JPS58126975A - 真空浸炭炉による浸炭処理方法 - Google Patents
真空浸炭炉による浸炭処理方法Info
- Publication number
- JPS58126975A JPS58126975A JP743682A JP743682A JPS58126975A JP S58126975 A JPS58126975 A JP S58126975A JP 743682 A JP743682 A JP 743682A JP 743682 A JP743682 A JP 743682A JP S58126975 A JPS58126975 A JP S58126975A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carburizing
- furnace
- vacuum
- diffusion
- gas
- Prior art date
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- Granted
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/20—Carburising
- C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は真空浸炭炉により鋼の表面に擬球状炭化物を
生成する浸炭処理方法に関する。
生成する浸炭処理方法に関する。
従来鋼の表面に擬球状炭化物を生成する浸炭処理方法と
して、ガス浸炭による炭化物生成方法がすでに提唱され
ているが、従来の生成方法には次のような問題点がめっ
た。
して、ガス浸炭による炭化物生成方法がすでに提唱され
ているが、従来の生成方法には次のような問題点がめっ
た。
（１） 通常のガス浸炭に使用されるキャリアガス中
には、微量の眩化成分でろるＨ曹０−？ Ｃｏ、を含ん
でいる。°そのため、浸炭中に品物の表１１１１０〜３
０μの探さの範囲で、・オーステナイト結晶粒界で、Ｆ
ｇよりも酸素との親和力の強いＣｔＬ、Ｍｎ勢の元素が
、優先酸化され、さらに粒界内のＣｔ。
には、微量の眩化成分でろるＨ曹０−？ Ｃｏ、を含ん
でいる。°そのため、浸炭中に品物の表１１１１０〜３
０μの探さの範囲で、・オーステナイト結晶粒界で、Ｆ
ｇよりも酸素との親和力の強いＣｔＬ、Ｍｎ勢の元素が
、優先酸化され、さらに粒界内のＣｔ。
Ｍｎ等も粒界に拡散酸化されていくため、表Ｉｔｌｓの
合金元素量が、減少する新開、粒界酸化が生ずる０これ
は、通常のガス浸炭法では避けられない現象である。
合金元素量が、減少する新開、粒界酸化が生ずる０これ
は、通常のガス浸炭法では避けられない現象である。
ところが、炭化物を生成させるためには、炭化物生成傾
向の強い元素例えば乙等は、本処理には、欠かせない元
素であり、これら元素の不在、又は、減少は、ガス浸炭
が、本処理法に本質的に向いていない浸炭法と云える。
向の強い元素例えば乙等は、本処理には、欠かせない元
素であり、これら元素の不在、又は、減少は、ガス浸炭
が、本処理法に本質的に向いていない浸炭法と云える。
（２） ガス浸炭法では、高温浸炭（９３０℃９上）
の場合、上記粒界酸化も酷くなり最表面に充分に炭化物
を生成することが不可能となり、炭化物生成の核が得ら
れない０ （３） 炭化物生成サイクルは過−ｊ浸炭雰１気（／
４Ｃ堝以上の炭素ポテンシャル）を常時必豐とするため
、余剰の生ガス（メタン、プロパン等に化水素ガス）を
炉内に導入することになり、炉内のスーティング（煤）
が、はけしく生ずる。しかし、通常のガス浸炭炉では、
スーティング発生を極力押えており、ｇｋＫ対して炉体
（ヒータ、耐熱鋼、耐火物等）も充分強いとは云えない
。
の場合、上記粒界酸化も酷くなり最表面に充分に炭化物
を生成することが不可能となり、炭化物生成の核が得ら
れない０ （３） 炭化物生成サイクルは過−ｊ浸炭雰１気（／
４Ｃ堝以上の炭素ポテンシャル）を常時必豐とするため
、余剰の生ガス（メタン、プロパン等に化水素ガス）を
炉内に導入することになり、炉内のスーティング（煤）
が、はけしく生ずる。しかし、通常のガス浸炭炉では、
スーティング発生を極力押えており、ｇｋＫ対して炉体
（ヒータ、耐熱鋼、耐火物等）も充分強いとは云えない
。
（４）粒界酸化の生じた状態で、高炭素浸炭し九場合表
面部（〜２０Ｊ）Ｋ炭化物が抜は九ような組織になり、
充分な表面炭素濃度は得られない０ この発明はかかる問題点を改善する目的でなされたもの
である。
面部（〜２０Ｊ）Ｋ炭化物が抜は九ような組織になり、
充分な表面炭素濃度は得られない０ この発明はかかる問題点を改善する目的でなされたもの
である。
以下この発明の一実施例を図面を参照して詳述すると、
まず浸炭処理すべきワーク（鋼）を９００〜１０５０℃
の浸炭温度に設定した図示しない真空浸炭炉中に投入し
て、約α５ Ｔｏｒｒの真空下てワークを加熱し、その
後炭化水素ガス例えばメタン、プロパン、ブタンなどを
炉内に導入して第１図に示すように浸炭拡散を数回繰返
す。これらの繰返し操作は長時間の浸炭を行った場合網
状上メンタイトが発達し、その結果脆い組織とがるのを
防止するためで、浸炭、拡散を繰返すことによって拡散
時に網状セメンタイＦがオーステナイト粒内に溶は込む
ため、網状セメンタイトの粗大化が阻止できることにな
る。
まず浸炭処理すべきワーク（鋼）を９００〜１０５０℃
の浸炭温度に設定した図示しない真空浸炭炉中に投入し
て、約α５ Ｔｏｒｒの真空下てワークを加熱し、その
後炭化水素ガス例えばメタン、プロパン、ブタンなどを
炉内に導入して第１図に示すように浸炭拡散を数回繰返
す。これらの繰返し操作は長時間の浸炭を行った場合網
状上メンタイトが発達し、その結果脆い組織とがるのを
防止するためで、浸炭、拡散を繰返すことによって拡散
時に網状セメンタイＦがオーステナイト粒内に溶は込む
ため、網状セメンタイトの粗大化が阻止できることにな
る。
このようにして浸炭した後、一旦中性ガス例えば瓦やＡ
ｙガスなどで空冷する０次に再度浸炭温度にまで加熱し
て、ｌｃ岸！（ガン！組織からＦａ、ｃに変る変態点）
を越えるカーボンポテンシャル（ＣＰ）の雰囲気中で浸
炭し、そして真空中で拡散を行い、これを数回繰返す。
ｙガスなどで空冷する０次に再度浸炭温度にまで加熱し
て、ｌｃ岸！（ガン！組織からＦａ、ｃに変る変態点）
を越えるカーボンポテンシャル（ＣＰ）の雰囲気中で浸
炭し、そして真空中で拡散を行い、これを数回繰返す。
このときの浸炭温度は前回の浸炭温度９００〜１０５０
℃と同等かそれ以下が好ましい。浸炭後再び中性ガス
で空冷した後再び浸炭温度にまで加熱して浸炭拡散を繰
返す。このときの浸脚温度は２回目の浸炭温度と同等か
それ以下が好ましい。そのｊ！１ＥｔＩとしては網状セ
メンタイトの生成を抑制するためである。一般に焼入れ
温ｆＩＬは浸炭温度よりはく設定されていることから％
焼入れ加熱時にセ 啼メンタイトを分断するために
は３回目の加熱サイクルの浸炭温１ｉ：は低く目に設定
する心機がめる０ 以上のようにして高炭素良戻サイクル中に３回の加熱冷
却を繰返した後焼入れサイクルで焼入れ温度７５０〜９
００℃に加熱し、さらに油冷して浸炭焼入れ処理を終了
する。
℃と同等かそれ以下が好ましい。浸炭後再び中性ガス
で空冷した後再び浸炭温度にまで加熱して浸炭拡散を繰
返す。このときの浸脚温度は２回目の浸炭温度と同等か
それ以下が好ましい。そのｊ！１ＥｔＩとしては網状セ
メンタイトの生成を抑制するためである。一般に焼入れ
温ｆＩＬは浸炭温度よりはく設定されていることから％
焼入れ加熱時にセ 啼メンタイトを分断するために
は３回目の加熱サイクルの浸炭温１ｉ：は低く目に設定
する心機がめる０ 以上のようにして高炭素良戻サイクル中に３回の加熱冷
却を繰返した後焼入れサイクルで焼入れ温度７５０〜９
００℃に加熱し、さらに油冷して浸炭焼入れ処理を終了
する。
ま友上記方法により得られたワークの表面には第２図（
顕微鏡写真）で示すように擬球状の訳化物が生成されて
、耐摩耗性及び耐ピツチング寿命が向上すると共に、処
理時間も他の処理方法に比べて第３図に示すように約１
／３に短縮できる。
顕微鏡写真）で示すように擬球状の訳化物が生成されて
、耐摩耗性及び耐ピツチング寿命が向上すると共に、処
理時間も他の処理方法に比べて第３図に示すように約１
／３に短縮できる。
さらに焼戻し軟化抵抗も、従来の浸炭法αやガス浸炭に
よる炭化物の生成方法すに比べて第４図に示すように同
等以上の性能を有するものとなる。
よる炭化物の生成方法すに比べて第４図に示すように同
等以上の性能を有するものとなる。
この発明は以上詳述したように真空浸炭炉内ｒＣおいて
浸炭拡散を繰返した恢一旦中性ガス中で冷却し、杏び加
熱して浸炭拡散する操作を複数回繰返すことにより鋼の
表１１１ＩＶｃ酎拳粍性、耐ピツチング寿命Ｋｉすれた
擬球状炭化物を生成するようにじたもので、真空炉中で
加熱後炉内に炭化水素ガスを導入して浸炭を行うため、
酸素分圧が低く表面に粒界酸化が生じることがなく、こ
れによって炭化物生成傾向の強い元素を表面近傍で減少
させることなく浸炭できるため、表面炭化濃度を容易に
高めるこ−とができる０浸縦温度を高くしても表面部に
粒界酸化層が生成されることがないため、ガス浸炭より
も＾温で浸炭でき、これによってガス浸炭に比べて２〜
３倍の能率で高゛炭素浸炭が可能になる。また真空炉内
に導入する炭化水素ガスは微量でよいと共に、ワーク表
面を均一な高い炭素ポテンシャルに維持するために絶え
ず供給される炭化水素ガスの余剰分は煤として炉内や鳥
兜系に析出されるため、煤の回収も容易となり、煤が耐
火物やヒータなどを劣化させる虞れもない。
浸炭拡散を繰返した恢一旦中性ガス中で冷却し、杏び加
熱して浸炭拡散する操作を複数回繰返すことにより鋼の
表１１１ＩＶｃ酎拳粍性、耐ピツチング寿命Ｋｉすれた
擬球状炭化物を生成するようにじたもので、真空炉中で
加熱後炉内に炭化水素ガスを導入して浸炭を行うため、
酸素分圧が低く表面に粒界酸化が生じることがなく、こ
れによって炭化物生成傾向の強い元素を表面近傍で減少
させることなく浸炭できるため、表面炭化濃度を容易に
高めるこ−とができる０浸縦温度を高くしても表面部に
粒界酸化層が生成されることがないため、ガス浸炭より
も＾温で浸炭でき、これによってガス浸炭に比べて２〜
３倍の能率で高゛炭素浸炭が可能になる。また真空炉内
に導入する炭化水素ガスは微量でよいと共に、ワーク表
面を均一な高い炭素ポテンシャルに維持するために絶え
ず供給される炭化水素ガスの余剰分は煤として炉内や鳥
兜系に析出されるため、煤の回収も容易となり、煤が耐
火物やヒータなどを劣化させる虞れもない。
図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はｌ！！訳サ
イクルを示す線図、第２図は得られた処理品の表層部顕
微続写真、第３図は処理時間の比較を示す線図、第４図
は焼戻し軟化抵抗の比較を示す線図である。 出願人 株式会社 小松製作所 代理人弁理士米原正章 弁理士洪水 忠 手続補正書（方式） 昭和５７年５月１８日 特許庁長官 島田春樹 殿 １、事件−の表示 特願昭５７−００７４３６ 号
２、発明の名称 真空浸炭炉による浸炭処理方法３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区赤坂２丁目３番６号名称 （１２３
）株式会社小松製作所 代表者 河 合 良 − 昭和でフ年４月９日（発送日 昭和５７年４月２７日）
６、補正の対象 ２補正の内容 （１） 願書添付の明細書中第６頁下から１行目の「
・・・・・・の表層部顕微鏡写真、」を「・・・・・・
の表層部における金属鑑識を示す顕微鏡写真、」と補正
する。
イクルを示す線図、第２図は得られた処理品の表層部顕
微続写真、第３図は処理時間の比較を示す線図、第４図
は焼戻し軟化抵抗の比較を示す線図である。 出願人 株式会社 小松製作所 代理人弁理士米原正章 弁理士洪水 忠 手続補正書（方式） 昭和５７年５月１８日 特許庁長官 島田春樹 殿 １、事件−の表示 特願昭５７−００７４３６ 号
２、発明の名称 真空浸炭炉による浸炭処理方法３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区赤坂２丁目３番６号名称 （１２３
）株式会社小松製作所 代表者 河 合 良 − 昭和でフ年４月９日（発送日 昭和５７年４月２７日）
６、補正の対象 ２補正の内容 （１） 願書添付の明細書中第６頁下から１行目の「
・・・・・・の表層部顕微鏡写真、」を「・・・・・・
の表層部における金属鑑識を示す顕微鏡写真、」と補正
する。
Claims (1)
- 処理すべきワークを浸炭温度に設定した真空炉中に投入
して加熱昇温後、炉内に炭化水素ガスを導入して浸炭拡
散を繰返し、その後中性ガスにより一旦冷却した後再び
真空炉中で浸炭温度にまで加熱して浸炭拡散を繰返すと
ともに、上記加熱冷却操作を数回繰返すことを特徴とす
る真空浸炭炉による浸炭処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP743682A JPS58126975A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 真空浸炭炉による浸炭処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP743682A JPS58126975A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 真空浸炭炉による浸炭処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126975A true JPS58126975A (ja) | 1983-07-28 |
| JPH032944B2 JPH032944B2 (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=11665806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP743682A Granted JPS58126975A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 真空浸炭炉による浸炭処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58126975A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0288680A2 (de) * | 1987-04-29 | 1988-11-02 | Ipsen Industries International Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Verfahren zur Gasaufkohlung von Stahl |
| FR2614902A1 (fr) * | 1987-03-05 | 1988-11-10 | Schwing Ewald | Procede pour carburer une piece a usiner en acier |
| FR2678287A1 (fr) * | 1991-06-26 | 1992-12-31 | Etudes Const Mecaniques | Procede et four de cementation a basse pression. |
| JPH09184057A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Dowa Mining Co Ltd | 金属の浸炭方法 |
| JP2000129418A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Dowa Mining Co Ltd | 鋼部品の減圧浸炭方法及び装置 |
| JP2000178710A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-27 | Nippon Techno:Kk | 浸炭および浸炭窒化処理方法 |
| JP2000303160A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-10-31 | Nippon Techno:Kk | 浸炭処理方法 |
| EP1847631A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-24 | Daido Steel Co.,Ltd. | Carburized component and manufacturing method thereof |
| JP2010053431A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Ihi Corp | 真空浸炭処理方法および真空浸炭処理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5562162A (en) * | 1978-11-01 | 1980-05-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Vacuum carburizing method |
| JPS5562159A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-10 | Shimadzu Corp | Vacuum carburizing method |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP743682A patent/JPS58126975A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5562159A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-10 | Shimadzu Corp | Vacuum carburizing method |
| JPS5562162A (en) * | 1978-11-01 | 1980-05-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Vacuum carburizing method |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2614902A1 (fr) * | 1987-03-05 | 1988-11-10 | Schwing Ewald | Procede pour carburer une piece a usiner en acier |
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| JPH09184057A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Dowa Mining Co Ltd | 金属の浸炭方法 |
| JP2000129418A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Dowa Mining Co Ltd | 鋼部品の減圧浸炭方法及び装置 |
| JP2000178710A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-27 | Nippon Techno:Kk | 浸炭および浸炭窒化処理方法 |
| JP2000303160A (ja) * | 1999-04-19 | 2000-10-31 | Nippon Techno:Kk | 浸炭処理方法 |
| EP1847631A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-24 | Daido Steel Co.,Ltd. | Carburized component and manufacturing method thereof |
| US7967921B2 (en) | 2006-04-20 | 2011-06-28 | Daido Steel Co., Ltd. | Carburized component and manufacturing method thereof |
| JP2010053431A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Ihi Corp | 真空浸炭処理方法および真空浸炭処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH032944B2 (ja) | 1991-01-17 |
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