JPH06108223A - 含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方法 - Google Patents
含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方法Info
- Publication number
- JPH06108223A JPH06108223A JP26147592A JP26147592A JPH06108223A JP H06108223 A JPH06108223 A JP H06108223A JP 26147592 A JP26147592 A JP 26147592A JP 26147592 A JP26147592 A JP 26147592A JP H06108223 A JPH06108223 A JP H06108223A
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｃｒを含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部
材に対して浸炭を行う場合に、浸炭むらの発生を防止す
る。 【構成】 Ｃｒを含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部
材に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前に前記含Ｃｒ鋼製
部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う。
材に対して浸炭を行う場合に、浸炭むらの発生を防止す
る。 【構成】 Ｃｒを含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部
材に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前に前記含Ｃｒ鋼製
部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｃｒを含有する鋼を素
材とした含Ｃｒ鋼製部材（素材や部品，製品など）に浸
炭を行う際に利用される含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方
法に関するものである。
材とした含Ｃｒ鋼製部材（素材や部品，製品など）に浸
炭を行う際に利用される含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼製部材の耐摩耗性，耐ピッティ
ング性，転動特性，疲労特性を向上させるために、浸炭
ないしは浸炭窒化処理を施すことにより、処理品の浸炭
層ないしは浸炭窒化層に炭化物，窒化物，炭窒化物を析
出させる技術が採用されている。
ング性，転動特性，疲労特性を向上させるために、浸炭
ないしは浸炭窒化処理を施すことにより、処理品の浸炭
層ないしは浸炭窒化層に炭化物，窒化物，炭窒化物を析
出させる技術が採用されている。
【０００３】ところで、炭化物形成元素であるＣｒを含
有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材においては、表層
で炭化物を析出させるために、雰囲気のカーボンポテン
シャルを高めたガス浸炭，滴注式浸炭，あるいは浸炭速
度の大きいプラズマ浸炭が適用されている。
有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材においては、表層
で炭化物を析出させるために、雰囲気のカーボンポテン
シャルを高めたガス浸炭，滴注式浸炭，あるいは浸炭速
度の大きいプラズマ浸炭が適用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃｒを
含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材に浸炭処理を施
した場合には、浸炭むらを生じることがあるという問題
点があり、このような問題点を解決することが課題とし
て存在していた。
含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材に浸炭処理を施
した場合には、浸炭むらを生じることがあるという問題
点があり、このような問題点を解決することが課題とし
て存在していた。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、Ｃｒを含有する鋼を素材と
した含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭処理を施したときで
も、浸炭むらが生じないようにすることを目的としてい
る。
みてなされたものであって、Ｃｒを含有する鋼を素材と
した含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭処理を施したときで
も、浸炭むらが生じないようにすることを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃｒを含有す
る鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材（素材，部品，製品
等）に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前に前記含Ｃｒ鋼
製部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う構成としたこと
を特徴としており、このような含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前
処理方法に係わる発明の構成をもって前述した従来の課
題を解決するための手段としている。
る鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材（素材，部品，製品
等）に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前に前記含Ｃｒ鋼
製部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う構成としたこと
を特徴としており、このような含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前
処理方法に係わる発明の構成をもって前述した従来の課
題を解決するための手段としている。
【０００７】本発明に係わる含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処
理方法の実施態様においては、含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を
行い、含Ｃｒ鋼製部材の表面から５０μｍ以下、さらに
場合によっては１０μｍ以下の基地を溶解する構成とす
ることができ、また、同じく実施態様において、酸洗の
前処理として、脱脂および洗浄を行う構成とすることが
でき、同じく実施態様において、浸炭中ないしは浸炭後
に窒化成分を導入して浸炭窒化を行う構成とすることが
できる。
理方法の実施態様においては、含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を
行い、含Ｃｒ鋼製部材の表面から５０μｍ以下、さらに
場合によっては１０μｍ以下の基地を溶解する構成とす
ることができ、また、同じく実施態様において、酸洗の
前処理として、脱脂および洗浄を行う構成とすることが
でき、同じく実施態様において、浸炭中ないしは浸炭後
に窒化成分を導入して浸炭窒化を行う構成とすることが
できる。
【０００８】本発明を開発するに先立ち、Ｃｒを含有す
る鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材に対し浸炭処理を行っ
た場合に、浸炭むらが発生する原因について調べた結
果、前記含Ｃｒ鋼製部材の表面に形成される酸化被膜が
浸炭雰囲気からの炭素の侵入に対する障害となるために
浸炭むらが発生することがわかった。
る鋼を素材とした含Ｃｒ鋼製部材に対し浸炭処理を行っ
た場合に、浸炭むらが発生する原因について調べた結
果、前記含Ｃｒ鋼製部材の表面に形成される酸化被膜が
浸炭雰囲気からの炭素の侵入に対する障害となるために
浸炭むらが発生することがわかった。
【０００９】そこで、含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭を行
う前に酸洗を行って表面の酸化被膜を除去し、そのあと
に浸炭を行ったところ、浸炭むらを生じることなしに浸
炭できることが明らかとなり、本発明を完成するに至っ
た。
う前に酸洗を行って表面の酸化被膜を除去し、そのあと
に浸炭を行ったところ、浸炭むらを生じることなしに浸
炭できることが明らかとなり、本発明を完成するに至っ
た。
【００１０】本発明が適用される鋼製部材は、Ｃｒを含
有する鋼を素材としたものであるが、このＣｒは炭化物
形成元素であり、炭化物の析出を目的に処理する鋼製部
材中にＣｒが含有されていることが必須である。
有する鋼を素材としたものであるが、このＣｒは炭化物
形成元素であり、炭化物の析出を目的に処理する鋼製部
材中にＣｒが含有されていることが必須である。
【００１１】この場合、クロムを含有する鋼のうち、ク
ロム鋼（ＳＣｒ）やクロム・モリブデン鋼（ＳＣＭ）な
どにおいては、Ｃｒ含有量の下限が０．５％以上ないし
は１．０％以上であり、このような鋼を素材とした含Ｃ
ｒ鋼製部材の浸炭前に本発明を適用すると有効である。
ロム鋼（ＳＣｒ）やクロム・モリブデン鋼（ＳＣＭ）な
どにおいては、Ｃｒ含有量の下限が０．５％以上ないし
は１．０％以上であり、このような鋼を素材とした含Ｃ
ｒ鋼製部材の浸炭前に本発明を適用すると有効である。
【００１２】また、マルテンサイト系ステンレス鋼にお
いては、Ｃｒ含有量が１３％前後ないしはそれ以上とな
るものもあり、このような高Ｃｒ鋼を素材とした鋼製部
材に対して浸炭を行う場合にも、その前処理として本発
明を適用するのが好ましいものとなる。
いては、Ｃｒ含有量が１３％前後ないしはそれ以上とな
るものもあり、このような高Ｃｒ鋼を素材とした鋼製部
材に対して浸炭を行う場合にも、その前処理として本発
明を適用するのが好ましいものとなる。
【００１３】そして、このようなＣｒを含有する鋼を素
材とした含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭を行うに際し、浸
炭を行う前に前記含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を行い、その
後、浸炭を行う。
材とした含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭を行うに際し、浸
炭を行う前に前記含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を行い、その
後、浸炭を行う。
【００１４】この場合の酸洗に際しては、塩酸，硫酸，
硝酸，ふっ酸，りん酸等を単体でないしは混酸の状態で
使用すれば良く、通常の酸洗を行えばよい。
硝酸，ふっ酸，りん酸等を単体でないしは混酸の状態で
使用すれば良く、通常の酸洗を行えばよい。
【００１５】そして、このような酸洗において、含Ｃｒ
鋼製部材の表面から１０μｍ以下の基地を溶解するよう
になすことが望ましい。そしてまた、含Ｃｒ鋼製部材の
寸法変化がある程度許容される場合には、表面から１０
μｍ超過，例えば５０μｍ以下までの基地を溶解するよ
うにしてもかまわないが、これよりも深く溶解すると、
鋼製部材の変形が顕著なものとなり、また、酸洗時間の
延長を招いてコストの上昇をきたすと共に、ピットを生
じることもありうるので、好ましくない。
鋼製部材の表面から１０μｍ以下の基地を溶解するよう
になすことが望ましい。そしてまた、含Ｃｒ鋼製部材の
寸法変化がある程度許容される場合には、表面から１０
μｍ超過，例えば５０μｍ以下までの基地を溶解するよ
うにしてもかまわないが、これよりも深く溶解すると、
鋼製部材の変形が顕著なものとなり、また、酸洗時間の
延長を招いてコストの上昇をきたすと共に、ピットを生
じることもありうるので、好ましくない。
【００１６】このように、本発明では、含Ｃｒ鋼製部材
に対して浸炭を行う前に、前記含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を
行うが、この酸洗の前処理として、脱脂および洗浄を行
うことももちろん可能であり、この場合、アルカリ脱
脂，界面活性剤脱脂，電解脱脂などを採用することがで
きる。
に対して浸炭を行う前に、前記含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を
行うが、この酸洗の前処理として、脱脂および洗浄を行
うことももちろん可能であり、この場合、アルカリ脱
脂，界面活性剤脱脂，電解脱脂などを採用することがで
きる。
【００１７】また、酸洗後は、湯洗を行ったり、アルカ
リ浴中で中和処理を行ったりしてもよい。
リ浴中で中和処理を行ったりしてもよい。
【００１８】さらに、浸炭中ないしは浸炭後に、アンモ
ニアガスや、窒素ガスなどの窒化成分を導入して、浸炭
窒化を行うようにしてもかまわない。
ニアガスや、窒素ガスなどの窒化成分を導入して、浸炭
窒化を行うようにしてもかまわない。
【００１９】
【発明の作用】本発明では、Ｃｒを含有する鋼を素材と
した含Ｃｒ鋼製部材に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前
に前記含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う
ようにしたから、含Ｃｒ鋼製部材の表面に形成されてい
る酸化被膜が上記酸洗によって除去されることとなり、
浸炭処理時に、前記酸化被膜が浸炭雰囲気からの炭素の
侵入に対する障害となることがなくなって、含Ｃｒ鋼製
部材の表面での炭化物の析出が良好に行われることとな
り、浸炭むらの発生が防止されることとなる。
した含Ｃｒ鋼製部材に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前
に前記含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う
ようにしたから、含Ｃｒ鋼製部材の表面に形成されてい
る酸化被膜が上記酸洗によって除去されることとなり、
浸炭処理時に、前記酸化被膜が浸炭雰囲気からの炭素の
侵入に対する障害となることがなくなって、含Ｃｒ鋼製
部材の表面での炭化物の析出が良好に行われることとな
り、浸炭むらの発生が防止されることとなる。
【００２０】
【実施例】この実施例では、表１に示す３種類の鋼を素
材とした含Ｃｒ鋼製部材について実施した結果を示す。
材とした含Ｃｒ鋼製部材について実施した結果を示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】まず、表１に示す化学成分の鋼（Ａ，Ｂ，
Ｃ）をそれぞれ溶製したのち鍛造を行い、軟化熱処理を
施すことによって、直径１０ｍｍ，長さ５０ｍｍの丸棒
に加工した。
Ｃ）をそれぞれ溶製したのち鍛造を行い、軟化熱処理を
施すことによって、直径１０ｍｍ，長さ５０ｍｍの丸棒
に加工した。
【００２３】次いで、以下に示す処理を施して各々の浸
炭特性を評価した。
炭特性を評価した。
【００２４】◎供試鋼Ａに対して、 実施例：溶剤脱脂→酸洗（塩酸：水＝１：１）３分→水
洗→乾燥→ガス浸炭（８８０℃×７時間，カーボンポテ
ンシャル１．１％）→焼もどし 比較例：溶剤脱脂→ガス浸炭（８８０℃×７時間，カー
ボンポテンシャル１．１％）→焼もどし
洗→乾燥→ガス浸炭（８８０℃×７時間，カーボンポテ
ンシャル１．１％）→焼もどし 比較例：溶剤脱脂→ガス浸炭（８８０℃×７時間，カー
ボンポテンシャル１．１％）→焼もどし
【００２５】◎供試鋼Ｂに対して、 実施例：溶剤脱脂→酸洗（硫酸：水＝１：２）１５分→
水洗→乾燥→ガス浸炭（９１０℃×４時間，カーボンポ
テンシャル１．４％）→焼もどし 比較例：溶剤脱脂→ガス浸炭（９１０℃×４時間，カー
ボンポテンシャル１．４％）→焼もどし
水洗→乾燥→ガス浸炭（９１０℃×４時間，カーボンポ
テンシャル１．４％）→焼もどし 比較例：溶剤脱脂→ガス浸炭（９１０℃×４時間，カー
ボンポテンシャル１．４％）→焼もどし
【００２６】◎供試鋼Ｃに対して、 実施例：溶剤脱脂→酸洗（硝酸：ふっ酸：水＝２：１：
２０）１０分→水洗→乾燥→プラズマ浸炭（９３０℃×
６時間）→焼もどし 比較例：溶剤脱脂→プラズマ浸炭（９３０℃×６時間）
→焼もどし
２０）１０分→水洗→乾燥→プラズマ浸炭（９３０℃×
６時間）→焼もどし 比較例：溶剤脱脂→プラズマ浸炭（９３０℃×６時間）
→焼もどし
【００２７】上記供試鋼Ａ，Ｂ，Ｃに対する浸炭は、い
ずれも１００本の試験片について行った。
ずれも１００本の試験片について行った。
【００２８】そして、焼入れは、いずれも８５０℃から
浸炭後、ただちに行った。
浸炭後、ただちに行った。
【００２９】熱処理後、各試験片に対してロックウエル
硬さ試験を行い、表面硬さを評価して浸炭むらの有無な
いしは程度を調べた。
硬さ試験を行い、表面硬さを評価して浸炭むらの有無な
いしは程度を調べた。
【００３０】さらに、各々の処理について１００本から
２０本を任意に抜き取り、横断面の組織観察を行って浸
炭層の均一性を調べた。このとき、未浸炭領域が観察さ
れた場合、横断面外周部の長さに対する未浸炭領域の長
さの比をもって均一性の指標とした。これらの結果を表
２に示す。
２０本を任意に抜き取り、横断面の組織観察を行って浸
炭層の均一性を調べた。このとき、未浸炭領域が観察さ
れた場合、横断面外周部の長さに対する未浸炭領域の長
さの比をもって均一性の指標とした。これらの結果を表
２に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】ミクロ組織観察の結果、浸炭層にはいずれ
も炭化物の析出が認められたが、表２に示すように、本
発明実施例の場合には、すべてが表面硬さＨＲＣ６０超
過となっていると共に浸炭層が均一なものとなっていて
浸炭むらを生じていないものとなっていたのに対して、
比較例の場合には表面硬さＨＲＣ６０以下のものもみら
れると共に浸炭層の均一性があまり良くないものもみら
れ、浸炭むらを生じていることが認められた。
も炭化物の析出が認められたが、表２に示すように、本
発明実施例の場合には、すべてが表面硬さＨＲＣ６０超
過となっていると共に浸炭層が均一なものとなっていて
浸炭むらを生じていないものとなっていたのに対して、
比較例の場合には表面硬さＨＲＣ６０以下のものもみら
れると共に浸炭層の均一性があまり良くないものもみら
れ、浸炭むらを生じていることが認められた。
【００３３】したがって、Ｃｒを含有する鋼を素材とし
た含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭を行う前に酸洗を行い、
表面の酸化被膜を除去したあとに、浸炭を行うことによ
って、浸炭むらを生じることなく浸炭層が均一なものと
なっている浸炭が可能であることが確かめられた。
た含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭を行う前に酸洗を行い、
表面の酸化被膜を除去したあとに、浸炭を行うことによ
って、浸炭むらを生じることなく浸炭層が均一なものと
なっている浸炭が可能であることが確かめられた。
【００３４】
【発明の効果】本発明に係わる含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前
処理方法では、Ｃｒを含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼
製部材に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前に前記含Ｃｒ
鋼製部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う構成としたか
ら、前記含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭を行ったときで
も、浸炭むらの発生を防止することが可能であり、歯
車，軸受，軸，ピンなどの機械構造用部品等の品質をよ
り一層向上させることが可能であって、これら各種機械
構造用部品等の耐摩耗性，耐ピッティング性，転動特
性，疲労特性をより一層向上させることが可能であると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
処理方法では、Ｃｒを含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼
製部材に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前に前記含Ｃｒ
鋼製部材に酸洗を行い、その後浸炭を行う構成としたか
ら、前記含Ｃｒ鋼製部材に対して浸炭を行ったときで
も、浸炭むらの発生を防止することが可能であり、歯
車，軸受，軸，ピンなどの機械構造用部品等の品質をよ
り一層向上させることが可能であって、これら各種機械
構造用部品等の耐摩耗性，耐ピッティング性，転動特
性，疲労特性をより一層向上させることが可能であると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃｒを含有する鋼を素材とした含Ｃｒ鋼
製部材に浸炭を行うに際し、浸炭を行う前に前記含Ｃｒ
鋼製部材に酸洗を行い、その後浸炭を行うことを特徴と
する含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方法。 - 【請求項２】 含Ｃｒ鋼製部材に酸洗を行い、含Ｃｒ鋼
製部材の表面から５０μｍ以下の基地を溶解することを
特徴とする請求項１に記載の含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処
理方法。 - 【請求項３】 酸洗の前処理として、脱脂および洗浄を
行うことを特徴とする請求項１または２に記載の含Ｃｒ
鋼製部材の浸炭前処理方法。 - 【請求項４】 浸炭中ないしは浸炭後に窒化成分を導入
して浸炭窒化を行うことを特徴とする請求項１，２また
は３のいずれかに記載の含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26147592A JPH06108223A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26147592A JPH06108223A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108223A true JPH06108223A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17362422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26147592A Pending JPH06108223A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 含Ｃｒ鋼製部材の浸炭前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06108223A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19730372B4 (de) * | 1997-07-16 | 2004-02-05 | IVA Industrieöfen - Verfahren - Anlagen Beratungs-, Produktions- und Vertriebs GmbH | Reinigung und Entpassivierung von zu nitrierenden oder nitrocarburierenden Oberflächen mit leichten Säuren |
| JP2014009394A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Toyota Motor Corp | 表面処理方法 |
| KR20170052485A (ko) * | 2015-10-30 | 2017-05-12 | 한국생산기술연구원 | 저온 진공침탄방법 |
| CN106811754A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-06-09 | 安徽丰汇车业配件有限公司 | 一种汽车发动机缸盖表面处理工艺 |
| KR20180050443A (ko) * | 2016-10-31 | 2018-05-15 | 한국생산기술연구원 | 저압 범위 내에서의 침탄방법 |
| CN112962051A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-15 | 安徽合力股份有限公司合肥铸锻厂 | 奥氏体不锈钢的渗硼方法 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26147592A patent/JPH06108223A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108350559A (zh) * | 2015-10-30 | 2018-07-31 | 韩国生产技术研究院 | 低温渗碳处理方法及渗碳处理装置 |
| EP3369841A4 (en) * | 2015-10-30 | 2019-09-11 | Korea Institute Of Industrial Technology | METHOD AND DEVICE FOR CARBURIZING AT LOW TEMPERATURE |
| CN108350559B (zh) * | 2015-10-30 | 2020-09-08 | 韩国生产技术研究院 | 低温渗碳处理方法及渗碳处理装置 |
| KR20180050443A (ko) * | 2016-10-31 | 2018-05-15 | 한국생산기술연구원 | 저압 범위 내에서의 침탄방법 |
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| CN106811754B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-05-07 | 安徽世强机械制造有限公司 | 一种汽车发动机缸盖表面处理工艺 |
| CN112962051A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-15 | 安徽合力股份有限公司合肥铸锻厂 | 奥氏体不锈钢的渗硼方法 |
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