JPH10204608A - 浸炭焼入れ炉 - Google Patents
浸炭焼入れ炉Info
- Publication number
- JPH10204608A JPH10204608A JP2600597A JP2600597A JPH10204608A JP H10204608 A JPH10204608 A JP H10204608A JP 2600597 A JP2600597 A JP 2600597A JP 2600597 A JP2600597 A JP 2600597A JP H10204608 A JPH10204608 A JP H10204608A
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- Japan
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- quenching
- carburizing
- press
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】金属材料表面に酸化異常層が発生したり、或は
金属材料に歪が発生するのを防止できる浸炭焼入れ炉を
提供する。 【解決手段】金属材料を浸炭処理し、引き続き焼入れ処
理する炉において、炉内上流側から下流側に向かい、減
圧下に保持される浸炭室、減圧下に保持される拡散室及
び減圧下若しくは無酸化雰囲気下に保持されるプレス焼
入れ室を設けた。
金属材料に歪が発生するのを防止できる浸炭焼入れ炉を
提供する。 【解決手段】金属材料を浸炭処理し、引き続き焼入れ処
理する炉において、炉内上流側から下流側に向かい、減
圧下に保持される浸炭室、減圧下に保持される拡散室及
び減圧下若しくは無酸化雰囲気下に保持されるプレス焼
入れ室を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は浸炭焼入れ炉に関す
る。各種機械部品等の金属材料を硬化処理する場合、浸
炭焼入れ炉で該金属材料を浸炭処理し、引き続き焼入れ
処理することが行なわれる。本発明はかかる浸炭焼入れ
炉の改良に関する。
る。各種機械部品等の金属材料を硬化処理する場合、浸
炭焼入れ炉で該金属材料を浸炭処理し、引き続き焼入れ
処理することが行なわれる。本発明はかかる浸炭焼入れ
炉の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記のような浸炭焼入れ炉として
一般に、ガス浸炭焼入れ炉が使用されている。ところ
が、この従来炉には、浸炭処理時及び焼入れ時に金属材
料表面に酸化異常層が発生するという欠点がある。酸化
異常層が発生すると、金属材料の光輝性が失われるだけ
でなく、疲労強度が低下する。また従来、上記のような
浸炭焼入れ炉として、真空浸炭焼入れ炉やプラズマ浸炭
焼入れ炉も使用されている。これらの従来炉は、炉内上
流側から下流側に向かい、浸炭室、拡散室及び焼入れ室
が形成されて成るもので、浸炭室において、所定の温度
及び減圧下に、プラズマ浸炭焼入れ炉の場合には更に所
定の印加電圧下に、浸炭性ガスの存在下で、金属材料表
面に浸炭し、引き続き拡散室において、所定の温度及び
減圧下に、浸炭性ガスの非存在下で、金属材料内部に炭
素拡散した後、焼入れ室において、減圧下若しくは無酸
化雰囲気下に、焼入れ処理するというものである。とこ
ろが、これらの従来炉には、浸炭処理時及び焼入れ処理
時に金属材料表面に酸化異常層が発生するのを防止でき
るという利点があるものの、焼入れ処理時に、金属材料
に歪が発生するという欠点がある。特にトランスミッシ
ョンギヤのように歪を極端に嫌う金属材料の場合には著
しく不都合なのである。
一般に、ガス浸炭焼入れ炉が使用されている。ところ
が、この従来炉には、浸炭処理時及び焼入れ時に金属材
料表面に酸化異常層が発生するという欠点がある。酸化
異常層が発生すると、金属材料の光輝性が失われるだけ
でなく、疲労強度が低下する。また従来、上記のような
浸炭焼入れ炉として、真空浸炭焼入れ炉やプラズマ浸炭
焼入れ炉も使用されている。これらの従来炉は、炉内上
流側から下流側に向かい、浸炭室、拡散室及び焼入れ室
が形成されて成るもので、浸炭室において、所定の温度
及び減圧下に、プラズマ浸炭焼入れ炉の場合には更に所
定の印加電圧下に、浸炭性ガスの存在下で、金属材料表
面に浸炭し、引き続き拡散室において、所定の温度及び
減圧下に、浸炭性ガスの非存在下で、金属材料内部に炭
素拡散した後、焼入れ室において、減圧下若しくは無酸
化雰囲気下に、焼入れ処理するというものである。とこ
ろが、これらの従来炉には、浸炭処理時及び焼入れ処理
時に金属材料表面に酸化異常層が発生するのを防止でき
るという利点があるものの、焼入れ処理時に、金属材料
に歪が発生するという欠点がある。特にトランスミッシ
ョンギヤのように歪を極端に嫌う金属材料の場合には著
しく不都合なのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の浸炭焼入れ炉では、金属材料表面に
酸化異常層が発生したり、或は金属材料に歪が発生する
点である。
する課題は、従来の浸炭焼入れ炉では、金属材料表面に
酸化異常層が発生したり、或は金属材料に歪が発生する
点である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は、金属材料を浸炭処理し、引き続き焼入れ処理す
る炉において、炉内上流側から下流側に向かい、減圧下
に保持される浸炭室、減圧下に保持される拡散室及び減
圧下若しくは無酸化雰囲気下に保持されるプレス焼入れ
室が形成されてなることを特徴とする浸炭焼入れ炉に係
る。
発明は、金属材料を浸炭処理し、引き続き焼入れ処理す
る炉において、炉内上流側から下流側に向かい、減圧下
に保持される浸炭室、減圧下に保持される拡散室及び減
圧下若しくは無酸化雰囲気下に保持されるプレス焼入れ
室が形成されてなることを特徴とする浸炭焼入れ炉に係
る。
【０００５】本発明に係る浸炭焼入れ炉は、炉内上流側
から下流側に向かい、浸炭室、拡散室及びプレス焼入れ
室が形成されて成るものである。通常、浸炭室の炉内上
流側には予熱室が形成され、予熱室の更に炉内上流側に
はパージ室が形成される。浸炭室及び拡散室には開閉バ
ルブを介して真空ポンプが接続され、双方の室内を減圧
下に保持するようになっている。また浸炭室には開閉バ
ルブを介して浸炭性ガスの供給管及び排出管が接続され
る。プレス焼入れ室には開閉バルブを介して真空ポンプ
若しくはアルゴンガスや水素ガス等の供給管及び排出管
が接続され、室内を減圧下若しくは無酸化雰囲気下に保
持するようになっている。
から下流側に向かい、浸炭室、拡散室及びプレス焼入れ
室が形成されて成るものである。通常、浸炭室の炉内上
流側には予熱室が形成され、予熱室の更に炉内上流側に
はパージ室が形成される。浸炭室及び拡散室には開閉バ
ルブを介して真空ポンプが接続され、双方の室内を減圧
下に保持するようになっている。また浸炭室には開閉バ
ルブを介して浸炭性ガスの供給管及び排出管が接続され
る。プレス焼入れ室には開閉バルブを介して真空ポンプ
若しくはアルゴンガスや水素ガス等の供給管及び排出管
が接続され、室内を減圧下若しくは無酸化雰囲気下に保
持するようになっている。
【０００６】浸炭室及び拡散室には加熱源が装備され、
プレス焼入れ室には金属材料を挟持するプレス機及び冷
却源が装備される。プレス機としては、ギヤやディスク
のような金属材料の場合には面歪の発生防止が主眼とな
り、またシャフトやピンのような金属材料の場合には曲
がりの発生防止が主眼となるので、金属材料の形状に応
じて、油圧式、空気圧式、スプリングカム式等の各種形
式のものを使用できる。
プレス焼入れ室には金属材料を挟持するプレス機及び冷
却源が装備される。プレス機としては、ギヤやディスク
のような金属材料の場合には面歪の発生防止が主眼とな
り、またシャフトやピンのような金属材料の場合には曲
がりの発生防止が主眼となるので、金属材料の形状に応
じて、油圧式、空気圧式、スプリングカム式等の各種形
式のものを使用できる。
【０００７】浸炭室において、所定の温度及び減圧下
に、プラズマ浸炭焼入れ炉の場合には更に所定の印加電
圧下に、浸炭性ガスの存在下で、金属材料表面に炭素を
入り込ませる。次に拡散室において、所定の温度及び減
圧下に、浸炭性ガスの非存在下で、金属材料表面に入り
込ませた炭素を内部に拡散する。最後にプレス焼入れ室
において、例えば所定の減圧下に、内部に炭素拡散した
金属材料をプレス機で挟持し、その側周面から耐真空用
焼入れ油を噴射してプレス焼入れする。浸炭室及び拡散
室における金属材料の搬送は例えば搬送ローラで行なう
ことができ、浸炭室からプレス焼入れ室への金属材料の
抽出は例えばマニピュレータで行なうことができる。本
発明によると、金属材料を減圧下で浸炭処理し、引き続
き減圧下若しくは無酸化雰囲気下でプレス焼入れするた
め、金属材料表面に酸化異常層が発生するのを防止で
き、また金属材料に歪が発生するのを防止できる。
に、プラズマ浸炭焼入れ炉の場合には更に所定の印加電
圧下に、浸炭性ガスの存在下で、金属材料表面に炭素を
入り込ませる。次に拡散室において、所定の温度及び減
圧下に、浸炭性ガスの非存在下で、金属材料表面に入り
込ませた炭素を内部に拡散する。最後にプレス焼入れ室
において、例えば所定の減圧下に、内部に炭素拡散した
金属材料をプレス機で挟持し、その側周面から耐真空用
焼入れ油を噴射してプレス焼入れする。浸炭室及び拡散
室における金属材料の搬送は例えば搬送ローラで行なう
ことができ、浸炭室からプレス焼入れ室への金属材料の
抽出は例えばマニピュレータで行なうことができる。本
発明によると、金属材料を減圧下で浸炭処理し、引き続
き減圧下若しくは無酸化雰囲気下でプレス焼入れするた
め、金属材料表面に酸化異常層が発生するのを防止で
き、また金属材料に歪が発生するのを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の浸炭焼入れ炉を例
示する炉長方向の縦断面図である。図示した浸炭焼入れ
炉は、炉内上流側から下流側に向かい、パージ室１１、
予熱室１２、浸炭室１３、拡散室１４及びプレス焼入れ
室１５が形成されたものから成っている。パージ室１
１、予熱室１２、浸炭室１３、拡散室１４及びプレス焼
入れ室１５は開閉扉２１〜２６で仕切られており（但
し、プレス焼入れ室１５からプレス焼入れ後の金属材料
を取出す開閉扉２６は、図１の背面側に取付けられてい
るので、図示を省略する）、パージ室１１、予熱室１
２、浸炭室１３及び拡散室１４の各室内にはトレー上に
載置された金属材料Ｗを間欠的に炉内搬送する搬送ロー
ラ３１が敷設されていて、浸炭室１３及び拡散室１４は
断熱材４１で囲繞されている。図示を省略するが、パー
ジ室１１、予熱室１２、浸炭室１３、拡散室１４及びプ
レス焼入れ室１５には開閉バルブを介し真空ポンプが接
続されており、これらの各室内を減圧下にする若しくは
減圧下に保持するようになっている。また予熱室１２、
浸炭室１３及び拡散室１４には加熱源が装備されてお
り、浸炭室１３には開閉バルブを介し浸炭性ガスの供給
管及び排出管が接続されている。
示する炉長方向の縦断面図である。図示した浸炭焼入れ
炉は、炉内上流側から下流側に向かい、パージ室１１、
予熱室１２、浸炭室１３、拡散室１４及びプレス焼入れ
室１５が形成されたものから成っている。パージ室１
１、予熱室１２、浸炭室１３、拡散室１４及びプレス焼
入れ室１５は開閉扉２１〜２６で仕切られており（但
し、プレス焼入れ室１５からプレス焼入れ後の金属材料
を取出す開閉扉２６は、図１の背面側に取付けられてい
るので、図示を省略する）、パージ室１１、予熱室１
２、浸炭室１３及び拡散室１４の各室内にはトレー上に
載置された金属材料Ｗを間欠的に炉内搬送する搬送ロー
ラ３１が敷設されていて、浸炭室１３及び拡散室１４は
断熱材４１で囲繞されている。図示を省略するが、パー
ジ室１１、予熱室１２、浸炭室１３、拡散室１４及びプ
レス焼入れ室１５には開閉バルブを介し真空ポンプが接
続されており、これらの各室内を減圧下にする若しくは
減圧下に保持するようになっている。また予熱室１２、
浸炭室１３及び拡散室１４には加熱源が装備されてお
り、浸炭室１３には開閉バルブを介し浸炭性ガスの供給
管及び排出管が接続されている。
【０００９】プレス焼入れ室１５にはプレス機が装備さ
れており、このプレス機は固定ラム５１と昇降ラム５２
とを備えていて、昇降ラム５２はシリンダ駆動で昇降す
るようになっている。またプレス焼入れ室１５にはマニ
ピュレータが装備されており、このマニピュレータは進
退アーム６１と１対の開閉爪６２とを備えていて、進退
アーム６１はシリンダ駆動で進退し、１対の開閉爪６２
はシリンダ駆動で開閉するようになっている。後述する
ように、炭素拡散後の金属材料Ｗをマニピュレータで拡
散室１４から焼入れ室１５の固定ラム５１上へ抽出した
後、昇降ラム５２を下降させて、炭素拡散後の金属材料
Ｗを固定ラム５１と昇降ラム５２とで挟持するが、更に
プレス焼入れ室１５にはこのように挟持した金属材料Ｗ
の側周面を臨んでノズル７１，７２が装備されており、
ノズル７１，７２から耐真空用焼入れ油を噴射するよう
になっている。
れており、このプレス機は固定ラム５１と昇降ラム５２
とを備えていて、昇降ラム５２はシリンダ駆動で昇降す
るようになっている。またプレス焼入れ室１５にはマニ
ピュレータが装備されており、このマニピュレータは進
退アーム６１と１対の開閉爪６２とを備えていて、進退
アーム６１はシリンダ駆動で進退し、１対の開閉爪６２
はシリンダ駆動で開閉するようになっている。後述する
ように、炭素拡散後の金属材料Ｗをマニピュレータで拡
散室１４から焼入れ室１５の固定ラム５１上へ抽出した
後、昇降ラム５２を下降させて、炭素拡散後の金属材料
Ｗを固定ラム５１と昇降ラム５２とで挟持するが、更に
プレス焼入れ室１５にはこのように挟持した金属材料Ｗ
の側周面を臨んでノズル７１，７２が装備されており、
ノズル７１，７２から耐真空用焼入れ油を噴射するよう
になっている。
【００１０】図１について前述した本発明の浸炭焼入れ
炉を用い、金属材料Ｗとしてトランスミッションギヤを
浸炭焼入れする場合、例えば次のような操作手順及び条
件で行なう。先ずトレー上に載置したトランスミッショ
ンギヤをパージ室１１へ装入し、ここで真空パージした
後、真空パージ後のトランスミッションギヤをトレーと
共に予熱室１２へ装入し、ここで９５０℃に予熱する。
次に予熱後のトランスミッションギヤをトレーと共に浸
炭室１３へ装入し、ここで３Ｔｏｒｒの減圧下に、浸炭
性ガスとしてプロパンガスの存在下で、９５０℃×４０
分、トランスミッションギヤの表面に浸炭した後、表面
に浸炭後のトランスミッションギヤをトレーと共に拡散
室１４へ装入し、ここで０．１Ｔｏｒｒの減圧下に、浸
炭性ガスの非存在下で、９５０℃×１２０分、トランス
ミッションギヤの内部に炭酸拡散する。トレー上に載置
したトランスミッションギヤのパージ室１１、予熱室１
２、浸炭室１３及び拡散室１４への装入並びに各室内に
おける搬送は、搬送ローラ３１を間欠的に駆動させるこ
とにより行なう。
炉を用い、金属材料Ｗとしてトランスミッションギヤを
浸炭焼入れする場合、例えば次のような操作手順及び条
件で行なう。先ずトレー上に載置したトランスミッショ
ンギヤをパージ室１１へ装入し、ここで真空パージした
後、真空パージ後のトランスミッションギヤをトレーと
共に予熱室１２へ装入し、ここで９５０℃に予熱する。
次に予熱後のトランスミッションギヤをトレーと共に浸
炭室１３へ装入し、ここで３Ｔｏｒｒの減圧下に、浸炭
性ガスとしてプロパンガスの存在下で、９５０℃×４０
分、トランスミッションギヤの表面に浸炭した後、表面
に浸炭後のトランスミッションギヤをトレーと共に拡散
室１４へ装入し、ここで０．１Ｔｏｒｒの減圧下に、浸
炭性ガスの非存在下で、９５０℃×１２０分、トランス
ミッションギヤの内部に炭酸拡散する。トレー上に載置
したトランスミッションギヤのパージ室１１、予熱室１
２、浸炭室１３及び拡散室１４への装入並びに各室内に
おける搬送は、搬送ローラ３１を間欠的に駆動させるこ
とにより行なう。
【００１１】最後に内部に炭素拡散したトランスミッシ
ョンギヤをトレーと共にプレス焼入れ室１５へ抽出し、
ここでプレス焼入れした後、図示しない開閉扉２６を開
いて、プレス焼入れ後のトランスミッションギヤを炉外
へ取出すが、ここでは先ず、開閉扉２５を開き、進退ア
ーム６１を前進させて、開いた状態の１対の開閉爪６２
を拡散室１４内における抽出直前のトレーの位置まで前
進させる。そして１対の開閉爪６２を閉じてトレーを把
持し、進退アーム６１を後退させて、トレーと共にトラ
ンスミッションギヤを固定ラム５１上に抽出する。抽出
後、開閉扉２５を閉じ、１対の開閉爪６２を開き、開い
た状態の１対の開閉爪６２を進退アーム６１を更に後退
させて元の位置へ戻す。次に、昇降ラム５２を下降させ
て、固定ラム５１上へトレーと共に抽出したトランスミ
ッションギヤに当接させ、トレーと共にトランスミッシ
ョンギヤを固定ラム５１と下降させた昇降ラム５２とで
挟持した後、ノズル７１，７２から６０℃の耐真空用焼
入れ油を噴射して、プレス焼入れする。
ョンギヤをトレーと共にプレス焼入れ室１５へ抽出し、
ここでプレス焼入れした後、図示しない開閉扉２６を開
いて、プレス焼入れ後のトランスミッションギヤを炉外
へ取出すが、ここでは先ず、開閉扉２５を開き、進退ア
ーム６１を前進させて、開いた状態の１対の開閉爪６２
を拡散室１４内における抽出直前のトレーの位置まで前
進させる。そして１対の開閉爪６２を閉じてトレーを把
持し、進退アーム６１を後退させて、トレーと共にトラ
ンスミッションギヤを固定ラム５１上に抽出する。抽出
後、開閉扉２５を閉じ、１対の開閉爪６２を開き、開い
た状態の１対の開閉爪６２を進退アーム６１を更に後退
させて元の位置へ戻す。次に、昇降ラム５２を下降させ
て、固定ラム５１上へトレーと共に抽出したトランスミ
ッションギヤに当接させ、トレーと共にトランスミッシ
ョンギヤを固定ラム５１と下降させた昇降ラム５２とで
挟持した後、ノズル７１，７２から６０℃の耐真空用焼
入れ油を噴射して、プレス焼入れする。
【００１２】かくして、表面に酸化異常層のない、した
がって本来の光輝性を有する、また歪のない、表面炭素
濃度０．８５重量％で浸炭深さ１．０mmの、浸炭焼入れ
したトランスミッションギヤを得る。
がって本来の光輝性を有する、また歪のない、表面炭素
濃度０．８５重量％で浸炭深さ１．０mmの、浸炭焼入れ
したトランスミッションギヤを得る。
【００１３】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、金属材料表面に酸化異常層が発生したり、或は
金属材料に歪が発生するのを防止できるという効果があ
る。
明には、金属材料表面に酸化異常層が発生したり、或は
金属材料に歪が発生するのを防止できるという効果があ
る。
【図１】本発明の浸炭焼入れ炉を例示する炉長方向の縦
断面図。
断面図。
１１・・・パージ室、１２・・・予熱室、１３・・・浸
炭室、１４・・・拡散室、１５・・・プレス焼入れ室、
２１〜２５・・・開閉扉、３１・・・搬送ローラ、５１
・・・固定ラム、５２・・・昇降ラム、６１・・・進退
アーム、６２・・・開閉爪、７１，７２・・・ノズル
炭室、１４・・・拡散室、１５・・・プレス焼入れ室、
２１〜２５・・・開閉扉、３１・・・搬送ローラ、５１
・・・固定ラム、５２・・・昇降ラム、６１・・・進退
アーム、６２・・・開閉爪、７１，７２・・・ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 金属材料を浸炭処理し、引き続き焼入れ
処理する炉において、炉内上流側から下流側に向かい、
減圧下に保持される浸炭室、減圧下に保持される拡散室
及び減圧下若しくは無酸化雰囲気下に保持されるプレス
焼入れ室が形成されてなることを特徴とする浸炭焼入れ
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2600597A JPH10204608A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 浸炭焼入れ炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2600597A JPH10204608A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 浸炭焼入れ炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10204608A true JPH10204608A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=12181592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2600597A Pending JPH10204608A (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 浸炭焼入れ炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10204608A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100996285B1 (ko) * | 2008-06-23 | 2010-11-23 | 조선대학교산학협력단 | 피처리물 진공 침탄 방법 |
| CN102337386A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-02-01 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统 |
| CN105648165A (zh) * | 2014-10-06 | 2016-06-08 | 赛科/沃里克股份公司 | 用于技术设备部件的单独淬火硬化的装置 |
| CN110835672A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-25 | 东北大学 | 一种真空渗碳与压淬一体化处理装置及方法 |
| JP2020133976A (ja) * | 2019-02-18 | 2020-08-31 | 日本製鉄株式会社 | トレイ及び熱間プレスライン |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP2600597A patent/JPH10204608A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100996285B1 (ko) * | 2008-06-23 | 2010-11-23 | 조선대학교산학협력단 | 피처리물 진공 침탄 방법 |
| CN102337386A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-02-01 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 高韧性超高强钢的生产工艺及生产系统 |
| CN105648165A (zh) * | 2014-10-06 | 2016-06-08 | 赛科/沃里克股份公司 | 用于技术设备部件的单独淬火硬化的装置 |
| JP2020133976A (ja) * | 2019-02-18 | 2020-08-31 | 日本製鉄株式会社 | トレイ及び熱間プレスライン |
| CN110835672A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-25 | 东北大学 | 一种真空渗碳与压淬一体化处理装置及方法 |
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