JP2775252B2

JP2775252B2 - 鋼板処理方法

Info

Publication number: JP2775252B2
Application number: JP15137396A
Authority: JP
Inventors: カルル・ハインツ・スティアスニ
Original assignee: GEE KAA ENU BISUKODORAIBU GmbH
Current assignee: GEE KAA ENU BISUKODORAIBU GmbH
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: JPH08325702A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス媒質による穿孔
を有する鋼板の処理方法に関する。殊に、本発明は窒化
又はニトロ浸炭ガス媒質により薄い鋼板を処理して同鋼
板面上に窒化鉄の層を形成するために開発されたもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第4,793,871 号（ルーカス・イ
ンダストリー社、１９８８年１２月２７日）より鋼板を
処理して鋼板をレトルト内の不活性雰囲気内で加熱した
後不活性雰囲気を排気して加熱板と反応する窒素含有ガ
スを導入してその表面上に窒化鉄層を形成することが知
られている。

【０００３】上記目的のために使用される従来の装置で
は適当に処理可能なようにレトルト内に収納可能な鋼板
数は窒素含有ガスをファンにより炉内に非方向に循環さ
せることに基づいているため限定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
プロセスにおいて従来よりもずっと多数の鋼板を効果的
に処理可能な処理方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一局面によれ
ば、対向する端壁と同端壁間を延びる側壁とにより画成
されるチャンバ内で、前記端壁の一方から他方へ循環す
るガス媒質により穿孔を有する多数の鋼板を処理する鋼
板処理方法であり、前記鋼板を前記チャンバ内の一定位
置で所定間隔に保つと共に前記端壁に対して平行に延び
る複数の列状に保持するようにし、前記壁に沿って流れ
るガス媒質を偏向させる偏向手段によってガス媒質が前
記鋼板の間を略均一に流れるようにしたことを特徴とす
る鋼板処理方法によって提供される。前記鋼板をそれら
の面がチャンバ内のガス流方向に対して平行に位置する
ように取付けると、ガス媒質の偏向と相俟って鋼板を効
果的に処理することができる。

【０００６】前記鋼板の穿孔を整合させて列状に取付け
られ、前記偏向ガス媒質が列状の前記鋼板の穿孔へ流入
することが望ましい。また、前記鋼板が前記支持バー上
のノッチ内に互いに所定間隔を保って取付けられる。

【０００７】前記鋼板が、前記チャンバ内の不活性雰囲
気内で加熱された後、同雰囲気が排気され窒化又はニト
ロ浸炭媒質である前記ガス媒質により置換され加熱循環
させて鋼板上に窒化鉄の層を形成することが望ましい。
また、前記鋼板が非合金鋼又は二オブと、バナジウム又
はチタンを含む表面に微細な凹凸を有する微粒子構造鋼
より形成されることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】先ず、図１〜図３について述べる
と、同図は薄い穿孔鋼板の面を窒化させるに好適な炉を
示す。同炉は全体を２１で示す炉構造内に取付けられた
中心炉２０を備える。同炉は耐火性の断熱材料製の外側
ハウジング２２とライニング２３を備える。ハウジング
２１とライニング２３の間には、加熱要素が存在し、そ
のうち２個を２４で示す。パイプ２５がライニング２３
に接続され、ハウジング２２内を通過し、ガス処理媒質
をライニングの内部へ導入できるようになっている。ラ
イニング２３とチャンバ２０の外部間には空間２６が存
在する。

【０００９】炉構造はライニング２３の左端内へはまり
炉を閉鎖するドア２７を担っている。同ドアはそれを図
１の左側に移動させた後図示しない手段により持上げる
ことによって開放することができる。炉構造の下部壁２
８は２９で旋回し２８ａで示す点線位置に移動した後、
ダクト３０をライニング２３の内部と連通させる。ダク
ト３０は排気ファン３１に接続され、同ファン３１によ
ってガスは炉外へと排気される。

【００１０】チャンバ２０は上部壁３２，３３、側壁３
４および端部壁３５，３６により画成される。端部壁３
５は中心孔３７を有し、その内部に循環ファン３８が取
付けられる。ファン３８はチャンバ２０からガスをチャ
ンバ２０とライニング２３間の空間内へ排気するように
構成される。前記ファン３８はモータ３９により駆動す
る。

【００１１】チャンバの端部壁３６は炉ドア２７により
一部閉鎖した穿孔４０を備え、チャンバの左端部壁の一
部を構成する。穿孔とドア２７間の隙間４１は空間２６
とチャンバの内部と連通する。壁３２〜３４の各々は３
つのじゃま板を備える。かくして、下部壁３２はじゃま
板４２，４３，４４を備える。前記じゃま板は図面では
右手壁３５方向に傾斜し、それらが壁３５に接近するに
つれて更に壁３２から延びるようになっていることが判
る。かくして、じゃま板４４はじゃま板４３よりも更に
遠く壁３２から延び、後者はじゃま板４２よりも更に遠
く壁３２から延びる。

【００１２】上部壁３３は３つのじゃま板４５，４６，
４７を備え、側壁３４の各々は３つのじゃま板４８，４
９，５０を備える。図面より判る通り、じゃま板は全て
右手壁３５方向に傾斜し、上記の如くじゃま板４２〜４
４に対して構成されている。即ち、壁３５に近い方のじ
ゃま板はそれよりも遠いじゃま板よりもそれらが取付け
られた壁よりも遠くへ延びるようになっている。

【００１３】チャンバの下部壁３２はローラコンベア５
１を支持し、その上部に以下に述べる取付具５２が受取
られ、取付具５２上に鋼板が取付けられてチャンバ内で
処理される。前記取付具は、ドア２７を開放した時チャ
ンバ２０内外を移動可能となっている。さて図４〜１１
について述べると、取付具５２はベース５３を備える。
同ベースは６個のクロスピース５５により隔たった形に
保持される正方形チューブの形をした対向側部５４を備
える。（図５，６）ベースの各側部５４は円柱部材であ
る１０個の垂直コラム５６を支持し、ベースの一方側の
コラムは他方側のコラムと整合する。図７について述べ
ると、各コラム５６のベースは側部５４の上下壁５８，
５９内の整合した穿孔内に溶接され前記側部から上部方
向に突出する円筒形チューブ５７を備える。円筒形の補
強バー６０がチューブ下部内に受取られる一方、その上
部はソケット６１を形成する。

【００１４】各コラム５６は６２の如き一連の構成部品
と図８，９のスペーサによりチューブ５７上に構成す
る。各構成部品６２はチューブ５７と同径の円筒チュー
ブとチューブ５７内のソケット６０ともう一つの構成部
品６２のチューブ内の同様なソケット６５内へはまりあ
うような円筒形スピゴット６４より構成する。チューブ
６２とスピゴット６４とは６６で共に溶接する。

【００１５】かくして、コラム５６は一構成部品６２の
スピゴットをソケット６１内へ挿入した後別の構成部品
６２のスピゴット６４を既にコラム上にある構成部品の
ソケット６５内に挿入することによってチューブ５７上
に構成する。図１０は取付具の２個の整合コラムどうし
の間にはまりあう支持バー６７を示す。コラムの一方は
ベースのそれぞれの側部５４上にある。支持バーは対向
側部６９を有するＶ形の中心断面６８を有する。対向側
部６９の各々には一連のＶ形ノッチ７０が存在し、一方
側６９のノッチ７０は他方側６９のノッチと整合する。
それぞれの端部で支持バーはそのフランジが直立方向と
水平方向をとる角断面の穿孔端部取付部品７１を有す
る。直立フランジ７２は中心断面６８の端部に溶接し、
水平フランジ７３は穿孔７４を備える。穿孔７４は小さ
な隙間でチューブ５７と６３上にフイットするような寸
法である。以下に述べるように、支持バーの穿孔７４は
チューブ５７，６３上に螺刻し、図９のチューブ５７，
６３上をスライドするチューブ状スペーサ７５によって
垂直方向に隔たった関係に保持する。

【００１６】図１１は、取付具用の連結部材であるタイ
バー７６を示す。同タイバーは水平方向と直立方向のフ
ランジ７７，７８を有する角断面をとる。フランジ７７
は７９で穿孔され構成部品６２のチューブ６３を受取
り、スペーサ７５により支持可能となっている。穿孔７
９はコラム５６の上端を受取るように隔たっている。直
立フランジは８０で破断して、図６に示すように支持バ
ー６７の直立フランジ７２に対して隙間を付与する。

【００１７】図４は鋼板から成る多数の穿孔板８１を担
う組成取付具全体の断面図である。穿孔の辺縁は支持バ
ー６７のノッチ７０内に受取られる。各穿孔板８１は一
本の支持バーの一対の整合ノッチ内に受取られ、このこ
とによって穿孔板８１は一定位置に隔たった関係に保持
される。取付具５２は以下のように穿孔板８１が充填さ
れる。取付けたチューブ５７を有するベース５３からは
じめて、一対の整合コラムを一時に構成する。かくして
構成部品６２のスピゴット６４をチューブ５７のソケッ
ト６１内に挿入し、スペーサ７５に似た、だがそれより
短いスペーサ８２をチューブ５７上に置く。支持バー６
７をその後穿孔板８１と、チューブ６３上にねじ込んだ
その端部上の穿孔７４で充圧し、スペーサ８２の上部に
載置する。その後スペーサ７５を最下部の構成部品６２
のチューブ６３上にねじ込む。かくして、もう一対の構
成部品６２は最下部の一対の構成部品６２のソケット内
に挿入したスピゴットを有する。その後、もう一つの穿
孔板８１を有する支持バーを最下部構成部品６２のチュ
ーブ６３上にねじ込み、その手順を図４，６に示すよう
に各コラム上に５本の支持バーが存在するまで継続す
る。ベース上に残存するコラムも同様にして構成する。
全てのコラムを構成し終わると、タイバー７６を取付具
のそれぞれの側のコラム上端上にスライドさせて剛性の
組成体を形成する。

【００１８】穿孔板８１を有する取付具をその後、チャ
ンバ内に配置して支持バー６７が図２に線図で示すよう
にチャンバの端壁３５，３６に対して平行に延びるよう
にし、プレートの面がチャンバの側壁３４に対して平行
で、かつ、以下に述べるようにチャンバを貫流するガス
の流れ方向にほぼ平行となるようにする。穿孔板８１は
非合金鋼や二オブとバナジウム又はチタンを含有する表
面が微細な凹凸を有する微粒子構造鋼で０．４〜５ｍの
厚さのものにより構成することが望ましい。

【００１９】取付具５２をその穿孔板８１と共にチャン
バ２０内に挿入し終えると、ドア２７を閉める。炉の下
部壁２８は下部へ旋回し、空気はポンプ３１により炉の
内部から排気される。不活性雰囲気、例えば窒素をパイ
プ２５を介して導入し、下部壁２８を閉じる。炉はその
後ヒータ２４により６００〜７００℃の範囲に加熱す
る。その後、前記不活性ガスをポンプ３０により排気
して、鋼板表面を窒化可能なガス媒質をＵＳ特許4,793,
871 号に述べるように導入させる。

【００２０】炉の加熱中、不活性雰囲気をファン３８に
よって循環させる。不活性ガスをファン３８によりチャ
ンバ内部から空間２６へ排気し、そこから不活性ガスは
更にチャンバの左端へ進入する。じゃま板４２〜５０は
それぞれ流れるガスを内側方向へチャンバ中心へ向け、
支持バー６７上の穿孔板８１列間の空間内へと方向づけ
る。このことによって穿孔板８１全体上に略均一のガス
流を与え、また穿孔板８１を均一に加熱することができ
る。ガス流は図２，３に矢印で示す。

【００２１】窒素含有ガスをチャンバ内へ導入して穿孔
板８１を処理する時、同ガスはファン３８により循環さ
せじゃま板により偏向させて穿孔板８１表面上に略均一
な反応ガスの流れを付与することによって穿孔板８１上
に均一な窒化物コーチングを確保することもできる。炉
内にじゃま板を設けることによって穿孔板８１表面上に
均一なガス流を確保してそれらを加熱処理することがで
き、また、取付具内に穿孔板８１を支持することによっ
て一時に多数の穿孔板８１を処理し、じゃま板により均
一なガス流にさらすことが可能になる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の鋼板処理方
法においては、ガス媒質をチャンバ内へ導入して鋼板を
処理する時、ガス媒質が偏向部材により偏向されて鋼板
表面上に略均一なガス流を付与してそれらを加熱処理す
ることで鋼板上に均一な窒化物コーチングを確保するこ
とができる。また、取付具内に鋼板を支持することによ
って一時に多数の鋼板を処理し、偏向部材により均一な
ガス流にさらすことができ、多数の鋼板を効果的に処理
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炉の垂直断面図である。

【図２】炉を流れるガス流を示す図１の炉の線形平面図
と垂直断面図である。

【図３】炉を流れるガス流を示す図１の炉の線形平面図
と垂直断面図である。

【図４】処理用の多数鋼板を保持する本発明炉の垂直断
面図である。

【図５】図４の取付具の一部破断平面図である。

【図６】図５の６−６線上の取付具の一部断面図であ
る。

【図７】図５の線７−７の断面図である。

【図８】図４の取付具のコラムの一つの正面図である。

【図９】取付具のコラムのチューブ状スペーサの正面図
である。

【図１０】図４の取付具の一部を構成する支持バーの一
部斜視図である。

【図１１】図４の取付具の一部を構成するタイバーの一
部斜視図である。

【符号の説明】

２０チャンバ２１炉構造２２外側ハウジング２３ライニング２７ドア３０ダクト３２，３３上部壁３４側壁３５，３６端部壁３８循環ファン４２，４３，４４，４８，４９，５０じゃま板５１ローラコンベア５２取付具５６コラム６１ソケット６７支持バー７０ノッチ７２，７３支持バーのフランジ７５スペーサ７６タイバー７７，７８タイバーのフランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−19111（ＪＰ，Ａ) 実公昭51−25533（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C23C 8/06 - 8/38 C23C 10/06 - 10/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する端壁と同端壁間を延びる側壁と
により画成されるチャンバ内で、前記端壁の一方から他
方へ循環するガス媒質により穿孔を有する多数の鋼板を
処理する鋼板処理方法であり、前記鋼板を前記チャンバ
内の一定位置で所定間隔に保つと共に前記端壁に対して
平行に延びる複数の列状に保持するようにし、前記壁に
沿って流れるガス媒質を偏向させる偏向手段によってガ
ス媒質が前記鋼板の間を略均一に流れるようにしたこと
を特徴とする鋼板処理方法。
【請求項２】前記鋼板の穿孔を整合させて列状に取付
けられ、前記ガス媒質が列状の前記鋼板の穿孔へ流入す
る請求項１記載の鋼板処理方法。
【請求項３】前記鋼板が、前記支持バー上のノッチ内
に互いに所定間隔を保って取付けられる請求項２記載の
鋼板処理方法。
【請求項４】前記鋼板が、前記チャンバ内の不活性雰
囲気内で加熱された後、同雰囲気が排気され窒化又はニ
トロ浸炭媒質である前記ガス媒質により置換され加熱循
環させて鋼板上に窒化鉄の層を形成する請求項１記載の
鋼板処理方法。
【請求項５】前記鋼板が、非合金鋼又は二オブと、バ
ナジウム又はチタンを含む表面に微細な凹凸を有する微
粒子構造鋼より形成される請求項４記載の鋼板処理方
法。