JP3302967B2 - 連続真空浸炭方法および装置 - Google Patents
連続真空浸炭方法および装置Info
- Publication number
- JP3302967B2 JP3302967B2 JP2000043881A JP2000043881A JP3302967B2 JP 3302967 B2 JP3302967 B2 JP 3302967B2 JP 2000043881 A JP2000043881 A JP 2000043881A JP 2000043881 A JP2000043881 A JP 2000043881A JP 3302967 B2 JP3302967 B2 JP 3302967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carburizing
- chamber
- diffusion
- trays
- vacuum
- 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 - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は昇温室、浸炭室、拡
散室、降温室及び焼入室を含む鉄合金部品の連続真空浸
炭方法および装置の改良に関する。
散室、降温室及び焼入室を含む鉄合金部品の連続真空浸
炭方法および装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のバッチ送りの鉄合金部品の連続真
空浸炭炉は、例えば98年６月発行 ADVANNCED METALS &
PROCESSES誌 F Preisser 他 "UPDATE ON VACUUM-BAS
ED CARBURIZINNG"のFig.5 に記載の、図３に示すような
連続真空浸炭炉が知られている。この連続真空浸炭炉
は、昇温室に続く、複数個の真空シール扉で仕切られた
独立した浸炭室で真空浸炭された後、同じく複数のステ
ーションを有する真空シール扉で仕切られた独立した拡
散室で拡散処理されていた。ところが真空浸炭処理方法
は、周知のように浸炭時間（Tc）、拡散時間(Td)を厳密
に制御しかつ各々の時間比率(Tc/Td) を浸炭処理する温
度( 以下処理温度と書く) に応じて変更させねばならな
い処理方法である。例えば処理温度を930 ℃から1040℃
に変化させると前記比率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大き
くき変更しなければならない。同一浸炭深さを得るには
処理温度が高いほど短時間で浸炭可能なことから深い浸
炭では処理温度の高い高温浸炭を採用するが、逆に薄い
浸炭では低めの処理温度を選んだ方が深さを制御しやす
くなる。また浸炭処理される材質によっては結晶粒粗大
化などの問題で、高温浸炭を採用できない場合もある。
このように連続真空浸炭炉と言えども、必要な浸炭深さ
や材質に応じ処理温度を変更する必要がある。
空浸炭炉は、例えば98年６月発行 ADVANNCED METALS &
PROCESSES誌 F Preisser 他 "UPDATE ON VACUUM-BAS
ED CARBURIZINNG"のFig.5 に記載の、図３に示すような
連続真空浸炭炉が知られている。この連続真空浸炭炉
は、昇温室に続く、複数個の真空シール扉で仕切られた
独立した浸炭室で真空浸炭された後、同じく複数のステ
ーションを有する真空シール扉で仕切られた独立した拡
散室で拡散処理されていた。ところが真空浸炭処理方法
は、周知のように浸炭時間（Tc）、拡散時間(Td)を厳密
に制御しかつ各々の時間比率(Tc/Td) を浸炭処理する温
度( 以下処理温度と書く) に応じて変更させねばならな
い処理方法である。例えば処理温度を930 ℃から1040℃
に変化させると前記比率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大き
くき変更しなければならない。同一浸炭深さを得るには
処理温度が高いほど短時間で浸炭可能なことから深い浸
炭では処理温度の高い高温浸炭を採用するが、逆に薄い
浸炭では低めの処理温度を選んだ方が深さを制御しやす
くなる。また浸炭処理される材質によっては結晶粒粗大
化などの問題で、高温浸炭を採用できない場合もある。
このように連続真空浸炭炉と言えども、必要な浸炭深さ
や材質に応じ処理温度を変更する必要がある。
【０００３】さらに、前記のようなそれぞれ独立した浸
炭室と拡散室という、独立した二つの部屋で１又は複数
のトレイ又はトレイ兼用バスケット（以下「トレイ等」
という）を順次装入しながら、対応した数のトレイ等を
次室の降温・保持室に払出しする場合、又は浸炭室と拡
散室から１又は複数のトレイ等を順次降温・保持室に払
出ししながら、対応した数のトレイ等を浸炭室と拡散室
に装入しする場合、独立した浸炭室に順次装入されるト
レイ等の数が１個づつであれば、予め設定した浸炭室の
ステーション数で対応して拡散処理し、不足する拡散時
間を補えば、処理温度を上げた高温浸炭に何とか対応で
きるが、連続真空浸炭炉としては処理能力が非常に小さ
い炉でないと対応できない。浸炭室に複数のトレイ等が
存在する通常の連続真空浸炭炉で前記の処理方法を採れ
ば、例えば浸炭室の第１のトレイ等は正常に浸炭拡散さ
れるが、この次にチャージされた第２のトレイ等は浸炭
期なしに拡散処理のみで隣接する拡散室で拡散処理さ
れ、浸炭操作を受けないで連続浸炭炉から排出される場
合もある。このように従来の連続真空浸炭炉は温度変更
が不可能で、フレキシビリティがないと言う問題を抱え
ていた。
炭室と拡散室という、独立した二つの部屋で１又は複数
のトレイ又はトレイ兼用バスケット（以下「トレイ等」
という）を順次装入しながら、対応した数のトレイ等を
次室の降温・保持室に払出しする場合、又は浸炭室と拡
散室から１又は複数のトレイ等を順次降温・保持室に払
出ししながら、対応した数のトレイ等を浸炭室と拡散室
に装入しする場合、独立した浸炭室に順次装入されるト
レイ等の数が１個づつであれば、予め設定した浸炭室の
ステーション数で対応して拡散処理し、不足する拡散時
間を補えば、処理温度を上げた高温浸炭に何とか対応で
きるが、連続真空浸炭炉としては処理能力が非常に小さ
い炉でないと対応できない。浸炭室に複数のトレイ等が
存在する通常の連続真空浸炭炉で前記の処理方法を採れ
ば、例えば浸炭室の第１のトレイ等は正常に浸炭拡散さ
れるが、この次にチャージされた第２のトレイ等は浸炭
期なしに拡散処理のみで隣接する拡散室で拡散処理さ
れ、浸炭操作を受けないで連続浸炭炉から排出される場
合もある。このように従来の連続真空浸炭炉は温度変更
が不可能で、フレキシビリティがないと言う問題を抱え
ていた。
【０００４】詳説すると、従来行われている鉄合金部品
の連続真空浸炭方法および連続真空浸炭装置について
は、浸炭処理品が浸炭処理温度まで昇温した後の浸炭及
び拡散処理においては、同一の真空浸炭条件下で真空浸
炭処理を実施することは不可能であり、必ず高い濃度で
炭素を浸透させる浸炭期と、浸透した炭素を浸炭処理品
の内部に拡散させ表面の炭素濃度を調整するとともに希
望する浸炭深さまで拡散させる拡散期が必要であった。
このために、全浸炭処理時間の間に、複数個以上のトレ
イ等の浸炭未処理品が順次一定時間間隔で供給され、供
給間隔に連動して浸炭完了品が排出される連続式の浸炭
設備にあっては、真空シール扉で隔離された浸炭室と拡
散室が設置されているのが通常であった。
の連続真空浸炭方法および連続真空浸炭装置について
は、浸炭処理品が浸炭処理温度まで昇温した後の浸炭及
び拡散処理においては、同一の真空浸炭条件下で真空浸
炭処理を実施することは不可能であり、必ず高い濃度で
炭素を浸透させる浸炭期と、浸透した炭素を浸炭処理品
の内部に拡散させ表面の炭素濃度を調整するとともに希
望する浸炭深さまで拡散させる拡散期が必要であった。
このために、全浸炭処理時間の間に、複数個以上のトレ
イ等の浸炭未処理品が順次一定時間間隔で供給され、供
給間隔に連動して浸炭完了品が排出される連続式の浸炭
設備にあっては、真空シール扉で隔離された浸炭室と拡
散室が設置されているのが通常であった。
【０００５】さらに、真空浸炭作業では、浸炭と拡散が
同一温度で処理される場合が普通で、浸炭深さは浸炭処
理時間（浸炭時間と拡散時間の和）の関数であり、ま
た、処理後の表面炭素濃度は浸炭と拡散の時間比の関数
である、ことは共に周知であり、これら二つの関数はさ
らに温度の関数であることも周知である。一般に所定の
表面炭素濃度を得るための、浸炭と拡散の時間比は浸炭
処理時間の整数倍とはならず、処理品として浸炭に供せ
られるトレイ等の数に対して拡散室のトレイ等の数は、
浸炭と拡散の時間比率を浸炭室のトレイ等の数に掛合わ
せてその少数以下を切上げたトレイ等の数が必要であ
る。すなわち、その分余分な容量の拡散室又は余分な予
め設定した浸炭室のステーション数が必要となる。その
上、処理温度が変更になれば、当然浸炭と拡散の時間比
率も大きく変るので、広い範囲の浸炭温度条件を採用す
る場合には、非常に大きな無駄空間が必要になる。すな
わちそれだけ生産性のフレキシビリティが減少した。
同一温度で処理される場合が普通で、浸炭深さは浸炭処
理時間（浸炭時間と拡散時間の和）の関数であり、ま
た、処理後の表面炭素濃度は浸炭と拡散の時間比の関数
である、ことは共に周知であり、これら二つの関数はさ
らに温度の関数であることも周知である。一般に所定の
表面炭素濃度を得るための、浸炭と拡散の時間比は浸炭
処理時間の整数倍とはならず、処理品として浸炭に供せ
られるトレイ等の数に対して拡散室のトレイ等の数は、
浸炭と拡散の時間比率を浸炭室のトレイ等の数に掛合わ
せてその少数以下を切上げたトレイ等の数が必要であ
る。すなわち、その分余分な容量の拡散室又は余分な予
め設定した浸炭室のステーション数が必要となる。その
上、処理温度が変更になれば、当然浸炭と拡散の時間比
率も大きく変るので、広い範囲の浸炭温度条件を採用す
る場合には、非常に大きな無駄空間が必要になる。すな
わちそれだけ生産性のフレキシビリティが減少した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題を解決し、昇温室、浸炭室、拡散室、降温・保
持室及び焼入室を含む鉄合金部品の連続浸炭炉におい
て、広い範囲の浸炭温度領域にわたって浸炭深さの変化
に効率的に対応しフレキシビリティを増した連続浸炭方
法および装置を提供することにある。
術の問題を解決し、昇温室、浸炭室、拡散室、降温・保
持室及び焼入室を含む鉄合金部品の連続浸炭炉におい
て、広い範囲の浸炭温度領域にわたって浸炭深さの変化
に効率的に対応しフレキシビリティを増した連続浸炭方
法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明においては、昇温
室、浸炭室、拡散室、降温・保持室及び焼入室を含む鉄
合金部品の連続真空浸炭炉において、前記拡散室は浸炭
室と兼用の複数の（ｎ c ）トレイ又はトレイ兼用バスケ
ット（以下「トレイ等」という）を収容できる浸炭兼拡
散室とし、前記浸炭兼拡散室には所望の数（ｎ）のトレ
イ等を順次装入しかつ同時に同数のトレイ等を払い出す
ようにし、さらに前記浸炭兼拡散室で真空浸炭処理及び
拡散処理をトレイ等の装入と払い出しに連動して周期的
に繰り返して行うことを特徴とする連続真空浸炭方法お
よび装置を提供することにより上記課題を解決した。
室、浸炭室、拡散室、降温・保持室及び焼入室を含む鉄
合金部品の連続真空浸炭炉において、前記拡散室は浸炭
室と兼用の複数の（ｎ c ）トレイ又はトレイ兼用バスケ
ット（以下「トレイ等」という）を収容できる浸炭兼拡
散室とし、前記浸炭兼拡散室には所望の数（ｎ）のトレ
イ等を順次装入しかつ同時に同数のトレイ等を払い出す
ようにし、さらに前記浸炭兼拡散室で真空浸炭処理及び
拡散処理をトレイ等の装入と払い出しに連動して周期的
に繰り返して行うことを特徴とする連続真空浸炭方法お
よび装置を提供することにより上記課題を解決した。
【０００８】
【発明の効果】かかる構成により本発明は一定時間毎に
所望の数（ｎ）のトレイ等が順次供給される連続真空浸
炭方法および装置において、処理品の浸炭と拡散を、複
数の（ｎ c ）トレイ等を収容できる一つの浸炭兼拡散室
で、真空浸炭処理及び拡散処理をトレイ等の装入と払い
出しに連動して周期的に繰り返して処理することによっ
て、広い範囲の浸炭温度領域にわたって浸炭深さの変化
に効率的に対応しフレキシビリティを増した連続浸炭方
法および装置を提供するものとなった。
所望の数（ｎ）のトレイ等が順次供給される連続真空浸
炭方法および装置において、処理品の浸炭と拡散を、複
数の（ｎ c ）トレイ等を収容できる一つの浸炭兼拡散室
で、真空浸炭処理及び拡散処理をトレイ等の装入と払い
出しに連動して周期的に繰り返して処理することによっ
て、広い範囲の浸炭温度領域にわたって浸炭深さの変化
に効率的に対応しフレキシビリティを増した連続浸炭方
法および装置を提供するものとなった。
【０００９】好ましくは、前記浸炭兼拡散室に所望の数
（ｎ）のトレイ等を順次装入しかつ同時に同数のトレイ
等を払い出す場合、前記真空浸炭処理及び拡散処理を、
前記真空浸炭処理時間及び拡散処理時間を含む処理時間
を前記複数（ｎ c ）を前記所望の数（ｎ）で除して端数
を切り捨てた数である装入払出回数（ｎ c ／ｎ）の整数
倍に分割した分割処理時間に分けて実施し、前記分割し
た回数だけ、前記分割処理時間分の真空浸炭処理及び拡
散処理をトレイ等の装入と払い出しに連動して周期的に
繰り返し実施したとき、前記鉄合金部品の表面炭素濃度
が所定の濃度となり浸炭深さも所定の深さが得られるよ
うにし、浸炭温度に至る該前室の昇温室の昇温能力を除
けば浸炭深さ、表面炭素濃度、処理温度の変化に対して
効率良くフレキシブルに生産性を確保できるようにした
ことを特徴とする連続真空浸炭方法及び連続真空浸炭装
置とすることができる。
（ｎ）のトレイ等を順次装入しかつ同時に同数のトレイ
等を払い出す場合、前記真空浸炭処理及び拡散処理を、
前記真空浸炭処理時間及び拡散処理時間を含む処理時間
を前記複数（ｎ c ）を前記所望の数（ｎ）で除して端数
を切り捨てた数である装入払出回数（ｎ c ／ｎ）の整数
倍に分割した分割処理時間に分けて実施し、前記分割し
た回数だけ、前記分割処理時間分の真空浸炭処理及び拡
散処理をトレイ等の装入と払い出しに連動して周期的に
繰り返し実施したとき、前記鉄合金部品の表面炭素濃度
が所定の濃度となり浸炭深さも所定の深さが得られるよ
うにし、浸炭温度に至る該前室の昇温室の昇温能力を除
けば浸炭深さ、表面炭素濃度、処理温度の変化に対して
効率良くフレキシブルに生産性を確保できるようにした
ことを特徴とする連続真空浸炭方法及び連続真空浸炭装
置とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施例１ 図１に立面概略断面ブロック図で示す実験例としての昇
温室、浸炭室、拡散室及び降温・保持室を兼ねた、兼用
真空浸炭室2 を有するバッチ形真空浸炭装置1である。
バッチ形真空浸炭装置1 は、装入室8 と、それぞれ真空
シール扉で仕切られた独立した兼用真空浸炭室2 及び隣
接する焼入室5 と、抽出テーブル7 と、を有する。図示
しないウオーキングビームといった内部送り装置で、ワ
ークを入れたトレイ又はバスケット3 を装置内部で図で
みて左から右の方向に移動するようにされている。装入
室8 を通って、幅 460mm×奥行 620mm×高さ 550mmの内
部有効寸法を有する浸炭兼拡散室2 に、ダミー材とし
て、外径20mm×長さ50mmの鋼材 SCM 415（JIS G 4105記
載）相当の丸棒4 を12個装荷した総重量175 kgのトレイ
又はバスケット3 を、あらかじめ兼用真空浸炭室2 を0.
05 kPa以下の圧力に排気し兼用真空浸炭室2 を 950°Ｃ
に昇温した後、装入された。兼用真空浸炭室2が 950°
Ｃに復温後20分均熱した後、真空浸炭処理及び拡散処理
時間を合わせた浸炭処理時間（以下処理時間という）を
４分割し、まず 950°Ｃで図示しない装置により、浸炭
ガスとしてエチレンガスを 30 Lit/min の流量で兼用真
空浸炭室2 内へ供給しながら該室内圧力を 3 kPaで制御
しながら、浸炭を 1.5分行い、次に浸炭ガスを停止し15
分間同一温度で該室内で拡散処理をし、このときの該兼
用真空浸炭室2 内圧力は0.05 kPa以下であった。この浸
炭及び拡散処理をを４回繰返した後、該兼用真空浸炭室
2 内を850 °Ｃまで冷却後さらに同温度で30分保持した
後、隣接する焼入室5 に同バスケット3 を移動し油漕6
に入れて油焼き入した。油焼き入れした丸棒4 及びバス
ケット3 は抽出テーブル7 に取出された。
温室、浸炭室、拡散室及び降温・保持室を兼ねた、兼用
真空浸炭室2 を有するバッチ形真空浸炭装置1である。
バッチ形真空浸炭装置1 は、装入室8 と、それぞれ真空
シール扉で仕切られた独立した兼用真空浸炭室2 及び隣
接する焼入室5 と、抽出テーブル7 と、を有する。図示
しないウオーキングビームといった内部送り装置で、ワ
ークを入れたトレイ又はバスケット3 を装置内部で図で
みて左から右の方向に移動するようにされている。装入
室8 を通って、幅 460mm×奥行 620mm×高さ 550mmの内
部有効寸法を有する浸炭兼拡散室2 に、ダミー材とし
て、外径20mm×長さ50mmの鋼材 SCM 415（JIS G 4105記
載）相当の丸棒4 を12個装荷した総重量175 kgのトレイ
又はバスケット3 を、あらかじめ兼用真空浸炭室2 を0.
05 kPa以下の圧力に排気し兼用真空浸炭室2 を 950°Ｃ
に昇温した後、装入された。兼用真空浸炭室2が 950°
Ｃに復温後20分均熱した後、真空浸炭処理及び拡散処理
時間を合わせた浸炭処理時間（以下処理時間という）を
４分割し、まず 950°Ｃで図示しない装置により、浸炭
ガスとしてエチレンガスを 30 Lit/min の流量で兼用真
空浸炭室2 内へ供給しながら該室内圧力を 3 kPaで制御
しながら、浸炭を 1.5分行い、次に浸炭ガスを停止し15
分間同一温度で該室内で拡散処理をし、このときの該兼
用真空浸炭室2 内圧力は0.05 kPa以下であった。この浸
炭及び拡散処理をを４回繰返した後、該兼用真空浸炭室
2 内を850 °Ｃまで冷却後さらに同温度で30分保持した
後、隣接する焼入室5 に同バスケット3 を移動し油漕6
に入れて油焼き入した。油焼き入れした丸棒4 及びバス
ケット3 は抽出テーブル7 に取出された。
【００１１】この真空浸炭及び拡散処理、及び油焼き入
れした丸棒4 の炭素濃度を分析したところ、表面濃度は
0.7〜0.78％であり、炭素濃度が 0.3％になった表面か
らの距離は、丸棒4 の円筒面の先端部、中央部とも約
0.7mmであり、十分で均一な浸炭深さを得ることができ
た。このことは、図２に示すような連続真空浸炭炉10の
浸炭兼拡散室12に、浸炭温度に昇温した前記トレイを1
6.5分間隔で連続して装入しながら、 950°Ｃで４回浸
炭拡散した後、同間隔で順次隣接する焼入温度まで図２
に示す降温兼保持室19を経て順次焼き入れしても、十分
で均一な表面炭素濃度と浸炭深さを得ることができるこ
とを示している。
れした丸棒4 の炭素濃度を分析したところ、表面濃度は
0.7〜0.78％であり、炭素濃度が 0.3％になった表面か
らの距離は、丸棒4 の円筒面の先端部、中央部とも約
0.7mmであり、十分で均一な浸炭深さを得ることができ
た。このことは、図２に示すような連続真空浸炭炉10の
浸炭兼拡散室12に、浸炭温度に昇温した前記トレイを1
6.5分間隔で連続して装入しながら、 950°Ｃで４回浸
炭拡散した後、同間隔で順次隣接する焼入温度まで図２
に示す降温兼保持室19を経て順次焼き入れしても、十分
で均一な表面炭素濃度と浸炭深さを得ることができるこ
とを示している。
【００１２】実施例２ 実施例１と同一の昇温室、浸炭室、拡散室及び降温・保
持室を兼ねた兼用真空浸炭室2 に、あらかじめ兼用真空
浸炭室2 及び焼入室5 を0.05 kPa以下に真空排気し、兼
用真空浸炭室2 を1050°Ｃに昇温し、実施例１と同一の
トレイ又はバスケット3 に同一の寸法材質の丸棒4 を９
個装荷し、装入室8 を通って、兼用真空浸炭室2 に装入
した。1050°Ｃに復温後５分均熱した後、1050°Ｃで図
示しない装置により、浸炭ガスとしてエチレンガスを25
Lit/minの流量で兼用真空浸炭室2 内へ供給し、該室内
圧力を6 kPa で制御しながら浸炭を１分行い、次に浸炭
ガスを停止し18.5分間同一温度で該室内で拡散処理をし
た。このときの該兼用真空浸炭室内圧力は0.05 kPa以下
であった。この浸炭拡散を４回繰返した後、 850°Ｃま
で冷却後さらに同温度で30分保持した後、隣接する焼入
室5 で油焼き入した。
持室を兼ねた兼用真空浸炭室2 に、あらかじめ兼用真空
浸炭室2 及び焼入室5 を0.05 kPa以下に真空排気し、兼
用真空浸炭室2 を1050°Ｃに昇温し、実施例１と同一の
トレイ又はバスケット3 に同一の寸法材質の丸棒4 を９
個装荷し、装入室8 を通って、兼用真空浸炭室2 に装入
した。1050°Ｃに復温後５分均熱した後、1050°Ｃで図
示しない装置により、浸炭ガスとしてエチレンガスを25
Lit/minの流量で兼用真空浸炭室2 内へ供給し、該室内
圧力を6 kPa で制御しながら浸炭を１分行い、次に浸炭
ガスを停止し18.5分間同一温度で該室内で拡散処理をし
た。このときの該兼用真空浸炭室内圧力は0.05 kPa以下
であった。この浸炭拡散を４回繰返した後、 850°Ｃま
で冷却後さらに同温度で30分保持した後、隣接する焼入
室5 で油焼き入した。
【００１３】この真空浸炭及び拡散処理、及び油焼き入
れした丸棒4 の炭素濃度を分析したところ、表面濃度は
0.7〜0.75％であり、炭素濃度が 0.3％になる表面から
の距離は、丸棒4 の円筒面の先端部、中央部とも、約
1.1mmであり、十分で均一な浸炭深さを得ることができ
た。このことより、図２に示すような連続真空浸炭炉10
の浸炭兼拡散室12に、浸炭温度に昇温した前記トレイ3
を19.5分間隔で連続して装入しながら、1050°Ｃで４回
浸炭拡散した後、同間隔で順次隣接する焼入温度まで図
２に示す降温兼保持室19を経て順次焼き入れしても、十
分で均一な表面炭素濃度と浸炭深さを得ることができ
る。
れした丸棒4 の炭素濃度を分析したところ、表面濃度は
0.7〜0.75％であり、炭素濃度が 0.3％になる表面から
の距離は、丸棒4 の円筒面の先端部、中央部とも、約
1.1mmであり、十分で均一な浸炭深さを得ることができ
た。このことより、図２に示すような連続真空浸炭炉10
の浸炭兼拡散室12に、浸炭温度に昇温した前記トレイ3
を19.5分間隔で連続して装入しながら、1050°Ｃで４回
浸炭拡散した後、同間隔で順次隣接する焼入温度まで図
２に示す降温兼保持室19を経て順次焼き入れしても、十
分で均一な表面炭素濃度と浸炭深さを得ることができ
る。
【００１４】実施例３ 図２は浸炭室及び拡散室を兼ねた浸炭兼拡散室12を、鉄
合金部品の連続浸炭炉10に適用した立面概略断面ブロッ
ク図を示す。連続浸炭炉10は、装入室18と、それぞれ真
空シール扉で仕切られた独立した昇温室11、浸炭兼拡散
室12、降温・保持室19及び隣接する焼入室15と、抽出テ
ーブル17を有する。実施例２と同一の寸法材質の丸棒14
を９個装荷した、実施例１と同様なトレイ又はバスケッ
ト13を、図示しないウオーキングビームといった内部送
り装置で、装置内部で図でみて左から右の方向に移動す
るようにされている。実施例３では、説明の便宜のた
め、浸炭兼拡散室12の設計で設定した収容可能な最大値
のバスケット13の数を３個とし、バスケット13は１個ず
つ連続的に、19.5分間隔で、連続浸炭炉10の装入室18に
装入されると、同時に焼入室15から抽出テーブル17に払
出しされ、浸炭兼拡散室12には19.5分間隔で装入しなが
ら、1050°Ｃで３回浸炭拡散し、19.5分間隔で順次隣接
する降温保持室19及び焼入室15を経て順次焼き入れされ
る。
合金部品の連続浸炭炉10に適用した立面概略断面ブロッ
ク図を示す。連続浸炭炉10は、装入室18と、それぞれ真
空シール扉で仕切られた独立した昇温室11、浸炭兼拡散
室12、降温・保持室19及び隣接する焼入室15と、抽出テ
ーブル17を有する。実施例２と同一の寸法材質の丸棒14
を９個装荷した、実施例１と同様なトレイ又はバスケッ
ト13を、図示しないウオーキングビームといった内部送
り装置で、装置内部で図でみて左から右の方向に移動す
るようにされている。実施例３では、説明の便宜のた
め、浸炭兼拡散室12の設計で設定した収容可能な最大値
のバスケット13の数を３個とし、バスケット13は１個ず
つ連続的に、19.5分間隔で、連続浸炭炉10の装入室18に
装入されると、同時に焼入室15から抽出テーブル17に払
出しされ、浸炭兼拡散室12には19.5分間隔で装入しなが
ら、1050°Ｃで３回浸炭拡散し、19.5分間隔で順次隣接
する降温保持室19及び焼入室15を経て順次焼き入れされ
る。
【００１５】浸炭兼拡散室12の浸炭拡散処理時間に合わ
せて、昇温室11、降温・保持室19及び隣接する焼入室15
のバスケットの数を、それぞれ３個、２個、１個に設計
し、昇温室11では３×19.5分かけて昇温され、降温・保
持室19では２×19.5分かけて降温・保持され、焼入室15
では19.5分かけて焼き入れされる。これにより、丸棒14
を９個装荷したバスケット13は、１個ずつ連続的に、1
9.5分間隔で順次連続浸炭炉10の装入室15に装入される
と、同時に焼入室5 を経て順次焼き入れされ、実施例２
に示すとほぼ同等の品質を得ることができた。実施例３
では、説明の便宜のため、３回浸炭拡散したが、19.5分
間隔の 1/2又は 1/3の間隔で、６回又は９回浸炭拡散し
ても実施例２に示すとほぼ同等の品質を得ることができ
た。
せて、昇温室11、降温・保持室19及び隣接する焼入室15
のバスケットの数を、それぞれ３個、２個、１個に設計
し、昇温室11では３×19.5分かけて昇温され、降温・保
持室19では２×19.5分かけて降温・保持され、焼入室15
では19.5分かけて焼き入れされる。これにより、丸棒14
を９個装荷したバスケット13は、１個ずつ連続的に、1
9.5分間隔で順次連続浸炭炉10の装入室15に装入される
と、同時に焼入室5 を経て順次焼き入れされ、実施例２
に示すとほぼ同等の品質を得ることができた。実施例３
では、説明の便宜のため、３回浸炭拡散したが、19.5分
間隔の 1/2又は 1/3の間隔で、６回又は９回浸炭拡散し
ても実施例２に示すとほぼ同等の品質を得ることができ
た。
【００１６】図３は、98年６月発行 ADVANNCED METALS
& PROCESSES誌 84KK 頁のFig.5 に記載の、連続浸炭炉
20の立面概略断面ブロック図を示す。連続浸炭炉20は、
装入室28と、それぞれ真空シール扉で仕切られた独立し
た、複数のステーションを有する昇温室21、浸炭室22、
複数のステーションを有する拡散室23、降温室・保持室
26及び隣接するガス焼入室25を有する。図示しないウオ
ーキングビームといった内部送り装置で、図示しないワ
ークを入れたバスケット又はトレイ29を、１個ずつ連続
的にステーション毎に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉
20の装入室28に装入されると、同時に焼入室25を経て順
次焼き入れされ、装置内部で図でみて左から右の方向に
移動するようにされている。
& PROCESSES誌 84KK 頁のFig.5 に記載の、連続浸炭炉
20の立面概略断面ブロック図を示す。連続浸炭炉20は、
装入室28と、それぞれ真空シール扉で仕切られた独立し
た、複数のステーションを有する昇温室21、浸炭室22、
複数のステーションを有する拡散室23、降温室・保持室
26及び隣接するガス焼入室25を有する。図示しないウオ
ーキングビームといった内部送り装置で、図示しないワ
ークを入れたバスケット又はトレイ29を、１個ずつ連続
的にステーション毎に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉
20の装入室28に装入されると、同時に焼入室25を経て順
次焼き入れされ、装置内部で図でみて左から右の方向に
移動するようにされている。
【００１７】上述したように、真空浸炭装置では、浸炭
時間（Tc）、拡散時間(Td)を厳密に制御しかつ各々の時
間比率(Tc/Td) を浸炭処理する温度( 以下処理温度と書
く)に応じて変更させねばならない処理方法であり、例
えば処理温度を930 ℃から1040℃に変化させると前記比
率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大きくき変更しなければな
らない。図３の連続浸炭炉20では、バスケット又はトレ
イ29を、昇温室21には３個、後の各室には１個ずつ配置
する例を示したが、前記比率(Tc/Td) が1.5 のときは、
他の室の処理時間は、前記比率(Tc/Td) 0.5 分だけ休止
し、全体の処理時間は1.5 倍に延び、前記比率(Tc/Td)
が3.5 のときは3.5 倍に延びる。仮にバスケット又はト
レイ29を、図３の昇温室21には９個、後の各室には３個
ずつ配置し、バスケット又はトレイ29を１個ずつ連続的
に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉20に装入すると仮定
すると、前記比率(Tc/Td) が1.5 のときは他の室の処理
時間は前記比率(Tc/Td) 0.5 分だけ不足することにな
る。予め設定した浸炭室のステーション数で対応すると
きも、前記比率(Tc/Td) が1.5 倍から3.5 倍に延びると
きは、大きなタイムロスが発生する。
時間（Tc）、拡散時間(Td)を厳密に制御しかつ各々の時
間比率(Tc/Td) を浸炭処理する温度( 以下処理温度と書
く)に応じて変更させねばならない処理方法であり、例
えば処理温度を930 ℃から1040℃に変化させると前記比
率(Tc/Td) は1.5 から3.5 と大きくき変更しなければな
らない。図３の連続浸炭炉20では、バスケット又はトレ
イ29を、昇温室21には３個、後の各室には１個ずつ配置
する例を示したが、前記比率(Tc/Td) が1.5 のときは、
他の室の処理時間は、前記比率(Tc/Td) 0.5 分だけ休止
し、全体の処理時間は1.5 倍に延び、前記比率(Tc/Td)
が3.5 のときは3.5 倍に延びる。仮にバスケット又はト
レイ29を、図３の昇温室21には９個、後の各室には３個
ずつ配置し、バスケット又はトレイ29を１個ずつ連続的
に、一定時間間隔で順次連続浸炭炉20に装入すると仮定
すると、前記比率(Tc/Td) が1.5 のときは他の室の処理
時間は前記比率(Tc/Td) 0.5 分だけ不足することにな
る。予め設定した浸炭室のステーション数で対応すると
きも、前記比率(Tc/Td) が1.5 倍から3.5 倍に延びると
きは、大きなタイムロスが発生する。
【００１８】これに対し、図２の連続浸炭炉10では、バ
スケット13は１個ずつ連続的に、19.5分間隔で順次連続
浸炭炉10の装入室18に装入されると、同時に焼入室15を
経て順次焼き入れされ、実施例２に示すとほぼ同等の品
質を得ることができた。そして、浸炭兼拡散室12の浸炭
拡散処理時間に合わせて、昇温室11、降温・保持室19及
び隣接する焼入室15のバスケットの数を、適当に選択で
きるので、広い範囲の浸炭温度領域にわたって浸炭深さ
の変化に効率的に対応しフレキシビリティを増した連続
浸炭方法および装置を提供するものとなった。
スケット13は１個ずつ連続的に、19.5分間隔で順次連続
浸炭炉10の装入室18に装入されると、同時に焼入室15を
経て順次焼き入れされ、実施例２に示すとほぼ同等の品
質を得ることができた。そして、浸炭兼拡散室12の浸炭
拡散処理時間に合わせて、昇温室11、降温・保持室19及
び隣接する焼入室15のバスケットの数を、適当に選択で
きるので、広い範囲の浸炭温度領域にわたって浸炭深さ
の変化に効率的に対応しフレキシビリティを増した連続
浸炭方法および装置を提供するものとなった。
【図１】実施例１及び実施例２に示す実験例としての昇
温室、浸炭室、拡散室及び降温・保持室を兼ねた兼用真
空浸炭室2 を有するバッチ形真空浸炭装置1 の立面概略
断面ブロック図である。
温室、浸炭室、拡散室及び降温・保持室を兼ねた兼用真
空浸炭室2 を有するバッチ形真空浸炭装置1 の立面概略
断面ブロック図である。
【図２】浸炭室及び拡散室を兼ねた浸炭兼拡散室12を、
鉄合金部品の連続真空浸炭炉10に適用した立面概略断面
ブロック図を示す。
鉄合金部品の連続真空浸炭炉10に適用した立面概略断面
ブロック図を示す。
【図３】98年６月発行 ADVANNCED METALS & PROCESSES
誌 84KK 頁のFig.5 に記載する連続真空浸炭炉20の立面
概略断面ブロック図を示す。
誌 84KK 頁のFig.5 に記載する連続真空浸炭炉20の立面
概略断面ブロック図を示す。
10 ・・連続真空浸炭炉 11・・昇温室 12 ・・浸炭兼拡
散室 13・・部品を入れたバスケット 15 ・・焼入室 18・・装入室 19 ・・降温・保
持室
散室 13・・部品を入れたバスケット 15 ・・焼入室 18・・装入室 19 ・・降温・保
持室
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 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (56)参考文献 特開 平８−325701（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−130270（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−172960（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 8/22,8/20,8/06
Claims (4)
- 【請求項１】昇温室、浸炭室、拡散室、降温・保持室及
び焼入室を含む鉄合金部品の連続真空浸炭炉において、
前記拡散室は浸炭室と兼用の複数の（ｎ c ）トレイ又は
トレイ兼用バスケット（以下「トレイ等」という）を収
容できる浸炭兼拡散室とし、前記浸炭兼拡散室には所望
の数（ｎ）のトレイ等を順次装入しかつ同時に同数のト
レイ等を払い出すようにし、さらに前記浸炭兼拡散室で
真空浸炭処理及び拡散処理をトレイ等の装入と払い出し
に連動して周期的に繰り返して行うことを特徴とする連
続真空浸炭方法。 - 【請求項２】昇温室、浸炭室、拡散室、降温・保持室及
び焼入室を含む鉄合金部品の連続真空浸炭炉において、
前記拡散室は浸炭室と兼用の複数の（ｎ c ）トレイ又は
トレイ兼用バスケット（以下「トレイ等」という）を収
容できる浸炭兼拡散室とし、前記浸炭兼拡散室には所望
の数（ｎ）のトレイ等を順次装入しかつ同時に同数のト
レイ等を払い出すようにし、さらに前記浸炭兼拡散室で
真空浸炭処理及び拡散処理をトレイ等の装入と払い出し
に連動して周期的に繰り返して行うようにしたことを特
徴とする連続真空浸炭装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記浸炭兼拡散室に所
望の数（ｎ）のトレイ等を順次装入しかつ同時に同数の
トレイ等を払い出す場合、前記真空浸炭処理及び拡散処
理を、前記真空浸炭処理時間及び拡散処理時間を含む処
理時間を前記複数（ｎ c ）を前記所望の数（ｎ）で除し
て端数を切り捨てた数である装入払出回数（ｎ c ／ｎ）
の整数倍に分割した分割処理時間に分けて実施し、前記
分割した回数だけ、前記分割処理時間分の真空浸炭処理
及び拡散処理をトレイ等の装入と払い出しに連動して周
期的に繰り返して実施したとき、前記鉄合金部品の表面
炭素濃度が所定の濃度となり浸炭深さも所定の深さが得
られるようにし、浸炭温度に至る該前室の昇温室の昇温
能力を除けば浸炭深さ、表面炭素濃度、処理温度の変化
に対して効率良くフレキシブルに生産性を確保できるよ
うにしたことを特徴とする連続真空浸炭方法。 - 【請求項４】請求項２において、前記浸炭兼拡散室に所
望の数（ｎ）のトレイ等を順次装入しかつ同時に同数の
トレイ等を払い出す場合、前記真空浸炭処理及び拡散処
理を、前記真空浸炭処理時間及び拡散処理時間を含む処
理時間を前記複 数（ｎ c ）を前記所望の数（ｎ）で除し
て端数を切り捨てた数である装入払出回数（ｎ c ／ｎ）
の整数倍に分割した分割処理時間に分けて実施し、前記
分割した回数だけ、前記分割処理時間分の真空浸炭処理
及び拡散処理をトレイ等の装入と払い出しに連動して周
期的に繰り返し実施したとき、前記鉄合金部品の表面炭
素濃度が所定の濃度となり浸炭深さも所定の深さが得ら
れるようにし、浸炭温度に至る該前室の昇温室の昇温能
力を除けば浸炭深さ、表面炭素濃度、処理温度の変化に
対して効率良くフレキシブルに生産性を確保できるよう
にしたことを特徴とする連続真空浸炭装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043881A JP3302967B2 (ja) | 1999-04-13 | 2000-02-22 | 連続真空浸炭方法および装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-104753 | 1999-04-13 | ||
| JP10475399 | 1999-04-13 | ||
| JP2000043881A JP3302967B2 (ja) | 1999-04-13 | 2000-02-22 | 連続真空浸炭方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000355755A JP2000355755A (ja) | 2000-12-26 |
| JP3302967B2 true JP3302967B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=26445153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000043881A Expired - Fee Related JP3302967B2 (ja) | 1999-04-13 | 2000-02-22 | 連続真空浸炭方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302967B2 (ja) |
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 |
| US10246766B2 (en) | 2012-01-20 | 2019-04-02 | Swagelok Company | Concurrent flow of activating gas in low temperature carburization |
| US10927427B2 (en) | 2016-12-29 | 2021-02-23 | Won Ki Chung | Vacuum heat treatment apparatus |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1642995A4 (en) * | 2003-07-04 | 2008-12-24 | Nachi Fujikoshi Corp | METHOD FOR CONTINUOUS VACUUM CARBURATION OF METAL CABLE, METAL STRIP, OR METAL PIPE, AND ASSOCIATED APPARATUS |
| JP5577573B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2014-08-27 | 株式会社Ｉｈｉ | 真空浸炭処理方法および真空浸炭処理装置 |
-
2000
- 2000-02-22 JP JP2000043881A patent/JP3302967B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| 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 |
| US10934611B2 (en) | 2009-08-07 | 2021-03-02 | 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 |
| US11035032B2 (en) | 2012-01-20 | 2021-06-15 | Swagelok Company | Concurrent flow of activating gas in low temperature carburization |
| US10927427B2 (en) | 2016-12-29 | 2021-02-23 | Won Ki Chung | Vacuum heat treatment apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000355755A (ja) | 2000-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5722825A (en) | Device for heat-treating metallic work pieces in a vacuum | |
| KR100338118B1 (ko) | 침탄,담금질및템퍼링방법및장치 | |
| US9989311B2 (en) | Multi-chamber furnace for vacuum carburizing and quenching of gears, shafts, rings and similar workpieces | |
| JP3839615B2 (ja) | 真空浸炭方法 | |
| JP2005009702A (ja) | 多室型真空熱処理装置 | |
| JP3302967B2 (ja) | 連続真空浸炭方法および装置 | |
| JP2004346412A (ja) | 連続式真空浸炭炉 | |
| JP2000336469A (ja) | 真空浸炭方法及び装置 | |
| EP0530513B1 (en) | Heat treat furnace system for performing different carburizing processes simultaneously | |
| JP3445968B2 (ja) | 鋼材部品の真空浸炭方法 | |
| JP3537049B2 (ja) | 連続真空浸炭方法およびその装置 | |
| JP3547700B2 (ja) | 連続真空浸炭炉 | |
| JP2009091638A (ja) | 熱処理方法及び熱処理装置 | |
| JPH0741848A (ja) | 熱処理炉装置 | |
| JP2002146511A (ja) | 連続真空浸炭方法 | |
| JP4537522B2 (ja) | 間欠駆動式真空浸炭炉 | |
| JP5092170B2 (ja) | 浸炭焼入れ方法及び浸炭焼入れ装置 | |
| JP2003119558A (ja) | 鋼材部品の真空浸炭方法 | |
| JPH0657403A (ja) | 連続式プラズマ熱処理炉 | |
| JPH06158267A (ja) | 連続式ガス浸炭焼入炉 | |
| JP2742074B2 (ja) | 浸炭炉 | |
| JPS61231157A (ja) | 連続ガス浸炭炉の操業中断における浸炭熱処理方法 | |
| JPS5562162A (en) | Vacuum carburizing method | |
| JP2005105396A (ja) | 浸炭処理方法 | |
| JP2008509282A (ja) | 低圧熱化学的処理機械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020416 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3302967 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080426 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090426 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090426 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100426 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100426 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110426 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120426 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120426 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130426 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130426 Year of fee payment: 11 |
|
| 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 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |