JPH10168555A - ガス浸炭炉用部品及び治具 - Google Patents
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- JPH10168555A JPH10168555A JP8344690A JP34469096A JPH10168555A JP H10168555 A JPH10168555 A JP H10168555A JP 8344690 A JP8344690 A JP 8344690A JP 34469096 A JP34469096 A JP 34469096A JP H10168555 A JPH10168555 A JP H10168555A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱衝撃の厳しい環境下にあるガス浸炭炉に長
期間安定して用いうる部品乃至治具を提供することを目
的とする。 【解決手段】 カロライジング処理を施すことにより、
表面に、最表面のＡｌ濃度が１０〜５０重量％のＡｌ拡
散浸透層を設けてなることを特徴とする金属製のガス浸
炭炉用部品及び治具。
期間安定して用いうる部品乃至治具を提供することを目
的とする。 【解決手段】 カロライジング処理を施すことにより、
表面に、最表面のＡｌ濃度が１０〜５０重量％のＡｌ拡
散浸透層を設けてなることを特徴とする金属製のガス浸
炭炉用部品及び治具。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なガス浸炭炉用
部品及び治具に関するものである。
部品及び治具に関するものである。
【０００２】
【従来技術と解決しようとする課題】従来、金属の表面
硬化処理の一つとして特に低炭素鋼の表面に炭素を侵
入、拡散させる処理として浸炭処理がある。浸炭後、焼
入れ、焼戻しを行なえば表面層だけ硬化し、耐摩耗性の
ある表面層とじん性に富む心部からなる浸炭部品が得ら
れる。このような浸炭と焼入れ、焼戻しは低炭素鋼のみ
ならず、鋼の表面を硬くし、耐摩耗性をあげるための熱
処理としてあらゆる分野のあらゆる部品乃至材料に適用
されている。
硬化処理の一つとして特に低炭素鋼の表面に炭素を侵
入、拡散させる処理として浸炭処理がある。浸炭後、焼
入れ、焼戻しを行なえば表面層だけ硬化し、耐摩耗性の
ある表面層とじん性に富む心部からなる浸炭部品が得ら
れる。このような浸炭と焼入れ、焼戻しは低炭素鋼のみ
ならず、鋼の表面を硬くし、耐摩耗性をあげるための熱
処理としてあらゆる分野のあらゆる部品乃至材料に適用
されている。
【０００３】浸炭処理にはＣＯを送り込むものにより、
ガス、液体、固体浸炭があるが、一般にはガス浸炭法が
多く行なわれる。このガス浸炭法は通常ガス浸炭炉内で
行なわれるが、その際、１回の装入原料毎に行なうバッ
チ式と２４時間連続的に行なう連続式とあるがその原理
はいずれも同じである。又、浸炭炉で浸炭のみ行う場
合、浸炭、焼入れを行う場合と、浸炭、焼入れ、焼戻し
を行う場合の３通りあるが、本発明で広義にガス浸炭炉
という時は、この３通りの場合を含む。
ガス、液体、固体浸炭があるが、一般にはガス浸炭法が
多く行なわれる。このガス浸炭法は通常ガス浸炭炉内で
行なわれるが、その際、１回の装入原料毎に行なうバッ
チ式と２４時間連続的に行なう連続式とあるがその原理
はいずれも同じである。又、浸炭炉で浸炭のみ行う場
合、浸炭、焼入れを行う場合と、浸炭、焼入れ、焼戻し
を行う場合の３通りあるが、本発明で広義にガス浸炭炉
という時は、この３通りの場合を含む。
【０００４】今、説明のためこのようなガス浸炭炉の一
例の概略的断面図を図１０に示す。耐火物１と鉄皮２で
構成される炉３内にバスケット等に収容された被処理材
がメッシュベルトやハースローラー等で送られてくる部
分を４で示す。この炉内には後述のような浸炭用ガスが
送られてきており、これはヒーターチューブ５内に収容
された電気ヒーターエレメント６により加熱され、ファ
ン７により撹拌されて、被処理材にガス浸炭が行なわれ
る。
例の概略的断面図を図１０に示す。耐火物１と鉄皮２で
構成される炉３内にバスケット等に収容された被処理材
がメッシュベルトやハースローラー等で送られてくる部
分を４で示す。この炉内には後述のような浸炭用ガスが
送られてきており、これはヒーターチューブ５内に収容
された電気ヒーターエレメント６により加熱され、ファ
ン７により撹拌されて、被処理材にガス浸炭が行なわれ
る。
【０００５】このようにガス浸炭炉又はガス浸炭焼入れ
炉、ガス浸炭焼入れ、焼戻し炉には各種の金属製部品、
例えば、ラジアントチューブ、電気ヒーターチューブ、
炉内ファン、メッシュベルト、ハースローラー、プッシ
ャー、レトルト、マッフル、チェーンガイドレール、ス
キッドレール、コロ、熱電対保護管、ヒーター、ガスサ
ンプリング管、スタッドボルトナット等が用いられ、又
ガス浸炭、焼入れする被処理材を載せて、炉内へ入れる
ために各種金属製治具、例えば、トレイ、バスケット、
ホルダー、グリッド、金網、立棒、横掛け棒、振れ止め
等が用いられている。
炉、ガス浸炭焼入れ、焼戻し炉には各種の金属製部品、
例えば、ラジアントチューブ、電気ヒーターチューブ、
炉内ファン、メッシュベルト、ハースローラー、プッシ
ャー、レトルト、マッフル、チェーンガイドレール、ス
キッドレール、コロ、熱電対保護管、ヒーター、ガスサ
ンプリング管、スタッドボルトナット等が用いられ、又
ガス浸炭、焼入れする被処理材を載せて、炉内へ入れる
ために各種金属製治具、例えば、トレイ、バスケット、
ホルダー、グリッド、金網、立棒、横掛け棒、振れ止め
等が用いられている。
【０００６】前述のようなガス浸炭炉又はガス浸炭焼入
れ炉、ガス浸炭焼入れ、焼戻し炉の部品及び治具はＣ
Ｏ、Ｈ2 、Ｎ2 、ガスを主体とした浸炭性ガス（ＲＸガ
ス）雰囲気内にて８００〜１０００℃の高温に長時間晒
され、且つ加熱、急冷の頻度の高い、極めて厳しい環境
で使用するため、一般的に材料としては、高温強度、耐
浸炭性、耐高温酸化性に優れるオーステナイト系ステン
レス鋼あるいは耐熱鋳鋼が使用されているが、かかる材
料を使用しても、以下の通り、割れ、変形、減肉を起こ
し易く、短寿命によるメンテナンスコスト増、設備トラ
ブルによる生産効率低下の問題を抱えており、有効な対
策が何ら講じられていないのが実情である。
れ炉、ガス浸炭焼入れ、焼戻し炉の部品及び治具はＣ
Ｏ、Ｈ2 、Ｎ2 、ガスを主体とした浸炭性ガス（ＲＸガ
ス）雰囲気内にて８００〜１０００℃の高温に長時間晒
され、且つ加熱、急冷の頻度の高い、極めて厳しい環境
で使用するため、一般的に材料としては、高温強度、耐
浸炭性、耐高温酸化性に優れるオーステナイト系ステン
レス鋼あるいは耐熱鋳鋼が使用されているが、かかる材
料を使用しても、以下の通り、割れ、変形、減肉を起こ
し易く、短寿命によるメンテナンスコスト増、設備トラ
ブルによる生産効率低下の問題を抱えており、有効な対
策が何ら講じられていないのが実情である。
【０００７】（１）割れ 浸炭の進行に伴い、硬く脆い浸炭層が深く形成されるた
め、加熱、急冷に伴う、熱膨脹、収縮応力によって容易
にクラックが発生し、さらには破断に至り、使用不能と
なる。炉の部品、治具共に溶接構造のものが多く、溶接
構造物の場合、特に溶接部のＨＡＺ（熱影響部）から破
断し易く、破断がさらに変形を助長し、様々なトラブル
を引き起こす。
め、加熱、急冷に伴う、熱膨脹、収縮応力によって容易
にクラックが発生し、さらには破断に至り、使用不能と
なる。炉の部品、治具共に溶接構造のものが多く、溶接
構造物の場合、特に溶接部のＨＡＺ（熱影響部）から破
断し易く、破断がさらに変形を助長し、様々なトラブル
を引き起こす。
【０００８】（２）変形 （ａ）浸炭が進行してくると、深くなった浸炭層全般に
渡ってクロムカーバイドあるいはセメンタイトが形成さ
れ、これが体積膨脹するため、著しい変形を起こす。 （ｂ）炉の部品及び治具が、製作時において、溶接ある
いは塑性加工等により、内部歪エネルギーを保有するた
め、使用時の加熱によって容易に変形を起こす。 （ｃ）治具の場合、積載する製品による荷重あるいは治
具の積み重ねによる荷重のため、炉内で変形を起こす。 （ｄ）加熱、急冷による熱膨脹収縮応力のため、変形を
起こす。変形が進んでくると、（１）製品の治具へのセ
ット、治具の組立て、及び搬送がスムーズに行かなくな
り、作業効率を低下させる。さらに変形がひどくなると
使用不能となる。（２）変形を矯正しようとすれば、浸
炭によって脆化しているため、破断してしまう。等の問
題が生じてくる。
渡ってクロムカーバイドあるいはセメンタイトが形成さ
れ、これが体積膨脹するため、著しい変形を起こす。 （ｂ）炉の部品及び治具が、製作時において、溶接ある
いは塑性加工等により、内部歪エネルギーを保有するた
め、使用時の加熱によって容易に変形を起こす。 （ｃ）治具の場合、積載する製品による荷重あるいは治
具の積み重ねによる荷重のため、炉内で変形を起こす。 （ｄ）加熱、急冷による熱膨脹収縮応力のため、変形を
起こす。変形が進んでくると、（１）製品の治具へのセ
ット、治具の組立て、及び搬送がスムーズに行かなくな
り、作業効率を低下させる。さらに変形がひどくなると
使用不能となる。（２）変形を矯正しようとすれば、浸
炭によって脆化しているため、破断してしまう。等の問
題が生じてくる。
【０００９】（３）減肉 （ａ）電気ヒーターチューブ及びラジアントチューブの
場合、チューブ内面は酸化による減肉、外面は浸炭によ
る脆化のため、短寿命となっている。特に内面に関して
は、１０００℃以上の酸化雰囲気に晒されるため、酸化
減肉が速く、短寿命であるばかりではなく、酸化スケー
ルが脱落し、チューブ内に溜まるため、電気ヒーターチ
ューブの場合、ヒーターとチューブがスケールを介して
導通し焼損のトラブルが、ラジアントチューブの場合、
燃焼ガスの流れが悪くなり、異常燃焼による局部加熱が
起き、チューブ破裂のトラブルが発生する。又、これら
のトラブルを防止するために、度々設備を停止し、チュ
ーブ内のスケール除去作業を実施しなければならず、生
産性の低下、メンテナンスコスト増を招いている。
場合、チューブ内面は酸化による減肉、外面は浸炭によ
る脆化のため、短寿命となっている。特に内面に関して
は、１０００℃以上の酸化雰囲気に晒されるため、酸化
減肉が速く、短寿命であるばかりではなく、酸化スケー
ルが脱落し、チューブ内に溜まるため、電気ヒーターチ
ューブの場合、ヒーターとチューブがスケールを介して
導通し焼損のトラブルが、ラジアントチューブの場合、
燃焼ガスの流れが悪くなり、異常燃焼による局部加熱が
起き、チューブ破裂のトラブルが発生する。又、これら
のトラブルを防止するために、度々設備を停止し、チュ
ーブ内のスケール除去作業を実施しなければならず、生
産性の低下、メンテナンスコスト増を招いている。
【００１０】（ｂ）浸炭、焼入れ、焼戻しの後、製品を
治具にセットしたままの状態でショットブラストする事
があり、かかる工程においては、治具が摩耗、変形し易
く、短寿命の原因となっている。
治具にセットしたままの状態でショットブラストする事
があり、かかる工程においては、治具が摩耗、変形し易
く、短寿命の原因となっている。
【００１１】以上、現状、抱える問題に対し、何らかの
方法で（１）浸炭、酸化を抑える。（２）溶接の熱影響
部を無くす。（３）使用前の炉の部品治具自体が持って
いる歪エネルギーを除去する。（４）耐摩耗性を向上さ
せる。（５）高温強度を向上させる。等の対策を講じれ
ば、大幅に寿命延長できる可能性を知見した訳である。
耐浸炭性、耐酸化性に優れた耐熱合金としては、例えば
特開平７−１６６２９０、あるいは特開平２−２５９０
３７記載の材料等多くあるが、これらの材料には耐浸炭
性、耐酸化性の向上に最も有効な元素の１つであるＡｌ
が僅かしか（３ｗｔ％以下）、添加されておらず、多量
に添加すれば、かかる性能は向上するが、反面、脆くな
るため、塑性加工が困難、使用中、熱衝撃により割れ易
い等の問題、あるいは鋳造時の湯流れが悪くなる。さら
には、溶接不能等の問題が有り、従って成分としてＡｌ
を多量に添加することはできない。一方、材料は一般的
なオーステナイト系ステンレス鋼又は耐熱鋳鋼を使い、
これらに何らかの表面処理を施し、表面にのみ保護性の
被膜を形成させ、かかる性能を向上させる方法がある
が、一般的な表面処理、例えばメッキ、溶射、蒸着等の
方法で形成される保護被膜ではガス浸炭炉のように熱衝
撃の厳しい環境においては、直ちに剥離し、到底、寿命
延長は期待できない。
方法で（１）浸炭、酸化を抑える。（２）溶接の熱影響
部を無くす。（３）使用前の炉の部品治具自体が持って
いる歪エネルギーを除去する。（４）耐摩耗性を向上さ
せる。（５）高温強度を向上させる。等の対策を講じれ
ば、大幅に寿命延長できる可能性を知見した訳である。
耐浸炭性、耐酸化性に優れた耐熱合金としては、例えば
特開平７−１６６２９０、あるいは特開平２−２５９０
３７記載の材料等多くあるが、これらの材料には耐浸炭
性、耐酸化性の向上に最も有効な元素の１つであるＡｌ
が僅かしか（３ｗｔ％以下）、添加されておらず、多量
に添加すれば、かかる性能は向上するが、反面、脆くな
るため、塑性加工が困難、使用中、熱衝撃により割れ易
い等の問題、あるいは鋳造時の湯流れが悪くなる。さら
には、溶接不能等の問題が有り、従って成分としてＡｌ
を多量に添加することはできない。一方、材料は一般的
なオーステナイト系ステンレス鋼又は耐熱鋳鋼を使い、
これらに何らかの表面処理を施し、表面にのみ保護性の
被膜を形成させ、かかる性能を向上させる方法がある
が、一般的な表面処理、例えばメッキ、溶射、蒸着等の
方法で形成される保護被膜ではガス浸炭炉のように熱衝
撃の厳しい環境においては、直ちに剥離し、到底、寿命
延長は期待できない。
【００１２】かくて、本発明は熱衝撃の厳しい環境下に
あるガス浸炭炉に長期間安定に用いうる部品乃至治具を
提供することを目的とするものである。
あるガス浸炭炉に長期間安定に用いうる部品乃至治具を
提供することを目的とするものである。
【００１３】本発明者らはかかる目的を達成するべく鋭
意努力するに当って従来から耐高温腐食処理として知ら
れているカロライジング処理に着目した。このカロライ
ジング処理と呼ばれるアルミニウム拡散浸透処理には次
のような特性がある。即ち、 （１）耐浸炭性、耐酸化性に優れていること。 （２）酸化雰囲気において、表面に形成されるＡｌ2 Ｏ
3 保護被膜が極めて安定で剥離し難いこと。 （３）表面硬度が母材の数倍となり、従って、耐摩耗性
に優れていること。 （４）表面から拡散浸透するＡｌが母材の主成分と合金
化することによってＡｌ拡散浸透層が形成されているた
め、熱衝撃に強く剥離し難いこと。 （５）カロライジング処理工程において、高温に加熱保
持し徐冷されるために溶接のＨＡＺ（熱影響部）が消失
し、溶接ビードと母材が均一な組成となり、且つ連続的
にＡｌ拡散浸透層で覆われるため、溶接部からの劣化が
起きないこと。 （６）カロライジング処理工程において、被処理物自体
が持っている歪エネルギーが殆んど除去されるため、使
用時の加熱によって変形し難いこと。
意努力するに当って従来から耐高温腐食処理として知ら
れているカロライジング処理に着目した。このカロライ
ジング処理と呼ばれるアルミニウム拡散浸透処理には次
のような特性がある。即ち、 （１）耐浸炭性、耐酸化性に優れていること。 （２）酸化雰囲気において、表面に形成されるＡｌ2 Ｏ
3 保護被膜が極めて安定で剥離し難いこと。 （３）表面硬度が母材の数倍となり、従って、耐摩耗性
に優れていること。 （４）表面から拡散浸透するＡｌが母材の主成分と合金
化することによってＡｌ拡散浸透層が形成されているた
め、熱衝撃に強く剥離し難いこと。 （５）カロライジング処理工程において、高温に加熱保
持し徐冷されるために溶接のＨＡＺ（熱影響部）が消失
し、溶接ビードと母材が均一な組成となり、且つ連続的
にＡｌ拡散浸透層で覆われるため、溶接部からの劣化が
起きないこと。 （６）カロライジング処理工程において、被処理物自体
が持っている歪エネルギーが殆んど除去されるため、使
用時の加熱によって変形し難いこと。
【００１４】かくて、本発明者らは上記の如き特性を有
するカロライジング処理をガス浸炭炉の部品又は治具に
施して表面にのみ、剥離しない高Ａｌ濃度のＡｌ拡散浸
透層を形成させることにより、母材の機械的性質、溶接
性を損ねることなく、耐浸炭性、耐酸化性、耐摩耗性を
向上せしめ、かかるガス浸炭炉の部品及び治具の大幅な
寿命延長が可能であることを見出して本発明をなすに至
ったのである。
するカロライジング処理をガス浸炭炉の部品又は治具に
施して表面にのみ、剥離しない高Ａｌ濃度のＡｌ拡散浸
透層を形成させることにより、母材の機械的性質、溶接
性を損ねることなく、耐浸炭性、耐酸化性、耐摩耗性を
向上せしめ、かかるガス浸炭炉の部品及び治具の大幅な
寿命延長が可能であることを見出して本発明をなすに至
ったのである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】従って、本発明はカロラ
イジング処理を施すことにより、表面に、最表面のＡｌ
濃度で１０〜５０ｗｔ％の剥離し難い、堅固なＡｌ拡散
浸透層を形成してなる金属製のガス浸炭炉又はガス浸炭
焼入れ炉、ガス浸炭焼入れ、焼戻し炉の部品及び治具に
関するものである。
イジング処理を施すことにより、表面に、最表面のＡｌ
濃度で１０〜５０ｗｔ％の剥離し難い、堅固なＡｌ拡散
浸透層を形成してなる金属製のガス浸炭炉又はガス浸炭
焼入れ炉、ガス浸炭焼入れ、焼戻し炉の部品及び治具に
関するものである。
【００１６】本発明では上述のように最表面にＡｌ濃度
１０〜５０％のＡｌ拡散浸透層を設けるのであるが、こ
こでＡｌ濃度を１０〜５０ｗｔ％に限定したのは、Ａｌ
濃度が１０ｗｔ％以下の場合、炉内で使用中、Ａｌが徐
々に内部へ拡散するにつれて、層厚が厚くなると同時に
Ａｌ濃度が下がってくるため、性能低下が速く、充分な
耐久性が得られなくなってくる。一方、５０ｗｔ％を越
えると、前述の観点からは問題ないが、硬くなり過ぎ、
且つ脆くなるため、割れ、剥離が起き易く、実用に耐え
得ないからである。かかるＡｌ拡散浸透層の最表面の硬
度は３５０〜１０００ｍＨｖの範囲であり、５０〜７０
０μｍの範囲の厚みに形成するのが好ましい。Ａｌ拡散
浸透層のＡｌ濃度、層厚及び硬度はカロライジング処理
温度、処理時間及び浸透剤中のＡｌ濃度を変えることに
よって、調整することができる。
１０〜５０％のＡｌ拡散浸透層を設けるのであるが、こ
こでＡｌ濃度を１０〜５０ｗｔ％に限定したのは、Ａｌ
濃度が１０ｗｔ％以下の場合、炉内で使用中、Ａｌが徐
々に内部へ拡散するにつれて、層厚が厚くなると同時に
Ａｌ濃度が下がってくるため、性能低下が速く、充分な
耐久性が得られなくなってくる。一方、５０ｗｔ％を越
えると、前述の観点からは問題ないが、硬くなり過ぎ、
且つ脆くなるため、割れ、剥離が起き易く、実用に耐え
得ないからである。かかるＡｌ拡散浸透層の最表面の硬
度は３５０〜１０００ｍＨｖの範囲であり、５０〜７０
０μｍの範囲の厚みに形成するのが好ましい。Ａｌ拡散
浸透層のＡｌ濃度、層厚及び硬度はカロライジング処理
温度、処理時間及び浸透剤中のＡｌ濃度を変えることに
よって、調整することができる。
【００１７】カロライジング処理は通常アルミニウム濃
度１０〜６０重量％の鉄アルミニウム合金粉若しくはア
ルミニウム粉５〜９５重量％とアルミナ粉５〜９５重量
％及び浸透促進剤たる塩化アンモニウム粉０．１〜２重
量％を混合してなる浸透剤と被処理物を半密閉容器内に
充填し、容器内をアルゴン、窒素、水素等の不活性ガス
あるいは還元性ガス雰囲気に維持したまま、加熱炉内に
て６００〜１１００℃の温度に５〜２０時間加熱保持す
ることによって行なわれる。
度１０〜６０重量％の鉄アルミニウム合金粉若しくはア
ルミニウム粉５〜９５重量％とアルミナ粉５〜９５重量
％及び浸透促進剤たる塩化アンモニウム粉０．１〜２重
量％を混合してなる浸透剤と被処理物を半密閉容器内に
充填し、容器内をアルゴン、窒素、水素等の不活性ガス
あるいは還元性ガス雰囲気に維持したまま、加熱炉内に
て６００〜１１００℃の温度に５〜２０時間加熱保持す
ることによって行なわれる。
【００１８】このようにしてカロライジング処理を受け
た部品又は治具は耐浸炭性が向上し、厳しい環境下にあ
るガス浸炭炉に長期間用いても殆ど浸炭することなく安
定であり、その寿命を著しく延長することができる。
た部品又は治具は耐浸炭性が向上し、厳しい環境下にあ
るガス浸炭炉に長期間用いても殆ど浸炭することなく安
定であり、その寿命を著しく延長することができる。
【００１９】
【実施例】以下に実施例及び参考例をあげて本発明をさ
らに詳しく説明する。 ＜実施例１＞ガス浸炭炉又はガス浸炭焼入れ炉、ガス浸
炭焼入れ焼戻し炉の部品及び治具に一般的に使用されて
いるＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０Ｓ、Ｓ
ＣＨ１３、ＳＣＨ２１の縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚み
３ｍｍの試料をアルミニウム濃度４５重量％の鉄アルミ
ニウム合金粉６０ｗｔ％、アルミナ粉３９．５ｗｔ％及
び塩化アンモニウム粉０．５ｗｔ％を混合してなる浸透
剤と共に鋼製ケース内に充填し、電気炉内に入れ、９５
０℃の温度に１０時間加熱保持し、カロライジング処理
を実施した。用いた各試料の化学成分を表１に、カロラ
イジング処理結果を表２に示す。
らに詳しく説明する。 ＜実施例１＞ガス浸炭炉又はガス浸炭焼入れ炉、ガス浸
炭焼入れ焼戻し炉の部品及び治具に一般的に使用されて
いるＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０Ｓ、Ｓ
ＣＨ１３、ＳＣＨ２１の縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚み
３ｍｍの試料をアルミニウム濃度４５重量％の鉄アルミ
ニウム合金粉６０ｗｔ％、アルミナ粉３９．５ｗｔ％及
び塩化アンモニウム粉０．５ｗｔ％を混合してなる浸透
剤と共に鋼製ケース内に充填し、電気炉内に入れ、９５
０℃の温度に１０時間加熱保持し、カロライジング処理
を実施した。用いた各試料の化学成分を表１に、カロラ
イジング処理結果を表２に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】 参考例１ （耐浸炭試験例）実施例１で得られた各材質のカロライ
ジング処理済試料及び無処理の試料を固形浸炭剤（デュ
ルフェリット固形浸炭剤）と共に鋼製ケース内に充填
し、ケースを電気炉内に入れ９３０℃に１２時間加熱保
持する浸炭操作を１０回繰返し実施した後、浸炭量の測
定及びＸ線によるＣ分布の写真撮影を行った。浸炭量の
測定結果を図１、２に、５材質のうち３材質即ちＳＵＳ
３０４、ＳＵＳ３１０ＳとＳＣＨ１３のＸ線による断面
のＣ分布写真を順に図３、４、５に示す。
ジング処理済試料及び無処理の試料を固形浸炭剤（デュ
ルフェリット固形浸炭剤）と共に鋼製ケース内に充填
し、ケースを電気炉内に入れ９３０℃に１２時間加熱保
持する浸炭操作を１０回繰返し実施した後、浸炭量の測
定及びＸ線によるＣ分布の写真撮影を行った。浸炭量の
測定結果を図１、２に、５材質のうち３材質即ちＳＵＳ
３０４、ＳＵＳ３１０ＳとＳＣＨ１３のＸ線による断面
のＣ分布写真を順に図３、４、５に示す。
【００２２】これらのデータから、いずれの材質におい
ても、無処理材が深く、多量に浸炭しているのに対し
て、カロライジング処理材は殆んど浸炭しておらず、そ
の優れた耐浸炭性が実証された。参考例２ （耐酸化試験例）実施例１で得られた各材質のカロライ
ジング処理済試料及び無処理の試料を、電気炉内に入
れ、大気中で１０５０℃に１５時間加熱保持後、常温ま
で空冷する操作、いわゆるサイクル酸化試験を２０回実
施し、酸化増減量を測定した。その結果を図６、７に示
す。いずれの材質においても、無処理材が大きく減量し
ているのに対し、カロライジング処理材は殆んど減量し
ておらず、その優れた耐酸化性が実証された。
ても、無処理材が深く、多量に浸炭しているのに対し
て、カロライジング処理材は殆んど浸炭しておらず、そ
の優れた耐浸炭性が実証された。参考例２ （耐酸化試験例）実施例１で得られた各材質のカロライ
ジング処理済試料及び無処理の試料を、電気炉内に入
れ、大気中で１０５０℃に１５時間加熱保持後、常温ま
で空冷する操作、いわゆるサイクル酸化試験を２０回実
施し、酸化増減量を測定した。その結果を図６、７に示
す。いずれの材質においても、無処理材が大きく減量し
ているのに対し、カロライジング処理材は殆んど減量し
ておらず、その優れた耐酸化性が実証された。
【００２３】＜実施例２＞図８に示すバスケットをアル
ミニウム濃度４８重量％の鉄アルミニウム合金粉５５ｗ
ｔ％、アルミナ粉４４．５ｗｔ％、塩化アンモニウム粉
０．５ｗｔ％を混合してなる浸透剤と共に鋼製ケース内
に充填し、カロライジング加熱炉内に入れ９８０℃に１
２時間加熱保持することによりカロライジング処理を施
したものと、現行の無処理のものをバッチ式ガス浸炭炉
で同時に使用し、寿命を比較した。
ミニウム濃度４８重量％の鉄アルミニウム合金粉５５ｗ
ｔ％、アルミナ粉４４．５ｗｔ％、塩化アンモニウム粉
０．５ｗｔ％を混合してなる浸透剤と共に鋼製ケース内
に充填し、カロライジング加熱炉内に入れ９８０℃に１
２時間加熱保持することによりカロライジング処理を施
したものと、現行の無処理のものをバッチ式ガス浸炭炉
で同時に使用し、寿命を比較した。
【００２４】バスケットは浸炭する製品と共に９００〜
９３０℃でガス浸炭された後、８００〜８６０℃の温度
から油浴に焼入れされる。無処理品が約１００チャージ
目から、溶接部の至るところでクラックが発生、そして
変形が大きくなり始め、その後補修しながら使用して１
８０チャージ目で、破断、変形共にひどく、寿命となっ
たのに対し、カロライジング処理品は３７０チャージ目
においても、クラックが全く無く、変形も小さく、まだ
寿命に至っておらず、無処理品の２倍以上の寿命である
ことが実証された。
９３０℃でガス浸炭された後、８００〜８６０℃の温度
から油浴に焼入れされる。無処理品が約１００チャージ
目から、溶接部の至るところでクラックが発生、そして
変形が大きくなり始め、その後補修しながら使用して１
８０チャージ目で、破断、変形共にひどく、寿命となっ
たのに対し、カロライジング処理品は３７０チャージ目
においても、クラックが全く無く、変形も小さく、まだ
寿命に至っておらず、無処理品の２倍以上の寿命である
ことが実証された。
【００２５】なお、使用したバスケットは溶接構造物
で、溶接部が約２５０ケ所あるが、無処理品は溶接部の
大半が破断しているのに対し、カロライジング処理品
は、全く破断しておらず、クラックすら確認されないと
いう驚くべき結果となっており、カロライジング処理が
溶接部の劣化防止に極めて有効であることも実証され
た。図８に示すバスケット８において、９は丸棒、１０
は金網、１１はチューブを示す。
で、溶接部が約２５０ケ所あるが、無処理品は溶接部の
大半が破断しているのに対し、カロライジング処理品
は、全く破断しておらず、クラックすら確認されないと
いう驚くべき結果となっており、カロライジング処理が
溶接部の劣化防止に極めて有効であることも実証され
た。図８に示すバスケット８において、９は丸棒、１０
は金網、１１はチューブを示す。
【００２６】＜実施例３＞図９に示す寸法のＳＵＳ３１
０Ｓ製ヒーターチューブ及びＳＵＳ３０４製ヒーターチ
ューブを、アルミニウム濃度３８重量％の鉄アルミニウ
ム合金粉７０ｗｔ％、アルミナ粉２９．５ｗｔ％、塩化
アンモニウム粉０．５ｗｔ％を混合してなる浸透剤と共
に鋼製ケース内に充填し、カロライジング加熱炉内に入
れ１，０００℃に８時間加熱保持することによりカロラ
イジング処理を施したものと、現行のＳＵＳ３１０Ｓ無
処理のものを図１０に示す連続式ガス浸炭焼入れ炉に取
付け、約２，５００時間実機使用後、取外し、外観及び
断面の検査を実施した。その結果を表３に示す。 チューブ内面雰囲気 ：大気 チューブ内面雰囲気温度：１，０００〜１，０５０℃ チューブ外面雰囲気 ：浸炭性ガス（ＲＸガス） チューブ外面雰囲気温度：９５０℃
０Ｓ製ヒーターチューブ及びＳＵＳ３０４製ヒーターチ
ューブを、アルミニウム濃度３８重量％の鉄アルミニウ
ム合金粉７０ｗｔ％、アルミナ粉２９．５ｗｔ％、塩化
アンモニウム粉０．５ｗｔ％を混合してなる浸透剤と共
に鋼製ケース内に充填し、カロライジング加熱炉内に入
れ１，０００℃に８時間加熱保持することによりカロラ
イジング処理を施したものと、現行のＳＵＳ３１０Ｓ無
処理のものを図１０に示す連続式ガス浸炭焼入れ炉に取
付け、約２，５００時間実機使用後、取外し、外観及び
断面の検査を実施した。その結果を表３に示す。 チューブ内面雰囲気 ：大気 チューブ内面雰囲気温度：１，０００〜１，０５０℃ チューブ外面雰囲気 ：浸炭性ガス（ＲＸガス） チューブ外面雰囲気温度：９５０℃
【００２７】
【表３】 チューブ内面の酸化減肉量に関してはＳＵＳ３１０Ｓカ
ロライジング処理品、ＳＵＳ３０４カロライジング処理
品いずれも現行のＳＵＳ３１０Ｓ無処理品の１／９〜１
／１０、チューブ外面の浸炭深さに関しては、ＳＵＳ３
１０Ｓ無処理品が０．８５〜０．９２ｍｍであったのに
対し、カロライジング処理品はいずれも０となってお
り、その優れた耐酸化性、耐浸炭性が実証された。寿命
は３倍以上と推定される。又、使用途中、チューブ内に
多量に堆積した酸化スケールを介してヒーターとチュー
ブが導通し、焼損を起こした無処理品と比較して、カロ
ライジング処理品はかかる焼損トラブルは皆無であっ
た。，
ロライジング処理品、ＳＵＳ３０４カロライジング処理
品いずれも現行のＳＵＳ３１０Ｓ無処理品の１／９〜１
／１０、チューブ外面の浸炭深さに関しては、ＳＵＳ３
１０Ｓ無処理品が０．８５〜０．９２ｍｍであったのに
対し、カロライジング処理品はいずれも０となってお
り、その優れた耐酸化性、耐浸炭性が実証された。寿命
は３倍以上と推定される。又、使用途中、チューブ内に
多量に堆積した酸化スケールを介してヒーターとチュー
ブが導通し、焼損を起こした無処理品と比較して、カロ
ライジング処理品はかかる焼損トラブルは皆無であっ
た。，
【００２８】
（１）大幅な寿命延長が可能となり、炉の部品及び治具
コスト及びメンテナンスコストが削減できる。 （２）取替え頻度及び設備トラブル減少により、生産性
が向上する。 （３）カロライジング処理を施すことによって、溶接部
からの劣化が起きなくなるので、炉の部品及び治具を高
価な鋳造品から安価な製缶溶接構造物カロライジング処
理品に切換えることが可能となり、これにより製作コス
トを大幅に削減することができる。 （４）高価な耐熱鋳鋼（ＳＣＨ１３、ＳＣＨ２１等）及
びＳＵＳ３１０Ｓより数倍安価なＳＵＳ３０４のカロラ
イジング処理品の方が、はるかに耐浸炭性、耐酸化性に
優れていることから、現行材質をグレードダウンし、カ
ロライジング処理を施して使用することにより、製作コ
ストを大幅に下げることができる。
コスト及びメンテナンスコストが削減できる。 （２）取替え頻度及び設備トラブル減少により、生産性
が向上する。 （３）カロライジング処理を施すことによって、溶接部
からの劣化が起きなくなるので、炉の部品及び治具を高
価な鋳造品から安価な製缶溶接構造物カロライジング処
理品に切換えることが可能となり、これにより製作コス
トを大幅に削減することができる。 （４）高価な耐熱鋳鋼（ＳＣＨ１３、ＳＣＨ２１等）及
びＳＵＳ３１０Ｓより数倍安価なＳＵＳ３０４のカロラ
イジング処理品の方が、はるかに耐浸炭性、耐酸化性に
優れていることから、現行材質をグレードダウンし、カ
ロライジング処理を施して使用することにより、製作コ
ストを大幅に下げることができる。
【図１】実施例１で得られた一部の試料の浸炭テストの
後の浸炭量測定結果を示すグラフ。
後の浸炭量測定結果を示すグラフ。
【図２】実施例１で得られた他の試料の浸炭テストの後
の浸炭量測定結果を示すグラフ。
の浸炭量測定結果を示すグラフ。
【図３】図１で用いられた試料のうち（ａ）無処理、
（ｂ）カロライジング処理済のＳＵＳ３０４試料の断面
のＣ分布を示すＸ線写真。
（ｂ）カロライジング処理済のＳＵＳ３０４試料の断面
のＣ分布を示すＸ線写真。
【図４】図１で用いられた試料のうち（ａ）無処理、
（ｂ）カロライジング処理済のＳＵＳ３１０Ｓ試料の断
面のＣ分布を示すＸ線写真。
（ｂ）カロライジング処理済のＳＵＳ３１０Ｓ試料の断
面のＣ分布を示すＸ線写真。
【図５】図２で用いられた試料のうち（ａ）無処理、
（ｂ）カロライジング処理済のＳＣＨ１３試料の断面の
Ｃ分布を示すＸ線写真。
（ｂ）カロライジング処理済のＳＣＨ１３試料の断面の
Ｃ分布を示すＸ線写真。
【図６】実施例１で得られた一部の試料のサイクル酸化
テスト後の酸化減少量測定結果を示すグラフ。
テスト後の酸化減少量測定結果を示すグラフ。
【図７】実施例１で得られた他の試料のサイクル酸化テ
スト後の酸化減少量測定結果を示すグラフ。
スト後の酸化減少量測定結果を示すグラフ。
【図８】実施例２で用いられたガス浸炭炉のバスケット
の（ａ）平面図と（ｂ）側面図。
の（ａ）平面図と（ｂ）側面図。
【図９】実施例３で用いられたガス浸炭炉のヒーターチ
ューブの側面図。
ューブの側面図。
【図１０】ガス浸炭炉の一例の断面説明図。
１ 耐火物 ２ 鉄皮 ３ 炉 ４ 製品治具 ５ ヒーターチューブ ６ 電気ヒーターエレメント ７ ファン ８ バスケット ９ 丸棒 １０ 金網 １１ チューブ
Claims (1)
- 【請求項１】カロライジング処理を施すことにより、表
面に、最表面のＡｌ濃度が１０〜５０重量％のＡｌ拡散
浸透層を設けてなることを特徴とする金属製のガス浸炭
炉用部品及び治具。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34469096A JP3667477B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | ガス浸炭炉用部品及び治具 |
| MXPA/A/1997/009678A MXPA97009678A (en) | 1996-12-09 | 1997-12-05 | Refaction or template for cementation oven gase |
| MYPI97005855A MY120524A (en) | 1996-12-09 | 1997-12-05 | Part or jig for gas carburizing furnace |
| US08/987,876 US6231996B1 (en) | 1996-12-09 | 1997-12-08 | Part or jig for gas carburizing furnace |
| KR1019970066688A KR100503838B1 (ko) | 1996-12-09 | 1997-12-08 | 가스침탄로용부품및지그 |
| ES97121679T ES2183070T3 (es) | 1996-12-09 | 1997-12-09 | Utillaje para horno de cementacion. |
| CA002224290A CA2224290C (en) | 1996-12-09 | 1997-12-09 | Part or jig for gas carburizing furnace |
| IDP973849A ID18335A (id) | 1996-12-09 | 1997-12-09 | Bagian atau jig untuk tanur pengkarbidaan gas |
| DE69716388T DE69716388T2 (de) | 1996-12-09 | 1997-12-09 | Teil oder Zubehör für einen Aufkohlungsofen |
| BR9706250A BR9706250A (pt) | 1996-12-09 | 1997-12-09 | Peça ou gabarito de metal para um forno de carbonetação a gás |
| EP97121679A EP0846929B1 (en) | 1996-12-09 | 1997-12-09 | Part or jig for gas carburizing furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34469096A JP3667477B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | ガス浸炭炉用部品及び治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10168555A true JPH10168555A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3667477B2 JP3667477B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=18371231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34469096A Expired - Lifetime JP3667477B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | ガス浸炭炉用部品及び治具 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6231996B1 (ja) |
| EP (1) | EP0846929B1 (ja) |
| JP (1) | JP3667477B2 (ja) |
| KR (1) | KR100503838B1 (ja) |
| BR (1) | BR9706250A (ja) |
| CA (1) | CA2224290C (ja) |
| DE (1) | DE69716388T2 (ja) |
| ES (1) | ES2183070T3 (ja) |
| ID (1) | ID18335A (ja) |
| MY (1) | MY120524A (ja) |
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| JP2006028566A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 炭化水素改質装置用部材 |
| JP2014169800A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | グロープラグおよびその製造方法 |
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| US20030147972A1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-07 | Christopher W. Denver | Method and composition for diminishing loss of color in flavors and fragrances |
| US6844086B2 (en) * | 2002-02-08 | 2005-01-18 | General Electric Company | Nickel-base superalloy article substrate having aluminide coating thereon, and its fabrication |
| US10973545B2 (en) | 2002-05-31 | 2021-04-13 | Teleflex Life Sciences Limited | Powered drivers, intraosseous devices and methods to access bone marrow |
| WO2003101307A1 (en) | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Vidacare Corporation | Apparatus and method to access bone marrow |
| US8668698B2 (en) | 2002-05-31 | 2014-03-11 | Vidacare Corporation | Assembly for coupling powered driver with intraosseous device |
| US11337728B2 (en) | 2002-05-31 | 2022-05-24 | Teleflex Life Sciences Limited | Powered drivers, intraosseous devices and methods to access bone marrow |
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| US7105141B2 (en) * | 2002-08-20 | 2006-09-12 | Honeywell International Inc. | Process and apparatus for the manufacture of carbon microballoons |
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| CA2850801A1 (en) | 2004-01-26 | 2005-08-11 | Vidacare Corporation | Manual interosseous device |
| US8944069B2 (en) | 2006-09-12 | 2015-02-03 | Vidacare Corporation | Assemblies for coupling intraosseous (IO) devices to powered drivers |
| KR101594276B1 (ko) | 2015-06-19 | 2016-02-16 | 경성산업(주) | 침탄로 받침트레이 |
| KR101641604B1 (ko) | 2015-06-22 | 2016-07-21 | 경성산업(주) | 냉각로의 냉각장치 |
| KR101626830B1 (ko) | 2015-10-28 | 2016-06-02 | 경성산업(주) | 침탄 열처리용 모재의 받침트레이 시스템 |
| FR3084891B1 (fr) * | 2018-08-07 | 2022-06-24 | Commissariat Energie Atomique | Revetement pour piece en alliage refractaire |
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| US3505104A (en) | 1966-10-27 | 1970-04-07 | Ampco Metal Inc | Method of forming an aluminum bronze article |
| GB1241199A (en) | 1968-11-13 | 1971-07-28 | Rolls Royce | Method for aluminising |
| JPS53130239A (en) * | 1977-04-20 | 1978-11-14 | Toyo Kogyo Co | Al diffusion osmosis method |
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-
1996
- 1996-12-09 JP JP34469096A patent/JP3667477B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-12-05 MY MYPI97005855A patent/MY120524A/en unknown
- 1997-12-08 US US08/987,876 patent/US6231996B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-08 KR KR1019970066688A patent/KR100503838B1/ko active IP Right Grant
- 1997-12-09 DE DE69716388T patent/DE69716388T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-09 ES ES97121679T patent/ES2183070T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-09 BR BR9706250A patent/BR9706250A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-12-09 CA CA002224290A patent/CA2224290C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-09 EP EP97121679A patent/EP0846929B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-09 ID IDP973849A patent/ID18335A/id unknown
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