JP2002356763A - ガス浸炭方法及びその装置 - Google Patents
ガス浸炭方法及びその装置Info
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Abstract
理品の浸炭処理を通常の浸炭炉で有効に行うことができ
る浸炭方法を提供する。 【解決手段】 変成炉9への炭化水素系ガス、エアー及
び二酸化炭素ガスの混合供給装置10が設けられ、前記
エアー及び/又は二酸化炭素ガスの供給量により変成ガ
ス中のCO%を可変制御し、該CO%を制御した変成ガ
スを浸炭炉に供給して浸炭処理を行うガス浸炭方法。
Description
ス浸炭方法及びその装置に関する。
いる方法及び直接浸炭炉内に原料ガスとしての炭化水素
系ガスとエアー(酸素)を供給して炉内変成を行う方法
など提案されている。
ガスとして、メタン、プロパンなどの炭化水素系ガスと
エアーとを変成炉に混合供給し、生成された変成ガス
(CO:約20%、H2 :約40%、N2 :約40
%)をキャリアガスとして浸炭炉に供給し、さらに浸炭
炉にエンリッチガスを供給して炉内雰囲気を制御して行
っている。
スとして使用した浸炭処理においては、例えば、細孔を
有するノズル部品、その他の複雑形状を有する被処理品
の浸炭処理に大量のキャリアガスと長時間の処理時間を
必要とし、さらに、前記ノズル部品の細孔、その他の複
雑形状部分の浸炭を確保するためのエンリッチガスの供
給に際しては、スーティング、浸炭むらの発生等に注意
する必要があった。そのため、前記ノズル部品、その他
複雑形状を有する被処理品の完全浸炭処理には真空炉を
使用する場合があった。しかしながら、真空浸炭炉の使
用は、作業条件や経済的にも必ずしも得策とは言えない
ものであった。
鑑み為されたもので、被処理品、その他の浸炭処理諸条
件に合わせて、変成炉においてCO%を可変制御した変
成ガスを得、該得られた変成ガスを浸炭炉に供給して浸
炭処理を行うことにより、前記ノズル部品、その他の複
雑形状を有する被処理品の浸炭処理を通常の浸炭炉で有
効に行うことができるガス浸炭方法及び装置を提供する
ことを目的とする。
変成炉への炭化水素系ガス、エアー及び二酸化炭素ガス
の混合供給装置が設けられ、前記空気及び/又は二酸化
炭素ガスの供給量により変成ガス中のCO%を可変制御
し、該CO%を可変制御した変成ガスを浸炭炉に供給し
て浸炭処理を行う方法である。
する被処理品が、前記ノズル部品、その他、複雑形状を
有し、その複雑形状部分にも浸炭処理が必要な場合に
は、変成炉に混合供給される炭化水素系ガス、あるいは
該炭化水素系ガスに混合される空気に対して二酸化炭素
ガスの混合割合が高く設定される。
有する場合、あるいは、例えば、複雑形状部分の内部ま
では浸炭の必要がない場合には、混合供給する二酸化炭
素ガスの混合割合を低く設定し、あるいは混合供給する
エアー量を増やすことにより、前記浸炭不要部分に防炭
剤を塗布する等の手段を講ずることなく浸炭処理を行う
ことができる。
の炭化水素ガス、エアー及び二酸化炭素ガスの混合供給
装置が設けられ、前記エアー及び/又は二酸化炭素ガス
の供給量により変成ガス中のCO%を可変制御し、該C
O%を制御した変成ガスを浸炭炉に供給するとともに、
該浸炭炉にエンリッチガスを供給して浸炭処理を行う方
法である。
ッチガスの供給量の減少を図り、前記のごとき複雑形状
の被処理品の浸炭処理におけるスーティング、浸炭むら
の発生を防止等することができる。
ガス浸炭装置に関し、変成炉への炭化水素系ガス、エア
ー及び二酸化炭素ガスとの混合供給装置を有する変成炉
と、該変成炉から変成ガスが供給される浸炭炉とからな
る装置である。
ける炭化水素系ガスとエアーとの混合供給装置に、さら
に二酸化炭素ガスの混合供給が自在である。なお、変成
炉の内部構成は、従来と同様であるが、適宜ヒータ容量
アップ、さらに変成ガスの冷却速度などが必要に応じて
調整される。
エアー及び二酸化炭素ガスの混合供給装置が、炭化水素
系ガス源から流量計を介した配管及び二酸化炭素源から
流量計を介した配管を合流してミキサーに導入し、該ミ
キサーから変成炉に至る配管に空気源から流量計を介し
た配管を連結してなる請求項3に記載のガス浸炭装置で
ある。
御による変成ガス中のCO%の可変制御が容易であり、
該CO%を可変制御した変成ガスを浸炭炉に供給して浸
炭処理を行うことができる。
明する。図1には、本発明の装置の概略図が示されてい
る。図中、1は変成炉であり、内部にNi触媒等2が充
填されたレトルト3及びヒータ4等が設けられている。
また、図中、5はブロワ、6は逆火防止弁、7は一次ク
ーラ、8は二次クーラ、9は浸炭炉である。
ガス、エアー及び二酸化炭素の混合供給装置10が設け
られる。該混合供給装置10は実施の一形態では、炭化
水素系ガス源11から流量計12を介した配管13が、
二酸化炭素源14から流量計15を介した配管16と合
流されてミキサー17に導入され、該ミキサー17と前
記ブロワ5を連通する配管18に空気源19から流量計
20を介した配管21が連結されている。
コントロールバルブ、24は流量計、25は炭化水素ガ
スの微調整用流量計である。
市ガス(13A)を使用し、該都市ガス、エアー及び二
酸化炭素ガスの混合比を37:41:22にして、10
80℃に調整された前記変成炉1のおいて変成ガスを生
成した。該生成された変成ガス中のCOは35%、H2
は44%、N2は21%であった。
さらにエンリッチガスとしてプロパン0.5%を供給
し、材質SCr420からなる図2に示す形状のテスト
ピース、すなわち、溝部26a及び軸部26bを有する
テストピース26を、図3に示すヒートパターン、すな
わち、930℃、3時間50分加熱処理後、850℃に
降温後、焼き入れ(MQ120℃)を行った。
H2 :40%、N2 :40%)を浸炭炉に供給し、エ
ンリッチガスとしてプロパン1.0%を供給し、前記本
願実施例と同一のテストピースを同一のヒートパターン
で浸炭処理した。
前記比較例における浸炭処理のテストピース26の硬度
分布曲線を示す。同図中、曲線(A)は、前記本願実施
例による浸炭処理、曲線(B)は、前記比較例による浸
炭処理を示す。図4を観察すると、前記テストピース2
6の溝部26a及び軸部26bのいずれの箇所も、前記
本願実施例による浸炭処理が前記比較例の浸炭処理より
も優れた硬度を示している。
上の有効硬化層深さ(mm)の測定結果にも表れてい
る。すなわち、同図に示されているように、前記本願実
施例及び前記比較例の浸炭処理において、前記軸部26
bにおける有効硬化層深さは略々同様であるが、前記溝
部26aにおける有効硬化層は、前記本願実施例による
浸炭処理が前記比較例による浸炭処理に比べてより深く
生成されていることが判明した。
テストピース27による深孔部品浸炭テストを行った。
該テストピース27は、材質SCM420からなり、棒
状であり、中心に一端が閉塞された深さ60mm、Φ3
mmの深孔28を有する。
のCO混合比:35%)、前記比較例(変成ガス中のC
O混合比:20%)及び真空浸炭処理である。
℃、処理時間:3時間30分、添加ガスはプロパンであ
る。
(HRC57)以上の範囲の測定結果を図7に示す。
から40mm、前記比較例では、14mm、前記真空浸
炭処理では、18mmであり、真空浸炭処理を越える効
果が確認された。
浸炭処理諸条件に合わせて、変成炉においてCO%を可
変制御した変成ガスを生成して浸炭炉に供給し、あるい
はさらに浸炭炉にエンリッチガスを供給して浸炭処理を
行うものであり、その結果、通常の浸炭炉を使用して、
複雑形状を有する被処理品の浸炭処理が可能であり、本
願装置の発明によれば、前記方法の発明を有効に実施す
ることができる。
分布図である。
る。
定図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 変成炉への炭化水素系ガス、エアー及び
二酸化炭素ガスの混合供給装置が設けられ、前記エアー
及び/又は二酸化炭素ガスの供給量により変成ガス中の
CO%を可変制御し、該CO%を制御した変成ガスを浸
炭炉に供給して浸炭処理を行うことを特徴とするガス浸
炭方法。 - 【請求項2】 変成炉への炭化水素系ガス、エアー及び
二酸化炭素ガスの混合供給装置が設けられ、前記エアー
及び/又は二酸化炭素ガスの供給量により変成ガス中の
CO%を可変制御し、該CO%を制御した変成ガスを浸
炭炉に供給するとともに、該浸炭炉にエンリッチガスを
供給して浸炭処理を行うことを特徴とするガス浸炭方
法。 - 【請求項3】 変成炉への炭化水素系ガス、エアー及び
二酸化炭素ガスの混合供給装置を有する変成炉と、該変
成炉からの変成ガスが供給される浸炭炉とからなること
を特徴とするガス浸炭装置。 - 【請求項4】 変成炉への炭化水素系ガス、エアー及び
二酸化炭素ガスの混合供給装置が、炭化水素系ガス源か
ら流量計を介した配管及び二酸化炭素源から流量計を介
した配管を合流してミキサーに導入し、該ミキサーから
変成炉に至る配管に空気源から流量計を介した配管を連
結してなる請求項3に記載のガス浸炭装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002090895A JP2002356763A (ja) | 2001-03-29 | 2002-03-28 | ガス浸炭方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
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JP2001-94626 | 2001-03-29 | ||
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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JP2002090895A Pending JP2002356763A (ja) | 2001-03-29 | 2002-03-28 | ガス浸炭方法及びその装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2002356763A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005200695A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Onex Corp | ガス浸炭方法 |
JP2005290509A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Chugai Ro Co Ltd | 浸炭用ガス製造装置 |
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-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002090895A patent/JP2002356763A/ja active Pending
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