JPS60197864A - 流動層による熱処理方法 - Google Patents
流動層による熱処理方法Info
- Publication number
- JPS60197864A JPS60197864A JP5343584A JP5343584A JPS60197864A JP S60197864 A JPS60197864 A JP S60197864A JP 5343584 A JP5343584 A JP 5343584A JP 5343584 A JP5343584 A JP 5343584A JP S60197864 A JPS60197864 A JP S60197864A
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- JP
- Japan
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- carburizing
- temp
- furnace
- temperature
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- Pending
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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)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
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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】
産業上の４・ｕ用分野
本発明は、バッチ型の流動層を用いて浸炭を行う熱処理
方法に関するものである。
方法に関するものである。
従来技術
従来は第１図に示す処理方法により流動層を用いた浸炭
を行っていた。すなわち、浸炭処理は処理品の加熱→浸
炭→拡散の三工程によって行っていた。炉温は処理中一
定に保つように制御され、浸炭期のカーボンポテンシャ
ルは拡散期よりも高目に設定し、各工程内で紘カーボン
ポテンシャルは一定になるように制御されていたし、処
理品の加熱時には流動化ガスは最小流動化速度Ｕ４の２
〜６倍の速度で流し、できるだけ早く昇温を行う。
を行っていた。すなわち、浸炭処理は処理品の加熱→浸
炭→拡散の三工程によって行っていた。炉温は処理中一
定に保つように制御され、浸炭期のカーボンポテンシャ
ルは拡散期よりも高目に設定し、各工程内で紘カーボン
ポテンシャルは一定になるように制御されていたし、処
理品の加熱時には流動化ガスは最小流動化速度Ｕ４の２
〜６倍の速度で流し、できるだけ早く昇温を行う。
処理品が浸炭温度に達した後は間欠的に流動を行い処理
品の温度、炉内のカーボンポテンシャルが設定値を維持
するようにしていた。
品の温度、炉内のカーボンポテンシャルが設定値を維持
するようにしていた。
浸炭処理は金属の熱処理中では比較的時間を必要とする
処理であり、ライン化が困難である。
処理であり、ライン化が困難である。
このため、処理時間をできるだけ短かくすることにより
、処理のリードタイムを短縮する必要がある。
、処理のリードタイムを短縮する必要がある。
流動層は急速加熱が可能、炉内算囲気（カーボンポテン
シャル）を急激に変更できるなどの特徴があるが、従来
の方法ではこの特徴を十分に生かしておらず、さらに急
激な処理、省エネルギーを図ることができなかった。
シャル）を急激に変更できるなどの特徴があるが、従来
の方法ではこの特徴を十分に生かしておらず、さらに急
激な処理、省エネルギーを図ることができなかった。
発明の目的
本発明の目的は、全処理時間を従来法に比べて大巾に短
縮できると共に浸炭処理に使用する窒素ガス量も従来法
に比べて大巾に減少できて省エネルギー化が可能になる
流動層による熱処理方法を提供することにある。
縮できると共に浸炭処理に使用する窒素ガス量も従来法
に比べて大巾に減少できて省エネルギー化が可能になる
流動層による熱処理方法を提供することにある。
発明の植成
本発明は、加熱工程、徐加熱浸炭工程、恒温浸炭工程、
脱炭工程、ノーキング工程をこの順序に経て処理品を浸
炭処理するようにし、加熱工程時に炉温を上昇させて急
速昇温を達成し、徐加熱浸炭工程で炉温を所定の浸炭温
度に下降するようにしたものである。
脱炭工程、ノーキング工程をこの順序に経て処理品を浸
炭処理するようにし、加熱工程時に炉温を上昇させて急
速昇温を達成し、徐加熱浸炭工程で炉温を所定の浸炭温
度に下降するようにしたものである。
実施例
以下、本発明の実施例を第２゛図以下を参照して説明す
る。
る。
１は流動層炉であり、２は炉蓋である。流動層炉１内に
は流動層３が設けである。４はヒーターであり、ヒータ
ー４は電熱あるいはバーナ加熱が用いられる。５はガス
分散板である。
は流動層３が設けである。４はヒーターであり、ヒータ
ー４は電熱あるいはバーナ加熱が用いられる。５はガス
分散板である。
ファン１３の出口側は流動化ガス供給管６を介して流動
層炉１の底部に接続しである。流動化ガス供給管６の合
流部１４には炭化水素ガス供給部７、アルコール蒸気発
生器８、窒素ガス供給部９がそれぞれ接続管１０．Ｉ
＋ 、１２を介して接続してあり、接続管１０．ＩＩ、
＋２には流動制御弁１５，１６．１７が設けである。
層炉１の底部に接続しである。流動化ガス供給管６の合
流部１４には炭化水素ガス供給部７、アルコール蒸気発
生器８、窒素ガス供給部９がそれぞれ接続管１０．Ｉ
＋ 、１２を介して接続してあり、接続管１０．ＩＩ、
＋２には流動制御弁１５，１６．１７が設けである。
１８はカーボンポテンシャル調査器、１９は温度調節器
であり、カーボンポテンシャル調査器１８はカーボンポ
テンシャルをＯ麿センサー２゜により測定するものであ
シ、温度調節器１９は炉温を熱電対２１で測定するもの
である。
であり、カーボンポテンシャル調査器１８はカーボンポ
テンシャルをＯ麿センサー２゜により測定するものであ
シ、温度調節器１９は炉温を熱電対２１で測定するもの
である。
２２は制御装置であり、制御装置２２はカーボンポテン
シャル調査器１８、温度調節器１９のそれぞれの測定値
を入力として各流量制御弁＋５．１６．１７を制御する
ものである。
シャル調査器１８、温度調節器１９のそれぞれの測定値
を入力として各流量制御弁＋５．１６．１７を制御する
ものである。
また、流動層炉１からの排ガスはサイクロン２３を通り
炉外に排出されるものである。
炉外に排出されるものである。
上記した熱処理装置においてカーボンポテンシャルの制
御は炭化水素ガスとアルコール蒸気を窒素ガス中に混入
させ、これを流動化ガスとして用いることにより行う。
御は炭化水素ガスとアルコール蒸気を窒素ガス中に混入
させ、これを流動化ガスとして用いることにより行う。
熱処理方法につき説明する。
本発明に係る熱処理方法は（１）加熱工程→（２）徐加
熱浸炭工程→（３）恒温浸炭工程→（４）脱炭工程→（
５）ソーキング（ならし）工程を経て処理品の熱処理を
行う。
熱浸炭工程→（３）恒温浸炭工程→（４）脱炭工程→（
５）ソーキング（ならし）工程を経て処理品の熱処理を
行う。
（１ン加熱工程
処理品の加熱時間短縮のため、浸炭温度より１０〜３０
°Ｃ高目に炉温を上げる。処理品温度が浸炭温度に達す
るまで連続的に流動を行う。
°Ｃ高目に炉温を上げる。処理品温度が浸炭温度に達す
るまで連続的に流動を行う。
（２）徐加熱浸炭工程
処理品の温度が浸炭温度に達した後は連続的に流動を行
うことをやめ、間欠的な６Ｗ動を行うようにする。
うことをやめ、間欠的な６Ｗ動を行うようにする。
またこの工程では炉温を制御し炉温か工程の終了時に浸
炭温度と等しくなるような制御を行う。
炭温度と等しくなるような制御を行う。
間欠的に流動を行う目的は処理品各部、品物間の温式を
一定にするためと、処理品各部、品物間の周辺部のカー
ボンポテンシャルを一定にするためである。
一定にするためと、処理品各部、品物間の周辺部のカー
ボンポテンシャルを一定にするためである。
流動の間隔は３０秒〜５分毎に行い、温度、カーボンポ
テンシャルが設定値と等しくなるまで流動を行う。
テンシャルが設定値と等しくなるまで流動を行う。
（３）恒温浸炭工程
（２）の処理を炉温を浸炭温度と等しくカーボンポテン
シャルが一定値となるように行う。
シャルが一定値となるように行う。
（４）脱炭工程
浸炭により、表面炭素濃度を低下させ析出した炭化物を
除去する目的で行う。
除去する目的で行う。
カーボンポテンシャルを０．３〜０．６ ％ Ｃへ急激
に低下させるためこの工程の始めに流動化を短時間行う
。
に低下させるためこの工程の始めに流動化を短時間行う
。
（５）ソーキング工程
処理品の表面炭素濃度を帆８〜１．０ ％にするためカ
ーボンポテンシャルを０．９ ％ Ｋｎ化させる。流動
化は（４）と同様にする。
ーボンポテンシャルを０．９ ％ Ｋｎ化させる。流動
化は（４）と同様にする。
実施例
処理品として、軸径が９０φで材質ＳＣＭ４２０よシな
るピニオンギヤを用い、従来法および上記した本発明の
熱処理方法で浸炭を行った。
るピニオンギヤを用い、従来法および上記した本発明の
熱処理方法で浸炭を行った。
第１図およびＫｃ３図に示すように全処理時間は従来法
の５時間３５分に対して本発明方法は４時１！１３５分
と＋８チ処理時間が短縮できた。
の５時間３５分に対して本発明方法は４時１！１３５分
と＋８チ処理時間が短縮できた。
これら処理品の炭素濃度分布を第４図に示す。
炭素濃度０．４チの点で浸炭深さを比較すると従来法イ
、本発明方法口による処理品ともに１．５ｍｍである。
、本発明方法口による処理品ともに１．５ｍｍである。
また浸炭処理に使用した窒素ガス量は従来法では２７１
ｎｓであったのに対し本発明方法では２３ｍ３と１５チ
減少でき省資源である。
ｎｓであったのに対し本発明方法では２３ｍ３と１５チ
減少でき省資源である。
発明の効呆
本発明は上記のようになり、加熱工程時に炉温を上昇さ
せて急速昇温を達成し、また浸炭初期ｅこ炉温′ｆ、所
冗の浸炭温度に下陣させ、浸炭工程の後に脱炭工程を設
けて処理品の表面の過剰な炭素を急速に減少させること
ができる。このためリコ、全処理時間を従来法に比べて
大巾に短縮できると共ＩＣ浸炭処理に使用する窒素ガス
量も従来法に比べて大巾に減少できて省エネルギー化が
可能になる。
せて急速昇温を達成し、また浸炭初期ｅこ炉温′ｆ、所
冗の浸炭温度に下陣させ、浸炭工程の後に脱炭工程を設
けて処理品の表面の過剰な炭素を急速に減少させること
ができる。このためリコ、全処理時間を従来法に比べて
大巾に短縮できると共ＩＣ浸炭処理に使用する窒素ガス
量も従来法に比べて大巾に減少できて省エネルギー化が
可能になる。
第１図は従来の流動層による熱処理方法の説７明図、第
２図は本発明の流動層による熱処理方法に用いる熱処理
装置の構成説明図、第３図は本発明の流動層による熱処
理方法の説明図、第４図は処理品の炭素濃度分布図であ
る。 出願人 株式会社小松製作所 代理人 弁理上米 原 正 章 弁理士浜 本 忠
２図は本発明の流動層による熱処理方法に用いる熱処理
装置の構成説明図、第３図は本発明の流動層による熱処
理方法の説明図、第４図は処理品の炭素濃度分布図であ
る。 出願人 株式会社小松製作所 代理人 弁理上米 原 正 章 弁理士浜 本 忠
Claims (1)
- 加熱工程、徐加熱浸炭工程、恒温浸炭工程、脱炭工程、
ソーキング工程をこの順序に経て処理品を浸炭処理する
ようにし、加熱工程時に炉温を上昇させて急速昇温を達
成し、徐加熱浸炭工程で炉温を所定の浸炭温度に下降す
るようにしたことを特徴とする流動層による熱処理方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343584A JPS60197864A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 流動層による熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343584A JPS60197864A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 流動層による熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197864A true JPS60197864A (ja) | 1985-10-07 |
Family
ID=12942763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5343584A Pending JPS60197864A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 流動層による熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60197864A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01176065A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | Tokyo Netsushiyori Kogyo Kk | ガス浸炭熱処理方法 |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP5343584A patent/JPS60197864A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01176065A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | Tokyo Netsushiyori Kogyo Kk | ガス浸炭熱処理方法 |
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