JPS5896866A - 真空浸炭処理における浸炭量の制御方法 - Google Patents
真空浸炭処理における浸炭量の制御方法Info
- Publication number
- JPS5896866A JPS5896866A JP19720381A JP19720381A JPS5896866A JP S5896866 A JPS5896866 A JP S5896866A JP 19720381 A JP19720381 A JP 19720381A JP 19720381 A JP19720381 A JP 19720381A JP S5896866 A JPS5896866 A JP S5896866A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carburizing
- carburization
- furnace
- amount
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- C23C8/06—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
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)
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】
本発明は真空浸炭処理における浸炭量の制御方法、更に
詳しくは金属材料を真空浸炭処理するに際して浸炭炉内
へ供給する浸炭性ガスの合計量を予め求められた値に調
整することにより金属材料への浸炭量を所望通りに制御
する方法に関する。
詳しくは金属材料を真空浸炭処理するに際して浸炭炉内
へ供給する浸炭性ガスの合計量を予め求められた値に調
整することにより金属材料への浸炭量を所望通りに制御
する方法に関する。
金属材料である例えば鋼製品の内部を元の状態に保持し
てその表面だけを硬化し、一方では該鋼製品の靭性を維
持しつつ、他方では該鋼製品の耐摩耗性や耐疲労強度及
び耐衝撃性等を向上させる表面硬化熱処理として、近年
、メタンやプロパン又はブタン等の炭化水素系化合物を
主剤とする浸炭性ガスを用いて浸炭炉内の減圧雰囲気中
で熱拡散により金属材料の表面に炭素を浸透拡散する真
空浸炭方法が広く採用されている。
てその表面だけを硬化し、一方では該鋼製品の靭性を維
持しつつ、他方では該鋼製品の耐摩耗性や耐疲労強度及
び耐衝撃性等を向上させる表面硬化熱処理として、近年
、メタンやプロパン又はブタン等の炭化水素系化合物を
主剤とする浸炭性ガスを用いて浸炭炉内の減圧雰囲気中
で熱拡散により金属材料の表面に炭素を浸透拡散する真
空浸炭方法が広く採用されている。
この種の真空浸炭方法は、浸炭炉内において減圧雰囲気
下に予め所定浸炭温度で加熱保持されている金属材料に
対し例えば前記のような炭化水素系化合物を主剤とする
浸炭性ガスを供給して、この際の主に、 ＣｎＨｍ→ｎ（Ｃ：］ ＋２ ｍＨ２ なる熱分解反応によって生じる〔Ｃ〕の熱拡散により金
属材料表面に炭素を所定時間浸透する浸炭期、次いで水
素ガス等浸炭炉内残存ガスを排気して炭素を所一定時間
拡散する拡散期を各々経て、浸炭処理する方法であり、
前記のような浸炭期及び拡散期を周期的に繰り返す方法
（特公昭５ｌ−２９７０３）も提供されている。
下に予め所定浸炭温度で加熱保持されている金属材料に
対し例えば前記のような炭化水素系化合物を主剤とする
浸炭性ガスを供給して、この際の主に、 ＣｎＨｍ→ｎ（Ｃ：］ ＋２ ｍＨ２ なる熱分解反応によって生じる〔Ｃ〕の熱拡散により金
属材料表面に炭素を所定時間浸透する浸炭期、次いで水
素ガス等浸炭炉内残存ガスを排気して炭素を所一定時間
拡散する拡散期を各々経て、浸炭処理する方法であり、
前記のような浸炭期及び拡散期を周期的に繰り返す方法
（特公昭５ｌ−２９７０３）も提供されている。
ところで、かかる真空浸炭処理においては、浸炭性ガス
の供給不足によって惹起される所望物性値に到達しない
ような浸炭不足品の発生や逆に浸炭性ガスの供給過剰に
よって惹起される浸炭炉内での煤の発生等を防止して、
金属材料表面が所望通りの浸炭量となるように処理され
ることを要請されるのであるが、このためには浸炭性ガ
スの供給を何らかの方法で制御する必要がある。
の供給不足によって惹起される所望物性値に到達しない
ような浸炭不足品の発生や逆に浸炭性ガスの供給過剰に
よって惹起される浸炭炉内での煤の発生等を防止して、
金属材料表面が所望通りの浸炭量となるように処理され
ることを要請されるのであるが、このためには浸炭性ガ
スの供給を何らかの方法で制御する必要がある。
従来、このような制御方法として、一旦浸炭性ガスを浸
炭炉内へ供給した後の段階において該浸炭炉内での熱分
解反応による市やＣＨ４の変化を検知することにより以
後の浸炭性ガスの供給を制御する方法（特開昭５３−１
５２３２）や、一旦浸炭性ガスを浸炭炉内へ供給した後
の段階において該浸炭炉内での熱分解反応による圧力変
化を検知することにより以後の浸炭性ガスの供給を制御
する方法（特開昭５５−６２１５９）等がある。
炭炉内へ供給した後の段階において該浸炭炉内での熱分
解反応による市やＣＨ４の変化を検知することにより以
後の浸炭性ガスの供給を制御する方法（特開昭５３−１
５２３２）や、一旦浸炭性ガスを浸炭炉内へ供給した後
の段階において該浸炭炉内での熱分解反応による圧力変
化を検知することにより以後の浸炭性ガスの供給を制御
する方法（特開昭５５−６２１５９）等がある。
しかし、これらの従来法はいずれも、単に浸炭炉内雰囲
気の成分や圧力の変化を検知して浸炭性ガスの供給量を
制御する煩わしい付加装置を必要とするというだけでな
く、一旦浸炭性ガスを浸炭炉内へ供給した後の段階にお
ける該浸炭炉内雰囲気の成分や圧力の変化を検知して以
後の浸炭性ガスの供給を制御する方法であるから、必然
その対応が受動的で且つその検知手段の性質上からも対
応が遅れがちとなり、更にこれら以上に問題であるが、
浸炭炉内へ供給された浸炭性ガスは熱分解反応を受けつ
つ熱膨張し、この際例えば浸炭性ガスとしてＣ３Ｈ８を
用いるような場合には〔Ｃ〕、Ｃ２Ｈ６、ＣＨ４及びＨ
２等が混在する状態となり、加えて検知する対象のサン
プリング箇所による相違もあって、検知する成分変化又
は圧力変化の測定誤差乃至測定値の意味する内容の不一
致を避けられず、したがって金属材料表面の浸炭量が所
望する設定値からバラツクという欠点がある。
気の成分や圧力の変化を検知して浸炭性ガスの供給量を
制御する煩わしい付加装置を必要とするというだけでな
く、一旦浸炭性ガスを浸炭炉内へ供給した後の段階にお
ける該浸炭炉内雰囲気の成分や圧力の変化を検知して以
後の浸炭性ガスの供給を制御する方法であるから、必然
その対応が受動的で且つその検知手段の性質上からも対
応が遅れがちとなり、更にこれら以上に問題であるが、
浸炭炉内へ供給された浸炭性ガスは熱分解反応を受けつ
つ熱膨張し、この際例えば浸炭性ガスとしてＣ３Ｈ８を
用いるような場合には〔Ｃ〕、Ｃ２Ｈ６、ＣＨ４及びＨ
２等が混在する状態となり、加えて検知する対象のサン
プリング箇所による相違もあって、検知する成分変化又
は圧力変化の測定誤差乃至測定値の意味する内容の不一
致を避けられず、したがって金属材料表面の浸炭量が所
望する設定値からバラツクという欠点がある。
本発明は、斜上の従来欠点を解消する改良された制御方
法を提供するもので、その目的は、金属材料を真空浸炭
処理するに際して浸炭炉内へ供給する浸炭性ガスの合計
量を予め求められた値に調整することにより、特には何
らの付加装置も必要とせず、その制御対応を能動的に且
つ真空浸炭処理の当初から行い得るようにし、更に金属
材料表面への浸炭量を所望する設定値となるようにバラ
ツキを少なく制御する点にある。
法を提供するもので、その目的は、金属材料を真空浸炭
処理するに際して浸炭炉内へ供給する浸炭性ガスの合計
量を予め求められた値に調整することにより、特には何
らの付加装置も必要とせず、その制御対応を能動的に且
つ真空浸炭処理の当初から行い得るようにし、更に金属
材料表面への浸炭量を所望する設定値となるようにバラ
ツキを少なく制御する点にある。
すなわち本発明者等は、かかる目的を達成することにつ
いて種々鋭意研究を重ねた結果、真空浸炭処理による金
属材料表面の浸炭量に対して、所定量の金属材料と浸炭
炉単位容積当り供給する浸炭性ガス量との間に一定の関
係があることを見出し、この関係を逆に利用して本発明
を完成するに至ったのである。
いて種々鋭意研究を重ねた結果、真空浸炭処理による金
属材料表面の浸炭量に対して、所定量の金属材料と浸炭
炉単位容積当り供給する浸炭性ガス量との間に一定の関
係があることを見出し、この関係を逆に利用して本発明
を完成するに至ったのである。
以下、図面に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。
第１図は、種々の組合せ条件下で、鋼製棒材（２５鱈φ
、ＪＩＳ−８ＣＭ４２０）を１０３０℃で３０分間真空
浸炭し、この後に表面の浸炭量（１）を測定して、浸炭
量として代表的に挙げた３段階（曲線ａは０．８ ％、
曲線すは１．０チ、曲線Ｃは１．２チ）の各々を得るに
浸炭炉単位容積−当シ供給しり浸炭性ガス量（プロパン
ガス、Ｎｔｙ／）を被処理品重量（ロ）に対して例示す
るグラフである。第１図からも明らかなように、浸炭量
と被処理品重量と浸炭炉単位容積当シ供給した浸炭性ガ
ス量との三者の間には一定の関係のあることが知られる
。本発明は、前記したように逆にかかる関係を利用する
もので、例えば被処理品２ｏｏ％を浸炭量１．２優に設
定して真空浸炭処理する場合には浸炭炉単位容積当り供
給する浸炭性ガス量は０．０６が求められるから、仮り
に用いる浸炭炉の単位容積が２−であれば、０．１２Ｎ
−のプロパンガスが供給する浸炭性ガス合計量となるの
である。そしてこの浸炭性ガス合計量は、１回で供給し
てもよいし、又は浸炭期と拡散期を周期的に繰シ返すよ
うな真空浸炭処理では数回に分けて供給してもよい。
、ＪＩＳ−８ＣＭ４２０）を１０３０℃で３０分間真空
浸炭し、この後に表面の浸炭量（１）を測定して、浸炭
量として代表的に挙げた３段階（曲線ａは０．８ ％、
曲線すは１．０チ、曲線Ｃは１．２チ）の各々を得るに
浸炭炉単位容積−当シ供給しり浸炭性ガス量（プロパン
ガス、Ｎｔｙ／）を被処理品重量（ロ）に対して例示す
るグラフである。第１図からも明らかなように、浸炭量
と被処理品重量と浸炭炉単位容積当シ供給した浸炭性ガ
ス量との三者の間には一定の関係のあることが知られる
。本発明は、前記したように逆にかかる関係を利用する
もので、例えば被処理品２ｏｏ％を浸炭量１．２優に設
定して真空浸炭処理する場合には浸炭炉単位容積当り供
給する浸炭性ガス量は０．０６が求められるから、仮り
に用いる浸炭炉の単位容積が２−であれば、０．１２Ｎ
−のプロパンガスが供給する浸炭性ガス合計量となるの
である。そしてこの浸炭性ガス合計量は、１回で供給し
てもよいし、又は浸炭期と拡散期を周期的に繰シ返すよ
うな真空浸炭処理では数回に分けて供給してもよい。
第２図は第１図の関係を利用した本発明の実施例結果（
図中白抜丸印）を、従来法の比較例結果（図中Ｘ印が前
記したようにＨ２とＣＨ４とを検知する従来法、図中黒
丸印が前記したように圧力を検知する従来法）とともに
示すグラフである。いずれも、前記第１図の場合と同じ
鋼製棒材を対象とし、浸炭性ガスとしてプロパンを用い
、１０３０℃で３０分間真空浸炭し、この後に表面の浸
炭量を測定して、設定値（至）に対する実測値に）を比
較したものであるが、この第２図からも、本発明によれ
ば設定値からのバラツキが著るしく少ないことが明らか
である。
図中白抜丸印）を、従来法の比較例結果（図中Ｘ印が前
記したようにＨ２とＣＨ４とを検知する従来法、図中黒
丸印が前記したように圧力を検知する従来法）とともに
示すグラフである。いずれも、前記第１図の場合と同じ
鋼製棒材を対象とし、浸炭性ガスとしてプロパンを用い
、１０３０℃で３０分間真空浸炭し、この後に表面の浸
炭量を測定して、設定値（至）に対する実測値に）を比
較したものであるが、この第２図からも、本発明によれ
ば設定値からのバラツキが著るしく少ないことが明らか
である。
以上説明した通りであるから、本発明には、特には何ら
の付加装置も必要とせず、その制御対応を能動的に且つ
真空浸炭処理の当初から行い得て更に金属材料表面への
浸炭量を所望する設定値となるようにバラツキを少なく
制御することができる効果がある。
の付加装置も必要とせず、その制御対応を能動的に且つ
真空浸炭処理の当初から行い得て更に金属材料表面への
浸炭量を所望する設定値となるようにバラツキを少なく
制御することができる効果がある。
第１図は種々の組合せ条件下で真空浸炭処理した場合の
浸炭量と被処理品重量と浸炭炉単位容積当りの浸炭性ガ
ス量との関係を例示するグラフ、第２図は本発明の実施
例結果を従来法の比較例結果とともに設定値と実測値と
の比較で示すグラフである。
浸炭量と被処理品重量と浸炭炉単位容積当りの浸炭性ガ
ス量との関係を例示するグラフ、第２図は本発明の実施
例結果を従来法の比較例結果とともに設定値と実測値と
の比較で示すグラフである。
Claims (1)
- １ 浸炭性ガスを用いて浸炭炉内で減圧上熱拡散により
金属材料の表面を浸炭処理するに際し、所定量の金属材
料に対して所望の浸炭量を得るに必要な浸炭炉単位容積
当シの浸炭性ガス量の関係により浸炭炉内へ供給する浸
炭性ガスの合計量を調整して、金属材料を所望通りの浸
炭量に処理することを特徴とする真空浸炭処理における
浸炭量の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19720381A JPS5896866A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | 真空浸炭処理における浸炭量の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19720381A JPS5896866A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | 真空浸炭処理における浸炭量の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896866A true JPS5896866A (ja) | 1983-06-09 |
Family
ID=16370527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19720381A Pending JPS5896866A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | 真空浸炭処理における浸炭量の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5896866A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007240A (ja) * | 2011-07-19 | 2012-01-12 | Ihi Corp | 真空浸炭の品質管理方法と装置及び真空浸炭炉 |
| JP2014162940A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Daido Steel Co Ltd | 真空浸炭処理方法 |
| JP2016148091A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | ジヤトコ株式会社 | 真空浸炭方法及び真空浸炭装置 |
-
1981
- 1981-12-07 JP JP19720381A patent/JPS5896866A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012007240A (ja) * | 2011-07-19 | 2012-01-12 | Ihi Corp | 真空浸炭の品質管理方法と装置及び真空浸炭炉 |
| JP2014162940A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Daido Steel Co Ltd | 真空浸炭処理方法 |
| JP2016148091A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | ジヤトコ株式会社 | 真空浸炭方法及び真空浸炭装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102313111B1 (ko) | 표면 경화 처리 장치 및 표면 경화 처리 방법 | |
| JP5883727B2 (ja) | ガス窒化及びガス軟窒化方法 | |
| Kula et al. | FineCarb-the flexible system for low pressure carburizing. New options and performance | |
| GB2032464A (en) | Inert carrier gas heat treating control proces | |
| US20080149226A1 (en) | Method of optimizing an oxygen free heat treating process | |
| KR102655059B1 (ko) | 표면 경화 처리 장치 및 표면 경화 처리 방법 | |
| WO2019131602A1 (ja) | 窒化鋼部材並びに窒化鋼部材の製造方法及び製造装置 | |
| JPS5896866A (ja) | 真空浸炭処理における浸炭量の制御方法 | |
| US9109277B2 (en) | Method and apparatus for heat treating a metal | |
| JP2004332075A (ja) | 浸炭処理制御方法及びその方法を用いた浸炭処理装置 | |
| US20080149227A1 (en) | Method for oxygen free carburization in atmospheric pressure furnaces | |
| WO2021039911A1 (ja) | 真空浸炭処理方法及び浸炭部品の製造方法 | |
| JP2003147506A (ja) | 鋼材部品の浸炭方法 | |
| JP6583600B1 (ja) | 真空浸炭処理方法及び浸炭部品の製造方法 | |
| JPS6372821A (ja) | 金属処理方法 | |
| JP2007113045A (ja) | 真空浸炭の品質管理方法及び真空浸炭炉 | |
| JPH01212748A (ja) | 鋼の迅速浸炭処理方法 | |
| RU2790841C1 (ru) | Способ обработки поверхности жаропрочной нержавеющей стали | |
| JP4858071B2 (ja) | 鋼材の表面処理方法及び表面処理された鋼材 | |
| RU2796338C1 (ru) | Способ обработки поверхности детали из жаропрочной нержавеющей стали | |
| Todo et al. | Development of application technology for vacuum carburizing | |
| KR101166919B1 (ko) | 침탄깊이 실시간 모니터링방법 | |
| Skyba et al. | Wear resistance and physicochemical properties of 12XH3A carbohydrated steel | |
| JP2021080487A (ja) | 金属材の表面処理方法 | |
| JP4672267B2 (ja) | 窒化処理方法及びそれに用いる窒化処理装置 |