JPS5913061A - 鋼材の硼化処理方法 - Google Patents
鋼材の硼化処理方法Info
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- JPS5913061A JPS5913061A JP12186082A JP12186082A JPS5913061A JP S5913061 A JPS5913061 A JP S5913061A JP 12186082 A JP12186082 A JP 12186082A JP 12186082 A JP12186082 A JP 12186082A JP S5913061 A JPS5913061 A JP S5913061A
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- steel
- boriding
- steel material
- vessel
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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
- C23C8/60—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 solids, e.g. powders, pastes
- C23C8/62—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 solids, e.g. powders, pastes only one element being applied
- C23C8/68—Boronising
- C23C8/70—Boronising of ferrous surfaces
-
- 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
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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、鋼材の表面に硼化層を形成して硬度を上げ
る鋼材の硼化処理方法に関するものである。
る鋼材の硼化処理方法に関するものである。
一般に、硼化処理を行なうと、鋼材の表面にＦｅ 、Ｂ
およびＦｅＢを主成分とする硼化層が形成される。
およびＦｅＢを主成分とする硼化層が形成される。
この硼化層はビッヵーヌ硬度１２００以上の極めて硬い
層であシ、耐摩耗性に優れ、かつ、耐食性と耐酸化性に
富んでいるので、歯車の歯面、パンチ型の表面、高圧水
噴射ノズ／Ｉ１０内面等に硼化処理が施される。
層であシ、耐摩耗性に優れ、かつ、耐食性と耐酸化性に
富んでいるので、歯車の歯面、パンチ型の表面、高圧水
噴射ノズ／Ｉ１０内面等に硼化処理が施される。
硼化処理方法には、従来よ如、鋼材をＢ、Ｃ（炭化ボロ
ン）を主成分とする粉末処理剤中に埋めて加熱する粉末
法、＆Ｈ・およびＢ（Ｊ、を主成分とするガス中で加熱
するガス法、ＮａＩＢ、Ｏ，を主成分とする溶融塩浴中
に浸漬する塩浴法、同主成分の溶融塩中で電解する電解
法、およびこの発明でも用いるペースト法がある。この
ペースト法は、Ｂ、Ｏと増量材である８１０ （炭化ケ
イ素）とを主成分とするペースト状の硼化処理剤を鋼材
の被処理面に塗布したのち加熱し、硼化層を形成する方
法である。
ン）を主成分とする粉末処理剤中に埋めて加熱する粉末
法、＆Ｈ・およびＢ（Ｊ、を主成分とするガス中で加熱
するガス法、ＮａＩＢ、Ｏ，を主成分とする溶融塩浴中
に浸漬する塩浴法、同主成分の溶融塩中で電解する電解
法、およびこの発明でも用いるペースト法がある。この
ペースト法は、Ｂ、Ｏと増量材である８１０ （炭化ケ
イ素）とを主成分とするペースト状の硼化処理剤を鋼材
の被処理面に塗布したのち加熱し、硼化層を形成する方
法である。
ところが、従来の硼化処理線、通常８００℃以上の高温
、すなわち、Ａ１変態点（７２３℃）以上の高温で行な
われるため、鋼材の熱変形、結晶粒の粗大化、母材組織
の変化による硬度低下があシ、好ましくない。また、と
の硬度低下をきたし九母材の硬度を適切なレベルに上げ
るために、硼化処理後に熱処理を行なうと、その焼入れ
時に、母材が膨張して硼化層に割れが発生する揚台が多
い。
、すなわち、Ａ１変態点（７２３℃）以上の高温で行な
われるため、鋼材の熱変形、結晶粒の粗大化、母材組織
の変化による硬度低下があシ、好ましくない。また、と
の硬度低下をきたし九母材の硬度を適切なレベルに上げ
るために、硼化処理後に熱処理を行なうと、その焼入れ
時に、母材が膨張して硼化層に割れが発生する揚台が多
い。
この発明は生起従来の欠点に鑑みてなされた。シ・の劣
化を招くことなぐ、・硼化層を形成させる鋼材の硼化処
理方法を拠供することを目的とする。
化を招くことなぐ、・硼化層を形成させる鋼材の硼化処
理方法を拠供することを目的とする。
従来のペースト法を７０６℃以゛量の低温で！ｌ！施し
た揚台、はとんど実用に耐える厚さの硼化層は形験の結
果、グロー放電を利用、すれば１．６５０″Ｃの低温に
おい、て６も実用に耐える厚さの硼化層が得られること
を見い出した。
た揚台、はとんど実用に耐える厚さの硼化層は形験の結
果、グロー放電を利用、すれば１．６５０″Ｃの低温に
おい、て６も実用に耐える厚さの硼化層が得られること
を見い出した。
さらに、グロー放電を窒素算囲気下で行々うことによ）
、窒化がべ・＝スト非塗布部にかりでなく、ペースト塗
布部においても起こり、このペースト塗布部の硼化を促
進するととが判明した。
、窒化がべ・＝スト非塗布部にかりでなく、ペースト塗
布部においても起こり、このペースト塗布部の硼化を促
進するととが判明した。
以下、この発明を実施例によシさらに具体的に説明する
。
。
以下の各実施例、比較例および参考例において、供試材
は、第１図に示すようにＪＩＳ規格の８１８０に鋼（炭
素鋼）からなる鋼材■で、直径２０ｍｍ 、長さ一、、
４ｏ箇の丸棒である。この鋼材１１の被処理面に、Ｂ、
Ｃおよび５１−Ｃを主成分とするペースト状の硼化・′
処“理剤認を、厚さ２ｍとなるように塗布する。な訃、
上記鋼材Ｈの材質は低合金鋼であってもよい。
は、第１図に示すようにＪＩＳ規格の８１８０に鋼（炭
素鋼）からなる鋼材■で、直径２０ｍｍ 、長さ一、、
４ｏ箇の丸棒である。この鋼材１１の被処理面に、Ｂ、
Ｃおよび５１−Ｃを主成分とするペースト状の硼化・′
処“理剤認を、厚さ２ｍとなるように塗布する。な訃、
上記鋼材Ｈの材質は低合金鋼であってもよい。
実施例１
上記鋼材１１を、第２図に示す真空客器ｎ内の負電極台
１４に載置し、真空ポンプ通で排気しながらの）直流電
源１７によｐ、上記買電＠＊！４を、通して鋼材Ｈに負
の電圧を、容器腿に正の電圧を印加し、グロ放散電１９
を発生させて鋼材￥を加熱する。
１４に載置し、真空ポンプ通で排気しながらの）直流電
源１７によｐ、上記買電＠＊！４を、通して鋼材Ｈに負
の電圧を、容器腿に正の電圧を印加し、グロ放散電１９
を発生させて鋼材￥を加熱する。
処理条件： ・ ・圧力ｉ ３’
ｒｏｒｒ 寡聞９ｉＣｊ ｂｋ／Ｈｓ ”＝３７１
温度！６５０°Ｃグロー放電時間：６時間ことで、上記
温門は鋼材ｉの被処理面の温度を示す。
ｒｏｒｒ 寡聞９ｉＣｊ ｂｋ／Ｈｓ ”＝３７１
温度！６５０°Ｃグロー放電時間：６時間ことで、上記
温門は鋼材ｉの被処理面の温度を示す。
上記処理条件の下での硼化処理によ如得られた硼化層の
厚さを第３図のデータＩで示す。これによれ汀、Ａ！変
線点（７２３°Ｃ）よシ低い６５０°Ｃの加熱によシ、
実用上必要とされる２０μｍをはるかに轄えゐ５０μｍ
の厚さの硼化層が得られる。
厚さを第３図のデータＩで示す。これによれ汀、Ａ！変
線点（７２３°Ｃ）よシ低い６５０°Ｃの加熱によシ、
実用上必要とされる２０μｍをはるかに轄えゐ５０μｍ
の厚さの硼化層が得られる。
とうして得られた硼化層の断面を第４図の図面代用写、
真に示す。この写真から明らかな、ように、鋼材の上部
表面に杜よく発達し、た硼化層が形成されている４２１
．１ ５このように、 Ａ４変態点以下の低温で加熱している
かも、第１図の鋼材ｔｉｃ、、高温による大暑な熱変形
、結晶粒の粗大化、硬度低下などの不県金が発生しない
、なお、硼化処理後に母材である綱材Ｕの硬度を上げる
ための熱処理を行なう必要がなくなるから、との熱処理
に伴なって硼化層に割れが発生すること奄なくなる。
真に示す。この写真から明らかな、ように、鋼材の上部
表面に杜よく発達し、た硼化層が形成されている４２１
．１ ５このように、 Ａ４変態点以下の低温で加熱している
かも、第１図の鋼材ｔｉｃ、、高温による大暑な熱変形
、結晶粒の粗大化、硬度低下などの不県金が発生しない
、なお、硼化処理後に母材である綱材Ｕの硬度を上げる
ための熱処理を行なう必要がなくなるから、との熱処理
に伴なって硼化層に割れが発生すること奄なくなる。
実施例２ 、、 、・算囲気を
Ｎ、が含まれないＨ１ガスのみとした点を除けば、処理
条件は全て実施例１と同一である。
Ｎ、が含まれないＨ１ガスのみとした点を除けば、処理
条件は全て実施例１と同一である。
この処理条件の下で得られた硼化層の厚さを第３図のデ
ータＩで示す。これによれば、硼化層の厚さは４０μｍ
弱であ如、・実施例１の揚台よル若干薄いが、実用上は
十分な厚さである。 。
ータＩで示す。これによれば、硼化層の厚さは４０μｍ
弱であ如、・実施例１の揚台よル若干薄いが、実用上は
十分な厚さである。 。
比較例１ ・ ・ ・・ ・・・従
来のベース・ト法によ・る硼化処理を行なった。
来のベース・ト法によ・る硼化処理を行なった。
すなわち、第１図に示す鋼材■を真空炉に入れ−Ｎ！ガ
スの算囲気下で加熱する。その際グロー放電は用いない
。 ・ 、。
スの算囲気下で加熱する。その際グロー放電は用いない
。 ・ 、。
処理条件： −・、−□圧力Ｈ４
５０Ｔｏｒｒ ’Ｗ囲気ＩＮ３゛温度畠６５０−７０
０−７５０−８５０ ＝ ９００ ｒ ９５０℃加熱時
間；６時間 、 ゛この処理条件の下
で得られた硼化層の厚さを第３図のデータ■で示す。こ
れによれば、実用上必要な２０μｍ以上の厚さの硼化層
を得るには、ＡＩ変態点を越える７５０℃以上の高温で
加熱する必要があ）、前述した種々の欠点を有する。
５０Ｔｏｒｒ ’Ｗ囲気ＩＮ３゛温度畠６５０−７０
０−７５０−８５０ ＝ ９００ ｒ ９５０℃加熱時
間；６時間 、 ゛この処理条件の下
で得られた硼化層の厚さを第３図のデータ■で示す。こ
れによれば、実用上必要な２０μｍ以上の厚さの硼化層
を得るには、ＡＩ変態点を越える７５０℃以上の高温で
加熱する必要があ）、前述した種々の欠点を有する。
参考例Ｉ 、 ・上記実施
例１の処理条件において、温度を７５０℃とじ九もので
ある。この温度はＡＩ変態点を越えているので１．との
発明の効果は奏し得ないが、得られる硼化・層の厚さは
、データ■で示すように、同一温度７５０℃・における
従来のデータ■よｐもはるかに大きい。つまシ、この発
明の硼化処理方法は、従来の方法と比べて、はるかに厚
い硼化層を形成させることがわかる。
例１の処理条件において、温度を７５０℃とじ九もので
ある。この温度はＡＩ変態点を越えているので１．との
発明の効果は奏し得ないが、得られる硼化・層の厚さは
、データ■で示すように、同一温度７５０℃・における
従来のデータ■よｐもはるかに大きい。つまシ、この発
明の硼化処理方法は、従来の方法と比べて、はるかに厚
い硼化層を形成させることがわかる。
参考例２
上記実施例２の処理条件において、温度を７８０°Ｃと
し九ものである。との処理条件の下で得られた硼化層の
厚さをデータＶで示す。このデータＶも、上記参考例１
と同様に、従来よ如も厚い硼化層が形成されることを示
している。
し九ものである。との処理条件の下で得られた硼化層の
厚さをデータＶで示す。このデータＶも、上記参考例１
と同様に、従来よ如も厚い硼化層が形成されることを示
している。
以上説明したように、この発明によれば、Ａ、変線点以
下の温度で鋼材の表面に十分厚い硼化層を形成すること
ができるから、高温加熱による鋼材の大きな熱変形、結
晶粒の粗大化、硬度低下などの不具合が発生しない効果
がある。
下の温度で鋼材の表面に十分厚い硼化層を形成すること
ができるから、高温加熱による鋼材の大きな熱変形、結
晶粒の粗大化、硬度低下などの不具合が発生しない効果
がある。
第１図はこの発明の硼化処理方法が施される鋼材を示す
斜視図、第２図は同方法の実施にあたって使用される真
空容器を示す縦断面図、第３図は同方法および他の硼化
処理方法によって得られた硼化層の厚さを示す特性図、
第４図はこの発明の実施によシ得られた硼化層の断面を
示す図面代用写真である。 Ｕ−鋼材、戊−硼化剤、Ｕ−真空容器、鯵−グブー放電
。 第１図 第２図 、ａｌ）’ｌ （／＝ 温度（ＯＣ） 第４図
斜視図、第２図は同方法の実施にあたって使用される真
空容器を示す縦断面図、第３図は同方法および他の硼化
処理方法によって得られた硼化層の厚さを示す特性図、
第４図はこの発明の実施によシ得られた硼化層の断面を
示す図面代用写真である。 Ｕ−鋼材、戊−硼化剤、Ｕ−真空容器、鯵−グブー放電
。 第１図 第２図 、ａｌ）’ｌ （／＝ 温度（ＯＣ） 第４図
Claims (2)
- （１）炭素鋼もしくは低合金鋼からなる鋼材の表面にペ
ースト状の硼化剤を塗布し、グロー放電によシ上記被処
理面を鋼材のＡＩ変態点以下の温度に加熱して、上記被
処理面に硼化層を形成する鋼材の硼化処理方法。 - （２）グロー放電を窒素を含む雰囲気下で行なう特許請
求の範囲第１項記載の鋼材の硼化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12186082A JPS5913061A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 鋼材の硼化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12186082A JPS5913061A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 鋼材の硼化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913061A true JPS5913061A (ja) | 1984-01-23 |
| JPS6127461B2 JPS6127461B2 (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=14821717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12186082A Granted JPS5913061A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 鋼材の硼化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913061A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089560A (ja) * | 1983-06-25 | 1985-05-20 | ウルリツヒ・ベント | 鉄材料から成る物質の表面を焼入れするための方法 |
| JP2007105779A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Press Kogyo Co Ltd | プレス成形用金型及びその表面処理方法 |
| JP2007297650A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Fuji Kihan:Kk | ホウ化法 |
-
1982
- 1982-07-12 JP JP12186082A patent/JPS5913061A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089560A (ja) * | 1983-06-25 | 1985-05-20 | ウルリツヒ・ベント | 鉄材料から成る物質の表面を焼入れするための方法 |
| JP2007105779A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Press Kogyo Co Ltd | プレス成形用金型及びその表面処理方法 |
| JP2007297650A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Fuji Kihan:Kk | ホウ化法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127461B2 (ja) | 1986-06-25 |
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