JP2606689B2 - 硬い表面を有する薄い平らな物品の製法 - Google Patents

硬い表面を有する薄い平らな物品の製法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は硬い表面を有する薄い平らな物品の製法に関
し，特にその形が表面硬化工程中に歪みがちな薄い平ら
な物品の製法に関する。
〔従来の技術〕
例えば鋼の物品を硬くすることは周知であり，そして
もし物品が薄いと，硬化処理は薄い物品の形を歪ませが
ちであることは知られている。これを補正するために，
第二の処理例えば焼なまし又は焼もどしを適用すること
が知られており，そして薄い硬化されそして歪んだ物品
を積み重ねたものは圧縮下に保持され，次に加熱処理炉
に入れられ，そして加熱処理に付されよう。米国特許第
1535191号，同第3510397号参照。本発明者らの評価によ
れば，平らにする工程例えば焼なまし又は焼もどしは，
物品の硬度値を900ビツカース（Vickers）硬度値から50
0ビツカース硬度値へ低下させることが示された。
〔発明の概要〕
本発明の一つの目的は，所望の硬度及び摩耗抵抗性を
達成し，そして硬化工程により生ずる歪みを補正して硬
度値を保持ししかも改善さえするように薄い平らな物品
を硬化する方法を提供する。本発明は，この目的が，イ
プシロン鉄窒化物の表面層を形成して硬度をもたらし，
そして次に硬化表面層がそこなわれない条件下で歪みを
補正することにより，達成されうるという理解に基く。
一つの態様によれば，本発明は，薄い金属物品に硬い
表面をもたらすが該物品の形を歪ませがちな第一の処
理，並に表面を硬くされた物品が圧縮下において積み重
ねて保持されている間にそれらを加熱処理にかけて，第
一の処理により生じた歪みを補正する第二の処理よりな
る方法において， （ｉ） 第一の処理が，薄い物品にイプシロン窒化物層
を施すようにされ，そして （ii） 加熱処理が，イプシロン窒化物表面層の硬度を
減少させることなく歪みを補正させるに充分な時間約15
0〜約600℃の温度で行われる ことを特徴とする複数の薄い金属物品を処理してそれら
の硬度及び摩擦抵抗性を増大させる方法を提供する。
本発明によれば，窒化物処理後の工程が，もし物品が
所望の平面度を回復するようにされるならば，重大であ
り，それ故硬化された物品は、保持又は増大した硬度を
有する作業表面の有利さによりその目的とする用途へ用
いられよう。加熱処理は，並んで隣接している関係又は
間にスペーサーのある関係で，多数の硬化された物品を
結合させて圧縮させることよりなる。処理は炉で約150
℃〜約600℃の温度で行われ，好ましくは処理温度は約3
50℃であつて，その場合処理は約１時間続く。
窒化物処理後の加熱処理は行うのに簡単な工程である
が，それのみが硬度の劣化なしにその初めの平面度への
物品の形の回復をもたらすそとを我々が決定する前に，
数数の評価を行なう必要があつた。他の研究者が，この
長期間にわたる問題を解決しようと多くの試みを行な
い，そして満足すべき解答を得ることが出来なかつたこ
とを，我々は知つている。我々自身の研究によれば，窒
化物処理工程前の予防的処理は有効でなく，そしてそれ
ぞれの物品を個々に処理していない。圧力だけでも又温
度だけでも，所望の結果を達成しないだろう。
薄い平らな物品は，任意の工業上の目的例えばペーパ
ー・シユレツダー・カツター又はローター／ステーター
・ラミネーシヨン適用されよう。代表的には，薄く平ら
なことに加えて，物品は歪みへの傾向を増大させがちな
カツト・アウトなどを有する複雑な形のものであろう。
ここにいうカット・アウトとは、第1A図に示す角丸の細
長い長方形の孔部および第1B図に示す丸型の孔部の如
き、切り抜かれた孔部のことである。薄い物品は，代表
的には2mmより薄い厚さであろう。
窒化物処理工程は，改良された摩耗，焼付け及び疲れ
強度を有する鋼物品を提供するようにされる。窒化物処
理は，その上にイプシロン鉄窒化物層の形成を行わせる
方法の中の任意のもので行われよう。好ましくは，処理
は，気相加熱処理であり，そして予備処理及び後処理例
えば油又は油／水エマルジヨン中の焼入れ，又は保護雰
囲気中の冷却そして任意に脱脂処理，酸化物の多い表面
層をもたらす酸化雰囲気中の加熱処理，ワツクスコーテ
イングの適用，表面仕上げなどを含むだろう。このよう
な技術は，我々のヨーロッパ特許第0077627号に記載さ
れており，その対応する米国特許は米国特許第4496401
号であり，その全記述は引例として本明細書に引用され
る。約25μｍの厚さのイプシロン鉄窒化物の表面層を形
成し，それにより摩耗抵抗性の顕著な改善を生じさせる
ことが好ましい。溶融塩浴処理により窒化物処理を行う
ことが可能である。
物品が形成される鋼は，低炭素合金鋼，低炭素非合金
鋼，ミクロ合金鋼などであろう。ミクロ合金鋼の場合,
0.3％以内のクロム，チタン，ニオブ又はバナジウムで
なければならない。
本発明は，下記の実施例及び図面により説明される。
第1A図及び第1B図は，異つた薄板の平面図である。
第２図は，硬化処理により導入される歪みの立面図で
ある。
第３図は，加熱処理に用いられるジグを示し，そして
第４図は，加熱処理されそして圧縮下に保持される板を
有するジグを示す。
厚さ約2mmそして穴を有する平板Ｐ例えばペーパー・
カツター刃を要求された形へスタンプされた。板を別々
に片持レールに吊り，次に炉に送り，そしてヨーロツパ
特許出願第82.305400.2号に従う方法により約25μｍの
厚さへイプシロン鉄窒化物の表面層をそれぞれの表面に
形成させた。硬度を測定し，そして900ビツカース硬度
値であることが分り，そしてそれぞれが歪んで相対する
表面の部分はもはや平行でないことが分つた。
このようにして処理された異つた形の代表的な薄板Ｐ
を第1A図及び第1B図に示す。板は平らに作られたが，第
２図が示すように，表面硬化処理は，それらを歪ませが
ちでそれらはもはや平らでない。表面硬化処理の次に，
板Ｐは第３図及び第４図に示されるジグＪに積み重ねら
れた。ジグＪは，それぞれの末端でねじ切り部分Ｅを有
する或る長さの鋼ボルトＢよりなる。平らな表面を有す
る１枚の円板Ｄは，ボルトＢの一端に置かれ，そしてね
じ切部分でナツトＮによりそこに保持される。示される
如く異つた形である硬化したが歪んだ板Ｐを，次にボル
トＢの長さに沿つて積み重ねる。充分な板Ｐが存在する
とき，他のクランプ円板Ｄを最上の板Ｐに置き，次にナ
ツトＮをボルトＢの隣接する末端Ｅにねじ込み，物品の
積み重ねが固くなつたと思われるとき，圧縮下に板Ｐを
置く。ジグＪを炉に入れ，約１時間350℃でそこに保
つ。板を除去し，それぞれがその初めの形を回復したこ
とが分つた。硬度を再び測定し，そして尚900HVであつ
た。各板を次に改良された摩耗抵抗性の利点によりその
目指す目的に用いた。
【図面の簡単な説明】
第1A図及び第1B図は，異つた薄い板の平面図であり，第
２図は硬化処理により導入された歪みの立面図であり，
第３図は加熱処理に用いられるジグを示し，第４図は加
熱処理されそして圧縮下に保持されるべき板を有するジ
グを示す。 Ｐ……板、Ｄ……円板 Ｂ……ボルト、Ｎ……ナツト Ｊ……ジグ、Ｅ……ねじ切り部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コーリン スミス イギリス国 ビー91 １エイキユー、ウ エスト ミツドランズ、ソウリハル、ウ オリツクロード、426

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】薄い鉄製物品に硬い表面をもたらすが該物
    品の形を歪ませがちな第一の処理、並に表面を硬くされ
    た物品が圧縮下において積み重ねて保持されている間に
    それらを加熱処理にかけて、第一の処理により生じた歪
    みを補正する第二の処理よりなる方法において、 （ｉ） 第一の処理が、薄い物品にイプシロン鉄窒化物
    層を施すようにされ、そして （ii） 加熱処理が、イプシロン鉄窒化物表面層の硬度
    を減少させることなく歪みを補正させるに充分な時間15
    0〜600℃の温度で行われる ことを特徴とする複数の薄い鉄製物品を処理してそれら
    の硬度及び摩擦抵抗性を増大させる方法。
  2. 【請求項２】加熱処理が硬度を増大させる時間及び温度
    により選択されることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の方法。
  3. 【請求項３】加熱処理が350℃で約１時間行われること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方
    法。
  4. 【請求項４】薄い平らな物品が2mm以内の厚さを有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項の何れ
    か一つの項記載の方法。
  5. 【請求項５】物品は物品が歪む傾向を増大させるカット
    アウトを有することを特徴とする特許請求の範囲第４項
    記載の方法。
  6. 【請求項６】薄い物品がそれぞれ厚さ25μｍのイプシロ
    ン鉄窒化物の表面層を有することを特徴とする特許請求
    の範囲第１項〜第５項の何れか一つの項記載の方法。
  7. 【請求項７】加熱処理されるべき薄い物品を積み重ねた
    ものが、次に加熱処理用の炉に入れられる底面の平坦な
    ジグにより支持されることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項〜第３項の何れか一つの項記載の方法。
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