JP7177592B2 - 低圧浸炭窒化法及び低圧浸炭窒化炉 - Google Patents
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Description
全体として70分の工程H 及び工程PH、
(夫々128 秒、60秒、56秒及び55秒の)4つの浸炭工程CIと(夫々185 秒、302 秒、420 秒及び60秒の)4つの拡散工程DIとを交互に行う段階PI、
(夫々394 秒、424 秒及び402 秒の)3つの窒化工程NII と(夫々93秒、120 秒、130 秒、180 秒、227 秒及び120 秒の)6つの拡散工程DII と(夫々54秒の)3つの浸炭工程CII とを交互に行う段階PII 、並びに
(夫々300 秒の)3つの窒化工程NIIIと(夫々120 秒、120 秒及び862 秒の)3つの拡散工程DIIIとを交互に行う段階PIII
の工程を有した。
Claims (13)
- チャンバ内に配置される鋼部分を浸炭窒化する方法であって、
複数の第1の工程及び複数の第2の工程を有し、
前記第1の工程中のみ浸炭ガスを前記チャンバに注入し、前記第2の工程中のみ窒化ガスを前記チャンバに注入し、
前記第2の工程の少なくとも1つを前記第1の工程の2つの間に行い、
前記第2の工程の少なくとも1つを前記複数の第1の工程の後に行い、
前記第1の工程の2つの少なくとも一部の間における前記チャンバ内の圧力を第1の値に維持し、前記第1の工程の2つの間に行う前記第2の工程の少なくとも一部の間及び前記複数の第1の工程の後に行う前記第2の工程の少なくとも一部の間における前記チャンバ内の圧力を、前記第1の値より大きい第2の値に維持し、
複数の第3の工程を更に有し、
各第3の工程を前記第1の工程の2つの間、前記第2の工程の2つの間、又は前記第1の工程の1つと前記第2の工程の1つとの間に行い、
各第3の工程中に中性ガスを前記チャンバに注入し、
前記第2の工程の1つの直前に、前記第3の工程の少なくとも1つを行い、
前記第2の工程の開始前の前記第3の工程中に、圧力を前記第1の値から前記第2の値に上昇させるか、又は、前記第3の工程の終了まで圧力を前記第1の値に維持して、前記第2の工程の開始後に前記第1の値から前記第2の値に上昇させることを特徴とする方法。 - 前記第1の値は、0.1 hPa ~20 hPaの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の値は、0.1 hPa ~10 hPaの範囲内であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記第2の値は、10 hPa~250 hPa の範囲内であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の値は、30 hPa~150 hPa の範囲内であることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記浸炭ガスはプロパン又はアセチレンであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記窒化ガスはアンモニアであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。
- 第1、第2及び第3の連続的な段階を更に有し、
前記第1の段階では、第1の工程を第3の工程と交互に行うことのみが実行され、
前記第2の段階では、第2の工程、第3の工程、第1の工程及び第3の工程を連続的に有するサイクルが連続的に繰り返され、
前記第3の段階では、第2の工程を第3の工程と交互に行うことのみが実行されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記鋼部分を実質的に一定の温度レベルに維持することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記温度レベルは、800 ℃~1,050 ℃の範囲内であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記温度レベルは900 ℃より高いことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 鋼部分をチャンバ内で受けるように構成されている浸炭窒化炉であって、
ガス導入部、ガス抽出部及び制御部を備えており、
該制御部は、複数の第1の工程及び複数の第2の工程中に、前記第1の工程中のみ浸炭ガスを前記チャンバに導入して、前記第2の工程中のみ窒化ガスを前記チャンバに導入するために前記ガス導入部及び前記ガス抽出部を制御することが可能であり、
前記第2の工程の少なくとも1つを前記第1の工程の2つの間に行い、
前記第2の工程の少なくとも1つを前記複数の第1の工程の後に行い、
前記制御部は、前記第1の工程の2つの少なくとも一部の間における前記チャンバ内の圧力を第1の値に維持して、前記第1の工程の2つの間に行われる前記第2の工程の少なくとも一部の間及び前記複数の第1の工程の後に行われる前記第2の工程の少なくとも一部の間における前記チャンバ内の圧力を前記第1の値より大きい第2の値に維持することが可能であり、
複数の第3の工程を前記第1の工程の2つの間、前記第2の工程の2つの間、又は前記第1の工程の1つと前記第2の工程の1つとの間に夫々行い、
前記制御部は、各第3の工程中に中性ガスを前記チャンバに注入するために前記ガス導入部及び前記ガス抽出部を制御することが可能であり、
前記第2の工程の1つの直前に、前記第3の工程の少なくとも1つを行い、
前記制御部は、前記第2の工程の開始前の前記第3の工程中に、圧力を前記第1の値から前記第2の値に上昇させるか、又は、前記第3の工程の終了まで圧力を前記第1の値に維持して、前記第2の工程の開始後に前記第1の値から前記第2の値に上昇させることが可能であることを特徴とする浸炭窒化炉。 - 加熱素子を更に備えており、
前記制御部は、鋼部分を実質的に一定の温度レベルに維持するために前記加熱素子を制御することが可能であることを特徴とする請求項12に記載の浸炭窒化炉。
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