JPH0586417A - 強度向上表面処理方法 - Google Patents
強度向上表面処理方法Info
- Publication number
- JPH0586417A JPH0586417A JP9281191A JP9281191A JPH0586417A JP H0586417 A JPH0586417 A JP H0586417A JP 9281191 A JP9281191 A JP 9281191A JP 9281191 A JP9281191 A JP 9281191A JP H0586417 A JPH0586417 A JP H0586417A
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- tempering
- furnace
- hardness
- shot peening
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 実際の使用環境においても硬度低下が生じな
い表面処理法。 【構成】 炉内雰囲気のＣＯ濃度を２５〜６０％に制御
して浸炭処理及び再加熱焼入れ処理を施し、つぎにショ
ットピーニングを施し、さらに２８０〜３５０℃で焼戻
しを行うこと。
い表面処理法。 【構成】 炉内雰囲気のＣＯ濃度を２５〜６０％に制御
して浸炭処理及び再加熱焼入れ処理を施し、つぎにショ
ットピーニングを施し、さらに２８０〜３５０℃で焼戻
しを行うこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械部品等の強度向上
表面処理方法に関し、特に前記機械部品の使用中の硬度
低下を防止できる強度向上表面処理方法に関する。
表面処理方法に関し、特に前記機械部品の使用中の硬度
低下を防止できる強度向上表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高炭素工具鋼等からなる機械部品
の強度向上処理は、一般に炉内雰囲気組成を一酸化炭素
約２３％、水素約３０％、窒素約４５％及びその他の成
分中、９３０℃で所定時間浸炭処理を行い、さらに８５
０℃で焼入れを行った後、一般に１６０℃±２０℃で焼
戻しを行い、靭性の増加等を図っていた。
の強度向上処理は、一般に炉内雰囲気組成を一酸化炭素
約２３％、水素約３０％、窒素約４５％及びその他の成
分中、９３０℃で所定時間浸炭処理を行い、さらに８５
０℃で焼入れを行った後、一般に１６０℃±２０℃で焼
戻しを行い、靭性の増加等を図っていた。
【０００３】また、前記熱処理後、ショットピーニング
を施す方法等も提案されている（特開昭６２−２０００
７１号公報、特開昭６０−２１８４２３号公報参照）。
を施す方法等も提案されている（特開昭６２−２０００
７１号公報、特開昭６０−２１８４２３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の浸炭方法に
よって処理された機械部品等の使用環境は、実際には焼
戻し温度より高い２００〜３００℃となる場合があり、
そのため使用中に硬度が低下し、耐久性に欠ける場合が
あった。
よって処理された機械部品等の使用環境は、実際には焼
戻し温度より高い２００〜３００℃となる場合があり、
そのため使用中に硬度が低下し、耐久性に欠ける場合が
あった。
【０００５】また、前記熱処理後にショットピーニング
を施す方法では、焼戻し工程において浸炭焼入れ層のマ
ルテンサイトが低炭素マルテンサイトとε−炭化物に分
解し、このε−炭化物が析出形態としてＧ−Ｐ形式をと
り、その結果としてショットピーニングの効果が内部に
波及することが妨げられる現象があった。
を施す方法では、焼戻し工程において浸炭焼入れ層のマ
ルテンサイトが低炭素マルテンサイトとε−炭化物に分
解し、このε−炭化物が析出形態としてＧ−Ｐ形式をと
り、その結果としてショットピーニングの効果が内部に
波及することが妨げられる現象があった。
【０００６】本発明は前記実際の使用環境温度に対応す
る高温で焼戻しを行った場合にも硬度低下がなく、した
がって、実際の使用環境においても硬度低下が生ぜず、
耐久性の向上を図り、しかも経済的な強度向上熱処理方
法を提供することを目的とする。
る高温で焼戻しを行った場合にも硬度低下がなく、した
がって、実際の使用環境においても硬度低下が生ぜず、
耐久性の向上を図り、しかも経済的な強度向上熱処理方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、炉内雰囲気のＣＯ濃度を高濃度の２５〜６
０％に制御して浸炭処理及び再加熱焼入れ処理を施し、
つぎにショットピーニングを施し、さらに２８０〜３５
０℃で焼戻しを行うものである。
成するため、炉内雰囲気のＣＯ濃度を高濃度の２５〜６
０％に制御して浸炭処理及び再加熱焼入れ処理を施し、
つぎにショットピーニングを施し、さらに２８０〜３５
０℃で焼戻しを行うものである。
【０００８】
【作用】本発明のごとく、炉内雰囲気のＣＯ濃度を２５
〜６０％以上に制御して浸炭能力を高めた雰囲気で浸炭
処理し、再加熱焼入れを行うと浸炭層は微細な炭化物と
マルテンサイトと残留オーステナイトとなる。
〜６０％以上に制御して浸炭能力を高めた雰囲気で浸炭
処理し、再加熱焼入れを行うと浸炭層は微細な炭化物と
マルテンサイトと残留オーステナイトとなる。
【０００９】この微細な炭化物と焼戻し工程で析出する
炭化物の硬い物性により２８０〜３５０℃で焼戻しして
も硬度低下がなく、したがって実際の使用環境温度にお
いても硬度低下がなく、耐久性が向上させられる。
炭化物の硬い物性により２８０〜３５０℃で焼戻しして
も硬度低下がなく、したがって実際の使用環境温度にお
いても硬度低下がなく、耐久性が向上させられる。
【００１０】また、本発明では、ショットピーニングが
焼戻しに先立って行われる。
焼戻しに先立って行われる。
【００１１】すなわち、浸炭焼入れ層のマルテンサイト
を低炭素マルテンサイトとε−炭化物に分解させること
なくショットピーニングを施すため、ショットピーニン
グの疲労破壊等の防止効果を内部に十分に波及させるこ
とができるものである。
を低炭素マルテンサイトとε−炭化物に分解させること
なくショットピーニングを施すため、ショットピーニン
グの疲労破壊等の防止効果を内部に十分に波及させるこ
とができるものである。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。
【００１３】本発明の工程図が図１に示されている。
【００１４】本発明では、まず浸炭処理Ａが施される。
【００１５】本発明における浸炭処理Ａは炉内雰囲気の
ＣＯ濃度を２５〜６０％の高濃度に維持して行われる。
ＣＯ濃度を２５〜６０％の高濃度に維持して行われる。
【００１６】具体的には、従来のごとく変成炉を使用し
ない方法、例えば、本件出願人が提案した浸炭炉内に直
接炭化水素ガス（原料ガス）と少量の純酸素を導入し、
窒素ガスを排除してＣＯ分圧を増大する方法（特公平１
−３８８７０号公報）、さらに炉内負圧時に炭酸ガスを
供給し、負圧解消とともに炉内雰囲気中のＣＯ分圧の増
大を図る方法、あるいは、浸炭炉内に直接炭化水素ガス
と炭酸ガスを供給する方法（特願平２−１７５９５５
号）により行われる。
ない方法、例えば、本件出願人が提案した浸炭炉内に直
接炭化水素ガス（原料ガス）と少量の純酸素を導入し、
窒素ガスを排除してＣＯ分圧を増大する方法（特公平１
−３８８７０号公報）、さらに炉内負圧時に炭酸ガスを
供給し、負圧解消とともに炉内雰囲気中のＣＯ分圧の増
大を図る方法、あるいは、浸炭炉内に直接炭化水素ガス
と炭酸ガスを供給する方法（特願平２−１７５９５５
号）により行われる。
【００１７】これらの方法によれば、従来の方法に比べ
て炉内雰囲気のＣＯを高濃度に維持することができる。
例えば、浸炭炉内に直接炭化水素ガスのブタンと炭酸ガ
スを供給して反応させると下記のごとくなる。
て炉内雰囲気のＣＯを高濃度に維持することができる。
例えば、浸炭炉内に直接炭化水素ガスのブタンと炭酸ガ
スを供給して反応させると下記のごとくなる。
【００１８】 Ｃ4Ｈ10＋４ＣＯ → ８ＣＯ＋５Ｈ2 ・・・（１） すなわち、ＣＯが６１．５％、水素が３８．５％とな
る。
る。
【００１９】もっとも、実稼働時においては、被処理品
の装入時に空気の侵入があるため前記ＣＯ％は減少させ
られるが、従来のガス浸炭法に比べるとはるかに高いＣ
Ｏ濃度を維持でき、したがって浸炭時間の短縮を図るこ
とができ経済的である。
の装入時に空気の侵入があるため前記ＣＯ％は減少させ
られるが、従来のガス浸炭法に比べるとはるかに高いＣ
Ｏ濃度を維持でき、したがって浸炭時間の短縮を図るこ
とができ経済的である。
【００２０】本発明における前記ＣＯの好ましい濃度範
囲は３５〜４５％であり、２５％未満では通常浸炭の特
性に近くなり、また４５％を超えると粒界酸化現象が生
じ易いものである。
囲は３５〜４５％であり、２５％未満では通常浸炭の特
性に近くなり、また４５％を超えると粒界酸化現象が生
じ易いものである。
【００２１】なお、前記浸炭条件は 炉内雰囲気 ブタン ０．２〜２リットル／分 炭酸ガス ０．６リットル／分 処理温度 ９３０℃ 処理時間 ３時間 炉内ＣＯ濃度（実際） ３５％ つぎに、Ａ1変態点（７２３℃）〜ＭS点（２５０℃）の
範囲内に冷却（Ｂ）する。
範囲内に冷却（Ｂ）する。
【００２２】さらに、その後、オーステナイト化温度の
８５０℃に再加熱（Ｃ）して油焼入れ（Ｄ）を行う。
８５０℃に再加熱（Ｃ）して油焼入れ（Ｄ）を行う。
【００２３】その後、下記条件でショットピーニング
（Ｅ）を施した。
（Ｅ）を施した。
【００２４】 ショット粒 ０．６ｍｍ 圧力 ５ｋｇ／ｃｍ2 さらに、その後、３００℃及び１８０℃で焼戻し（Ｆ）
を行った。
を行った。
【００２５】図２には本発明の前記工程を経て得られた
被処理品の硬度測定曲線（イ）（ロ）とショットピーニ
ング工程を経ない被処理品、すなわち、前記浸炭処理
（Ａ）、冷却（Ｂ）、再加熱（Ｃ）、油焼入れ（Ｄ）及
び焼戻し（Ｆ）の工程を得た場合の被処理品の硬度測定
曲線（ハ）（ニ）が示されている。
被処理品の硬度測定曲線（イ）（ロ）とショットピーニ
ング工程を経ない被処理品、すなわち、前記浸炭処理
（Ａ）、冷却（Ｂ）、再加熱（Ｃ）、油焼入れ（Ｄ）及
び焼戻し（Ｆ）の工程を得た場合の被処理品の硬度測定
曲線（ハ）（ニ）が示されている。
【００２６】同図中、曲線（イ）は本発明の前記工程で
焼戻し（Ｆ）を３００℃で行った場合、曲線（ロ）は本
発明の前記工程で焼戻し（Ｆ）を１８０℃で行った場合
である。
焼戻し（Ｆ）を３００℃で行った場合、曲線（ロ）は本
発明の前記工程で焼戻し（Ｆ）を１８０℃で行った場合
である。
【００２７】また、曲線（ハ）は前記ショットピーニン
グ工程を経ない場合であって焼戻し（Ｆ）３００℃で行
った場合、曲線（ニ）は前記ショットピーニング工程を
経ない場合であって、焼戻し（Ｆ）を１８０℃で行った
場合である。
グ工程を経ない場合であって焼戻し（Ｆ）３００℃で行
った場合、曲線（ニ）は前記ショットピーニング工程を
経ない場合であって、焼戻し（Ｆ）を１８０℃で行った
場合である。
【００２８】焼戻し温度の異なるいずれの場合もショッ
トピーニング（Ｅ）を施した方が硬度が向上させられて
いるものである。
トピーニング（Ｅ）を施した方が硬度が向上させられて
いるものである。
【００２９】すなわち、本発明の前記工程で、実際の使
用環境温度に対応する３００℃で焼戻しした場合でも従
来の浸炭処理よりも硬度の向上を図れることが確認され
たものである。
用環境温度に対応する３００℃で焼戻しした場合でも従
来の浸炭処理よりも硬度の向上を図れることが確認され
たものである。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、実際使用温度で焼戻し
を行った場合にも硬度低下がなく、したがって、実際の
使用環境においても機械部品等の硬度低下が生ぜず耐久
性を向上させることができるものである。
を行った場合にも硬度低下がなく、したがって、実際の
使用環境においても機械部品等の硬度低下が生ぜず耐久
性を向上させることができるものである。
【図１】本発明の工程図である。
【図２】本発明の方法を実施した被処理品と従来の方法
を実施した被処理品の硬度測定曲線図である。
を実施した被処理品の硬度測定曲線図である。
Ａ 浸炭処理
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 8/80 8116−4Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 炉内雰囲気のＣＯ濃度を２５〜６０％に
制御して浸炭処理及び再加熱焼入れ処理を施し、つぎに
ショットピーニングを施し、さらに２８０〜３５０℃で
焼戻しを行うことを特徴とする強度向上表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9281191A JP2915163B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 強度向上表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9281191A JP2915163B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 強度向上表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586417A true JPH0586417A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2915163B2 JP2915163B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=14064799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9281191A Expired - Lifetime JP2915163B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 強度向上表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915163B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947589A1 (de) * | 1998-03-31 | 1999-10-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks aus Metall |
| CN103046058A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-17 | 山东大学 | 一种热气流喷射加热与喷丸实现渗氮或渗碳的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304842A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Juki Corp | 摺動機構、ミシンのルーパ機構及びミシンの針棒駆動機構 |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP9281191A patent/JP2915163B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947589A1 (de) * | 1998-03-31 | 1999-10-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks aus Metall |
| CN103046058A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-17 | 山东大学 | 一种热气流喷射加热与喷丸实现渗氮或渗碳的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2915163B2 (ja) | 1999-07-05 |
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