JP4046616B2 - 連続式ガス浸炭炉 - Google Patents
連続式ガス浸炭炉 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4046616B2 JP4046616B2 JP2003005286A JP2003005286A JP4046616B2 JP 4046616 B2 JP4046616 B2 JP 4046616B2 JP 2003005286 A JP2003005286 A JP 2003005286A JP 2003005286 A JP2003005286 A JP 2003005286A JP 4046616 B2 JP4046616 B2 JP 4046616B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- carburizing
- treatment material
- carrier gas
- diffusion
- 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
Images
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は,鋼材部品等の処理材を浸炭処理するのに用いる連続式ガス浸炭炉に係り、特に、処理材を少なくとも加熱室、浸炭室、拡散室の順に導いて浸炭処理を行う連続式ガス浸炭炉において、高速で安定した浸炭処理が安価に行えるようにした点に特徴を有するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来からキルド鋼や低合金鋼等の鋼材部品における強度を高めるため、その表面から炭素を内部に拡散浸透させる浸炭処理が施されている。
【0003】
そして、このように鋼材部品等の処理材を浸炭処理するにあたっては、様々な方法が使用されており、その1つとして、連続式ガス浸炭炉を用いた方法が知られている。
【0004】
ここで、上記のように鋼材部品等の処理材を浸炭処理する連続式ガス浸炭炉としては、例えば、図1に示すように、処理材1を予備加熱させる予熱室11と、予備加熱された処理材1をさらに加熱させる加熱室12と、加熱された処理材1に炭素を付与して浸炭させる浸炭室13と、このように処理材1に付与された炭素を処理材1の内部に拡散させる拡散室14と、このように炭素が内部に拡散された処理材1の温度を下げる降温室15とを備えたものが用いられている。
【0005】
そして、このような連続式ガス浸炭炉を用いて処理材1を浸炭処理するにあたっては、上記の予熱室11の入口11aに設けた扉16を開けて、処理材1を送り装置17により予熱室11内に導いた後、上記の扉16を閉じて、この予熱室11において処理材1を間接加熱により予備加熱させ、その後、この処理材1を送り装置17により加熱室12に導き、この加熱室12内において処理材1をさらに間接加熱により加熱させるようにする。
【0006】
次いで、このように加熱された処理材1を送り装置17により浸炭室13内に導き、この浸炭室13において、加熱された状態にある処理材1に炭素を付与して浸炭させた後、この処理材1を送り装置17により拡散室14内に導き、この拡散室14において、上記のように処理材1に付与された炭素をこの処理材1の内部に拡散させる。
【0007】
そして、上記の拡散室14と降温室15との間に設けた開閉部材18を開け、上記のように炭素が内部に十分に拡散された処理材1を送り装置17により降温室15内に導き、上記の開閉部材18を閉じて、この降温室15において上記の処理材1の温度をある程度まで下げた後、この降温室15の出口15aに設けた扉19を開けて上記の処理材1を焼入室2内に導き、上記の扉19を閉じた後、浸炭処理された処理材1をこの焼入室2において焼入れするようにしている。
【0008】
ここで、上記のように連続式ガス浸炭炉において、処理材1を浸炭処理するにあたり、従来においては、一般に上記の加熱室12や浸炭室13等にCO濃度が20〜25体積%になったキャリアガスを導入させると共に、浸炭室13におけるカーボンポテンシャル(C.P.)値を高めるように、LPG等の炭化水素ガスを導入させるようにしている。
【0009】
しかし、上記のようにCO濃度が20〜25体積%になったキャリアガスを導入させて浸炭処理する場合、処理材1を浸炭処理するのに多くの時間を要するとという問題があった。
【0010】
上記のキャリアガスにおけるCO濃度を高めると、処理材1を浸炭処理する速度が向上されることが分かっており、近年、高CO濃度のキャリアガスを炉内に導入させることが検討されるようになった。
【0011】
しかし、高CO濃度のキャリアガスを得るのにはコストが高くつき、浸炭室13以外にも高CO濃度のキャリアガスを導入させて浸炭処理すると、ランニングコストが非常に高くつくという問題があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、処理材を浸炭処理するのに用いる連続式ガス浸炭炉における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものであり、特に、処理材を少なくとも加熱室、浸炭室、拡散室の順に導いて浸炭処理を行う連続式ガス浸炭炉において、高速で安定した浸炭処理が安価に行えるようすることを課題とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明における連続式ガス浸炭炉においては、上記のような課題を解決するため、処理材を少なくとも加熱室、浸炭室、拡散室の順に導いて浸炭処理を行う連続式ガス浸炭炉において、上記の加熱室と浸炭室との間及び浸炭室と拡散室との間にそれぞれ開閉部材を設け、処理材を通過させる際に、上記の開閉部材を開けるようにすると共に、上記の浸炭室に対して、加熱室及び拡散室よりも高CO濃度のキャリアガスを導入させるようにし、浸炭室と加熱室との間の開閉部材を開けた場合に、加熱室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させると共に、浸炭室と拡散室との間の開閉部材を開けた場合に、拡散室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させるようにしたのである。
【0014】
そして、この発明における連続式ガス浸炭炉のように、加熱室と浸炭室との間及び浸炭室と拡散室との間にそれぞれ開閉部材を設け、処理材を通過させる際にだけ開閉部材を開けるようにすると、高CO濃度のキャリアガスを導入している浸炭室に加熱室又は拡散室の低CO濃度のキャリアガスが侵入するのが抑制される。
【0015】
この結果、浸炭室内において高CO濃度のキャリアガスが維持され、この浸炭室内において処理材に対する浸炭が高速で行われるようになり、また高CO濃度のキャリアガスを供給する量も少なくてすみ、ランニングコストが低減されるようになる。
【0016】
ここで、浸炭室内に供給する上記の高CO濃度のキャリアガスとしては、処理材に対する浸炭速度を向上させるため、CO濃度が40〜60体積%になったキャリアガスを用いることが好ましい。
【0017】
また、上記のように浸炭室と加熱室との間の開閉部材を開けた場合に、加熱室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させると共に、浸炭室と拡散室との間の開閉部材を開けた場合に、拡散室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させるようにすると、高CO濃度のキャリアガスを導入させた浸炭室に、加熱室や拡散室に導入させたCO濃度の低いキャリアガスが浸炭室内に流入するのが抑制されると共に、浸炭室における高CO濃度のキャリアガスが加熱室や拡散室に流出するのが抑制される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態に係る連続式ガス浸炭炉を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る連続式ガス浸炭炉は下記の実施形態に示すものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。
【0019】
この実施形態における連続式ガス浸炭炉においても、図2に示すように、図1に示した従来の連続式ガス浸炭炉と同様に、処理材1を予備加熱させる予熱室11と、予備加熱された処理材1をさらに加熱させる加熱室12と、加熱された処理材1に炭素を付与して浸炭させる浸炭室13と、このように処理材1に付与された炭素を処理材1の内部に拡散させる拡散室14と、このように炭素が内部に拡散された処理材1の温度を下げる降温室15とを備えている。
【0020】
そして、この実施形態における連続式ガス浸炭炉においては、予熱室11と加熱室12との間、加熱室12と浸炭室13との間、浸炭室13と拡散室14との間及び拡散室14と降温室15との間にそれぞれ開閉部材18a,18b,18c,18dを設け、処理材1を通過させる際にだけ、それぞれの開閉部材18a,18b,18c,18dを開けるようにしている。なお、上記の各開閉部材18a,18b,18c,18dを閉じた場合における機密性を高めるため、各開閉部材18a,18b,18c,18dをクランプ装置(図示せず)によって押え付けるようにすることができる。
【0021】
また、この連続式ガス浸炭炉においては、加熱室12と浸炭室13と拡散室14と降温室15とにそれぞれキャリアガスを導入させるキャリアガス供給装置20a,20b,20c,20dを設けている。
【0022】
そして、加熱室12と拡散室14と降温室15には、それぞれのキャリアガス供給装置20a,20c,20dからCO濃度が20〜25体積%程度になったCO濃度の低いキャリアガスを導入させる一方、浸炭室13には、キャリアガス供給装置20bからCO濃度が40〜60体積%程度になった高CO濃度のキャリアガスを導入させると共に、LPG等の炭化水素ガスを導入させて浸炭室13におけるカーボンポテンシャル(C.P.)値を高めるようにしている。
【0023】
ここで、上記の各キャリアガス供給装置20a〜20dは、自らキャリアガスを発生させるものであっても、他の場所で発生させたキャリアガスを供給するだけのものであってもよい。
【0024】
また、上記の予熱室11、加熱室12、浸炭室13、拡散室14及び降温室15にそれぞれ循環ファン21a,21b,21c,21d,21eを設け、通常は各循環ファン21a〜21eを作動させて、各室11,12,13,14,15内におけるキャリアガスの状態を均一化させるようにしている。
【0025】
さらに、この連続式ガス浸炭炉においては、上記の予熱室11に燃焼装置22を備えた吸排装置23を設けている。
【0026】
ここで、この実施形態における連続式ガス浸炭炉を用いて処理材1を浸炭処理するにあたっては、先ず、予熱室11と加熱室12との間に設けた開閉部材18aを閉じた状態で、予熱室11の入口11aに設けた扉16を開けて、処理材1を送り装置17により予熱室11内に導いた後、上記の扉16を閉じて、この予熱室11において処理材1を間接加熱により予備加熱させるようにする。
【0027】
また、この連続式ガス浸炭炉において、上記のように予熱室11の入口11aに設けた扉16を開閉させた場合には、炉内の圧力が急激に変化する。このため、予熱室11の上部に設けた吸排装置23における燃焼装置22を作動させ、炉内圧力の変化を抑制するようにしている。
【0028】
そして、上記のように予熱室11内において処理材1を予備加熱させた後、予熱室11と加熱室12との間の開閉部材18aを開けて、この処理材1を送り装置17により加熱室12に導き、開閉部材18aを閉じて、この加熱室12内において処理材1をさらに間接加熱により加熱させるようにする。
【0029】
また、このように加熱室12内において処理材1を十分に加熱させた後、加熱室12と浸炭室13との間の開閉部材18bを開けて、この処理材1を送り装置17により浸炭室13内に導くようにする。
【0030】
ここで、上記のように加熱室12と浸炭室13との間の開閉部材18bを開けて、処理材1を浸炭室13内に導くにあたり、この実施形態においては、加熱室12に対してキャリアガス供給装置20aからキャリアガスを供給するのを停止させると共に、加熱室12と浸炭室13とにおける循環ファン21b,21cを停止させて、加熱室12に導入させたCO濃度の低いキャリアガスが浸炭室13内に流入するのを抑制している。
【0031】
そして、上記のようにして処理材1を浸炭室13内に導き、上記の開閉部材18bを閉じた後、上記のようにCO濃度が40〜60体積%程度の高CO濃度のキャリアガスと炭化水素ガスとが導入された浸炭室13内において、上記の処理材1を加熱させた状態で維持させ、この処理材1に炭素を付与して浸炭させるようにする。
【0032】
また、このように処理材1に炭素を付与してある程度浸炭させた後は、浸炭室13と拡散室14との間の開閉部材18cを開けて、この処理材1を送り装置17により拡散室14内に導くようにする。
【0033】
ここで、上記のように浸炭室13と拡散室14との間の開閉部材18cを開けて、処理材1を拡散室14内に導くにあたり、この実施形態においては、拡散室14に対してキャリアガス供給装置20cからキャリアガスを供給するのを停止させると共に、浸炭室13と拡散室14とにおける循環ファン21c,21dを停止させて、浸炭室13に導入させた高CO濃度のキャリアガスが拡散室14内に流入するのを抑制している。
【0034】
そして、上記のようにして処理材1を拡散室14内に導き、上記の開閉部材18cを閉じた後、この拡散室14内において、上記のように処理材1に付与された炭素をこの処理材1の内部に十分に拡散させて浸炭させるようにする。
【0035】
次いで、上記の拡散室14と降温室15との間に設けた開閉部材18dを開け、上記のように炭素が内部に十分に拡散されて浸炭された処理材1を送り装置17により降温室15内に導き、上記の開閉部材18dを閉じて、この降温室15において上記の処理材1の温度をある程度まで下げた後、この降温室15の出口15aに設けた扉19を開いて上記の処理材1を焼入室2内に導き、上記の扉19を閉じて、浸炭処理された処理材1をこの焼入室2において焼入れするようにしている。
【0036】
ここで、上記のように降温室15の出口15aに設けた扉19を開閉させた場合には、この焼入室2内の温度が急激に変化して、炉内圧力が急激に変化する。このため、焼入室2の上部に設けた排出装置33における燃焼装置32を作動させて、炉内圧力の変化を抑制するようにしている。
【0037】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における連続式ガス浸炭炉においては、加熱室と浸炭室との間及び浸炭室と拡散室との間にそれぞれ開閉部材を設け、処理材を通過させる際にだけ開閉部材を開けるようにして、上記の浸炭室に対して加熱室及び拡散室よりも高CO濃度のキャリアガスを導入させ、浸炭室と加熱室との間の開閉部材を開けた場合に、加熱室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させると共に、浸炭室と拡散室との間の開閉部材を開けた場合に、拡散室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させるようにしたため、加熱室又は拡散室から浸炭室に低CO濃度のキャリアガスが流入するのが抑制されるようになった。
【0038】
この結果、この発明における連続式ガス浸炭炉においては、浸炭室内において高CO濃度のキャリアガスが維持され、処理材が浸炭室において高速で浸炭されるようになると共に、高CO濃度のキャリアガスを供給する量も少なくてすみ、ランニングコストが低減されるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の連続式ガス浸炭炉を用いて処理材を浸炭処理する状態を示した概略説明図である。
【図2】この発明の一実施形態に係る連続式ガス浸炭炉を用いて処理材を浸炭処理する状態を示した概略説明図である。
【符号の説明】
1 処理材
11 予備加熱室
12 加熱室
13 浸炭室
14 拡散室
15 降温室
18a,18b,18c,18d 開閉部材
20a,20b,20c,20d キャリアガス供給装置
Claims (3)
- 処理材を少なくとも加熱室、浸炭室、拡散室の順に導いて浸炭処理を行う連続式ガス浸炭炉において、上記の加熱室と浸炭室との間及び浸炭室と拡散室との間に、それぞれ開閉部材を設け、処理材を通過させる際に、上記の開閉部材を開けるようにすると共に、上記の浸炭室に対して、加熱室及び拡散室よりも高CO濃度のキャリアガスを導入させるようにし、加熱室と浸炭室との間の開閉部材を開けた場合に、加熱室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させると共に、浸炭室と拡散室との間の開閉部材を開けた場合に、拡散室へのキャリアガスの導入を減少又は停止させることを特徴とする連続式ガス浸炭炉。
- 請求項1に記載した連続式ガス浸炭炉において、上記の浸炭室に、CO濃度が40〜60体積%になったキャリアガスを導入させることを特徴とする連続式ガス浸炭炉。
- 請求項1又は請求項2に記載した連続式ガス浸炭炉において、上記の加熱室、浸炭室、拡散室とにそれぞれ各室のキャリアガスを均一化させる循環ファンを設け、加熱室と浸炭室との間の開閉部材を開けた場合に、加熱室と浸炭室とに設けた循環ファンを停止させると共に、浸炭室と拡散室との間の開閉部材を開けた場合に、浸炭室と拡散室とに設けた循環ファンを停止させることを特徴とする連続式ガス浸炭炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003005286A JP4046616B2 (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 連続式ガス浸炭炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003005286A JP4046616B2 (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 連続式ガス浸炭炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004217976A JP2004217976A (ja) | 2004-08-05 |
JP4046616B2 true JP4046616B2 (ja) | 2008-02-13 |
Family
ID=32895975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003005286A Expired - Lifetime JP4046616B2 (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 連続式ガス浸炭炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4046616B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012530317A (ja) * | 2008-06-17 | 2012-11-29 | ディジゲイジ リミテッド | バーチャルビューを変更するシステム |
JP6773411B2 (ja) * | 2015-12-08 | 2020-10-21 | 日本エア・リキード合同会社 | 浸炭システム及び表面硬化鋼材の製造方法 |
-
2003
- 2003-01-14 JP JP2003005286A patent/JP4046616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004217976A (ja) | 2004-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH01127618A (ja) | 金属熱処理方法 | |
JPH08199331A (ja) | ガス浸炭方法及びその装置 | |
JP2011047039A (ja) | 工業炉における金属材料/金属ワークピースの熱処理用のプロセスガスを調製する方法および装置 | |
JP4046616B2 (ja) | 連続式ガス浸炭炉 | |
JPH064906B2 (ja) | 金属加工物の浸炭法 | |
JP2009179816A (ja) | 浸炭処理装置 | |
KR950001215B1 (ko) | 가스 침탄방법 및 그의 장치 | |
JP4956417B2 (ja) | 雰囲気熱処理装置及びその運転方法 | |
JP4092074B2 (ja) | 鉄鋼材料の真空浸炭方法 | |
US9540721B2 (en) | Method of carburizing | |
JP3460075B2 (ja) | 金属の浸炭方法 | |
WO2022107753A1 (ja) | 金属部材の処理方法及び処理装置 | |
JP6935326B2 (ja) | ガス浸炭方法 | |
JP5225634B2 (ja) | 熱処理方法及び熱処理設備 | |
JPH04107256A (ja) | 浸炭炉 | |
JPH0651904B2 (ja) | ガス浸炭方法 | |
FR2722212A1 (fr) | Procede et installation de traitement de cementation et de carbonitruration des aciers | |
JP6357042B2 (ja) | ガス軟窒化方法およびガス軟窒化装置 | |
JPH0645868B2 (ja) | 浸炭焼入方法 | |
JP4125626B2 (ja) | 浸炭処理装置 | |
JPS6250457A (ja) | 組成可変n↓2ガス浸炭処理法 | |
JP5615212B2 (ja) | 浸炭処理装置 | |
JPH03291368A (ja) | 真空浸炭方法及び真空浸炭炉 | |
KR940001345B1 (ko) | 철계금속의 열처리로 장치 | |
JPS585259B2 (ja) | ガス浸炭方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050728 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070426 |
|
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: 20071113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071120 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4046616 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: 20101130 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131130 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |