JP3505690B2 - 金属の加熱処理方法 - Google Patents
金属の加熱処理方法Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C8/20—Carburising
- C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の加熱処理方法、
特に雰囲気連結炉における鋼の浸炭処理方法に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】 例えば、特公昭５８−２７３２３号公
報に記載される如く、燃焼加熱回路から排出された発熱
型変成ガスを炉内雰囲気として用いることは知られてい
る。この種の発熱型変成ガスを得るには、炭化水素系ガ
スを熱源として燃焼し、得られた燃焼ガスを冷凍、脱水
して作る。このガスの組成は、Ｎ２：６５〜８８％，Ｃ
Ｏ：０〜１３％，ＣＯ２：７〜１３％，Ｈ２：０〜１７
％，Ｈ２Ｏ：０〜３％である。 【０００３】かかる組成のガスは、鉄，鋼，ニッケル等
に対して還元性であるが、鋼の浸炭には使用することが
できない。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、発
熱型変成ガスを金属の浸炭または無脱炭処理に使えるよ
うにして、新規な金属の浸炭または無脱炭加熱処理方法
を提供することを目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記した如き発熱型変成
ガスにアルコール分解ガスを添加して、これを炉内雰囲
気として鋼の浸炭処理に利用するものである。アルコー
ル分解ガス、例えばメタノール分解ガス（ＣＯ：３３
％，Ｈ２：６６％）をかかる発熱型変成ガスに添加して
炉内雰囲気とするときには、炭素鋼の光輝加熱処理や無
脱炭加熱処理ができる。更に、エタノール蒸気もしくは
炭化水素ガスを添加することにより、鋼の浸炭加熱処理
ができる。 【０００６】 【実施例】図１を参照して、以下に本発明の好適な実施
例１〜４を説明する。図１は本発明の方法を実施するた
めに好適な連続熱処理用雰囲気炉と雰囲気を供給するた
めの系路とを説明的に示す平面図である。図中、１は焼
入炉本体を示し、１０は処理品の搬入台を、５は焼入油
槽を示す。２は炉中を循環するコンベアベルトである。
焼入炉１内の雰囲気はヒーター（図示せず）によって加
熱され、３で示される区域は開口部に臨む低温度域で、
４で示される区域は高温域である。処理品は、図の下方
の矢印の方向にコンベアベルトにより搬送される。６は
焼入油槽５中に設けられたコンベアベルトであり、該油
槽５中に落下した処理品を油槽から搬出するためのもの
である。符号７は変成筒で、炭化水素系ガスを供給する
パイプ（図示せず）で、変成筒７中で該ガスは燃焼して
発熱型変成ガスとなり、炉外に取り出され、冷凍器８で
冷凍・脱水されて保護雰囲気ガスとなり、図中で矢印で
示される通りに制御されて炉中に送られる。９はアルコ
ールタンクであり、ポンプ，流量計，蒸発器，分解炉，
冷却器等（いずれも図示せず）を介して選択的に制御さ
れて、上記した保護雰囲気ガスと混合され、または単独
で炉中に送られる。 【０００７】上記した保護雰囲気ガスはアルコール分解
または蒸発ガスと混合されないで、低温域３へは単独で
導かれるのが好ましい。この低温域３では、脱炭，浸炭
が生じないことと、炭素量が多いとスーティングが生じ
てしまうためである。 【０００８】高温域４において最も多量のアルコール分
解または蒸発ガスが炉中に導かれ、搬出開口端近傍の位
置ではより少ない量のアルコールガスが導入される。 【０００９】実施例１ 変成筒７に送るガスをメタン１４．３％，空気８５．７
％として燃焼し、得られた発熱型変成ガスを冷凍器８で
冷凍脱水したとき、Ｎ２：７０．５％，ＣＯ２：６．３
％，ＣＯ：８．５２％，Ｈ２：１３．８％，Ｈ２Ｏ：
０．８６％のガスを回収することができた。このガスに
メタノール分解ガス１．８７倍を添加して、８８０℃の
炉内に送ったところ、０．３５％Ｃの鋼を無脱炭・光輝
加熱することができた。 【００１０】実施例２ 実施例１の炉温を９３０℃とし、上記の冷凍脱水した発
熱型変成ガスにメタン２．３％を添加して炉内雰囲気と
して、低炭素鋼の浸炭を行ったところ、良好な浸炭層を
得ることができた。 【００１１】実施例３ 炭酸バリウムを付着させたコークスを満した１０５０℃
に加熱された変成筒にエタノール１分子量，水１分子量
の混合気を通して変成し、これを実施例１のメタノール
分解ガスの代りに添加したところ、実施例１と同様の良
好な成果を得た。 【００１２】実施例４ 実施例１の冷凍・脱水したガスを１２０℃に保ち、これ
に水分４１．１８％を含むエチルアルコールを１２０℃
に加熱したもの３７．８％を加えて９３０℃の炉内に導
入し、ここで鋼の浸炭を行ったところ、良好な成果を得
た。 【００１３】 【発明の効果】上述した通り、本発明の方法によれば、
炭化水素系になる発熱変成ガスが、無脱炭または浸炭加
熱処理の炉内雰囲気となり、良好な金属の加熱処理を行
なうことができる。
特に雰囲気連結炉における鋼の浸炭処理方法に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】 例えば、特公昭５８−２７３２３号公
報に記載される如く、燃焼加熱回路から排出された発熱
型変成ガスを炉内雰囲気として用いることは知られてい
る。この種の発熱型変成ガスを得るには、炭化水素系ガ
スを熱源として燃焼し、得られた燃焼ガスを冷凍、脱水
して作る。このガスの組成は、Ｎ２：６５〜８８％，Ｃ
Ｏ：０〜１３％，ＣＯ２：７〜１３％，Ｈ２：０〜１７
％，Ｈ２Ｏ：０〜３％である。 【０００３】かかる組成のガスは、鉄，鋼，ニッケル等
に対して還元性であるが、鋼の浸炭には使用することが
できない。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、発
熱型変成ガスを金属の浸炭または無脱炭処理に使えるよ
うにして、新規な金属の浸炭または無脱炭加熱処理方法
を提供することを目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記した如き発熱型変成
ガスにアルコール分解ガスを添加して、これを炉内雰囲
気として鋼の浸炭処理に利用するものである。アルコー
ル分解ガス、例えばメタノール分解ガス（ＣＯ：３３
％，Ｈ２：６６％）をかかる発熱型変成ガスに添加して
炉内雰囲気とするときには、炭素鋼の光輝加熱処理や無
脱炭加熱処理ができる。更に、エタノール蒸気もしくは
炭化水素ガスを添加することにより、鋼の浸炭加熱処理
ができる。 【０００６】 【実施例】図１を参照して、以下に本発明の好適な実施
例１〜４を説明する。図１は本発明の方法を実施するた
めに好適な連続熱処理用雰囲気炉と雰囲気を供給するた
めの系路とを説明的に示す平面図である。図中、１は焼
入炉本体を示し、１０は処理品の搬入台を、５は焼入油
槽を示す。２は炉中を循環するコンベアベルトである。
焼入炉１内の雰囲気はヒーター（図示せず）によって加
熱され、３で示される区域は開口部に臨む低温度域で、
４で示される区域は高温域である。処理品は、図の下方
の矢印の方向にコンベアベルトにより搬送される。６は
焼入油槽５中に設けられたコンベアベルトであり、該油
槽５中に落下した処理品を油槽から搬出するためのもの
である。符号７は変成筒で、炭化水素系ガスを供給する
パイプ（図示せず）で、変成筒７中で該ガスは燃焼して
発熱型変成ガスとなり、炉外に取り出され、冷凍器８で
冷凍・脱水されて保護雰囲気ガスとなり、図中で矢印で
示される通りに制御されて炉中に送られる。９はアルコ
ールタンクであり、ポンプ，流量計，蒸発器，分解炉，
冷却器等（いずれも図示せず）を介して選択的に制御さ
れて、上記した保護雰囲気ガスと混合され、または単独
で炉中に送られる。 【０００７】上記した保護雰囲気ガスはアルコール分解
または蒸発ガスと混合されないで、低温域３へは単独で
導かれるのが好ましい。この低温域３では、脱炭，浸炭
が生じないことと、炭素量が多いとスーティングが生じ
てしまうためである。 【０００８】高温域４において最も多量のアルコール分
解または蒸発ガスが炉中に導かれ、搬出開口端近傍の位
置ではより少ない量のアルコールガスが導入される。 【０００９】実施例１ 変成筒７に送るガスをメタン１４．３％，空気８５．７
％として燃焼し、得られた発熱型変成ガスを冷凍器８で
冷凍脱水したとき、Ｎ２：７０．５％，ＣＯ２：６．３
％，ＣＯ：８．５２％，Ｈ２：１３．８％，Ｈ２Ｏ：
０．８６％のガスを回収することができた。このガスに
メタノール分解ガス１．８７倍を添加して、８８０℃の
炉内に送ったところ、０．３５％Ｃの鋼を無脱炭・光輝
加熱することができた。 【００１０】実施例２ 実施例１の炉温を９３０℃とし、上記の冷凍脱水した発
熱型変成ガスにメタン２．３％を添加して炉内雰囲気と
して、低炭素鋼の浸炭を行ったところ、良好な浸炭層を
得ることができた。 【００１１】実施例３ 炭酸バリウムを付着させたコークスを満した１０５０℃
に加熱された変成筒にエタノール１分子量，水１分子量
の混合気を通して変成し、これを実施例１のメタノール
分解ガスの代りに添加したところ、実施例１と同様の良
好な成果を得た。 【００１２】実施例４ 実施例１の冷凍・脱水したガスを１２０℃に保ち、これ
に水分４１．１８％を含むエチルアルコールを１２０℃
に加熱したもの３７．８％を加えて９３０℃の炉内に導
入し、ここで鋼の浸炭を行ったところ、良好な成果を得
た。 【００１３】 【発明の効果】上述した通り、本発明の方法によれば、
炭化水素系になる発熱変成ガスが、無脱炭または浸炭加
熱処理の炉内雰囲気となり、良好な金属の加熱処理を行
なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための好適な連続熱処
理用雰囲気炉と雰囲気を供給するための系路と示す説明
的な平面図である。 【符号の説明】 １−焼入炉 ２−コンベアベルト ３−低温度域 ４−高温域 ５−焼入油槽 ６−コンベアベルト ７−変成筒 ８−冷凍器 ９−アルコールタンク １０−搬入台
理用雰囲気炉と雰囲気を供給するための系路と示す説明
的な平面図である。 【符号の説明】 １−焼入炉 ２−コンベアベルト ３−低温度域 ４−高温域 ５−焼入油槽 ６−コンベアベルト ７−変成筒 ８−冷凍器 ９−アルコールタンク １０−搬入台
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21D 1/74
C21D 1/76
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 炭化水素系ガスを炉内の変成筒で燃焼さ
せて炉内を加熱すると共に、この変性筒から炉外へ排出
される発熱型変成ガスを脱水し、そこで得られたＮ2と
ＣＯ2を主とするこのガスに、炉内及び／或いは炉外
で、ＣＯに富むアルコール分解ガス或いはアルコール蒸
発ガスを添加して、炉内雰囲気を無脱炭或いは浸炭性と
し、この雰囲気中で炭素鋼を加熱処理することを特徴と
する金属の加熱処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22858394A JP3505690B2 (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 金属の加熱処理方法 |
| US08/510,907 US5591274A (en) | 1994-08-18 | 1995-08-03 | Heat treatment method for metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22858394A JP3505690B2 (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 金属の加熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860235A JPH0860235A (ja) | 1996-03-05 |
| JP3505690B2 true JP3505690B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=16878643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22858394A Expired - Fee Related JP3505690B2 (ja) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 金属の加熱処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5591274A (ja) |
| JP (1) | JP3505690B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5934871A (en) * | 1997-07-24 | 1999-08-10 | Murphy; Donald G. | Method and apparatus for supplying a anti-oxidizing gas to and simultaneously cooling a shaft and a fan in a heat treatment chamber |
| JP4079695B2 (ja) * | 2002-06-06 | 2008-04-23 | 大陽日酸株式会社 | 浸炭用雰囲気ガス発生装置及び方法 |
| FR2939448B1 (fr) * | 2008-12-09 | 2011-05-06 | Air Liquide | Procede de production d'une atmosphere gazeuse pour le traitement des metaux. |
| FR2985508B1 (fr) * | 2012-01-06 | 2015-05-01 | Air Liquide | Procede de generation d'un melange de gaz contenant du monoxyde de carbone et de l'hydrogene en proportions sensiblement egales |
| DE102015117683B3 (de) * | 2015-10-16 | 2016-09-29 | Wienstroth Wärmebehandlungstechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Behandlung von Schutz- und/oder Reaktionsgasen zur Wärmebehandlung von Metallen |
| CN112575321A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-30 | 深圳市日东科技发展有限公司 | 一种粉末冶金表面发黑工艺的生产设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4236941A (en) * | 1979-01-22 | 1980-12-02 | General Motors Corporation | Method of producing heat treatment atmosphere |
| US4306918A (en) * | 1980-04-22 | 1981-12-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for carburizing ferrous metals |
-
1994
- 1994-08-18 JP JP22858394A patent/JP3505690B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-03 US US08/510,907 patent/US5591274A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5591274A (en) | 1997-01-07 |
| JPH0860235A (ja) | 1996-03-05 |
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