JP6013940B2 - 油焼き入れ熱処理炉用トレーの製造方法および浸炭処理方法 - Google Patents
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Description
前記C/Cコンポジットよりなる炭素材料では、気孔半径1μm以上の累積気孔容積が40mm3/g以下となっていれば、オイルの浸み込み量が飛躍的に少なくなる。また、このC/Cコンポジットよりなる炭素材料からなることで、被処理物の品質への影響を防ぐことが出来る。更に、重量や熱容量を低く抑えることができる。
C/C製トレーは金属製トレーに比べて高温強度や耐熱衝撃性が高く、高温熱処理においても、変形や亀裂の発生が少ない。また、高温強度が高く軽量設計が可能なため、熱容量を小さく抑えられ、消費電力が少ない利点もある。
C/Cコンポジットは、元来ポーラスな材料であり、含浸による累積気孔容積の縮小の効果が大きい。
C/Cコンポジットよりなる炭素材料からなることで、かさ密度を容易に1.8g/cm3以下とすることができ、軽量に構成することが容易である。
浸炭処理により、金属やシリコンは耐熱衝撃性が低下し、焼入れ時に割れが生じる恐れがあるが、C/Cコンポジットよりなる炭素材料からなることで、浸炭されても脆化が進行しないため、耐熱衝撃性の低下を防ぐことができる。
尚、用いられる熱処理炉としては、800〜1000℃程度で用いられる炉であることが望ましい。
東洋炭素(株)CX−761(PAN系炭素繊維を使用し、フェノール樹脂を添加し、プレス成形した後、緻密化のためピッチ含浸、焼成を3回繰り返すことにより、かさ密度1.63Mg/m3、気孔半径1μm以上の累積気孔容積が55mm3/gであるC/C材)の厚み5mmの板材を組み合せ、トレー形状に加工してトレー前駆体とした。このトレー前駆体に、比重1.16のフェノール樹脂(住友ベークライト製)を大気圧下で1回含浸、焼成することにより、かさ密度1.68Mg/m3、気孔半径1μm以上の累積気孔容積が30mm3/gの油焼き入れ熱処理炉用トレー(以下、単に熱処理炉用トレーと称することがある)を得た。
実施例1と同様のトレー前駆体に、比重1.16のフェノール樹脂(住友ベークライト製)に減圧浸漬後、0.5MPaで1回加圧含浸、焼成することにより、熱処理炉用トレーを得た。
実施例1と同様のトレー前駆体を真空炉内に配置し、1100℃まで昇温した後、CH4ガスを10(l/min)の流速で流しながら、圧力を10Torrにコントロールしつつ100時間保持して、熱分解炭素をCVI処理により含浸させることにより、熱処理炉用トレーを得た。
実施例1のトレー前駆体をそのまま熱処理炉用トレーとして用いた。
実施例1のトレー前駆体に、比重1.03のフェノール樹脂(住友ベークライト製)を大気圧下で1回含浸、焼成することにより熱処理炉用トレーを得た。
上記実施例1〜3及び比較例1,2で示した熱処理炉用トレーのかさ密度と累積気孔容積(気孔半径1μm未満の累積気孔容積と気孔半径1μm以上の累積気孔容積)とを調べたので、それらの結果を表1及び図1に示す。
上記実施例1〜3及び比較例1,2で示した熱処理炉用トレーのオイル浸み込み量を調べたので、その結果を上記表1及び図2に示す。尚、実験は下記のようにして行った。
上記実施例1〜3及び比較例1,2で示した熱処理炉用トレーを予め重量測定し、それぞれ120℃の油中に、大気圧下で1時間浸漬した後に30分静置して浸漬後の重量測定を行った。増加した重量を表面積で除して、体積当たりの油の浸透量を算出した。
Claims (6)
- 被処理物を載置した状態で該被処理物の油焼入れが可能なトレーの製造方法であって、C/Cコンポジットに熱硬化性樹脂を含浸させて焼成するかまたは熱分解炭素を含浸させる工程を含み、前記工程後のC/Cコンポジットでは、気孔半径1μm以上の累積気孔容積が40mm3/g以下となっていることを特徴とする油焼き入れ熱処理炉用トレーの製造方法。
- 前記工程後のC/Cコンポジットでは、全体の累積細孔容積が66mm 3 /g以下となっている、請求項1に記載の油焼き入れ熱処理炉用トレーの製造方法。
- 前記工程は、C/Cコンポジットに熱硬化性樹脂を含浸させて焼成する工程である、請求項1又は2に記載の油焼き入れ熱処理炉用トレーの製造方法。
- 前記C/Cコンポジットは、含浸前の原材料の累積気孔容積が70mm3/g以上である、請求項3に記載の油焼き入れ熱処理炉用トレーの製造方法。
- 前記工程後のC/Cコンポジットは、かさ密度が1.8g/cm3以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の油焼き入れ熱処理炉用トレーの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法により得られた油焼き入れ熱処理炉用トレーを用いることを特徴とする浸炭処理方法。
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