JPS583792B2 - 炉中ろう付とガス侵炭の同時処理法 - Google Patents
炉中ろう付とガス侵炭の同時処理法Info
- Publication number
- JPS583792B2 JPS583792B2 JP54100639A JP10063979A JPS583792B2 JP S583792 B2 JPS583792 B2 JP S583792B2 JP 54100639 A JP54100639 A JP 54100639A JP 10063979 A JP10063979 A JP 10063979A JP S583792 B2 JPS583792 B2 JP S583792B2
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- JP
- Japan
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- gas
- brazing
- carburizing
- furnace
- temperature
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/008—Soldering within a furnace
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炉中ろう付とガス浸炭法を組み合せで効率的な
処理を行い得る如くした処理法に関するものである。
処理を行い得る如くした処理法に関するものである。
更に詳細には、鉄系部材の炉中ろう付の降温過程でろう
付雰囲気ガス中にプロパン等の炭化水素系ガスを添加し
、炉中ろう付とガス浸炭を連続的に行い、或は浸炭を１
１００℃から８５０℃の温度範囲内を連続的に降温させ
ながら行うようにし、炉中ろう付とガス浸炭を効率良く
、能率的に省エネルギーを図りつつ行い得る如くした処
理法に関する。
付雰囲気ガス中にプロパン等の炭化水素系ガスを添加し
、炉中ろう付とガス浸炭を連続的に行い、或は浸炭を１
１００℃から８５０℃の温度範囲内を連続的に降温させ
ながら行うようにし、炉中ろう付とガス浸炭を効率良く
、能率的に省エネルギーを図りつつ行い得る如くした処
理法に関する。
炉中ろう付は、機械部品の接合方法として被処理品を多
量に、同時に且つ品質を均等に、安定に得ることができ
る。
量に、同時に且つ品質を均等に、安定に得ることができ
る。
かかる炉中ろう付法は、被処理品及びろう材の酸化、脱
炭を防止するため保護雰囲気ガスを用いてろう材の融点
以上に加熱して処理するもので、使用するろう材によっ
て加熱温度は異なるが、銅ろう材の場合には１１２０℃
である。
炭を防止するため保護雰囲気ガスを用いてろう材の融点
以上に加熱して処理するもので、使用するろう材によっ
て加熱温度は異なるが、銅ろう材の場合には１１２０℃
である。
又保護雰囲気ガスとしては吸熱型変成炉ガスや発熱型変
成炉ガスが用いられる。
成炉ガスが用いられる。
一方、鉄系部材の表面の耐摩耗性、耐疲労性等を得るべ
く、これの表層部は炭素を拡散せしめて硬化層を生成す
るガス浸炭法が知られており、ガス浸炭法は自動又は半
自動化等の機械的操作が容易である。
く、これの表層部は炭素を拡散せしめて硬化層を生成す
るガス浸炭法が知られており、ガス浸炭法は自動又は半
自動化等の機械的操作が容易である。
かかるガス浸炭法はプロパンガスとキャリャガス（吸熱
型変成炉ガスや発熱型変成炉ガス）とを用いて８５０℃
〜９５０℃で処理し、浸炭層を鉄系部材の表層部に形成
し、耐摩耗性、耐疲労性を向上せしめる。
型変成炉ガスや発熱型変成炉ガス）とを用いて８５０℃
〜９５０℃で処理し、浸炭層を鉄系部材の表層部に形成
し、耐摩耗性、耐疲労性を向上せしめる。
以上は通常夫々部品の接合としてのろう付、部品の機械
的強度向上を図った浸炭処理として全然別個の処理とし
て行われ、別々に処理されている。
的強度向上を図った浸炭処理として全然別個の処理とし
て行われ、別々に処理されている。
即ち、機械的強度アップの必要なものは、ろう付処理は
ろう付処理として行い、ろう付品を別工程でガス浸炭処
理しているのが現状である。
ろう付処理として行い、ろう付品を別工程でガス浸炭処
理しているのが現状である。
従って従来の処理法に従えば、但炭素鋼その他の低級鋼
をろう付し、これが機械的性質を向上せしめる場合には
、更に浸炭処理を行う場合にはこれを施こすが、この場
合ろう付とは全然別個の襄置、工程、ラインで再度加熱
して処理しなければならない。
をろう付し、これが機械的性質を向上せしめる場合には
、更に浸炭処理を行う場合にはこれを施こすが、この場
合ろう付とは全然別個の襄置、工程、ラインで再度加熱
して処理しなければならない。
以上の従来法に従えば、ろう付後ガス浸炭を行う場合に
は工数が増え、設備もこの分余分に増え、別個のライン
で行うため処理作業能率が悪く、設備費も嵩み、人手も
別工程なので余分に必要となり、又ラインスペース上の
問題もある。
は工数が増え、設備もこの分余分に増え、別個のライン
で行うため処理作業能率が悪く、設備費も嵩み、人手も
別工程なので余分に必要となり、又ラインスペース上の
問題もある。
従ってろう付、ガス浸炭を必要とする部品等の量産化上
好ましくなく、得られた製品のコストも必然的に高くな
らざるを得ない。
好ましくなく、得られた製品のコストも必然的に高くな
らざるを得ない。
更に加うるにろう付、ガス浸炭と全然別個の加熱を要す
るため熱エネルギーの利用上も好おしくなく、且つ再加
熱を伴うため製品に熱歪の発生する虞れもあり、均質な
製品を得る上で好ましくない。
るため熱エネルギーの利用上も好おしくなく、且つ再加
熱を伴うため製品に熱歪の発生する虞れもあり、均質な
製品を得る上で好ましくない。
これに起因して製品歩留りも低下する虞れがある。
本発明者等はろう付、ガス浸炭処理を別個の工程で行っ
ている従来の上記した問題点に鑑み、これを有効、且つ
合理的に解決すべく本発明をなしたものである。
ている従来の上記した問題点に鑑み、これを有効、且つ
合理的に解決すべく本発明をなしたものである。
本発明者等はろう付が加熱状態で行われ、この熱エネル
ギーを利用し得ること、ろう付雰囲気ガスがガス浸炭処
理に用いられるキャリャガスとその標準組成が基本的に
略々同じであること等に着目し、本発明をなしたもので
ある。
ギーを利用し得ること、ろう付雰囲気ガスがガス浸炭処
理に用いられるキャリャガスとその標準組成が基本的に
略々同じであること等に着目し、本発明をなしたもので
ある。
本発明の目的は、鉄系部材の炉中ろう付の降温過程でろ
う付雰囲気ガス中にプロパン等の炭化水素系ガスを添加
し、炉中ろう付とガス浸炭を連続的に行うようにした処
理法を提供する。
う付雰囲気ガス中にプロパン等の炭化水素系ガスを添加
し、炉中ろう付とガス浸炭を連続的に行うようにした処
理法を提供する。
従って本発明の目的は、炉中ろう付とガス浸炭を同時に
、連続的に処理することができ、両処理の作業工程を合
理化し、作業能率の向上、生産性の向上を図り、且つ設
備の合理イしラインの合理化を図ることができ、ろう付
、カス浸炭を併用する処理品の量産化、コストダウンを
企図する処理法を得せしめんとするにある。
、連続的に処理することができ、両処理の作業工程を合
理化し、作業能率の向上、生産性の向上を図り、且つ設
備の合理イしラインの合理化を図ることができ、ろう付
、カス浸炭を併用する処理品の量産化、コストダウンを
企図する処理法を得せしめんとするにある。
又本発明の目的は、炉内で加熱し、この加熱を利用して
同時に、連続的にろう付、ガス軟窒化処理を行うため、
熱エネルギー利用上も効率良く、省エネルギー上も好ま
しく、最少の熱エネルギーで上記二つの処理を行い得る
他、ろう付冷却後のガス浸炭のための再加熱を伴わない
ため、得られた処理品は熱歪等の発生がなく、品質良好
で均質な処理品が得られ、品質向上の点でも好ましい処
理法を得せしめる。
同時に、連続的にろう付、ガス軟窒化処理を行うため、
熱エネルギー利用上も効率良く、省エネルギー上も好ま
しく、最少の熱エネルギーで上記二つの処理を行い得る
他、ろう付冷却後のガス浸炭のための再加熱を伴わない
ため、得られた処理品は熱歪等の発生がなく、品質良好
で均質な処理品が得られ、品質向上の点でも好ましい処
理法を得せしめる。
更に本発明の目的は、上記ろう付処理後のガス浸炭を行
うにさいし、被処理品を１１００℃〜８５０℃の温度範
囲内を連続的に降温させながら浸炭層を形成させ、以っ
て同一の浸炭深さを短時間で行わせ得る如くし、上記の
実効性を更に高め得る如くした処理法を提供する。
うにさいし、被処理品を１１００℃〜８５０℃の温度範
囲内を連続的に降温させながら浸炭層を形成させ、以っ
て同一の浸炭深さを短時間で行わせ得る如くし、上記の
実効性を更に高め得る如くした処理法を提供する。
次に本発明の好適一実施例を添付図面を参照しつつ詳述
する。
する。
これにより本発明の更なる目的及び利点を明らかにする
。
。
本発明は鉄系部材をろう材、例えば銅ろうを用いて炉中
ろう付により接合し、銅ろうはその融点が１０８３℃で
、従って鉄系部材はろう材の融点以上に加熱され、接合
部をろう付される。
ろう付により接合し、銅ろうはその融点が１０８３℃で
、従って鉄系部材はろう材の融点以上に加熱され、接合
部をろう付される。
このろう付時のガ熱に伴う酸化脱炭を防止するため、ろ
う付炉は保護雰囲気ガスで満され、このガス中で加熱、
ろう付がなされる。
う付炉は保護雰囲気ガスで満され、このガス中で加熱、
ろう付がなされる。
そして炉中ろう付後、被処理品の降温過程で同一炉内に
プロパンガスを添加し、被処理品の表層部に炭素を拡散
せしめ、ガス浸炭を行う。
プロパンガスを添加し、被処理品の表層部に炭素を拡散
せしめ、ガス浸炭を行う。
従ってろう付後の浸炭処理はろう付と同時に、連続的に
なされ、被処理品のガス浸炭のだめの再加熱や別個の浸
炭作業、装置、ラインを必要としない。
なされ、被処理品のガス浸炭のだめの再加熱や別個の浸
炭作業、装置、ラインを必要としない。
以上の処理は、炉内を二つの部室に区画し、ろう付莞了
後そのまま連続する次室の浸炭炉部分に投入してガス浸
炭処理を行う。
後そのまま連続する次室の浸炭炉部分に投入してガス浸
炭処理を行う。
ところでガス浸炭法に用いられるキャリャガスとしては
吸熱型変成炉ガスや発熱型変成炉カスが用いられ、その
成分は例えば下記の如くである。
吸熱型変成炉ガスや発熱型変成炉カスが用いられ、その
成分は例えば下記の如くである。
吸熱型変成炉ガス体積比
ＣＯ２０．２６％ ＣＯ２４．５％ Ｈ２３１．０％Ｈ
２Ｏ ０．４％ 残Ｎ２ 発熱型変成炉ガス体積比 ＣＯ２ ０．２６％ ＣＯ１．７％ Ｈ２１．Ｏ％Ｈ２
０ 無し 残Ｎ２ これらのガスはろう付用雰囲気ガスとしてその侭充分に
使用することができる。
２Ｏ ０．４％ 残Ｎ２ 発熱型変成炉ガス体積比 ＣＯ２ ０．２６％ ＣＯ１．７％ Ｈ２１．Ｏ％Ｈ２
０ 無し 残Ｎ２ これらのガスはろう付用雰囲気ガスとしてその侭充分に
使用することができる。
従ってこのカスを加熱炉に導入し、ろう付温度に昇温し
でろう付を行い、ろう付完了後冷却降温しながら雰囲気
中にプロパンガスを添加し、ガス浸炭を行うことができ
る。
でろう付を行い、ろう付完了後冷却降温しながら雰囲気
中にプロパンガスを添加し、ガス浸炭を行うことができ
る。
以上の処理法に用いられる加熱炉の一例を第１図に示す
。
。
炉１内の室２はシャツタ３，４．５で予熱室を兼ねるパ
ージ室Ａ、ろう付処理室Ｂ，浸炭処理室Ｃに区画されて
いる。
ージ室Ａ、ろう付処理室Ｂ，浸炭処理室Ｃに区画されて
いる。
パージ室Ａの入口には炉開閉用扉６が、又浸炭処理室Ｃ
のシャツタ５の外には焼入れ室Ｄが設けられ、これは扉
７で搬出ステーシ白ンと区画されている。
のシャツタ５の外には焼入れ室Ｄが設けられ、これは扉
７で搬出ステーシ白ンと区画されている。
そして室２内にはコンベヤが付設され、被処理品をパー
ジ室Ａから焼入れ室Ｄ迄搬送する。
ジ室Ａから焼入れ室Ｄ迄搬送する。
扉６を開いて被処理品をパージ室Ａ内に投入し、ここで
ろう付温度近傍迄予熱し同時に侵入したエアーを置換し
たのちシャツタ３を開いてろう付処理室Ｂ内に被処理品
を搬送し、該室Ｂ内には既述の雰囲気ガスが導入され、
被処理品の酸化、脱炭を防止しつつろう付処理を行う。
ろう付温度近傍迄予熱し同時に侵入したエアーを置換し
たのちシャツタ３を開いてろう付処理室Ｂ内に被処理品
を搬送し、該室Ｂ内には既述の雰囲気ガスが導入され、
被処理品の酸化、脱炭を防止しつつろう付処理を行う。
ろう付処理後シャツタ４を開いてろう付完了品を次室の
浸炭室Ｃに搬入し、プロパンガス等の浸炭ガスを投入し
、ろう付後の降温過程で浸炭処理を施こす。
浸炭室Ｃに搬入し、プロパンガス等の浸炭ガスを投入し
、ろう付後の降温過程で浸炭処理を施こす。
浸炭処理は９５０℃〜８５０℃の範囲に所定時間恒温保
持されてなされる。
持されてなされる。
８は雰囲気攪拌用ファンで、浸炭ガスを攪拌しつつ効果
的に浸炭処理を行う。
的に浸炭処理を行う。
浸炭処理後シャツタ５を開いて焼入れ室Ｄに被処理品を
導入し、８３０℃近傍の焼入れ温度で焼入れを行う。
導入し、８３０℃近傍の焼入れ温度で焼入れを行う。
爾後扉７を開いて被処理品を搬出する。かくして炉中ろ
う付とガス浸炭は同時に、連続してなされる。
う付とガス浸炭は同時に、連続してなされる。
本発明の第２発明は次の如くである。
即ち、前記ろう付後のガス浸炭法において、ろう付
完了時の１１００℃から８５０℃の温度範囲内で被処理
品の温度を連続的に降温しながら短時間で被処理品の表
層下に浸炭層を形成させるガス浸炭法である。
完了時の１１００℃から８５０℃の温度範囲内で被処理
品の温度を連続的に降温しながら短時間で被処理品の表
層下に浸炭層を形成させるガス浸炭法である。
第２図はこれを説明
するグラフで、実線で示したａは雰囲気温度を、そして
破線で示したｂは被処理品の温度を示す。
するグラフで、実線で示したａは雰囲気温度を、そして
破線で示したｂは被処理品の温度を示す。
本処理法における被処理品の降温方法としては、同一炉
内で炉の加熱電源を切り、自然放熱で行う方法、及び連
続式加熱炉で第１ゾーンを１０００℃、第２ゾーンを９
５０℃、第３ゾーンを８５０℃の如ぐ加熱炉をゾーンコ
ントロールし、被処理品を略々連続的に降温して行く方
法を採用することもできる。
内で炉の加熱電源を切り、自然放熱で行う方法、及び連
続式加熱炉で第１ゾーンを１０００℃、第２ゾーンを９
５０℃、第３ゾーンを８５０℃の如ぐ加熱炉をゾーンコ
ントロールし、被処理品を略々連続的に降温して行く方
法を採用することもできる。
この場合のガス雰囲気は、ろう付雰囲気ガスと同じもの
をキャリャガスとし、ろう付完了後エンリツチガスとし
てのプロパンガスを添加、或は増量して炭素（カーボン
）ポテンシャルを制御する。
をキャリャガスとし、ろう付完了後エンリツチガスとし
てのプロパンガスを添加、或は増量して炭素（カーボン
）ポテンシャルを制御する。
炉内ガスのカーボンポテンシャルは炉内の温度降下に伴
って上昇するので、連続的にプロパンガスの添加量を減
少させる。
って上昇するので、連続的にプロパンガスの添加量を減
少させる。
連続的に降温しながらガス浸炭を行う本発明と、一定の
温度に保持してガス浸炭を行う従来法をろう付処理の後
に行う処理法との実測値を比較すると下記の如くである
。
温度に保持してガス浸炭を行う従来法をろう付処理の後
に行う処理法との実測値を比較すると下記の如くである
。
以上のことから浸炭時間を従来の恒温保持法と同じ時間
処理すれば、有効浸炭深さの値が大きくなる。
処理すれば、有効浸炭深さの値が大きくなる。
又有効浸炭深さを同じたけ得ようとすると浸炭時間が大
幅に短縮され、恒温保持で所定有効深さを３時間で形成
したものが２時間で得られ、実測した実施例では２／３
に短縮された。
幅に短縮され、恒温保持で所定有効深さを３時間で形成
したものが２時間で得られ、実測した実施例では２／３
に短縮された。
ところで、ろう付温度に加熱することによる脱炭及び結
晶粒の粗大化の問題は、上記ろう付後の復炭で被処理品
表面の結晶粒は微細化される。
晶粒の粗大化の問題は、上記ろう付後の復炭で被処理品
表面の結晶粒は微細化される。
内部組織は高温保持によって結晶粒が粗大化するが、こ
れが実用上問題となる場合には、浸炭処理終了後Ａ１変
態点以下の６００℃程度に冷却してから、８００℃〜８
５０℃の焼入温度に加熱再結晶化することによって内部
の結晶粒を微細化することが可能である。
れが実用上問題となる場合には、浸炭処理終了後Ａ１変
態点以下の６００℃程度に冷却してから、８００℃〜８
５０℃の焼入温度に加熱再結晶化することによって内部
の結晶粒を微細化することが可能である。
以上で明らかな如く本発明によれば、ろう付とガス浸炭
を同一炉内で連続的に、同時に行うようにしたため、従
来法の如く二工程の全然別個の工程、作業、別個の設備
、ラインを要することなく両処理を行うことができる。
を同一炉内で連続的に、同時に行うようにしたため、従
来法の如く二工程の全然別個の工程、作業、別個の設備
、ラインを要することなく両処理を行うことができる。
従って工程の削減、作業の合理化、能率向上を図り、且
つ設備も一つで足り、ろう付とガス浸炭を要する被処理
品の生産性向上、省力化設備の合理化、コストダウンを
図ることができる。
つ設備も一つで足り、ろう付とガス浸炭を要する被処理
品の生産性向上、省力化設備の合理化、コストダウンを
図ることができる。
又連続処理するため加熱工程も一回で足り、爾後は徐冷
、降温、或は保温であり、熱エネルギー利用上も甚だし
く好都合で、エネルギーの節約、省資源を合理的に図る
ことができる。
、降温、或は保温であり、熱エネルギー利用上も甚だし
く好都合で、エネルギーの節約、省資源を合理的に図る
ことができる。
そして得られた製品も再加熱工程を経ないため熱歪の発
生が少なく、均質で品質良好な被処理品を得ることがで
きる等その実用的効果頗る甚大である。
生が少なく、均質で品質良好な被処理品を得ることがで
きる等その実用的効果頗る甚大である。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は炉の一
例を示す説明図、第２図はグラフである。
例を示す説明図、第２図はグラフである。
Claims (1)
- １ 鉄系部材のろう付処理室と浸炭処理室にキャリャガ
スとして吸熱型若しくは発熱型の変成炉ガスを導入し、
炉中ろう付後浸炭処理室にて１０００℃の第１ゾーン、
９５０℃の第２ゾーン、８５０℃の第３ゾーンにおける
段階的降温過程でその雰囲気ガス中にプロパンガスの如
き炭化水素系ガスを添加し、炉中ろう付とガス浸炭を連
続的に同時に行う炉中ろう付とガス浸炭の同時処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54100639A JPS583792B2 (ja) | 1979-08-07 | 1979-08-07 | 炉中ろう付とガス侵炭の同時処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54100639A JPS583792B2 (ja) | 1979-08-07 | 1979-08-07 | 炉中ろう付とガス侵炭の同時処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5626671A JPS5626671A (en) | 1981-03-14 |
| JPS583792B2 true JPS583792B2 (ja) | 1983-01-22 |
Family
ID=14279390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54100639A Expired JPS583792B2 (ja) | 1979-08-07 | 1979-08-07 | 炉中ろう付とガス侵炭の同時処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583792B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58107264A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Toyota Motor Corp | 短時間接合浸炭処理法 |
| CN101380687B (zh) * | 2008-09-28 | 2011-01-26 | 章体 | 一种钎焊工艺一体化装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55139167A (en) * | 1979-04-16 | 1980-10-30 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Manufacture of gear for speed change gear |
-
1979
- 1979-08-07 JP JP54100639A patent/JPS583792B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55139167A (en) * | 1979-04-16 | 1980-10-30 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Manufacture of gear for speed change gear |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5626671A (en) | 1981-03-14 |
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