JP3035804B2 - ガス軟窒化処理方法および装置 - Google Patents
ガス軟窒化処理方法および装置Info
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- JP3035804B2 JP3035804B2 JP6030386A JP3038694A JP3035804B2 JP 3035804 B2 JP3035804 B2 JP 3035804B2 JP 6030386 A JP6030386 A JP 6030386A JP 3038694 A JP3038694 A JP 3038694A JP 3035804 B2 JP3035804 B2 JP 3035804B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス軟窒化処理方法お
よび該方法を好適に実施し得るガス軟窒化処理装置に関
する。
よび該方法を好適に実施し得るガス軟窒化処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ガス軟窒化処理方法は、次に示す反応に
より、例えば鉄系金属の表面にＦｅ（2-3）Ｎ等層を生
成させて表面硬化を図るものである。
より、例えば鉄系金属の表面にＦｅ（2-3）Ｎ等層を生
成させて表面硬化を図るものである。
【０００３】焼結部品にガス軟窒化処理を施す手順につ
いて具体的に説明すると、図５に示すように炉内に鉄系
金属の焼結部品であるワークを装入し、蒸気を炉内に供
給しながらワーク中の油脂分を蒸発排出する。その後、
さらに蒸気を供給し続けることにより、ワークを５００
〜５７０℃まで昇温加熱し該ワーク表面部にＦｅ3Ｏ4を
生成させて封孔を行なう。 ６Ｆｅ＋４Ｏ2→２Ｆｅ3Ｏ4 …（１）
いて具体的に説明すると、図５に示すように炉内に鉄系
金属の焼結部品であるワークを装入し、蒸気を炉内に供
給しながらワーク中の油脂分を蒸発排出する。その後、
さらに蒸気を供給し続けることにより、ワークを５００
〜５７０℃まで昇温加熱し該ワーク表面部にＦｅ3Ｏ4を
生成させて封孔を行なう。 ６Ｆｅ＋４Ｏ2→２Ｆｅ3Ｏ4 …（１）
【０００４】続いて、炉内に供給するガスを蒸気からア
ンモニアガスに代える。供給したアンモニアガスは炉内
で窒素と水素に解離する。 ２ＮＨ3→２Ｎ＋３Ｈ2 …（２）
ンモニアガスに代える。供給したアンモニアガスは炉内
で窒素と水素に解離する。 ２ＮＨ3→２Ｎ＋３Ｈ2 …（２）
【０００５】前記（２）で発生した水素により、スチー
ム処理されたワークの表面を還元する。 Ｆｅ3Ｏ4 ＋４Ｈ2 →３Ｆｅ＋４Ｈ2Ｏ …（３）
ム処理されたワークの表面を還元する。 Ｆｅ3Ｏ4 ＋４Ｈ2 →３Ｆｅ＋４Ｈ2Ｏ …（３）
【０００６】前記（２）で発生した活性基のＮと（３）
により生じた地鉄Ｆｅを反応させて、Ｆｅ(2-3)Ｎある
いはＦｅ4Ｎをワーク表面に生成し、これにより、ワー
クの表面硬化を図る。
により生じた地鉄Ｆｅを反応させて、Ｆｅ(2-3)Ｎある
いはＦｅ4Ｎをワーク表面に生成し、これにより、ワー
クの表面硬化を図る。
【０００７】ところで、前記のようにガス軟処理で窒化
を地鉄Ｆｅに反応させる前に、予めスチーム処理を施し
てワーク表面に酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4を形成するのは、窒化処
理対象物が焼結金属であって内部に多数の空孔が存在す
ることから、ガス軟処理の際に窒素がワーク内部まで必
要以上浸透反応し、これによってワークが膨張して寸法
管理が難しくなるおそれがあり、この不具合を避けるた
めである。つまり、前記酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4によってワーク
表面の空孔を封孔し、活性基のＮがワークの内部まで深
く浸透しないようにするためである。
を地鉄Ｆｅに反応させる前に、予めスチーム処理を施し
てワーク表面に酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4を形成するのは、窒化処
理対象物が焼結金属であって内部に多数の空孔が存在す
ることから、ガス軟処理の際に窒素がワーク内部まで必
要以上浸透反応し、これによってワークが膨張して寸法
管理が難しくなるおそれがあり、この不具合を避けるた
めである。つまり、前記酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4によってワーク
表面の空孔を封孔し、活性基のＮがワークの内部まで深
く浸透しないようにするためである。
【０００８】しかしながら、このようにワーク表面に酸
化鉄Ｆｅ3Ｏ4を形成する場合でも、ワーク表面を完全に
は封孔することはできず、活性基のＮがワーク内部まで
浸透してしまい、寸法精度が低下したり強度にばらつき
が生じたりして、管理が困難になる問題が生じる。
化鉄Ｆｅ3Ｏ4を形成する場合でも、ワーク表面を完全に
は封孔することはできず、活性基のＮがワーク内部まで
浸透してしまい、寸法精度が低下したり強度にばらつき
が生じたりして、管理が困難になる問題が生じる。
【０００９】このため、従来では、図６に示すようにガ
ス軟窒化処理時に、雰囲気ガス濃度を分析し、該雰囲気
ガス濃度が所定の数値に達した時点、つまり未分解アン
モニア領域が一旦７０％に達した後再び７０％より下が
った時点から所定時間（例えば１０分）経たときに、ガ
ス軟窒化処理を停止させて、必要以上窒化処理が進まな
いよう配慮している。
ス軟窒化処理時に、雰囲気ガス濃度を分析し、該雰囲気
ガス濃度が所定の数値に達した時点、つまり未分解アン
モニア領域が一旦７０％に達した後再び７０％より下が
った時点から所定時間（例えば１０分）経たときに、ガ
ス軟窒化処理を停止させて、必要以上窒化処理が進まな
いよう配慮している。
【００１０】ところで、従来、前記したように炉内の雰
囲気ガスの解離濃度を分析するには、炉内のガスを直接
サンプリングしてガス分析計にまで導き、アンモニアガ
スが水に溶けることを応用したデスシオ法により、手動
で分析する方法が採られていた。
囲気ガスの解離濃度を分析するには、炉内のガスを直接
サンプリングしてガス分析計にまで導き、アンモニアガ
スが水に溶けることを応用したデスシオ法により、手動
で分析する方法が採られていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな雰囲気ガス管理方法にあっては、サンプリングガス
中に蒸気処理時の残水分が多量に混入したり、炉内に配
している断熱材として機能する綿に含まれる油脂分がサ
ンプリングガス中に混入したりするため、精度の高い分
析が行なえないという問題があった。
うな雰囲気ガス管理方法にあっては、サンプリングガス
中に蒸気処理時の残水分が多量に混入したり、炉内に配
している断熱材として機能する綿に含まれる油脂分がサ
ンプリングガス中に混入したりするため、精度の高い分
析が行なえないという問題があった。
【００１２】これに対し、ガス分析計の手前にフィルタ
を設け、サンプリングガス中に含まれる蒸気等の不純物
ガスを取り除くことも考えられるが、混入している不純
物ガスの量が多すぎることもあって、それら不純物ガス
を充分には取り除くことができないのが実情である。ま
た、手動であるため、装置の自動化を図る上で大きな障
害になっていた。
を設け、サンプリングガス中に含まれる蒸気等の不純物
ガスを取り除くことも考えられるが、混入している不純
物ガスの量が多すぎることもあって、それら不純物ガス
を充分には取り除くことができないのが実情である。ま
た、手動であるため、装置の自動化を図る上で大きな障
害になっていた。
【００１３】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ガス軟窒化処理精度を向
上させることができ、しかも無理なくシステムの自動化
が図れるガス軟窒化処理方法およびガス軟窒化処理装置
を提供することを目的とする。
で、その目的とするところは、ガス軟窒化処理精度を向
上させることができ、しかも無理なくシステムの自動化
が図れるガス軟窒化処理方法およびガス軟窒化処理装置
を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、処理炉内に焼結部品なら
なるワークを装入した後、該処理炉内にスチームを流入
してワークの表面に酸化鉄を形成し、次いでスチームに
代えてアンモニアガスを処理炉内に流入し、アンモニア
ガスを分解させて得られる水素ガスで前記ワークの表面
に形成した酸化鉄を還元し、還元によって得られる地鉄
と前記アンモニアガスを分解してえられる窒素とを除湿
条件下で反応させて、前記ワークの表面に窒化処理を行
なうガス軟窒化処理方法において、前記地鉄と前記窒素
とを反応させる際に、前記処理炉内のガスから水分を取
り除く除湿循環系で処理された除湿処理後のガスからサ
ンプリングガスを採取し、このサンプリングガスを分析
することによって処理炉内のアンモニアガスの解離濃度
を把握し、このアンモニアガスの解離濃度値を基に窒化
処理時間を決定することを特徴とする。
に、請求項１記載の発明では、処理炉内に焼結部品なら
なるワークを装入した後、該処理炉内にスチームを流入
してワークの表面に酸化鉄を形成し、次いでスチームに
代えてアンモニアガスを処理炉内に流入し、アンモニア
ガスを分解させて得られる水素ガスで前記ワークの表面
に形成した酸化鉄を還元し、還元によって得られる地鉄
と前記アンモニアガスを分解してえられる窒素とを除湿
条件下で反応させて、前記ワークの表面に窒化処理を行
なうガス軟窒化処理方法において、前記地鉄と前記窒素
とを反応させる際に、前記処理炉内のガスから水分を取
り除く除湿循環系で処理された除湿処理後のガスからサ
ンプリングガスを採取し、このサンプリングガスを分析
することによって処理炉内のアンモニアガスの解離濃度
を把握し、このアンモニアガスの解離濃度値を基に窒化
処理時間を決定することを特徴とする。
【００１５】請求項２記載の発明では、ワークに対して
窒化処理する処理炉と、該処理炉にワークを搬出入させ
るワーク移送手段と、前記処理炉に付設されて該処理炉
にスチームを供給するスチーム供給系と、前記処理炉に
付設されて該処理炉にアンモニアガスを供給するアンモ
ニアガス供給系と、前記処理炉に付設されて処理炉中の
ガスから水分を取り除く除湿循環系とを備えてなるガス
軟窒化処理装置において、前記除湿循環系に、該除湿循
環系で処理された除湿処理後のガスからサンプリングガ
スを採取して該サンプリングガスの分析を行なうガス分
析計を設けたことを特徴とする。
窒化処理する処理炉と、該処理炉にワークを搬出入させ
るワーク移送手段と、前記処理炉に付設されて該処理炉
にスチームを供給するスチーム供給系と、前記処理炉に
付設されて該処理炉にアンモニアガスを供給するアンモ
ニアガス供給系と、前記処理炉に付設されて処理炉中の
ガスから水分を取り除く除湿循環系とを備えてなるガス
軟窒化処理装置において、前記除湿循環系に、該除湿循
環系で処理された除湿処理後のガスからサンプリングガ
スを採取して該サンプリングガスの分析を行なうガス分
析計を設けたことを特徴とする。
【００１６】請求項３記載の発明では、前記ガス分析計
の前段に、前記サンプリングガスを冷却させるクーラー
およびサンプリングガスからオイルミストを除去するオ
イルミストフィルタを設けて成ることを特徴とする。
の前段に、前記サンプリングガスを冷却させるクーラー
およびサンプリングガスからオイルミストを除去するオ
イルミストフィルタを設けて成ることを特徴とする。
【００１７】
【作用】請求項１記載の発明では、除湿循環系で処理さ
れた除湿処理後のガスからサンプリングガスを採取し、
このサンプリングガスを分析することによって処理炉内
のアンモニアガスの解離濃度を把握するものであり、除
湿循環系を通過するときに、サンプリングガスからは予
め水分並びに大まかなオイルミスト等が除去されている
ので、アンモニアガスの解離濃度を高精度で分析でき
る。
れた除湿処理後のガスからサンプリングガスを採取し、
このサンプリングガスを分析することによって処理炉内
のアンモニアガスの解離濃度を把握するものであり、除
湿循環系を通過するときに、サンプリングガスからは予
め水分並びに大まかなオイルミスト等が除去されている
ので、アンモニアガスの解離濃度を高精度で分析でき
る。
【００１８】請求項２記載の発明では、除湿循環系に、
除湿循環系で処理された除湿処理後のガスからサンプリ
ングガスを採取して該サンプリングガスの分析を行なう
ガス分析計を設けているので、請求項１記載の方法発明
を好適に実施できる。
除湿循環系で処理された除湿処理後のガスからサンプリ
ングガスを採取して該サンプリングガスの分析を行なう
ガス分析計を設けているので、請求項１記載の方法発明
を好適に実施できる。
【００１９】請求項３記載の発明では、ガス分析計の前
段に、サンプリングガスを冷却させるクーラーおよびサ
ンプリングガスからオイルミストを除去するオイルミス
トフィルタを備えているので、サンプリングガスを分析
するのに好適な温度まで低下させかつさらにオイルミス
ト等をも除去できるので、アンモニアガスの解離濃度を
さらに高精度で分析できる。
段に、サンプリングガスを冷却させるクーラーおよびサ
ンプリングガスからオイルミストを除去するオイルミス
トフィルタを備えているので、サンプリングガスを分析
するのに好適な温度まで低下させかつさらにオイルミス
ト等をも除去できるので、アンモニアガスの解離濃度を
さらに高精度で分析できる。
【００２０】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００２１】図１において、符号１はリトリバー、２は
処理炉、３は冷却室であり、それらはワークＷの搬送方
向を基準としてリトリバー１が前方、冷却炉３が後方と
なるように直列に並べられる。５は処理炉２内のガスか
ら水分を取り除き再び処理炉２内に戻す除湿循環系、６
は処理炉内のアンモニアガス濃度を分析するガス自動分
析計、７は排煙炉である。
処理炉、３は冷却室であり、それらはワークＷの搬送方
向を基準としてリトリバー１が前方、冷却炉３が後方と
なるように直列に並べられる。５は処理炉２内のガスか
ら水分を取り除き再び処理炉２内に戻す除湿循環系、６
は処理炉内のアンモニアガス濃度を分析するガス自動分
析計、７は排煙炉である。
【００２２】前記リトリバー１は、前段階で処理された
焼結機械部品であるワークＷを複数段積み重ねたそれぞ
れのバケットＢに収納させた状態で待機させる待機部１
ａと、ワークＷをバケットＢごと待機部１ａから処理炉
２へ搬送する搬送部１ｂとから構成される。また、リト
リバー１には、図３に示すように左右両側にローラコン
ベア１１，１１が設けられ、中央には搬送部１ｂに存す
るワークＷをバケットＢごと処理炉２内へ搬入する搬入
用爪１２が、またその前方には処理炉２内に存するワー
クＷを冷却室３側へ搬出させる搬出用爪１３が、図示せ
ぬ油圧シリンダやチェーン駆動等の駆動手段によって図
中矢印に示すように前後方向に移動自在に設けられてい
る。
焼結機械部品であるワークＷを複数段積み重ねたそれぞ
れのバケットＢに収納させた状態で待機させる待機部１
ａと、ワークＷをバケットＢごと待機部１ａから処理炉
２へ搬送する搬送部１ｂとから構成される。また、リト
リバー１には、図３に示すように左右両側にローラコン
ベア１１，１１が設けられ、中央には搬送部１ｂに存す
るワークＷをバケットＢごと処理炉２内へ搬入する搬入
用爪１２が、またその前方には処理炉２内に存するワー
クＷを冷却室３側へ搬出させる搬出用爪１３が、図示せ
ぬ油圧シリンダやチェーン駆動等の駆動手段によって図
中矢印に示すように前後方向に移動自在に設けられてい
る。
【００２３】処理炉２は、前後に図示せぬ駆動手段によ
って開閉される扉２１，２２が設けられ、上部に、処理
炉２内へアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給
系２３が、また、処理炉２内へスチームを供給するスチ
ーム供給系２４がそれぞれ設けられている。また、扉２
１，２２の下方には、天然ガスを上方の処理炉２の開口
部分へ吹き出す天然ガスフレームカーテン２５，２６が
設けられている。
って開閉される扉２１，２２が設けられ、上部に、処理
炉２内へアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給
系２３が、また、処理炉２内へスチームを供給するスチ
ーム供給系２４がそれぞれ設けられている。また、扉２
１，２２の下方には、天然ガスを上方の処理炉２の開口
部分へ吹き出す天然ガスフレームカーテン２５，２６が
設けられている。
【００２４】冷却室３は、処理炉２から搬出されてくる
ワークＷを冷却するためのものであり、内部にはワーク
Ｗを移動するためのチェーンコンベア３１が設けられて
いる。なお、図２および図３中４は、冷却室３から搬送
されてくるワークＷを受けるターンテーブルである。
ワークＷを冷却するためのものであり、内部にはワーク
Ｗを移動するためのチェーンコンベア３１が設けられて
いる。なお、図２および図３中４は、冷却室３から搬送
されてくるワークＷを受けるターンテーブルである。
【００２５】前記除湿循環系５は、処理炉２の上部から
延びるガス往路５１に、クーラ５２、１次除湿器５３、
および２次除湿器５４が処理炉２からガスの流れる方向
に沿って順に設けられ、また、２次除湿器５４から処理
炉２へ延びる復路５５にガス移送用のブロア５６が介装
された構造になっている。また、前記復路５５には枝管
５５ａが分岐しており、枝管５５ａの先端には前記ガス
自動分析計６が接続されている。
延びるガス往路５１に、クーラ５２、１次除湿器５３、
および２次除湿器５４が処理炉２からガスの流れる方向
に沿って順に設けられ、また、２次除湿器５４から処理
炉２へ延びる復路５５にガス移送用のブロア５６が介装
された構造になっている。また、前記復路５５には枝管
５５ａが分岐しており、枝管５５ａの先端には前記ガス
自動分析計６が接続されている。
【００２６】ガス自動分析計６について説明すると、前
記枝管５５ａには、ドレンセパレータ６１、３方コック
６２、オイルミストフィルタ６３、エアーフィルタ６４
ａ付きの電磁弁６４、およびクーラ６５がそれぞれ直列
的に設けられ、さらにその先端に紫外線を利用したガス
自動分析計６が接続されている。ここで、前記３方コッ
クには１００％のアンモニアガス供給されるようになっ
ており、これによりガス自動分析計６のゼロ点調整が行
なえるようになっている。なお、６６はドレンポットで
ある。また、ガス自動分析計６は、互いに対をなす光源
部および受光部を有する計器本体、電源装置、自動校正
器、並びに記録計を備えるものであって、通常に市販さ
れているものである。なお、ガス自動分析計６によって
分析された後のアンモニアガスはポンプによって前記排
煙炉７から排出されるようになっている。
記枝管５５ａには、ドレンセパレータ６１、３方コック
６２、オイルミストフィルタ６３、エアーフィルタ６４
ａ付きの電磁弁６４、およびクーラ６５がそれぞれ直列
的に設けられ、さらにその先端に紫外線を利用したガス
自動分析計６が接続されている。ここで、前記３方コッ
クには１００％のアンモニアガス供給されるようになっ
ており、これによりガス自動分析計６のゼロ点調整が行
なえるようになっている。なお、６６はドレンポットで
ある。また、ガス自動分析計６は、互いに対をなす光源
部および受光部を有する計器本体、電源装置、自動校正
器、並びに記録計を備えるものであって、通常に市販さ
れているものである。なお、ガス自動分析計６によって
分析された後のアンモニアガスはポンプによって前記排
煙炉７から排出されるようになっている。
【００２７】次に、前記ガス軟窒化処理装置を用いた処
理方法について説明する。
理方法について説明する。
【００２８】まず、リトリバー１の待機部１ａに、ワー
クＷをバケットＢに収納させた状態で待機させ、その
後、ワークＷを搬送部１ｂ上に搬送セットする。次い
で、フレームカーテン２５，２６用の燃焼スイッチをオ
ンに設定する。
クＷをバケットＢに収納させた状態で待機させ、その
後、ワークＷを搬送部１ｂ上に搬送セットする。次い
で、フレームカーテン２５，２６用の燃焼スイッチをオ
ンに設定する。
【００２９】次に、自動運転スタート釦を押す。する
と、フレームカーテン２５，２６から吐出される天然ガ
スが着火し、該フレームカーテン２５，２６から炎が上
方へ出る。次いで、処理炉２の前後の扉２１，２２が開
き、リトリバー１の搬入用爪１２が作動して、バケット
ＢごとワークＷを処理炉２内に装入する。その後、搬入
用爪１２が所定の位置まで戻り、フレームカーテン２
５，２６からの天然ガス供給が停止し、かつ処理炉の前
後の扉２１，２２が閉じる。
と、フレームカーテン２５，２６から吐出される天然ガ
スが着火し、該フレームカーテン２５，２６から炎が上
方へ出る。次いで、処理炉２の前後の扉２１，２２が開
き、リトリバー１の搬入用爪１２が作動して、バケット
ＢごとワークＷを処理炉２内に装入する。その後、搬入
用爪１２が所定の位置まで戻り、フレームカーテン２
５，２６からの天然ガス供給が停止し、かつ処理炉の前
後の扉２１，２２が閉じる。
【００３０】次いで、スチーム供給系２４から処理炉２
内スチームが供給される。これにより、図５に示すよう
に、処理炉内のワークＷ中の油脂分を蒸発排出する。そ
の後、さらに、蒸気を供給し続けることによりワークＷ
を５００〜５７０℃まで昇温加熱し、ワークＷの表面部
にＦｅ3Ｏ4を生成させて封孔を行なう。なお、スチーム
供給はタイマーで設定した時間、例えば９０分間行な
う。このとき、同時に、次のワークＷを予め待機部１ａ
にセットしておく。
内スチームが供給される。これにより、図５に示すよう
に、処理炉内のワークＷ中の油脂分を蒸発排出する。そ
の後、さらに、蒸気を供給し続けることによりワークＷ
を５００〜５７０℃まで昇温加熱し、ワークＷの表面部
にＦｅ3Ｏ4を生成させて封孔を行なう。なお、スチーム
供給はタイマーで設定した時間、例えば９０分間行な
う。このとき、同時に、次のワークＷを予め待機部１ａ
にセットしておく。
【００３１】前記設定した時間が経ると、図示せぬタイ
マーからの信号に基づいてスチーム供給が停止され、代
わりに、アンモニアガスが処理炉２内に供給される。こ
の処理炉２内に供給されたアンモニアガスは同処理炉２
内で分解し、窒素と水素が発生する。そして、発生した
水素によりスチーム処理されたワークＷの表面が還元さ
れる。この還元反応のときに水分（実際には蒸気）が発
生するが、この水分は、前記スチーム供給が停止され代
わりにアンモニアガスが処理炉２内に供給されるときに
作動される除湿循環系５によって除去される。つまり、
前記アンモニアガスが処理炉２内に供給されるときに同
時に除湿循環系５が作動され、これにより、処理炉２内
のガスは、除湿循環系５の往路５５を介して１次除湿器
５３および２次徐湿器５４を通る際に、ガス中に含まれ
る水分は取り除かれる。
マーからの信号に基づいてスチーム供給が停止され、代
わりに、アンモニアガスが処理炉２内に供給される。こ
の処理炉２内に供給されたアンモニアガスは同処理炉２
内で分解し、窒素と水素が発生する。そして、発生した
水素によりスチーム処理されたワークＷの表面が還元さ
れる。この還元反応のときに水分（実際には蒸気）が発
生するが、この水分は、前記スチーム供給が停止され代
わりにアンモニアガスが処理炉２内に供給されるときに
作動される除湿循環系５によって除去される。つまり、
前記アンモニアガスが処理炉２内に供給されるときに同
時に除湿循環系５が作動され、これにより、処理炉２内
のガスは、除湿循環系５の往路５５を介して１次除湿器
５３および２次徐湿器５４を通る際に、ガス中に含まれ
る水分は取り除かれる。
【００３２】また、前記除湿循環系５が作動するとき
に、ガス自動分析計６も同時に作動され、このガス自動
分析計６で処理炉２内のガスの状況が分析される。そし
て、図６に示すように処理炉２内の雰囲気ガス濃度が所
定の数値に達した時点、つまり未分解アンモニア領域が
一旦７０％に達した後再び７０％より下がった時点で処
理用タイマが作動される。そして、この処理用タイマが
作動されてから所定時間経過した時点（例えば、通常の
燒結部品の場合１０分間）で該処理用タイマーから信号
が発せられる。
に、ガス自動分析計６も同時に作動され、このガス自動
分析計６で処理炉２内のガスの状況が分析される。そし
て、図６に示すように処理炉２内の雰囲気ガス濃度が所
定の数値に達した時点、つまり未分解アンモニア領域が
一旦７０％に達した後再び７０％より下がった時点で処
理用タイマが作動される。そして、この処理用タイマが
作動されてから所定時間経過した時点（例えば、通常の
燒結部品の場合１０分間）で該処理用タイマーから信号
が発せられる。
【００３３】この処理タイマーからの信号に基づいて、
除湿循環系５のブロア５６の作動は停止され、アンモニ
アガスの供給は停止され、また、スチーム供給系２４か
ら再びスチームが処理炉２内に供給される。
除湿循環系５のブロア５６の作動は停止され、アンモニ
アガスの供給は停止され、また、スチーム供給系２４か
ら再びスチームが処理炉２内に供給される。
【００３４】一方、処理炉２のフレームカーテン２５，
２６から吐き出される天然ガスが着火され、また、処理
炉２の前後の扉２１，２２が図示せぬ駆動手段を介して
開かれる。このとき、処理炉内に残る水素ガスに着火し
炎が若干上がる場合がある。また、これと同時に、冷却
室３の前後の扉も同時に開き、リトリバー１が作動し、
図示せぬ駆動手段を介して搬出用爪１３で処理済品を冷
却室３へ挿入する。
２６から吐き出される天然ガスが着火され、また、処理
炉２の前後の扉２１，２２が図示せぬ駆動手段を介して
開かれる。このとき、処理炉内に残る水素ガスに着火し
炎が若干上がる場合がある。また、これと同時に、冷却
室３の前後の扉も同時に開き、リトリバー１が作動し、
図示せぬ駆動手段を介して搬出用爪１３で処理済品を冷
却室３へ挿入する。
【００３５】その後、冷却室３では前後の扉が閉塞さ
れ、冷却室３の内部に装備されたフアンが作動し、処理
済品を冷却する。所定時間（例えば、６０分）経過する
と、前後の扉２１，２２が開き、冷却室３に内蔵された
チェーンコンベア３１が作動して、処理済品をターンテ
ーブル４へ搬送する。
れ、冷却室３の内部に装備されたフアンが作動し、処理
済品を冷却する。所定時間（例えば、６０分）経過する
と、前後の扉２１，２２が開き、冷却室３に内蔵された
チェーンコンベア３１が作動して、処理済品をターンテ
ーブル４へ搬送する。
【００３６】一方、前記処理炉２から冷却室３へ処理済
品を搬出した後、前記リトリバーは元の状態に戻り、処
理炉のフレームカーテン２５，２６は消火し、また、処
理炉２の前後の扉は閉塞される。次いで、待機部１ａ上
のワークＷが搬送部１ｂに送られる。この状態で、所定
時間（例えば、５分間）待機する。このように所定時間
待機するのは、処理炉内に残るガスをスチームに完全に
置換するためである。そして、所定の待機時間が経過す
ると、前記した一連の動作が繰り返される。なお、上記
した作動は図示せぬ制御装置から発せられる信号に基づ
いて自動的に行なわれる。
品を搬出した後、前記リトリバーは元の状態に戻り、処
理炉のフレームカーテン２５，２６は消火し、また、処
理炉２の前後の扉は閉塞される。次いで、待機部１ａ上
のワークＷが搬送部１ｂに送られる。この状態で、所定
時間（例えば、５分間）待機する。このように所定時間
待機するのは、処理炉内に残るガスをスチームに完全に
置換するためである。そして、所定の待機時間が経過す
ると、前記した一連の動作が繰り返される。なお、上記
した作動は図示せぬ制御装置から発せられる信号に基づ
いて自動的に行なわれる。
【００３７】しかして、前記したガス軟窒化処理方法に
よれば、除湿循環系５で処理された除湿処理後のガスか
らサンプリングガスを採取し、このサンプリングガスを
分析することによって処理炉２内のアンモニアガスの解
離濃度を把握するものであり、除湿循環系５を通過する
ときに、サンプリングガスからは予め水分並びに大まか
なミストが除去されるので、アンモニアガスの解離濃度
を高精度で分析することが可能となる。
よれば、除湿循環系５で処理された除湿処理後のガスか
らサンプリングガスを採取し、このサンプリングガスを
分析することによって処理炉２内のアンモニアガスの解
離濃度を把握するものであり、除湿循環系５を通過する
ときに、サンプリングガスからは予め水分並びに大まか
なミストが除去されるので、アンモニアガスの解離濃度
を高精度で分析することが可能となる。
【００３８】また、上記実施例では、ガス自動分析計６
の前段に、サンプリングガスを冷却させるクーラー６３
およびサンプリングガスからオイルミストを除去するオ
イルミストフィルタ６５を備えているので、サンプリン
グガスを分析するのに好適な温度まで低下させ、しかも
オイルミストをも除去できるので、アンモニアガスの解
離濃度をさらに高精度で分析することが可能になる。
の前段に、サンプリングガスを冷却させるクーラー６３
およびサンプリングガスからオイルミストを除去するオ
イルミストフィルタ６５を備えているので、サンプリン
グガスを分析するのに好適な温度まで低下させ、しかも
オイルミストをも除去できるので、アンモニアガスの解
離濃度をさらに高精度で分析することが可能になる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、除湿循環
系で処理された除湿処理後のガスからサンプリングガス
を採取し、このサンプリングガスを分析することによっ
て処理炉内のアンモニアガスの解離濃度を把握するもの
であり、除湿循環系を通過するときに、サンプリングガ
スからは予め水分並びに大まかなミストが除去されてい
るので、アンモニアガスの解離濃度を高精度で分析でき
る。また、このように信頼性の高い高精度のガス分析が
行なえるので、無理なくシステムの自動運転化が可能と
なる。
系で処理された除湿処理後のガスからサンプリングガス
を採取し、このサンプリングガスを分析することによっ
て処理炉内のアンモニアガスの解離濃度を把握するもの
であり、除湿循環系を通過するときに、サンプリングガ
スからは予め水分並びに大まかなミストが除去されてい
るので、アンモニアガスの解離濃度を高精度で分析でき
る。また、このように信頼性の高い高精度のガス分析が
行なえるので、無理なくシステムの自動運転化が可能と
なる。
【００４０】請求項２記載の発明では、除湿循環系に、
除湿循環系で処理された除湿処理後のガスからサンプリ
ングガスを採取して該サンプリングガスの分析を行なう
ガス分析計を設けているので、請求項１記載の方法発明
を好適に実施できる。
除湿循環系で処理された除湿処理後のガスからサンプリ
ングガスを採取して該サンプリングガスの分析を行なう
ガス分析計を設けているので、請求項１記載の方法発明
を好適に実施できる。
【００４１】請求項３記載の発明では、ガス分析計の前
段に、サンプリングガスを冷却させるクーラーおよびサ
ンプリングガスからオイルミストを除去するオイルミス
トフィルタを備えているので、サンプリングガスを分析
するのに好適な温度まで低下させかつさらにオイルミス
トをも除去できるので、アンモニアガスの解離濃度をさ
らに高精度で分析できる。
段に、サンプリングガスを冷却させるクーラーおよびサ
ンプリングガスからオイルミストを除去するオイルミス
トフィルタを備えているので、サンプリングガスを分析
するのに好適な温度まで低下させかつさらにオイルミス
トをも除去できるので、アンモニアガスの解離濃度をさ
らに高精度で分析できる。
【図１】本発明にかかるガス軟窒化処理装置の一実施例
を説明する概略平面図である。
を説明する概略平面図である。
【図２】前記一実施例の主構成要素を説明する側面図で
ある。
ある。
【図３】前記一実施例の主構成要素を説明する平面図で
ある。
ある。
【図４】ガス自動分析計への接続形態を示す概略構成図
である。
である。
【図５】処理炉におけるワークの処理パターンを説明す
る図である。
る図である。
【図６】処理炉内のアンモニアガスの解離状態を説明す
る図である。
る図である。
１ リトリバー ２ 処理炉 ３ 冷却炉 ５ 除湿循環系 ６ ガス自動分析計 １２ 搬入用爪 １３ 搬出用爪 ２１ 扉 ２２ 扉 ２２ アンモニアガス供給系 ２３ スチーム供給系 ５１ ガス往路 ５２ クーラ ５３ １次除湿器 ５４ ２次除湿器 ５５ ガス復路 ５６ ブロア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 8/24
Claims (3)
- 【請求項１】 処理炉内に焼結部品ならなるワークを装
入した後、該処理炉内にスチームを流入してワークの表
面に酸化鉄を形成し、次いでスチームに代えてアンモニ
アガスを処理炉内に流入し、アンモニアガスを分解させ
て得られる水素ガスで前記ワークの表面に形成した酸化
鉄を還元し、還元によって得られる地鉄と前記アンモニ
アガスを分解してえられる窒素とを除湿条件下で反応さ
せて、前記ワークの表面に窒化処理を行なうガス軟窒化
処理方法において、 前記地鉄と前記窒素とを反応させる際に、前記処理炉内
のガスから水分を取り除く除湿循環系で処理された除湿
処理後のガスからサンプリングガスを採取し、このサン
プリングガスを分析することによって処理炉内のアンモ
ニアガスの解離濃度を把握し、このアンモニアガスの解
離濃度値を基に窒化処理時間を決定することを特徴とす
るガス軟窒化処理方法。 - 【請求項２】 ワークに対して窒化処理する処理炉と、
該処理炉にワークを搬出入させるワーク移送手段と、前
記処理炉に付設されて該処理炉にスチームを供給するス
チーム供給系と、前記処理炉に付設されて該処理炉にア
ンモニアガスを供給するアンモニアガス供給系と、前記
処理炉に付設されて処理炉中のガスから水分を取り除く
除湿循環系とを備えてなるガス軟窒化処理装置におい
て、 前記除湿循環系に、該除湿循環系で処理された除湿処理
後のガスからサンプリングガスを採取して該サンプリン
グガスの分析を行なうガス分析計を設けたことを特徴と
するガス軟窒化処理装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のガス軟窒化処理装置にお
いて、前記ガス分析計の前段には、前記サンプリングガ
スを冷却させるクーラーおよびサンプリングガスからオ
イルミストを除去するオイルミストフィルタを設けて成
ることを特徴とするガス軟窒化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030386A JP3035804B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ガス軟窒化処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030386A JP3035804B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ガス軟窒化処理方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238363A JPH07238363A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3035804B2 true JP3035804B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=12302468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6030386A Expired - Fee Related JP3035804B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | ガス軟窒化処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3035804B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011026627A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Oriental Engineering Co Ltd | 表面硬化処理装置及び表面硬化処理方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112647039A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-13 | 长春金工表面工程技术有限公司 | 用于大型模具表面处理的全自动氮化处理系统 |
| CN114774835B (zh) * | 2022-04-13 | 2024-04-12 | 扬州保来得科技实业有限公司 | 一种蒸汽及气体软氮化一体化处理装置及处理方法 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6030386A patent/JP3035804B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011026627A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Oriental Engineering Co Ltd | 表面硬化処理装置及び表面硬化処理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07238363A (ja) | 1995-09-12 |
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