JPH0266153A - プラズマ浸炭炉 - Google Patents
プラズマ浸炭炉Info
- Publication number
- JPH0266153A JPH0266153A JP21457088A JP21457088A JPH0266153A JP H0266153 A JPH0266153 A JP H0266153A JP 21457088 A JP21457088 A JP 21457088A JP 21457088 A JP21457088 A JP 21457088A JP H0266153 A JPH0266153 A JP H0266153A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat insulating
- heating chamber
- cooling
- chamber
- insulating door
- 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.)
- Pending
Links
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 37
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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】
［産業上の利用分野］
この発明は高炭素浸炭に適するプラズマ浸炭炉に関する
ものである。
ものである。
［従来の技術］
周知のように鋼の表面硬化法の一つである浸炭法はその
機械的性質を改善するために表層近傍の炭素量を０．８
〜１．０％程度とするものであるが、高炭素浸炭法は炭
素量をこれより多い２〜３％程度とし、マルテンサイト
のマトリックスに炭化物を生成させることによりその機
械的性質・特に耐摩擦性、財ピッチング性を従来の浸炭
法よりも著しく改善することのできるものである・とこ
ろでこの高炭素浸炭を施す方法の一つにカナダ特許第６
１０５５４号の方法がある。それは未溶解の炭化物を核
として炭化物を発生させるもので、処理鋼材をカーボン
ポテンシャルの高い浸炭雰囲気中にて加熱と冷却を繰り
返すことにより達成される。
機械的性質を改善するために表層近傍の炭素量を０．８
〜１．０％程度とするものであるが、高炭素浸炭法は炭
素量をこれより多い２〜３％程度とし、マルテンサイト
のマトリックスに炭化物を生成させることによりその機
械的性質・特に耐摩擦性、財ピッチング性を従来の浸炭
法よりも著しく改善することのできるものである・とこ
ろでこの高炭素浸炭を施す方法の一つにカナダ特許第６
１０５５４号の方法がある。それは未溶解の炭化物を核
として炭化物を発生させるもので、処理鋼材をカーボン
ポテンシャルの高い浸炭雰囲気中にて加熱と冷却を繰り
返すことにより達成される。
しかるに、この高炭素浸炭をガス浸炭法により実施する
に当たっては、従来の浸炭雰囲気では、そのカーボンポ
テンシャルを普通の浸炭法のそれよりはるかに高くする
必要があるので操業中にスーテイングを生じ易いという
問題がある。
に当たっては、従来の浸炭雰囲気では、そのカーボンポ
テンシャルを普通の浸炭法のそれよりはるかに高くする
必要があるので操業中にスーテイングを生じ易いという
問題がある。
［従来技術の課題］
ところで、プラズマ浸炭法は、加熱室内を真空引した後
、該加熱室内にＣＨ４，Ｃ，Ｈ，等のプロセスガスを流
し、処理品を陰極にし、陽極との間に直流電圧を印加し
両極間でグロー放電させることにより上記プロセスガス
をイオン化させ、Ｃイオンを処理品に衝突させることに
より種々の金凰材料に対して短時間で効率よく浸炭、浸
炭窒化等の金属表面処理をなさしめようとするもので、
このプラズマ浸炭法により上記高炭素浸炭をなさしめる
ことが考えられるが、従来のプラズマ浸炭炉では、対流
伝熱がないため処理品を冷却するのに非常に時間がかか
る。このために加熱と冷却とを何度も繰り返す必要のあ
る高炭素浸炭を実施するには非常に処理時間がかかる欠
点があった。そこで加熱室内に冷却用ガスを導入して冷
却スピードを速くすることも考えられるが、そうすると
、加熱室全体も温度降下するためその後の昇温スピード
が遅くなってしまうと共に熱損失も大きくなる欠点が生
じるので従来ではそれも行なわれたことはなかった。
、該加熱室内にＣＨ４，Ｃ，Ｈ，等のプロセスガスを流
し、処理品を陰極にし、陽極との間に直流電圧を印加し
両極間でグロー放電させることにより上記プロセスガス
をイオン化させ、Ｃイオンを処理品に衝突させることに
より種々の金凰材料に対して短時間で効率よく浸炭、浸
炭窒化等の金属表面処理をなさしめようとするもので、
このプラズマ浸炭法により上記高炭素浸炭をなさしめる
ことが考えられるが、従来のプラズマ浸炭炉では、対流
伝熱がないため処理品を冷却するのに非常に時間がかか
る。このために加熱と冷却とを何度も繰り返す必要のあ
る高炭素浸炭を実施するには非常に処理時間がかかる欠
点があった。そこで加熱室内に冷却用ガスを導入して冷
却スピードを速くすることも考えられるが、そうすると
、加熱室全体も温度降下するためその後の昇温スピード
が遅くなってしまうと共に熱損失も大きくなる欠点が生
じるので従来ではそれも行なわれたことはなかった。
［発明の目的コ
この発明は上記に鑑みてなされたもので、プラズマ浸炭
法を用いた高炭素浸炭において、所要処理時間の短縮お
よび熱ロスの低減を可能とするプラズマ浸炭炉を提供し
ようとするものである。
法を用いた高炭素浸炭において、所要処理時間の短縮お
よび熱ロスの低減を可能とするプラズマ浸炭炉を提供し
ようとするものである。
［目的を達成するための手段］
その目的を達成するためこの発明のプラズマ浸炭炉は、
耐圧性の密閉容器内に防熱扉を設けて該密閉容器内を加
熱室と冷却室とに仕切すると共に、処理品を該加熱室ま
たは冷却室に繰り返し移し替えることのできる移動手段
を両室間に設けてなることを特徴としたものである。
耐圧性の密閉容器内に防熱扉を設けて該密閉容器内を加
熱室と冷却室とに仕切すると共に、処理品を該加熱室ま
たは冷却室に繰り返し移し替えることのできる移動手段
を両室間に設けてなることを特徴としたものである。
［作用］
加熱後の処理品を防熱扉を開けて加熱室から冷却室に移
動することにより処理品を短時間で冷却ができ、また、
冷却室にて冷却された処理品は再び加熱室に移動するこ
とにより熱損失も少なく短時間で加熱できる。
動することにより処理品を短時間で冷却ができ、また、
冷却室にて冷却された処理品は再び加熱室に移動するこ
とにより熱損失も少なく短時間で加熱できる。
［実施例コ
次に図面と共にこの発明の詳細な説明する。
第１図に示したプラズマ浸炭炉は、耐圧性の密閉容器１
の内面を断熱材２により被覆したもので、その中央部に
は該炉室内を加熱室６と冷却室７とに仕切する防熱扉３
がシリンダ（図示せず）等の駆動により上下動し得るよ
うに設けられている。
の内面を断熱材２により被覆したもので、その中央部に
は該炉室内を加熱室６と冷却室７とに仕切する防熱扉３
がシリンダ（図示せず）等の駆動により上下動し得るよ
うに設けられている。
４はその戸袋である。なお、防熱扉３はこの場合気密性
を備えていない。５，５・・・は処理品８を支持してい
るローラコンベヤで、該ローラコンベヤ５．５・・・は
加熱室６から冷却室７にわたり設けられていて、該ロー
ラコンベヤを駆動することにより処理品８を加熱室６か
ら冷却室７或いは冷却室７から加熱室６に移動できるよ
うにしている。９は加熱室６に設けられたヒータ、１０
はＣＨ，、Ｃ。
を備えていない。５，５・・・は処理品８を支持してい
るローラコンベヤで、該ローラコンベヤ５．５・・・は
加熱室６から冷却室７にわたり設けられていて、該ロー
ラコンベヤを駆動することにより処理品８を加熱室６か
ら冷却室７或いは冷却室７から加熱室６に移動できるよ
うにしている。９は加熱室６に設けられたヒータ、１０
はＣＨ，、Ｃ。
Ｈ３等のプロセスガスを炉内に無給する給ガス管、１１
は真空ポンプである。断熱材２には直流電源の陽極が接
続され、ローラコンベヤ５，５・・・にはその陰極が接
続され、該ローラコンベヤ５，５・・・上の処理品８を
陰極に帯電させている。
は真空ポンプである。断熱材２には直流電源の陽極が接
続され、ローラコンベヤ５，５・・・にはその陰極が接
続され、該ローラコンベヤ５，５・・・上の処理品８を
陰極に帯電させている。
このように構成されたプラズマ浸炭炉においては、真空
ポンプ１１を作動させて加熱室６内を真空または減圧し
、処理目的に応じて選定されたプロセスガスを給ガス管
１０より加熱室６内に供給する。
ポンプ１１を作動させて加熱室６内を真空または減圧し
、処理目的に応じて選定されたプロセスガスを給ガス管
１０より加熱室６内に供給する。
そして炉内温度を上昇させＣイオンを断熱材２と処理品
８との電位差により処理品８に吸着させる。続いて防熱
扉３を開はローラコンベヤ５，５・・の脈動により処理
品８を冷却室７に移動し防熱扉３を閉じて該冷却室７に
該処理品８をしばらく定置する。冷却室７は加熱室６と
防熱扉３により仕切されていてその壁面は殆んど温度上
昇していないので冷却室７にて処理品８は放射冷却され
短時間で温度降下する。所定温度まで降下できたところ
で防熱扉３を開はローラコンベヤ５，５・・・の駆動に
より処理品８を再び加熱室６に移動し防熱扉３を閉じヒ
ータ９により処理品８を再加熱する。
８との電位差により処理品８に吸着させる。続いて防熱
扉３を開はローラコンベヤ５，５・・の脈動により処理
品８を冷却室７に移動し防熱扉３を閉じて該冷却室７に
該処理品８をしばらく定置する。冷却室７は加熱室６と
防熱扉３により仕切されていてその壁面は殆んど温度上
昇していないので冷却室７にて処理品８は放射冷却され
短時間で温度降下する。所定温度まで降下できたところ
で防熱扉３を開はローラコンベヤ５，５・・・の駆動に
より処理品８を再び加熱室６に移動し防熱扉３を閉じヒ
ータ９により処理品８を再加熱する。
そのとき加熱室６は防熱扉３により閉じられていて殆ん
ど冷えていないので処理品８を短時間で温度上昇させら
れる。こうして処理品８を加熱室６または冷却室７に移
し替えることにより処理品８の加熱と冷却を複数回繰り
返し、所期の高炭素浸炭を行なわしめる。
ど冷えていないので処理品８を短時間で温度上昇させら
れる。こうして処理品８を加熱室６または冷却室７に移
し替えることにより処理品８の加熱と冷却を複数回繰り
返し、所期の高炭素浸炭を行なわしめる。
第２図に示したプラズマ浸炭炉は、冷却室７に強制的冷
却手段を付設したもので、図中１２はＮ２ガス等の冷却
用不活性ガスを冷却室７に供給する給ガス管、１３は該
冷却室７内のガスを循環させるブロワ、１４はこの循環
系路に設けたクーラである。
却手段を付設したもので、図中１２はＮ２ガス等の冷却
用不活性ガスを冷却室７に供給する給ガス管、１３は該
冷却室７内のガスを循環させるブロワ、１４はこの循環
系路に設けたクーラである。
こうして冷却室７にて処理品８を冷却するに際して冷却
室７に冷却用ガスを供給し、該冷却用ガスをクーラ１４
、ブロワ１３を通して循環することにより対流冷却を生
起させ処理品８の冷却速度をさらに向上できる。
室７に冷却用ガスを供給し、該冷却用ガスをクーラ１４
、ブロワ１３を通して循環することにより対流冷却を生
起させ処理品８の冷却速度をさらに向上できる。
次表は炉内有効寸法が６００ Ｘ ５００ Ｘ ９００
のプラズマ浸炭炉において、処理品を５００℃から９５
０℃に繰り返し加熱、冷却した場合の昇温に必要な時間
、降温に必要な時間および昇温に必要なエネルギー使用
率を従来の１室型のものと、この発明に係る第１図のも
の、および、第２図のものについて比較して示す。
のプラズマ浸炭炉において、処理品を５００℃から９５
０℃に繰り返し加熱、冷却した場合の昇温に必要な時間
、降温に必要な時間および昇温に必要なエネルギー使用
率を従来の１室型のものと、この発明に係る第１図のも
の、および、第２図のものについて比較して示す。
このようにこの発明によれば処理品を短時間で昇降温で
き再加熱時のエネルギー使用率も非常に少なくてすむ。
き再加熱時のエネルギー使用率も非常に少なくてすむ。
［発明の効果］
以上実施例について説明したように、この発明のプラズ
マ浸炭炉によれば、処理品を繰り返し加熱、冷却するの
に処理時間が短縮され、熱損失も少ないので、高炭素浸
炭を実施するのに好適な設備を提供できるものである。
マ浸炭炉によれば、処理品を繰り返し加熱、冷却するの
に処理時間が短縮され、熱損失も少ないので、高炭素浸
炭を実施するのに好適な設備を提供できるものである。
第１図はこの発明のプラズマ浸炭炉の一実施例を示した
縦断面図、第２図は他の実施例を示した縦断面図である
。 １・・・密閉容器、２・・・断熱材、３・・・防熱扉、
５・・・ローラコンベヤ、６・・・加熱室、７・・・冷
却室、８・・・処理品。 特 許 出 願 人 大同特殊鋼株式会社四 疑
縦断面図、第２図は他の実施例を示した縦断面図である
。 １・・・密閉容器、２・・・断熱材、３・・・防熱扉、
５・・・ローラコンベヤ、６・・・加熱室、７・・・冷
却室、８・・・処理品。 特 許 出 願 人 大同特殊鋼株式会社四 疑
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、耐圧性の密閉容器内に防熱扉を設けて該密閉容器内
を加熱室と冷却室とに仕切すると共に、処理品を該加熱
室または冷却室に繰り返し移し替えることのできる移動
手段を両室間に設けてなることを特徴としたプラズマ浸
炭炉。 ２、冷却室に強制的冷却手段を設けたことを特徴とする
請求項１に記載のプラズマ浸炭炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21457088A JPH0266153A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | プラズマ浸炭炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21457088A JPH0266153A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | プラズマ浸炭炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266153A true JPH0266153A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16657903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21457088A Pending JPH0266153A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | プラズマ浸炭炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266153A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07173605A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Nippon Karoraizu Kogyo Kk | 連続拡散浸透処理方法及びその装置 |
| GB2315497A (en) * | 1996-07-23 | 1998-02-04 | Samsung Heavy Ind | Plasma-carburizing and quenching a metal workpiece involving transfer of workpiece |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125267A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Surface treating method of improving abrasion resistance and corrosion resistance of iron and steel |
| JPS61257462A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-14 | Honda Motor Co Ltd | 熱処理方法および装置 |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP21457088A patent/JPH0266153A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125267A (en) * | 1979-03-22 | 1980-09-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Surface treating method of improving abrasion resistance and corrosion resistance of iron and steel |
| JPS61257462A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-14 | Honda Motor Co Ltd | 熱処理方法および装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07173605A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-11 | Nippon Karoraizu Kogyo Kk | 連続拡散浸透処理方法及びその装置 |
| GB2315497A (en) * | 1996-07-23 | 1998-02-04 | Samsung Heavy Ind | Plasma-carburizing and quenching a metal workpiece involving transfer of workpiece |
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