JPH0978224A - オーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法Info
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- JPH0978224A JPH0978224A JP25676495A JP25676495A JPH0978224A JP H0978224 A JPH0978224 A JP H0978224A JP 25676495 A JP25676495 A JP 25676495A JP 25676495 A JP25676495 A JP 25676495A JP H0978224 A JPH0978224 A JP H0978224A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】オーステナイト系ステンレス鋼表面を窒化処理
するに当たり、従来技術のように、窒化処理前に酸洗処
理を行うことなく、窒化処理炉に有害な塩素系のガスを
導入することなく、窒化処理に先だってフッ素系のガス
雰囲気で加熱処理することなく、また高い温度で窒化処
理することなしに、したがって特別の処理施設も必要と
せずに、窒化処理をする方法を提供する。 【解決手段】オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研
磨、研削等により粗面化し（好ましい表面粗さは５．０
〜１５．０μｍ）、次いでＮＨ3ガスを基本とする雰囲
気中において４００〜６５０℃に加熱する。又は、オー
ステナイト系ステンレス鋼の表面に、ピーニング加工、
ブラスト加工等による加工変質層を形成し、次いでＮＨ
3ガスを基本とする雰囲気中において加熱して窒化す
る。
するに当たり、従来技術のように、窒化処理前に酸洗処
理を行うことなく、窒化処理炉に有害な塩素系のガスを
導入することなく、窒化処理に先だってフッ素系のガス
雰囲気で加熱処理することなく、また高い温度で窒化処
理することなしに、したがって特別の処理施設も必要と
せずに、窒化処理をする方法を提供する。 【解決手段】オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研
磨、研削等により粗面化し（好ましい表面粗さは５．０
〜１５．０μｍ）、次いでＮＨ3ガスを基本とする雰囲
気中において４００〜６５０℃に加熱する。又は、オー
ステナイト系ステンレス鋼の表面に、ピーニング加工、
ブラスト加工等による加工変質層を形成し、次いでＮＨ
3ガスを基本とする雰囲気中において加熱して窒化す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は産業機械、装置等に
使用されるオーステナイト系ステンレス鋼の耐摩耗性や
耐久性を改善するためのオーステナイト系ステンレス鋼
表面の窒化処理方法に関する。
使用されるオーステナイト系ステンレス鋼の耐摩耗性や
耐久性を改善するためのオーステナイト系ステンレス鋼
表面の窒化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼は、鉄を主成分とし、これ
にクロムやニッケルを含有させた合金鋼であり、昨今そ
の生産量は増大の一途をたどっている。ステンレス鋼
は、クロム系ステンレスとクロム・ニッケル系ステンレ
スに大別されるが、とりわけクロム・ニッケル系ステン
レスであるオーステナイト系ステンレス鋼は、クロム系
ステンレスよりも耐食性、機械的性質、溶接性に優れる
ため多くの用途に用いられ、ステンレス鋼の中では最も
大量に使用されているものである。オーステナイト系ス
テンレス鋼の表面を硬化する目的で各種硬化処理法が採
用されているが、該ステンレス鋼は表面に不働態皮膜を
形成しているために化学的に非常に安定な表面状態を呈
しており、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中における窒
化処理による表面硬化は困難である。
にクロムやニッケルを含有させた合金鋼であり、昨今そ
の生産量は増大の一途をたどっている。ステンレス鋼
は、クロム系ステンレスとクロム・ニッケル系ステンレ
スに大別されるが、とりわけクロム・ニッケル系ステン
レスであるオーステナイト系ステンレス鋼は、クロム系
ステンレスよりも耐食性、機械的性質、溶接性に優れる
ため多くの用途に用いられ、ステンレス鋼の中では最も
大量に使用されているものである。オーステナイト系ス
テンレス鋼の表面を硬化する目的で各種硬化処理法が採
用されているが、該ステンレス鋼は表面に不働態皮膜を
形成しているために化学的に非常に安定な表面状態を呈
しており、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中における窒
化処理による表面硬化は困難である。
【０００３】従来の窒化処理方法としては、（１）オー
ステナイト系ステンレス鋼を、窒化処理前に酸洗いによ
り表面の不働態皮膜を除去した後、ＮＨ３ガスを基本と
する雰囲気中で窒化する窒化処理方法、（２）オーステ
ナイト系ステンレス鋼を、窒化処理炉の中に塩素系のガ
スを導入しながらＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中で窒
化する窒化処理方法、（３）オーステナイト系ステンレ
ス鋼を表面脱脂処理した後、窒化処理に先だってフッ素
系ガスの雰囲気炉中で加熱処理し、続いてＮＨ３ガスを
基本とする雰囲気で窒化する窒化処理方法、及び（４）
オーステナイト系ステンレス鋼を表面脱脂した後、通常
の窒化処理温度（４５０〜６００℃）とそれより高い温
度（６５０〜８００℃）でＮＨ３ガスを基本とする雰囲
気中で窒化する窒化処理方法が存在する。
ステナイト系ステンレス鋼を、窒化処理前に酸洗いによ
り表面の不働態皮膜を除去した後、ＮＨ３ガスを基本と
する雰囲気中で窒化する窒化処理方法、（２）オーステ
ナイト系ステンレス鋼を、窒化処理炉の中に塩素系のガ
スを導入しながらＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中で窒
化する窒化処理方法、（３）オーステナイト系ステンレ
ス鋼を表面脱脂処理した後、窒化処理に先だってフッ素
系ガスの雰囲気炉中で加熱処理し、続いてＮＨ３ガスを
基本とする雰囲気で窒化する窒化処理方法、及び（４）
オーステナイト系ステンレス鋼を表面脱脂した後、通常
の窒化処理温度（４５０〜６００℃）とそれより高い温
度（６５０〜８００℃）でＮＨ３ガスを基本とする雰囲
気中で窒化する窒化処理方法が存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）の窒化処理前に酸洗いを行ってＮＨ３ガスを基本
とする雰囲気中で窒化する窒化処理方法では、酸洗いの
ための設備が必要であること、廃酸の処理施設が必要で
あること、被処理物に付着した残留酸による炉材の損傷
が大きいこと、作業環境が良くないことなどの問題点が
ある。 （２）の窒化処理炉の中に塩素系のガスを導入
しながらＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中で窒化する窒
化処理方法では、塩素系のガスは有害であるため排ガス
の処理施設が必要であること、腐食性が強いため炉材の
損傷が大きいこと、作業環境が良くないことなどの問題
点がある。
（１）の窒化処理前に酸洗いを行ってＮＨ３ガスを基本
とする雰囲気中で窒化する窒化処理方法では、酸洗いの
ための設備が必要であること、廃酸の処理施設が必要で
あること、被処理物に付着した残留酸による炉材の損傷
が大きいこと、作業環境が良くないことなどの問題点が
ある。 （２）の窒化処理炉の中に塩素系のガスを導入
しながらＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中で窒化する窒
化処理方法では、塩素系のガスは有害であるため排ガス
の処理施設が必要であること、腐食性が強いため炉材の
損傷が大きいこと、作業環境が良くないことなどの問題
点がある。
【０００５】また、（３）の窒化処理に先だってフッ素
系ガスの雰囲気の炉中で加熱処理し、ＮＨ３ガスを基本
とする雰囲気中で窒化する窒化処理方法では、フッ素雰
囲気加熱炉が必要であること、フッ素系のガスは有害で
あるため排ガスの処理施設が必要であること、腐食性が
強いため炉材の損傷が大きいこと、作業環境が良くない
ことなどの問題点がある。
系ガスの雰囲気の炉中で加熱処理し、ＮＨ３ガスを基本
とする雰囲気中で窒化する窒化処理方法では、フッ素雰
囲気加熱炉が必要であること、フッ素系のガスは有害で
あるため排ガスの処理施設が必要であること、腐食性が
強いため炉材の損傷が大きいこと、作業環境が良くない
ことなどの問題点がある。
【０００６】そして、（４）の通常の窒化処理温度（４
５０〜６００℃）とそれより高い温度（６５０〜８００
℃）でＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で窒化する窒化処
理方法では、処理温度が高いためエネルギーコストが高
くなること、窒化層のビッカース硬さ（ＨＶ）が最高で
もＨＶ７６０と通常の窒化温度で窒化処理した窒化層の
ビッカース硬さＨＶ９００〜１２００より低いこと、オ
ーステナイト系ステンレス鋼の窒化処理では（例えばＳ
ＵＳ３０４材）、高温度（例えば７５０℃）で２０時
間、低温（例えば５３０℃）で１００時間での２段階の
窒化処理を必要としているため総窒化処理時間が長くな
ること、処理工程が増えることなどの問題点がある。
５０〜６００℃）とそれより高い温度（６５０〜８００
℃）でＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で窒化する窒化処
理方法では、処理温度が高いためエネルギーコストが高
くなること、窒化層のビッカース硬さ（ＨＶ）が最高で
もＨＶ７６０と通常の窒化温度で窒化処理した窒化層の
ビッカース硬さＨＶ９００〜１２００より低いこと、オ
ーステナイト系ステンレス鋼の窒化処理では（例えばＳ
ＵＳ３０４材）、高温度（例えば７５０℃）で２０時
間、低温（例えば５３０℃）で１００時間での２段階の
窒化処理を必要としているため総窒化処理時間が長くな
ること、処理工程が増えることなどの問題点がある。
【０００７】本発明の目的は、前記従来技術（１）〜
（４）のように、窒化処理前に酸洗い処理を行うことな
く、窒化処理炉に有害な塩素系のガスを導入することな
く、窒化処理に先だってフッ素系のガス雰囲気炉で加熱
処理することなく、また高い温度で窒化処理することな
く、従って特別の処理施設も必要としない安全なオース
テナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法を提供する
ことである。
（４）のように、窒化処理前に酸洗い処理を行うことな
く、窒化処理炉に有害な塩素系のガスを導入することな
く、窒化処理に先だってフッ素系のガス雰囲気炉で加熱
処理することなく、また高い温度で窒化処理することな
く、従って特別の処理施設も必要としない安全なオース
テナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は以下の本発明
方法によって解決される。 （１）オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研磨、研
削等により粗面化し、次いでＮＨ３ガスを基本とする雰
囲気中において加熱して窒化することを特徴とするオー
ステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 （２）オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研磨、研
削等により表面粗さ５．０〜４０．０μｍに粗面化し、
次いでＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中において、４０
０〜６５０℃で加熱することを特徴とするオーステナイ
ト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 （３）オーステナイト系ステンレス鋼の表面に、ピーニ
ング加工、ブラスト加工等による加工変質層を形成し、
次いでＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中において加熱し
て窒化することを特徴とするオーステナイト系ステンレ
ス鋼表面の窒化処理方法。
方法によって解決される。 （１）オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研磨、研
削等により粗面化し、次いでＮＨ３ガスを基本とする雰
囲気中において加熱して窒化することを特徴とするオー
ステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 （２）オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研磨、研
削等により表面粗さ５．０〜４０．０μｍに粗面化し、
次いでＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中において、４０
０〜６５０℃で加熱することを特徴とするオーステナイ
ト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 （３）オーステナイト系ステンレス鋼の表面に、ピーニ
ング加工、ブラスト加工等による加工変質層を形成し、
次いでＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中において加熱し
て窒化することを特徴とするオーステナイト系ステンレ
ス鋼表面の窒化処理方法。
【０００９】（４）オーステナイト系ステンレス鋼の表
面を研磨、研削等による表面粗さ５．０〜４０．０μｍ
に粗面化し、次いでその表面にピーニング加工、ブラス
ト加工等によりる加工変質層を形成し、その後ＮＨ３ガ
スを基本とする雰囲気中において、４００〜６５０℃で
加熱することを特徴とするオーステナイト系ステンレス
鋼表面の窒化処理方法。 （５）オーステナイト系ステンレス鋼の粗面化の表面粗
さが５．０〜１５．０μｍであることを特徴とする前記
（１）ないし（４）のいずれかに記載のオーステナイト
系ステンレス鋼の表面の窒化処理方法。 （６）ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中における加熱温
度が、４５０〜６００℃であることを特徴とする前記
（１）ないし（５）のいずれかに記載のオーステナイト
系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 （７）オーステナイト系ステンレス鋼の合金組成が、Ｃ
ｒ １６．００〜２６．００％、Ｎｉ ３．５０〜２
８．００％、Ｍｏ無添加〜７．０％、Ｃ ０．１５％以
下Ｆｅ残部であることを特徴とする前記（１）ないし
（６）のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス
鋼表面の窒化処理方法。
面を研磨、研削等による表面粗さ５．０〜４０．０μｍ
に粗面化し、次いでその表面にピーニング加工、ブラス
ト加工等によりる加工変質層を形成し、その後ＮＨ３ガ
スを基本とする雰囲気中において、４００〜６５０℃で
加熱することを特徴とするオーステナイト系ステンレス
鋼表面の窒化処理方法。 （５）オーステナイト系ステンレス鋼の粗面化の表面粗
さが５．０〜１５．０μｍであることを特徴とする前記
（１）ないし（４）のいずれかに記載のオーステナイト
系ステンレス鋼の表面の窒化処理方法。 （６）ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中における加熱温
度が、４５０〜６００℃であることを特徴とする前記
（１）ないし（５）のいずれかに記載のオーステナイト
系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 （７）オーステナイト系ステンレス鋼の合金組成が、Ｃ
ｒ １６．００〜２６．００％、Ｎｉ ３．５０〜２
８．００％、Ｍｏ無添加〜７．０％、Ｃ ０．１５％以
下Ｆｅ残部であることを特徴とする前記（１）ないし
（６）のいずれかに記載のオーステナイト系ステンレス
鋼表面の窒化処理方法。
【００１０】上記本発明におけるオーステナイト系ステ
ンレス鋼表面の粗面化処理及び加工変質層形成は、通
常、冷間（再結晶温度以下，例えば鉄鋼材料で５５０℃
以下）又は常温下、例えば０〜４０℃において行われ
る。次いで、同処理済み又は形成済みのオーステナイト
系ステンレス鋼材は、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中
において、従来の窒化処理温度範囲（４００〜６５０
℃）で、任意の時間、例えば１０〜４８時間加熱するこ
とにより窒化処理することができる。特に、Ｃｒ １
６．００〜２６．００％、Ｎｉ ３．５０〜２８．００
％、Ｃ０．１５％以下、Ｍｏ無添加〜７．０％、Ｆｅ残
部からなるオーステナイト系ステンレス鋼を、１０〜３
０℃で研磨して表面粗さ５．０〜１５．０μｍとし、そ
れをピーニング加工した後、ＮＨ３ガスを基本とする雰
囲気中において、４００〜６５０℃１０〜４８時間加熱
して窒化処理することが好ましい。
ンレス鋼表面の粗面化処理及び加工変質層形成は、通
常、冷間（再結晶温度以下，例えば鉄鋼材料で５５０℃
以下）又は常温下、例えば０〜４０℃において行われ
る。次いで、同処理済み又は形成済みのオーステナイト
系ステンレス鋼材は、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中
において、従来の窒化処理温度範囲（４００〜６５０
℃）で、任意の時間、例えば１０〜４８時間加熱するこ
とにより窒化処理することができる。特に、Ｃｒ １
６．００〜２６．００％、Ｎｉ ３．５０〜２８．００
％、Ｃ０．１５％以下、Ｍｏ無添加〜７．０％、Ｆｅ残
部からなるオーステナイト系ステンレス鋼を、１０〜３
０℃で研磨して表面粗さ５．０〜１５．０μｍとし、そ
れをピーニング加工した後、ＮＨ３ガスを基本とする雰
囲気中において、４００〜６５０℃１０〜４８時間加熱
して窒化処理することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明ではオーステナイト鋼表面を研磨、研削によ
り表面粗さ１．０〜４０．０μｍ、好ましくは５．０〜
１５．０μｍに粗面化し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲
気中において、４００〜６５０℃で任意の時間加熱処理
することにより、又はオーステナイト系ステンレス鋼の
表面に、例えばピーニング加工、ブラスト加工、研磨の
冷間加工を施して、表面粗さを１．０〜４０μｍ、好ま
しくは５．０〜４０．０μｍにし、加工変質層を形成し
たオーステナイト系ステンレス鋼材を、ＮＨ３ガスを基
本とする雰囲気中において、４００〜６５０℃で任意の
時間加熱処理することで窒化できる。本発明でいうピー
ニング加工とは、ガラス球、セラミックス球、金属球な
どを表面に衝突させるショットピーニング加工やハンマ
ー、硬質の棒状材料で表面を強打する加工方法をいい、
ブラスト加工とはガラス球、セラミックス球、金属球な
どを圧縮空気や遠心力などを利用し表面に衝突させる加
工のことである。
る。本発明ではオーステナイト鋼表面を研磨、研削によ
り表面粗さ１．０〜４０．０μｍ、好ましくは５．０〜
１５．０μｍに粗面化し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲
気中において、４００〜６５０℃で任意の時間加熱処理
することにより、又はオーステナイト系ステンレス鋼の
表面に、例えばピーニング加工、ブラスト加工、研磨の
冷間加工を施して、表面粗さを１．０〜４０μｍ、好ま
しくは５．０〜４０．０μｍにし、加工変質層を形成し
たオーステナイト系ステンレス鋼材を、ＮＨ３ガスを基
本とする雰囲気中において、４００〜６５０℃で任意の
時間加熱処理することで窒化できる。本発明でいうピー
ニング加工とは、ガラス球、セラミックス球、金属球な
どを表面に衝突させるショットピーニング加工やハンマ
ー、硬質の棒状材料で表面を強打する加工方法をいい、
ブラスト加工とはガラス球、セラミックス球、金属球な
どを圧縮空気や遠心力などを利用し表面に衝突させる加
工のことである。
【００１２】オーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化
処理は上記のごとく、（１）オーステナイト系ステンレ
ス鋼の表面を研磨、研削等により表面粗さ１．０〜１
５．０μｍに粗面化し、次いでＮＨ３ガスを基本とする
雰囲気中において加熱すること、（２）オーステナイト
系ステンレス鋼の表面に、ピーニング加工、ブラスト加
工等による加工変質層を形成し、次いでＮＨ３ガスを基
本とする雰囲気中において加熱すること、あるいは
（３）オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研磨、研
削等により表面粗さ１．０〜１５．０μｍに粗面化し、
次いで、その表面にピーニング加工、ブラスト加工等に
よる加工変質層を形成し、その後ＮＨ３ガスを基本とす
る雰囲気中において加熱することで行われるが、これら
の場合、窒化処理雰囲気を形成するためのガスとして
は、ＮＨ３ガス単体、ＮＨ３ガスと炭素源を有するガス
（例えば滴中式雰囲気炉におけるアルコール類、ＲＸガ
ス）との混合ガス（例えばＮＨ３とＣＯとＣＯ２との混
合ガス）が用いられる。
処理は上記のごとく、（１）オーステナイト系ステンレ
ス鋼の表面を研磨、研削等により表面粗さ１．０〜１
５．０μｍに粗面化し、次いでＮＨ３ガスを基本とする
雰囲気中において加熱すること、（２）オーステナイト
系ステンレス鋼の表面に、ピーニング加工、ブラスト加
工等による加工変質層を形成し、次いでＮＨ３ガスを基
本とする雰囲気中において加熱すること、あるいは
（３）オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研磨、研
削等により表面粗さ１．０〜１５．０μｍに粗面化し、
次いで、その表面にピーニング加工、ブラスト加工等に
よる加工変質層を形成し、その後ＮＨ３ガスを基本とす
る雰囲気中において加熱することで行われるが、これら
の場合、窒化処理雰囲気を形成するためのガスとして
は、ＮＨ３ガス単体、ＮＨ３ガスと炭素源を有するガス
（例えば滴中式雰囲気炉におけるアルコール類、ＲＸガ
ス）との混合ガス（例えばＮＨ３とＣＯとＣＯ２との混
合ガス）が用いられる。
【００１３】】以上の条件で窒化処理することで、従来
の技術のごとく、窒化処理前の酸洗処理、塩素系ガス、
フッ素系のガスの利用、又は高温度での窒化処理をする
ことなく、オーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処
理が容易にできる。
の技術のごとく、窒化処理前の酸洗処理、塩素系ガス、
フッ素系のガスの利用、又は高温度での窒化処理をする
ことなく、オーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処
理が容易にできる。
【００１４】本発明によれば、例えば窒化処理前のビッ
カース硬さが約ＨＶ２００であったオーステナイト系ス
テンレス鋼の表面のビッカース硬さは、窒化処理後はＨ
Ｖ８００〜１２００に増大し、窒化処理前の４〜６倍の
高いビッカース硬さが得られる。
カース硬さが約ＨＶ２００であったオーステナイト系ス
テンレス鋼の表面のビッカース硬さは、窒化処理後はＨ
Ｖ８００〜１２００に増大し、窒化処理前の４〜６倍の
高いビッカース硬さが得られる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実用例を説明する。 実施例１：ＪＩＳ Ｇ ４３０３規格のＳＵＳ３１０Ｓ
（２５Ｃｒ−２０Ｎｉ）相当材のオーステナイト系ステ
ンレス鋼を基材１として選択した。この基材１に窒化処
理の前加工として、．１２０＃、５００＃エメリー紙
で研磨、．ＣＢＮ砥石研削、又は／及び．ショット
ピーニング加工を施し、次いで、これを図１及び表１に
示す性能仕様の雰囲気熱処理炉（（株）不二越製 型式
ＮＡＣＨ ＥＱ−３）に入れ、ＮＨ３ガス雰囲気中に
おいて５７０℃で２０時間加熱して窒化処理を施した。
表２に、基材１に対する窒化処理前のエメリー紙による
研磨加工条件を、表４に、基材１に対する窒化処理前の
ＣＢＮ砥石研削による加工条件を、表３に、基材１に対
する窒化処理前のショットピーニング加工による加工条
件を示す。
（２５Ｃｒ−２０Ｎｉ）相当材のオーステナイト系ステ
ンレス鋼を基材１として選択した。この基材１に窒化処
理の前加工として、．１２０＃、５００＃エメリー紙
で研磨、．ＣＢＮ砥石研削、又は／及び．ショット
ピーニング加工を施し、次いで、これを図１及び表１に
示す性能仕様の雰囲気熱処理炉（（株）不二越製 型式
ＮＡＣＨ ＥＱ−３）に入れ、ＮＨ３ガス雰囲気中に
おいて５７０℃で２０時間加熱して窒化処理を施した。
表２に、基材１に対する窒化処理前のエメリー紙による
研磨加工条件を、表４に、基材１に対する窒化処理前の
ＣＢＮ砥石研削による加工条件を、表３に、基材１に対
する窒化処理前のショットピーニング加工による加工条
件を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】図２に、この基材１（ＳＵＳ３１０Ｓ相当
材）に対する上記加工条件と雰囲気炉による窒化処理を
施した後の結果を示す。すなわち、（１）最大表面粗さ
と（２）表面層の窒化物総量（クロム窒化物と鉄窒化物
の和）の比率（Ｘ線回折で得られたクロム窒化物、鉄窒
化物、酸化物、基地組織のγ（ガンマ）、α（アルフ
ァ）の最強Ｘ線強度の比で表した）及び（３）表面のビ
ッカース硬さの関係を示す。
材）に対する上記加工条件と雰囲気炉による窒化処理を
施した後の結果を示す。すなわち、（１）最大表面粗さ
と（２）表面層の窒化物総量（クロム窒化物と鉄窒化物
の和）の比率（Ｘ線回折で得られたクロム窒化物、鉄窒
化物、酸化物、基地組織のγ（ガンマ）、α（アルフ
ァ）の最強Ｘ線強度の比で表した）及び（３）表面のビ
ッカース硬さの関係を示す。
【００２１】図２に示す結果から明らかなように、最大
表面粗さが５μｍ未満の基材では、あまり表面層の窒化
物は認められないが、５μｍ以上に粗くなると窒化物が
認められ、粗さが粗くなると共に窒化物総量は直線的に
増加する。例えば、基材１に最大表面粗さが８μｍで加
工変質層も大きくなるショットピーニング加工を施した
ものにおいては、窒化物総量は非常に増大する。また、
表面のビッカース硬さは、最大表面粗さが５μｍ未満で
は基材１（母材）硬さと同じであるが、５μｍ以上に粗
くなると硬さは高くなり、例えば基材１に最大表面粗さ
が８μｍで加工変質層も大きくなるショットピーニング
加工を施したものでは、ＨＶ８００に達する高い硬さを
示している。
表面粗さが５μｍ未満の基材では、あまり表面層の窒化
物は認められないが、５μｍ以上に粗くなると窒化物が
認められ、粗さが粗くなると共に窒化物総量は直線的に
増加する。例えば、基材１に最大表面粗さが８μｍで加
工変質層も大きくなるショットピーニング加工を施した
ものにおいては、窒化物総量は非常に増大する。また、
表面のビッカース硬さは、最大表面粗さが５μｍ未満で
は基材１（母材）硬さと同じであるが、５μｍ以上に粗
くなると硬さは高くなり、例えば基材１に最大表面粗さ
が８μｍで加工変質層も大きくなるショットピーニング
加工を施したものでは、ＨＶ８００に達する高い硬さを
示している。
【００２２】図３は、基材１にショットピーニング加工
を施した後窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示
す図である。図３から明らかなごとく、Ｆｅ４Ｎ及びＣ
ｒＮの窒化物が認められ、基材１表面が窒化されたこと
が解る。
を施した後窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示
す図である。図３から明らかなごとく、Ｆｅ４Ｎ及びＣ
ｒＮの窒化物が認められ、基材１表面が窒化されたこと
が解る。
【００２３】図４は、基材１にショットピーニング加工
を施した後に窒化処理を施したものの断面の表面近傍組
織の顕微鏡写真である。図４から明らかなように、基材
１の基地組織と窒化層の境界は直線的ではないが、明確
な窒化層が認められる。窒化層の下部に認められる黒色
の部分はショットピーニング加工による加工変質層であ
る。
を施した後に窒化処理を施したものの断面の表面近傍組
織の顕微鏡写真である。図４から明らかなように、基材
１の基地組織と窒化層の境界は直線的ではないが、明確
な窒化層が認められる。窒化層の下部に認められる黒色
の部分はショットピーニング加工による加工変質層であ
る。
【００２４】図５は、基材１にショットピーニング加工
を施し窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビ
ッカース硬さ（ＨＶ）分布を示す図である。図５から明
らかなように、窒化層のビッカース硬さはＨＶ１２００
に達しており、窒化処理前のビッカース硬さ（ＨＶ２０
０）の６倍の高い硬さが得られている。また、窒化層の
厚さは約５０μｍと実用的に十分な厚さが得られている
ことが解る。
を施し窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビ
ッカース硬さ（ＨＶ）分布を示す図である。図５から明
らかなように、窒化層のビッカース硬さはＨＶ１２００
に達しており、窒化処理前のビッカース硬さ（ＨＶ２０
０）の６倍の高い硬さが得られている。また、窒化層の
厚さは約５０μｍと実用的に十分な厚さが得られている
ことが解る。
【００２５】上記のごとく、オーステナイト系ステンレ
ス鋼（基材１）に対して、表面粗さ、加工変質層が大き
くなる加工を施し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で従
来の窒化処理温度（４００〜６５０℃）で任意の時間窒
化処理すれば、従来技術におけるごとく、窒化処理前の
酸洗い、塩素ガスの窒化処理炉への導入、窒化に先立ち
フッ素ガス雰囲気での加熱処理、高温における窒化処理
等を行うことなしに、オーステナイト系ステンレス鋼
（基材１）を窒化することができ、かつ十分な硬さと厚
さを持つ表面窒化層を得ることができることが解る。
ス鋼（基材１）に対して、表面粗さ、加工変質層が大き
くなる加工を施し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で従
来の窒化処理温度（４００〜６５０℃）で任意の時間窒
化処理すれば、従来技術におけるごとく、窒化処理前の
酸洗い、塩素ガスの窒化処理炉への導入、窒化に先立ち
フッ素ガス雰囲気での加熱処理、高温における窒化処理
等を行うことなしに、オーステナイト系ステンレス鋼
（基材１）を窒化することができ、かつ十分な硬さと厚
さを持つ表面窒化層を得ることができることが解る。
【００２６】実施例２：ＪＩＳ Ｇ ４３０３規格のＳ
ＵＳ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）相当材オーステナイト
系ステンレス鋼を基材２として選択した。この基材２に
対して実施例１におけると同様の各種処理を行った。す
なわち、基材２に窒化処理の前加工として、．１２０
＃、５００＃エメリー紙で研磨、．ＣＢＮ砥石研削、
又は／及び．ショットピーニング加工を施し、次い
で、これを図１及び表１に示す性能仕様の雰囲気熱処理
炉（（株）不二越製 型式 ＮＡＣＨ ＥＱ−３）に入
れ、ＮＨ３ガス雰囲気中において５７０℃で２０時間加
熱して窒化処理を施した。表２に、基材２に対する窒化
処理前のエメリー紙による研磨加工条件を、表３に、基
材２に対する窒化処理前のＣＢＮ砥石研削による加工条
件を、表４に、基材２に対する窒化処理前のショットピ
ーニングによる加工条件を示す。
ＵＳ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）相当材オーステナイト
系ステンレス鋼を基材２として選択した。この基材２に
対して実施例１におけると同様の各種処理を行った。す
なわち、基材２に窒化処理の前加工として、．１２０
＃、５００＃エメリー紙で研磨、．ＣＢＮ砥石研削、
又は／及び．ショットピーニング加工を施し、次い
で、これを図１及び表１に示す性能仕様の雰囲気熱処理
炉（（株）不二越製 型式 ＮＡＣＨ ＥＱ−３）に入
れ、ＮＨ３ガス雰囲気中において５７０℃で２０時間加
熱して窒化処理を施した。表２に、基材２に対する窒化
処理前のエメリー紙による研磨加工条件を、表３に、基
材２に対する窒化処理前のＣＢＮ砥石研削による加工条
件を、表４に、基材２に対する窒化処理前のショットピ
ーニングによる加工条件を示す。
【００２７】図６に、この基材２（ＳＵＳ３０４相当
材）に対する上記加工条件と雰囲気炉による窒化処理を
施した後の結果を示す。すなわち、（１）最大表面粗さ
と（２）表面層の窒化物総量（クロム窒化物と鉄窒化物
の和）の比率（Ｘ線回折で得られたクロム窒化物、鉄窒
化物、酸化物、基地組織のγ（ガンマ）、α（アルフ
ァ）の最強Ｘ線強度の比で表した）及び（３）表面のビ
ッカース硬さの関係を示す。図６に示す結果から明らか
なように、最大表面粗さが５μｍ以下でも窒化物が認め
られ、表面最大粗さが５μｍを越えると、粗くなるに連
れて窒化物は増加し、窒化物総量は直線的に増加する。
例えば、基材２に表面最大粗さが１５．６４μｍで加工
変質層も大きくなるショットピーニング加工を施したも
のの窒化物総量は最大を示す。表面のビッカース硬さ
は、最大表面粗さが５μｍ以下においても硬くなる傾向
があるが、顕著ではない。しかし、最大表面粗さが５μ
ｍを越えると著しく硬くなり、例えば、基材２に最大表
面粗さが１５．６４μｍで加工変質層も大きくなるショ
ットピーニング加工を施したものでは、ＨＶ７７７の高
い硬さを示す。
材）に対する上記加工条件と雰囲気炉による窒化処理を
施した後の結果を示す。すなわち、（１）最大表面粗さ
と（２）表面層の窒化物総量（クロム窒化物と鉄窒化物
の和）の比率（Ｘ線回折で得られたクロム窒化物、鉄窒
化物、酸化物、基地組織のγ（ガンマ）、α（アルフ
ァ）の最強Ｘ線強度の比で表した）及び（３）表面のビ
ッカース硬さの関係を示す。図６に示す結果から明らか
なように、最大表面粗さが５μｍ以下でも窒化物が認め
られ、表面最大粗さが５μｍを越えると、粗くなるに連
れて窒化物は増加し、窒化物総量は直線的に増加する。
例えば、基材２に表面最大粗さが１５．６４μｍで加工
変質層も大きくなるショットピーニング加工を施したも
のの窒化物総量は最大を示す。表面のビッカース硬さ
は、最大表面粗さが５μｍ以下においても硬くなる傾向
があるが、顕著ではない。しかし、最大表面粗さが５μ
ｍを越えると著しく硬くなり、例えば、基材２に最大表
面粗さが１５．６４μｍで加工変質層も大きくなるショ
ットピーニング加工を施したものでは、ＨＶ７７７の高
い硬さを示す。
【００２８】図７は、基材２にショットピーニング加工
を施した後上記条件により窒化処理したものの表面のＸ
線回折結果を示す図である。図７から明らかなごとく、
Ｆｅ４Ｎ及びＣｒＮの窒化物が認められ、基材２の表面
が窒化されたことが解る。
を施した後上記条件により窒化処理したものの表面のＸ
線回折結果を示す図である。図７から明らかなごとく、
Ｆｅ４Ｎ及びＣｒＮの窒化物が認められ、基材２の表面
が窒化されたことが解る。
【００２９】図８は、基材２にショットピーニング加工
を施した後上記条件により窒化処理を施したものの断面
の表面近傍組織の顕微鏡写真を示す。図８から明らかな
ように、基材２の基地組織と窒化層の境界は直線的では
ないが表層に明瞭な窒化層が認められる。なお、窒化層
の下部に認められる黒色の部分はショットピーニング加
工による加工変質層である。
を施した後上記条件により窒化処理を施したものの断面
の表面近傍組織の顕微鏡写真を示す。図８から明らかな
ように、基材２の基地組織と窒化層の境界は直線的では
ないが表層に明瞭な窒化層が認められる。なお、窒化層
の下部に認められる黒色の部分はショットピーニング加
工による加工変質層である。
【００３０】図９は、基材２にショットピーニング加工
を施した後上記条件により窒化処理したものの、断面表
面から内部へ至るビッカース硬さ（ＨＶ）分布を示す図
である。図９から明らかなように、窒化層のビッカース
硬さはＨＶ９９０以上にも達しており、窒化処理前のビ
ッカース硬さ（ＨＶ２００）の５倍の高い硬さが得られ
ている。また、窒化層の厚さは、約５０μｍと実用的に
十分な厚さが得られている。
を施した後上記条件により窒化処理したものの、断面表
面から内部へ至るビッカース硬さ（ＨＶ）分布を示す図
である。図９から明らかなように、窒化層のビッカース
硬さはＨＶ９９０以上にも達しており、窒化処理前のビ
ッカース硬さ（ＨＶ２００）の５倍の高い硬さが得られ
ている。また、窒化層の厚さは、約５０μｍと実用的に
十分な厚さが得られている。
【００３１】上記のごとく、基材２（オーステナイト系
ステンレス鋼）に対して、表面粗さ、加工変質層が大き
くなる加工を施し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で従
来のガス窒化処理温度（４００〜６５０℃）で任意の時
間窒化処理をすれば、従来技術におけるごとく、窒化処
理前の酸洗い、塩素ガスの窒化処理炉への導入、窒化に
先立ちフッ素ガス雰囲気での加熱処理、高温における窒
化処理等を行うことなしに、オーステナイト系ステンレ
ス鋼（基材２）を窒化することができ、かつ十分な硬さ
と厚さを持つ表面窒化層を得ることができる。
ステンレス鋼）に対して、表面粗さ、加工変質層が大き
くなる加工を施し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で従
来のガス窒化処理温度（４００〜６５０℃）で任意の時
間窒化処理をすれば、従来技術におけるごとく、窒化処
理前の酸洗い、塩素ガスの窒化処理炉への導入、窒化に
先立ちフッ素ガス雰囲気での加熱処理、高温における窒
化処理等を行うことなしに、オーステナイト系ステンレ
ス鋼（基材２）を窒化することができ、かつ十分な硬さ
と厚さを持つ表面窒化層を得ることができる。
【００３２】実施例３：ＪＩＳ Ｇ ４３０３規格のＳ
ＵＳ３１６（１８Ｃｒ−２０Ｎｉ−２．５Ｍｏ）相当材
を基材３として選択した。この基材３に対して実施例１
におけると同様の各種処理を行った。すなわち、基材３
に窒化処理の前加工として、１２０＃、５００＃エメ
リー紙で研磨、ＣＢＮ砥石研削、又は／及びショッ
トピーニング加工を施し、次いで、これを図１及び表１
に示す性能仕様の雰囲気熱処理炉（（株）不二越製型式
ＮＡＣＨ ＥＱ−３）に入れ、ＮＨ３ガス雰囲気中に
おいて５７０℃で２０時間加熱して窒化処理を施した。
表２に、基材３に対する窒化処理前のエメリー紙による
研磨加工条件を示し、表３に、基材３に対する窒化処理
前のＣＢＮ砥石研削による加工条件を示し、表４に、基
材３に対する窒化処理前のショットピーニングによる加
工条件を示す。
ＵＳ３１６（１８Ｃｒ−２０Ｎｉ−２．５Ｍｏ）相当材
を基材３として選択した。この基材３に対して実施例１
におけると同様の各種処理を行った。すなわち、基材３
に窒化処理の前加工として、１２０＃、５００＃エメ
リー紙で研磨、ＣＢＮ砥石研削、又は／及びショッ
トピーニング加工を施し、次いで、これを図１及び表１
に示す性能仕様の雰囲気熱処理炉（（株）不二越製型式
ＮＡＣＨ ＥＱ−３）に入れ、ＮＨ３ガス雰囲気中に
おいて５７０℃で２０時間加熱して窒化処理を施した。
表２に、基材３に対する窒化処理前のエメリー紙による
研磨加工条件を示し、表３に、基材３に対する窒化処理
前のＣＢＮ砥石研削による加工条件を示し、表４に、基
材３に対する窒化処理前のショットピーニングによる加
工条件を示す。
【００３３】図１０に、この基材３（ＳＵＳ３１６相当
材）に対する上記加工条件と雰囲気炉による窒化処理を
施した後の結果を示す。すなわち、（１）最大表面粗さ
と（２）表面層の窒化物総量（クロム窒化物と鉄窒化物
の和）の比率（Ｘ線回折）で得られたクロム窒化物、鉄
窒化物、酸化物、基地組織のγ（ガンマ）、α（アルフ
ァ）の最強Ｘ線強度の比で表した）及び（３）表面のビ
ッカース硬さの関係を示す。図１０から明らかなよう
に、最大表面粗さが２．５μｍ未満では窒化物がほとん
ど認められないが、２．５μｍ以上になると、窒化物が
認められ、窒化物総量は、粗さが粗くなると共に直線的
に増加する。例えば、最大表面粗さ１４．５μｍで加工
変質層も大きくなるショットピーニング加工を施した基
材３で窒化物総量は最大を示す。表面ビッカース硬さ
は、最大表面粗さ２．５μｍ未満では母材と同じである
が、最大表面粗さ２．５μｍより粗くなると、粗さが粗
くなると共に硬さも著しく硬くなり、例えば、最大表面
粗さ７．８μｍで加工変質層も大きくなるショットピー
ニング加工を施した基材３で、ＨＶ９８０の高い硬さを
示す。
材）に対する上記加工条件と雰囲気炉による窒化処理を
施した後の結果を示す。すなわち、（１）最大表面粗さ
と（２）表面層の窒化物総量（クロム窒化物と鉄窒化物
の和）の比率（Ｘ線回折）で得られたクロム窒化物、鉄
窒化物、酸化物、基地組織のγ（ガンマ）、α（アルフ
ァ）の最強Ｘ線強度の比で表した）及び（３）表面のビ
ッカース硬さの関係を示す。図１０から明らかなよう
に、最大表面粗さが２．５μｍ未満では窒化物がほとん
ど認められないが、２．５μｍ以上になると、窒化物が
認められ、窒化物総量は、粗さが粗くなると共に直線的
に増加する。例えば、最大表面粗さ１４．５μｍで加工
変質層も大きくなるショットピーニング加工を施した基
材３で窒化物総量は最大を示す。表面ビッカース硬さ
は、最大表面粗さ２．５μｍ未満では母材と同じである
が、最大表面粗さ２．５μｍより粗くなると、粗さが粗
くなると共に硬さも著しく硬くなり、例えば、最大表面
粗さ７．８μｍで加工変質層も大きくなるショットピー
ニング加工を施した基材３で、ＨＶ９８０の高い硬さを
示す。
【００３４】図１１は基材３にショットピーニング加工
を施した後上記条件により窒化処理したものの表面のＸ
線回折結果を示す図である。図１１より明らかなよう
に、Ｆｅ４Ｎ及びＣｒＮの窒化物が認められ、基材３の
表面が窒化されたことが解る。
を施した後上記条件により窒化処理したものの表面のＸ
線回折結果を示す図である。図１１より明らかなよう
に、Ｆｅ４Ｎ及びＣｒＮの窒化物が認められ、基材３の
表面が窒化されたことが解る。
【００３５】図１２は基材３にショットピーニング加工
を施した後上記の条件で窒化処理をしたものの断面の表
面近傍組織の顕微鏡写真である。図１２から明らかなよ
うに、基地組織と窒化層の境界は直線的ではないが、表
層に明確な窒化層が認められる。なお、窒化層の下部に
認められる黒色の部分はショットピーニング加工による
加工変質層である。
を施した後上記の条件で窒化処理をしたものの断面の表
面近傍組織の顕微鏡写真である。図１２から明らかなよ
うに、基地組織と窒化層の境界は直線的ではないが、表
層に明確な窒化層が認められる。なお、窒化層の下部に
認められる黒色の部分はショットピーニング加工による
加工変質層である。
【００３６】図１３は、基材３にショットピーニング加
工を施した後上記条件で窒化処理したものの、断面表面
から内部へ至るビッカース硬さ（ＨＶ）分布を示す図で
ある。図１３から明らかなように、窒化後のビッカース
硬さはＨＶ１２００に達しており、窒化処理前のビッカ
ース硬さ（ＨＶ２００）の６倍の高い硬さが得られてい
る。そして窒化層の厚さは約１００μｍと実用的に十分
な厚さが得られている。
工を施した後上記条件で窒化処理したものの、断面表面
から内部へ至るビッカース硬さ（ＨＶ）分布を示す図で
ある。図１３から明らかなように、窒化後のビッカース
硬さはＨＶ１２００に達しており、窒化処理前のビッカ
ース硬さ（ＨＶ２００）の６倍の高い硬さが得られてい
る。そして窒化層の厚さは約１００μｍと実用的に十分
な厚さが得られている。
【００３７】上記のごとく、基材３（オーステナイト系
ステンレス鋼）に対して、表面粗さ、加工変質層が大き
くなる加工を施し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で従
来の窒化処理温度（４００〜６５０℃）で任意の時間窒
化処理をすれば、従来技術におけるごとく、窒化処理前
の酸洗い、塩素ガスの窒化処理炉への導入、窒化に先立
ちフッ素ガス雰囲気での加熱処理、高温における窒化処
理等を行うことなしに、オーステナイト系ステンレス鋼
（基材３）を窒化することができ、かつ十分な硬さと厚
さを持つ表面窒化層を得ることができる。
ステンレス鋼）に対して、表面粗さ、加工変質層が大き
くなる加工を施し、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気で従
来の窒化処理温度（４００〜６５０℃）で任意の時間窒
化処理をすれば、従来技術におけるごとく、窒化処理前
の酸洗い、塩素ガスの窒化処理炉への導入、窒化に先立
ちフッ素ガス雰囲気での加熱処理、高温における窒化処
理等を行うことなしに、オーステナイト系ステンレス鋼
（基材３）を窒化することができ、かつ十分な硬さと厚
さを持つ表面窒化層を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上に詳述したごとく、本発明のオース
テナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法によれば、
下記の効果が得られる。 １．窒化処理前にオーステナイト系ステンレス鋼の表面
粗さを特定範囲に調整する簡単な表面処理を行うことに
より、オーステナイト系ステンレス鋼表面に十分な窒化
層を形成することができる。 ２．窒化処理前のオーステナイト系ステンレス鋼の表面
に加工変質層を形成することによって、オーステナイト
系ステンレス鋼表面の窒化が可能になる。 ３．従来技術のように酸洗処理を施す必要がなく、ＮＨ
３ガスを基本とする雰囲気でオーステナイト系ステンレ
ス鋼の窒化処理が容易にできるため、酸洗処理施設や廃
酸処理施設が不要となる。 ４．従来技術のごとく、塩素系やフッ素系のガスを処理
炉中に導入せずにＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中でオ
ーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理が容易にで
きる。 ５．従来技術のごとく窒化処理炉を構成している炉材が
塩素ガスやフッ素ガス等による損傷を受けることなく、
耐久性が向上する。 ６．従来技術のごとく塩素系ガスやフッ素系ガスを使用
しないため、特別な設備や排ガス処理施設が不要とな
る。 ７．以上のことから公害の発生要因が少なくなる。 ８．作業環境が改善される。
テナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法によれば、
下記の効果が得られる。 １．窒化処理前にオーステナイト系ステンレス鋼の表面
粗さを特定範囲に調整する簡単な表面処理を行うことに
より、オーステナイト系ステンレス鋼表面に十分な窒化
層を形成することができる。 ２．窒化処理前のオーステナイト系ステンレス鋼の表面
に加工変質層を形成することによって、オーステナイト
系ステンレス鋼表面の窒化が可能になる。 ３．従来技術のように酸洗処理を施す必要がなく、ＮＨ
３ガスを基本とする雰囲気でオーステナイト系ステンレ
ス鋼の窒化処理が容易にできるため、酸洗処理施設や廃
酸処理施設が不要となる。 ４．従来技術のごとく、塩素系やフッ素系のガスを処理
炉中に導入せずにＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中でオ
ーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理が容易にで
きる。 ５．従来技術のごとく窒化処理炉を構成している炉材が
塩素ガスやフッ素ガス等による損傷を受けることなく、
耐久性が向上する。 ６．従来技術のごとく塩素系ガスやフッ素系ガスを使用
しないため、特別な設備や排ガス処理施設が不要とな
る。 ７．以上のことから公害の発生要因が少なくなる。 ８．作業環境が改善される。
【００３９】以上の通り、本発明によれば、特別な設備
を有することなく、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気の中
で簡単にオーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理
ができ、十分な厚さと硬さを有する窒化層を形成するこ
とができる。よって、一般産業機械、装置等に汎用され
るオーステナイト系ステンレス鋼の耐磨耗性や耐久性の
改善に大いに貢献するものである。
を有することなく、ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気の中
で簡単にオーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理
ができ、十分な厚さと硬さを有する窒化層を形成するこ
とができる。よって、一般産業機械、装置等に汎用され
るオーステナイト系ステンレス鋼の耐磨耗性や耐久性の
改善に大いに貢献するものである。
【図１】本発明実施例で用いられる、オーステナイト系
ステンレス鋼の表面の窒化処理のための雰囲気熱処理炉
の概説図。
ステンレス鋼の表面の窒化処理のための雰囲気熱処理炉
の概説図。
【図２】基材１（ＳＵＳ３１０Ｓ相当材）に対する粗面
化程度と雰囲気炉による窒化処理を施した後の結果を示
す図。
化程度と雰囲気炉による窒化処理を施した後の結果を示
す図。
【図３】基材１にショットピーニング加工を施したのち
窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示す図。
窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示す図。
【図４】基材１にショットピーニング加工を施したのち
窒化処理したものの断面の表面近傍金属組織の顕微鏡写
真。
窒化処理したものの断面の表面近傍金属組織の顕微鏡写
真。
【図５】基材１にショットピーニング加工を施したのち
窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビッカー
ス硬さ（ＨＶ）分布を示す図。
窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビッカー
ス硬さ（ＨＶ）分布を示す図。
【図６】基材２（ＳＵＳ３０４相当材）に対する粗面化
程度と雰囲気炉による窒化処理を施した後の結果を示す
図。
程度と雰囲気炉による窒化処理を施した後の結果を示す
図。
【図７】基材２にショットピーニング加工を施したのち
窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示す図。
窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示す図。
【図８】基材２にショットピーニング加工を施したのち
窒化処理したものの断面の表面近傍金属組織の顕微鏡写
真。
窒化処理したものの断面の表面近傍金属組織の顕微鏡写
真。
【図９】基材２にショットピーニング加工を施したのち
窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビッカー
ス硬さ（ＨＶ）分布を示す図。
窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビッカー
ス硬さ（ＨＶ）分布を示す図。
【図１０】基材３（ＳＵＳ３１６相当材）に対する粗面
化程度と雰囲気炉による窒化処理を施した後の結果を示
す図。
化程度と雰囲気炉による窒化処理を施した後の結果を示
す図。
【図１１】基材３にショットピーニング加工を施したの
ち窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示す図。
ち窒化処理したものの表面のＸ線回折結果を示す図。
【図１２】基材３にショットピーニング加工を施したの
ち窒化処理したものの断面の表面近傍金属組織の顕微鏡
写真。
ち窒化処理したものの断面の表面近傍金属組織の顕微鏡
写真。
【図１３】基材３にショットピーニング加工を施したの
ち窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビッカ
ース硬さ（ＨＶ）分布を示す図。
ち窒化処理したものの、断面表面から内部へ至るビッカ
ース硬さ（ＨＶ）分布を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 祐三 鹿児島県鹿児島市荒田２丁目３番13号 松 山マンション203号
Claims (7)
- 【請求項１】オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研
磨、研削等により粗面化し、次いでＮＨ３ガスを基本と
する雰囲気中において加熱して窒化することを特徴とす
るオーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 - 【請求項２】オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研
磨、研削等により表面粗さ５．０〜４０．０μｍに粗面
化し、次いでＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中におい
て、４００〜６５０℃で加熱することを特徴とするオー
ステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 - 【請求項３】オーステナイト系ステンレス鋼の表面に、
ピーニング加工、ブラスト加工等による加工変質層を形
成し、次いでＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中において
加熱して窒化することを特徴とするオーステナイト系ス
テンレス鋼表面の窒化処理方法。 - 【請求項４】オーステナイト系ステンレス鋼の表面を研
磨、研削等により表面粗さ５．０〜４０．０μｍに粗面
化し、次いでその表面に、ピーニング加工、ブラスト加
工等による加工変質層を形成し、その後ＮＨ３ガスを基
本とする雰囲気中において、４００〜６５０℃で加熱す
ることを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼表面
の窒化処理方法。 - 【請求項５】オーステナイト系ステンレス鋼の粗面化の
表面粗さが５．０〜１５．０μｍであることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載のオーステナイト
系ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 - 【請求項６】ＮＨ３ガスを基本とする雰囲気中における
加熱温度が、４５０〜６００℃であることを特徴とする
請求項１ないし５のいずれかに記載のオーステナイト系
ステンレス鋼表面の窒化処理方法。 - 【請求項７】オーステナイト系ステンレス鋼の合金組成
が、Ｃｒ １６．００〜２６．００％、Ｎｉ ３．５０
〜２８．００％、Ｍｏ無添加〜７．０％、Ｃ ０．１５
％以下、Ｆｅ残部からなるものであることを特徴とする
請求項１ないし６のいずれかに記載のオーステナイト系
ステンレス鋼表面の窒化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256764A JP2916752B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | オーステナイト系ステンレス鋼表面の窒化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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