JPH02270958A - ２段浸硫窒化処理法とその浸硫窒化処理物 - Google Patents
２段浸硫窒化処理法とその浸硫窒化処理物Info
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- JPH02270958A JPH02270958A JP9242489A JP9242489A JPH02270958A JP H02270958 A JPH02270958 A JP H02270958A JP 9242489 A JP9242489 A JP 9242489A JP 9242489 A JP9242489 A JP 9242489A JP H02270958 A JPH02270958 A JP H02270958A
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 24
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は２段漫硫窒化処理方法とその浸流窒化処理物に
関する７ （従来の技術） 従来から鉄系製品の表面に耐焼付性、耐摩耗性を与える
ために、硫化物と窒化物を得る方法として浸硫窒化処理
があり、実用的には塩浴法、ガス法（例えば特開昭６０
−３９１５５号公報）や。
関する７ （従来の技術） 従来から鉄系製品の表面に耐焼付性、耐摩耗性を与える
ために、硫化物と窒化物を得る方法として浸硫窒化処理
があり、実用的には塩浴法、ガス法（例えば特開昭６０
−３９１５５号公報）や。
イオン表面処理法（例えば特開昭５５−４１９４０号公
報）が公知となっている２ このうち特開昭６０−３９１５５は無害な原料であるｒ
＆’（ヒアンモニウムを使用し、アンモニアガスを併用
するものであり、特開昭５５−４１９４０は被処理物の
表面にイオン工学的処理によって窒化と浸硫を同時に施
す方法である６ そして本発明と関係のあるガス浸硫窒化処理法は５００
℃〜６００℃に加熱された炉内に、硫化水素ガスおよび
アンモニアガスを含む不活性ガスまたは浸炭性キャリア
ガスを導入し、表面に７−１ｇ窒化層を得るようにした
ものである。
報）が公知となっている２ このうち特開昭６０−３９１５５は無害な原料であるｒ
＆’（ヒアンモニウムを使用し、アンモニアガスを併用
するものであり、特開昭５５−４１９４０は被処理物の
表面にイオン工学的処理によって窒化と浸硫を同時に施
す方法である６ そして本発明と関係のあるガス浸硫窒化処理法は５００
℃〜６００℃に加熱された炉内に、硫化水素ガスおよび
アンモニアガスを含む不活性ガスまたは浸炭性キャリア
ガスを導入し、表面に７−１ｇ窒化層を得るようにした
ものである。
（発明が解決しようとする課題）
上記のような従来法では硫化水素ガスとアンモニアガス
を同時に搬入しているため、ガス窒化またはガス軟窒化
で得られる化合物層に比べて極めて薄い化合物の層しか
得られない、 すなわち第５図に示すように硫化水素ガス流量比率を０
から上げてゆくと同じ処理温度・時間において１ヒ合物
層の厚さが薄くなり、ある流量比率以上になると、化合
物層が得られなくなる７つまり窒ｆヒ物は硫黄を硫化物
は窒素を固溶しないために、鉄系部品の表面に硫化物が
生成されると、もはや窒素が拡散しなくなり、化合物が
得られにくくなる２ このように従来法では硫化水素ガス流量比率を高くする
と２窒化物層が得られなくなり、硫化水素ガス流量比率
を低くすると、窒化化合物層は得られるが、表面に充分
な硫化糊層が得られないと云う問題がある７つまり安定
な浸硫窒化化合物層が得られず、また従来法では厚い化
合物層を得るためにはＰＩＪ！！埋時間が長時間るなど
の欠点があった、しかしながら第５図で示したように硫
化水素ガス流星比率と得られた化合物層との関係は硫化
４く素ガス流量比率が高くなると厚さが薄くなることが
分かり、これを組織図およびＸ線マイクロ元素分析する
と第３図および第４図のようになる。
を同時に搬入しているため、ガス窒化またはガス軟窒化
で得られる化合物層に比べて極めて薄い化合物の層しか
得られない、 すなわち第５図に示すように硫化水素ガス流量比率を０
から上げてゆくと同じ処理温度・時間において１ヒ合物
層の厚さが薄くなり、ある流量比率以上になると、化合
物層が得られなくなる７つまり窒ｆヒ物は硫黄を硫化物
は窒素を固溶しないために、鉄系部品の表面に硫化物が
生成されると、もはや窒素が拡散しなくなり、化合物が
得られにくくなる２ このように従来法では硫化水素ガス流量比率を高くする
と２窒化物層が得られなくなり、硫化水素ガス流量比率
を低くすると、窒化化合物層は得られるが、表面に充分
な硫化糊層が得られないと云う問題がある７つまり安定
な浸硫窒化化合物層が得られず、また従来法では厚い化
合物層を得るためにはＰＩＪ！！埋時間が長時間るなど
の欠点があった、しかしながら第５図で示したように硫
化水素ガス流星比率と得られた化合物層との関係は硫化
４く素ガス流量比率が高くなると厚さが薄くなることが
分かり、これを組織図およびＸ線マイクロ元素分析する
と第３図および第４図のようになる。
これによると硫黄は窒化化合物層の最表面にある多孔質
層のみに存在する。この多孔質層はε−Ｆｅ２Ｎ〜ε−
Ｆｅ、Ｎと硫化物層で、その下の緻密な化合物層はγ′
−ＦｅａＮである。したがってこのγ’ ＦｅａＮに
は硫化物は存在しない。すなわち、硫化物は最表面の窒
化化合物の多孔質層に生成することが分かった。
層のみに存在する。この多孔質層はε−Ｆｅ２Ｎ〜ε−
Ｆｅ、Ｎと硫化物層で、その下の緻密な化合物層はγ′
−ＦｅａＮである。したがってこのγ’ ＦｅａＮに
は硫化物は存在しない。すなわち、硫化物は最表面の窒
化化合物の多孔質層に生成することが分かった。
本発明はこれに鑑み鉄系部品の表面に安定した浸硫窒化
層を生成させ、耐焼付性と耐摩耗性を向上させること３
可能とした２段浸硫窒化処理法およびその浸硫窒化処理
物を提供することを目的としてなされたものである。
層を生成させ、耐焼付性と耐摩耗性を向上させること３
可能とした２段浸硫窒化処理法およびその浸硫窒化処理
物を提供することを目的としてなされたものである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため本発明の請求項１は５００℃〜
６００℃に加熱された炉内に、不活性ガスまたは浸炭性
キャリアガス等で搬送される硫化水素とアンモニアの混
合ガスを導入し、鉄系製品表面に浸硫窒化層を生成させ
る処理法において、最初の１段目処理は硫化水素ガス流
量比率を低くして主に窒化化合物層を生成させ、その後
の２段目処理は流化水素ガス比率を１段目より高くして
主に硫化化合物層を表面に生成させることを特徴とする
請求項２は請求項１により生成された浸硫窒化処理物を
特徴とする。
６００℃に加熱された炉内に、不活性ガスまたは浸炭性
キャリアガス等で搬送される硫化水素とアンモニアの混
合ガスを導入し、鉄系製品表面に浸硫窒化層を生成させ
る処理法において、最初の１段目処理は硫化水素ガス流
量比率を低くして主に窒化化合物層を生成させ、その後
の２段目処理は流化水素ガス比率を１段目より高くして
主に硫化化合物層を表面に生成させることを特徴とする
請求項２は請求項１により生成された浸硫窒化処理物を
特徴とする。
（実施例）
本発明にかかる請求項１は５００℃〜６００℃に加熱さ
れた炉内に、不活性ガスまたは浸炭性キャリアガス等で
搬送される硫化水素とアンモニアの混合ガスを導入し、
鉄系製品表面に浸硫窒化層を生成させる処理法において
、最初の１段目処理は硫化水素ガス流量比率を０〜０．
１％と低くして主に窒化化合物層を生成させ、その後の
２段目処理は流化水素ガス比率を１段目より高い０．０
１〜５％として主に硫化化合物層を表面に生成させる処
理法であって、浸＠窒化処理を炉内硫化水素ガス濃度を
２段階にコントロールして安定した化合物を得るように
した処理方法である。
れた炉内に、不活性ガスまたは浸炭性キャリアガス等で
搬送される硫化水素とアンモニアの混合ガスを導入し、
鉄系製品表面に浸硫窒化層を生成させる処理法において
、最初の１段目処理は硫化水素ガス流量比率を０〜０．
１％と低くして主に窒化化合物層を生成させ、その後の
２段目処理は流化水素ガス比率を１段目より高い０．０
１〜５％として主に硫化化合物層を表面に生成させる処
理法であって、浸＠窒化処理を炉内硫化水素ガス濃度を
２段階にコントロールして安定した化合物を得るように
した処理方法である。
このような処理により鉄系製品の表面にまず窒化化合物
層を生成させ、この窒化化合物のうち、表面はε−Ｆｅ
２Ｎ〜ε−Ｆｅ、Ｎ化合物である多孔質物質であり、そ
の下に緻密なγ′Ｆ ｅ ａＮ化合物層が得られる。そ
してこの表面の多孔質層に硫化化合物層を生成させると
浸硫窒化層が得られるのである。
層を生成させ、この窒化化合物のうち、表面はε−Ｆｅ
２Ｎ〜ε−Ｆｅ、Ｎ化合物である多孔質物質であり、そ
の下に緻密なγ′Ｆ ｅ ａＮ化合物層が得られる。そ
してこの表面の多孔質層に硫化化合物層を生成させると
浸硫窒化層が得られるのである。
その実施例の一つを表１に示す。
表１
（ｔｊｆ：来演は２段目無し）
上の表によれば本発明法の１段目処理は従来法に比較し
て処理時間が著しく短縮され、２段目処理の時間を加え
ても実施ＮＯによっては処理時間が少なくて済む場合も
あり、全体的に見れば処理時間が短縮されることは明ら
かである。
て処理時間が著しく短縮され、２段目処理の時間を加え
ても実施ＮＯによっては処理時間が少なくて済む場合も
あり、全体的に見れば処理時間が短縮されることは明ら
かである。
第１図および第２図は本発明の実８Ｉ１例の１つの顕微
鏡写真とＸＬｉ、分析結果を示す。
鏡写真とＸＬｉ、分析結果を示す。
請求項２はこの請求項】により得られた浸硫窒化処理物
である。
である。
（発明の効果）
本発明は以上説明したように２段の処理を行っても処理
時間を従来よりも長くすることなく、しかも安定した浸
硫窒化化合物層が得られるから極めて優れた効果を奏す
ることができる。
時間を従来よりも長くすることなく、しかも安定した浸
硫窒化化合物層が得られるから極めて優れた効果を奏す
ることができる。
第１図および第２図は本発明における被処理材の金属組
織を示す図面に代わる写真であり、第１図は顕微鏡写真
、第２図はＸ線マイクロ分析線図、第３図および第４
［］は従来法による被処理材の金属組織を示す図面に代
わる写真で、第３図はｍは鏡写真、第４図はＸ線マイク
ロ分析線図、第５図は従来のガス浸硫窒化処理における
硫化水素ガス流址比串と生成化合物層厚さの関係を示す
基礎データのグラフである。 出願人 株式会社小松製作所
織を示す図面に代わる写真であり、第１図は顕微鏡写真
、第２図はＸ線マイクロ分析線図、第３図および第４
［］は従来法による被処理材の金属組織を示す図面に代
わる写真で、第３図はｍは鏡写真、第４図はＸ線マイク
ロ分析線図、第５図は従来のガス浸硫窒化処理における
硫化水素ガス流址比串と生成化合物層厚さの関係を示す
基礎データのグラフである。 出願人 株式会社小松製作所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）５００℃〜６００℃に加熱された炉内に、不活性ガ
スまたは浸炭性キャリアガス等で搬送される硫化水素と
アンモニアの混合ガスを導入し、鉄系製品表面に浸硫窒
化層を生成させる処理法において、最初の１段目処理は
硫化水素ガス流量比率を低くして主に窒化化合物層を生
成させ、その後の２段目処理は流化水素ガス比率を１段
目より高くして主に硫化化合物層を表面に生成させるこ
とを特徴とする２段浸硫窒化処理法。 ２）最初の１段目処理で生成された窒化化合物層と、そ
の次ぎの２段目処理で表面に生成された硫化化合物層と
を備えてなる請求項１記載の浸硫窒化処理物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242489A JPH02270958A (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | ２段浸硫窒化処理法とその浸硫窒化処理物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9242489A JPH02270958A (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | ２段浸硫窒化処理法とその浸硫窒化処理物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270958A true JPH02270958A (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=14054048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9242489A Pending JPH02270958A (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | ２段浸硫窒化処理法とその浸硫窒化処理物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02270958A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228557A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-08-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 摺動部材及びそのガス浸硫・窒化方法 |
| JP2001316795A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Hitachi Metals Ltd | 温熱間加工用工具およびそのガス浸硫窒化処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541940A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-25 | Hitachi Ltd | Ion sulphurizing and nitriding method |
| JPS5690972A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-23 | Hitachi Ltd | Production of high strength steel |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP9242489A patent/JPH02270958A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541940A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-25 | Hitachi Ltd | Ion sulphurizing and nitriding method |
| JPS5690972A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-23 | Hitachi Ltd | Production of high strength steel |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04228557A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-08-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 摺動部材及びそのガス浸硫・窒化方法 |
| JP2001316795A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Hitachi Metals Ltd | 温熱間加工用工具およびそのガス浸硫窒化処理方法 |
| JP4650706B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2011-03-16 | 日立金属株式会社 | 温熱間加工用工具およびそのガス浸硫窒化処理方法 |
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