JPH06317380A - 金属部品のガス雰囲気熱処理炉 - Google Patents
金属部品のガス雰囲気熱処理炉Info
- Publication number
- JPH06317380A JPH06317380A JP24023593A JP24023593A JPH06317380A JP H06317380 A JPH06317380 A JP H06317380A JP 24023593 A JP24023593 A JP 24023593A JP 24023593 A JP24023593 A JP 24023593A JP H06317380 A JPH06317380 A JP H06317380A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atmosphere
- gas
- metal component
- muffle
- muffle case
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ガス雰囲気熱処理される金属部品が通過する
ための炉体内に設けられた炭素質のマッフルケースと、
このマッフルケースを加熱する手段と、このマッフルケ
ース中に不活性雰囲気ガスを炉外からマッフルケースと
炉体との間の空間を経て導く通路とを有してなる金属部
品のガス雰囲気熱処理炉。 【効果】 金属部品によって炉外から雰囲気中にもたら
される酸化性又は脱炭性の不純物成分はマッフルケース
の内壁と反応して無酸化，無脱炭性に変成され、しかも
マッフルケース中へ送られる雰囲気はマッフルケース中
で金属部品に当る前にマッフルケースの外壁と同様に反
応して雰囲気自体に含まれる不純物成分も事前に変成さ
れる。その結果、雰囲気は無酸化・無脱炭の不活性下に
終始保たれて、金属部品を無酸化・無脱炭で雰囲気熱処
理できる。
ための炉体内に設けられた炭素質のマッフルケースと、
このマッフルケースを加熱する手段と、このマッフルケ
ース中に不活性雰囲気ガスを炉外からマッフルケースと
炉体との間の空間を経て導く通路とを有してなる金属部
品のガス雰囲気熱処理炉。 【効果】 金属部品によって炉外から雰囲気中にもたら
される酸化性又は脱炭性の不純物成分はマッフルケース
の内壁と反応して無酸化，無脱炭性に変成され、しかも
マッフルケース中へ送られる雰囲気はマッフルケース中
で金属部品に当る前にマッフルケースの外壁と同様に反
応して雰囲気自体に含まれる不純物成分も事前に変成さ
れる。その結果、雰囲気は無酸化・無脱炭の不活性下に
終始保たれて、金属部品を無酸化・無脱炭で雰囲気熱処
理できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼をガス雰囲気下で焼
入れする場合などの金属部品のガス雰囲気熱処理炉に関
するものである。
入れする場合などの金属部品のガス雰囲気熱処理炉に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭素ボックスを使用する高炭素，高クロ
ーム鋼などを中性加熱処理する炉は従来から知られると
ころである。
ーム鋼などを中性加熱処理する炉は従来から知られると
ころである。
【０００３】かかる従来より市販されていた炭素ボック
ス炉は、熱処理部品を炭素ボックス内に装着し、炭素の
蓋をした後で昇温するもので、ボックス内は空気であ
る。そして、昇温により空気中のＯ２は炭素ボックスの
内面と反応して消耗する。
ス炉は、熱処理部品を炭素ボックス内に装着し、炭素の
蓋をした後で昇温するもので、ボックス内は空気であ
る。そして、昇温により空気中のＯ２は炭素ボックスの
内面と反応して消耗する。
【０００４】従って、炭素ボックスを使用する空気封入
処理法では、熱処理品の炭素濃度を調整する必要があ
り、このためＣＯ，ＣＯ２量を逐次測定し、この量をコ
ントロールしなければならない。
処理法では、熱処理品の炭素濃度を調整する必要があ
り、このためＣＯ，ＣＯ２量を逐次測定し、この量をコ
ントロールしなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明のガス雰囲気熱
処理炉では、空気の代りにＮ２又はＡｒを雰囲気として
使用するものである。Ｎ２又はＡｒ中の水蒸気（Ｈ
２Ｏ）の量は露点−６６℃のとき１０ｐｐｍ，またＯ２
量も２ｐｐｍ以下と非常に微量であるので、空気を使っ
た空気封入処理法のようなコントロールの必要がない。
しかし、このような微量のＮ２中の水蒸気と酸素でも、
熱処理中で活性化されている金属部品の表面に直接かつ
連続して当たると、金属部品の鋼の酸化・脱炭を招来す
ることがある。本発明はこのような不利，不都合を解決
するものである。
処理炉では、空気の代りにＮ２又はＡｒを雰囲気として
使用するものである。Ｎ２又はＡｒ中の水蒸気（Ｈ
２Ｏ）の量は露点−６６℃のとき１０ｐｐｍ，またＯ２
量も２ｐｐｍ以下と非常に微量であるので、空気を使っ
た空気封入処理法のようなコントロールの必要がない。
しかし、このような微量のＮ２中の水蒸気と酸素でも、
熱処理中で活性化されている金属部品の表面に直接かつ
連続して当たると、金属部品の鋼の酸化・脱炭を招来す
ることがある。本発明はこのような不利，不都合を解決
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明はガス雰囲
気熱処理される金属部品が通過するための炉体内に設け
られた炭素又はグラファイト製のマッフルケースと、こ
のマッフルケースを加熱する手段と、このマッフルケー
ス中に不活性としてＮ２又はＡｒの雰囲気ガスを炉外か
らマッフルケースと炉体との間の空間を経て導く通路と
を有してなる金属部品のガス雰囲気熱処理炉を提供する
ものである。以下、Ｎ２を使用した鋼の焼入れ炉を実施
例として、本発明を更に詳述する。
気熱処理される金属部品が通過するための炉体内に設け
られた炭素又はグラファイト製のマッフルケースと、こ
のマッフルケースを加熱する手段と、このマッフルケー
ス中に不活性としてＮ２又はＡｒの雰囲気ガスを炉外か
らマッフルケースと炉体との間の空間を経て導く通路と
を有してなる金属部品のガス雰囲気熱処理炉を提供する
ものである。以下、Ｎ２を使用した鋼の焼入れ炉を実施
例として、本発明を更に詳述する。
【０００７】
【実施例】図１に示す如く、マッフルケースとしてグラ
ファイトチューブ２を使用し、加熱炉体１に設置した。
入口にはパージ室５を、また出口に冷却室８を設け、そ
れぞれの区切りに扉４，６，７，９を取付けた。Ｎ２ガ
スの送入は雰囲気ガス供給源につながる弁１０を介して
パージ室５，マッフルケース２の扉６の内方入口部，加
熱炉体内へ行ない、それぞれの量は更に個別の弁で調整
できるようにした。また、マッフルケースに設けた端子
１２には加熱電源トランスを接続した。３は熱処理され
る金属部品であり、１１は雰囲気ガス出口を示すもので
ある
ファイトチューブ２を使用し、加熱炉体１に設置した。
入口にはパージ室５を、また出口に冷却室８を設け、そ
れぞれの区切りに扉４，６，７，９を取付けた。Ｎ２ガ
スの送入は雰囲気ガス供給源につながる弁１０を介して
パージ室５，マッフルケース２の扉６の内方入口部，加
熱炉体内へ行ない、それぞれの量は更に個別の弁で調整
できるようにした。また、マッフルケースに設けた端子
１２には加熱電源トランスを接続した。３は熱処理され
る金属部品であり、１１は雰囲気ガス出口を示すもので
ある
【０００８】上記のような構成になる炉体１のマッフル
ケース２内の空気をパージ室５，扉６の内方入口部，加
熱炉体内へそれぞれ開口するＮ２ガス送入弁を開いてＮ
２ガスを送ることにより、Ｎ２で置換した後に昇温し
た。送入したＮ２量は置換時の内容積の１０倍／時で２
０分間、以後はパージ室５と扉６の内方入口部へ開口す
るＮ２ガス送入弁を絞って、主に加熱炉体１内へ開口す
る送入弁によりＮ２ガスを送って、Ｎ２ガスの炉内圧が
水柱１０ｍｍを保持するように調整し、この量は平均１
ｍ３／時であった。
ケース２内の空気をパージ室５，扉６の内方入口部，加
熱炉体内へそれぞれ開口するＮ２ガス送入弁を開いてＮ
２ガスを送ることにより、Ｎ２で置換した後に昇温し
た。送入したＮ２量は置換時の内容積の１０倍／時で２
０分間、以後はパージ室５と扉６の内方入口部へ開口す
るＮ２ガス送入弁を絞って、主に加熱炉体１内へ開口す
る送入弁によりＮ２ガスを送って、Ｎ２ガスの炉内圧が
水柱１０ｍｍを保持するように調整し、この量は平均１
ｍ３／時であった。
【０００９】前述した通り、Ｎ２中の水蒸気（Ｈ２Ｏ）
量は露点−６６℃のとき１０ｐｐｍ、またＯ２量も２ｐ
ｐｍ以下であるが、それでもこれらが熱処理中で活性化
されている金属部品の表面に直接かつ連続して当ると、
金属部品の鋼の酸化・脱炭を招く。
量は露点−６６℃のとき１０ｐｐｍ、またＯ２量も２ｐ
ｐｍ以下であるが、それでもこれらが熱処理中で活性化
されている金属部品の表面に直接かつ連続して当ると、
金属部品の鋼の酸化・脱炭を招く。
【００１０】ところが、本発明にあっては、加熱炉体１
内へ開口する送入弁から送られたＮ２ガスは、金属部品
に当る前に、加熱したマッフルケース２の外周に当って
変成される。このガス中のＨ２ＯとＯ２はマッフルケー
ス２の炭素と反応する。Ｈ２
内へ開口する送入弁から送られたＮ２ガスは、金属部品
に当る前に、加熱したマッフルケース２の外周に当って
変成される。このガス中のＨ２ＯとＯ２はマッフルケー
ス２の炭素と反応する。Ｈ２
【００１１】従って、マッフルケースと反応した後のＮ
２ガス中には、微量のＣＯとＨ２ならびに超微量のＯ２
とＨ２Ｏが生成されるが、いずれもきわめて少量で、マ
ッフルケース２自体の酸化，脱炭は工業的に無視し得る
ものであり、しかも該ガスと金属部品の鋼中の炭素との
反応を未然に防ぐことができる。これが、本発明の優れ
た特徴であり効果である。
２ガス中には、微量のＣＯとＨ２ならびに超微量のＯ２
とＨ２Ｏが生成されるが、いずれもきわめて少量で、マ
ッフルケース２自体の酸化，脱炭は工業的に無視し得る
ものであり、しかも該ガスと金属部品の鋼中の炭素との
反応を未然に防ぐことができる。これが、本発明の優れ
た特徴であり効果である。
【００１２】これらの反応を定量的に調べるためには、
ＣＯ，ＣＯ２，Ｈ２，Ｈ２Ｏの量が余りにも少なく、通
常のガス測定では精度が悪く確定できなかった。
ＣＯ，ＣＯ２，Ｈ２，Ｈ２Ｏの量が余りにも少なく、通
常のガス測定では精度が悪く確定できなかった。
【００１３】そこで、処理雰囲気中のＯ２分圧を測定す
ることにより調べることとし、ジルコニア酸素計を用い
て雰囲気ガス出口１１でＯ２分圧を測定した。これは、
雰囲気中のＯ２分圧が低ければ上記した反応がなされた
ことが確かめられるからで、このときのＯ２分圧は１０
−２２ａｔｍであった。このようにＯ２分圧が低いの
で、上記した反応がなされたことが確認できた。
ることにより調べることとし、ジルコニア酸素計を用い
て雰囲気ガス出口１１でＯ２分圧を測定した。これは、
雰囲気中のＯ２分圧が低ければ上記した反応がなされた
ことが確かめられるからで、このときのＯ２分圧は１０
−２２ａｔｍであった。このようにＯ２分圧が低いの
で、上記した反応がなされたことが確認できた。
【００１４】また、Ｏ２分圧が１０−２１ａｔｍ以下の
雰囲気中では、金属部品を無酸化で熱処理できること、
Ｏ２分圧が１０−１８ａｔｍ以下では金属部品中の炭素
の脱炭を生じないで熱処理できることが知られているの
で、Ｏ２分圧が１０−２２ａｔｍのＮ２ガスは無酸化，
無脱炭性ガスといえる。
雰囲気中では、金属部品を無酸化で熱処理できること、
Ｏ２分圧が１０−１８ａｔｍ以下では金属部品中の炭素
の脱炭を生じないで熱処理できることが知られているの
で、Ｏ２分圧が１０−２２ａｔｍのＮ２ガスは無酸化，
無脱炭性ガスといえる。
【００１５】ＳＫＤ１１を１０５０℃で加熱し、空冷焼
入れしたときの硬度はＨＲＣ６１であった。またＳＫＨ
６を１２４０℃で加熱後空冷して硬度ＨＲＣ６２を得
た。これらの硬度は、これらの金属材料を空気焼入れし
た時に得られる最高の硬度であって、加熱時に脱炭があ
ればこのような硬度は得られない。従って、無脱炭性雰
囲気中で熱処理か行なえたことが確かめられた。
入れしたときの硬度はＨＲＣ６１であった。またＳＫＨ
６を１２４０℃で加熱後空冷して硬度ＨＲＣ６２を得
た。これらの硬度は、これらの金属材料を空気焼入れし
た時に得られる最高の硬度であって、加熱時に脱炭があ
ればこのような硬度は得られない。従って、無脱炭性雰
囲気中で熱処理か行なえたことが確かめられた。
【００１６】更に確認のために、このガス雰囲気熱処理
した材料を切断して、その組織を顕微鏡で調べたとこ
ろ、脱炭は認められなかった。材料の表面には酸化スケ
ールは全くなく、無酸化で材料がガス雰囲気熱処理され
たことも確認された。
した材料を切断して、その組織を顕微鏡で調べたとこ
ろ、脱炭は認められなかった。材料の表面には酸化スケ
ールは全くなく、無酸化で材料がガス雰囲気熱処理され
たことも確認された。
【００１７】
【発明の効果】以上の実施例から明らかな通り、本発明
によれば、加熱された炭素質のマッフルケース中でＮ２
又はＡｒガスを雰囲気として金属部品をガス雰囲気熱処
理するものであるが、金属部品によって炉外から雰囲気
中にもたらされる酸化性又は脱炭性の不純物成分はマッ
フルケースの内壁と反応して無酸化，無脱炭性に変成さ
れ、しかもマッフルケース中へ送られる雰囲気はマッフ
ルケース中で金属部品に当る前にマッフルケースの外壁
とこれまた反応して雰囲気自体に含まれる不純物成分も
事前に変成される顕著な特徴がある。
によれば、加熱された炭素質のマッフルケース中でＮ２
又はＡｒガスを雰囲気として金属部品をガス雰囲気熱処
理するものであるが、金属部品によって炉外から雰囲気
中にもたらされる酸化性又は脱炭性の不純物成分はマッ
フルケースの内壁と反応して無酸化，無脱炭性に変成さ
れ、しかもマッフルケース中へ送られる雰囲気はマッフ
ルケース中で金属部品に当る前にマッフルケースの外壁
とこれまた反応して雰囲気自体に含まれる不純物成分も
事前に変成される顕著な特徴がある。
【００１８】この結果、雰囲気は無酸化・無脱炭の不活
性下に終始保たれ、金属部品を無酸化・無脱炭で雰囲気
熱処理できる優れた効果がもたらされるのである。
性下に終始保たれ、金属部品を無酸化・無脱炭で雰囲気
熱処理できる優れた効果がもたらされるのである。
【図１】本発明に係る雰囲気熱処理炉の説明的な断面図
である。
である。
１−加熱炉体 ２−マッフルケース ３−熱処理部品 ４−入口扉 ５−パージ室 ６−入口仕切り扉 ７−出口仕切り扉 ８−冷却室 ９−出口扉 １０−雰囲気ガス入口弁 １１−雰囲気ガス出口 １２−加熱電流端子
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス雰囲気熱処理される金属部品が通過
するための炉体内に設けられた炭素質のマッフルケース
と、このマッフルケースを加熱する手段と、このマッフ
ルケース中に不活性雰囲気ガスを炉外からマッフルケー
スと炉体との間の空間を経て導く通路とを有してなる金
属部品のガス雰囲気熱処理炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24023593A JPH0760063B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 金属部品のガス雰囲気熱処理炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24023593A JPH0760063B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 金属部品のガス雰囲気熱処理炉 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58235779A Division JPH0611886B2 (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 金属部品のガス雰囲気熱処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317380A true JPH06317380A (ja) | 1994-11-15 |
| JPH0760063B2 JPH0760063B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=17056466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24023593A Expired - Lifetime JPH0760063B2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 金属部品のガス雰囲気熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760063B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0815998A1 (en) * | 1996-06-24 | 1998-01-07 | Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | Brazing of aluminium articles and furnaces therefor |
| WO2006013652A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Ibiden Co., Ltd. | 連続焼成炉及びこれを用いた多孔質セラミック部材の製造方法 |
| JP2011074421A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ntn Corp | 鋼の熱処理方法および機械部品の製造方法 |
| WO2014007046A1 (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | 関東冶金工業株式会社 | 熱処理方法および熱処理装置、並びに熱処理システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3959773B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2007-08-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 蓄熱式雰囲気ガス加熱方法及び蓄熱式雰囲気ガス加熱装置 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP24023593A patent/JPH0760063B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0815998A1 (en) * | 1996-06-24 | 1998-01-07 | Kanto Yakin Kogyo Kabushiki Kaisha | Brazing of aluminium articles and furnaces therefor |
| CN1095715C (zh) * | 1996-06-24 | 2002-12-11 | 关东冶金工业株式会社 | 钎焊铝和/或铝合金部件的方法 |
| WO2006013652A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Ibiden Co., Ltd. | 連続焼成炉及びこれを用いた多孔質セラミック部材の製造方法 |
| US7284980B2 (en) | 2004-08-04 | 2007-10-23 | Ibiden Co., Ltd. | Continuous firing furnace, manufacturing method of porous ceramic member using the same, porous ceramic member, and ceramic honeycomb filter |
| KR100842595B1 (ko) * | 2004-08-04 | 2008-07-01 | 이비덴 가부시키가이샤 | 연속 소성로 및 이것을 이용한 다공질 세라믹 부재의 제조방법 |
| JP2011074421A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ntn Corp | 鋼の熱処理方法および機械部品の製造方法 |
| WO2014007046A1 (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | 関東冶金工業株式会社 | 熱処理方法および熱処理装置、並びに熱処理システム |
| JP5517382B1 (ja) * | 2012-07-04 | 2014-06-11 | 関東冶金工業株式会社 | 熱処理装置および熱処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760063B2 (ja) | 1995-06-28 |
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