制品与实施例1的已处理过的制品相比，则渗氮温度相对于720℃来讲设定为低20度的程度的700℃，表面硬度降低一些为HV813。该硬度为比作为实施例3的渗氮温度680℃的结果的HV762还高出很多的值。将上述实施例3的结果及前述实施例2的结果予以检讨，则渗氮温度720℃附近为所获得被处理品的表面硬度的峰值，即使成为比该峰值还要高的温度或还要低的温度，能够判断为表面硬度有逐渐降低的趋势。
另外，HV500的临界深度，在本实施例4中为58μm，渗氮时间比20分钟的实施例1长10分钟，成为2倍以上的深度。相同渗氮时间的实施例2为63μm，虽成为本实施例4的增加8％程度的深度，不过这被认为是与渗氮温度高出80度左右有关系。对这些作检讨，则得知越是温度升高并且时间增长，则HV500的临界深度越是加深。若越是超过限度来提高温度的话，则表面硬度越是降低，所以HV500的临界深度被认为是在所允许的温度范围内控制时间来获得较为适当。
(实施例5)
在容量4m3的炉内配置S45C材料的被处理品(厚度3.2mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后，导入氮气来恢复到1个大气压。用氮气恢复到1个大气压之后，以23分钟将炉内升温到800℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在800℃的炉内。氨气以8l/min的流量导入，氮气则以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内控制在1个大气压来进行的。将氨气和氮气以上述各流量的导入、使用过的气体的排气及800℃的炉内温度持续经过30分钟过后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置，该被处理品的温度成为150℃以下时才取出。之后将被处理品空冷到室温。
之后，针对以上的已处理过的制品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面已进行准备时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在其最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。结果，表面硬度为HV752，芯部也是HV752，成为全体硬化状态。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的该氮浓度以外，最高的部位则有0.82％。如同前述，即使该氮浓度仍不会产生化合物层。
进而，此实施例的情况下的氨气的使用量为240l，不过无法利用弱气氛渗氮或是气体渗氮等来实现这种全体硬化，所以视同超出可以比较的水平。
将本实施例5的已处理过的制品与实施例1～4的已处理过的制品相比，则更明了所获得的被处理品的表面硬度以720℃的渗氮温度为峰值，朝向比该峰值还要高温的方向及还要低温的方向的任何一个都会降低，且明了若进一步升高温度，则即使相同处理时间仍能够更加深的HV500临界深度。得知若将温度上升到800℃，则以8l/min导入氨气，经过30分钟的处理时间，就能够将氮扩散到3.2mm厚度的被处理品的芯部，能够以高速度来使氮扩散。另外，明了即使以800℃的温度进行30分钟的渗氮处理，仍如前述不会产生化合物层，若每单位时间的氨气的导入量设定为8l/min，则即使此温度仍不会产生化合物层。
(实施例6)
在容量4m3的炉内配置S45C材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后，导入氮气来恢复到1个大气压。用氮气恢复到1个大气压之后，以19分钟将炉内升温到700℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在700℃的炉内。氨气以8l/min的流量导入，氮气则以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内保持在1个大气压来进行。将氨气和氮气以上述各流量的导入、使用过气体的排气及700℃的炉内温度持续经过30分钟过后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置中，该被处理品的温度成为150℃以下时才取出。之后将被处理品空冷到室温。
此后，针对以上的已处理品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面已进行准备时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。结果，表面硬度为HV742，深度48μm的部位的硬度为HV500，其表面硬化层的深度能够有48μm。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的该氮浓度以外，最高的部位有0.77％。如同前述，即使该氮浓度仍不会产生化合物层。
进而，此实施例的情况下的氨气的使用量为240l，与用来获得与该实施例同样的厚度的硬化层(硬度低)的弱气氛渗氮或是气体渗氮相比，与实施例1的使用量同样，成为极少的使用量。
将本实施例6的已处理过的制品与实施例1～5的已处理过的制品相比，则更加明了先前所述的情况，并且明确材料的含碳量与处理结果的关系。实施例4及本实施例6都以相同的条件来处理，形成为所获得被处理品的表面硬度及HV500临界深度，都是实施例4较为优异，实施例6则劣化的结果。认为实施例6的被处理品的含碳量为0.45％，而由该含量的多少导出此结果。
(实施例7)
在容量4m3的炉内配置SPCC材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后导入氮气来恢复到1个大气压。用氮气来恢复到1个大气压之后，经21分钟将炉内升温到750℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在750℃的炉内。氨气以4l/min的流量导入，氮气则以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内保持在1个大气压来进行的。将氨气和氮气以上述各流量的导入、使用过气体的排气及750℃的炉内温度持续经过30分钟过后，停止导入氨气及氮气，关闭排出口，再度用油旋转泵经过20分钟将该炉内抽真空，减压到100Pa。接着，以22kPa的喷出压力将乙炔气体以10秒钟喷射供应到炉内，再接着持续140秒钟的炉内减压成100Pa的真空状态的抽真空，反复这样的循环8次。之后，导入氮气来将该炉内恢复到1个大气压的压力，才从该炉内将该被处理品取出，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置中，该被处理品的温度成为150℃以下时取出，之后空冷到室温。
此后，针对以上的已处理过的制品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。结果，表面硬度为HV920，深度78μm的部位的硬度为HV500，该表面硬化层的深度能够有78μm。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的该氮浓度以外，最高的部位有0.70％。如同前述，即使该氮浓度仍不会产生化合物层。
本实施例7的结果，得知表面硬度为HV920，与只渗氮处理之后就进行急冷的实施例1～6当中表面硬度最高的实施例1的表面硬度相比，仍大约高出74的程度，藉此可以同时实现高速形成深的硬化层及较高的表面硬度的两者。另外，在本实施例中，为了要同时实现而追加的处理，则为20分钟的渗碳处理，更详细地说，则是喷射供应10×8＝80(秒)(1分20秒)的乙炔、及追加140×8＝1120(秒)(18分40秒)的真空中的扩散处理，时间上的延长方面、渗碳性气体的追加方面，对于经济上的负担增加极小。
另外，例如将本实施例7与一般的渗碳氮化处理作比较，有关同样的被处理品，即使是一般的渗碳氮化处理，仍能获得相同程度厚度的硬化层，不过获得相同程度的硬度则会有困难；另外，处理时间也增多的情况，需要实施例7的处理时间的5倍以上。进而，所使用的气体并不一定相同，所以不容易作比较，在一般的渗碳氮化处理中，使用压倒性地多于该实施例7的气体使用量的使用量，费用上负担太大。即，依据本实施例4，能够以比一般的渗碳氮化短1/5以下的时间达到以经济方式获得高硬度的硬化层。
(实施例8)
在容量4m3的炉内装入SPCC材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后，一面导入氮气来恢复气压一面开始该炉内的升温，以21分钟升温到750℃。进而，经过20分钟后，将氨气与氮气一起持续导入到维持在750℃的炉内。氨气以6l/min的流量导入，氮气则以1m3/h的流量导入。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内控制在1个大气压来进行的。将氨气和氮气以上述各流量的导入、使用过的气体的排气及750℃的炉内温度持续经过30分钟过后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到65℃的油冷装置中，经过15分钟之后，该被处理品的温度成为150℃以下时才取出。之后空冷到室温。
此后，针对以上的已处理过的制品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面已进行准备时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。结果，表面硬度为HV709，深度55μm的部位的硬度为HV500，其表面硬化层的深度能够有55μm。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的该氮浓度以外，最高的部位有0.78％。
另外，参考表面硬化层的氮浓度与硬度的关系，则除了从最外表面到1μm深度为止的范围的氮浓度以外的最高氮浓度(即0.78％)的部位的硬度为HV709，氮浓度成为若低于该最高浓度则硬度逐渐增加，若氮浓度成为0.63％，则该部位的硬度成为HV786，达到最高。氮浓度低于该浓度时，则逐渐减低硬度，氮浓度成为0.17％时，则该部位的硬度成为HV214。
本实施例8的结果，表面硬度为HV709，与实施例1相比，表面硬度降低137左右，不过表面硬化层的深度与实施例1相比，成为27μm左右的深度的结果。这是以渗氮温度大约高出30℃，且渗氮时间大约长出10分钟的时间来进行的结果，证实是由实施例1～7的结果来推定的现象。即，所获得的被处理品的表面硬度，以720℃的渗氮温度为峰值，朝向比该峰值还要高温的方向及还要低温的方向的任何一个都会降低、通过提高渗氮温度，即使相同处理时间仍能更加深HV500临界深度等。即使本实施例8仍不会产生化合物层，故以本实施例8的渗氮温度(750℃)、以每单位时间的氨的导入量，如同前面所述，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的氮浓度之外，最高部位有0.78％，明显不会产生化合物层。
进而，以上实施例中的氨气的使用量为180l，与用来获得既低于该实施例的硬度且厚度又薄的硬化层的弱气氛渗氮或是气体渗氮相比，是1/16左右以下，且处理时间也成为1/2.5左右以下的极短时间。运作成本因而能够大幅减低，进而，由于排出气体为氮气，故减少环境的负荷。
另外，检讨表面硬化层的氮浓度(除了以上所示的从最外表面起1μm深度的范围以外的部位的浓度)与硬度的关系，氮浓度超过0.63％则硬度开始减低，故配合其他的实施例来考虑，氮浓度超过1.50％则成为低于实用的硬度。另外，氮浓度低于0.63％则表面硬化层的硬度开始减低，0.17％时则如同前述，硬度成为HV214，配合其他的实验例来考虑，氮浓度下滑0.05％则会低于实用的硬度。即，从被处理品的“离最外表面1μm深度的附近”起到“离最外表面规定的深度”为止的范围的氮浓度被认为其上限值为1.50％，下限值则为0.05％。此外，如同前面所述，控制被处理品中的“最外表面”到“规定深度”为止的范围的氮浓度，使其上限值成为6.90％，使下限值成为0.05％，借此达到上述结果。另外，在这样的上限值的范围中可以避免产生化合物的问题。
(实施例9)
在容量4m3的炉内配置SPCC材料的被处理品(厚度2.3mm)，接着用油旋转泵，经过20分钟抽真空，将该炉内减压到100Pa，之后，导入氮气来恢复到1个大气压。恢复到1个大气压之后，停止导入氮气。之后，以21分钟将炉内升温到750℃。进而，经过20分钟后，将氨气以8l/min的流量持续导入到维持在750℃的炉内。此外，同时从排气口持续排出使用过的气体。该排气是将炉内保持在1个大气压来进行的。将氨气以该流量的导入、使用过的气体的排气及750℃的炉内温度持续经过30分钟过后，从炉内取出该被处理品，立即投入到油温调整到80℃的油冷装置中，该被处理品的温度成为150℃以下时才取出。之后该被处理品空冷到室温。
此后，针对以上的已处理过的制品，进行与实施例1同样的观察及试验。
用腐蚀液(硝酸浸蚀液)来腐蚀该已处理过的制品的观察面已进行准备时，与实施例1同样，用5％硝酸浸蚀液才会看见含氮马氏体，所以能够判为耐腐蚀性良好。另外，显微镜所观察的结果，在表层中确认为马氏体组织，不过并未看到在该最表面有化合物层的存在。
硬度试验是用维氏硬度测试器，进行与实施例1同样的测定。结果，表面硬度为HV790，深度50μm的部位的硬度为HV500，其表面硬化层的深度能够有50μm。此外，表面硬化层的氮浓度，除了从最外表面到1μm深度为止的范围的该氮浓度以外，在最高的部位为0.63％。如同前述，以此氮浓度不会产生化合物层。
进而，本实施例的情况的氨气的使用量为240l，与用来获得与该实施例同样厚度的硬化层(硬度低)的弱气氛渗氮或是气体渗氮相比，与实施例1的使用量同样，成为极少的使用量。
将本实施例9的已处理过的制品与实施例1～5的已处理过的制品相比，确认符合先前所述过的趋势，不过表面硬度及硬化层深度的值比氮气和氨气同时导入的各实施例低一些。如此，表面硬度及硬度层深度的值变低，并不是因为在以氨气单独进行处理的情况下的一般性的结果，若与此处没有示出的多数个实施例进行比较检讨，利用渗氮温度与导入流量的组合，也会有产生超过与氮气组合的方式的结果的情况。此外，无论如何，该实施例8的情况下，表面硬度及硬化层的深度仍然在实用上达到足够的标准，若与过去的弱气氛渗氮或气体渗氮进行比较的话，则充分地超过该标准。
Claims (37)
1.一种渗氮淬火制品，其特征为：具备有在表层没有氮化合物层、从表面到规定深度为止在0.05-6.90％的浓度范围内使氮固熔的氮扩散层，且进行过淬火处理。
2.一种渗氮淬火制品的制造方法，其特征为：
将作为处理对象的铁或铁合金的被处理品装入到密闭的炉内，接着导入不会对渗氮处理造成不良影响的气体，并且在该气体的导入前后使该炉内升温到650-850℃的渗氮温度，进而，在使该被处理品升温到该渗氮温度之后，维持该渗氮温度，将氨气单独或是与不会对渗氮处理造成不良影响的气体一起、且以控制成使氮在0.05-6.90％的浓度范围内扩散到该被处理品中的方式导入到该炉内，进行渗氮处理，在将该氮从表面渗透扩散到该被处理品中的基础上，从该炉内取出该被处理品，急冷以进行淬火，借此制造出权利要求1所述的渗氮淬火制品。
3.如权利要求2所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，将前述被处理品装入到密闭的炉内之后，将该炉内减压，成为规定的高真空状态，之后，导入不会对前述渗氮处理造成不良影响的气体以恢复到1个大气压，并且在该气体的导入前后使该炉内升温到650-850℃的前述渗氮温度。
4.如权利要求2所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，利用前述渗氮处理时间的长短来调整前述被处理品中的氮的渗透深度。
5.如权利要求3所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，利用前述渗氮处理时间的长短来调整前述被处理品中的氮的渗透深度。
6.如权利要求2所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态以使已从表面渗透扩散到该被处理品中的氮进一步扩散。
7.如权利要求3所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态以使已从表面渗透扩散到该被处理品中的氮进一步扩散。
8.如权利要求4所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态以使已从表面渗透扩散到该被处理品中的氮进一步扩散。
9.如权利要求5所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，一面维持前述渗氮温度一面将该炉内减压，形成规定的高真空状态以使已从表面渗透扩散到该被处理品中的氮进一步扩散。
10.如权利要求2所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮进一步深入扩散。
11.如权利要求3所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮进一步深入扩散。
12.如权利要求4所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮进一步深入扩散。
13.如权利要求5所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，停止导入前述氨气，一面维持前述渗氮温度一面在该炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到该被处理品中的氮进一步深入扩散。
14.如权利要求2所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
15.如权利要求3所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
16.如权利要求4所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
17.如权利要求5所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
18.如权利要求2所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
19.如权利要求3所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
20.如权利要求4所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
21.如权利要求5所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在从前述炉内将前述被处理品取出进行急冷之前，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
22.如权利要求6所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体，将该炉内恢复压力，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
23.如权利要求7所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体，将该炉内恢复压力，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
24.如权利要求8所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体，将该炉内恢复压力，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
25.如权利要求9所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，导入不会对渗氮处理及渗碳处理造成不良影响的气体，将该炉内恢复压力，之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
26.如权利要求10所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
27.如权利要求11所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
28.如权利要求12所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
29.如权利要求13所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散之后，代替前述氨气，向该炉内导入渗碳性气体，使碳渗透扩散。
30.如权利要求6所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
31.如权利要求7所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
32.如权利要求8所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
33.如权利要求9所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成规定的高真空状态以使从表面渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步扩散之后，将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
34.如权利要求10所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
35.如权利要求11所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
36.如权利要求12所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
37.如权利要求13所述的渗氮淬火制品的制造方法，其中，在前述炉内形成只由不会对渗氮处理造成不良影响的气体构成的氛围，以使渗透扩散到前述被处理品中的氮进一步深入扩散，之后，将该炉内减压以形成高真空状态，并且将由不饱和碳化氢形成的渗碳性气体导入到减压了的炉内，使碳渗透扩散。
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