JP2000219955A - マルエージング鋼のガス窒化処理方法 - Google Patents
マルエージング鋼のガス窒化処理方法Info
- Publication number
- JP2000219955A JP2000219955A JP11023572A JP2357299A JP2000219955A JP 2000219955 A JP2000219955 A JP 2000219955A JP 11023572 A JP11023572 A JP 11023572A JP 2357299 A JP2357299 A JP 2357299A JP 2000219955 A JP2000219955 A JP 2000219955A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- treatment
- nitriding
- maraging steel
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄くて表面硬度の高い窒化層を時効処理と同
時に、均一でしかも化合物層を生成させることなく短時
間で形成することができるマルエージング鋼のガス窒化
処理方法を提供する。 【解決手段】 マルエージング鋼からなる被処理物に固
溶化処理を施した後、Ｈ2ＳガスおよびＮＨ3ガスを含む
雰囲気中で４８０℃の処理温度への加熱を開始し、処理
温度に昇温してから、４０分経過した時点でＨ2Ｓガス
をＣＯ2ガスに切り替え、ＮＨ3ガスと共にＣＯ2ガスを
６０分供給して、時効処理と同時に、Ｈ2Ｓにより活性
化させた被処理物の表面に薄い窒化層を均一に生成させ
る。
時に、均一でしかも化合物層を生成させることなく短時
間で形成することができるマルエージング鋼のガス窒化
処理方法を提供する。 【解決手段】 マルエージング鋼からなる被処理物に固
溶化処理を施した後、Ｈ2ＳガスおよびＮＨ3ガスを含む
雰囲気中で４８０℃の処理温度への加熱を開始し、処理
温度に昇温してから、４０分経過した時点でＨ2Ｓガス
をＣＯ2ガスに切り替え、ＮＨ3ガスと共にＣＯ2ガスを
６０分供給して、時効処理と同時に、Ｈ2Ｓにより活性
化させた被処理物の表面に薄い窒化層を均一に生成させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルエージング鋼
の熱処理技術に係わり、例えばマルエージング鋼の薄板
からなるワークに時効処理を施すと同時に、その表面層
のごく浅い部分に高い表面硬さを備えた窒化層を安定か
つ均一に形成させることのできるガス窒化処理方法に関
するものである。
の熱処理技術に係わり、例えばマルエージング鋼の薄板
からなるワークに時効処理を施すと同時に、その表面層
のごく浅い部分に高い表面硬さを備えた窒化層を安定か
つ均一に形成させることのできるガス窒化処理方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】マルエージング鋼は、薄板であっても極
めて高い引張り強度を有しているが、そのわりには耐摩
耗性および疲労強度が低く、このため高い曲げ応力が加
わる場所で用いる部材には、窒化処理を施して表面部の
硬さを向上させたうえで使用する必要がある。
めて高い引張り強度を有しているが、そのわりには耐摩
耗性および疲労強度が低く、このため高い曲げ応力が加
わる場所で用いる部材には、窒化処理を施して表面部の
硬さを向上させたうえで使用する必要がある。
【０００３】例えば、自動車用無段変速機における動力
伝達用のスチールベルトには、マルエージング鋼の薄板
からなるスチールリングが使用されているが、上記のよ
うに耐摩耗性および疲労強度が低いために、高強度のス
チールベルトとして使用するには、４５０℃〜５２０℃
程度の温度範囲において時効処理を兼ねた窒化処理を行
い、曲げ疲労強度を高めるようにしている。この場合、
スチールベルトには高靭性が求められるために、薄板の
内部に未窒化部分が十分に確保されるように、薄くて
（例えば３０μｍ以内）、表面硬度の高い（例えばＨｖ
８５０以上）窒化層を均一に、しかも表面に化合物層を
生成させることなく形成することが必要とされる。
伝達用のスチールベルトには、マルエージング鋼の薄板
からなるスチールリングが使用されているが、上記のよ
うに耐摩耗性および疲労強度が低いために、高強度のス
チールベルトとして使用するには、４５０℃〜５２０℃
程度の温度範囲において時効処理を兼ねた窒化処理を行
い、曲げ疲労強度を高めるようにしている。この場合、
スチールベルトには高靭性が求められるために、薄板の
内部に未窒化部分が十分に確保されるように、薄くて
（例えば３０μｍ以内）、表面硬度の高い（例えばＨｖ
８５０以上）窒化層を均一に、しかも表面に化合物層を
生成させることなく形成することが必要とされる。
【０００４】一般に、このような窒化処理を行うにあた
っては、従来より、ＮＨ3（アンモニア）ガスの雰囲気
中で加熱するガス窒化方法が採用されている。また、特
開平１０−３０６３６４号公報には、窒素ガスをベース
としたガス軟窒化法の雰囲気中に微量の硫化水素（Ｈ2
Ｓ）ガスを添加して処理するガス浸硫窒化処理法が提案
されている。
っては、従来より、ＮＨ3（アンモニア）ガスの雰囲気
中で加熱するガス窒化方法が採用されている。また、特
開平１０−３０６３６４号公報には、窒素ガスをベース
としたガス軟窒化法の雰囲気中に微量の硫化水素（Ｈ2
Ｓ）ガスを添加して処理するガス浸硫窒化処理法が提案
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルエ
ージング鋼はＮｉの含有量が高いためにガス窒化されに
くく、したがって前記ガス窒化処理方法をマルエージン
グ鋼の窒化に適用した場合には、処理時間が長くなると
いう不具合があり、例えば４５０℃処理の場合には２４
時間にも及ぶという問題点がある。
ージング鋼はＮｉの含有量が高いためにガス窒化されに
くく、したがって前記ガス窒化処理方法をマルエージン
グ鋼の窒化に適用した場合には、処理時間が長くなると
いう不具合があり、例えば４５０℃処理の場合には２４
時間にも及ぶという問題点がある。
【０００６】なお、ガス窒化に代えて、タフトライド処
理方法で行うことも提案されているが、この方法では処
理温度が５５０℃以上と高温なるため、特に上記した無
段変速機用スチールベルトの熱処理に適用した場合に
は、過時効や変形を引起す可能性があって好ましくな
い。また、低温でのガス窒化を行うために、アンモニア
ガス中にＲｘガスを混入して用いるガス軟窒化方法も提
案されているが、この方法では被処理材の炭素含有量が
増加する傾向があるので好ましくない。
理方法で行うことも提案されているが、この方法では処
理温度が５５０℃以上と高温なるため、特に上記した無
段変速機用スチールベルトの熱処理に適用した場合に
は、過時効や変形を引起す可能性があって好ましくな
い。また、低温でのガス窒化を行うために、アンモニア
ガス中にＲｘガスを混入して用いるガス軟窒化方法も提
案されているが、この方法では被処理材の炭素含有量が
増加する傾向があるので好ましくない。
【０００７】さらに、ガス浸硫窒化処理方法は、本来、
窒化層の上に固体潤滑性のある浸硫層を生成させること
により、鋼部品の耐摩耗性や耐焼付性を改善するために
用いられるものであって、十分な表面硬度を得ることが
できないという問題点がある。また、被処理物表面の酸
化を防止する目的で、窒素ガスに替えてＲｘガスを用い
る方法も考えられるが、表面に化合物層（白層）が生成
されて十分に硬化されるものの、脆くなって割れが発生
しやすくなる傾向がある。
窒化層の上に固体潤滑性のある浸硫層を生成させること
により、鋼部品の耐摩耗性や耐焼付性を改善するために
用いられるものであって、十分な表面硬度を得ることが
できないという問題点がある。また、被処理物表面の酸
化を防止する目的で、窒素ガスに替えてＲｘガスを用い
る方法も考えられるが、表面に化合物層（白層）が生成
されて十分に硬化されるものの、脆くなって割れが発生
しやすくなる傾向がある。
【０００８】すなわち、上記した従来の窒化処理方法に
おいては、過時効や変形、化合物層を生じることなく、
短時間のうちに、例えば無段変速機用スチールベルトに
要求されるような薄くて、表面硬さの高い窒化層を均一
に、安定して生成させることができないという問題点が
あり、このような問題点の解消がマルエージング鋼の窒
化処理における課題となっていた。
おいては、過時効や変形、化合物層を生じることなく、
短時間のうちに、例えば無段変速機用スチールベルトに
要求されるような薄くて、表面硬さの高い窒化層を均一
に、安定して生成させることができないという問題点が
あり、このような問題点の解消がマルエージング鋼の窒
化処理における課題となっていた。
【０００９】
【発明の目的】本発明は、マルエージング鋼の従来の窒
化処理における上記課題に着目してなされたものであっ
て、時効処理と同時に、薄くて表面硬度の高い窒化層を
均一に、しかも化合物層を生成させることなく短時間で
形成することができるマルエージング鋼のガス窒化処理
方法を提供することを目的としている。
化処理における上記課題に着目してなされたものであっ
て、時効処理と同時に、薄くて表面硬度の高い窒化層を
均一に、しかも化合物層を生成させることなく短時間で
形成することができるマルエージング鋼のガス窒化処理
方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
るマルエージング鋼のガス窒化処理方法は、マルエージ
ング鋼にガス窒化処理を行うに際し、窒化処理前にＨ2
Ｓガスによる表面活性化工程を備え、その後窒化処理と
時効処理を同時に行う構成としたことを特徴としてお
り、本発明によるマルエージング鋼のガス窒化処理方法
の実施態様として請求項２に係わるガス窒化処理方法に
おいては、Ｈ2ＳガスおよびＮＨ3ガスを含む雰囲気中で
固溶化処理後の被処理物の加熱を開始すると共に、被処
理物の温度が処理温度に到達したのち所定時間を経過し
た時点で前記Ｈ2Ｓガスに替えてＣＯ2 ガスを供給する
構成としたことを特徴としており、同じく実施態様とし
て請求項３に係わるガス窒化処理方法においては、処理
温度が４７０〜４９０℃、昇温後のＨ2Ｓガスの供給時
間が２０〜５０分、Ｈ2Ｓガス停止後のＣＯ2 ガスおよ
びＮＨ3ガスの供給時間が５０〜８０分である構成とし
たことを特徴としており、マルエージング鋼のガス窒化
処理方法におけるこのような構成を前述した従来の課題
を解決するための手段としている。
るマルエージング鋼のガス窒化処理方法は、マルエージ
ング鋼にガス窒化処理を行うに際し、窒化処理前にＨ2
Ｓガスによる表面活性化工程を備え、その後窒化処理と
時効処理を同時に行う構成としたことを特徴としてお
り、本発明によるマルエージング鋼のガス窒化処理方法
の実施態様として請求項２に係わるガス窒化処理方法に
おいては、Ｈ2ＳガスおよびＮＨ3ガスを含む雰囲気中で
固溶化処理後の被処理物の加熱を開始すると共に、被処
理物の温度が処理温度に到達したのち所定時間を経過し
た時点で前記Ｈ2Ｓガスに替えてＣＯ2 ガスを供給する
構成としたことを特徴としており、同じく実施態様とし
て請求項３に係わるガス窒化処理方法においては、処理
温度が４７０〜４９０℃、昇温後のＨ2Ｓガスの供給時
間が２０〜５０分、Ｈ2Ｓガス停止後のＣＯ2 ガスおよ
びＮＨ3ガスの供給時間が５０〜８０分である構成とし
たことを特徴としており、マルエージング鋼のガス窒化
処理方法におけるこのような構成を前述した従来の課題
を解決するための手段としている。
【００１１】
【発明の作用】本発明に係わるマルエージング鋼のガス
窒化処理方法においては、窒化処理前にＨ2Ｓガスによ
る表面活性化工程を備え、その後窒化処理と時効処理を
同時に行うようにしているので、Ｈ2Ｓガスの表面活性
化作用によりマルエージング鋼のような難窒化材料の不
動態化した表面が活性化され、その後のガス窒化が円滑
に進行することになり、短時間で表面硬度が高く、薄い
窒化層が均一に形成されることになる。
窒化処理方法においては、窒化処理前にＨ2Ｓガスによ
る表面活性化工程を備え、その後窒化処理と時効処理を
同時に行うようにしているので、Ｈ2Ｓガスの表面活性
化作用によりマルエージング鋼のような難窒化材料の不
動態化した表面が活性化され、その後のガス窒化が円滑
に進行することになり、短時間で表面硬度が高く、薄い
窒化層が均一に形成されることになる。
【００１２】本発明によるマルエージング鋼のガス窒化
処理方法方法の実施態様として請求項２に係わる窒化処
理方法においては、被処理物に固溶化処理（例えば、８
００〜８５０℃）を施したのち、Ｈ2ＳガスおよびＮＨ3
ガスを含む雰囲気中で、所定の処理温度に加熱する。そ
して、処理温度に保持しながら被処理物の温度が処理温
度に達してから所定時間を経過した時点でＨ2Ｓガスの
送給を停止して代わりにＣＯ2ガスの供給を開始し、さ
らに所定時間保持することによって、窒化処理と同時に
時効処理を行うようにしている。
処理方法方法の実施態様として請求項２に係わる窒化処
理方法においては、被処理物に固溶化処理（例えば、８
００〜８５０℃）を施したのち、Ｈ2ＳガスおよびＮＨ3
ガスを含む雰囲気中で、所定の処理温度に加熱する。そ
して、処理温度に保持しながら被処理物の温度が処理温
度に達してから所定時間を経過した時点でＨ2Ｓガスの
送給を停止して代わりにＣＯ2ガスの供給を開始し、さ
らに所定時間保持することによって、窒化処理と同時に
時効処理を行うようにしている。
【００１３】すなわち、Ｈ2Ｓは、被処理物である鋼の
表面に付着しやすいので、処理温度（窒化温度）に到達
するまでの昇温過程から鋼との反応を開始し、マルエー
ジング鋼のような難窒化材料の不動態化した表面をも活
性化するので、その後のガス窒化が円滑に進行すること
になり、短時間で均一な薄い窒化層が形成される。そし
て、所定時間経過後、Ｈ2Ｓガスの送給を停止してＣＯ2
ガスに切替えるようにしているので、従来のガス浸硫窒
化処理のような表面硬さの低下はなく、十分な表面硬さ
を備えた窒化層が形成されることになる。このとき、窒
化層表面には、ＥＰＭＡ分析の結果、ＣＯ2ガスによる
炭素富化がわずかに認められ、これが表面硬さ向上の一
因と考えられる。
表面に付着しやすいので、処理温度（窒化温度）に到達
するまでの昇温過程から鋼との反応を開始し、マルエー
ジング鋼のような難窒化材料の不動態化した表面をも活
性化するので、その後のガス窒化が円滑に進行すること
になり、短時間で均一な薄い窒化層が形成される。そし
て、所定時間経過後、Ｈ2Ｓガスの送給を停止してＣＯ2
ガスに切替えるようにしているので、従来のガス浸硫窒
化処理のような表面硬さの低下はなく、十分な表面硬さ
を備えた窒化層が形成されることになる。このとき、窒
化層表面には、ＥＰＭＡ分析の結果、ＣＯ2ガスによる
炭素富化がわずかに認められ、これが表面硬さ向上の一
因と考えられる。
【００１４】なお、ＣＯ2ガスが当該ガス窒化処理過程
の初期段階から存在すると、その酸化作用により鋼を酸
化し、鋼の表面がわずかでも酸化されると、表面硬さや
窒化層深さが不均一となり、薄くて硬さの高い窒化層を
均一に生成させることができなくなる。
の初期段階から存在すると、その酸化作用により鋼を酸
化し、鋼の表面がわずかでも酸化されると、表面硬さや
窒化層深さが不均一となり、薄くて硬さの高い窒化層を
均一に生成させることができなくなる。
【００１５】さらに、本発明の実施態様として請求項３
に係わる窒化処理方法においては、処理温度が４７０〜
４９０℃の範囲であると共に、昇温後のＨ2Ｓガスの供
給時間が２０〜５０分、Ｈ2Ｓガス停止後のＣＯ2ガスお
よびＮＨ3ガスの供給時間が５０〜８０分の範囲となる
条件で行うようにしているので、マルエージング鋼から
なる被処理物に時効処理が施されると同時にガス窒化処
理が施され、当該被処理物に適した所期の厚さおよび表
面硬さを備えた窒化層が確実に生成されることになる。
に係わる窒化処理方法においては、処理温度が４７０〜
４９０℃の範囲であると共に、昇温後のＨ2Ｓガスの供
給時間が２０〜５０分、Ｈ2Ｓガス停止後のＣＯ2ガスお
よびＮＨ3ガスの供給時間が５０〜８０分の範囲となる
条件で行うようにしているので、マルエージング鋼から
なる被処理物に時効処理が施されると同時にガス窒化処
理が施され、当該被処理物に適した所期の厚さおよび表
面硬さを備えた窒化層が確実に生成されることになる。
【００１６】すなわち、処理温度が４７０℃未満の場合
には、窒化層の表面硬さが不足気味となり、４９０℃を
超えると、窒化層が深くなり 、被処理物の板厚によっ
てはその靭性が低下する傾向がある。また、昇温後のＨ
2Ｓガスの供給時間が２０に満たない場合には、Ｈ2Ｓに
よる表面活性化作用が不十分となって、窒化層の均一性
が損なわれやすく、逆に５０分を超えたときには窒化層
の表面硬さが低くなる可能性がある。さらに、Ｈ2Ｓガ
ス停止後のＣＯ2ガスの供給時間が５０分を下回った場
合には、窒化・拡散および若干の浸炭による硬度の向上
効果が十分に得られないのに対し、ＣＯ2ガスの供給時
間が８０分を超えた場合には、処理時間が長くなるばか
りでなく、窒化層の深さが目的の深さよりも過大となる
傾向がある。
には、窒化層の表面硬さが不足気味となり、４９０℃を
超えると、窒化層が深くなり 、被処理物の板厚によっ
てはその靭性が低下する傾向がある。また、昇温後のＨ
2Ｓガスの供給時間が２０に満たない場合には、Ｈ2Ｓに
よる表面活性化作用が不十分となって、窒化層の均一性
が損なわれやすく、逆に５０分を超えたときには窒化層
の表面硬さが低くなる可能性がある。さらに、Ｈ2Ｓガ
ス停止後のＣＯ2ガスの供給時間が５０分を下回った場
合には、窒化・拡散および若干の浸炭による硬度の向上
効果が十分に得られないのに対し、ＣＯ2ガスの供給時
間が８０分を超えた場合には、処理時間が長くなるばか
りでなく、窒化層の深さが目的の深さよりも過大となる
傾向がある。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１８】実施例 まず、マルエージング鋼の薄板（板厚：０．３ｍｍ，成
分組成（重量％）：０．０１％Ｃ，１８％Ｎｉ，５％Ｍ
ｏ，９％Ｃｏ，０．７％Ｔｉ，０．１％Ａｌ）からなる
被処理物に固溶化処理を施した。固溶化処理に際して
は、表面の酸化を防止するため真空炉中を使用し、８２
０℃に２時間保持した後、Ｎ2ガス冷却した。
分組成（重量％）：０．０１％Ｃ，１８％Ｎｉ，５％Ｍ
ｏ，９％Ｃｏ，０．７％Ｔｉ，０．１％Ａｌ）からなる
被処理物に固溶化処理を施した。固溶化処理に際して
は、表面の酸化を防止するため真空炉中を使用し、８２
０℃に２時間保持した後、Ｎ2ガス冷却した。
【００１９】次に、固溶化処理後の被処理物をレトルト
炉に装入し、常温（５０℃以下）において０．１Ｔｏｒ
ｒ以下まで炉内を減圧したのち、Ｎ2ガスで大気圧に復
圧した。
炉に装入し、常温（５０℃以下）において０．１Ｔｏｒ
ｒ以下まで炉内を減圧したのち、Ｎ2ガスで大気圧に復
圧した。
【００２０】そして、図１に示すように、ＮＨ3(アンモ
ニア）ガスをベースにＨ2Ｓ（硫化水素）ガスを炉内に
供給しながら、４８０℃の処理温度への昇温を開始し
た。このときの各ガスの流量は、炉内容積と被処理物の
量に応じて設定することができる。
ニア）ガスをベースにＨ2Ｓ（硫化水素）ガスを炉内に
供給しながら、４８０℃の処理温度への昇温を開始し
た。このときの各ガスの流量は、炉内容積と被処理物の
量に応じて設定することができる。
【００２１】炉内の被処理物の温度が処理温度である４
８０℃に達してから４０分経過した時点で、Ｈ2Ｓガス
の供給のみを停止して、代わりにＣＯ2ガスの供給を開
始し、ＮＨ3ガスおよびＣＯ2ガスの供給を６０分続けた
後、通電と共にＮＨ3ガスおよびＣＯ2ガスの供給を停止
し、Ｎ2ガスのみを炉内に流しながら１５０℃まで冷却
し、炉内の窒化性ガスをパージしてからＮ2ガスを停止
させ、被処理物を取出した。
８０℃に達してから４０分経過した時点で、Ｈ2Ｓガス
の供給のみを停止して、代わりにＣＯ2ガスの供給を開
始し、ＮＨ3ガスおよびＣＯ2ガスの供給を６０分続けた
後、通電と共にＮＨ3ガスおよびＣＯ2ガスの供給を停止
し、Ｎ2ガスのみを炉内に流しながら１５０℃まで冷却
し、炉内の窒化性ガスをパージしてからＮ2ガスを停止
させ、被処理物を取出した。
【００２２】比較例 上記実施例と同じ被処理物に、同様の固溶化処理を施し
たのち、レトルト炉に装入し、常温（５０℃以下）にお
いて０．１Ｔｏｒｒ以下まで炉内を減圧したうえで、Ｎ
2ガスで大気圧に復圧したのち、図２に示すように、Ｎ
Ｈ3ガスおよびＨ 2Ｓガスを炉内に供給しながら、４８０
℃の処理温度への昇温を開始した。
たのち、レトルト炉に装入し、常温（５０℃以下）にお
いて０．１Ｔｏｒｒ以下まで炉内を減圧したうえで、Ｎ
2ガスで大気圧に復圧したのち、図２に示すように、Ｎ
Ｈ3ガスおよびＨ 2Ｓガスを炉内に供給しながら、４８０
℃の処理温度への昇温を開始した。
【００２３】そして、炉内の被処理物の温度が処理温度
に達してから３００分（５時間）経過したのち、ＮＨ3
ガスおよびＨ2Ｓガスの供給を停止して、Ｎ2ガスのみを
炉内に流しながら１５０℃まで冷却し、炉内の窒化性ガ
スをパージしてからＮ2ガスを停止させて被処理物を取
出し。
に達してから３００分（５時間）経過したのち、ＮＨ3
ガスおよびＨ2Ｓガスの供給を停止して、Ｎ2ガスのみを
炉内に流しながら１５０℃まで冷却し、炉内の窒化性ガ
スをパージしてからＮ2ガスを停止させて被処理物を取
出し。
【００２４】評価試験 上記実施例および比較例に係わるそれぞれの処理条件の
もとに時効処理およびガス窒化処理を施された両被処理
物から硬さおよびミクロ試験片を切り出し、マイクロビ
ッカース硬度計を用いて硬さ分布を測定すると共に、６
２５倍での顕微鏡組織観察をそれぞれ実施した。
もとに時効処理およびガス窒化処理を施された両被処理
物から硬さおよびミクロ試験片を切り出し、マイクロビ
ッカース硬度計を用いて硬さ分布を測定すると共に、６
２５倍での顕微鏡組織観察をそれぞれ実施した。
【００２５】図３および図４は、両被処理物の硬度分布
および顕微鏡組織を示すものであって、処理温度に昇温
した後の窒化段階において、Ｈ2ＳガスをＣ０2ガスに切
り替えて処理した本発明実施例の場合には、図３（ａ）
および図４（ａ）に示すように、Ｈｖ８５０程度の表面
硬さを備えた約３０μｍの窒化層が均一に形成されてお
り、化合物層も生成していないことが確認された。また
内部硬さについては、Ｈｖ５９０程度であって、時効処
理による析出硬化が認められた。
および顕微鏡組織を示すものであって、処理温度に昇温
した後の窒化段階において、Ｈ2ＳガスをＣ０2ガスに切
り替えて処理した本発明実施例の場合には、図３（ａ）
および図４（ａ）に示すように、Ｈｖ８５０程度の表面
硬さを備えた約３０μｍの窒化層が均一に形成されてお
り、化合物層も生成していないことが確認された。また
内部硬さについては、Ｈｖ５９０程度であって、時効処
理による析出硬化が認められた。
【００２６】これに対し、Ｃ０2ガスに切り替えること
なくＨ2Ｓガスを流し続けた比較例の場合には、図３
（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、５０μｍ程度の
窒化域が形成され、５時間という長時間の処理にも拘ら
ず、Ｈｖ７５０程度の表面硬さしか得られないことが判
明した。また処理表面には化合物層の生成が認められ
た。
なくＨ2Ｓガスを流し続けた比較例の場合には、図３
（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、５０μｍ程度の
窒化域が形成され、５時間という長時間の処理にも拘ら
ず、Ｈｖ７５０程度の表面硬さしか得られないことが判
明した。また処理表面には化合物層の生成が認められ
た。
【００２７】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わるマルエージン
グ鋼のガス窒化処理方法においては、窒化処理に先立っ
てＨ2Ｓガスによる表面活性化を行い、その後窒化処理
と時効処理を同時に行うようにしているので、マルエー
ジング鋼のような難窒化材料の不動態化した表面をも活
性化することができ、その後のガス窒化を円滑に進行さ
せることができ、短時間で表面硬度が高くて薄い窒化層
を均一に形成することが可能になるという極めて優れた
効果がもたらされる。
グ鋼のガス窒化処理方法においては、窒化処理に先立っ
てＨ2Ｓガスによる表面活性化を行い、その後窒化処理
と時効処理を同時に行うようにしているので、マルエー
ジング鋼のような難窒化材料の不動態化した表面をも活
性化することができ、その後のガス窒化を円滑に進行さ
せることができ、短時間で表面硬度が高くて薄い窒化層
を均一に形成することが可能になるという極めて優れた
効果がもたらされる。
【００２８】また、本発明によるマルエージング鋼のガ
ス窒化処理方法方法の実施態様として請求項２に係わる
窒化処理方法においては、マルエージング鋼からなる被
処理物に固溶化処理を施したのち、Ｈ2ＳガスおよびＮ
Ｈ3ガスを含む雰囲気中で被処理物の加熱を開始するよ
うにしているので、被処理物が窒化温度に昇温する前
に、Ｈ2Ｓの表面活性化作用によってマルエージング鋼
の不動態化した表面を活性化して、薄くて均一な窒化層
を安定に形成することができる。そして、被処理物の温
度が処理温度に到達したのち所定時間を経過した時点で
Ｈ2ＳガスをＣＯ2ガスに切り替えるようにしているの
で、窒化層の表面硬さをさらに向上させることができる
という極めて優れた効果がもたらされる。さらに、実施
態様として請求項３に係わる窒化処理方法においては、
処理温度を４７０〜４９０℃の範囲、昇温後のＨ2Ｓガ
スの供給時間を２０〜５０分の範囲、そして、Ｈ2Ｓガ
ス停止後のＣＯ2ガスおよびＮＨ3ガスの供給時間を５０
〜８０分の範囲としているので、被処理物の表面に、十
分に薄い所望の厚さおよび表面硬さを備えた均一な窒化
層を確実に生成させることができ、同時に時効処理を施
すことができるという優れた効果がもたらされる。
ス窒化処理方法方法の実施態様として請求項２に係わる
窒化処理方法においては、マルエージング鋼からなる被
処理物に固溶化処理を施したのち、Ｈ2ＳガスおよびＮ
Ｈ3ガスを含む雰囲気中で被処理物の加熱を開始するよ
うにしているので、被処理物が窒化温度に昇温する前
に、Ｈ2Ｓの表面活性化作用によってマルエージング鋼
の不動態化した表面を活性化して、薄くて均一な窒化層
を安定に形成することができる。そして、被処理物の温
度が処理温度に到達したのち所定時間を経過した時点で
Ｈ2ＳガスをＣＯ2ガスに切り替えるようにしているの
で、窒化層の表面硬さをさらに向上させることができる
という極めて優れた効果がもたらされる。さらに、実施
態様として請求項３に係わる窒化処理方法においては、
処理温度を４７０〜４９０℃の範囲、昇温後のＨ2Ｓガ
スの供給時間を２０〜５０分の範囲、そして、Ｈ2Ｓガ
ス停止後のＣＯ2ガスおよびＮＨ3ガスの供給時間を５０
〜８０分の範囲としているので、被処理物の表面に、十
分に薄い所望の厚さおよび表面硬さを備えた均一な窒化
層を確実に生成させることができ、同時に時効処理を施
すことができるという優れた効果がもたらされる。
【図１】本発明に係わるマルエージング鋼のガス窒化処
理方法における処理サイクルの一例を示す説明図であ
る。
理方法における処理サイクルの一例を示す説明図であ
る。
【図２】従来の浸硫窒化処理方法における処理サイクル
の一例を示す説明図である。
の一例を示す説明図である。
【図３】（ａ） 本発明に係わるガス窒化処理を施した
マルエージング鋼表面近傍部の硬度分布を示すグラフで
ある。 （ｂ） 従来の浸硫窒化処理を施したマルエージング鋼
表面近傍部の硬度分布を示すグラフである。
マルエージング鋼表面近傍部の硬度分布を示すグラフで
ある。 （ｂ） 従来の浸硫窒化処理を施したマルエージング鋼
表面近傍部の硬度分布を示すグラフである。
【図４】（ａ） 本発明に係わるガス窒化処理を施した
マルエージング鋼表面近傍部の顕微鏡組織を示す図であ
る。 （ｂ） 従来の浸硫窒化処理を施したマルエージング鋼
表面近傍部の顕微鏡組織を示す図である。
マルエージング鋼表面近傍部の顕微鏡組織を示す図であ
る。 （ｂ） 従来の浸硫窒化処理を施したマルエージング鋼
表面近傍部の顕微鏡組織を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年２月１日（１９９９．２．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】（ａ） 本発明に係わるガス窒化処理を施した
マルエージング鋼表面近傍部の顕微鏡組織を示す顕微鏡
写真である。 （ｂ） 従来の浸硫窒化処理を施したマルエージング鋼
表面近傍部の顕微鏡組織を示す顕微鏡写真である。
マルエージング鋼表面近傍部の顕微鏡組織を示す顕微鏡
写真である。 （ｂ） 従来の浸硫窒化処理を施したマルエージング鋼
表面近傍部の顕微鏡組織を示す顕微鏡写真である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２１Ｄ 6/00 Ｃ２１Ｄ 6/00 Ｍ
Claims (3)
- 【請求項１】 マルエージング鋼にガス窒化処理を行う
に際し、窒化処理前にＨ2Ｓガスによる表面活性化工程
を備え、その後窒化処理と時効処理を同時に行うことを
特徴とするマルエージング鋼のガス窒化処理方法。 - 【請求項２】 Ｈ2ＳガスおよびＮＨ3ガスを含む雰囲気
中で固溶化処理後の被処理物の加熱を開始すると共に、
被処理物の温度が処理温度に到達したのち所定時間を経
過した時点で前記Ｈ2Ｓガスに替えてＣＯ2ガスを供給す
ることを特徴とする請求項１記載のマルエージング鋼の
ガス窒化処理方法。 - 【請求項３】 処理温度が４７０〜４９０℃、昇温後の
Ｈ2Ｓガスの供給時間が２０〜５０分、Ｈ2Ｓガス停止後
のＣＯ2ガスおよびＮＨ3ガスの供給時間が５０〜８０分
であることを特徴とする請求項２記載のマルエージング
鋼のガス窒化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02357299A JP3995178B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | マルエージング鋼のガス窒化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02357299A JP3995178B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | マルエージング鋼のガス窒化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219955A true JP2000219955A (ja) | 2000-08-08 |
| JP3995178B2 JP3995178B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=12114267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02357299A Expired - Fee Related JP3995178B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | マルエージング鋼のガス窒化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3995178B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1094121A2 (en) * | 1999-10-22 | 2001-04-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and manufacturing a laminated ring |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02357299A patent/JP3995178B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1094121A2 (en) * | 1999-10-22 | 2001-04-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and manufacturing a laminated ring |
| EP1094121A3 (en) * | 1999-10-22 | 2004-10-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and manufacturing a laminated ring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3995178B2 (ja) | 2007-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100858598B1 (ko) | 금속부재 표면의 활성화 방법 | |
| JP5299140B2 (ja) | ショットピーニング用投射材の材料、及びショットピーニング用投射材の製造方法 | |
| JP2007046088A (ja) | 浸窒焼入品及びその製造方法 | |
| EP1712658B1 (en) | Method for surface treatment of metal material | |
| JP4947932B2 (ja) | 金属のガス窒化方法 | |
| CN100494498C (zh) | 金属材料的表面处理方法 | |
| JP5457000B2 (ja) | 鋼材の表面処理方法およびそれによって得られた鋼材ならびに金型 | |
| KR102196477B1 (ko) | 가공물 표면의 열처리 산질화 방법 | |
| WO2019131602A1 (ja) | 窒化鋼部材並びに窒化鋼部材の製造方法及び製造装置 | |
| JP4771718B2 (ja) | 金属の窒化方法 | |
| JP3114973B1 (ja) | マルエージング鋼のガス窒化方法 | |
| CN109923219B (zh) | 用于对由高合金钢制成的工件进行热处理的方法 | |
| JP2004043962A (ja) | マルエージング鋼の表面硬化処理方法およびその方法によって製造されたベルト式無段変速機用のベルト | |
| WO2007018158A1 (ja) | イオン窒化処理方法 | |
| JP3995178B2 (ja) | マルエージング鋼のガス窒化処理方法 | |
| KR100595000B1 (ko) | 압력조절이 자유로운 철계 금속의 저온/저압 가스산질화 방법 | |
| JP3025493B1 (ja) | マルエ―ジング鋼のガス窒化方法 | |
| KR100988702B1 (ko) | 침질 담금질품 및 그 제조방법 | |
| JP2010222649A (ja) | 炭素鋼材料の製造方法および炭素鋼材料 | |
| WO2007015514A1 (ja) | 有層Ｆｅ基合金及びその製造方法 | |
| KR100530767B1 (ko) | 철강제 기계부품의 질화처리방법 | |
| TWI360579B (ja) | ||
| JP5837282B2 (ja) | 表面改質方法 | |
| KR100522919B1 (ko) | 고속도 공구강의 내식, 내마모성 부여를 위한 저변형 처리방법 | |
| KR20050000627A (ko) | 가스질화의 열처리 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051108 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051108 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070501 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070702 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070725 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070727 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140810 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |