JP3537049B2 - 連続真空浸炭方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続真空浸炭装置
による浸炭方法およびその装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続真空浸炭装置としては、例え
ば98年６月発行 ADVANNCED METALS &PROCESSES誌 F Pre
isser 他 "UPDATE ON VACUUM-BASED CARBURIZINNG"のFi
g.5に記載の連続真空浸炭装置が知られている。この連
続真空浸炭装置は、装入室と、それぞれ真空シール扉で
仕切られ独立した複数のステーションを有する昇温室
（昇温均熱室）と、浸炭室と、複数のステーションを有
する拡散室と、降温室（降温均熱室）及び隣接するガス
焼入室からなり、ウオーキングビーム等の内部送り装置
によって、ワークを入れたバスケット又はトレイが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
連続浸炭装置の装入室に装入され、昇温室、浸炭室、拡
散室、降温室を順次移動するように構成され、最後に焼
入室で焼き入れされるように構成されてなるものであ
る。

【０００３】互いに隣接する昇温室と浸炭室との間、浸
炭室と拡散室との間、拡散室と降温室との間は、それぞ
れ真空シール扉で仕切られ隔離されている。これは、昇
温中の昇温室や拡散中の拡散室および降温中の降温室に
浸炭ガスが流れ込まないようにするためである。すなわ
ち、連続真空浸炭装置内では、全浸炭処理時間の間に、
複数個以上の浸炭未処理品（金属材料）が順次一定時間
間隔で供給され、この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より処理を行うため、連
続した流れのある部分では浸炭処理をし、ある部分では
拡散処理を行うことになるので、昇温室と浸炭室あるい
は浸炭室と拡散室との間に真空シール扉がない場合に
は、浸炭ガスが昇温室や拡散室に流れ込んでしまって過
剰に浸炭が行われることになるからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】周知のように真空浸炭
方法は、処理温度に到達した金属材料を浸炭ガスと反応
させる浸炭時間（Tc）と、表面炭素濃度を調整し浸炭深
さを決める拡散時間(Td)とを厳密に制御し、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
という）に応じて適宜変更することが要求される処理方
法である。そのため、上記従来型の連続真空浸炭装置の
ように、真空浸炭を行う室が一室に限定されていると浸
炭時間の長い処理品を連続処理する場合には、１ピッチ
のタクトを浸炭時間以上にしなければならないため、大
きなタイムロスが生じ、生産性が悪くなるという問題が
あった。

【０００５】例えば、９３０℃の真空浸炭でＳＣＭ相当
の金属部品の浸炭深さを１.６mm とする場合には、昇温
工程に１.５時間、浸炭工程に４.５時間、拡散工程に３
時間、降温工程に１時間を要するので、この場合のタク
トは浸炭時間の ４.５時間以上となる。すなわち、タク
トが４.５時間となるために、１.５時間で終了するはず
の昇温処理を３時間余分に行うことになり、一方、降温
工程は１時間であるが、タクトが ４.５時間であるため
に ３.５時間早く送り出すことになる。全工程の全処理
時間をその加熱室数で等分した時間をタクトにすること
ができれば最も効率よく処理を行うことができるが、真
空浸炭処理は上述のように処理温度と浸炭時間と拡散時
間を厳密に制御することにより行われるため、従来のよ
うに、昇温工程、浸炭工程、拡散工程、降温工程をそれ
ぞれ独立した各室で行う連続真空浸炭装置では、一番長
い時間のかかる工程にタクトを合わせる必要があり、フ
レキシブルな生産性を確保することが困難であった。

【０００６】上記のような問題を解消する方法として
は、例えば、独立した浸炭室に順次供給されるトレイの
数を１個ずつとし、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を行い、不足する拡散時間を補え
ば処理効率を上げることは可能である。しかし、連続真
空浸炭装置としては処理能力が非常に小さい炉でなけれ
ば対応ができないという問題が残る。また、装置内に浸
炭処理の態様によっては無駄になるようなステーション
を設けると、装置をその分大きくしなければならず、装
置のコスト高にもつながる。

【０００７】一方、浸炭室に複数のトレイが供給される
通常の連続真空浸炭装置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のトレイ等は充分な浸
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装置から排出される
という不都合を生ずることとなる。加えて、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わ
るため、広い範囲の浸炭温度条件を採用する場合には、
浸炭装置に非常に大きな無駄空間を造る必要が生じる。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、連続真空浸炭装置内に無駄なステーションを設け
ることなく、連続真空浸炭処理におけるタイムロスをな
くして生産性の向上を図ることができるとともに、どの
ような浸炭処理においてもフレキシブルに対応可能な連
続真空浸炭装置及びその方法を提供すことを目的とする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の連続真空浸炭方
法は、１つの真空セル内に互いに真空シール扉で仕切ら
れていない複数の加熱室を有する連続真空浸炭装置の前
記加熱室内に浸炭未処理品を供給し、前記真空セル内で
あって前記複数の加熱室外の空間の圧力を前記各加熱室
内の圧力よりも低く維持した状態で、前記浸炭未処理品
を、前記複数の全ての加熱室を移動させる間に昇温し、
浸炭し、拡散し、降温することを特徴とするものであ
る。

【００１０】前記浸炭未処理品の供給は、一定のタクト
かつ一定のピッチで行うことができる。ここで、一定の
タクトとは一定の時間間隔を意味し、一定のピッチとは
一定の移動距離を意味する。

【００１１】真空セル内であって前記複数の加熱室外の
空間の圧力を前記各加熱室内の圧力よりも低く維持した
状態とは、真空セル内であって前記複数の加熱室外の空
間の空気（ガス）が前記各加熱室内に流れ込まない程度
に真空セル内であって加熱室外の空間の圧力が各加熱室
内の圧力よりも低く維持された状態を意味する。

【００１２】前記各加熱室内で前記浸炭未処理品を昇温
し、浸炭し、拡散し、降温するとは、複数の加熱室のど
こにおいていずれの処理を行ってもよいことを意味し、
例えば１つの加熱室で浸炭と拡散の２つの処理を行って
もよいし、複数の加熱室の最初の加熱室で昇温と浸炭と
拡散の３つの処理を行ってもよい。

【００１３】さらに、浸炭の態様によっては、前記浸炭
処理と前記拡散処理を複数回交互に繰り返すように行っ
てもよい。但し、１つの加熱室から隣接する次の加熱室
に処理品を移動するには、加熱室間の扉が開放されて浸
炭ガスが他の加熱室に流れ込むことを防止するため、浸
炭処理以外の処理を行っている必要がある。

【００１４】本発明の連続真空浸炭装置は、１つの真空
セル内に互いに真空シール扉で仕切られていない、昇温
処理、浸炭処理、拡散処理、降温処理のいずれにも使用
することができる複数の加熱室を有し、前記真空セル内
であって前記複数の加熱室外の空間の圧力を、前記各加
熱室内の圧力よりも低く維持する圧力制御手段を備えた
ことを特徴とするものである。

【００１５】前記圧力制御手段は、前記真空セル内の圧
力を調整するためのメイン真空弁と、前記各加熱室のそ
れぞれに不活性ガスを導入するための不活性ガス導入手
段と、前記各加熱室内の圧力を調整するためのバイパス
弁とからなるものとすることができる。

【００１６】互いに真空シール扉で仕切られていない複
数の加熱室は、真空シール扉ではない扉によって仕切ら
れてなるが、この扉は耐熱材からなる扉で仕切られてい
ることが好ましく、さらには断熱材からなっていること
がより好ましい。

【００１７】前記複数の加熱室は、加熱室ごとに温度調
整可能に構成されているものとすることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の連続真空浸炭方法および装置
は、１つの真空セル内に互いに真空シール扉で仕切られ
ていない複数の加熱室を有しているので、従来の連続真
空浸炭装置に比べて装置全体にかかる製造コストを抑え
ることができる。すなわち、真空シール扉は１時間当た
りのガスのもれを約１Pa以下に抑えることが可能な扉で
あるが、このような扉とするためには扉の周囲にゴム製
のパッキンを設け、さらにパッキンが焼き焦げないよう
にするために、このパッキンを冷やす手段が別途必要と
なる。しかし、本発明の連続真空浸炭方法および装置で
は、真空シール扉を採用する必要がないので、これらに
かかる製造コストを省くことができ、さらに真空シール
扉のためのメンテナンスも不必要とすることができる。

【００１９】また、本発明の連続真空浸炭方法および装
置は、前記真空セル内であって前記複数の加熱室外の空
間の圧力を前記各加熱室内の圧力よりも低く維持した状
態とするため、各加熱室が互いに真空シール扉で仕切ら
れていなくても、浸炭処理のための浸炭ガスが他の処理
を行っている他の加熱室に流れ込むことがなく、過剰に
浸炭が行われるといった不都合を回避することができ
る。すなわち、浸炭処理が行われている加熱室の浸炭ガ
スの大部分はバイパス弁で排出されるものの、一部は各
加熱室内の圧力よりも低く維持されている、真空セル内
であって加熱室外の空間に流れ込むことになるが、ここ
でメイン真空弁等の圧力制御手段によって除去されるた
め、浸炭処理以外の処理が行われている加熱室に流れ込
むといったことがない。

【００２０】さらに、本発明の連続真空浸炭方法および
装置は、複数の加熱室を昇温処理、浸炭処理、拡散処
理、降温処理のいずれにも使用することができるものと
したので、各処理のかかる時間がさまざまな処理品であ
っても、浸炭処理に長い時間のかかる処理品であって
も、一定のタクト、一定のピッチで連続して製造するこ
とが可能であるため、タイムロスなく生産性の向上を図
ることが可能である。

【００２１】加えて、昇温、浸炭、拡散、降温の各処理
をいずれの加熱室でも行うことができるので、装置内に
余分なステーションを設ける必要がなく、装置の製造コ
ストを大幅にダウンさせることができる。また、トレイ
の数が１個ずつであっても複数であってもフレキシブル
に対応することが可能であるので、多品種少量生産にも
細かく対応することが可能であり、本発明の連続真空浸
炭装置の加熱室数と同じ台数のバッチ型真空浸炭装置を
並列に並べて処理する熱処理ラインと同等のフレキシビ
リティの大きな生産能力を得ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の第一の実施
の形態を示す連続真空浸炭装置の立面概略断面ブロック
図である。

【００２３】本発明の連続真空浸炭装置１は、１つの真
空セル２と、装入室３と、焼入室４と、油槽５とからな
り、真空セル２内には互いに真空シール扉で仕切られて
いない第一加熱室６、第二加熱室７、第三加熱室８、第
四加熱室９が設けられ、真空セル２には、真空セル２内
であって加熱室（６，７，８，９）の外側の空間（以
下、この空間のことを単に真空セル２内の空間という）
を常時真空引きするメイン真空弁10が設けられ、各加熱
室には各加熱室内に必要に応じて不活性ガスあるいは浸
炭ガスを導入するガス導入弁15，16，17，18および圧力
を調整するためのバイパス弁11，12，13，14がそれぞれ
設けられている。連続真空浸炭装置１は、ワークを入れ
たトレイ又はバスケット20（以下、単にトレイ20とい
う）をウオーキングビームといった内部送り装置（図示
せず）によって、装置内部で図の左から右の方向に移動
するように構成されている。

【００２４】なお、ここでは説明の便宜のため、真空セ
ル２内に加熱室を４室設けたものを記載しているが、加
熱室はこの数に限定されるものではなく、さらに多く設
けてもよいし少なく設けても差し支えない。製造コスト
と処理の多様性の観点からすれば、加熱室は３室から８
室程度であることが好ましい。また、図１では、１つの
例として１室に供給されるトレイ数を２個としている
が、これに限定されるものではなく製造状況に合わせて
１個とすることも、また３個以上とすることもできる。

【００２５】第一加熱室６の装入室３側、第一加熱室６
と第二加熱室７の間、第二加熱室７と第三加熱室８、第
三加熱室８と第四加熱室９、第四加熱室９の焼入室４側
のそれぞれには扉が設けられているが、これは各室内の
温度を保持するための耐熱扉である。これらの扉は、例
えばＳｉＣやグラファイトなどの耐熱材料、断熱材料か
らなることが好ましい。なお、図示はしていないが、各
加熱室にはそれぞれ、温度制御手段が設けられている。

【００２６】続いて、本発明の連続真空浸炭装置１の動
作について説明する。まず、真空セル２に設置されたメ
イン真空弁10によって、真空セル２内の空間が真空引き
される。このときの圧力は0.1kPa以下であることが好ま
しく、さらには 0.1Pa〜20Paの範囲であることが好まし
い。内部送り装置によって、第一加熱室６に装入室３よ
り第一のトレイが２個供給される。第一のトレイが供給
された第一加熱室６内では昇温処理が行われる。一定の
時間（一定のタクト）経過後に、第一加熱室６と第二加
熱室７との間の扉が開き、第一のトレイは第二加熱室７
に移動され、装入室３からは第一加熱室６に第二のトレ
イが供給される。

【００２７】一定のタクトは、浸炭未処理品に対する浸
炭深さ、表面炭素濃度、処理量、浸炭温度、浸炭時間(T
c)、拡散時間(Td)、各々の時間比率(Tc/Td) 等によって
決定された、昇温、浸炭、拡散の３つの処理にかかるす
べての時間の合計を３工程が実施される加熱室の数で等
分した時間とすることができる。本実施の形態では、以
下に説明するように、３つの処理工程が実施される加熱
室は第一、第二、第三加熱室の３室であるから、３つの
処理工程にかかる時間の合計を加熱室の数３で等分した
時間をタクトとすることができ、例えば、加熱室が６室
あって、そのうち５室で昇温、浸炭、拡散の３つの工程
を実施する場合には、３つの処理工程にかかる時間の合
計を加熱室の数５で等分した時間をタクトとすることが
できる。このようにタクトを決めることで製造工程にタ
イムロスが生じることを防止することができる。なお、
通常、これから割り出されるタクトは降温工程の時間よ
りも長いが、降温工程の時間よりも短くなる場合には、
浸炭温度を下げて浸炭時間を延ばすなどして工程時間を
適宜調整すればよい。

【００２８】第一のトレイが供給された第二加熱室７で
はガス導入弁16から浸炭ガスが供給されて浸炭処理が行
われ、第二のトレイが供給された第一加熱室６では昇温
処理が開始される。第二加熱室７では浸炭に寄与しなか
った浸炭ガスおよび分解されたガスの大部分がバイパス
弁16から排気される。第二加熱室７の前後に設けられて
いる扉は真空シール扉ではないため、第二加熱室７と隣
接する第一加熱室および第三加熱室との間の扉の隙間か
らは浸炭ガスがもれるが、このもれた浸炭ガスは、真空
セル２に設けられているメイン真空弁10によって排気さ
れ、一方、昇温処理の行われている第一加熱室６内の圧
力はガス導入弁15から不活性ガスが導入されることによ
って、真空セル２内の空間よりも高く維持されているた
め、第一加熱室６内に流れ込むことはない。なお、この
段階で処理が行われていない第三加熱室８および第四加
熱室９の圧力も、真空セル２内の空間の圧力よりも高く
維持されているため、これらの各加熱室にも浸炭ガスが
流れ込むことはない。第二加熱室７では一定のタクトが
経過する前に浸炭処理がいったん中断され、ガス導入弁
から不活性ガスのキャリアガスが供給されて拡散処理が
行われる。移動時間まで浸炭処理を行っていると、移動
の際、開いた扉から他の加熱室に浸炭ガスが流入し、予
定していない浸炭が行われてしまうからである。

【００２９】一定のタクトが経過すると、第二加熱室７
と第三加熱室８との間の扉が開き、第一のトレイは第三
加熱室８に移動され、第二のトレイは第一加熱室６から
第二加熱室７へ移動され、装入室３からは第一加熱室６
に第三のトレイが供給される。第一のトレイが供給され
た第三加熱室８ではガス導入弁17から供給される浸炭ガ
スによって再び浸炭処理が開始され、第二のトレイが供
給された第二加熱室７ではガス導入弁16から供給される
浸炭ガスによって浸炭処理が開始され、第一加熱室６で
は昇温処理が開始される。

【００３０】第三加熱室８では第二加熱室７で行われた
浸炭処理時間と第三加熱室８に移動してからの浸炭処理
時間の合計が、要求される浸炭処理時間に到達した時点
で浸炭処理が終了し、ガス導入弁17から不活性ガスのキ
ャリアガスが供給されて拡散処理に移行する。結果とし
て、要求される浸炭処理時間は拡散処理によって、一時
中断されたことになるが、真空浸炭処理は、このように
浸炭処理と拡散処理を複数回交互に繰り返しても一回の
浸炭拡散処理の場合と同等の浸炭状態とすることが可能
であるため何ら問題はない。第二加熱室７では一定のタ
クトが経過する前に、第一のトレイと同様に浸炭処理が
いったん中断されて拡散処理が行われる。

【００３１】再び、一定のタクトが経過すると、第三加
熱室８と第四加熱室９との間の扉が開き、第一のトレイ
は第四加熱室９に移動され、第二のトレイは第二加熱室
７から第三加熱室８へ移動され、第三のトレイは第一加
熱室６から第二加熱室７へ移動され、装入室３からは第
一加熱室６に第四のトレイが供給される。第一のトレイ
が供給された第四加熱室９ではガス導入弁18から不活性
ガスのキャリアガスが供給されて降温処理が開始され、
第二のトレイが供給された第三加熱室８ではガス導入弁
17から供給される浸炭ガスによって再び浸炭処理が開始
され、第二加熱室７ではガス導入弁16から供給される浸
炭ガスによって浸炭処理が開始され、第一加熱室６では
昇温処理が開始される。第三加熱室８では第二加熱室７
で行われた浸炭処理時間と第三加熱室８に移動してから
の浸炭処理時間の合計が要求される浸炭処理時間に到達
した時点で、浸炭処理が終了し、ガス導入弁17から不活
性ガスのキャリアガスが供給されて拡散処理に移行す
る。第二加熱室７では一定のタクトが経過する前に浸炭
処理がいったん中断されて拡散処理が行われる。

【００３２】降温処理の終わった第一のトレイは一定の
タクトが経過する前に第四加熱室９から焼入室４に移動
され、一定のタクトが経過すると、第二のトレイは第三
加熱室８から第四加熱室９へ移動され、第三のトレイは
第二加熱室７から第三加熱室８へ移動され、第四のトレ
イは第一加熱室６から第二加熱室７へ移動され、装入室
３からは第一加熱室６に新たなトレイが供給される。焼
入室４に移動された第一のトレイは油槽５に入れて焼き
入れされる。

【００３３】以上のようにして、連続して真空浸炭を行
うことができる。なお、ここでは、第一加熱室を昇温工
程に、第二加熱室、第三加熱室を浸炭工程と拡散工程
に、第四加熱室を降温工程に使用したが、ここに示す各
加熱室は、いずれの工程に使用してもよく、場合によっ
ては第四加熱室で浸炭処理と拡散処理と降温処理を行う
ことも可能である。

【００３４】このように本発明の連続真空浸炭装置は、
浸炭深さ、表面炭素濃度、処理量等に応じて熱処理条件
が違う場合、すなわち、１つの処理工程における昇温、
浸炭、拡散、降温の各工程にかかる時間の相違があって
も、異なる処理工程における所要時間の相違があって
も、各加熱室が昇温処理、浸炭処理、拡散処理、降温処
理のいずれの処理にも対応することができるので、昇温
処理、浸炭処理、拡散処理の３つの工程のすべての所要
時間の合計を単純に昇温、浸炭、拡散の３工程が実施さ
れる加熱室の数で等分した時間を１タクトとして１ピッ
チ搬送することで処理を行うことにより、タイムロスを
生じることなく、さらに装置に無駄なステーションを設
けることなく、真空浸炭の処理を行うことができる。具
体的な真空浸炭処理を以下の実施例によってさらに詳細
に説明する。

【００３５】

【実施例】（実施例１）実施例１に示す工程と温度変化
の概略を模式化した図２を参照しながら説明する。図１
に示した連続真空浸炭装置の真空セルに設置されたメイ
ン真空弁によって、真空セル内の空間を20Pa以下の圧力
に排気し、第一加熱室を 900℃に昇温した。装入室から
金属材料として、外径80mm×長さ100mm の鋼材 SCM 415
（JIS G4105記載）相当の内輪を100個装荷した総重量62
0kgのトレイを第一加熱室へ移動させた。第一加熱室で4
8分間の昇温処理を行った後、第二加熱室に移動させ
た。第二加熱室では最初の42分間引き続き昇温処理を行
い、続いてガス導入弁から浸炭ガスとしてアセチレンガ
スを15Lit/min の流量で供給して３分間の浸炭処理を行
った。

【００３６】次に浸炭ガスを停止し、第二加熱室の最後
の３分間はガス導入弁から窒素ガスを５Lit/min の流量
で供給して同一温度で拡散処理を行った後、第三加熱室
へ移動した。このときの第二加熱室内の圧力は 50Pa〜1
00Pa以下であった。第三加熱室では、最初の３分間再び
ガス導入弁から浸炭ガスとしてアセチレンガスを15Lit/
min の流量で供給して浸炭処理を行い、続いてガス導入
弁から窒素ガスを５Lit/min の流量で供給して13分間の
拡散処理を行い、再び同じ条件で３分間の浸炭処理を行
い、残りの29分間を同じ条件で拡散処理した。第四加熱
室では 850℃まで40分間の降温処理を行った。最後に焼
入室で油槽に入れて焼き入れを行った。

【００３７】以上の処理を行った内輪の炭素濃度を分析
したところ、表面濃度は0.70〜0.75％であり、炭素濃度
が0.38％になった表面からの距離は、約 0.4mmであり、
充分で均一な浸炭深さを得ることができた。実施例１で
は、浸炭深さ、表面炭素濃度、処理量等に応じて昇温工
程90分間、浸炭工程９分間、拡散工程45分間、降温工程
40分間の処理を行った。昇温工程、浸炭工程、拡散工程
の３工程にかかる合計時間は 144分であるから、タクト
は48分となる。浸炭工程が各加熱室から処理品が移動す
る時間にかからないようにするため、浸炭処理を３分間
の３回に分け、拡散工程を３分間、13分間、29分間の３
回に分けた。

【００３８】（実施例２）実施例２に示す工程と温度変
化の概略を模式化した図３を参照しながら説明する。図
１に示した連続真空浸炭装置の真空セルに設置されたメ
イン真空弁によって、真空セル内であって各加熱室の外
側の空間を20Pa以下の圧力に排気し、第一加熱室を 980
℃に昇温した。装入室から金属材料として、外径250mm
×長さ150mmの鋼材 SCM 415（JIS G 4105記載）相当の
外輪を16個装荷した総重量650kg のトレイを第一加熱室
へ移動させた。第一加熱室で90分間の昇温を行った後、
ガス導入弁から浸炭ガスとしてアセチレンガスを15Lit/
min の流量で供給して浸炭処理を43分間行った。続いて
ガス導入弁から窒素ガスを５Lit/min の流量で供給して
43分間の拡散処理を行った後、再び同じ条件で43分間浸
炭処理を行った後、残りの 113分間を同じ条件で拡散処
理し、第二加熱室に移動させた。第二加熱室では最初の
113分間引き続き同じ条件で拡散処理を行い、続いて43
分間同じ条件で浸炭処理を行った。第二加熱室のおける
残りの 143分間は再び同じ条件により拡散処理を行っ
た。第三加熱室では、引き続き 同じ条件で289分間の拡
散処理を行い、第四加熱室で 850℃まで90分間の降温処
理を行った。最後に焼入室で油槽に入れて焼き入れを行
った。

【００３９】以上の処理を行った外輪の炭素濃度を分析
したところ、表面濃度は0.70〜0.75％であり、炭素濃度
が0.38％になった表面からの距離は、約 2.7mmであり、
充分で均一な浸炭深さを得ることができた。

【００４０】実施例２では、浸炭深さ、表面炭素濃度、
処理量等に応じて昇温工程90分間、浸炭工程 129分間、
拡散工程 648分間、降温工程90分間の処理を行った。昇
温工程、浸炭工程、拡散工程の３工程にかかる合計時間
は 867分であるから、タクトは 289分となる。浸炭工程
が各加熱室から処理品が移動する時間にかからないよう
にするため、浸炭処理を43分間の３回に分け、拡散処理
を43分間、216分間、389分間に３回に分けた。

【００４１】以上のように、本発明の連続真空浸炭方法
および装置は各加熱室で行う処理が限定されないため、
タイムロスのない高い生産性を実現することが可能であ
り、浸炭処理に長い時間のかかる処理品であっても効率
よく製造することが可能で、加熱室数と同じ台数を並列
に並べて処理する熱処理ラインと同等のフレキシビリテ
ィの大きな生産能力を得ることができる。さらに、この
ようなメリットを有しながら、従来と変わらない、むし
ろそれ以下のコストで製造が可能であり、さらに真空シ
ール扉のためのメンテナンスも不必要とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示す連続真空浸炭
装置の立面概略断面ブロック図

【図２】本発明の第一の連続真空浸炭処理方法を具体的
に示した工程図

【図３】本発明の第二の連続真空浸炭処理方法を具体的
に示した工程図

【符号の説明】

１ 連続真空浸炭装置 ２ 真空セル ３ 装入室 ４ 焼入室 ５ 油槽 ６ 第一加熱室 ７ 第二加熱室 ８ 第三加熱室 ９ 第四加熱室 10 メイン真空弁 11 バイパス弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 8/20 C21D 1/06 C21D 1/773

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの真空セル内に互いに真空シール扉
   で仕切られていない複数の加熱室を有する連続真空浸炭
   装置の前記加熱室内に浸炭未処理品を供給し、前記真空
   セル内であって前記複数の加熱室外の空間の圧力を前記
   各加熱室内の圧力よりも低く維持した状態で、前記浸炭
   未処理品を、前記複数の全ての加熱室を移動させる間に
   昇温し、浸炭し、拡散し、降温することを特徴とする連
   続真空浸炭方法。
2. 【請求項２】 前記浸炭未処理品の供給が一定のタクト
   かつ一定のピッチで行われることを特徴とする請求項１
   記載の連続真空浸炭方法。
3. 【請求項３】 前記浸炭処理と前記拡散処理を複数回交
   互に繰り返すことを特徴とする請求項１または２記載の
   連続真空浸炭方法。
4. 【請求項４】 １つの真空セル内に互いに真空シール扉
   で仕切られていない、昇温処理、浸炭処理、拡散処理、
   降温処理のいずれにも使用することができる複数の加熱
   室を有し、前記真空セル内であって前記複数の加熱室外
   の空間の圧力を、前記各加熱室内の圧力よりも低く維持
   する圧力制御手段を備えたことを特徴とする連続真空浸
   炭装置。
5. 【請求項５】 前記圧力制御手段が、前記真空セル内の
   圧力を調整するためのメイン真空弁と、前記各加熱室の
   それぞれに不活性ガスを導入するための不活性ガス導入
   手段と、前記各加熱室内の圧力を調整するためのバイパ
   ス弁とからなることを特徴とする請求項４記載の連続真
   空浸炭装置。
6. 【請求項６】 前記複数の加熱室が耐熱材からなる扉で
   仕切られていることを特徴とする請求項４または５記載
   の連続真空浸炭装置。
7. 【請求項７】 前記複数の加熱室が加熱室ごとに温度調
   整可能に構成されていることを特徴とする請求項４、５
   または６記載の連続真空浸炭装置。