JP2016069671A - Manufacturing apparatus of cast-iron friction member and manufacturing method of the same - Google Patents

Manufacturing apparatus of cast-iron friction member and manufacturing method of the same Download PDF

Info

Publication number
JP2016069671A
JP2016069671A JP2014198524A JP2014198524A JP2016069671A JP 2016069671 A JP2016069671 A JP 2016069671A JP 2014198524 A JP2014198524 A JP 2014198524A JP 2014198524 A JP2014198524 A JP 2014198524A JP 2016069671 A JP2016069671 A JP 2016069671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nitriding
gas
heating
friction member
cast iron
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.)
Pending
Application number
JP2014198524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
武 妹尾
Takeshi Senoo
武 妹尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Takaoka Co Ltd
Original Assignee
Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Takaoka Co Ltd filed Critical Aisin Takaoka Co Ltd
Priority to JP2014198524A priority Critical patent/JP2016069671A/en
Publication of JP2016069671A publication Critical patent/JP2016069671A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing apparatus of a cast-iron friction member, which allows performing a nitriding treatment in a shorter time compared to a conventional method, applying to a small lot production, and easily adjusting production adjustment, and a manufacturing method of the cast-iron friction member.SOLUTION: A nitriding treatment apparatus 20 includes a gas nitriding furnace 21, a heating apparatus 41, and a gas introduction apparatus 51. The gas nitriding furnace 21 accommodates a disk rotor 10 before the nitriding treatment is performed. The heating apparatus 41 does not heat the whole gas nitriding furnace 21, but heats a friction part 11 of the disk rotor 10 accommodated, and heats each of friction surfaces 13, 14. The gas introduction apparatus 51 introduces nitriding gas into the gas nitriding furnace 21 with each of the friction surfaces 13, 14 heated to maintain a nitriding treatment temperature.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、鋳鉄製摩擦部材の製造装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing a cast iron friction member and a method for manufacturing the same.

一般に、車両用制動装置は、ディスクロータやブレーキドラム等の鋳鉄製摩擦部材と、ブレーキディスクパッドやブレーキシュー等のブレーキ作動部とを有している。鋳鉄製摩擦部材は、車両のドライブシャフト端部に取り付けられて車輪とともに回転するように構成され、車両制動時には、この鋳鉄製摩擦部材の摺動部にブレーキ作動部が押し付けられる。それにより、両者の間に生じる摩擦によって車輪の回転が制動されるようになっている。   In general, a braking device for a vehicle includes a cast iron friction member such as a disc rotor and a brake drum, and a brake operation unit such as a brake disc pad and a brake shoe. The cast iron friction member is attached to the end of the drive shaft of the vehicle and is configured to rotate together with the wheel. When the vehicle is braked, the brake operating portion is pressed against the sliding portion of the cast iron friction member. Thereby, the rotation of the wheel is braked by the friction generated between them.

このように鋳鉄製摩擦部材には車両の制動が行われるたび、ブレーキ作動部との間で摩擦が生じるため、高い耐摩耗性が要求される。それとともに、制動装置の構造上、鋳鉄製摩擦部材は車両外に露出した状態で設けられる構成となっているため、錆等に対する耐腐食性も要求される。特にディスクロータに錆が発生してしまうと、車両のホイールデザインによっては、その腐食した様子が外部から視認可能な状態となるため、車両の制動という機能面だけでなく外観の見栄えの面でも高い耐腐食性が求められている。   As described above, the cast iron friction member is required to have high wear resistance because friction is generated between the cast iron friction member and the brake operating portion each time the vehicle is braked. At the same time, because of the structure of the braking device, the cast iron friction member is provided in a state of being exposed outside the vehicle, so that corrosion resistance against rust and the like is also required. In particular, if the disc rotor rusts, depending on the wheel design of the vehicle, the corroded state is visible from the outside, so it is not only functional in terms of braking the vehicle but also in terms of appearance. Corrosion resistance is required.

そこで、従来、鋳鉄製摩擦部材の耐腐食性を向上させるため、摺動部の表面(摺動面)に窒化物層を形成する窒化処理が行われている(例えば、特許文献1参照。)。この従来の窒化処理はバッチ式処理と呼ばれ、ガス窒化炉内に、炉の大きさに応じて数百〜数千個の鋳鉄製摩擦部材を入れ、アンモニアガスを含む窒化性ガスを供給しつつ、炉内全体を所定の窒化処理温度に加熱することで、摺動面に窒化物層を形成している。   Therefore, conventionally, in order to improve the corrosion resistance of the friction member made of cast iron, a nitriding treatment is performed in which a nitride layer is formed on the surface (sliding surface) of the sliding portion (see, for example, Patent Document 1). . This conventional nitriding process is called a batch type process, and several hundred to several thousand cast iron friction members are put in a gas nitriding furnace depending on the size of the furnace, and a nitriding gas containing ammonia gas is supplied. However, a nitride layer is formed on the sliding surface by heating the entire inside of the furnace to a predetermined nitriding temperature.

特開2014−47406号公報JP 2014-47406 A

しかしながら、上記従来の窒化処理では、実用に耐えうる製品を製造する上で、少なくとも数時間という処理時間を要するため、生産性という面では課題のある処理方法であった。しかも、ガス窒化炉内に大量の鋳鉄製摩擦部材を入れて一挙に窒化処理を行う製造装置であるため、生産数減少や顧客の要望等に伴って生産数が小ロットとなった場合にこの装置を使用すると、窒化性ガスやエネルギ等のロスが大きい。このため、生産数調整を行いにくいという点でも課題を有していた。   However, the conventional nitriding process requires a processing time of at least several hours to manufacture a product that can withstand practical use, and thus has been problematic in terms of productivity. Moreover, since it is a manufacturing device that puts a large amount of cast iron friction members in a gas nitriding furnace and performs nitriding at once, this is the case when the number of production becomes small due to a decrease in production number or customer demand. When the apparatus is used, loss of nitriding gas and energy is large. For this reason, there is a problem in that it is difficult to adjust the production number.

そこで、本発明は、従来に比べて短時間で窒化処理を行うことができるとともに、小ロットの生産にも対応可能で生産調整も行いやすい鋳鉄製摩擦部材の製造装置及びその製造方法を得ることを主たる目的とする。   Therefore, the present invention provides a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a cast iron friction member that can perform nitriding in a shorter time than the prior art, and that can handle small-lot production and that can be easily adjusted for production. Is the main purpose.

上記課題を解決すべく、以下の手段を採用した。   In order to solve the above problems, the following means were adopted.

すなわち、請求項1に記載の発明では、窒化処理が施された被処理部を有する鋳鉄製摩擦部材の製造装置であって、前記窒化処理が施される前の鋳鉄製摩擦部材が収容されるガス窒化炉と、前記ガス窒化炉内に窒化性ガスを導入するガス導入部と、前記ガス窒化炉全体を加熱対象とせず前記被処理部を加熱対象として、当該被処理部を加熱する加熱部と、を備えることを特徴とする。   In other words, the invention according to claim 1 is an apparatus for manufacturing a cast iron friction member having a portion to be processed that has been subjected to nitriding treatment, wherein the cast iron friction member before being subjected to the nitriding treatment is accommodated. A gas nitriding furnace, a gas introduction part for introducing a nitriding gas into the gas nitriding furnace, and a heating part for heating the to-be-treated part with the to-be-treated part as a heating object without heating the entire gas nitriding furnace And.

この請求項1に記載の発明によれば、ガス窒化炉全体を加熱して加熱雰囲気下とする従来の窒化処理と異なり、加熱部によって、ガス窒化炉全体ではなく被処理部を加熱対象として加熱される。   According to the first aspect of the present invention, unlike the conventional nitriding treatment in which the entire gas nitriding furnace is heated to be in a heated atmosphere, the heated portion heats the portion to be treated instead of the entire gas nitriding furnace. Is done.

ここで、前記窒化性ガスとしては、アンモニアガスが用いられる。この場合、アンモニアガスのみを窒化性ガスとして用いてもよいし、このアンモニアガスに窒素ガスや浸炭性ガスを混合したものであってもよい。浸炭性ガスとしては、メタノール等のアルコールを含む炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素等を使用することができる。   Here, ammonia gas is used as the nitriding gas. In this case, only ammonia gas may be used as the nitriding gas, or the ammonia gas may be a mixture of nitrogen gas or carburizing gas. As the carburizing gas, hydrocarbons containing alcohol such as methanol, carbon monoxide, carbon dioxide and the like can be used.

なお、一般に、アンモニアガスを主成分とする窒化性ガスとして用いた場合はガス窒化方法と呼ばれ、ビッカース硬さ(HV)が1000〜1300程度という比較的硬度の高い窒化物層が得られる。一方、アンモニアガスと浸炭性ガスとの混合ガスを窒化性ガスとして用いた場合はガス軟窒化方法と呼ばれ、ビッカース硬さ(HV)が500〜600程度という硬度の窒化物層が得られる。請求項1に記載の発明では、ガス窒化方法及びガス軟窒化方法のいずれも採用することができる。   In general, when a nitriding gas containing ammonia gas as a main component is used, it is called a gas nitriding method, and a relatively hard nitride layer having a Vickers hardness (HV) of about 1000 to 1300 is obtained. On the other hand, when a mixed gas of ammonia gas and carburizing gas is used as a nitriding gas, it is called a gas soft nitriding method, and a nitride layer having a Vickers hardness (HV) of about 500 to 600 is obtained. In the first aspect of the present invention, both the gas nitriding method and the gas soft nitriding method can be employed.

窒化性ガスがガス窒化炉に導入されると、窒化性ガスに含まれるアンモニアガスは、温度が200℃を超える加熱雰囲気下で不安定化し、「NH3→N+3H」のように熱分解する。この熱分解によって生じた発生期の原子状窒素(N)が被処理部の表面に存在する鉄等と化合することにより、当該表面に窒化物層が形成される。 When the nitriding gas is introduced into the gas nitriding furnace, the ammonia gas contained in the nitriding gas becomes unstable in a heating atmosphere having a temperature exceeding 200 ° C., and thermally decomposes as “NH 3 → N + 3H”. The nascent atomic nitrogen (N) generated by this thermal decomposition combines with iron or the like present on the surface of the portion to be processed, whereby a nitride layer is formed on the surface.

ところが、従来の窒化処理装置では、ガス窒化炉内全体が加熱対象とされ、炉内全体が加熱雰囲気下となっている。その場合、被処理部近傍から離れて、被処理部の窒化反応に使用されない箇所でも、アンモニアガスの熱分解が生じる。このため、被処理部の近傍に至って窒化反応に使用されるアンモニアガスの量が少なくなり、所望の厚さの窒化物層を得るのに時間を要する。また、窒化性ガスが無駄に熱分解されて消費されるため、導入する窒化性ガスの量も増加することとなり、窒化性ガスの使用効率も悪い。   However, in the conventional nitriding apparatus, the entire inside of the gas nitriding furnace is to be heated, and the entire inside of the furnace is in a heated atmosphere. In that case, thermal decomposition of the ammonia gas occurs even at a location away from the vicinity of the processing target and not used for the nitriding reaction of the processing target. For this reason, the amount of ammonia gas used for the nitriding reaction reaches the vicinity of the portion to be processed, and it takes time to obtain a nitride layer having a desired thickness. In addition, since the nitriding gas is wasted and thermally decomposed and consumed, the amount of the nitriding gas to be introduced also increases, and the use efficiency of the nitriding gas is poor.

この点、請求項1に記載の発明の場合、前述したように、ガス窒化炉内全体ではなく鋳鉄製摩擦部材の被処理部が加熱対象として加熱される。そのため、炉内に導入された窒化性ガスに含まれるアンモニアガスは、加熱によって高温状態にある被処理部やその近傍で熱分解する。これにより、導入されたアンモニアガスの無駄な熱分解が抑制され、被処理部表面での窒化反応に使用されるアンモニアガス量も増加する。その結果、被処理部表面における窒化反応が促進されて、所望の厚さの窒化物層を得る時間を短縮することができる。それに加え、被処理部が加熱対象とされるため、被処理部が、設定された窒化処理温度まで上昇する時間も短くなる。これらが相まって、窒化物層の形成を短時間で行うことができる。   In this regard, in the case of the invention described in claim 1, as described above, the portion to be treated of the friction member made of cast iron is heated as a heating target, not the entire inside of the gas nitriding furnace. Therefore, the ammonia gas contained in the nitriding gas introduced into the furnace is thermally decomposed in the vicinity of the portion to be treated which is in a high temperature state by heating. Thereby, useless thermal decomposition of the introduced ammonia gas is suppressed, and the amount of ammonia gas used for the nitriding reaction on the surface of the processing target is increased. As a result, the nitriding reaction on the surface of the processing target is promoted, and the time for obtaining a nitride layer having a desired thickness can be shortened. In addition, since the processing target is to be heated, the time for the processing target to rise to the set nitriding temperature is shortened. Together, the nitride layer can be formed in a short time.

また、被処理部の表面における窒化反応に使われないまま、無駄に熱分解して消費されてしまう窒化性ガスの量が少なくなることから、窒化性ガスの使用効率を向上させることができる。   Further, since the amount of the nitriding gas that is wasted and thermally consumed without being used in the nitriding reaction on the surface of the processing target portion is reduced, the use efficiency of the nitriding gas can be improved.

さらに、個々の鋳鉄製摩擦部材の被処理部が加熱対象とされることから、小ロットの生産であっても、窒化性ガスやエネルギ等のロスが生じることを抑制できる。これにより、生産数減少や顧客の要望等に伴う生産調整も行いやすい。したがって、従来に比べて短時間で窒化処理を行うことができるだけでなく、小ロットの生産にも対応可能で生産調整も行いやすいという効果が得られる。   Furthermore, since the to-be-processed part of each friction member made of cast iron is to be heated, it is possible to suppress the loss of nitriding gas, energy, etc. even in the production of a small lot. As a result, it is easy to make production adjustments due to a decrease in the number of production and customer demand. Therefore, not only can the nitriding process be performed in a shorter time than in the prior art, but also the effect of being able to cope with the production of small lots and easily adjusting the production can be obtained.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記被処理部の温度を検知する温度検知部と、前記温度検知部により検知された温度が設定された窒化処理温度となるように前記加熱部の温度制御を行う温度制御部と、を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a temperature detection unit that detects a temperature of the processing target portion, and a temperature detected by the temperature detection unit is a set nitriding temperature. And a temperature control unit that controls the temperature of the heating unit.

この請求項2に記載の発明によれば、温度制御部は、温度検知部の検知により被処理部の温度を把握し、被処理部が、設定された窒化処理温度となるように前記加熱部の温度制御を行う。これにより、窒化処理の対象となる被処理部の温度が直接管理されることから、より精緻な温度設定が可能となり、被処理部に形成される窒化物層の厚さを制御することができる。   According to the second aspect of the present invention, the temperature control unit grasps the temperature of the processing target by detection of the temperature detection unit, and the heating unit is set so that the processing target reaches the set nitriding temperature. Temperature control. As a result, the temperature of the target portion to be subjected to the nitriding process is directly managed, so that a more precise temperature can be set and the thickness of the nitride layer formed on the target portion can be controlled. .

請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記ガス導入部は、前記被処理部が前記窒化処理温度に達した後に、前記ガス窒化炉内に窒化性ガスの導入を開始するものであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the gas introduction unit introduces a nitriding gas into the gas nitriding furnace after the portion to be processed reaches the nitriding temperature. It is a starting point.

この請求項3に記載の発明によれば、ガス導入部により、被処理部が設定された窒化処理温度に達した後に、窒化性ガスがガス窒化炉内に導入される。そのため、被処理部が加熱される過程で、窒化性ガスに含まれるアンモニアガスが熱分解されて、被処理部表面における窒化反応に使われないまま、無駄に消費されることが抑制される。これにより、窒化性ガスの使用効率をさらに向上させることができる。   According to the third aspect of the present invention, the nitriding gas is introduced into the gas nitriding furnace after the processing portion reaches the set nitriding temperature by the gas introducing portion. Therefore, the ammonia gas contained in the nitriding gas is thermally decomposed during the process of heating the portion to be processed, and is prevented from being wasted without being used for the nitriding reaction on the surface of the portion to be processed. Thereby, the use efficiency of nitriding gas can further be improved.

請求項4に記載の発明では、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発明において、前記鋳鉄製摩擦部材はディスクロータであり、前記被処理部は前記ディスクロータの表裏両面に設けられた摺動面であり、前記加熱部は、前記両摺動面のそれぞれに対峙して設けられていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the cast iron friction member is a disk rotor, and the treated portion is provided on both front and back surfaces of the disk rotor. The heating portion is provided opposite to each of the sliding surfaces.

この請求項4に記載の発明によれば、ディスクロータが有する表裏の両摺動面に対峙して加熱部が設けられているため、加熱対象となる両摺動面を狙って局所的に加熱することが可能となり、加熱ムラが生じることを抑制できる。このように加熱ムラを抑制しつつ、両摺動面を設定された窒化処理温度に加熱することができるため、両摺動面での窒化反応促進やより均一な窒化物層の形成に寄与できる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the heating portion is provided opposite to both the front and back sliding surfaces of the disk rotor, the heating is performed locally targeting both sliding surfaces to be heated. It is possible to suppress heating unevenness. In this way, both sliding surfaces can be heated to a set nitriding temperature while suppressing uneven heating, which can contribute to the promotion of nitriding reaction on both sliding surfaces and the formation of a more uniform nitride layer. .

請求項5に記載の発明では、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発明において、前記加熱部は、前記被処理部と対峙して設けられて前記被処理部への熱照射を実行する熱照射部を備えることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the heating section is provided opposite to the processing target section to radiate heat to the processing target section. It is characterized by including a heat irradiation unit to be executed.

この請求項5に記載の発明によれば、被処理部と対峙する加熱部の熱照射部から被処理部に向けて熱照射がなされることにより、被処理部の加熱が行われる。これにより、ガス窒化炉全体ではなく被処理部を加熱対象とした局所的な加熱を確実に行うことができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the portion to be processed is heated by performing heat irradiation from the heat irradiation portion of the heating portion facing the portion to be processed toward the portion to be processed. Thereby, the local heating which made the to-be-processed part the heating object instead of the whole gas nitriding furnace can be performed reliably.

請求項6に記載の発明では、窒化処理が施された被処理部を有する鋳鉄製摩擦部材の製造方法であって、前記窒化処理が施される前の鋳鉄製摩擦部材をガス窒化炉に収容する工程と、前記ガス窒化炉内に窒化性ガスを導入するガス導入工程と、前記ガス窒化炉全体を加熱対象とせず前記被処理部を加熱対象として、当該被処理部を加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is a method of manufacturing a cast iron friction member having a portion to be treated that has been subjected to nitriding treatment, and the cast iron friction member before being subjected to the nitriding treatment is accommodated in a gas nitriding furnace. A gas introducing step for introducing a nitriding gas into the gas nitriding furnace, and a heating step for heating the portion to be treated with the portion to be treated as a heating subject without using the entire gas nitriding furnace as a subject to be heated. It is characterized by providing.

この請求項6に記載の発明によれば、ガス窒化炉全体ではなく被処理部を加熱対象として加熱するため、導入された窒化性ガスに含まれるアンモニアガスは、被処理部やその近傍で熱分解する。これにより、導入されたアンモニアガスの無駄な熱分解が抑制され、被処理部での窒化反応に使用されるアンモニアガス量も増加する。その結果、被処理部における窒化反応が促進されて、所望の厚さの窒化物層を得る時間を短縮できる。それに加え、被処理部が設定された窒化処理温度まで上昇する時間も短くなり、これらが相まって、窒化物層の形成を短時間で行って生産性を高めることができる。しかも、小ロットの生産の場合でも、窒化性ガスやエネルギ等のロスが生じることを抑制でき、生産数減少や顧客の要望等に伴う生産調整も行いやすい。   According to the sixth aspect of the present invention, the heated portion is heated as a heating target rather than the entire gas nitriding furnace, so that the ammonia gas contained in the introduced nitriding gas is heated at or near the treated portion. Decompose. Thereby, useless thermal decomposition of the introduced ammonia gas is suppressed, and the amount of ammonia gas used for the nitriding reaction in the processing target portion is also increased. As a result, the nitriding reaction in the portion to be processed is promoted, and the time for obtaining a nitride layer having a desired thickness can be reduced. In addition, the time required for the portion to be processed to rise to the set nitriding temperature is shortened, and in combination, the nitride layer can be formed in a short time to increase productivity. Moreover, even in the production of small lots, it is possible to suppress the loss of nitriding gas, energy, etc., and it is easy to make production adjustments in accordance with a decrease in the number of production and customer demands.

ディスクロータを示す断面図。Sectional drawing which shows a disk rotor. ディスクロータの窒化処理装置を示す概略図。Schematic which shows the nitriding apparatus of a disk rotor. 窒化処理の処理工程を示すフロー図。The flowchart which shows the process of a nitriding process. 実施例により得られたディスクロータの摺動面の断面写真。The cross-sectional photograph of the sliding surface of the disk rotor obtained by the Example.

以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、ディスクロータを鋳鉄製摩擦部材の一例として説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a disk rotor will be described as an example of a cast iron friction member.

はじめに、ディスクロータの概要について図1を用いて簡単に説明する。   First, an outline of the disk rotor will be briefly described with reference to FIG.

図1は、ディスクロータを示す断面図であり、径方向の断面を示している。この図1に示すように、ディスクロータ10は、摺動部11と円筒部12とを有している。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a disk rotor, and shows a cross section in the radial direction. As shown in FIG. 1, the disk rotor 10 has a sliding portion 11 and a cylindrical portion 12.

摺動部11は片状黒鉛を含有するねずみ鋳鉄よりなり、環状をなすように形成されている。摺動部11の表裏両面は、ディスクパッドにより圧接される一対の摺動面13,14となっている。各摺動面13,14には窒化処理が施されており、厚さが10〜15μmとなる窒化物層が形成されている。したがって、摺動部11(より具体的には各摺動面13,14)は、窒化処理が施された被処理部に相当する。   The sliding portion 11 is made of gray cast iron containing flake graphite, and is formed in a ring shape. Both the front and back surfaces of the sliding portion 11 are a pair of sliding surfaces 13 and 14 that are press-contacted by a disk pad. The sliding surfaces 13 and 14 are nitrided, and a nitride layer having a thickness of 10 to 15 μm is formed. Therefore, the sliding part 11 (more specifically, each sliding surface 13 and 14) is corresponded to the to-be-processed part to which the nitriding process was performed.

円筒部12は有蓋円筒状をなし、摺動部11の内周部から当該円筒部12の中心軸線方向に突出して設けられている。円筒部12の蓋部分は取付板部15となっており、取付板部15の中心部には取付孔16が設けられている。この取付板部15及び取付孔16を用いて、車軸Sの端部に設けられたハブHにディスクロータ10が取り付けられる。   The cylindrical portion 12 has a covered cylindrical shape, and is provided so as to protrude from the inner peripheral portion of the sliding portion 11 in the central axis direction of the cylindrical portion 12. The lid portion of the cylindrical portion 12 is an attachment plate portion 15, and an attachment hole 16 is provided at the center of the attachment plate portion 15. The disk rotor 10 is attached to the hub H provided at the end of the axle S using the attachment plate portion 15 and the attachment hole 16.

次に、ディスクロータ10に対して窒化処理を行う窒化処理装置について、図2を用いて説明する。この窒化処理装置は鋳鉄製摩擦部材の製造装置に相当し、この窒化処理装置を用いることにより、摺動部11の各摺動面13,14に窒化物層が形成される。   Next, a nitriding apparatus that performs nitriding on the disk rotor 10 will be described with reference to FIG. This nitriding apparatus corresponds to an apparatus for producing a cast iron friction member. By using this nitriding apparatus, a nitride layer is formed on the sliding surfaces 13 and 14 of the sliding portion 11.

図2は、窒化処理装置を示す概略図である。この図2に示すように、窒化処理装置20は、ガス窒化炉21、ロータ支持具31、加熱装置41、ガス導入装置51がそれぞれ設けられている。   FIG. 2 is a schematic view showing a nitriding apparatus. As shown in FIG. 2, the nitriding apparatus 20 is provided with a gas nitriding furnace 21, a rotor support 31, a heating device 41, and a gas introducing device 51.

ロータ支持具31は、ガス窒化炉21内でディスクロータ10を支持するための治具である。ロータ支持具31は支持シャフト32を有しており、ディスクロータ10の取付孔16に支持シャフト32の先端部を通すことで、ディスクロータ10が支持されるようになっている。   The rotor support 31 is a jig for supporting the disk rotor 10 in the gas nitriding furnace 21. The rotor support 31 has a support shaft 32, and the disk rotor 10 is supported by passing the tip of the support shaft 32 through the mounting hole 16 of the disk rotor 10.

加熱装置41は、赤外線を照射する赤外線照射面42を備えた赤外線ランプ(近赤外線ランプ)であり、加熱部に相当する。加熱装置41はその外観が直方体形状をなし、この実施形態では4つの加熱装置41が設けられている。4つのうち2つの加熱装置(第1加熱装置)41aは、その長手方向(紙面に対する垂直方向)を同じ方向に向け、ロータ支持具31に支持されたディスクロータ10の摺動部11を挟むようにして配置されている。また、もう2つの加熱装置(第2加熱装置)41bも同じように配置され、かつ第1加熱装置41aとの間に支持シャフト32を挟むようにして設けられている。   The heating device 41 is an infrared lamp (near infrared lamp) provided with an infrared irradiation surface 42 for irradiating infrared rays, and corresponds to a heating unit. The heating device 41 has a rectangular parallelepiped appearance, and in this embodiment, four heating devices 41 are provided. Two of the four heating devices (first heating devices) 41a have their longitudinal directions (perpendicular to the paper surface) in the same direction, and sandwich the sliding portion 11 of the disk rotor 10 supported by the rotor support 31. Has been placed. Further, the other two heating devices (second heating devices) 41b are arranged in the same manner, and are provided so as to sandwich the support shaft 32 between the first heating device 41a.

その上で、各加熱装置41は、それぞれの熱照射部としての赤外線照射面42が、摺動部11の各摺動面13,14と対峙するように設けられている。このため、加熱装置41から照射される赤外線(近赤外線)が、摺動部11の各摺動面13,14に向けて照射され、摺動面13,14が局所的に加熱されることになる。   In addition, each heating device 41 is provided such that the infrared irradiation surface 42 as each heat irradiation unit faces the sliding surfaces 13 and 14 of the sliding unit 11. For this reason, the infrared rays (near infrared rays) irradiated from the heating device 41 are irradiated toward the sliding surfaces 13 and 14 of the sliding portion 11, and the sliding surfaces 13 and 14 are locally heated. Become.

各加熱装置41は、温度制御部としての加熱制御装置43にそれぞれ接続されており、この加熱制御装置43により各加熱装置41の加熱制御が行われる。加熱制御装置43は、ガス窒化炉21内に収容されたディスクロータ10の摺動部11について、鋳鉄よりなる部分の温度を検知する温度検知部44を有している。温度検知部44としては、例えば熱電対が用いられる。加熱制御装置43は、この温度検知部44に検知された温度に基づき、摺動部11が設定された窒化処理温度となるように前記各加熱装置41の加熱を制御する。   Each heating device 41 is connected to a heating control device 43 as a temperature control unit, and the heating control device 43 controls the heating of each heating device 41. The heating control device 43 has a temperature detection unit 44 that detects the temperature of the portion made of cast iron with respect to the sliding portion 11 of the disk rotor 10 accommodated in the gas nitriding furnace 21. For example, a thermocouple is used as the temperature detection unit 44. The heating control device 43 controls the heating of each heating device 41 based on the temperature detected by the temperature detection unit 44 so that the sliding unit 11 reaches the set nitriding temperature.

ガス導入装置51は、ガス窒化炉21内に窒化性ガスを導入する装置である。ガス導入装置51は、ガス窒化炉21に設けられたガス導入路52と接続されており、そのガス導入路52を通じて、ガス導入装置51からガス窒化炉21内に窒化性ガスが導入される。なお、ガス導入部は、ガス導入装置51及びガス導入路52により構成されている。   The gas introduction device 51 is a device that introduces a nitriding gas into the gas nitriding furnace 21. The gas introduction device 51 is connected to a gas introduction path 52 provided in the gas nitriding furnace 21, and a nitriding gas is introduced from the gas introduction apparatus 51 into the gas nitriding furnace 21 through the gas introduction path 52. Note that the gas introduction unit includes a gas introduction device 51 and a gas introduction path 52.

このガス導入装置51は、加熱制御装置43と電気的接続されており、加熱制御装置43から、ディスクロータ10の摺動部11が設定された窒化処理温度に達した場合にその情報を受領するようになっている。ガス導入装置51は、その情報を受領すると窒化性ガスの導入を開始し、設定時間が経過するまで窒化性ガスの供給を継続する。   The gas introduction device 51 is electrically connected to the heating control device 43 and receives information from the heating control device 43 when the sliding portion 11 of the disk rotor 10 reaches a set nitriding temperature. It is like that. Upon receipt of the information, the gas introducing device 51 starts introducing the nitriding gas and continues to supply the nitriding gas until the set time elapses.

なお、ここでは、窒化性ガスとしてアンモニアガスが使用される。この場合、アンモニアガスのみを窒化性ガスとして用いてもよいし(ガス窒化処理)、このアンモニアガスに窒素ガスや浸炭性ガスを混合したものであってもよい(ガス軟窒化処理)。   Here, ammonia gas is used as the nitriding gas. In this case, only ammonia gas may be used as the nitriding gas (gas nitriding treatment), or the ammonia gas may be mixed with nitrogen gas or carburizing gas (gas soft nitriding treatment).

次に、ディスクロータ10の製造方法のうち、この窒化処理装置20を使用して、ディスクロータ10の摺動部11に窒化処理を施す窒化処理工程について、図3を用いて説明する。   Next, of the manufacturing method of the disk rotor 10, a nitriding process step of nitriding the sliding portion 11 of the disk rotor 10 using the nitriding apparatus 20 will be described with reference to FIG. 3.

図3は、窒化処理の処理工程を示すフロー図である。この図3に示すように、まず、第1工程S1では、鋳鉄を用いてディスクロータ10を製造した上で、当該ディスクロータ10に対して脱脂等の前処理を施した後に、ロータ支持具31にディスクロータ10をセットする。これにより、窒化処理前のディスクロータ10がガス窒化炉21内に収容される。   FIG. 3 is a flowchart showing the processing steps of the nitriding treatment. As shown in FIG. 3, first, in the first step S <b> 1, after manufacturing the disk rotor 10 using cast iron, the disk rotor 10 is subjected to pretreatment such as degreasing, and then the rotor support 31. The disc rotor 10 is set in Thereby, the disk rotor 10 before nitriding is accommodated in the gas nitriding furnace 21.

続く第2工程S2では、ディスクロータ10に対する加熱処理を実施する。この場合、ディスクロータ10の摺動部11が設定された窒化処理温度となるように、加熱制御装置43による加熱装置41の加熱制御が行われる。   In the subsequent second step S2, the heat treatment for the disk rotor 10 is performed. In this case, the heating control of the heating device 41 by the heating control device 43 is performed so that the sliding portion 11 of the disk rotor 10 reaches the set nitriding temperature.

ここで、摺動部11(より詳しくは各摺動面13,14)の窒化処理温度としては、450℃〜650℃の範囲に設定されることが好ましく、500℃〜600℃の範囲に設定されることがより好ましい。450℃を下回るほど低温に設定した場合には必要な厚さの窒化物層が形成されず、650℃より高温に設定した場合には窒化物層の形成が促進されるが、熱歪みにより亀裂等が生じやすくなるからである。   Here, the nitriding temperature of the sliding portion 11 (more specifically, the sliding surfaces 13, 14) is preferably set in the range of 450 ° C to 650 ° C, and set in the range of 500 ° C to 600 ° C. More preferably. When the temperature is set lower than 450 ° C., a nitride layer having a necessary thickness is not formed. When the temperature is set higher than 650 ° C., formation of the nitride layer is promoted, but cracking occurs due to thermal strain. This is because it tends to occur.

ディスクロータ10の摺動部11が窒化処理温度に達した後、ガス導入工程としての第3工程S3を実施する。この第3工程S3では、加熱制御装置43により、設定された窒化処理温度に達した摺動部11の温度をその窒化処理温度に維持しつつ、ガス導入装置51が、ガス導入路52から常温の窒化性ガスをガス窒化炉21内に導入する。この窒化性ガスの導入は、所定時間、継続して行われる。これにより、高温の窒化処理温度に維持されている摺動部11の各摺動面13,14やその近傍に、導入された窒化性ガスが流れ込み、そこで窒化性ガスに含まれるアンモニアガスの熱分解が生じる。この熱分解により発生した原子状窒素(N)が各摺動面13,14の表面に存在する鉄等と反応し、それら各摺動面13,14に窒化物層が形成される。   After the sliding portion 11 of the disk rotor 10 reaches the nitriding temperature, a third step S3 as a gas introduction step is performed. In the third step S <b> 3, the gas introduction device 51 moves from the gas introduction path 52 to room temperature while maintaining the temperature of the sliding portion 11 that has reached the set nitriding treatment temperature at the nitriding treatment temperature by the heating control device 43. This nitriding gas is introduced into the gas nitriding furnace 21. The introduction of the nitriding gas is continuously performed for a predetermined time. As a result, the introduced nitriding gas flows into the sliding surfaces 13 and 14 of the sliding portion 11 maintained at a high nitriding temperature and in the vicinity thereof, and the heat of the ammonia gas contained in the nitriding gas there. Decomposition occurs. Atomic nitrogen (N) generated by this thermal decomposition reacts with iron or the like existing on the surfaces of the sliding surfaces 13 and 14, and a nitride layer is formed on each of the sliding surfaces 13 and 14.

その後、第4工程S4では、ディスクロータ10の加熱を停止して冷却する冷却処理を行う。冷却後、ガス窒化炉21からディスクロータ10を取り出すことにより、各摺動面13,14に窒化物層が形成されたディスクロータ10が得られる。   Thereafter, in the fourth step S4, a cooling process for stopping and cooling the disk rotor 10 is performed. After cooling, the disk rotor 10 is taken out from the gas nitriding furnace 21 to obtain the disk rotor 10 in which the nitride layers are formed on the sliding surfaces 13 and 14.

なお、第2工程S2と第3工程S3のいずれの工程においても、加熱装置41によって摺動部11が加熱されるため、この両工程S2,S3が加熱工程に相当する。   In both the second step S2 and the third step S3, since the sliding portion 11 is heated by the heating device 41, both steps S2 and S3 correspond to the heating step.

[実施例]
窒化性ガスとしてアンモニアガスのみを使用するガス窒化処理方法を採用した上で、窒化処理温度を540℃、摺動部11を窒化処理温度まで上昇させる時間とその窒化処理温度に維持する所定時間との合計時間を20分にそれぞれ設定し、前記窒化処理装置20を使用して前述した窒化処理工程を実施した。
[Example]
After adopting a gas nitriding method using only ammonia gas as a nitriding gas, the nitriding temperature is set to 540 ° C., the time for raising the sliding portion 11 to the nitriding temperature, and the predetermined time for maintaining the nitriding temperature. The total time was set to 20 minutes, and the nitriding process described above was performed using the nitriding apparatus 20.

その結果として得られたディスクロータ10の各摺動面13,14の断面を、電子顕微鏡(SEM)により観察した。図4は、その断面を示すSEM写真である。この図4の写真に示すように、鋳鉄母材61の表面側に、厚さが10〜12μm程度となる窒化物層62が確認された。したがって、20分という比較的短時間で、従来の窒化処理と比べて遜色のない厚さを有し、実用性に耐えうるレベルの窒化物層62を各摺動面13,14に形成することができた。   The cross sections of the sliding surfaces 13 and 14 of the disk rotor 10 obtained as a result were observed with an electron microscope (SEM). FIG. 4 is an SEM photograph showing the cross section. As shown in the photograph of FIG. 4, a nitride layer 62 having a thickness of about 10 to 12 μm was confirmed on the surface side of the cast iron base material 61. Therefore, the nitride layer 62 having a thickness comparable to that of the conventional nitriding process and a level that can withstand practicality is formed on each of the sliding surfaces 13 and 14 in a relatively short time of 20 minutes. I was able to.

以上説明した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the present embodiment described above, the following excellent effects can be obtained.

まず、本実施形態の窒化処理装置20は、ガス窒化炉21内の全体ではなくディスクロータ10の摺動部11(より具体的には各摺動面13,14)を加熱する加熱装置41を備えている。そのため、ガス窒化炉21内に導入された窒化性ガスに含まれるアンモニアガスは、窒化処理温度に維持されて高温状態にある摺動部11やその近傍で熱分解する。これにより、導入されたアンモニアガスの無駄な熱分解が抑制され、窒化反応に使用されるアンモニアガス量も増加する。その結果、各摺動面13,14における窒化反応が促進されて、所望の厚さの窒化物層を得る時間を短縮できる。   First, the nitriding apparatus 20 of the present embodiment includes a heating device 41 that heats the sliding portion 11 (more specifically, the sliding surfaces 13 and 14) of the disk rotor 10 rather than the entire inside of the gas nitriding furnace 21. I have. Therefore, the ammonia gas contained in the nitriding gas introduced into the gas nitriding furnace 21 is maintained at the nitriding temperature and thermally decomposed at the sliding portion 11 in the high temperature state and the vicinity thereof. Thereby, useless thermal decomposition of the introduced ammonia gas is suppressed, and the amount of ammonia gas used for the nitriding reaction also increases. As a result, the nitriding reaction on the sliding surfaces 13 and 14 is promoted, and the time for obtaining a nitride layer having a desired thickness can be shortened.

それに加え、窒化処理が施される摺動部11自体が加熱装置41の加熱対象とされるため、摺動部11が加熱されて、設定された窒化処理温度に達するまでの時間も、ガス窒化炉21内の全体を加熱対象とする場合に比べて大幅に短縮できる。したがって、前述した窒化反応の促進による時間短縮化と、摺動部11を窒化処理温度まで上昇させる時間の短縮化とが相まって、実用性に耐えうるレベルの窒化物層の形成を短時間で行うことができる。   In addition, since the sliding part 11 itself to be subjected to nitriding treatment is the heating target of the heating device 41, the time until the sliding part 11 is heated and reaches the set nitriding temperature is also gas nitriding. Compared with the case where the entire inside of the furnace 21 is to be heated, it can be greatly shortened. Therefore, the above-described reduction in time by promoting the nitriding reaction and the reduction in time for raising the sliding portion 11 to the nitriding treatment temperature are combined to form a nitride layer at a level that can withstand practicality in a short time. be able to.

また、窒化性ガスに含まれるアンモニアガスは摺動部11やその近傍で熱分解されるため、各摺動面13,14における窒化反応に使われないまま、無駄に熱分解して消費されてしまう窒化性ガスの量が少なくなる。これにより、窒化性ガスの使用効率を向上させることができる。   In addition, the ammonia gas contained in the nitriding gas is thermally decomposed at and near the sliding portion 11, so that it is wastefully decomposed and consumed without being used for the nitriding reaction on the sliding surfaces 13 and 14. The amount of nitriding gas to be reduced is reduced. Thereby, the use efficiency of nitriding gas can be improved.

さらに、本実施形態の窒化処理装置20では、個々のディスクロータ10の摺動部11が加熱対象とされるため、バッチ式処理の大掛かりな装置に比べ、小ロットの生産であっても、窒化性ガスやエネルギ等のロスが生じることを抑制できる。これにより、生産数減少や顧客の要望等に伴う生産調整も行いやすい。したがって、従来に比べて短時間で窒化処理を行うことができるという前述の効果だけでなく、小ロットの生産にも対応可能で生産調整も行いやすいという効果も得られる。   Furthermore, in the nitriding apparatus 20 of this embodiment, since the sliding portions 11 of the individual disk rotors 10 are heated, nitriding is possible even in the production of small lots compared to a large apparatus for batch processing. It can suppress that loss of property gas, energy, etc. arise. As a result, it is easy to make production adjustments due to a decrease in the number of production and customer demand. Therefore, not only the above-described effect that the nitriding treatment can be performed in a shorter time than the conventional method, but also the effect that it is possible to cope with the production of a small lot and the production adjustment is easy.

本実施形態の窒化処理装置20において、加熱制御装置43は、温度検知部44により摺動部11の温度を把握し、摺動部11が設定された窒化処理温度となるように加熱装置41の温度制御を行っている。これにより、窒化処理の対象となる摺動部11の温度が直接管理されるため、より精緻な温度設定が可能となり、摺動部11に形成される窒化物層の厚さを制御することができる。   In the nitriding apparatus 20 of the present embodiment, the heating control apparatus 43 grasps the temperature of the sliding part 11 by the temperature detection unit 44 and the heating apparatus 41 adjusts the sliding part 11 to the set nitriding temperature. Temperature control is performed. Thereby, since the temperature of the sliding part 11 to be subjected to nitriding treatment is directly managed, a more precise temperature setting is possible, and the thickness of the nitride layer formed on the sliding part 11 can be controlled. it can.

本実施形態の窒化処理装置20では、摺動部11が設定された窒化処理温度に達した後に、ガス導入装置51により、窒化性ガスがガス窒化炉21内に導入されるようになっている。そのため、摺動部11が窒化処理温度に達するまでの加熱途中に、導入された窒化性ガスに含まれるアンモニアガスが熱分解されて、窒化反応に使われないまま、無駄に消費されることが抑制される。これにより、窒化性ガスの使用効率をさらに向上させることができる。   In the nitriding apparatus 20 of this embodiment, the nitriding gas is introduced into the gas nitriding furnace 21 by the gas introducing apparatus 51 after the sliding portion 11 reaches the set nitriding temperature. . Therefore, ammonia gas contained in the introduced nitriding gas is thermally decomposed during heating until the sliding portion 11 reaches the nitriding temperature, and may be wasted without being used for the nitriding reaction. It is suppressed. Thereby, the use efficiency of nitriding gas can further be improved.

本実施形態の窒化処理装置20では、ディスクロータ10が有する各摺動面13,14に対峙するように加熱装置41が配置されている。そのため、加熱対象となる各摺動面13,14を狙って局所的に加熱することが可能となり、各摺動面13,14に加熱ムラが生じることを抑制できる。このように加熱ムラを抑制しつつ、各摺動面13,14を設定された窒化処理温度に加熱することができるため、鋳鉄と窒化性ガスとの反応性向上やより均一な窒化物層の形成に寄与できる。   In the nitriding apparatus 20 of this embodiment, the heating apparatus 41 is disposed so as to face the sliding surfaces 13 and 14 of the disk rotor 10. Therefore, it is possible to locally heat the respective sliding surfaces 13 and 14 to be heated, and it is possible to suppress the occurrence of uneven heating on the respective sliding surfaces 13 and 14. Thus, since each sliding surface 13 and 14 can be heated to the set nitriding temperature while suppressing heating unevenness, the reactivity between cast iron and nitriding gas is improved and a more uniform nitride layer is formed. Can contribute to formation.

本実施形態の窒化処理装置20において、加熱装置41は、ディスクロータ10の各摺動面13,14と対峙して、それら両摺動面13,14に赤外線照射を実行する赤外線照射面42を有している。この赤外線照射面42から各摺動面13,14に向けて熱照射がなされることにより、ガス窒化炉21全体ではなく各摺動面13,14を加熱対象とした局所的な加熱を確実に行うことができる。   In the nitriding apparatus 20 of the present embodiment, the heating device 41 opposes the sliding surfaces 13 and 14 of the disk rotor 10 and includes an infrared irradiation surface 42 that performs infrared irradiation on the sliding surfaces 13 and 14. Have. By irradiating heat from the infrared irradiation surface 42 toward the sliding surfaces 13, 14, it is possible to reliably perform local heating on the sliding surfaces 13, 14 rather than the entire gas nitriding furnace 21. It can be carried out.

[他の実施形態]
(1)上記実施の形態では、加熱装置41として、赤外線を照射する赤外線照射面42を有する赤外線ランプが用いられているが、例えばマイクロ波等、赤外線以外の電磁波を照射したり、電磁誘導や通電等によって加熱したり、ブロックヒータ等によって加熱したりする加熱装置(加熱部)を用いてもよい。
[Other Embodiments]
(1) In the above embodiment, an infrared lamp having an infrared irradiation surface 42 for irradiating infrared rays is used as the heating device 41. However, for example, electromagnetic waves other than infrared rays, such as microwaves, electromagnetic induction, A heating device (heating unit) that heats by energization or the like or heats by a block heater or the like may be used.

(2)上記実施の形態では、外観が直方体形状をなす赤外線ランプである加熱装置41を用いているが、円環状をなすディスクロータ10の各摺動面13,14に合わせて、円環状をなす赤外線照射面42を有する加熱装置(加熱部)を用いてもよい。このような加熱装置を用いれば、各摺動面13,14の全体を均一に加熱して、加熱ムラが生じることを一層抑制できる。   (2) In the above embodiment, the heating device 41 which is an infrared lamp having a rectangular parallelepiped shape is used. However, an annular shape is formed in accordance with the sliding surfaces 13 and 14 of the disk rotor 10 having an annular shape. You may use the heating apparatus (heating part) which has the infrared irradiation surface 42 to make. If such a heating device is used, the entire sliding surfaces 13 and 14 can be uniformly heated to further suppress the occurrence of heating unevenness.

また、各摺動面13,14を加熱する構成としては、各摺動面13,14のいずれか一方と対峙する反射面を備えた反射部材を設置し、その反射部材に対して熱照射する加熱装置41を設置するようにしてもよい。この場合、反射部材を各摺動面13,14のいずれか一方の側に近付けて設置すると共に、反射部材の反射面を鏡面仕上げすることにより、各摺動面13,14の全体を均一に加熱することが可能となる。これにより、反射部材が設置された側の加熱装置41を省略した構成とすることができるため、製造に必要な消費電力を低減させることができる。   Moreover, as a structure which heats each sliding surface 13 and 14, the reflective member provided with the reflective surface which opposes any one of each sliding surface 13 and 14 is installed, and heat is irradiated with respect to the reflective member A heating device 41 may be installed. In this case, the reflecting member is placed close to one of the sliding surfaces 13 and 14, and the reflecting surface of the reflecting member is mirror-finished to make the entire sliding surfaces 13 and 14 uniform. It becomes possible to heat. Thereby, since it can be set as the structure which abbreviate | omitted the heating apparatus 41 by the side in which the reflecting member was installed, the power consumption required for manufacture can be reduced.

(3)上記実施の形態では、ガス導入装置51は、ディスクロータ10の摺動部11が設定された窒化処理温度に達した後に窒化性ガスを導入しているが、加熱装置41による加熱の開始と同時に窒化性ガスを導入するようにしてもよい。この場合でも、ガス窒化炉21全体ではなく摺動部11を加熱対象として加熱することに変わりはないため、従来の窒化処理に比べれば、摺動部11の窒化反応に使用されるアンモニアガス量が増加し、鋳鉄と窒化性ガスとの反応性を高めることができる。もっとも、摺動部11を加熱する途中で窒化性ガスが窒化反応とは無関係に熱分解されてしまうことを抑制するには、本実施の形態のように、摺動部11が設定された窒化処理温度に達した後に窒化性ガスを導入する方が好ましい。   (3) In the above embodiment, the gas introduction device 51 introduces the nitriding gas after the sliding portion 11 of the disk rotor 10 reaches the set nitriding temperature. A nitriding gas may be introduced simultaneously with the start. Even in this case, the amount of ammonia gas used for the nitriding reaction of the sliding portion 11 is not different from that of the gas nitriding furnace 21 instead of heating the sliding portion 11 as a heating target. This increases the reactivity between cast iron and nitriding gas. However, in order to prevent the nitriding gas from being thermally decomposed regardless of the nitriding reaction during the heating of the sliding portion 11, the nitriding in which the sliding portion 11 is set as in the present embodiment. It is preferable to introduce the nitriding gas after the processing temperature is reached.

(4)上記実施の形態では、温度検知部44により摺動部11の温度を検知するようにしているが、その摺動部11であって、窒化物層が形成される各摺動面13,14の温度を直接検知するようにしてもよい。   (4) In the above embodiment, the temperature detecting unit 44 detects the temperature of the sliding part 11, but the sliding part 11 is a sliding surface 13 on which the nitride layer is formed. , 14 may be directly detected.

(5)上記実施の形態では、温度検知部44によって検知された温度情報に基づいて加熱装置41が加熱制御されるようにしたが、温度検知部44を省略した構成を採用してもよい。これにより、窒化処理装置20の構成を簡素化できる。この場合、摺動部11の実際の温度を把握することはできず、精緻な加熱制御はできないが、鋳鉄の温度上昇特性を踏まえて、加熱装置41の出力や加熱時間等を制御することにより、摺動部11を設定された窒化処理温度まで加熱することは可能である。   (5) In the above embodiment, the heating device 41 is controlled to be heated based on the temperature information detected by the temperature detection unit 44, but a configuration in which the temperature detection unit 44 is omitted may be employed. Thereby, the structure of the nitriding apparatus 20 can be simplified. In this case, the actual temperature of the sliding portion 11 cannot be grasped and precise heating control cannot be performed, but by controlling the output of the heating device 41, the heating time, and the like based on the temperature rise characteristics of cast iron. It is possible to heat the sliding part 11 to a set nitriding temperature.

(6)上記実施の形態では、鋳鉄製摩擦部材としてディスクロータ10を例に説明したが、例えばブレーキドラム等、他の鋳鉄製摩擦部材を製造する場合にも適用できる。ブレーキドラムに適用した場合であれば、ブレーキシューが押し付けられる摺動内面が窒化処理を行う被処理部となる。   (6) In the above embodiment, the disk rotor 10 is described as an example of the cast iron friction member. However, the present invention can also be applied to the case where other cast iron friction members such as a brake drum are manufactured. When applied to a brake drum, the sliding inner surface against which the brake shoe is pressed becomes the part to be treated for nitriding.

10…ディスクロータ(鋳鉄製摩擦部材)、11…摺動部(被処理部)、13,14…摺動面(被処理部)、20…窒化処理装置、21…ガス窒化炉、41…加熱装置、42…赤外線照射面(熱照射部)、51…ガス導入装置(ガス導入部)、52…ガス導入路(ガス導入部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Disc rotor (cast iron friction member), 11 ... Sliding part (processed part), 13, 14 ... Sliding surface (processed part), 20 ... Nitriding apparatus, 21 ... Gas nitriding furnace, 41 ... Heating Apparatus, 42 ... Infrared irradiation surface (heat irradiation part), 51 ... Gas introduction apparatus (gas introduction part), 52 ... Gas introduction path (gas introduction part).

Claims (6)

窒化処理が施された被処理部を有する鋳鉄製摩擦部材の製造装置であって、
前記窒化処理が施される前の鋳鉄製摩擦部材が収容されるガス窒化炉と、
前記ガス窒化炉内に窒化性ガスを導入するガス導入部と、
前記ガス窒化炉全体を加熱対象とせず前記被処理部を加熱対象として、当該被処理部を加熱する加熱部と、
を備えることを特徴とする鋳鉄製摩擦部材の製造装置。
An apparatus for producing a friction member made of cast iron having a treated portion subjected to nitriding treatment,
A gas nitriding furnace in which a cast iron friction member before the nitriding treatment is accommodated;
A gas introduction part for introducing a nitriding gas into the gas nitriding furnace;
A heating unit that heats the processing target portion, with the processing target portion as a heating target without setting the entire gas nitriding furnace as a heating target,
An apparatus for manufacturing a cast iron friction member.
前記被処理部の温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部により検知された温度が設定された窒化処理温度となるように前記加熱部の温度制御を行う温度制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の鋳鉄製摩擦部材の製造装置。
A temperature detection unit that detects the temperature of the processing target; and
A temperature control unit that controls the temperature of the heating unit such that the temperature detected by the temperature detection unit becomes a set nitriding temperature; and
The apparatus for manufacturing a friction member made of cast iron according to claim 1.
前記ガス導入部は、前記被処理部が前記窒化処理温度に達した後に、前記ガス窒化炉内に窒化性ガスの導入を開始するものであることを特徴とする請求項2に記載の鋳鉄製摩擦部材の製造装置。   3. The cast iron according to claim 2, wherein the gas introduction part starts introduction of a nitriding gas into the gas nitriding furnace after the part to be treated reaches the nitriding temperature. 4. Friction member manufacturing equipment. 前記鋳鉄製摩擦部材はディスクロータであり、前記被処理部は前記ディスクロータの表裏両面に設けられた摺動面であり、
前記加熱部は、前記両摺動面のそれぞれに対峙して設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の鋳鉄製摩擦部材の製造装置。
The cast iron friction member is a disk rotor, and the processing target is a sliding surface provided on both front and back surfaces of the disk rotor,
The said heating part is provided facing each of the said both sliding surfaces, The manufacturing apparatus of the cast iron friction member of any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
前記加熱部は、前記被処理部と対峙して設けられて前記被処理部への熱照射を実行する熱照射部を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鋳鉄製摩擦部材の製造装置。   The said heating part is provided with the said to-be-processed part, and is provided with the heat irradiation part which performs the heat irradiation to the said to-be-processed part, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Cast iron friction member manufacturing equipment. 窒化処理が施された被処理部を有する鋳鉄製摩擦部材の製造方法であって、
前記窒化処理が施される前の鋳鉄製摩擦部材をガス窒化炉に収容する工程と、
前記ガス窒化炉内に窒化性ガスを導入するガス導入工程と、
前記ガス窒化炉全体を加熱対象とせず前記被処理部を加熱対象として、当該被処理部を加熱する加熱工程と、
を備えることを特徴とする鋳鉄製摩擦部材の製造方法。
A method for producing a cast iron friction member having a portion to be treated subjected to nitriding treatment,
A step of accommodating the friction member made of cast iron before being subjected to the nitriding treatment in a gas nitriding furnace;
A gas introduction step of introducing a nitriding gas into the gas nitriding furnace;
A heating step of heating the processing target with the processing target as a heating target without setting the entire gas nitriding furnace as a heating target,
A method for producing a cast iron friction member.
JP2014198524A 2014-09-29 2014-09-29 Manufacturing apparatus of cast-iron friction member and manufacturing method of the same Pending JP2016069671A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014198524A JP2016069671A (en) 2014-09-29 2014-09-29 Manufacturing apparatus of cast-iron friction member and manufacturing method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014198524A JP2016069671A (en) 2014-09-29 2014-09-29 Manufacturing apparatus of cast-iron friction member and manufacturing method of the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016069671A true JP2016069671A (en) 2016-05-09

Family

ID=55866189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014198524A Pending JP2016069671A (en) 2014-09-29 2014-09-29 Manufacturing apparatus of cast-iron friction member and manufacturing method of the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016069671A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017226860A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 トヨタ自動車株式会社 Surface treatment method and surface treatment apparatus
CN113529010A (en) * 2020-04-14 2021-10-22 深圳市和胜金属技术有限公司 Vacuum ion nitriding equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0387848U (en) * 1989-12-19 1991-09-06
JPH09324211A (en) * 1996-06-05 1997-12-16 Tochigi Fuji Ind Co Ltd Heat treatment in carbo-nitriding atmosphere
JP2014047406A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Akebono Brake Ind Co Ltd Production method for friction member made of cast iron
JP2014051727A (en) * 2012-09-10 2014-03-20 Toyota Motor Corp Nitriding treatment method for exhaust system component, and exhaust system component

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0387848U (en) * 1989-12-19 1991-09-06
JPH09324211A (en) * 1996-06-05 1997-12-16 Tochigi Fuji Ind Co Ltd Heat treatment in carbo-nitriding atmosphere
JP2014047406A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Akebono Brake Ind Co Ltd Production method for friction member made of cast iron
JP2014051727A (en) * 2012-09-10 2014-03-20 Toyota Motor Corp Nitriding treatment method for exhaust system component, and exhaust system component

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ディーター・リートケ ほか, "鉄の窒化と軟窒化", vol. 初版 第1刷, JPN7017003862, 30 August 2011 (2011-08-30), JP, pages 149 - 150 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017226860A (en) * 2016-06-20 2017-12-28 トヨタ自動車株式会社 Surface treatment method and surface treatment apparatus
KR101946711B1 (en) * 2016-06-20 2019-02-11 도요타지도샤가부시키가이샤 Surface treatment method and surface treatment device
US10570497B2 (en) 2016-06-20 2020-02-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Surface treatment method and surface treatment device
EP3260571B1 (en) * 2016-06-20 2023-07-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Surface treatment method and surface treatment device
CN113529010A (en) * 2020-04-14 2021-10-22 深圳市和胜金属技术有限公司 Vacuum ion nitriding equipment
CN113529010B (en) * 2020-04-14 2024-06-11 深圳市和胜金属技术有限公司 Vacuum ion nitriding equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5883727B2 (en) Gas nitriding and gas soft nitriding methods
JP2008303402A (en) High frequency induction-hardening apparatus and method for manufacturing rolling bearing, rolling bearing
CN103668042B (en) The manufacture method of cast iron friction means
JP2013123028A5 (en)
JP2016069671A (en) Manufacturing apparatus of cast-iron friction member and manufacturing method of the same
KR20100131129A (en) Sintering furnace or heat treatment furnace enhanced by the module of uniformizing heat flux and gas flow at low temperature zone and accelerating cooldown speed
JP6228403B2 (en) Surface hardening method and surface hardening structure of carbon steel
RU2686162C2 (en) Surface treatment method and device for surface treatment
US20080129208A1 (en) Atmospheric Processing Using Microwave-Generated Plasmas
Besserer et al. Induction Heat Treatment of Sheet‐Bulk Metal‐Formed Parts Assisted by Water–Air Spray Cooling
JP6114497B2 (en) Pumps used in gasification systems
WO2015093167A1 (en) Plasma nitriding apparatus
CN103443300B (en) Method for processing component such as gear
JP6387916B2 (en) Method and apparatus for hardening steel surface
WO2009131211A1 (en) Heat treatment method for rolling bearing device for wheel and cooling device for inner shaft
JP2016529359A (en) Heat treatment method and apparatus for friction lining
WO2014174949A1 (en) Surface modification device for alloy steel component, method for surface modification of alloy steel component, and manufacturing method for alloy steel component
JP6271933B2 (en) Surface treatment method and metal member manufacturing method
KR20140045072A (en) Method and system for nitriding bore of pipe with hollow cathode discharge
JP2013049898A (en) Method for improving insulation resistance of vacuum heating furnace
JPH0247605B2 (en) DENJIBURE EKI * KURATSUCHI
JP5560013B2 (en) Carburizing furnace and carburizing method
JP7232452B2 (en) Plating film surface modification method and apparatus
US7728259B2 (en) Method and device for heat treating a shaped part
CN105755234A (en) Heat treatment technology for powder part

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160608

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170605

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20171128