JPS59215477A - 真空浸炭方法および真空浸炭炉 - Google Patents
真空浸炭方法および真空浸炭炉Info
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- JPS59215477A JPS59215477A JP8983283A JP8983283A JPS59215477A JP S59215477 A JPS59215477 A JP S59215477A JP 8983283 A JP8983283 A JP 8983283A JP 8983283 A JP8983283 A JP 8983283A JP S59215477 A JPS59215477 A JP S59215477A
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- Japan
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- carburizing
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- vacuum
- furnace
- heating chamber
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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
- C23C8/06—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
-
- 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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- 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
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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】
本発明は真空浸炭方法および真空浸炭炉に関するもので
ある。
ある。
従来、例えば、２室型真空浸炭炉Ｔは、第１図に示され
るように、大略加熱室２を有する真空加熱炉１と焼入槽
３を有するベスチブル４とを中間１扉５を介して連設す
る構成からなり、前記加熱室２内にはヒータ６と循環フ
ァン７および上・下可劾炉床８を有するとともに、浸炭
性ガス供給管９および真空排気管１０が第２図に示され
るように、それぞれ加熱室２内および加熱室２と水冷ジ
ャケット構造の炉殻１ｌとで形成される空１−＝ｉ部１
２に連通され、一方前記ベスチブル４内には処理材殿送
装ｇ１３と冷却用ファンｌ４および・装入エレベータ１
５を有している。なお、１６は装入抽出扉、ｌ７は流量
計、１８は市磁弁である。
るように、大略加熱室２を有する真空加熱炉１と焼入槽
３を有するベスチブル４とを中間１扉５を介して連設す
る構成からなり、前記加熱室２内にはヒータ６と循環フ
ァン７および上・下可劾炉床８を有するとともに、浸炭
性ガス供給管９および真空排気管１０が第２図に示され
るように、それぞれ加熱室２内および加熱室２と水冷ジ
ャケット構造の炉殻１ｌとで形成される空１−＝ｉ部１
２に連通され、一方前記ベスチブル４内には処理材殿送
装ｇ１３と冷却用ファンｌ４および・装入エレベータ１
５を有している。なお、１６は装入抽出扉、ｌ７は流量
計、１８は市磁弁である。
そして、浸炭処理に際しては、ベスチブル４内に装入さ
れた処理材Ｗを搬送装置１３により加熱室２内に載置し
、ロータリポンプ１９、圧力制御弁２０、フィルタ２１
等からなる真空排気装置２２により、加熱炉１内を真空
に排気し、ついで、処理材Ｗをヒータ６により浸炭処理
’ｊＦＦＡ度まで真空中で加熱した後、加熱室２内に浸
炭性ガス供給管９から浸炭性ガスを送入し、所定時間浸
炭を行い、再び類１内を輿望に排気して処理材表面に過
剰に浸炭した炭素を処理材内部に拡散させるものである
。なお、浸炭期における浸炭性ガスの加熱室２内への送
入方法は連続的に一定量の浸炭性ガスを一定炉ＬＥ（例
えば３００〜５５０ＴＯｒｒ）になるようにするもので
ある。
れた処理材Ｗを搬送装置１３により加熱室２内に載置し
、ロータリポンプ１９、圧力制御弁２０、フィルタ２１
等からなる真空排気装置２２により、加熱炉１内を真空
に排気し、ついで、処理材Ｗをヒータ６により浸炭処理
’ｊＦＦＡ度まで真空中で加熱した後、加熱室２内に浸
炭性ガス供給管９から浸炭性ガスを送入し、所定時間浸
炭を行い、再び類１内を輿望に排気して処理材表面に過
剰に浸炭した炭素を処理材内部に拡散させるものである
。なお、浸炭期における浸炭性ガスの加熱室２内への送
入方法は連続的に一定量の浸炭性ガスを一定炉ＬＥ（例
えば３００〜５５０ＴＯｒｒ）になるようにするもので
ある。
ところで、前記従来の浸炭法では、浸炭性ガス供給管が
加熱室２内に開口し、しかも真空排気管１０が空間部１
２に開口しているため、第２図中炉殻１１の内壁あるい
は加熱室２の外壁、特に、Ｘ印部に大量の煤が付着する
とともに、浸炭性ガスを炉１内全域にわたって導入する
結果となり、浸炭性ガスの消費量が大きいという欠点を
有していた。
加熱室２内に開口し、しかも真空排気管１０が空間部１
２に開口しているため、第２図中炉殻１１の内壁あるい
は加熱室２の外壁、特に、Ｘ印部に大量の煤が付着する
とともに、浸炭性ガスを炉１内全域にわたって導入する
結果となり、浸炭性ガスの消費量が大きいという欠点を
有していた。
本発明は、前記従来の欠点を除去するために種々検討の
結果、煤は浸炭性ガス（炭化水素）の熱分解により生じ
るものであること、また、処理材の浸炭には浸炭性ガス
が加熱室内にのみ存在すればよいものであること、さら
には、浸炭期前期と後期とでは、必要な炭素量が異なる
という点に着目してなされたもので、前記加熱室内にの
み浸炭性ガスを導入し、加熱室外壁と真空炉内壁との空
間部に窒素ガスを供給するようにして所期の目的を達成
することのできる真空浸炭方法および真空浸炭炉を提供
することを目的とする。
結果、煤は浸炭性ガス（炭化水素）の熱分解により生じ
るものであること、また、処理材の浸炭には浸炭性ガス
が加熱室内にのみ存在すればよいものであること、さら
には、浸炭期前期と後期とでは、必要な炭素量が異なる
という点に着目してなされたもので、前記加熱室内にの
み浸炭性ガスを導入し、加熱室外壁と真空炉内壁との空
間部に窒素ガスを供給するようにして所期の目的を達成
することのできる真空浸炭方法および真空浸炭炉を提供
することを目的とする。
つぎに、本発明を実施例である第３図にしたがって説明
する。
する。
本発明にかかる真空浸炭炉は、真空加熱炉１の内壁と加
熱室２の外壁との曲で形成さ１する空間部１２に、窒素
ガス供給管２３を連通し、窒素ガスを水冷構造の炉殻１
１内壁にそって供給するとともに、真空排気装置２２の
排気管１０を加熱室２内に連通したもので、他は、第２
図におけると同じであるため、同一部分に同一符号を付
して説明を省略する。
熱室２の外壁との曲で形成さ１する空間部１２に、窒素
ガス供給管２３を連通し、窒素ガスを水冷構造の炉殻１
１内壁にそって供給するとともに、真空排気装置２２の
排気管１０を加熱室２内に連通したもので、他は、第２
図におけると同じであるため、同一部分に同一符号を付
して説明を省略する。
前記構成において、処理材Ｗを浸炭するには、ベスチブ
ル４内の処理材Ｗを搬送装置１３により加熱室２内に装
入し、従来同様工程を行なうのであるが、その場合、加
熱室２内には浸炭性ガスのみを、空間部１２には窒素ガ
スのみを供給するものである。
ル４内の処理材Ｗを搬送装置１３により加熱室２内に装
入し、従来同様工程を行なうのであるが、その場合、加
熱室２内には浸炭性ガスのみを、空間部１２には窒素ガ
スのみを供給するものである。
このようにすると、空間部１２内には、はぼ窒素ガスの
みが存在することになり、空間部１２の炉殻１１内壁あ
るいは、加熱室２外壁に煤が付着しないばかりか、浸炭
性ガスの消費量は、大巾に軽減できる。
みが存在することになり、空間部１２の炉殻１１内壁あ
るいは、加熱室２外壁に煤が付着しないばかりか、浸炭
性ガスの消費量は、大巾に軽減できる。
また、浸炭期における処理材に必要な炭素量は浸炭初期
と後期とでは、浸炭初期に多いものであり、そのため、
従来のように、浸炭初期に必要な炭素量に対応した浸炭
性ガス量を浸炭期全域にわたって供給することは、浸炭
期の中期および後期では、過剰な浸炭性ガスを類１内に
供給する結果となり、中空部１２の煤付着は勿論のこと
、未使用の浸炭性ガスを炉外に排出することになる。し
たがって、浸炭期の時間の経過につれて、段階的に浸炭
性ガス供給量を減少させるようにして、より浸炭性ガス
の消費量を軽減するとともに、類１内における煤の付着
は勿論、処理材Ｗのスーティングを防止することもでき
る。
と後期とでは、浸炭初期に多いものであり、そのため、
従来のように、浸炭初期に必要な炭素量に対応した浸炭
性ガス量を浸炭期全域にわたって供給することは、浸炭
期の中期および後期では、過剰な浸炭性ガスを類１内に
供給する結果となり、中空部１２の煤付着は勿論のこと
、未使用の浸炭性ガスを炉外に排出することになる。し
たがって、浸炭期の時間の経過につれて、段階的に浸炭
性ガス供給量を減少させるようにして、より浸炭性ガス
の消費量を軽減するとともに、類１内における煤の付着
は勿論、処理材Ｗのスーティングを防止することもでき
る。
実施例１
処理材：５ＰＣ（１５０〜２００にグ／チャージ）有効
浸炭深さ：０．５＋＋＋ｍ 処理条件：浸炭温度、９４０℃ 浸炭雰囲気圧カニ ５５０〜６００Ｔｏｒｒ浸炭時間：
２２分 拡散時開：８分 浸炭性ガス：Ｃ２３Ｈ８ の条件下で、浸炭性ガスを加熱室２内に２８１／分、窒
素ガスを空間部１２に２１０１／分の割合でそれぞれ供
給したところ、良好な浸炭層を得ることができ、しかも
処理材のスーティングや煤の付着はほとんどみられなか
った。
浸炭深さ：０．５＋＋＋ｍ 処理条件：浸炭温度、９４０℃ 浸炭雰囲気圧カニ ５５０〜６００Ｔｏｒｒ浸炭時間：
２２分 拡散時開：８分 浸炭性ガス：Ｃ２３Ｈ８ の条件下で、浸炭性ガスを加熱室２内に２８１／分、窒
素ガスを空間部１２に２１０１／分の割合でそれぞれ供
給したところ、良好な浸炭層を得ることができ、しかも
処理材のスーティングや煤の付着はほとんどみられなか
った。
実施例２
実施例１と同一条件下で、浸炭姓ガス洪給開始後４分間
、加熱室２内に浸炭性ガスを２８１／分、空１ＭＪ部１
２に窒素ガスを２１０１７分の割合で供給し、その後１
８分間それぞれ浸炭性ガスを１６１／分、窒素ガスをｌ
５０１／分の割合で供給したところ、実施例１とほぼ
同一の結果を得た。
、加熱室２内に浸炭性ガスを２８１／分、空１ＭＪ部１
２に窒素ガスを２１０１７分の割合で供給し、その後１
８分間それぞれ浸炭性ガスを１６１／分、窒素ガスをｌ
５０１／分の割合で供給したところ、実施例１とほぼ
同一の結果を得た。
一方、前記実施例と同一条件下で従来法により有効浸炭
深さ０．５ｍを得るには、浸炭性ガス供給開始後２２分
間、加熱室２内に窒素ガスを３００１／分、Ｃ３Ｈ８ガ
スを５５１／分の割合で供給する必要があり、処理材に
スーテイングが、また、空間部１２の内壁等に煤の付着
が見られた。
深さ０．５ｍを得るには、浸炭性ガス供給開始後２２分
間、加熱室２内に窒素ガスを３００１／分、Ｃ３Ｈ８ガ
スを５５１／分の割合で供給する必要があり、処理材に
スーテイングが、また、空間部１２の内壁等に煤の付着
が見られた。
また、前記実施例２と同様、加熱室２内に、浸炭性ガス
を段階減少供給を採用すると、浸炭性ガス供給開始後、
４分間、加熱室２内に窒素ガス３００１／分、Ｃ３Ｈ８
ガス５５１／分の割合で供給し、その後、１８分間、窒
素ガスを１５０１／分、Ｃ３Ｈ８ガスを２５１７分の割
合で供給する必要があり、しかも、この場合には、処理
材Ｗにスーテイングが生じており、かつ、空間部１２の
内壁に煤が付着していた。
を段階減少供給を採用すると、浸炭性ガス供給開始後、
４分間、加熱室２内に窒素ガス３００１／分、Ｃ３Ｈ８
ガス５５１／分の割合で供給し、その後、１８分間、窒
素ガスを１５０１／分、Ｃ３Ｈ８ガスを２５１７分の割
合で供給する必要があり、しかも、この場合には、処理
材Ｗにスーテイングが生じており、かつ、空間部１２の
内壁に煤が付着していた。
いずれにしても、本発明方法によれは、従来の真空浸炭
処理に比較して、処理材のスーテイング、空間部、加熱
室外壁部での煤の付着が大「１］に減少し、かつ、浸炭
性ガスの使用量を軽減できる。しかも、実施例２に示す
ように浸炭処理中、一定量の浸炭性ガスを供給すること
なく、浸炭期の時間の経過につれて段階的に減少させる
ようにして、浸炭に必要な量の浸炭性ガスおよび窒素ガ
スを供給して、より浸炭性ガスと窒素ガスの消費量を軽
減するとともに、炉内における煤の付着は勿論、処理材
Ｗのスーテイングを防止することもできる。
処理に比較して、処理材のスーテイング、空間部、加熱
室外壁部での煤の付着が大「１］に減少し、かつ、浸炭
性ガスの使用量を軽減できる。しかも、実施例２に示す
ように浸炭処理中、一定量の浸炭性ガスを供給すること
なく、浸炭期の時間の経過につれて段階的に減少させる
ようにして、浸炭に必要な量の浸炭性ガスおよび窒素ガ
スを供給して、より浸炭性ガスと窒素ガスの消費量を軽
減するとともに、炉内における煤の付着は勿論、処理材
Ｗのスーテイングを防止することもできる。
前記実施例では、空間部１２は１つの室からなるが、第
４図１に示すように空間部１２に仕切板３０を設けて、
空間部１２を炉長方向に区画された多数の区画室１２ａ
〜ｅとし、各区画室１２ａ−ｅに窒素ガス供給管２３ａ
〜２３ｅを設けてもよい。
４図１に示すように空間部１２に仕切板３０を設けて、
空間部１２を炉長方向に区画された多数の区画室１２ａ
〜ｅとし、各区画室１２ａ−ｅに窒素ガス供給管２３ａ
〜２３ｅを設けてもよい。
このようにすると、望１ｔ１部１２における窒素ガスの
対流が防止でき、加熱室２内の温度を均一化し、より良
好な浸炭処理を行なうことができる。
対流が防止でき、加熱室２内の温度を均一化し、より良
好な浸炭処理を行なうことができる。
なお、前記実施例では、加熱室２内に供給する浸炭性ガ
スとして生の炭化水素ガス（メタン、プロパン）を使用
したが、浸炭性ガスとして、炭化水素ガスと窒素ガスと
の混合ガスを使用してもよい。
スとして生の炭化水素ガス（メタン、プロパン）を使用
したが、浸炭性ガスとして、炭化水素ガスと窒素ガスと
の混合ガスを使用してもよい。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、加熱室
内にのみ浸炭性ガスを導入し、空間部には窒素ガスのみ
を供給するため、浸炭性ガスの消費量は少なく、かつ空
間部内での煤の付着は勿論のこと、処理材のスーテイン
グを防止することができる。
内にのみ浸炭性ガスを導入し、空間部には窒素ガスのみ
を供給するため、浸炭性ガスの消費量は少なく、かつ空
間部内での煤の付着は勿論のこと、処理材のスーテイン
グを防止することができる。
第１図は従来の真空浸炭炉の断面図、第２図は第１図の
ＩＩ −ＴＩ線断面図で、第３図および＄４肉は本発明
の真空浸炭炉の断面図である。 １・・・加熱炉、２・・・加熱室、６・・・ヒータ、９
（９ａ・〜９ｅ）・・・浸炭性ガス供給管、１２・・・
・空間部、１２ａ〜１２ｅ・・・区画室、２２・・・真
空排気系、２３．２３ａ〜２３ｅ・・・窒素ガス供給管
、３０・・・仕切板。
ＩＩ −ＴＩ線断面図で、第３図および＄４肉は本発明
の真空浸炭炉の断面図である。 １・・・加熱炉、２・・・加熱室、６・・・ヒータ、９
（９ａ・〜９ｅ）・・・浸炭性ガス供給管、１２・・・
・空間部、１２ａ〜１２ｅ・・・区画室、２２・・・真
空排気系、２３．２３ａ〜２３ｅ・・・窒素ガス供給管
、３０・・・仕切板。
Claims (4)
- （１）炉の加熱室内に処理材を収容して減圧下で浸炭処
理するに際し、前記加熱室内に浸炭性ガスを導入すると
ともに、前記炉内壁と加熱室外壁との間で形成される空
間部に窒素ガスを供給することを特徴とする真空浸炭方
法。 - （２）前記浸炭性ガスの導入および窒素ガスの供給が、
浸炭期の時間の経過につれて段階的（こ減少することを
特徴とする特許 記載の真空浸炭方法。 - （３）処理材を収容する加熱室を備える真空浸炭炉にお
いて、前記加熱室に浸炭性ガス供給管と真空排気管とを
連通させるとともに、真空加熱炉内壁と加熱室外壁との
間で形成される空間部《と窒素ガス供給管を連通したこ
とを特徴とする真空浸炭炉。 - （４）前記空間部を仕切板により複数の区画室とし、各
区画室に各々窒素ガス供給管を連通させたことを特徴と
する前記特許請求の範囲第３項に記載の真空浸炭炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8983283A JPS59215477A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 真空浸炭方法および真空浸炭炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8983283A JPS59215477A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 真空浸炭方法および真空浸炭炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215477A true JPS59215477A (ja) | 1984-12-05 |
| JPS624464B2 JPS624464B2 (ja) | 1987-01-30 |
Family
ID=13981732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8983283A Granted JPS59215477A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 真空浸炭方法および真空浸炭炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59215477A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62120198U (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-30 | ||
| US6846366B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-01-25 | Oriental Engineering Co., Ltd. | Carburizing method and carburizing apparatus |
| JP2007127350A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Nachi Fujikoshi Corp | 小形真空浸炭炉 |
| JP2016108584A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社不二越 | 真空熱処理方法 |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8983283A patent/JPS59215477A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62120198U (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-30 | ||
| US6846366B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-01-25 | Oriental Engineering Co., Ltd. | Carburizing method and carburizing apparatus |
| JP2007127350A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Nachi Fujikoshi Corp | 小形真空浸炭炉 |
| JP2016108584A (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社不二越 | 真空熱処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS624464B2 (ja) | 1987-01-30 |
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