JPH0426751A - オーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処理法 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処理法Info
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- JPH0426751A JPH0426751A JP12681790A JP12681790A JPH0426751A JP H0426751 A JPH0426751 A JP H0426751A JP 12681790 A JP12681790 A JP 12681790A JP 12681790 A JP12681790 A JP 12681790A JP H0426751 A JPH0426751 A JP H0426751A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処理
法に関し、特に高硬度及び高耐食性が要求される摺動部
材材の製造に有利に適用しつる同方法に関する。
法に関し、特に高硬度及び高耐食性が要求される摺動部
材材の製造に有利に適用しつる同方法に関する。
従来、高硬度及び高耐食性が要求される摺動部材材とし
てオーステナイト系ステンレス鋼（１８Ｃｒ−８Ｎｉ系
）にプラズマ浸炭処理が実施されている。
てオーステナイト系ステンレス鋼（１８Ｃｒ−８Ｎｉ系
）にプラズマ浸炭処理が実施されている。
第４図は、この処理により得られた断面の金属組織の電
子顕微鏡写真（３０００倍）である。
子顕微鏡写真（３０００倍）である。
この組織は硬さが１０００〜１２００ｔｌｖでＣ；７．
６ｗｔ％、Ｃｒ ； ３２−４ ｗｔ％＋ Ｐａ； ５
３．２ｗｔ％。
６ｗｔ％、Ｃｒ ； ３２−４ ｗｔ％＋ Ｐａ； ５
３．２ｗｔ％。
Ｎｉ；１．６ｗｔ％の炭化物１と硬さが３００ＨｖでＣ
： １．６ ｗｔ％、Ｃｒ；５．１ｗｔ％、 Ｆｅ；
７４．４ｗｔ％。
： １．６ ｗｔ％、Ｃｒ；５．１ｗｔ％、 Ｆｅ；
７４．４ｗｔ％。
Ｎｉ；１７．７ｗｔ％のオーステナイト相２からなる２
相組織である。
相組織である。
オーステナイト系ステンレス鋼にプラズマ浸炭すること
により、上述した２相組織の表面皮膜が得られ、摺動特
性は炭化物が存在するために良好であるが、耐食性には
下記に示すような欠点がある。
により、上述した２相組織の表面皮膜が得られ、摺動特
性は炭化物が存在するために良好であるが、耐食性には
下記に示すような欠点がある。
すなわち、第５図はＪＩＳ Ｚ ２３７１に従い３５℃
で５００時間塩水噴霧試験した後の腐食重量減であり、
第６図は試験後の試験片表面状況の金属組織を示す電子
顕微鏡写真（３０００倍）であるが、これらかられかる
ように腐食量は耐食性が劣るために２０ｍｇ／ｃ＋＋ｌ
と大きく、またＣｒ濃度の低いオーステナイト相２のみ
が選択的に腐食されているのが確認できる。
で５００時間塩水噴霧試験した後の腐食重量減であり、
第６図は試験後の試験片表面状況の金属組織を示す電子
顕微鏡写真（３０００倍）であるが、これらかられかる
ように腐食量は耐食性が劣るために２０ｍｇ／ｃ＋＋ｌ
と大きく、またＣｒ濃度の低いオーステナイト相２のみ
が選択的に腐食されているのが確認できる。
本発明は上記技術水準に鑑み、高硬度で、しかも耐食性
の優れた表面皮膜が得られるオーステナイト系ステンレ
ス鋼の表面改質処理法を提供しようとするものである。
の優れた表面皮膜が得られるオーステナイト系ステンレ
ス鋼の表面改質処理法を提供しようとするものである。
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼の表面にＣｒ拡
散浸透させた後、プラズマ浸炭処理を行うことにより高
硬度かつ高耐食性を有する炭化物と高耐食性を有するオ
ーステナイトの二相からなる表面皮膜を形成することを
特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処
理法である。
散浸透させた後、プラズマ浸炭処理を行うことにより高
硬度かつ高耐食性を有する炭化物と高耐食性を有するオ
ーステナイトの二相からなる表面皮膜を形成することを
特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処
理法である。
本発明における叶の高温拡散滲透処理は所謂クロマイジ
ング処理と呼ばれるもので、鋼板製半密閉容器を用い、
金属クロム粉６５〜８０ｗｔ％、アルミナ粉１９〜３４
ｗｔ％、塩化アンモニウム粉０．５〜Ｉ、 Ｏｗｔ％か
らなる混合粉末中に被処理材オーステナイト系ステンレ
ス鋼を埋設・充填し、Ｈ２ガスを流しながら９５０〜１
１５０℃で５〜１５時間加熱処理するものである。当該
処理によりオーステナイト系ステンレス鋼の表面には層
厚２５〜１５０μ、表面Ｃｒｓ度５５〜７５ｗｔ％のＣ
ｒ拡散滲透層を得るが、用途、腐食、摩耗雰囲気の程度
に応じ処理条件を組み合わせることにより任意に層厚、
表面Ｃｒｆｉ度を変えることができるものである。
ング処理と呼ばれるもので、鋼板製半密閉容器を用い、
金属クロム粉６５〜８０ｗｔ％、アルミナ粉１９〜３４
ｗｔ％、塩化アンモニウム粉０．５〜Ｉ、 Ｏｗｔ％か
らなる混合粉末中に被処理材オーステナイト系ステンレ
ス鋼を埋設・充填し、Ｈ２ガスを流しながら９５０〜１
１５０℃で５〜１５時間加熱処理するものである。当該
処理によりオーステナイト系ステンレス鋼の表面には層
厚２５〜１５０μ、表面Ｃｒｓ度５５〜７５ｗｔ％のＣ
ｒ拡散滲透層を得るが、用途、腐食、摩耗雰囲気の程度
に応じ処理条件を組み合わせることにより任意に層厚、
表面Ｃｒｆｉ度を変えることができるものである。
また、本発明で採用するプラズマ浸炭処理としては、プ
ロセスガスとしてＣａＨａ又はＣ１，を用いて数Ｔｏｒ
ｒの圧力下でグロー放電を発生させ浸炭を行う方法によ
って行われる。この際、浸炭はオーステナイト系ステン
レス鋼表面のクリーニング、同調の触媒作用による炭素
の捕獲、炭素イオンの付着、炭素イオンの打込みの機構
によって行われる。
ロセスガスとしてＣａＨａ又はＣ１，を用いて数Ｔｏｒ
ｒの圧力下でグロー放電を発生させ浸炭を行う方法によ
って行われる。この際、浸炭はオーステナイト系ステン
レス鋼表面のクリーニング、同調の触媒作用による炭素
の捕獲、炭素イオンの付着、炭素イオンの打込みの機構
によって行われる。
Ｃｒｓ度を高めてプラズマ浸炭処理することによりオー
ステナイト相（マトリックス）のＣｒｌｌＪ度の低下を
１６％と小さく抑えることができ、これにより耐食性を
著しく向上させるこきができた。
ステナイト相（マトリックス）のＣｒｌｌＪ度の低下を
１６％と小さく抑えることができ、これにより耐食性を
著しく向上させるこきができた。
以下、本発明の一実施例をあげ、本発明の効果を立証す
る。
る。
５ＬＩＳ ３１６ Ｌの表面にＣｒを拡散浸透させるた
めに１１００℃で１０時間のクロマイズ処理を行い、そ
の後常温まで冷却した後、検鏡、分析の結果、層厚８０
μ、表面クロム濃度６２．５ ｗｔ％のＣｒ拡散浸透層
を有する被処理材を得た。
めに１１００℃で１０時間のクロマイズ処理を行い、そ
の後常温まで冷却した後、検鏡、分析の結果、層厚８０
μ、表面クロム濃度６２．５ ｗｔ％のＣｒ拡散浸透層
を有する被処理材を得た。
その後、これを１０５０℃で３時間のプラズマ浸炭処理
を実施した。
を実施した。
第１図はこの処理により得られた皮膜層の断面の金属組
織の電子顕微鏡写真（３０００倍）で、第１図中３は炭
化物、４はオーステナイト相を示す。この炭化物３、オ
ーステナイト相４のＥＰＭＡによる成分分析結果は、炭
化物はＣ：５．２ｗｔ％、Ｃｒ；６９．３ｗｔ％、 Ｒ
ｅ； ２０．０ｗｔ％Ｎｉ；２．４ｗｔ％であり、オー
ステナイト相はＣ；０．８ｗｔ％、 Ｃｒ； １６．３
ｗｔ％、 Ｒｅ； ６９．２ｗｔ％。
織の電子顕微鏡写真（３０００倍）で、第１図中３は炭
化物、４はオーステナイト相を示す。この炭化物３、オ
ーステナイト相４のＥＰＭＡによる成分分析結果は、炭
化物はＣ：５．２ｗｔ％、Ｃｒ；６９．３ｗｔ％、 Ｒ
ｅ； ２０．０ｗｔ％Ｎｉ；２．４ｗｔ％であり、オー
ステナイト相はＣ；０．８ｗｔ％、 Ｃｒ； １６．３
ｗｔ％、 Ｒｅ； ６９．２ｗｔ％。
Ｎｉ；１２．７ｗｔ％であり、ビッカース硬さは炭化物
１０００〜１５００ Ｈｖ、オーステナイト相３０．０
）１ｖであった。
１０００〜１５００ Ｈｖ、オーステナイト相３０．０
）１ｖであった。
なお、ここで浸炭処理方法としてプラズマ浸炭法を採用
した理由は次のとおりである。
した理由は次のとおりである。
浸炭処理方法としては、固体浸炭、ガス浸炭及び真空浸
炭等があるが、Ｃｒ濃度の高いものはこれらの処理前あ
るいは処理中に雰囲気中の酸素と結合してその表面にＣ
ｒの酸化物を形成し浸炭が不可能となる。これに対して
、プラズマ浸炭処理によれば処理前に酸化被膜を除去で
き、さらに処理中にも酸化被膜が形成されないので浸炭
処理が十分に行えるからである。
炭等があるが、Ｃｒ濃度の高いものはこれらの処理前あ
るいは処理中に雰囲気中の酸素と結合してその表面にＣ
ｒの酸化物を形成し浸炭が不可能となる。これに対して
、プラズマ浸炭処理によれば処理前に酸化被膜を除去で
き、さらに処理中にも酸化被膜が形成されないので浸炭
処理が十分に行えるからである。
第２図は上記実施例の皮膜のＪＩＳ Ｚ ２３７１に従
い、３５℃で５００時間の塩水噴霧試験した後の腐食重
量減であり、第３図は試験後の試験片表面状況金属組織
を示す電子顕微鏡写真（３０００倍）であり、第３図中
４はオーステナイト相である。
い、３５℃で５００時間の塩水噴霧試験した後の腐食重
量減であり、第３図は試験後の試験片表面状況金属組織
を示す電子顕微鏡写真（３０００倍）であり、第３図中
４はオーステナイト相である。
これかられかるように、腐食量は耐食性が良好であるた
めにほとんど重量減少を示さず、またオーステナイト相
もＣｒ濃度が高いために選択的に腐食されず良好な耐食
性を示した。
めにほとんど重量減少を示さず、またオーステナイト相
もＣｒ濃度が高いために選択的に腐食されず良好な耐食
性を示した。
本発明により、オーステナイト系ステンレス鋼表面皮膜
中に、高硬度を有しかつ高耐食性を示す炭化物と、高耐
食性を示すオーステナイト相を生成させることができ、
本発明は高硬度、高耐食性が要求される摺動部材料の製
造に極めて有効である。
中に、高硬度を有しかつ高耐食性を示す炭化物と、高耐
食性を示すオーステナイト相を生成させることができ、
本発明は高硬度、高耐食性が要求される摺動部材料の製
造に極めて有効である。
第１図は本発明の一実施例によって得られた皮膜層の断
面の金属組織を示す電子顕微鏡写真（３０００倍）、第
２図は同実施例の皮膜層の腐食試験結果を示す図表、第
３図は同腐食試験片表面の金属組織を示す電子顕微鏡写
真（３０００倍）、第４図は従来のプラズマ浸炭処理に
よって得られた被膜層の断面の金属組織を示す電子顕微
鏡写真（３０００倍）、第５図は第４図の被膜層の腐食
試験結果を示す図表、第６図は同腐食試験片表面の金属
組織を示す電子顕微鏡写真（３０００倍）である。
面の金属組織を示す電子顕微鏡写真（３０００倍）、第
２図は同実施例の皮膜層の腐食試験結果を示す図表、第
３図は同腐食試験片表面の金属組織を示す電子顕微鏡写
真（３０００倍）、第４図は従来のプラズマ浸炭処理に
よって得られた被膜層の断面の金属組織を示す電子顕微
鏡写真（３０００倍）、第５図は第４図の被膜層の腐食
試験結果を示す図表、第６図は同腐食試験片表面の金属
組織を示す電子顕微鏡写真（３０００倍）である。
Claims (1)
- オーステナイト系ステンレス鋼の表面にＣｒ拡散浸透
させた後、プラズマ浸炭処理を行うことにより、高硬度
かつ高耐食性を有する炭化物と、高耐食性を有するオー
ステナイトの二相からなる表面皮膜を形成することを特
徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処理
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12681790A JPH0426751A (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | オーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12681790A JPH0426751A (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | オーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0426751A true JPH0426751A (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=14944689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12681790A Pending JPH0426751A (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | オーステナイト系ステンレス鋼の表面改質処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0426751A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0889146A1 (fr) * | 1997-07-04 | 1999-01-07 | Institut Français du Pétrole | Acier réfractaire chromisé, son procédé d'obtention et ses utilisations dans des applications anti-cokage |
| US5900126A (en) * | 1993-08-02 | 1999-05-04 | Tulip Memory Systems, Inc. | Method for manufacturing austenitic stainless steel substrate for magnetic-recording media |
| CN109983147A (zh) * | 2016-11-18 | 2019-07-05 | 韩国生产技术研究院 | 铁基合金的涂布方法及通过该方法制备的具有高硬度及低摩擦特性的产品 |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP12681790A patent/JPH0426751A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5900126A (en) * | 1993-08-02 | 1999-05-04 | Tulip Memory Systems, Inc. | Method for manufacturing austenitic stainless steel substrate for magnetic-recording media |
| EP0889146A1 (fr) * | 1997-07-04 | 1999-01-07 | Institut Français du Pétrole | Acier réfractaire chromisé, son procédé d'obtention et ses utilisations dans des applications anti-cokage |
| FR2765594A1 (fr) * | 1997-07-04 | 1999-01-08 | Inst Francais Du Petrole | Acier refractaire chromise, son procede d'obtention et ses utilisations dans des applications anti-cokage |
| CN109983147A (zh) * | 2016-11-18 | 2019-07-05 | 韩国生产技术研究院 | 铁基合金的涂布方法及通过该方法制备的具有高硬度及低摩擦特性的产品 |
| CN109983147B (zh) * | 2016-11-18 | 2021-04-27 | 韩国生产技术研究院 | 铁基合金的涂布方法及通过该方法制备的具有高硬度及低摩擦特性的产品 |
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