JPH0310062A - 鉄材料からなる部材をホウ化する方法 - Google Patents
鉄材料からなる部材をホウ化する方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/60—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes
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- C23C8/68—Boronising
- C23C8/70—Boronising of ferrous surfaces
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はホウ化すべき表面をホウ化剤の粉末、顆粒また
はペーストで被覆し、かつ装入材料を保護ガス下で85
0℃およびそれを上廻る温度に連続炉中で加熱すること
によって、鉄材料ならなる部材をホウ化する方法に関す
る。
はペーストで被覆し、かつ装入材料を保護ガス下で85
0℃およびそれを上廻る温度に連続炉中で加熱すること
によって、鉄材料ならなる部材をホウ化する方法に関す
る。
[従来の技術]
鉄および鋼からなる部材を耐摩耗性にホウ化することは
、既に久しく公知の方法である。元素のホウ素を処理し
た材料の表面中へ拡散浸透させ、かつ基礎材料を反応さ
せることによって、鉄玉に、例えばホウ化物FθBおよ
びFe2Bの緻密で均一な各ホウ化物層が生じる。ホウ
化物は純粋な金属と比較して、著しく異なった性質を有
し、特に大儀のホウ化物は大変硬質で耐食性であり、ひ
いては極めて耐摩耗性である。浸透によってホウ化物層
と基礎材料とは堅固に結合されている。
、既に久しく公知の方法である。元素のホウ素を処理し
た材料の表面中へ拡散浸透させ、かつ基礎材料を反応さ
せることによって、鉄玉に、例えばホウ化物FθBおよ
びFe2Bの緻密で均一な各ホウ化物層が生じる。ホウ
化物は純粋な金属と比較して、著しく異なった性質を有
し、特に大儀のホウ化物は大変硬質で耐食性であり、ひ
いては極めて耐摩耗性である。浸透によってホウ化物層
と基礎材料とは堅固に結合されている。
ホウ化温度は、鉄材料の場合には通常850〜950℃
の間であり、通常の層厚は30〜150μ講である。2
つのホウ化物Fe2BとFeBは異なった性質を有し、
かつ多相層は、単相層よりも大抵劣悪な性質を有するの
で、ホウ化する場合には単相層を製造する努力がなされ
た。
の間であり、通常の層厚は30〜150μ講である。2
つのホウ化物Fe2BとFeBは異なった性質を有し、
かつ多相層は、単相層よりも大抵劣悪な性質を有するの
で、ホウ化する場合には単相層を製造する努力がなされ
た。
実際にはホウ化はほとんど専ら固体のホウ化剤中で適用
される。この場合には、処理すべき部材は鉄製の箱の中
で、ホウ素を放出する粉末、大抵は炭化ホウ素、酸化ア
ルミニウム、酸化珪素等からの混合物中へ活性化添加剤
、例えば7ツ化アンモニウムまたはホウ7ツ化カリウム
と共に包埋される(例えば、西ドイツ国特許第1.79
6.216号明細書)。箱は緊密に密閉され、かつ暫時
灼熱され、この場合には直接の固体−固体−反応で、ま
たはガス相を経てのホウ素の移動によって、所望のホウ
化物層が形成される。
される。この場合には、処理すべき部材は鉄製の箱の中
で、ホウ素を放出する粉末、大抵は炭化ホウ素、酸化ア
ルミニウム、酸化珪素等からの混合物中へ活性化添加剤
、例えば7ツ化アンモニウムまたはホウ7ツ化カリウム
と共に包埋される(例えば、西ドイツ国特許第1.79
6.216号明細書)。箱は緊密に密閉され、かつ暫時
灼熱され、この場合には直接の固体−固体−反応で、ま
たはガス相を経てのホウ素の移動によって、所望のホウ
化物層が形成される。
ペーストを用いてのホウ化も公知であり、この場合には
ペースト状のホウ化剤が部材の上に塗布される。このよ
うな方法は、例えば西ドイツ国特許第2633137号
明細書に記載されている。このペーストによるホウ化は
、保護ガス下で、有利に連続炉中で行なわれ、この場合
には、部材は900℃までの温度に晒される。
ペースト状のホウ化剤が部材の上に塗布される。このよ
うな方法は、例えば西ドイツ国特許第2633137号
明細書に記載されている。このペーストによるホウ化は
、保護ガス下で、有利に連続炉中で行なわれ、この場合
には、部材は900℃までの温度に晒される。
公知のホウ化方法は、これにより、単相のホウ化鉄層を
得ることが処理技術的に極めて困難であるという欠点を
有する。
得ることが処理技術的に極めて困難であるという欠点を
有する。
[発明が解決しようとする課題]
従って、本発明の課題は、ホウ化すべき表面を、ホウ化
剤の粉末、顆粒またはペーストで被服し、かつ装入材料
を保護ガス下で850°Cおよびそれを1廻る温度に連
続炉中で加熱し、それによって部材がホウ化鉄(Fe2
B)からなる均一の厚さの単相層で被覆される、鉄材料
からなる部材をホウ化する方法を開発することであっI
こ 。
剤の粉末、顆粒またはペーストで被服し、かつ装入材料
を保護ガス下で850°Cおよびそれを1廻る温度に連
続炉中で加熱し、それによって部材がホウ化鉄(Fe2
B)からなる均一の厚さの単相層で被覆される、鉄材料
からなる部材をホウ化する方法を開発することであっI
こ 。
[課題を解決するだめの手段]
この課題は、本発明によれば、部材をまず550〜60
0℃の温度にのみ加熱し、次に温度をそれ以上上昇させ
ずに、装入材料内の温度平衡を持ち、引続きできるだけ
迅速に850°Cおよびそれを1廻るホウ化温度に加熱
することによって解決される。
0℃の温度にのみ加熱し、次に温度をそれ以上上昇させ
ずに、装入材料内の温度平衡を持ち、引続きできるだけ
迅速に850°Cおよびそれを1廻るホウ化温度に加熱
することによって解決される。
装入材料は550〜600℃の温度に8〜20分間保持
されるのが有利であり、引続く装入材料の850°Cお
よびそれを1廻るホウ化温度への加熱は、最高15分間
で行なわれるのが好ましい。
されるのが有利であり、引続く装入材料の850°Cお
よびそれを1廻るホウ化温度への加熱は、最高15分間
で行なわれるのが好ましい。
600〜850°Cの間の温度範囲にできる。だけ迅速
に通過させる場合に、FeB混合物の極めて僅少量のみ
を含有するFe28層が得られる。
に通過させる場合に、FeB混合物の極めて僅少量のみ
を含有するFe28層が得られる。
しかし、この場合には、装入材料内での温度差ができる
だけ僅かであるように注意しなくてはならない。従って
、装入材料を均一に全方向から加熱し、かつ600℃の
温度を1廻る前に、装入材料内での温度平衡を行なうこ
とが重要である。この温度平衡は、例えば装入材料内で
温度測定装置を用いて制御することができる。引続く加
熱速度は、提供される炉に依存するが、しかしできるだ
け大きいのがよい。
だけ僅かであるように注意しなくてはならない。従って
、装入材料を均一に全方向から加熱し、かつ600℃の
温度を1廻る前に、装入材料内での温度平衡を行なうこ
とが重要である。この温度平衡は、例えば装入材料内で
温度測定装置を用いて制御することができる。引続く加
熱速度は、提供される炉に依存するが、しかしできるだ
け大きいのがよい。
この方法で、極めて良好な耐摩耗性の性質を有する、著
しく均一な単相のFe28層が得られる。
しく均一な単相のFe28層が得られる。
次に本発明の方法を実施例につき詳説する。
[実施例]
例 l
鋼C45からなる薄板部材(農業用装置の刃)を耐熱性
材料からなる箱の中で、炭化ホウ素、炭化珪素およびホ
ウフッ化カリウムからなるホウ化剤中に包埋した。ホウ
化剤およびホウ化剤中に存在する部材で充填されかつ蓋
で密閉された箱を連続炉のコンベヤベルト上に乗せ、か
つ次のように加熱した:30分間で室温から580°C
まで。この温度を、箱の中で温度が平衡になるまで維持
(9分間)し、8分間で880℃に加熱し、この温度を
1廻るように32分間維持し、次に68分間で室温に冷
却した。連続炉中で、保護ガスとして窒素および水素の
混合物を使用した。記載した方法で達成された層は、平
均33μ諺の厚さで交差は±3μ肩であった。層は、縁
部に単独のFeB歯状突起を有したのみで、それ以外に
はFeBはなかった。
材料からなる箱の中で、炭化ホウ素、炭化珪素およびホ
ウフッ化カリウムからなるホウ化剤中に包埋した。ホウ
化剤およびホウ化剤中に存在する部材で充填されかつ蓋
で密閉された箱を連続炉のコンベヤベルト上に乗せ、か
つ次のように加熱した:30分間で室温から580°C
まで。この温度を、箱の中で温度が平衡になるまで維持
(9分間)し、8分間で880℃に加熱し、この温度を
1廻るように32分間維持し、次に68分間で室温に冷
却した。連続炉中で、保護ガスとして窒素および水素の
混合物を使用した。記載した方法で達成された層は、平
均33μ諺の厚さで交差は±3μ肩であった。層は、縁
部に単独のFeB歯状突起を有したのみで、それ以外に
はFeBはなかった。
例 2
鋼x210crW12、全長220 mm、直径16■
から完成された、鋼薄板を穿孔する工具に全長の半分に
まで、炭化ホウ素、炭化珪素および水からなるホウ他剤
ペーストを塗り付けた。乾燥処理を行なわずに、塗り付
けた工具を、連続炉のコンベヤベルト上に置いた。処理
条件:室温から595℃への加熱: 35分間こ
の温度での維持時間= l1分間920℃に
加熱 6分間この温度での維持時
間= 40分間室温に冷却:
76分間保護ガス二窒素士水素 結果二層厚lOμ肩、交差±11111FeBおよびF
e2B 約50:50(鋼の組成によって 制限される)、基礎材料に弱く歯 状突起がつけられているのみ。こ 層の組成: の結果は層の組成に関して、期待 に相応し、均一性は従来公知の方 法では得られない。
から完成された、鋼薄板を穿孔する工具に全長の半分に
まで、炭化ホウ素、炭化珪素および水からなるホウ他剤
ペーストを塗り付けた。乾燥処理を行なわずに、塗り付
けた工具を、連続炉のコンベヤベルト上に置いた。処理
条件:室温から595℃への加熱: 35分間こ
の温度での維持時間= l1分間920℃に
加熱 6分間この温度での維持時
間= 40分間室温に冷却:
76分間保護ガス二窒素士水素 結果二層厚lOμ肩、交差±11111FeBおよびF
e2B 約50:50(鋼の組成によって 制限される)、基礎材料に弱く歯 状突起がつけられているのみ。こ 層の組成: の結果は層の組成に関して、期待 に相応し、均一性は従来公知の方 法では得られない。
例 3
鋼42 CrMo4からなるねじ歯車を例1と同様に箱
の中でホウ化剤中に包埋し、かつ箱を連続炉のコンベヤ
ベルトに置いた。処理条件二室温から580℃への加熱
= 43分間この温度で維持;
12分間580°Cか6900℃への加熱= 1
4分間この温度で維持: 38分間室
温に冷却 85分間保護ガス二
窒素十水素 結果:歯車の基部、歯元の面、および歯末の面の層厚は
平均32μ票、変′差±2μ肩であり、層は全< Fs
Bを有しなかった。
の中でホウ化剤中に包埋し、かつ箱を連続炉のコンベヤ
ベルトに置いた。処理条件二室温から580℃への加熱
= 43分間この温度で維持;
12分間580°Cか6900℃への加熱= 1
4分間この温度で維持: 38分間室
温に冷却 85分間保護ガス二
窒素十水素 結果:歯車の基部、歯元の面、および歯末の面の層厚は
平均32μ票、変′差±2μ肩であり、層は全< Fs
Bを有しなかった。
Claims (3)
- 1.ホウ化するべき表面を、ホウ化剤の粉末、顆粒また
はペーストで被覆し、かつ装入材料を保護ガス下で、8
50℃を上廻る温度に連続炉中で加熱することによって
、鉄材料からなる部材をホウ化する方法において、この
部材をまず550〜600℃の温度にのみ加熱し、次に
温度をそれ以上上昇させずに装入材料内の温度平衡を持
ち、引続きできるだけ迅速にホウ化温度に加熱すること
を特徴とする鉄材料からなる部材をホウ化する方法。 - 2.装入材料を550〜600℃の温度で8〜20分間
維持する、請求項1記載の方法。 - 3.600℃から850℃への装入材料の加熱を最高1
5分間で行なう、請求項1または2記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3908200.8 | 1989-03-14 | ||
DE3908200A DE3908200C1 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0310062A true JPH0310062A (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=6376267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2061309A Pending JPH0310062A (ja) | 1989-03-14 | 1990-03-14 | 鉄材料からなる部材をホウ化する方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0387536B1 (ja) |
JP (1) | JPH0310062A (ja) |
AT (1) | ATE91158T1 (ja) |
DE (2) | DE3908200C1 (ja) |
DK (1) | DK0387536T3 (ja) |
ES (1) | ES2044259T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002508448A (ja) * | 1997-12-15 | 2002-03-19 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト | プラズマ硼化処理 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8894770B2 (en) | 2012-03-14 | 2014-11-25 | Andritz Iggesund Tools Inc. | Process and apparatus to treat metal surfaces |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1796212B1 (de) * | 1968-09-21 | 1972-05-31 | Inst Haerterei Technik | Verfahren zum borieren von titan und seinen legierungen |
DE2361017C3 (de) * | 1973-12-04 | 1985-12-05 | Vac-Hyd Processing Gmbh, 2358 Kaltenkirchen | Verfahren zum Borieren der Oberfläche eines metallischen Werkstücks |
DE2633137C2 (de) * | 1976-07-23 | 1983-12-01 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Borierungsmittel zum Borieren von Massenteilen aus Eisen und Nichteisenmetallen |
-
1989
- 1989-03-14 DE DE3908200A patent/DE3908200C1/de not_active Expired
-
1990
- 1990-02-15 EP EP90102922A patent/EP0387536B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-15 DK DK90102922.3T patent/DK0387536T3/da active
- 1990-02-15 AT AT90102922T patent/ATE91158T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-02-15 DE DE9090102922T patent/DE59001874D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-15 ES ES90102922T patent/ES2044259T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-14 JP JP2061309A patent/JPH0310062A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002508448A (ja) * | 1997-12-15 | 2002-03-19 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト | プラズマ硼化処理 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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