JP2018184644A - 窒化処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示した窒化処理装置により窒化処理した。局所密閉カバーは直径が15cmで高さが8cmの円筒状とした。局所密閉装置102の材質は、ステンレスとした。鍔部の幅は5cmとし、シール部材は市販のフッ素ゴムOリング(線径5mm×内径22.5cm)とした。プラズマ発生部の内部電極と、外部電極との距離は20mm、ノズルの内径は4mmとした。
得られた試料の表面から深さ方向の酸素分布をX線光電子分光装置(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、K−Alpha)により測定した。X線スポットのサイズは200μmとした。アルゴンイオンによるエッチングは、ビームエネルギーを1000eVとし、電流設定はハイレベルとし、ラスタサイズは1mmとした。
得られた試料を切断した断面について、深さ方向の硬度変化をマイクロビッカース硬度計(フューチュアテック社製、FM−300)により測定した。荷重は10gとし、保持時間は10秒とした。
厚さが5mmで、2cm角の合金工具鋼鋼材(JIS SKD61)及びねずみ鋳鉄(JIS FC250)を、以下のようにして窒化した。
SKD61に対して、空間の減圧を行わなかった以外は、実施例1と同様にして窒化処理を行った。得られた試料について、深さ方向の酸素の分布を測定した。
窒化処理を行っていないSKD61について、深さ方向の酸素の分布を測定した。
商用の低圧プラズマ窒化処理を委託したFC250について、深さ方向の硬度の変化を測定した。
商用のラジカル窒化処理を委託したFC250について、深さ方向の硬度の変化を測定した。
102 局所密閉カバー
104 ガス供給部
111 外部電極
112 内部電極
113 パルス電源
115 放電領域
117 ノズル
121 真空排気部
122 真空ポンプ
125 フランジ
126 シール部材
127 冷却ジャケット
128 遮熱板
150 被処理物
155 板体
160 プラズマジェット
170 空間
Claims (5)
- 大気圧プラズマを発生させるプラズマジェット発生部と、
前記プラズマジェット発生部の先端部に取り付けられた局所密閉カバーとを備え、
前記局所密閉カバーは、被処理物又は前記被処理物を裁置した板体と共に、内部を減圧可能な密閉空間を形成する、窒化処理装置。 - 前記局所密閉カバーは、前記被処理物又は前記板体の表面と接する部分に設けられたシール部材を有している、請求項1に記載の窒化処理装置。
- 前記局所密閉カバーの開口部は、前記被処理物の表面によって閉じられている、請求項1又は2に記載の窒化処理装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の窒化処理装置を用い、
前記密閉空間を減圧する工程と、
前記減圧する工程よりも後に、前記プラズマジェット発生部により窒素の大気圧プラズマを発生させて、前記被処理物の前記局所密閉カバーに覆われた部分に窒素原子を導入する工程とを備えている、窒化処理方法。 - 前記減圧する工程と、前記窒素原子を導入する工程との間に、前記プラズマジェット発生部に不活性ガスを供給し、前記密閉空間を減圧した状態でプラズマを発生させ、前記被処理物の表面をクリーニングする工程をさらに備えている、請求項4に記載の窒化処理方法。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60211061A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-23 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | アルミニウム材のイオン窒化方法 |
JPH06248344A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Kawasaki Steel Corp | プラズマ照射を施す低鉄損方向性けい素鋼板の製造方法及び金属板用プラズマ照射設備 |
JPH0753298A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Fujitsu Ltd | ダイヤモンドの気相合成方法及び装置 |
JP2002289605A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-04 | Seiko Epson Corp | 表面処理方法および装置並びに固体接合方法 |
JP2007080676A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Seiko Epson Corp | プラズマ処理装置 |
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 |
JP2014001414A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Nagoya Industries Promotion Corp | 窒化処理方法及び窒化処理装置 |
JP2014111821A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-06-19 | Oita Univ | 低合金鋼の硬化処理方法 |
WO2014125839A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の窒化処理設備および窒化処理方法 |
JP2015071811A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | キヤノン株式会社 | 表面処理方法および金属部材 |
JP2015117405A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 株式会社Ihi | プラズマ窒化装置 |
WO2016024586A1 (ja) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 金属材料の処理装置 |
-
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60211061A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-23 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | アルミニウム材のイオン窒化方法 |
JPH06248344A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Kawasaki Steel Corp | プラズマ照射を施す低鉄損方向性けい素鋼板の製造方法及び金属板用プラズマ照射設備 |
JPH0753298A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Fujitsu Ltd | ダイヤモンドの気相合成方法及び装置 |
JP2002289605A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-04 | Seiko Epson Corp | 表面処理方法および装置並びに固体接合方法 |
JP2007080676A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Seiko Epson Corp | プラズマ処理装置 |
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 |
JP2014001414A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Nagoya Industries Promotion Corp | 窒化処理方法及び窒化処理装置 |
JP2014111821A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-06-19 | Oita Univ | 低合金鋼の硬化処理方法 |
WO2014125839A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の窒化処理設備および窒化処理方法 |
JP2015071811A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | キヤノン株式会社 | 表面処理方法および金属部材 |
JP2015117405A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 株式会社Ihi | プラズマ窒化装置 |
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