JPH01127660A - 表面硬化処理方法 - Google Patents
表面硬化処理方法Info
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- JPH01127660A JPH01127660A JP28418487A JP28418487A JPH01127660A JP H01127660 A JPH01127660 A JP H01127660A JP 28418487 A JP28418487 A JP 28418487A JP 28418487 A JP28418487 A JP 28418487A JP H01127660 A JPH01127660 A JP H01127660A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、表面硬化処理方法に係り、特に窒化処理後の
化合物層の硬さを著しく高くなるように改良した表面硬
化処理方法に関するものである。
化合物層の硬さを著しく高くなるように改良した表面硬
化処理方法に関するものである。
（従来の技術）
従来、例えば開閉器などの機構部品は、５２０Ｃなどの
炭素鋼や５ＮＣ８３６などの合金鋼を機械加工後、表面
硬化処理方法の１つである材料の表面層に窒素を拡散さ
せ１表面層を硬化させる窒化処理を施こして使用してい
た。
炭素鋼や５ＮＣ８３６などの合金鋼を機械加工後、表面
硬化処理方法の１つである材料の表面層に窒素を拡散さ
せ１表面層を硬化させる窒化処理を施こして使用してい
た。
しかし、これらの炭素鋼や合金鋼は、ＡＮが含有されて
おらず、Ｃｒ含有量も少ない（例えば上記した５２０Ｇ
テは０．３重量％以下、 ５ＮＣ８３６テは０．６０〜
１．００重量％）のため、窒化処理後の化合物層の硬さ
が低いという傾向を有する。
おらず、Ｃｒ含有量も少ない（例えば上記した５２０Ｇ
テは０．３重量％以下、 ５ＮＣ８３６テは０．６０〜
１．００重量％）のため、窒化処理後の化合物層の硬さ
が低いという傾向を有する。
第４図は、ＡＱ、 Ｃｒ、 Ｖ、 Ｍｎ、 Ｎｏ、 Ｓ
ｉ及びＮｉの各種金属元素の含有量（重量％）と窒化処
理後の化合物層の硬さとの関係（同一条件で窒化処理）
の−例を示す、 これらのうちＡＱとＣｒは、含有量０
．５重量％以上では他より硬さが高い（特にＡＱが高い
）という傾向がみられる。
ｉ及びＮｉの各種金属元素の含有量（重量％）と窒化処
理後の化合物層の硬さとの関係（同一条件で窒化処理）
の−例を示す、 これらのうちＡＱとＣｒは、含有量０
．５重量％以上では他より硬さが高い（特にＡＱが高い
）という傾向がみられる。
第５図は、ＡＱとＣｒの含有量（重量％）と窒化処理後
の化合物層の硬さとの関係（同一条件で窒化処理）の−
例を示す、Ｃｒを含有しない場合Ａｌ含有量が増加する
程硬さは増加し、ＡＩｌとＣｒを含有する場合ＡＱの含
有量が増加する程硬さが増加するという傾向がみられる
。
の化合物層の硬さとの関係（同一条件で窒化処理）の−
例を示す、Ｃｒを含有しない場合Ａｌ含有量が増加する
程硬さは増加し、ＡＩｌとＣｒを含有する場合ＡＱの含
有量が増加する程硬さが増加するという傾向がみられる
。
例えばＡＱとＣｒの含有量の総量が同じ２．０重量％の
場合、ＡＱｌ、５重量％とＣｒＯ、５重量％のときの硬
さは、Ａｌｏ、５重量％とＣｒ１．５重量％のときの硬
さより高く、ＡＱだけを２．０重量％含有するときと同
じである。
場合、ＡＱｌ、５重量％とＣｒＯ、５重量％のときの硬
さは、Ａｌｏ、５重量％とＣｒ１．５重量％のときの硬
さより高く、ＡＱだけを２．０重量％含有するときと同
じである。
第６図、は、ＡＱとＣｒの含有量（重量％）と窒化処理
後の窒化層の深さとの関係（同一条件で窒化処理）の−
例を示す、上記と同様にＣｒを含有しない場合ＡＱ含有
量が増加する程深さは減少し、 ＡＱとＣｒ含有しこれ
らの綿量が同じ場合には、Ｃｒの含有量が増加する程深
さは僅かではあるが増加する傾向がみられる。
後の窒化層の深さとの関係（同一条件で窒化処理）の−
例を示す、上記と同様にＣｒを含有しない場合ＡＱ含有
量が増加する程深さは減少し、 ＡＱとＣｒ含有しこれ
らの綿量が同じ場合には、Ｃｒの含有量が増加する程深
さは僅かではあるが増加する傾向がみられる。
例えばＡｌｌとＣｒの含有量の綿量が同じ２．０重量％
の場合、Ａｌｌ、５重量％とＣｒＯ，５重量％のときの
深さは、ＡＱｏ、５重量％とＣｒ１．５重量％のときの
深さより僅かではあるが浅い、 ＡＱだけを２．０重
量％含有するときよりは僅かではあるが深い。
の場合、Ａｌｌ、５重量％とＣｒＯ，５重量％のときの
深さは、ＡＱｏ、５重量％とＣｒ１．５重量％のときの
深さより僅かではあるが浅い、 ＡＱだけを２．０重
量％含有するときよりは僅かではあるが深い。
また、第７図は、硬さと耐摩耗度の関係の一例を示す、
純金属や焼なました炭素鋼（実線で示す）とある種の炭
素鋼（破線で示す）は、硬さに対する耐摩耗度の比率で
相異がみられるが、何れも硬さが高くなる程耐摩耗度が
大きくなり、それだけ耐摩耗性が向上している。
純金属や焼なました炭素鋼（実線で示す）とある種の炭
素鋼（破線で示す）は、硬さに対する耐摩耗度の比率で
相異がみられるが、何れも硬さが高くなる程耐摩耗度が
大きくなり、それだけ耐摩耗性が向上している。
したがって、上記したようにＡＱが含有されておらず、
Ｃｒ含有量も少ない炭素鋼または合金鋼では、窒化処理
後の化合物層の硬さが低くなると共に耐摩耗性は低下し
、摩耗寿命が低下するという傾向を示す、 ＡＱまた
はＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％以上の場合には、
窒化処理後の硬さは１図示したようにＡＱが含有されて
おらずＣｒ含有量も少ない炭素鋼または合金鋼に比べ著
しく硬さが高くなる。そこで、耐摩耗性が大きく向上し
、摩耗寿命も向上する傾向がある。
Ｃｒ含有量も少ない炭素鋼または合金鋼では、窒化処理
後の化合物層の硬さが低くなると共に耐摩耗性は低下し
、摩耗寿命が低下するという傾向を示す、 ＡＱまた
はＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％以上の場合には、
窒化処理後の硬さは１図示したようにＡＱが含有されて
おらずＣｒ含有量も少ない炭素鋼または合金鋼に比べ著
しく硬さが高くなる。そこで、耐摩耗性が大きく向上し
、摩耗寿命も向上する傾向がある。
また、Ｃｒを含有する場合には、僅かではあるが窒化層
が深くなる（窒化層も母材に比べ硬さは高い）ため、母
材まで摩耗するまでの時間が長くなり、同様に摩耗寿命
が向上する傾向を有することになる。
が深くなる（窒化層も母材に比べ硬さは高い）ため、母
材まで摩耗するまでの時間が長くなり、同様に摩耗寿命
が向上する傾向を有することになる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、一般に、ＡＱ含有量だけが高い材料は市
販されておらず、また、Ａ２とＣｒの含有量の高い材料
は素材が高価なため、機器の製造コストを高騰させる欠
点がある。
販されておらず、また、Ａ２とＣｒの含有量の高い材料
は素材が高価なため、機器の製造コストを高騰させる欠
点がある。
そこで、本発明の目的は、 ＡＱが含有されておらずか
つＣｒ含有量も少ない炭素鋼や合金鋼でも、耐摩耗性、
摩耗寿命を大きく向上させることが可能な表面硬化処理
方法を提供することにある。
つＣｒ含有量も少ない炭素鋼や合金鋼でも、耐摩耗性、
摩耗寿命を大きく向上させることが可能な表面硬化処理
方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
ＡｌまたはＡｆＡｌとＣｒの含有量が１．５重量％未満
の炭素鋼または合金鋼の表面に、１．５重量％以上のＡ
ＭまたはＡＱとＣｒを含有する合金層を形成し、この後
窒化処理を施こすことにより、Ａ４またはＡ４とＣｒの
含有量が１．５重量％未満の炭素鋼または合金鋼に窒化
処理を施こした場合に比較して、硬さを著しく高く耐摩
耗性、摩耗寿命を大幅に向上させるようにしたものであ
る。
ＡｌまたはＡｆＡｌとＣｒの含有量が１．５重量％未満
の炭素鋼または合金鋼の表面に、１．５重量％以上のＡ
ＭまたはＡＱとＣｒを含有する合金層を形成し、この後
窒化処理を施こすことにより、Ａ４またはＡ４とＣｒの
含有量が１．５重量％未満の炭素鋼または合金鋼に窒化
処理を施こした場合に比較して、硬さを著しく高く耐摩
耗性、摩耗寿命を大幅に向上させるようにしたものであ
る。
（実施例）
以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。ま
ず、第１図に示すようにＡＱまたはＡＱとＣｒの含有量
が１．５重量％未満の炭素鋼または合金鋼（以下、基材
という）１の表面に、ＡｉまたはＡＱとＣｒの粉末２を
合金層のＡＭまたはＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％
以上となるような量だけ置き、 この表面に発振器３か
ら発振され集光レンズ４で集束された高エネルギー密度
を有するレーザ光５を照射し、基材１の表面およびＡｌ
またはＡＱとＣｒの粉末２を溶融させ、第２図に示すよ
うに１．５重量％以上のＡ２またはＡＱとＣｒを含有す
る合金層６を形成する。
ず、第１図に示すようにＡＱまたはＡＱとＣｒの含有量
が１．５重量％未満の炭素鋼または合金鋼（以下、基材
という）１の表面に、ＡｉまたはＡＱとＣｒの粉末２を
合金層のＡＭまたはＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％
以上となるような量だけ置き、 この表面に発振器３か
ら発振され集光レンズ４で集束された高エネルギー密度
を有するレーザ光５を照射し、基材１の表面およびＡｌ
またはＡＱとＣｒの粉末２を溶融させ、第２図に示すよ
うに１．５重量％以上のＡ２またはＡＱとＣｒを含有す
る合金層６を形成する。
なお、この合金層６の形成において、レーザ光５または
基材１を図示しない適宜の移動装置により移動させるこ
とにより、広い領域にわたって合金層６を形成すること
ができる。
基材１を図示しない適宜の移動装置により移動させるこ
とにより、広い領域にわたって合金層６を形成すること
ができる。
以上のようにしてＡＱまたはＡｌ１とＣｒの含有量が１
．５重量％以上の合金層６を形成した後、窒化処理を施
こし第３図に示すように化合物層７と窒化層８を形成す
る。
．５重量％以上の合金層６を形成した後、窒化処理を施
こし第３図に示すように化合物層７と窒化層８を形成す
る。
これにより、ＡＱまたはＡＭとＣｒの含有量が１．５重
量％未満の基材１に窒化処理したものに比べ、化合物層
７の硬さを著しく高くすると共に窒化層８を僅かではあ
るが深くすることができる。
量％未満の基材１に窒化処理したものに比べ、化合物層
７の硬さを著しく高くすると共に窒化層８を僅かではあ
るが深くすることができる。
一般に、窒化処理による化合物の硬さは、Ｆｅ窒化物よ
り硬さの高いＡＩｌ窒化物が形成されることにより、高
くなるものと考えられている。
り硬さの高いＡＩｌ窒化物が形成されることにより、高
くなるものと考えられている。
なお、上記した実施例においては、合金層６゜化合物層
７及び窒化層８を別工程で形成したが、Ｎ２ガス雰囲気
中で高エネルギー密度を有するレーザ光を、ＡＮまたは
ＡＡｌとＣｒの含有量が１．５重量％以上となるような
量のＡＱまたはＡｉ２とＣｒの粉末２を置いた基材１上
に照射すれば、合金層６．化合物層７及び窒化層８を同
時に形成することができる。
７及び窒化層８を別工程で形成したが、Ｎ２ガス雰囲気
中で高エネルギー密度を有するレーザ光を、ＡＮまたは
ＡＡｌとＣｒの含有量が１．５重量％以上となるような
量のＡＱまたはＡｉ２とＣｒの粉末２を置いた基材１上
に照射すれば、合金層６．化合物層７及び窒化層８を同
時に形成することができる。
また、上記した５ＮＣ８３６などのようにＣｒを少量含
有している材料では、基材１上にＡＩｌの粉末２を合金
層のＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％以上となるよう
な量だけ置き、上記した実施例と同様に高エネルギー密
度を有するレーザ光を照射して合金層６を形成するよう
にしてもよい、さらに、ＡｎまたはＣｒの粉末２の代り
に板状のＡＱやＣｒ材を用いてもよく、ＡＱとＣｒを１
．５重量％以上含有する他の材料（例えばアルミニウム
クロムモリブデンなど）を用い、上記した実施例と同様
に高エネルギー密度を有するレーザ光を照射して金属肉
盛することにより、合金層６を形成するようにしてもよ
く、窒化処理の方法としてはガス窒化法または液体窒化
法の何れを用いてもよい。
有している材料では、基材１上にＡＩｌの粉末２を合金
層のＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％以上となるよう
な量だけ置き、上記した実施例と同様に高エネルギー密
度を有するレーザ光を照射して合金層６を形成するよう
にしてもよい、さらに、ＡｎまたはＣｒの粉末２の代り
に板状のＡＱやＣｒ材を用いてもよく、ＡＱとＣｒを１
．５重量％以上含有する他の材料（例えばアルミニウム
クロムモリブデンなど）を用い、上記した実施例と同様
に高エネルギー密度を有するレーザ光を照射して金属肉
盛することにより、合金層６を形成するようにしてもよ
く、窒化処理の方法としてはガス窒化法または液体窒化
法の何れを用いてもよい。
本発明は、以上のように構成されているから、ＡＱまた
はＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％未満の炭素鋼また
は合金鋼でも化合物層の硬さを著しく高くすることがで
き、Ｃｒを含有する場合には窒化層を僅かではあるが深
くすることができる。化合物層の硬さが著しく高くなる
ことにより、耐摩耗性が大きく向上し、これにつれて摩
耗寿命が向上する。
はＡＱとＣｒの含有量が１．５重量％未満の炭素鋼また
は合金鋼でも化合物層の硬さを著しく高くすることがで
き、Ｃｒを含有する場合には窒化層を僅かではあるが深
くすることができる。化合物層の硬さが著しく高くなる
ことにより、耐摩耗性が大きく向上し、これにつれて摩
耗寿命が向上する。
また、窒化層が僅かではあるが深くなることにより、母
材まで摩耗する時間が長くなり、同様に摩耗寿命が向上
する。したがって、これらのことから例えば開閉器など
の機構部品の保守点検期間が延長でき、メンテナンスフ
リー化も可能となる。
材まで摩耗する時間が長くなり、同様に摩耗寿命が向上
する。したがって、これらのことから例えば開閉器など
の機構部品の保守点検期間が延長でき、メンテナンスフ
リー化も可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本発
明により形成された合金層を示す断面図、第３図は本発
明により形成された化合物層と窒化層を示す断面図、第
４図は各種金属元素の含有量と窒化処理後の化合物層の
硬さとの関係を示す線図、第５図はＡＱとＣｒの含有量
と窒化処理後の化合物層の硬さとの関係を示す線図、第
６図はＡＱとＣｒの含有量と窒化処理後の窒化層の深さ
との関係を示す線図、第７図は硬さと耐摩耗度との関係
を示す線図である。 １・・・炭素鋼または合金鋼 ２・・・粉末５・・・
レーザ光 ６・・・合金層７・・・化合物層
８・・・窒化層代理人 弁理士 猪股祥晃（ほか１
名）第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 ノ史Ｊ：！Ｈｖ
明により形成された合金層を示す断面図、第３図は本発
明により形成された化合物層と窒化層を示す断面図、第
４図は各種金属元素の含有量と窒化処理後の化合物層の
硬さとの関係を示す線図、第５図はＡＱとＣｒの含有量
と窒化処理後の化合物層の硬さとの関係を示す線図、第
６図はＡＱとＣｒの含有量と窒化処理後の窒化層の深さ
との関係を示す線図、第７図は硬さと耐摩耗度との関係
を示す線図である。 １・・・炭素鋼または合金鋼 ２・・・粉末５・・・
レーザ光 ６・・・合金層７・・・化合物層
８・・・窒化層代理人 弁理士 猪股祥晃（ほか１
名）第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 ノ史Ｊ：！Ｈｖ
Claims (1)
- ＡｌまたはＡｌとＣｒの含有量が１．５重量％未満の炭
素鋼または合金鋼の表面に、１．５重量％以上のＡｌま
たはＡｌとＣｒを含有する合金層を形成し、この後窒化
処理を施こすことを特徴とする表面硬化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28418487A JPH01127660A (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 表面硬化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28418487A JPH01127660A (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 表面硬化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01127660A true JPH01127660A (ja) | 1989-05-19 |
Family
ID=17675263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28418487A Pending JPH01127660A (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 表面硬化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01127660A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014051740A (ja) * | 2008-10-22 | 2014-03-20 | Rohm Co Ltd | 積層構造体 |
| CN110029344A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-19 | 成都航空职业技术学院 | 一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法 |
-
1987
- 1987-11-12 JP JP28418487A patent/JPH01127660A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014051740A (ja) * | 2008-10-22 | 2014-03-20 | Rohm Co Ltd | 積層構造体 |
| CN110029344A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-19 | 成都航空职业技术学院 | 一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法 |
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