JP2015071811A - 表面処理方法および金属部材 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明に係る表面処理方法の一実施態様を示す説明図である。本発明にかかる、熱プラズマによる金属部材の処理例を示す。101は同軸構造をしたプラズマトーチの断面図を表したものであり、図示しない電源から発せられた2.45MHzのマイクロ波によって中心軸110の先端のガスが励起され、熱プラズマ102が鉛直下向きに吹き出される。またプラズマの発光強度分布は光ファイバー103と位置制御機構104および図示しない分光器によって計測される。
図1に示した装置を用いて別の表面処理を実施した。被処理物の材料はSTAVAX(登録商標)に高周波焼き入れを施したものであり、高さ30mm、直径40mmの円柱形状である。また上面は曲率120mmの凹球面形状を成しており、その表面粗さは1.5nmRa、形状精度は30nmPVに仕上げられている。なお、STAVAX(登録商標)はウッデホルム社製のクロム合金ステンレス工具であり、成分はクロム13.6%の他にバナジウム、マンガン、シリコン、炭素などを含有している。
102 熱プラズマ
103 光ファイバー
104 位置制御機構
105 被処理物
106 放射温度計
107 駆動機構
108 被処理物の裏面
109 カバー
110 中心軸
111 換気
112 窒素ガスフロー
113 ガス流方向
301 高温領域
302 イオン流領域
303 中性活性種流領域
304 中心軸
Claims (7)
- 被処理物の表面を窒素ガスの雰囲気下で熱プラズマにより処理する表面処理方法において、前記熱プラズマと前記被処理物との距離を制御することで、前記被処理物の表面を窒化することを特徴とする表面処理方法。
- 前記熱プラズマと前記被処理物との距離は、前記熱プラズマが有するイオン流領域の下流側端部と前記被処理物の表面との間の距離が−4mm以上+33mm以下(但し、イオン流領域の下流側端部の位置を0として、イオン流領域の上流側を−、イオン流領域の下流側を+とした値を表す。)の範囲となるように制御することを特徴とする請求項1に記載の表面処理方法。
- 前記イオン流領域の下流側端部の位置は、プラズマの発光強度を測定する事によって決定されることを特徴とする請求項1または2に記載の表面処理方法。
- 前記被処理物が少なくとも鉄およびクロムのいずれかを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの項に記載の表面処理方法。
- 前記窒化された被処理物の表面が窒素固溶体を有すること特徴とする請求項1乃至4のいずれかの項に記載の表面処理方法。
- 鉄鋼材料からなる基材を機械加工した後、請求項1乃至5のいずれかに記載の表面処理方法で表面処理したことを特徴とする金属部材。
- 前記金属部材は、表面粗さが5nmRa以下であり、形状精度が2μmPV以下であることを特徴とする請求項6に記載の金属部材。
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JPS58213869A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-12 | ドネプロペトロフスキ−・ヒミコ−・チエフノロギチエスキ−・インスチツ−ト・イメ−ニ・エフ・エ−・ドゼルジンスコボ | 金属製品の窒化法 |
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JP2013023769A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Plasma Sogo Kenkyusho:Kk | 金属又は樹脂等の表層硬化法 |
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