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

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Publication number
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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JP
Japan
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stainless steel
corrosion resistance
austenitic stainless
high corrosion
carbide
Prior art date
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Pending
Application number
JP12681790A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Hiromatsu
広松 一男
Masatomo Shinohara
篠原 正朝
Kunio Sagi
佐木 邦夫
Toki Kaneko
金子 晨
Akira Nishi
亮 西
Yutaka Tsuji
豊 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINTOU KOGYO KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
SHINTOU KOGYO KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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。
この組織は硬さが1000〜1200tlvでC;7.
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%。
Ni;17.7wt%のオーステナイト相2からなる2
相組織である。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
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。
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。
〔課題を解決するための手段〕
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。
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。
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。
〔作用〕
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。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例をあげ、本発明の効果を立証す
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。
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。
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%。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP12681790A 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 Pending JPH0426751A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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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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