JPS58133369A - 浸炭焼入方法 - Google Patents
浸炭焼入方法Info
- Publication number
- JPS58133369A JPS58133369A JP1444182A JP1444182A JPS58133369A JP S58133369 A JPS58133369 A JP S58133369A JP 1444182 A JP1444182 A JP 1444182A JP 1444182 A JP1444182 A JP 1444182A JP S58133369 A JPS58133369 A JP S58133369A
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- JP
- Japan
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- quenching
- door
- temperature
- work
- pusher
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- 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
- C23C8/80—After-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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】
本発明は各種鋼の浸炭焼入方法に関するもので、焼入歪
の低減を図り、さらに電力消費量を節約することができ
経済的であり、作業工程時間の短縮を図ることができ作
！能率を向上させることができることを特徴とするもの
である。
の低減を図り、さらに電力消費量を節約することができ
経済的であり、作業工程時間の短縮を図ることができ作
！能率を向上させることができることを特徴とするもの
である。
従来、提供されている鋼の浸炭方法は浸炭性ガス雰囲気
中で例えば鋼を９５０℃で所定時間 、加熱し、降温し
て焼入適温とし、降温後ワーク温度を均一にするため焼
入温度に２０〜３α分間保持したのち、焼入れを行うも
のであった。
中で例えば鋼を９５０℃で所定時間 、加熱し、降温し
て焼入適温とし、降温後ワーク温度を均一にするため焼
入温度に２０〜３α分間保持したのち、焼入れを行うも
のであった。
本発明は上記温度保持工程を経ることなく降温終了時の
最もワーク温度分布のよい時点でそのまま焼入れを行う
ことを戦機とするものである。
最もワーク温度分布のよい時点でそのまま焼入れを行う
ことを戦機とするものである。
同一雰囲気中における雰囲気ガスの浸炭炭素濃度（ｃｐ
）は温度により変化することが知られている。その関係
は１０℃＝０．０７％Ｇであり、ワーク表面の炭素濃度
が異ると、焼入れにおけるマルテンサイト変態時に、変
態開始温度並びに格子定数の軸比が変化し、焼入歪の原
因となる０ 変態開始温度（Ｍｓ点）はその鋼のオーステナイト中に
溶は込んでいる諸元素の量によって決まシ、次式で算出
できる。
）は温度により変化することが知られている。その関係
は１０℃＝０．０７％Ｇであり、ワーク表面の炭素濃度
が異ると、焼入れにおけるマルテンサイト変態時に、変
態開始温度並びに格子定数の軸比が変化し、焼入歪の原
因となる０ 変態開始温度（Ｍｓ点）はその鋼のオーステナイト中に
溶は込んでいる諸元素の量によって決まシ、次式で算出
できる。
ｌ５（Ｃ）＝５３８−３１７（１Ｇ）−：３．？（％Ｍ
？Ｌ）−２８（％０ｒ）−１７Ｃ％Ｎｊ）−１１（％５
ｉ）−１１（％Ｍｏ）−１１（％Ｗ） −・・−・（１
１上式及びオ１図に見るように、炭素蓋が多いほど変態
開始温度は低くなる。
？Ｌ）−２８（％０ｒ）−１７Ｃ％Ｎｊ）−１１（％５
ｉ）−１１（％Ｍｏ）−１１（％Ｗ） −・・−・（１
１上式及びオ１図に見るように、炭素蓋が多いほど変態
開始温度は低くなる。
また、格子足載と軸比について述べれば、オ２図示のご
とく、マルテンサイトは炭素量が増すにつれてａ軸は短
縮し、Ｃ軸は著しく伸びる。
とく、マルテンサイトは炭素量が増すにつれてａ軸は短
縮し、Ｃ軸は著しく伸びる。
換言すれば格子の胴まわりは細く、たけは高くなり、し
たがって歪の度合、すなわち軸比Ｃ／ａは増大する。そ
こで０．１％の差を算出すると温度１０℃については０
．０７Ｘ０．４＝＋０．０２８％の軸比のバラツキとな
る。
たがって歪の度合、すなわち軸比Ｃ／ａは増大する。そ
こで０．１％の差を算出すると温度１０℃については０
．０７Ｘ０．４＝＋０．０２８％の軸比のバラツキとな
る。
上記理由により、焼入歪のバラツキを低減するＫはトレ
ー間にあっては雰囲気の適切な管理、トレー内にあって
はその温度分布が重要であることが判明する。そこで温
度分布について考えてみると、本発明者は従来の降温か
ら焼入の工程に問題があることに注目した。
ー間にあっては雰囲気の適切な管理、トレー内にあって
はその温度分布が重要であることが判明する。そこで温
度分布について考えてみると、本発明者は従来の降温か
ら焼入の工程に問題があることに注目した。
す方わち、上記従来の方法にあってけ降温後、ワーク温
度を均一にするため焼入温度に２０〜３０分間保持して
いるが、その間の状翻をまず、バッチ炉についてみると
、標準的な大きさのバッチ炉の浸炭時の蓄熱量は２〜２
．５ Ｘ １０”Ｋ ｃａｌであシ、焼入温度保持時の
ヒーター負荷率Ｆｉ３０％程度である。その時のヒータ
ーの０Ｎ−ＯＦＦ時の温度分布を炉内各所でみると、第
３図示のごとくであり、０Ｎ−ＯＦＦの巾＋ｌθ℃の間
でもｏ１１直前、すなわち降温終了時が最もバラツキが
少いことが判明した。それはヒーターＯＮ時はヒーター
からの受熱量が大であり、時間的には短くヒーターＯＦ
Ｆ時は炉壁からの放熱量は小さく時間的には長くかかる
ためと思われる。
度を均一にするため焼入温度に２０〜３０分間保持して
いるが、その間の状翻をまず、バッチ炉についてみると
、標準的な大きさのバッチ炉の浸炭時の蓄熱量は２〜２
．５ Ｘ １０”Ｋ ｃａｌであシ、焼入温度保持時の
ヒーター負荷率Ｆｉ３０％程度である。その時のヒータ
ーの０Ｎ−ＯＦＦ時の温度分布を炉内各所でみると、第
３図示のごとくであり、０Ｎ−ＯＦＦの巾＋ｌθ℃の間
でもｏ１１直前、すなわち降温終了時が最もバラツキが
少いことが判明した。それはヒーターＯＮ時はヒーター
からの受熱量が大であり、時間的には短くヒーターＯＦ
Ｆ時は炉壁からの放熱量は小さく時間的には長くかかる
ためと思われる。
つぎに連続炉についてみると、一般に連続炉は浸炭（拡
散）ゾーン、降温ゾーン、焼入ゾーンが一体構造とされ
、各ゾーン間に壁はなく浸炭（拡散）から焼入れへと温
度勾配を有しているので、トレイ内で前後の温度差はさ
けられない。しかも降温ゾーンは２〜３トレイあるので
サイクルタイムの２．３倍の時間炭素蓋のバラツキを発
生させる。
散）ゾーン、降温ゾーン、焼入ゾーンが一体構造とされ
、各ゾーン間に壁はなく浸炭（拡散）から焼入れへと温
度勾配を有しているので、トレイ内で前後の温度差はさ
けられない。しかも降温ゾーンは２〜３トレイあるので
サイクルタイムの２．３倍の時間炭素蓋のバラツキを発
生させる。
したがって、本発明の方法の実施にあっては浸炭（拡散
〕ゾーンと焼入れゾーン間に扉を設け、焼入温度に保持
した別笛中で単独に降温し、焼入温度に達すると同時に
焼入れする炉構造とすることが望ましい。その場合には
焼入温度に早く降温でき、高温浸炭にも十分に対応でき
るものである。
〕ゾーンと焼入れゾーン間に扉を設け、焼入温度に保持
した別笛中で単独に降温し、焼入温度に達すると同時に
焼入れする炉構造とすることが望ましい。その場合には
焼入温度に早く降温でき、高温浸炭にも十分に対応でき
るものである。
その具体的炉構造が牙６図に示されている。
図中（１０１は装入ベステイブル、（１１１は浸炭（拡
散）ゾーン、（１３は焼入れ降温ゾーン、（１３１は油
槽であり、（１４） （１５１（１６１（１７１ａ８１
ハそれぞれ開閉扉テア’） 、（１！ｌ＋２０）（２１
ｉ ［２２１はプッシャーである。
散）ゾーン、（１３は焼入れ降温ゾーン、（１３１は油
槽であり、（１４） （１５１（１６１（１７１ａ８１
ハそれぞれ開閉扉テア’） 、（１！ｌ＋２０）（２１
ｉ ［２２１はプッシャーである。
上記構造の炉にあってはまず、開閉扉α滲が開かれ、プ
ッシャー（１！Ｊでワークが装入ベステイブぐノ ルに装入される。
ッシャー（１！Ｊでワークが装入ベステイブぐノ ルに装入される。
つぎにプッシャー〇ｇｌの復帰とともに開閉扉ｆ１４）
が閉められ、つぎにプッシャー■が進出し、それとタイ
ミングを合せて開閉扉（１５１が開かれ、ワークが浸炭
（拡散）ゾーン（１１１に移動させられる。
が閉められ、つぎにプッシャー■が進出し、それとタイ
ミングを合せて開閉扉（１５１が開かれ、ワークが浸炭
（拡散）ゾーン（１１１に移動させられる。
つぎに開閉扉ａ９が閉められ、浸炭（拡散）が行われ、
その完了とともにプッシャー２Ｄが進出し、同時に開閉
扉０口が開かれ焼入れ降温ゾーン（１２＋にワークが移
動させられる。つぎに開閉扉（１６）が閉められ、焼入
れ降温ゾーンａｚ内で降温が行われ、降温と同時にプッ
シャーのが進出し、それとタイミングを合せて開閉扉（
１７１が開かれ、油槽［１３１にワークが移動させられ
、つぎに開閉扉（１７１が閉じられ焼入れが行われる。
その完了とともにプッシャー２Ｄが進出し、同時に開閉
扉０口が開かれ焼入れ降温ゾーン（１２＋にワークが移
動させられる。つぎに開閉扉（１６）が閉められ、焼入
れ降温ゾーンａｚ内で降温が行われ、降温と同時にプッ
シャーのが進出し、それとタイミングを合せて開閉扉（
１７１が開かれ、油槽［１３１にワークが移動させられ
、つぎに開閉扉（１７１が閉じられ焼入れが行われる。
つぎに開閉扉（接が開かれ、ワークは炉外へ搬出させら
れ、さらに開閉扉ｕ８１が閉じられるよう構成されてい
る。
れ、さらに開閉扉ｕ８１が閉じられるよう構成されてい
る。
牙４図には従来の連続炉の焼入ゾーン各所の温度分布及
び炭素量（ＣＰ）が示されそいる。
び炭素量（ＣＰ）が示されそいる。
上記結果からも明らかなように降温終了近くに雰囲気の
炭素量のバラツキ巾は０１０〜０．０５ ％ Ｃへと改
善されるのでワークの表面より０．１〜０２μの深さの
炭素量も修正される。その時点で焼入れすれば、温度分
布で±７℃→土３５℃炭素Ｈ−Ｔ（平均値）０．８５
−＋ ０．８２４０ｒ（バラツキ巾） ０．０９
−＋ ｏ、ｏｓ ｑｂａσ（標準偏差） ０．０３
３→ ００１５と炭素量のバラツキは約％減少するもの
である。
炭素量のバラツキ巾は０１０〜０．０５ ％ Ｃへと改
善されるのでワークの表面より０．１〜０２μの深さの
炭素量も修正される。その時点で焼入れすれば、温度分
布で±７℃→土３５℃炭素Ｈ−Ｔ（平均値）０．８５
−＋ ０．８２４０ｒ（バラツキ巾） ０．０９
−＋ ｏ、ｏｓ ｑｂａσ（標準偏差） ０．０３
３→ ００１５と炭素量のバラツキは約％減少するもの
である。
本発明は浸炭完了から降温工程に入り降温終了の時点で
そのまま焼入れを行い、従来のどとく焼入温度を２０〜
３０分間保持することを行わないものである。従来工程
と同時に才５図について本発明を説明すると、向図示中
（２）曲線が従来の浸炭（拡散）、冷却及び焼入れに至
る工程である。
そのまま焼入れを行い、従来のどとく焼入温度を２０〜
３０分間保持することを行わないものである。従来工程
と同時に才５図について本発明を説明すると、向図示中
（２）曲線が従来の浸炭（拡散）、冷却及び焼入れに至
る工程である。
すなわち、浸炭（拡散）工程（４）からそれと連なる降
温工程の）に入り、さらに焼入れ温度保持から別室とし
た焼入れ降温ゾーン１２１において降温工程（Ｂ）Ｋ入
り降温完了とともに例えば（Ｃ）点で焼入れを行うもの
であり、従来のごとく、焼入れ一度保持工程（ト））が
ないため、その差すなわち（Ｚ）間のヒーター使用によ
る電力消費を節約することができ砺めて経済的であり７
、さらに作業工程の短縮が図られ、したがって、作業能
率の向上を図ることができる効果を得ることができるも
のである。
温工程の）に入り、さらに焼入れ温度保持から別室とし
た焼入れ降温ゾーン１２１において降温工程（Ｂ）Ｋ入
り降温完了とともに例えば（Ｃ）点で焼入れを行うもの
であり、従来のごとく、焼入れ一度保持工程（ト））が
ないため、その差すなわち（Ｚ）間のヒーター使用によ
る電力消費を節約することができ砺めて経済的であり７
、さらに作業工程の短縮が図られ、したがって、作業能
率の向上を図ることができる効果を得ることができるも
のである。
さらに、最も温度及び炭素ｌのバラツキが少い時点で焼
入れが行われるため、焼入歪を最少その一例が矛７図に
示されている。
入れが行われるため、焼入歪を最少その一例が矛７図に
示されている。
同図はバッチ炉においてワーク（プレス加工円板）を本
発明の方法で処理した場合と従来の方法で処理した場合
の歪を計測集計し、比較した場合を示すもので、白地棒
が本発明の方法で処理したもの、斜線入り棒が従来の方
法で処理した場合を示すものである。
発明の方法で処理した場合と従来の方法で処理した場合
の歪を計測集計し、比較した場合を示すもので、白地棒
が本発明の方法で処理したもの、斜線入り棒が従来の方
法で処理した場合を示すものである。
同図を検討すると、本発明の方法で処理した場合には歪
の少い側のワーク量が９０％近くを占めているのに対し
て、従来の方法で処理した場合は５５％程度であり、さ
らに最大値の０．１４５〜０．１７５＋＋ｉ＋の歪をも
つワークにあっては本発明の方法にあってはＯであるの
に対して、従来の方法で処理した場合は２％も存するこ
とが判明したものであり、その平均値においては０．０
４１８対０．０７５４５ｉｎの相違があったものである
。
の少い側のワーク量が９０％近くを占めているのに対し
て、従来の方法で処理した場合は５５％程度であり、さ
らに最大値の０．１４５〜０．１７５＋＋ｉ＋の歪をも
つワークにあっては本発明の方法にあってはＯであるの
に対して、従来の方法で処理した場合は２％も存するこ
とが判明したものであり、その平均値においては０．０
４１８対０．０７５４５ｉｎの相違があったものである
。
上記計測集計比較はバッチ炉におけるものであるが、連
続炉においても近似した結果が得られたものである。
続炉においても近似した結果が得られたものである。
上記のごとく、本発明によれば、焼入れ歪の低減を図り
、さらに電力消費量を節約することができ経済的であり
、作業工程時間の短縮を図り、作業能率を向上させるこ
とができるものである。
、さらに電力消費量を節約することができ経済的であり
、作業工程時間の短縮を図り、作業能率を向上させるこ
とができるものである。
牙１図は変態開始温度を示す図、牙２図はマルテンサイ
トの格子定数及び軸比を示す図、牙３図はバッチ炉の焼
入温度保持状態を示す炉内各所の温度分布図、第４図は
連続炉の焼入温度保持状態を示す炉内各所の温度分布図
、牙５図は本発明と従来の工程の相違を示す連続炉の工
程図、牙６図は本発明を実施する炉構造の平面図、牙７
図はワークの歪計測結果を示す棒グラフである。 （（転）・・・浸炭（拡散）工程、（Ｂ） （Ｄ）・・
・降温工程１、（Ｅ）・・・焼入れ温度保持工程、（０
） （Ｆ）・・・焼入れ点、（１１１−・・浸炭（拡散
）ゾーン、ｆ１２１・・・焼入れ降温ゾーン、（１３１
−−−油槽、（１４） １１５１１１６１ （１７）（
１８１・・・開閉扉、（ｌｌＪ１２αＱ１１Ｌ２２・・
・プッシャー。 Ｎ（豐會％） Ｎ（ｗｆｆ＊） 牙 ３ 図 １６図 オ ７ 図 ！（、ｖ＋、、）
トの格子定数及び軸比を示す図、牙３図はバッチ炉の焼
入温度保持状態を示す炉内各所の温度分布図、第４図は
連続炉の焼入温度保持状態を示す炉内各所の温度分布図
、牙５図は本発明と従来の工程の相違を示す連続炉の工
程図、牙６図は本発明を実施する炉構造の平面図、牙７
図はワークの歪計測結果を示す棒グラフである。 （（転）・・・浸炭（拡散）工程、（Ｂ） （Ｄ）・・
・降温工程１、（Ｅ）・・・焼入れ温度保持工程、（０
） （Ｆ）・・・焼入れ点、（１１１−・・浸炭（拡散
）ゾーン、ｆ１２１・・・焼入れ降温ゾーン、（１３１
−−−油槽、（１４） １１５１１１６１ （１７）（
１８１・・・開閉扉、（ｌｌＪ１２αＱ１１Ｌ２２・・
・プッシャー。 Ｎ（豐會％） Ｎ（ｗｆｆ＊） 牙 ３ 図 １６図 オ ７ 図 ！（、ｖ＋、、）
Claims (2)
- （１）浸炭工程から焼入工程への降温を行い、降温終了
と同時にそのまま焼入れを行うことを特徴とする浸炭焼
入方法。 - （２） 降温を浸炭工程と異る別室で行うことを特徴
とする特許請求の範囲オ１項記載の浸炭焼入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1444182A JPS58133369A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 浸炭焼入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1444182A JPS58133369A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 浸炭焼入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58133369A true JPS58133369A (ja) | 1983-08-09 |
| JPS6221866B2 JPS6221866B2 (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=11861110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1444182A Granted JPS58133369A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 浸炭焼入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58133369A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0781855A1 (en) * | 1995-12-28 | 1997-07-02 | Dowa Mining Co., Ltd. | Heat treatment apparatus |
| EP1241422A2 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | Material feeding mechanism in association with continuous sintering apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4878564B2 (ja) * | 2007-02-13 | 2012-02-15 | 光洋サーモシステム株式会社 | 連続浸炭炉 |
-
1982
- 1982-02-01 JP JP1444182A patent/JPS58133369A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0781855A1 (en) * | 1995-12-28 | 1997-07-02 | Dowa Mining Co., Ltd. | Heat treatment apparatus |
| EP1241422A2 (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | Material feeding mechanism in association with continuous sintering apparatus |
| EP1241422A3 (en) * | 2001-03-14 | 2003-11-26 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | Material feeding mechanism in association with continuous sintering apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221866B2 (ja) | 1987-05-14 |
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