JPH0645868B2 - 浸炭焼入方法 - Google Patents

浸炭焼入方法

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JPH0645868B2
JPH0645868B2 JP14429983A JP14429983A JPH0645868B2 JP H0645868 B2 JPH0645868 B2 JP H0645868B2 JP 14429983 A JP14429983 A JP 14429983A JP 14429983 A JP14429983 A JP 14429983A JP H0645868 B2 JPH0645868 B2 JP H0645868B2
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は,浸炭焼入方法に関し,詳しくは,被浸炭焼入
部品を,送入工程,浸炭工程,拡散・焼入工程に分けて
処理し,おのおのの処理工程をそれぞれ異なった雰囲気
とし,浸炭焼入部品の浸炭層にネット状セメンタイトの
析出のない、浸炭焼入組織とすることができる浸炭焼入
方法にかかる。
〔従来の技術〕
従来,浸炭焼入方法の1つとして,高温短時間で浸炭焼
入が可能な,高周波浸炭焼入が行なわれている。
これは,被浸炭焼入部品を,プロパン等の炭化水素ガス
と窒素ガスとの,混合ガスからなる浸炭雰囲気中にて,
高周波加熱により,約1100℃の高温に加熱し,浸炭
させた後,同一雰囲気中で所定の焼入温度まで徐冷し,
焼入を行なうものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような,高周波高温浸炭処理では,浸炭層が第1図
の顕微鏡組織写真のような,ネット状セメンタイトとマ
ルテンサイトの混合組織となる。
耐摩耗性のみが要求される部品に対しては,この組織の
ものでも十分適用できるが,強度特性が要求される部品
に対しては,ネット状セメンタイトの析出のない組織の
ものに比較して,強度が劣り,適用部品が限定される欠
点がある。
従って、本発明は、高周波による高温浸炭焼入方法にお
いて,被浸炭焼入部品を,送入工程(送入室),浸炭工
程(浸炭室),拡散・焼入工程(拡散室)に分けて処理
し,おのおのの処理工程を,異なった雰囲気とすること
により,拡散工程における浸炭の進行を防止して,浸炭
層内にネット状セメンタイトの析出のない,マルテンサ
イト相からなる浸炭進入組織とし,もって,高周波焼入
部品の適用範囲を拡大することのできる,浸炭焼入方法
を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
このような目的は、本発明によれば、浸炭雰囲気中に
て、被浸炭焼入部品を、高温で高周波加熱する浸炭焼入
方法であって、まず、被酸化性雰囲気の送入室に、被浸
炭焼入部品を搬入し、ついで、浸炭性雰囲気の浸炭室に
て、被浸炭焼入部品を、高周波加熱によって高温浸炭
し、つぎに、窒素ガス雰囲気の拡散・焼入室にて、浸炭
温度近傍の温度に保持して、被浸炭焼入部品の浸炭層の
炭素を内部に拡散させ、つづいて、上記拡散・焼入室内
で、被浸炭焼入部品の所定の焼入温度まで徐冷した後、
焼入することによって、被浸炭焼入部品の浸炭層にネッ
ト状セメンタイトの析出のない浸炭焼入組織とすること
を特徴とする浸炭焼入方法によって達成される。
〔作用〕
上述の本発明の浸炭焼入方法によれば、被浸炭焼入部品
を、まず、非酸化性雰囲気の挿入室に搬入し、次いで、
浸炭性雰囲気の浸炭室に搬入するので、大気が浸炭室に
進入し、浸炭性ガスが汚染されて浸炭品質が確保できな
くなるのを防止するとともに、高周波加熱時に大気中の
酸素により被浸炭焼入部品が酸化されるのを防止するこ
とができる。
次いで、浸炭室にて浸炭焼入雰囲気中で高周波加熱する
ことにより高温浸炭し、被浸炭焼入部品表面に浸炭層を
形成することができる。
その後、拡散・焼入室にて、浸炭性ではない窒素ガス雰
囲気中で且つ浸炭温度近傍の温度に保持することによ
り、さらなる浸炭を防止するとともに、被浸炭焼入部品
の浸炭層の炭素を内部に拡散させるので、浸炭層中の炭
素濃度を低下させることができる。
そして、その後、所定の焼入温度に徐冷して焼入するこ
とにより、被浸炭焼入部品の浸炭層中にネット状セメン
タイトの析出のない、マルテンサイト相からなる浸炭焼
入組織を得ることができる。
〔実施例〕
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例を説明す
る。
本発明の一実施例として用いた浸炭焼入装置を第2図に
示す。
本装置は、送入室2の上に、浸炭室3が配置され、さら
にその上に拡散・焼入室4が配置されている。また、拡
散・焼入室4に続いて焼入槽21が設けられている。
被浸炭焼入部品1は、送入室2の下に設けられたエアシ
リンダ10によって上下に駆動されるワークリフト9上
に設置され、各処理室間を上下に移動させられる。
送入室2には、内部を非酸化性雰囲気とするためのガス
送入口5と、ガス排出口6が設けられ、炉圧調整弁6a
での内部の圧力が調整される。
送入室2と図示しない駆動手段により開閉自在なシール
板11を介して隔てられた浸炭室3には、被浸炭焼入部
品1を浸炭温度に加熱するための高周波コイル12が設
置されている。被浸炭焼入部品1を回転させて加熱を均
一にするため、ワーク回転モータ7の駆動力がチェーン
8によりワークリフト9に伝達され、ワークリフト9が
回転する。
また、浸炭室3内を浸炭性雰囲気とするため、浸炭性ガ
スを吹き込むガス送給口13、ガス分配口14と、ガス
排出口15が設けられ、炉圧調整弁15aで浸炭室内圧
力が調整される。ガス分配口14は、浸炭室3上部にあ
り、下方に向かって浸炭性ガスを吹き出すようにされて
いる。
拡散・焼入室4には、被浸炭焼入部品1を、浸炭温度近
傍に保持するための高温波コイル16が設置されてい
る。また、拡散・焼入室4内を窒素ガス雰囲気とするた
め、窒素ガスを吹き込むガス送入口17、ガス分配口1
8と、ガス排出口19が設けられ、炉圧調整弁19aで
拡散・焼入室4内圧力が調整される。ガス分配口18
は、拡散・焼入室4下部にあり、上方に向かって窒素ガ
スを吹き出すようにされている。
尚、本実施例では、浸炭室3と拡散・焼入室4との間
は、使用するガスの比重を考慮し、特に両室を隔てるシ
ール板等の遮断部材は設けていない。
高周波コイル16での加熱保持が終わった被浸炭焼入部
品1は、水平方向に往復動するエアシリンダ20で、拡
散・焼入室4に連結して設けられた焼入槽21へ落とし
込まれ、焼入される。焼入槽21は外部とも連通してい
るので、焼入槽21内で冷却した被浸炭焼入部品1は、
外部へ取り出される。
この実施例においては、先ず、炭素鋼(JIS規格:S
15C)からなる被浸炭焼入部品1を送入室2に設置
し、窒素ガスを10/minの流量で送入し、3分間ガ
ス置換する。
次いで、シール板11を開放し、被浸炭焼入部品1をエ
アーシリンダ10で、浸炭室3内に配設された高周波コ
イル12の中央部まで搬送し、窒素99体積%−プロパ
ン1体積%の混合ガス(ガス流量10/min)中で周
波数;100kHz、プレート電圧(Ep);2.6k
V、プレート電流(Ip);0.80Aで、1100℃
まで30秒で加熱した後、プレート電圧(Ep);1.
6kV、プレート電流(Ip);0.32Aの条件で、
1100℃×1分間の浸炭を行う。
所定の時間浸炭したら、直ちに、被浸炭焼入部品1を、
エアシリンダ10によって、拡散・焼入室4内に配設さ
れた、高周波コイル16の中央部に搬送し、10/mi
nの流量の窒素ガス雰囲気中にて、プレート電圧(E
p);1.6kV、プレート電流(Ip);0.32A
の条件で、浸炭温度と同一温度に加熱し、拡散処理を行
う。
次に、被浸炭焼入部品1を850℃まで250℃/min
の冷却速度で徐冷後、エアシリンダ20によって、被浸
炭焼入部品1を、焼入槽21へ送入し、浸漬焼入を行う
ものであう。
上述した実施例により浸炭焼入した浸炭層の顕微鏡組織
は、第3図の写真に示すように、マルテンサイト相から
なる浸炭焼入組織を呈している。また、この実施例の浸
炭焼入方法における、処理サイクルの模式図をを第4図
に示す。
図中Aは浸炭工程、Bは拡散工程を示し、ともに、同一
加熱条件・同一加熱温度であるが、前述のように、浸炭
工程Aでは、窒素−プロパン混合ガス、拡散工程Bは窒
素ガスのみの雰囲気である。また、浸炭室3、拡散・焼
入室4のガス分配口14および18は、両処理室の境界
部に設けられており、それぞれのガスが混入しないよう
に、浸炭室3では上面から下方へ、また、拡散・焼入室
4では下面から上方へ流出させている。
なお、浸炭室3は、使用ガスの比重を考慮し、拡散・焼
入室4の下方に配置している。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、熱処理条
件、特に熱処理時間、徐冷速度等は、被浸炭焼入部品に
よって適宜な条件で選択することができるものであり、
特許請求範囲内で種々の実施態様が包含されるものであ
る。
〔発明の効果〕
以上により明らかなように,本発明にかかる浸炭焼入方
法によれば,被浸炭焼入部品を,送入工程,浸炭工程,
拡散・焼入工程に分けて処理し,おのおのの処理工程
を,異なった雰囲気とすることにより,拡散工程におけ
る浸炭の進行を防止して、被浸炭焼入部品の浸炭層の炭
素を内部に拡散させ、浸炭層内にネット状セメンタイト
の析出のない、マルテンサイト相からなる浸炭焼入組織
とし、もって、耐摩耗性、強度特性を向上させることが
できる高周波焼入部品の適用範囲を拡大することができ
る利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は,従来の高周波高温浸炭焼入処理による,浸炭
層の顕微鏡組織写真,第2図は,本発明の一実施例とし
て用いた浸炭焼入装置,第3図はこの実施例により浸炭
焼入した浸炭層の顕微鏡組織写真,第4図は,この実施
例の浸炭焼入方法における,処理サイクルの模式図であ
る。 1……被浸炭焼入部品,2……送入室,3……浸炭室 4……拡散・焼入室,5……ガス送入口, 6……ガス排出口,6a……炉圧調整弁, 7……ワーク回転モータ,8……チェーン, 9……ワークリフト,10……エアシリンダ, 11……シール板,12……高周波コイル, 13……ガス送給口,14……ガス分配口, 15……ガス排出口,15a……炉圧調整弁, 16……高周波コイル,17……ガス送入口, 18……ガス分配口,19……ガス排出口, 19a……炉圧調整弁,20……エアシリンダ, 21……焼入槽,A……浸炭工程,B……拡散工程

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】浸炭雰囲気中にて、被浸炭焼入部品を、高
    温で高周波加熱する浸炭焼入方法であって、まず、非酸
    化性雰囲気の送入室に、被浸炭焼入部品を搬入し、つい
    で、浸炭性雰囲気の浸炭室にて、被浸炭焼入部品を、高
    周波加熱によって高温浸炭し、つぎに、窒素ガス雰囲気
    の拡散・焼入室にて、浸炭温度近傍の温度に保持して、
    被浸炭焼入部品の浸炭層の炭素を内部に拡散させ、つづ
    いて、上記拡散・焼入室内で、被浸炭焼入部品の所定の
    焼入温度まで徐冷した後、焼入することよって、被浸炭
    焼入部品の浸炭層にネット状セメンタイトの析出のない
    浸炭焼入組織とすることを特徴とする浸炭焼入方法。
JP14429983A 1983-08-06 1983-08-06 浸炭焼入方法 Expired - Lifetime JPH0645868B2 (ja)

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CN115323312A (zh) * 2022-10-10 2022-11-11 弘集(南通)精密机械有限公司 一种半轴齿轮内花键渗碳淬火方法及渗碳淬火设备

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