JPS5839775A - 高圧燃料噴射管の表面硬化方法および装置 - Google Patents

高圧燃料噴射管の表面硬化方法および装置

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JPS5839775A
JPS5839775A JP13696281A JP13696281A JPS5839775A JP S5839775 A JPS5839775 A JP S5839775A JP 13696281 A JP13696281 A JP 13696281A JP 13696281 A JP13696281 A JP 13696281A JP S5839775 A JPS5839775 A JP S5839775A
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pipes
pipe
hardening
fuel injection
inside surfaces
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JP13696281A
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Shigeru Uchida
茂 内田
Yoshinae Sannomiya
三宮 嘉苗
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/04Treatment of selected surface areas, e.g. using masks

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本員−は、高圧配管用炭素銅鋼管側O高圧燃料噴射管の
表面硬化方法と、その方法に適用される窒化装置に関す
る。
一般に、ディーゼル内燃機関の燃料供給路に用いられて
いる噴射管は高圧配管用炭素鋼鋼管を冷間加工によシ製
品化している。
強度向上方法として、半焼鈍、ガス軟窒化及び浸炭処理
などが施されているが、牛焼鈍処理の強度は冷間加工品
の約1,5倍であり、又ガス軟窒化処理及び浸炭処理品
の強度は冷間加工品の約1.5〜1.8倍である。
ガス軟窒化処理は窒化によって化合物層を内側表部に形
成させて強度向上を計るものであるが、化合物層は曲げ
変1#に弱く、5度以上の麹げ加工で亀裂が発生し、か
つ硬化深さも10μ程度と浅い。又燃料噴射管は長尺で
複絹形状品が多く、内径も2〜2.4■とノドさいので
、一般的なガス軟窒化炉又はガス浸巌炉ではガスの廻シ
が悪く、噴射管の内径中央部まで硬化されず、内嵌−の
硬さはHv、100〜120と冷間加工のままと同程度
で硬化処理の効果が認められないのが現状である。
エンジン及び車両などの性能向上に伴い、高い流圧に耐
える高圧鋼管が望まれている。燃料噴射管など細径管は
製造上の制約から材料変更による強度向上は不可能であ
シ、何んらかの表顛硬化法により内径部の強度向上を計
る必要がある。
本発明者轡Vr1この必要に応えるべく鋭意検討の結果
、鋼には室索を拡散させると焼入性が向上し*一点を下
げる性質があり、一方燃料噴射管の材質はST855 
(高圧配管用炭素鋼鋼管)が主体であり、C量が0.1
s憾以下と少なくその11焼入を行なっても効果が少な
い点に着目し、燃料噴射管などの細径管内IIK先ず窒
素ガスを均一に拡散させ、次いで焼入処理を行なうこと
により強度向上を計夛得るとの結論九適し。
た、 しかし、燃料噴射管などの細径管の場合、従来の炉内攪
拌では内面管中央部まで均一な窒化層を得ることはでき
ない。
そこで本発明者等は、生ガス(窒素ガス)が炉内に入る
直前で例えば高周波加熱等によシ該ガスの加熱を行ない
適切な窒化温度まで上昇させ、パイプ、特に好ましくは
テーバ付パイプで該窒素ガスの流量を調節しながら各々
の継手より噴射管内面に強制的に窒素ガスを送る装置を
開発した。該装置により強制的に拡散された窒素は管内
面中央部まで均一に進入して焼入性を向上させる。しか
る後、高圧配管用炭素鋼の焼入温度で一定時間保持し1
、急速冷却するという焼入処理を施せば、管内*函に拡
散された窒素化合物層が焼入温度に保持されて母材6部
に拡散進入すると共に、内1!面のフェライト粒界の脆
化をも防止することができ、また急速冷却により脆い窒
素化合物層はマルテンサイト組織となシ靭性が上がシ―
げ加工性を向上することができる。更に%靭性を向上さ
せたい場合には低電焼戻し処理を行えばよい。
すなわち本発明は、 (1)  高圧配管用脚素鋼製高圧燃料噴射管の内向に
電化処理温fまで昇温させた窒素ガスを強制的#C送送
入て該内部を窒化層重し、次いで焼入処理することを特
徴とする高圧燃料噴射管の表面硬化方法。
と、上記方法のうち窒化層1を行なうのに適した装置と
して、 (2)  装置本体中央部にWIkfされ内部を窒素ガ
スが流過するパイプ、骸パイプを囲繞するケース、該パ
イプの下郁周這kli!設され該パイプ内の窒素ガスを
加熱するための加熱装置、赦バイブに取付けた高圧aS
噴射管接続用継手、前記囲繞ケースkNR付は九高圧噴
射管接続用継手、前記パイプ内と前記ケース内を連通す
るための連通管からなることを特徴とする高圧#a料噴
射管の表胃硬化用窒化装置。
とKllするものである。
以下、添付図−を参層して本発−の方法と儀驚をより詳
細に説−する。
第1図は、本発明装置の一笑aSS例を示す縦断WJW
J%第2図は処理すべき燃料噴射管0堆付方法の一例を
上半分断顛で示す状態図である。
第1.2図忙おいて、1は装置(窒化炉)本体、2は窒
化炉本体側壁、3はガス送シ用バイブ、4は鋏パイプ5
をII!Iするケース、5は高周波加熱装置、6は蓋、
7はファンである。
パイプ3は、図示するように先細シテーパ状に形成され
たもの、または平行パイプを使用し先端は透間されて窒
化炉本体2の中央部忙設置される。
8は継手であシ、内側下方から外側上方に傾斜させてパ
イプ3に固着される。9は連通管であり、外側下方から
内側上方に傾斜させてパイプ5に固着される。これらの
継手8と連通管9は、中空に形成されてお)、パイプ3
の内偵と外側とを連通させる。
ケース4は、水平に配設するプレート11、プレート1
1の外周面に固着した筒体12、プレート11の上11
11着した筒体13、筒体12に*付けたカバー14、
一体1g<城付は九カバー15とから構成する。プレー
ト11はパイプSt/C@着される。
上記筒体13には複数個の継手16が固着される。該継
手14は中空に形成されてお)、筒体13の内側と外側
とを連通させている。
17#iプレート11よシも下方で黄体12に設けた連
通孔、18はカバー14Kllffた連通孔である。
21は処理すべき燃料噴射管であり、使M形状に合せて
成形し九螢、適!1次位置の継手8゜1411C接続さ
れる。第2111Jはその接続方法を示す一例であシ、
管21の先端に固着した継手部22、スリーブ25、ナ
ツト24?Cよシ警続している。燃料噴射管21の接続
において、継手8.16は任意の位置に多数配設されて
いるので適蟲に選択するととkよシ無履なく接続するこ
とができる。また使用しない継手8.14は、プラグ2
5.24にて値開する。
第SWJは本発明装置の偽の夾施態様例を示す縦断画図
である。
第1図の場合は、クース見を構成するプレート11と筒
体12とは固着していたが、第3図では筒体31をかぶ
せてプレート11と密着させる構造としている。
以上のように構成される本発明装置の作用態様は次の過
シである。
パイプ3の下方から送られてきた生ガス(91素ガス)
は、高周波加熱装置5忙て窒化処理温度まで上昇され、
継手8から強制的に燃料噴射管21の内IIBに送り込
まれる。
燃料噴射管21内を通過したガスは、継手16から外1
11に排出され、ファン7によって連通孔18からケー
ス4の外側に吸い上けられ、連通孔17を過って連通管
9に戻され、再びパイプ3に供給される。
上記過程において、バイブ3として先細シテーパ状のも
のを使用すれば、バイブ3の上下位置の継手(8)間に
供給されるガス量Fiは埋同量とな)、窒化処理温度を
より均一にする上で好ましい。
このようKして燃料噴射管21内阪に窒素を拡散させ九
後、外して通常の焼入#&層を行う。
すなわち、焼入置度800〜900℃で30〜60分閤
保持開開後、急速冷却を行なう。
処理後の内嵌■硬さはHwv 500以上となる。
−げ麺工角145度以上必lIIな場合は、更に180
〜250℃で低温焼戻しを行なえばよい。
なお、噴射管の素材によっては焼入時外装置に微細な亀
裂が結晶粒界にそって発生する場合があるので、このよ
うな場合は脱脚防止処11Thよび外周Wik若干若干
窒素拡散中通ばよい。
第4図は本発明の効果を示す丸めの図で、図中Aは無処
理の場合、Bは従来のガス軟窒化の場合、Cは本発明硬
化熱部1の場合の硬さを示す、鋏図よシ’II置硬さ、
硬化深さ及び6部硬さとも本発明の場合大幅に向上して
いることが判る。
また引張強さは、無処濡品35〜511 Klf/ml
、従来のガス軟窒化層重及び浸炭m&1150〜404
f/−に対し、本発嘴硬化感1によるガス窒化のままで
は45〜55〜f/−であ夛、焼入部層を施すことによ
シ120〜125Kff/−と大幅に強度が向上するこ
とを確認している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施態様例を示す図、第2WA
は第1図の一部分の詳細図、第5図は本発明装置の他の
実、imm様例を示す図、第4図は本発明の効果を示す
ための図表である。 復代理人 内 1)   明 復代理人 萩 原 亮 −

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  高圧配管用巌嵩鋼勇高圧儀料噴射管の六−に
    窒化処理温度まで昇温させ九amガスを強制的に送入し
    て腋内傾を11化I&11 L、次いで鉤入処濡すると
    とを臀微とする高圧燃料噴射管の表面硬化方法。
  2. (2)  装置本体中央部に設置され内部を窒素ガスが
    流過するパイプ、該パイプを囲繞するケース、腋バイブ
    の下部周辺に配設され鋏パイプ内の窒素ガスを加熱する
    ための加熱装置、鋏パイプに取付けた高圧燃料噴射管接
    続用−手、前記H繞ケースEl&付けた高圧噴射管接続
    用継手、前記パイプ内と前記ケース内を遭遇するための
    連通管からなることを轡黴とする高圧IIIA科噴射管
    の表阪硬化用皇化装置。
JP13696281A 1981-09-02 1981-09-02 高圧燃料噴射管の表面硬化方法および装置 Granted JPS5839775A (ja)

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