JP3046293B2 - 真空浸炭処理方法 - Google Patents
真空浸炭処理方法Info
- Publication number
- JP3046293B2 JP3046293B2 JP11048636A JP4863699A JP3046293B2 JP 3046293 B2 JP3046293 B2 JP 3046293B2 JP 11048636 A JP11048636 A JP 11048636A JP 4863699 A JP4863699 A JP 4863699A JP 3046293 B2 JP3046293 B2 JP 3046293B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carburizing
- gas
- vacuum
- kpa
- pressure
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄鋼材料の真空浸炭
処理方法に関する。
処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼材料の浸炭には、従来からガス浸
炭、真空浸炭、プラズマ浸炭等が行われている。ガス浸
炭は現状広く行われているが、可燃ガスによる安全性、
処理品表面の粒界酸化、高温浸炭による短サイクル化が
難しい等の問題点がある。またプラズマ浸炭は設備コス
トが高く特殊浸炭に限定されている。真空浸炭は９００
〜１０００℃で浸炭ガスとして飽和炭化水素（メタンガ
ス、プロパンガス、ブタンガス）を用い１０〜７０ｋＰ
ａの圧力で処理する方法が取られている。
炭、真空浸炭、プラズマ浸炭等が行われている。ガス浸
炭は現状広く行われているが、可燃ガスによる安全性、
処理品表面の粒界酸化、高温浸炭による短サイクル化が
難しい等の問題点がある。またプラズマ浸炭は設備コス
トが高く特殊浸炭に限定されている。真空浸炭は９００
〜１０００℃で浸炭ガスとして飽和炭化水素（メタンガ
ス、プロパンガス、ブタンガス）を用い１０〜７０ｋＰ
ａの圧力で処理する方法が取られている。
【０００３】しかし、従来からの真空浸炭法は、設備費
が高いこと、煤によるメンテナンスの困難さ、ランニン
グコストが高いこと等の問題点があった。そこで、ラン
ニングコストを低減するために例えば、特開平８−３２
５７０１号公報では、鎖式不飽和炭化水素であるアセチ
レン系ガスを使用して、１ｋＰａ以下での真空浸炭処理
を行う方法が開示されている。
が高いこと、煤によるメンテナンスの困難さ、ランニン
グコストが高いこと等の問題点があった。そこで、ラン
ニングコストを低減するために例えば、特開平８−３２
５７０１号公報では、鎖式不飽和炭化水素であるアセチ
レン系ガスを使用して、１ｋＰａ以下での真空浸炭処理
を行う方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アセチ
レンは圧力をかけると爆発しやすいガスであり取扱が難
しく面倒である。また、高圧力下で動作させると煤の発
生が多くなるため、低圧下（１ｋＰａ以下）で動作さ
せ、大型の真空ポンプやメカニカルブースターポンプが
必要になり、設備が複雑になるとともに設備費が著しく
高価になるという問題があった。また、前述した通常の
真空浸炭では浸炭装置内に付着する煤がメンテナンスを
煩雑にしており、これもランニングコストを高くしてい
る。
レンは圧力をかけると爆発しやすいガスであり取扱が難
しく面倒である。また、高圧力下で動作させると煤の発
生が多くなるため、低圧下（１ｋＰａ以下）で動作さ
せ、大型の真空ポンプやメカニカルブースターポンプが
必要になり、設備が複雑になるとともに設備費が著しく
高価になるという問題があった。また、前述した通常の
真空浸炭では浸炭装置内に付着する煤がメンテナンスを
煩雑にしており、これもランニングコストを高くしてい
る。
【０００５】本発明の課題は、上記問題点に鑑みて、よ
り取扱が容易で設備費が安価でメンテナンスの容易な真
空浸炭処理方法を提供することである。さらに詳細には
炉内に装荷されたワーク全体の表面に均一に浸炭層を形
成するとともに、真空浸炭に必要な排気ポンプの容量を
小さくすることにより設備コストを低減し、かつ炉内の
煤の発生を抑えることにより設備のメンテナンス性を著
しく改善し、さらには原料ガスの消費量及びコストを低
減させた真空浸炭処理方法を提供することである。
り取扱が容易で設備費が安価でメンテナンスの容易な真
空浸炭処理方法を提供することである。さらに詳細には
炉内に装荷されたワーク全体の表面に均一に浸炭層を形
成するとともに、真空浸炭に必要な排気ポンプの容量を
小さくすることにより設備コストを低減し、かつ炉内の
煤の発生を抑えることにより設備のメンテナンス性を著
しく改善し、さらには原料ガスの消費量及びコストを低
減させた真空浸炭処理方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ところで、特開平８−３
２５７０１号公報ではアセチレンなどの鎖式不飽和炭化
水素を使用する旨記載されているが、具体的にはアセチ
レン系ガス以外のガスについて開示されていない。ま
た、エチレンガスの使用については全く記載されていな
い。そこで、本発明者らは、特開平８−３２５７０１の
実施例に記載のアセチレンガスに代えて工業的にも多く
使われて安価なエチレンガスでの試験を行ったが、この
方法では結局所望の浸炭層を得ることができなかった。
そこで、本発明者らは、研究の結果、エチレンを原料と
し、真空浸炭処理炉内の圧力を１〜１０ｋＰａに調整し
て真空浸炭処理を行うことにより炉内に装荷されたワー
ク全体の表面に均一に浸炭層を形成することができるこ
とを知得した。特に、エチレンガスを使用した場合に、
圧力が１ｋＰａ以下では浸炭が不十分となり、１０ｋＰ
ａを超えると煤の発生が多くなることを知得した。
２５７０１号公報ではアセチレンなどの鎖式不飽和炭化
水素を使用する旨記載されているが、具体的にはアセチ
レン系ガス以外のガスについて開示されていない。ま
た、エチレンガスの使用については全く記載されていな
い。そこで、本発明者らは、特開平８−３２５７０１の
実施例に記載のアセチレンガスに代えて工業的にも多く
使われて安価なエチレンガスでの試験を行ったが、この
方法では結局所望の浸炭層を得ることができなかった。
そこで、本発明者らは、研究の結果、エチレンを原料と
し、真空浸炭処理炉内の圧力を１〜１０ｋＰａに調整し
て真空浸炭処理を行うことにより炉内に装荷されたワー
ク全体の表面に均一に浸炭層を形成することができるこ
とを知得した。特に、エチレンガスを使用した場合に、
圧力が１ｋＰａ以下では浸炭が不十分となり、１０ｋＰ
ａを超えると煤の発生が多くなることを知得した。
【０００７】この知得により、本発明においては、真空
浸炭処理方法において、浸炭ガスとしてエチレンガスを
用い、かつ１ｋＰａを超え１０ｋＰａ以下の圧力下で浸
炭処理を行う真空浸炭方法を提供することによって上記
課題を解決した。
浸炭処理方法において、浸炭ガスとしてエチレンガスを
用い、かつ１ｋＰａを超え１０ｋＰａ以下の圧力下で浸
炭処理を行う真空浸炭方法を提供することによって上記
課題を解決した。
【０００８】エチレンガスを使用すれば、炉内圧力を１
〜１０ｋＰａの範囲まで上げられるため、アセチレンを
原料とした場合の１ｋＰａ以下に比べると真空浸炭処理
に必要な排気ポンプの容量を著しく小さくできる。また
炉内圧力を１〜１０ｋＰａの範囲に設定することにより
煤の発生を抑えることができる。さらには原料ガスとし
てエチレンガスを用いるようにしたのでコストを低減さ
せることができ、また爆発しにくくなる。
〜１０ｋＰａの範囲まで上げられるため、アセチレンを
原料とした場合の１ｋＰａ以下に比べると真空浸炭処理
に必要な排気ポンプの容量を著しく小さくできる。また
炉内圧力を１〜１０ｋＰａの範囲に設定することにより
煤の発生を抑えることができる。さらには原料ガスとし
てエチレンガスを用いるようにしたのでコストを低減さ
せることができ、また爆発しにくくなる。
【０００９】
【実施例】（実施例１）次に本発明の真空浸炭処理方法
により、浸炭処理した第一の実施例について説明する。
第一の実施例においては、内径１２００ｍｍ、長さ１５
００ｍｍ、内容積約１．７ｍ3 の円筒形の浸炭室を持つ
真空浸炭装置に、外形２０ｍｍ、長さ１０ｍｍの鋼材Ｓ
ＣＭ４１５（ＪＩＳ Ｇ ４１０５記載）相当の丸棒を
３０個装荷し、エチレンガスを１Ｌｉｔ／分の流量で浸
炭室内へ供給し、炉内圧力３ｋＰａ、炉内温度１０００
℃の条件下で１時間の浸炭処理を行った。浸炭処理中の
煤の発生はなかった。さらに、浸炭時間完了後、油冷に
より焼き入れした。その後、ワーク表面からの炭素濃度
を分析したところ、炭素濃度が０．３％になる表面から
の距離は丸棒の円筒面の先端部、中央部それぞれにおい
て、約０．９ｍｍとなり、十分で均一な浸炭深さを得る
ことができた。
により、浸炭処理した第一の実施例について説明する。
第一の実施例においては、内径１２００ｍｍ、長さ１５
００ｍｍ、内容積約１．７ｍ3 の円筒形の浸炭室を持つ
真空浸炭装置に、外形２０ｍｍ、長さ１０ｍｍの鋼材Ｓ
ＣＭ４１５（ＪＩＳ Ｇ ４１０５記載）相当の丸棒を
３０個装荷し、エチレンガスを１Ｌｉｔ／分の流量で浸
炭室内へ供給し、炉内圧力３ｋＰａ、炉内温度１０００
℃の条件下で１時間の浸炭処理を行った。浸炭処理中の
煤の発生はなかった。さらに、浸炭時間完了後、油冷に
より焼き入れした。その後、ワーク表面からの炭素濃度
を分析したところ、炭素濃度が０．３％になる表面から
の距離は丸棒の円筒面の先端部、中央部それぞれにおい
て、約０．９ｍｍとなり、十分で均一な浸炭深さを得る
ことができた。
【００１０】また浸炭ガスの圧力を３ｋＰａとしたの
で、浸炭室内の排気は最大排気流量が３０００Ｌｉｔ／
分、モーター容量３．７ｋｗの真空ポンプ１台で十分排
気が可能であり、アセチレンガスを用いた際に必要であ
った、高価なメカニカルブースターポンプは不要であ
る。
で、浸炭室内の排気は最大排気流量が３０００Ｌｉｔ／
分、モーター容量３．７ｋｗの真空ポンプ１台で十分排
気が可能であり、アセチレンガスを用いた際に必要であ
った、高価なメカニカルブースターポンプは不要であ
る。
【００１１】（実施例２）さらに、本発明の真空浸炭処
理方法により、浸炭処理した第二の実施例について説明
する。第二の実施例においては、第一の実施例で用いた
ものと同じ真空浸炭装置を用い、外形２０ｍｍ、長さ１
０ｍｍの鋼材ＳＣＭ４１５（ＪＩＳ Ｇ４１０５記載）
相当の丸棒を、炉内に５個おき、エチレンガスを１Ｌｉ
ｔ／分の流量で浸炭室内へ供給し、炉内圧力６ｋＰａ、
炉内温度１０００℃の条件下で１時間の浸炭処理を行っ
た。浸炭時間完了後、油冷により焼き入れした。その
後、ワーク表面からの炭素濃度を分析したところ、炭素
濃度が０．３％になる表面からの距離は約０．９ｍｍで
あり、十分な浸炭深さを得ることができた。さらに、浸
炭深さのバラツキは±０．０５ｍｍ以内であり均一に浸
炭されていた。
理方法により、浸炭処理した第二の実施例について説明
する。第二の実施例においては、第一の実施例で用いた
ものと同じ真空浸炭装置を用い、外形２０ｍｍ、長さ１
０ｍｍの鋼材ＳＣＭ４１５（ＪＩＳ Ｇ４１０５記載）
相当の丸棒を、炉内に５個おき、エチレンガスを１Ｌｉ
ｔ／分の流量で浸炭室内へ供給し、炉内圧力６ｋＰａ、
炉内温度１０００℃の条件下で１時間の浸炭処理を行っ
た。浸炭時間完了後、油冷により焼き入れした。その
後、ワーク表面からの炭素濃度を分析したところ、炭素
濃度が０．３％になる表面からの距離は約０．９ｍｍで
あり、十分な浸炭深さを得ることができた。さらに、浸
炭深さのバラツキは±０．０５ｍｍ以内であり均一に浸
炭されていた。
【００１２】
【発明の効果】本発明は鉄鋼材料の真空浸炭方法におい
て、真空浸炭処理方法において、浸炭ガスとしてエチレ
ンガスを用い、かつ１〜１０ｋＰａの圧力下で浸炭処理
を行い、煤の発生を抑えつつ炉内に装荷されたワーク全
体の表面に均一に浸炭層を形成することができるので、
取扱が容易で設備費が安価でメンテナンスの掛からない
真空浸炭処理方法を提供するものとなった。
て、真空浸炭処理方法において、浸炭ガスとしてエチレ
ンガスを用い、かつ１〜１０ｋＰａの圧力下で浸炭処理
を行い、煤の発生を抑えつつ炉内に装荷されたワーク全
体の表面に均一に浸炭層を形成することができるので、
取扱が容易で設備費が安価でメンテナンスの掛からない
真空浸炭処理方法を提供するものとなった。
【００１３】より、詳述すれば、エチレンガスを用いる
ことにより炉内圧力を１ｋＰａ以上と比較的高くでき、
高価なメカニカルブースターポンプも不要であり、真空
浸炭に必要な排気ポンプの容量も小さくすることができ
るので、設備コストが低減する。
ことにより炉内圧力を１ｋＰａ以上と比較的高くでき、
高価なメカニカルブースターポンプも不要であり、真空
浸炭に必要な排気ポンプの容量も小さくすることができ
るので、設備コストが低減する。
【００１４】また、炉内圧力が１〜１０ｋＰａという比
較的高く、また広い圧力範囲で浸炭処理ができ、また、
炉内の煤の発生を容易に抑えることができるので、設備
のメンテナンス性が著しく改善する。
較的高く、また広い圧力範囲で浸炭処理ができ、また、
炉内の煤の発生を容易に抑えることができるので、設備
のメンテナンス性が著しく改善する。
【００１５】さらには原料ガスに価格が安く、爆発しに
くいエチレンガスを使用したので、ガス費用を低減で
き、取扱が容易で、処理のし易い真空浸炭処理方法を提
供するものとなった。また、これに使用する浸炭処理装
置も低コスト、長寿命となり、今後の真空浸炭の普及に
つながり産業上非常に有益である。
くいエチレンガスを使用したので、ガス費用を低減で
き、取扱が容易で、処理のし易い真空浸炭処理方法を提
供するものとなった。また、これに使用する浸炭処理装
置も低コスト、長寿命となり、今後の真空浸炭の普及に
つながり産業上非常に有益である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 徹也 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 今井 直明 富山県富山市北代村巻10番 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 8/20 - 8/22
Claims (1)
- 【請求項１】 真空浸炭処理方法において、浸炭ガスと
してエチレンガスを用い、かつ１〜１０ｋＰａの圧力下
で浸炭処理を行うことを特徴とする真空浸炭方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048636A JP3046293B2 (ja) | 1998-03-05 | 1999-02-25 | 真空浸炭処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130498 | 1998-03-05 | ||
| JP10-71304 | 1998-03-05 | ||
| JP11048636A JP3046293B2 (ja) | 1998-03-05 | 1999-02-25 | 真空浸炭処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315363A JPH11315363A (ja) | 1999-11-16 |
| JP3046293B2 true JP3046293B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=26388939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11048636A Expired - Lifetime JP3046293B2 (ja) | 1998-03-05 | 1999-02-25 | 真空浸炭処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046293B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9212416B2 (en) | 2009-08-07 | 2015-12-15 | Swagelok Company | Low temperature carburization under soft vacuum |
| US10246766B2 (en) | 2012-01-20 | 2019-04-02 | Swagelok Company | Concurrent flow of activating gas in low temperature carburization |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3531736B2 (ja) | 2001-01-19 | 2004-05-31 | オリエンタルエンヂニアリング株式会社 | 浸炭方法及び浸炭装置 |
| JP3852010B2 (ja) | 2001-11-30 | 2006-11-29 | 光洋サーモシステム株式会社 | 真空熱処理方法および装置 |
| JP4629064B2 (ja) | 2007-03-23 | 2011-02-09 | 本田技研工業株式会社 | 浸炭部品の製造方法 |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP11048636A patent/JP3046293B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9212416B2 (en) | 2009-08-07 | 2015-12-15 | Swagelok Company | Low temperature carburization under soft vacuum |
| US10156006B2 (en) | 2009-08-07 | 2018-12-18 | Swagelok Company | Low temperature carburization under soft vacuum |
| US10246766B2 (en) | 2012-01-20 | 2019-04-02 | Swagelok Company | Concurrent flow of activating gas in low temperature carburization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11315363A (ja) | 1999-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60138065A (ja) | ガス浸炭焼入方法およびその連続式ガス浸炭焼入設備 | |
| JP4041602B2 (ja) | 鋼部品の減圧浸炭方法 | |
| JP2013501852A5 (ja) | ||
| WO2004029320A1 (ja) | 金属リングの窒化処理方法及びその装置 | |
| FR2663953A1 (fr) | Procede et installation de cementation de pieces en alliage metallique a basse pression. | |
| JP3960697B2 (ja) | 浸炭および浸炭窒化処理方法 | |
| JP3839615B2 (ja) | 真空浸炭方法 | |
| JP3046293B2 (ja) | 真空浸炭処理方法 | |
| US6187111B1 (en) | Vacuum carburizing method | |
| CN1032375C (zh) | 钢的氮化方法 | |
| US3519257A (en) | Process for the treatment of surfaces of workpieces in an annealing furnace | |
| JP2002194526A (ja) | 鉄鋼材料の真空浸炭方法 | |
| JP2004332074A (ja) | 浸炭方法 | |
| JP3854851B2 (ja) | 鋼材部品の浸炭方法 | |
| JP5593717B2 (ja) | 鋼材の熱処理方法 | |
| JP2008260994A (ja) | 浸炭製品の製造方法 | |
| RU2291227C1 (ru) | Способ упрочнения поверхностного слоя деталей из конструкционных сталей | |
| JP3442737B2 (ja) | Ｃｒ及び／又はＭｎ含有鋼材部品の真空浸炭方法 | |
| JP2002167658A (ja) | 鋼材部品の真空浸炭方法 | |
| US2565360A (en) | Method for nitriding | |
| JP4169864B2 (ja) | 鋼の浸炭処理方法 | |
| JP7253886B2 (ja) | 鉄合金及び他の金属からなる被加工物の低圧浸炭（ｌｐｃ）の方法 | |
| JP2005120404A (ja) | ガス浸炭方法、ガス浸炭窒化方法、及び表面処理装置 | |
| JP6257527B2 (ja) | 低温浸炭における活性化ガスの同時流 | |
| JP4858071B2 (ja) | 鋼材の表面処理方法及び表面処理された鋼材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000307 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080317 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090317 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120317 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120317 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140317 Year of fee payment: 14 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |