JPH03120384A - 真空熱処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は被処理品を真空下で加熱して熱処理する方法
に関し、さらに詳しくは光輝性を有する熱処理品を得る
真空熱処理方法に関する。

〔従来の技術〕

通常、大気炉または雰囲気炉で焼入した熱処理品は、そ
のまま同様な大気炉または雰囲気炉で焼鈍または焼戻し
をするのが一般的であり、得られた熱処理品には酸化ス
ケールが付着し、表面は光輝性を有しない。同様に大気
炉または雰囲気炉で焼鈍した熱処理品は、大気炉または
雰囲気炉で焼戻しをするのが一般的であり、得られた熱
処理品の表面は光輝性を有しない。

ところで最近、ステンレス鋼その他の鋼製品を熱処理し
て光輝性のある熱処理品とする光輝熱処理の需要が増え
ているが、このためには熱処理の全工程を、特に低露点
あるいは強還元性雰囲気とした雰囲気炉内でおこなう必
要があり、たとえば低露点化のための炉体の長時間にわ
たるシーズニングや、長時間にわたる大鑓の雰囲気ガス
の使用など、時間と費用がかさむという問題がある。ま
た熱処理の全工程を真空炉内でおこなうことも考えられ
るが、長時間の真空度維持は運転費がかさみ、また真空
炉の長時間占拠は設備回転率を低下させ好ましくない。

そこで前記の大気炉または雰囲気炉で一般的な焼入れや
焼鈍を施したスケール付きの熱処理品を、真空炉におい
て真空下で９００℃程度に加熱して、熱処理の後半工程
である焼戻しや焼鈍をおこなうことも考えられるが、こ
の場合は真空加熱処理により大きなスケールは離脱させ
ることができるが、表面は光輝性を呈するまでには至ら
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は上記従来の問題点を解決するもので、短時間
で経済的に光輝熱処理をおこなうことができる真空熱処
理方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段） しかしてこの発明の真空熱処理方法は、表面に酸化スケ
ールが付着した被処理品を、真空引きした炉内で加熱し
、前記加熱工程中において前記炉内にアルゴンガスと水
素ガスを供給し、前記被処理品を陰極として直流グロー
放電を発生させ、アルゴンイオンと水素イオンのスパッ
タリングにより前記被処理品の表面を光輝面化すること
を特徴とする。

この発明における表面に酸化スケールが付着した被処理
品としては、大気炉または雰囲気炉で焼入、焼鈍、浸炭
、窒化などの処理を施した製品や材料を用いることがで
きる。

この発明において真空引きした炉内における被処理品の
加熱は、被処理品に施す焼鈍、焼戻し、焼ならし、焼入
れ等の熱処理に応じた加熱曲線に従って加熱をおこなえ
ばよい。また被処理品を陰極とする直流グロー放雷は、
上記加熱曲線上、被処理品が昇温を終えて所定の高温度
に維持されている間の適宜の時点でおこなうのが、グロ
ー放電が安定して好ましい。

〔作用〕

この発明の真空熱処理方法においては、炉内における真
空加熱により被処理品に付着した大きな酸化スケールが
ＭＭするとともに、アルゴンガスおよび水素ガス存在下
における直流グロー放電により、イオン化した水素イオ
ンおよびアルゴンイオンが被処理品表面に衝突し、スパ
ッタリングにより被処理品表面の酸化鉄分を飛散させる
ので、表面が光輝面化された熱処理品が得られる。

〔実施例〕

以下第１図および第２図によりこの発明の詳細な説明す
る。

第１図および第２図はこの発明に使用する装置の一例を
示し、図中、１は鋼製の炉殻、２は黒鉛製の断熱材を兼
ねた陽極、３はこの陽極内に形成された加熱室、４はス
テンレス製の陰極で、その基部は絶縁物５を介して炉＠
１に固着されている。

６は搭載用の治具に取付けた被処理品、７はこの被処理
品６を載せるための黒鉛製の炉床で、陰極３の上端部に
嵌着されている。８は黒鉛製の丸棒状のヒータで、交流
電源９に接続されて抵抗加熱により発熱し、被処理品６
を主として放射熱により加熱昇温させるものであり、ま
た１０は黒鉛製の処理ガス供給用の管状のガスマニホー
ルドであり、被処理品６の上方に複数本並設され、被処
理品６に向って処理ガスを吹出す複数個の吹出口をそな
え、処理ガス供給源１１に接続されている。

また炉殻１に設けた排気口１２には真空ポンプ１３が接
続され、陽極２と陰極４の間には直流電源１４が接続さ
れている。１５はゲート弁式の装入口の扉、１６はこの
扉の昇降駆動用の空圧シリンダである。上記構成のイオ
ン浸炭（プラズマ浸炭）炉１７に隣接して焼入室２０が
設けられ、全体でイオン浸炭（プラズマ浸炭）装置３０
を形成している。２１は焼入用の油槽、２２は昇降用シ
リンダ２３により駆動される昇降枠、２４はこの昇降枠
２２に対して横行移動する被処理品搬送用の搬送フォー
クである。

実施例１ 図示しない雰囲気炉において、大気雰囲気のもとて６５
０℃×２時間の焼鈍をおこない、表面に厚さ約０．１履
の酸化スケール層が付着したＳＮ０Ｍ８１５製の軸受部
品から成る被処理品６を、第１図示のイオン浸炭装置３
０において搬送フォーク２４によりイオン浸炭炉１７の
炉床７上に＠置し、５１１５を閉じて炉内を０．５〜１
０Ｔｏｒｒ程度の真空とし、ヒータ８に通電して被処理
品６を８００℃に真空加熱した。この８００℃の保持時
１ｍ！ｌ（１，５時間）中において、アルゴンと水素の
混合ガスを処理ガス供給源１１からガスマニボールド１
０に供給し、その吹出口から加熱室３内に吹出させ、陽
極２と被処理品６間に約１０分間グロー放電を発生させ
て、低温プラズマによるスパッタリングをおこない、被
処理品６の表面の酸化鉄の除去をおこなった。上記加熱
保持時間経過後、被処理品６は、搬送フォーク２４によ
り焼入室２０内に移送して油Ｈｊ２１へのｆｉｆｆｉに
より所定の冷却速度で急冷して焼入酸化させた。これに
より表面が光輝面化した油焼人品（熱処理品）が得られ
た。

実施例２ 図示しない雰囲気炉において、８７０″ＣＸ５時間のガ
ス浸炭処理をおこない、表面に厚さ約０．１履の酸化ス
ケール層が付着した８０Ｍ４２０製の歯車から成る被処
理品６に対して、真空加熱温度を８５０℃、加熱保持時
間を１時間としたほかは、上記第１実施例と同条件で真
空加熱処理およびスパッタリングをおこない、その後第
１実施例と同じく油焼入をおこなったところ、表面が光
輝面化した浸炭焼入品（熱処理品）が得られた。

実施例３ 図示しない雰囲気炉において、９２０℃Ｘ３０時間のガ
ス浸炭処理をおこない、表面に厚さ約０．１５履の酸化
スケール層が付着したＳＮ０Ｍ８ほかは、上記第１実施
例と同条件で真空加熱処理およびスパッタリングをおこ
ない、次いでイオン浸炭炉１７内において徐冷して焼な
らしをおこなったところ、表面が光輝面化した浸炭焼入
品（熱処理品）が得られた。

この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、た
とえば真空加熱前の被処理品６としては上記以外の処理
を施した製品や材料を用いることもでき、また真空加熱
およびそれに続く処理も上記以外の熱処理方法としても
よい。またこの発明に使用する装置としても、焼入室２
０の付設されていないものや、イオン窒化炉（プラズマ
窒化炉）、イオン浸炭とイオン窒化を単独あるいは同時
におこなうイオン浸炭窒化炉等を用いることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、熱処理の一部の
工程あるいは前処理を大気炉または雰囲気炉でおこなっ
た酸化スケールつきの被処理品に対して、真空加熱と直
流グロー１１ｉ電をおこなえばよいので、真空炉での処
理時間は短かくてよく、またさらに短時間のグロー放電
時に使用するガスｍも少量で済み、短ｒｊ間で経済的に
光輝熱処理をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に使用するイオン浸炭装置の一例を示
す縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図である。 １・・・炉殻、２・・・陽極、３・・・加熱室、４・・
・陰極、６・・・被処理品、８・・・ヒータ、９・・・
交流電源、１０・・・ガスマニホールド、１１・・・処
理ガス供給源、１３・・・真空ポンプ、１４・・・直流
電源、１７・・・イオン浸炭炉、２０・・・焼入室、３
０・・・イオン浸炭装置。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．表面に酸化スケールが付着した被処理品を、真空引
   きした炉内で加熱し、前記加熱工程中において前記炉内
   にアルゴンガスと水素ガスを供給し、前記被処理品を陰
   極として直流グロー放電を発生させ、アルゴンイオンと
   水素イオンのスパツタリングにより前記被処理品の表面
   を光輝面化することを特徴とする真空熱処理方法。