JP2002146511A - 連続真空浸炭方法 - Google Patents
連続真空浸炭方法Info
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- JP2002146511A JP2002146511A JP2000339120A JP2000339120A JP2002146511A JP 2002146511 A JP2002146511 A JP 2002146511A JP 2000339120 A JP2000339120 A JP 2000339120A JP 2000339120 A JP2000339120 A JP 2000339120A JP 2002146511 A JP2002146511 A JP 2002146511A
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- heating
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】装入室、昇温室、浸炭室、拡散室、降温・保持
室及び焼入室を含む鉄合金の連続真空浸炭炉において、
処理品のサイクルタイム、浸炭深さの変化に効率的に対
応し、フレキシビリティを増し、かつ浸炭ガスの使用量
を節約できる連続真空浸炭方法を提供。 【解決手段】連続真空浸炭炉1 は、装入室18と、それぞ
れ真空シール扉で仕切られた独立した、昇温室11、複数
個の浸炭兼拡散室 12a,12b,12c、降温・保持室19及び隣
接する焼入室15を有する。処理品である鉄合金部品をト
レイ又はバスケット13を、サイクルタイム毎、図示しな
いウオーキングビーム、ローラといった内部送り装置で
装置内部で図でみて左から右の方向に移動するようにさ
れ、複数の前記浸炭兼拡散室の少なくとも１の昇温、浸
炭及び／又は拡散の処理時間を他の浸炭兼拡散室のそれ
らと異ならせた。
室及び焼入室を含む鉄合金の連続真空浸炭炉において、
処理品のサイクルタイム、浸炭深さの変化に効率的に対
応し、フレキシビリティを増し、かつ浸炭ガスの使用量
を節約できる連続真空浸炭方法を提供。 【解決手段】連続真空浸炭炉1 は、装入室18と、それぞ
れ真空シール扉で仕切られた独立した、昇温室11、複数
個の浸炭兼拡散室 12a,12b,12c、降温・保持室19及び隣
接する焼入室15を有する。処理品である鉄合金部品をト
レイ又はバスケット13を、サイクルタイム毎、図示しな
いウオーキングビーム、ローラといった内部送り装置で
装置内部で図でみて左から右の方向に移動するようにさ
れ、複数の前記浸炭兼拡散室の少なくとも１の昇温、浸
炭及び／又は拡散の処理時間を他の浸炭兼拡散室のそれ
らと異ならせた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は装入室、浸炭室、拡
散室、降温室及び焼入室を含む鉄合金部品の連続真空浸
炭方法に関する。
散室、降温室及び焼入室を含む鉄合金部品の連続真空浸
炭方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のバッチ送りの鉄合金部品の連続真
空浸炭炉は、例えば98年6 月発行 ADVANNCED METALS
＆ PROCESSES誌 Ｆ Preisser 他”UPDATE ONVACUUMーB
ASED CARBURIZINNG ”のFig ．5 に記載する、図3 に
示すような連続真空浸炭炉が知られている。この連続真
空浸炭炉は、昇温室に続く、真空シール扉で仕切られた
独立した浸炭室で真空浸炭された後、真空シールで仕切
られた独立した拡散室で拡散処理されていた。真空浸炭
処理方法は浸炭時間(TC ）、拡散時間( Ｔd ）を厳密に
制御しかつ各々の時間比率(TC / Ｔd ）を浸炭処理する
温度に応じて変更させなければならない処理方法であ
る。例えば処理温度を930 ℃から1040℃に変化させると
前記比率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大きくき変更しなけ
ればならない。同一浸炭深さを得るには処理温度が高い
ほど短時間で浸炭可能なことから深い浸炭では処理温度
の高い高温浸炭を採用するが、逆に薄い浸炭では低めの
処理温度を選んだ方が深さを制御しやすくなる。また浸
炭処理される材質によっては結晶粒粗大化などの問題
で、高温浸炭を採用できない場合もある。このように連
続真空浸炭炉と言えども、必要な浸炭深さや材質に応じ
処理温度を変更する必要がある。したがって連続真空浸
炭炉のように一定時間間隔で浸炭処理品が送られて来る
場合、得ようとする浸炭深さによりサイクルタイムが決
まってきた。
空浸炭炉は、例えば98年6 月発行 ADVANNCED METALS
＆ PROCESSES誌 Ｆ Preisser 他”UPDATE ONVACUUMーB
ASED CARBURIZINNG ”のFig ．5 に記載する、図3 に
示すような連続真空浸炭炉が知られている。この連続真
空浸炭炉は、昇温室に続く、真空シール扉で仕切られた
独立した浸炭室で真空浸炭された後、真空シールで仕切
られた独立した拡散室で拡散処理されていた。真空浸炭
処理方法は浸炭時間(TC ）、拡散時間( Ｔd ）を厳密に
制御しかつ各々の時間比率(TC / Ｔd ）を浸炭処理する
温度に応じて変更させなければならない処理方法であ
る。例えば処理温度を930 ℃から1040℃に変化させると
前記比率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大きくき変更しなけ
ればならない。同一浸炭深さを得るには処理温度が高い
ほど短時間で浸炭可能なことから深い浸炭では処理温度
の高い高温浸炭を採用するが、逆に薄い浸炭では低めの
処理温度を選んだ方が深さを制御しやすくなる。また浸
炭処理される材質によっては結晶粒粗大化などの問題
で、高温浸炭を採用できない場合もある。このように連
続真空浸炭炉と言えども、必要な浸炭深さや材質に応じ
処理温度を変更する必要がある。したがって連続真空浸
炭炉のように一定時間間隔で浸炭処理品が送られて来る
場合、得ようとする浸炭深さによりサイクルタイムが決
まってきた。
【０００３】また、昇温時間すなわち昇温室滞在時間に
より処理品が浸炭温度まで昇温させられるが、サイクル
タイムが短い場合は処理品は昇温室滞在時間内で所定の
温度まで達しない場合がある。通常、サイクルタイムが
短い場合は浸炭深さが浅いものが一般的であり、浸炭・
拡散より昇温時間がサイクルタイムを決める要素とな
る。得ようとする浸炭深さが深い場合は昇温時間は問題
にならないで、浸炭・拡散時間がサイクルタイムを決定
する。
より処理品が浸炭温度まで昇温させられるが、サイクル
タイムが短い場合は処理品は昇温室滞在時間内で所定の
温度まで達しない場合がある。通常、サイクルタイムが
短い場合は浸炭深さが浅いものが一般的であり、浸炭・
拡散より昇温時間がサイクルタイムを決める要素とな
る。得ようとする浸炭深さが深い場合は昇温時間は問題
にならないで、浸炭・拡散時間がサイクルタイムを決定
する。
【０００４】浸炭深さが浅くサイクルタイムが短い場合
から浸炭深さが深くサイクルタイムが長い場合をカバー
する連続真空浸炭炉の構成は、サイクルタイムが短い場
合の処理品が所定温度に達するための昇温室、サイクル
タイムが長い場合の浸炭室、拡散室のいずれも具備する
必要がある。
から浸炭深さが深くサイクルタイムが長い場合をカバー
する連続真空浸炭炉の構成は、サイクルタイムが短い場
合の処理品が所定温度に達するための昇温室、サイクル
タイムが長い場合の浸炭室、拡散室のいずれも具備する
必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理品
が一定であれば、専用の必要最小限の設備で浸炭処理が
可能であるが、フレキシビリティを持つ、即ち広い浸炭
処理条件が可能な設備を考えた場合、想定される条件を
満たす容量、個数を備えた昇温室、浸炭室、拡散室が必
要になる。
が一定であれば、専用の必要最小限の設備で浸炭処理が
可能であるが、フレキシビリティを持つ、即ち広い浸炭
処理条件が可能な設備を考えた場合、想定される条件を
満たす容量、個数を備えた昇温室、浸炭室、拡散室が必
要になる。
【０００６】本発明の課題は、装入室、昇温室、浸炭
室、拡散室、降温・保持室及び焼入室を含む鉄合金の連
続真空浸炭炉において、処理品のサイクルタイム、浸炭
深さの変化に効率的に対応し、フレキシビリティを増
し、かつ浸炭ガスの使用量を節約できる連続真空浸炭方
法を提供することにある。
室、拡散室、降温・保持室及び焼入室を含む鉄合金の連
続真空浸炭炉において、処理品のサイクルタイム、浸炭
深さの変化に効率的に対応し、フレキシビリティを増
し、かつ浸炭ガスの使用量を節約できる連続真空浸炭方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明においては、装入
室、昇温室、浸炭室、拡散室、降温・保持室及び焼入室
を含む鉄合金部品の連続真空浸炭炉において、複数の浸
炭室を有し、前記浸炭室は拡散室と兼用の浸炭兼拡散室
とし浸炭・拡散を行い、かつ前記浸炭兼拡散室の少なく
とも１に昇温機能を付加し、前記浸炭兼拡散室において
も昇温室の機能を果たすようにし、前記浸炭兼拡散室に
１又は複数のトレイ又はトレイバスケット（以下「トレ
イ等」という）を順次装入しながら、対応した数のトレ
イ等を次室の降温・保持室に払出しする場合、又は前記
浸炭兼拡散室から１又は複数のトレイ等を順次前記降温
・保持室に払出ししながら、対応した数のトレイ等を前
記浸炭兼拡散室に装入しする場合、複数の前記浸炭兼拡
散室の少なくとも１の昇温、浸炭及び／又は拡散の処理
時間を他の浸炭兼拡散室のそれらと異ならせたことを特
徴とする連続真空浸炭方法を提供することによって、上
述した従来技術の課題を解決した。
室、昇温室、浸炭室、拡散室、降温・保持室及び焼入室
を含む鉄合金部品の連続真空浸炭炉において、複数の浸
炭室を有し、前記浸炭室は拡散室と兼用の浸炭兼拡散室
とし浸炭・拡散を行い、かつ前記浸炭兼拡散室の少なく
とも１に昇温機能を付加し、前記浸炭兼拡散室において
も昇温室の機能を果たすようにし、前記浸炭兼拡散室に
１又は複数のトレイ又はトレイバスケット（以下「トレ
イ等」という）を順次装入しながら、対応した数のトレ
イ等を次室の降温・保持室に払出しする場合、又は前記
浸炭兼拡散室から１又は複数のトレイ等を順次前記降温
・保持室に払出ししながら、対応した数のトレイ等を前
記浸炭兼拡散室に装入しする場合、複数の前記浸炭兼拡
散室の少なくとも１の昇温、浸炭及び／又は拡散の処理
時間を他の浸炭兼拡散室のそれらと異ならせたことを特
徴とする連続真空浸炭方法を提供することによって、上
述した従来技術の課題を解決した。
【０００８】
【発明の効果】かかる構成により本発明は、浸炭ガスの
使用量を節約し、かつ必要最小限の設備で要求サイクル
タイムと要求浸炭深さを満足するよう浸炭兼拡散室を効
果的に使用しフレキシビリテイを増した連続真空浸炭方
法を提供するものとなった。
使用量を節約し、かつ必要最小限の設備で要求サイクル
タイムと要求浸炭深さを満足するよう浸炭兼拡散室を効
果的に使用しフレキシビリテイを増した連続真空浸炭方
法を提供するものとなった。
【０００９】さらに好ましくは、前記装入室、昇温室、
各浸炭兼拡散室、拡散室の各室の最終工程の該室圧力と
次室の最初の工程の該室圧力とを同じとすることによ
り、装入室の入口扉、搬出室の出口扉、焼入室の入口扉
34及び出口扉は厳重な真空シール扉としたが、昇温室11
及び各浸炭兼拡散室の入口扉及び出口扉はより真空シー
ル性が低い簡単な真空シール扉とすることができる。
各浸炭兼拡散室、拡散室の各室の最終工程の該室圧力と
次室の最初の工程の該室圧力とを同じとすることによ
り、装入室の入口扉、搬出室の出口扉、焼入室の入口扉
34及び出口扉は厳重な真空シール扉としたが、昇温室11
及び各浸炭兼拡散室の入口扉及び出口扉はより真空シー
ル性が低い簡単な真空シール扉とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態である
浸炭室および拡散室を兼ねた複数の浸炭兼拡散室を鉄合
金部品の連続真空浸炭炉に適用した立面概略断面ブロッ
ク図を示す。本実施の形態は、短いサイクルタイムの例
で搬出室を備えているが、サイクルタイムによっては、
備えなくてもよい。本実施の形態の連続真空浸炭炉1
は、装入室18と、それぞれ真空シール扉で仕切られた独
立した、昇温室11、３個の（他の数であってもよい）浸
炭兼拡散室 12a,12b,12c、降温・保持室19及び隣接する
焼入室15及び搬出室17を有する。処理品である鉄合金部
品をトレイ又はバスケット13を、図示しないウオーキン
グビーム、ローラといった内部送り装置で、装置内部で
図でみて左から右の方向に移動するようにされている。
本実施の形態では１個づつ、連続的に装入室18から昇温
室11へ挿入される。昇温室11は３個のトレイ又はバスケ
ット13が収容可能な設計であり３サイクルで隣接の浸炭
兼拡散室 12aへ装入され、その後、サイクルタイム毎、
１トレイ又はバスケットずつ隣接の各室へ装入され焼入
室15で焼入後搬出室17へ送られ、搬出室17から外に取り
出される。
浸炭室および拡散室を兼ねた複数の浸炭兼拡散室を鉄合
金部品の連続真空浸炭炉に適用した立面概略断面ブロッ
ク図を示す。本実施の形態は、短いサイクルタイムの例
で搬出室を備えているが、サイクルタイムによっては、
備えなくてもよい。本実施の形態の連続真空浸炭炉1
は、装入室18と、それぞれ真空シール扉で仕切られた独
立した、昇温室11、３個の（他の数であってもよい）浸
炭兼拡散室 12a,12b,12c、降温・保持室19及び隣接する
焼入室15及び搬出室17を有する。処理品である鉄合金部
品をトレイ又はバスケット13を、図示しないウオーキン
グビーム、ローラといった内部送り装置で、装置内部で
図でみて左から右の方向に移動するようにされている。
本実施の形態では１個づつ、連続的に装入室18から昇温
室11へ挿入される。昇温室11は３個のトレイ又はバスケ
ット13が収容可能な設計であり３サイクルで隣接の浸炭
兼拡散室 12aへ装入され、その後、サイクルタイム毎、
１トレイ又はバスケットずつ隣接の各室へ装入され焼入
室15で焼入後搬出室17へ送られ、搬出室17から外に取り
出される。
【００１１】図１の本発明の実施の形態では、各浸炭兼
拡散室 12a,12b,12cに昇温機能を付加し（第１の浸炭兼
拡散室 12aのみに付加してもよい）、浸炭兼拡散室 12
a,12b,12cにおいても昇温室11の機能を付加することに
より、処理品のサイクルタイムが短い場合、昇温室11で
充分昇温できなかった処理品を次の浸炭兼拡散室 12aで
昇温し、又は／及びトレイ又はバスケット13が室間を移
動されたときの温度降下を補正し、処理品の品質を上
げ、さらに必要最小限の設備で要求サイクルタイムと要
求浸炭深さを満足するよう浸炭兼拡散室を効果的に使用
しフレキシビリテイを増した連続真空浸炭方法および装
置を提供するものとなった。さらに図１の本発明の実施
の形態では、複数の浸炭兼拡散室 12a,12b,12cの少なく
とも１の昇温、浸炭及び／又は拡散の処理時間を他の浸
炭兼拡散室のそれらと異ならせることにより、浸炭ガス
の使用量を節約し、かつ浸炭兼拡散室 12a,12b,12cを効
果的に使用しフレキシビリテイを増した連続真空浸炭方
法および装置となった。装入室18、昇温室11及び複数の
浸炭兼拡散室 12a,12b,12cの各室の最終工程の該室圧力
と次室の最初の工程の該室圧力とを同じとしたので、装
入室18の入口扉31、搬出室17の出口扉36、焼入室15の入
口扉34及び出口扉35は厳重な真空シール扉としたが、昇
温室11及び浸炭兼拡散室 12a,12b,12cの入口扉33及び出
口扉34はより真空シール性が低い簡単な真空シール扉と
することができた。
拡散室 12a,12b,12cに昇温機能を付加し（第１の浸炭兼
拡散室 12aのみに付加してもよい）、浸炭兼拡散室 12
a,12b,12cにおいても昇温室11の機能を付加することに
より、処理品のサイクルタイムが短い場合、昇温室11で
充分昇温できなかった処理品を次の浸炭兼拡散室 12aで
昇温し、又は／及びトレイ又はバスケット13が室間を移
動されたときの温度降下を補正し、処理品の品質を上
げ、さらに必要最小限の設備で要求サイクルタイムと要
求浸炭深さを満足するよう浸炭兼拡散室を効果的に使用
しフレキシビリテイを増した連続真空浸炭方法および装
置を提供するものとなった。さらに図１の本発明の実施
の形態では、複数の浸炭兼拡散室 12a,12b,12cの少なく
とも１の昇温、浸炭及び／又は拡散の処理時間を他の浸
炭兼拡散室のそれらと異ならせることにより、浸炭ガス
の使用量を節約し、かつ浸炭兼拡散室 12a,12b,12cを効
果的に使用しフレキシビリテイを増した連続真空浸炭方
法および装置となった。装入室18、昇温室11及び複数の
浸炭兼拡散室 12a,12b,12cの各室の最終工程の該室圧力
と次室の最初の工程の該室圧力とを同じとしたので、装
入室18の入口扉31、搬出室17の出口扉36、焼入室15の入
口扉34及び出口扉35は厳重な真空シール扉としたが、昇
温室11及び浸炭兼拡散室 12a,12b,12cの入口扉33及び出
口扉34はより真空シール性が低い簡単な真空シール扉と
することができた。
【００１２】〔実施例１〕深い浸炭の例として、表面よ
り深さ1.2 mmでの要求炭素濃度 0.3％の場合の工程につ
いて、図２（ａ）を参照して説明する。この場合図１の
浸炭兼拡散室 12a,12b,12cが３室であれば、サイクルタ
イムは40分となる。 a. 装入室18の入口扉31を開いてトレイ又はバスケット1
3を装入室18へ搬入、この時、昇温室11の入口扉32は閉
じている。装入室18の入口扉31を閉じ装入室18内を0.05
Kpa 程度に減圧する。 b. 昇温室11内は約1000℃に昇温・保持され、0.05Kpa
程度に減圧されている。昇温室11の入口扉32を開いて装
入室18からトレイ又はバスケット13が搬入される。同時
に昇温室11出口扉33を開き昇温室11内にある３個のトレ
イ又はバスケット13はサイクルタイム40分毎に、それぞ
れ１ピッチずつ前に送られ先頭のものは第１浸炭拡散室
12aへ搬入される。浸炭拡散室 12aへ送られたトレイ又
はバスケット上の鉄合金部品は120 分昇温され昇温室の
室内温度に昇温している。 c. 第１浸炭拡散室 12aは約1000℃に保持され、0.05Kpa
程度に減圧されている。入口出口扉を閉じ５分均熱
後、浸炭ガスとしてエチレンガスを25l/min 供給し室内
圧力を6Kpaで制御しながら浸炭を 5分行い、浸炭ガスを
停止し0.05Kpa程度に減圧し14分拡散をした後、再度浸
炭ガスを25l/min 供給し室内圧力を6Kpaで制御して浸炭
を行い、浸炭ガスを停止し0.05Kpa 程度に減圧し14分拡
散を行う。 d. 第１浸炭拡散室 12aのトレイ又はバスケットは第２
浸炭拡散室 12bへ搬入される。浸炭拡散室 12bは約1000
℃に保持され、0.05Kpa 程度に減圧されている。入口出
口扉を閉じ５分均熱後、浸炭ガスとしてエチレンガスを
25 l/min供給し室内圧力を6Kpaで制御しながら浸炭を２
分行い、浸炭ガスを停止し0.05Kpa 程度に減圧し33分拡
散を行う。 e. 第２浸炭拡散室 12bのトレイ又はバスケットは第３
浸炭拡散室 12cへ搬入される。浸炭拡散室 12cは約1000
℃に保持され、0.05Kpa 程度に減圧されている。入口出
口扉を閉じ 5分均熱後、浸炭ガスとしてエチレンガスを
25 l/min供給し室内圧力を 6 Kpaで制御しながら浸炭を
1分行い、浸炭ガスを停止し0.05 Kpa程度に減圧し34分
拡散を行う。 f. 第３浸炭拡散室 12cのトレイ又はバスケットは、0.0
5Kpa 程度に減圧されている降温・保持室19へ搬入され
る。N2ガスで 100 kPaまで昇圧し、850 ℃まで降温、同
温度でサイクルタイム40分間保持した後、焼入室15へ搬
入され油焼入れする。
り深さ1.2 mmでの要求炭素濃度 0.3％の場合の工程につ
いて、図２（ａ）を参照して説明する。この場合図１の
浸炭兼拡散室 12a,12b,12cが３室であれば、サイクルタ
イムは40分となる。 a. 装入室18の入口扉31を開いてトレイ又はバスケット1
3を装入室18へ搬入、この時、昇温室11の入口扉32は閉
じている。装入室18の入口扉31を閉じ装入室18内を0.05
Kpa 程度に減圧する。 b. 昇温室11内は約1000℃に昇温・保持され、0.05Kpa
程度に減圧されている。昇温室11の入口扉32を開いて装
入室18からトレイ又はバスケット13が搬入される。同時
に昇温室11出口扉33を開き昇温室11内にある３個のトレ
イ又はバスケット13はサイクルタイム40分毎に、それぞ
れ１ピッチずつ前に送られ先頭のものは第１浸炭拡散室
12aへ搬入される。浸炭拡散室 12aへ送られたトレイ又
はバスケット上の鉄合金部品は120 分昇温され昇温室の
室内温度に昇温している。 c. 第１浸炭拡散室 12aは約1000℃に保持され、0.05Kpa
程度に減圧されている。入口出口扉を閉じ５分均熱
後、浸炭ガスとしてエチレンガスを25l/min 供給し室内
圧力を6Kpaで制御しながら浸炭を 5分行い、浸炭ガスを
停止し0.05Kpa程度に減圧し14分拡散をした後、再度浸
炭ガスを25l/min 供給し室内圧力を6Kpaで制御して浸炭
を行い、浸炭ガスを停止し0.05Kpa 程度に減圧し14分拡
散を行う。 d. 第１浸炭拡散室 12aのトレイ又はバスケットは第２
浸炭拡散室 12bへ搬入される。浸炭拡散室 12bは約1000
℃に保持され、0.05Kpa 程度に減圧されている。入口出
口扉を閉じ５分均熱後、浸炭ガスとしてエチレンガスを
25 l/min供給し室内圧力を6Kpaで制御しながら浸炭を２
分行い、浸炭ガスを停止し0.05Kpa 程度に減圧し33分拡
散を行う。 e. 第２浸炭拡散室 12bのトレイ又はバスケットは第３
浸炭拡散室 12cへ搬入される。浸炭拡散室 12cは約1000
℃に保持され、0.05Kpa 程度に減圧されている。入口出
口扉を閉じ 5分均熱後、浸炭ガスとしてエチレンガスを
25 l/min供給し室内圧力を 6 Kpaで制御しながら浸炭を
1分行い、浸炭ガスを停止し0.05 Kpa程度に減圧し34分
拡散を行う。 f. 第３浸炭拡散室 12cのトレイ又はバスケットは、0.0
5Kpa 程度に減圧されている降温・保持室19へ搬入され
る。N2ガスで 100 kPaまで昇圧し、850 ℃まで降温、同
温度でサイクルタイム40分間保持した後、焼入室15へ搬
入され油焼入れする。
【００１３】〔実施例２〕浅い浸炭の例として、表面よ
り深さ0.5 mmでの要求炭素濃度 0.3％の場合の工程につ
いて、図２（ａ）を参照して説明する。この場合図１の
浸炭兼拡散室 12a,12b,12cが３室であれば、サイクルタ
イムは20分となる。トレイ又はバスケット13は実施例１
と同様にサイクルタイム毎に処理され順送りされる。 a. 装入室18の入口扉31を開いてトレイ又はバスケット1
3を装入室18へ搬入、この時、昇温室11の入口扉32は閉
じている。装入室18の入口扉31を閉じ装入室18内を0.05
Kpa 程度に減圧する。 b. 昇温室11は0.05Kpa 程度に減圧されており、昇温室1
1内は約 950℃に昇温・保持されるが、昇温室11での昇
温時間は20分３サイクル計60分であり、実施例２では鉄
合金部品は 950℃まで昇温しない。 c. 第１浸炭拡散室 12aでは搬入されたトレイ又はバス
ケットを 950℃、0.05Kpaの減圧状態で昇温させる。実施
例では第１浸炭拡散室 12aでの20分昇温により鉄合金部
品は 950℃に昇温を確認。 d. 第２浸炭拡散室 12bでは 5分均熱後、3 分浸炭を行
い 6分拡散し、再度２分浸炭し 4分拡散する。 e. 第３浸炭拡散室 12cでは 6分均熱後、1 分浸炭を行
い13分拡散する。 f. 第３浸炭拡散室 12cのトレイ又はバスケット13は降
温・保持室19へ搬入される。N2ガスで 100 kPaまで昇圧
し、850 ℃まで降温、同温度でサイクルタイム20分内保
持した後焼入室15へ搬入され油焼入れする。
り深さ0.5 mmでの要求炭素濃度 0.3％の場合の工程につ
いて、図２（ａ）を参照して説明する。この場合図１の
浸炭兼拡散室 12a,12b,12cが３室であれば、サイクルタ
イムは20分となる。トレイ又はバスケット13は実施例１
と同様にサイクルタイム毎に処理され順送りされる。 a. 装入室18の入口扉31を開いてトレイ又はバスケット1
3を装入室18へ搬入、この時、昇温室11の入口扉32は閉
じている。装入室18の入口扉31を閉じ装入室18内を0.05
Kpa 程度に減圧する。 b. 昇温室11は0.05Kpa 程度に減圧されており、昇温室1
1内は約 950℃に昇温・保持されるが、昇温室11での昇
温時間は20分３サイクル計60分であり、実施例２では鉄
合金部品は 950℃まで昇温しない。 c. 第１浸炭拡散室 12aでは搬入されたトレイ又はバス
ケットを 950℃、0.05Kpaの減圧状態で昇温させる。実施
例では第１浸炭拡散室 12aでの20分昇温により鉄合金部
品は 950℃に昇温を確認。 d. 第２浸炭拡散室 12bでは 5分均熱後、3 分浸炭を行
い 6分拡散し、再度２分浸炭し 4分拡散する。 e. 第３浸炭拡散室 12cでは 6分均熱後、1 分浸炭を行
い13分拡散する。 f. 第３浸炭拡散室 12cのトレイ又はバスケット13は降
温・保持室19へ搬入される。N2ガスで 100 kPaまで昇圧
し、850 ℃まで降温、同温度でサイクルタイム20分内保
持した後焼入室15へ搬入され油焼入れする。
【００１４】図３の従来技術の連続浸炭炉20は、装入室
28と、それぞれ真空シール扉で仕切られた独立した、複
数のステーションを有する昇温室21、浸炭室22、複数の
ステーションを有する拡散室23、降温室・保持室26及び
隣接するガス焼入室25を有する。図示しないウオーキン
グビームといった内部送り装置で、図示しないワークを
入れたバスケット又はトレイ29を、１個ずつ連続的にス
テーション毎に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉20の装
入室28に装入されると、同時に焼入室25を経て順次焼き
入れされ、装置内部で図でみて左から右の方向に移動す
るようにされている。
28と、それぞれ真空シール扉で仕切られた独立した、複
数のステーションを有する昇温室21、浸炭室22、複数の
ステーションを有する拡散室23、降温室・保持室26及び
隣接するガス焼入室25を有する。図示しないウオーキン
グビームといった内部送り装置で、図示しないワークを
入れたバスケット又はトレイ29を、１個ずつ連続的にス
テーション毎に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉20の装
入室28に装入されると、同時に焼入室25を経て順次焼き
入れされ、装置内部で図でみて左から右の方向に移動す
るようにされている。
【００１５】上述したように、真空浸炭装置では、浸炭
時間（Tc）、拡散時間(Td)を厳密に制御しかつ各々の時
間比率(Tc/Td) を浸炭処理する温度( 以下処理温度と書
く)に応じて変更させねばならない処理方法であり、例
えば処理温度を930 ℃から1040℃に変化させると前記比
率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大きくき変更しなければな
らない。図３の従来技術の連続浸炭炉20では、バスケッ
ト又はトレイ29を、昇温室21には３個、後の各室には１
個ずつ配置する例を示したが、前記比率(Tc/Td) が1.5
のときは、他の室の処理時間は、前記比率(Tc/Td) 0.5
分だけ休止し、全体の処理時間は1.5 倍に延び、前記比
率(Tc/Td) が3.5 のときは3.5 倍に延びる。仮にバスケ
ット又はトレイ29を、図３の昇温室21には９個、後の各
室には３個ずつ配置し、バスケット又はトレイ29を１個
ずつ連続的に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉20に装入
すると仮定すると、前記比率(Tc/Td) が1.5 のときは他
の室の処理時間は前記比率(Tc/Td) 0.5 分だけ不足する
ことになる。予め設定した浸炭室のステーション数で対
応するときも、前記比率(Tc/Td) が1.5 倍から3.5倍に
延びるときは、大きなタイムロスが発生する。
時間（Tc）、拡散時間(Td)を厳密に制御しかつ各々の時
間比率(Tc/Td) を浸炭処理する温度( 以下処理温度と書
く)に応じて変更させねばならない処理方法であり、例
えば処理温度を930 ℃から1040℃に変化させると前記比
率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大きくき変更しなければな
らない。図３の従来技術の連続浸炭炉20では、バスケッ
ト又はトレイ29を、昇温室21には３個、後の各室には１
個ずつ配置する例を示したが、前記比率(Tc/Td) が1.5
のときは、他の室の処理時間は、前記比率(Tc/Td) 0.5
分だけ休止し、全体の処理時間は1.5 倍に延び、前記比
率(Tc/Td) が3.5 のときは3.5 倍に延びる。仮にバスケ
ット又はトレイ29を、図３の昇温室21には９個、後の各
室には３個ずつ配置し、バスケット又はトレイ29を１個
ずつ連続的に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉20に装入
すると仮定すると、前記比率(Tc/Td) が1.5 のときは他
の室の処理時間は前記比率(Tc/Td) 0.5 分だけ不足する
ことになる。予め設定した浸炭室のステーション数で対
応するときも、前記比率(Tc/Td) が1.5 倍から3.5倍に
延びるときは、大きなタイムロスが発生する。
【図１】浸炭室、拡散室および昇温室を兼ねた３個の浸
炭兼拡散室を鉄合金部品の連続真空浸炭炉に適用した立
面概略断面ブロック図を示す。
炭兼拡散室を鉄合金部品の連続真空浸炭炉に適用した立
面概略断面ブロック図を示す。
【図２】図１の連続真空浸炭炉で、（ａ）は実施例１及
び（ｂ）は実施例２について、サイクルタイムと浸炭深
さと各室の用途および条件を示す。
び（ｂ）は実施例２について、サイクルタイムと浸炭深
さと各室の用途および条件を示す。
【図３】98年6 月発行 ADVANNCED METALS ＆ PROCESSES
誌 84KK 頁のFig.5 に記載する従来技術の連続真空浸炭
炉の立面概略断面ブロック図を示す。
誌 84KK 頁のFig.5 に記載する従来技術の連続真空浸炭
炉の立面概略断面ブロック図を示す。
1 ・・連続真空浸炭炉 11・・昇温室 12a,12b,12c ・・浸炭兼拡散室 13・・部品を入れたバスケット 15・・焼入室 17・・搬出室 18・・装入室 19・・降温・保持室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 茂 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株 式会社不二越内 (72)発明者 岩上 良行 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株 式会社不二越内 Ｆターム(参考） 4K028 AA01 AC03 AC04 4K034 CA06 DB02 DB04 DB05
Claims (2)
- 【請求項１】 装入室、昇温室、浸炭室、拡散室、降温
・保持室及び焼入室を含む鉄合金部品の連続真空浸炭炉
において、複数の浸炭室を有し、前記浸炭室は拡散室と
兼用の浸炭兼拡散室とし浸炭・拡散を行い、かつ前記浸
炭兼拡散室の少なくとも１に昇温機能を付加し、前記浸
炭兼拡散室においても昇温室の機能を果たすようにし、
前記浸炭兼拡散室に１又は複数のトレイ又はトレイバス
ケット（以下「トレイ等」という）を順次装入しなが
ら、対応した数のトレイ等を次室の降温・保持室に払出
しする場合、又は前記浸炭兼拡散室から１又は複数のト
レイ等を順次前記降温・保持室に払出ししながら、対応
した数のトレイ等を前記浸炭兼拡散室に装入しする場
合、複数の前記浸炭兼拡散室の少なくとも１の昇温、浸
炭及び／又は拡散の処理時間を他の浸炭兼拡散室のそれ
らと異ならせたことを特徴とする連続真空浸炭方法。 - 【請求項２】 前記装入室、昇温室、各浸炭兼拡散室、
拡散室の各室の最終工程の該室圧力と次室の最初の工程
の該室圧力とを同じとしたことを特徴とする請求項１記
載の連続真空浸炭方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339120A JP2002146511A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 連続真空浸炭方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339120A JP2002146511A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 連続真空浸炭方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002146511A true JP2002146511A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18814231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339120A Withdrawn JP2002146511A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 連続真空浸炭方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002146511A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225734A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 連続加熱炉と組み合わせた環状部材の連続誘導予熱装置 |
| WO2006107332A2 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Nu-Iron Technology, Inc | Linear hearth furnace system and methods regarding same |
| CN103602944A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-26 | 祁标 | 特大型多功能天然气节能零件热处理炉及其热处理工艺 |
-
2000
- 2000-11-07 JP JP2000339120A patent/JP2002146511A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413592B2 (en) * | 2004-03-31 | 2008-08-19 | Nu-Iron Technology, Llc | Linear hearth furnace system and methods regarding same |
| US7666249B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-02-23 | Nu-Iron Technology, Llc | Linear hearth furnace system and methods regarding same |
| JP2006225734A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 連続加熱炉と組み合わせた環状部材の連続誘導予熱装置 |
| JP4620486B2 (ja) * | 2005-02-18 | 2011-01-26 | 高周波熱錬株式会社 | 連続加熱炉と組み合わせた環状部材の連続誘導予熱装置 |
| WO2006107332A2 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Nu-Iron Technology, Inc | Linear hearth furnace system and methods regarding same |
| WO2006107332A3 (en) * | 2005-03-31 | 2008-01-03 | Nu Iron Technology Inc | Linear hearth furnace system and methods regarding same |
| CN103602944A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-26 | 祁标 | 特大型多功能天然气节能零件热处理炉及其热处理工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080108 |