JPS6130659A - 窒素ベ−スガス浸炭法 - Google Patents
窒素ベ−スガス浸炭法Info
- Publication number
- JPS6130659A JPS6130659A JP15090284A JP15090284A JPS6130659A JP S6130659 A JPS6130659 A JP S6130659A JP 15090284 A JP15090284 A JP 15090284A JP 15090284 A JP15090284 A JP 15090284A JP S6130659 A JPS6130659 A JP S6130659A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- furnace
- nitrogen
- temperature
- atmosphere
- Prior art date
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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
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】
〔産業上の利用分野〕
キャリアガスあるいはパージガスとして窒素ガスを用い
、適当な浸炭性ガスを浸炭炉内で発生させ、炭化水素な
どの浸炭剤、ガス変成に必要な燃料の節約及び変成炉を
不要とする窒素ベースガス浸炭法に関する。
、適当な浸炭性ガスを浸炭炉内で発生させ、炭化水素な
どの浸炭剤、ガス変成に必要な燃料の節約及び変成炉を
不要とする窒素ベースガス浸炭法に関する。
従来、窒素ベースガス浸炭法として米国ＡＩＲ（！Ｏイ
ンコーホレーテッドで開発された方法あるいは窒素−メ
タノール法等が提供されている。
ンコーホレーテッドで開発された方法あるいは窒素−メ
タノール法等が提供されている。
前者は窒素ガスをキャリアガスとして使用するのではな
く、むしろベスチブルパージガスとして用い、浸炭炉内
には炭化水素ガスと酸化性ガスとしてのＨｘＤあるいは
空気を送入し、炉内で吸熱型雰囲気類似ガスを発生させ
る方法ｆあり、後者は高純度窒素と裔栖皐娶１漬高純度
メタノールを使用し、メタノールが炉内で分解し、窒素
ガスで稀釈することによりＣｊ０２２０ 啄、Ｈｕ４０
％の吸熱型雰囲気ガスとほぼ同組成の雰囲気ガスとし、
このガスに炭化水素ガスをエンリッチする方法マある（
雑誌、熱処理２１巻２号、昭和５６年４月、 Ｊ’ １
０２ページ以下）。
く、むしろベスチブルパージガスとして用い、浸炭炉内
には炭化水素ガスと酸化性ガスとしてのＨｘＤあるいは
空気を送入し、炉内で吸熱型雰囲気類似ガスを発生させ
る方法ｆあり、後者は高純度窒素と裔栖皐娶１漬高純度
メタノールを使用し、メタノールが炉内で分解し、窒素
ガスで稀釈することによりＣｊ０２２０ 啄、Ｈｕ４０
％の吸熱型雰囲気ガスとほぼ同組成の雰囲気ガスとし、
このガスに炭化水素ガスをエンリッチする方法マある（
雑誌、熱処理２１巻２号、昭和５６年４月、 Ｊ’ １
０２ページ以下）。
その他、窒素ガスとエンリッチガス、窒素ガスと吸熱型
雰囲気ガス及びエンリッチガスを使用する方法等が考え
られる。
雰囲気ガス及びエンリッチガスを使用する方法等が考え
られる。
上記−ずれの方法も予め変成炉で変成した吸熱型雰囲気
ガスを使用する場合と同様に、炉内での水性ガス反応を
平衝させて浸炭を行うものである。
ガスを使用する場合と同様に、炉内での水性ガス反応を
平衝させて浸炭を行うものである。
上記のごとき方法においては窒素ガスがベースであるた
め、窒素ガスによりＣＯ、Ｈｘ等がうすめられ、吸熱型
雰囲気ガスによる浸炭の場合よりも雰囲気中における（
！Ｏ、Ｈ２等の比率（係）が少くなり、浸炭むらが発生
するおそれがあり、所定量のＣｏ 、 ＨＪをｍ持する
ため、メタノール、その他のガスを添加する必要があっ
た。
め、窒素ガスによりＣＯ、Ｈｘ等がうすめられ、吸熱型
雰囲気ガスによる浸炭の場合よりも雰囲気中における（
！Ｏ、Ｈ２等の比率（係）が少くなり、浸炭むらが発生
するおそれがあり、所定量のＣｏ 、 ＨＪをｍ持する
ため、メタノール、その他のガスを添加する必要があっ
た。
さらに、上記のごとき方法も吸熱型雰囲気ガスの場合と
同様に１時間１０−同程度、炉内雰囲気を置換えている
ため炉内滞留時間が６分〜１０分と短く、予め外部で平
衝状態となった吸熱型雰囲気ガスを流入する場合は別と
して、窒素ガスとエンリッチのみでは反応時間が不足し
、平衝に達しないものであった。
同様に１時間１０−同程度、炉内雰囲気を置換えている
ため炉内滞留時間が６分〜１０分と短く、予め外部で平
衝状態となった吸熱型雰囲気ガスを流入する場合は別と
して、窒素ガスとエンリッチのみでは反応時間が不足し
、平衝に達しないものであった。
本発明は窒素ガスとエンリッチガスのみによりガス浸炭
を行おうとするものであり、所定のＣｏ 、 Ｈｘ量を
維持するため従来のごとく、メタノール、その他のガス
を添加する必要がないことを特徴とする。
を行おうとするものであり、所定のＣｏ 、 Ｈｘ量を
維持するため従来のごとく、メタノール、その他のガス
を添加する必要がないことを特徴とする。
そのため、本発明ではエンリッチガスの反応時間を十分
にとる。すなわち、窒素ガスの置換回数が１時間１回程
度に減らされ、所定量のエンリッチガスが添加される。
にとる。すなわち、窒素ガスの置換回数が１時間１回程
度に減らされ、所定量のエンリッチガスが添加される。
しかしながら、従来のごとく、連続的に大量のガスを供
給する場合と異り、新にワーク装入時の空気の侵入問題
とワーク装入時の温度降下によるエンリッチガスの反応
停止問題が生ずる。
給する場合と異り、新にワーク装入時の空気の侵入問題
とワーク装入時の温度降下によるエンリッチガスの反応
停止問題が生ずる。
それらはバッチ型炉において著しいものである。
本発明は上記二つの問題点をさらに解決したものである
。
。
すなわち、本発明では予めＣＯを含んだ吸熱型雰囲気ガ
スあるいは約３００℃で分解してＣＯを発生するメタノ
ール等を使用しないため、ワーク装入時に炉内温度がエ
ンリッチガスの分解温度（約７００℃）以下となると、
ＣＯが生成−３＋ されずワークが酸化される可能性がある。
スあるいは約３００℃で分解してＣＯを発生するメタノ
ール等を使用しないため、ワーク装入時に炉内温度がエ
ンリッチガスの分解温度（約７００℃）以下となると、
ＣＯが生成−３＋ されずワークが酸化される可能性がある。
そこで、本発明ではワーク装入時におかて、炉内の多く
の部分が７３０℃以上となるように炉温を制御し、浸入
空気を添加エンリッチと反応させ、ＣＯを生成させるも
のｆある。
の部分が７３０℃以上となるように炉温を制御し、浸入
空気を添加エンリッチと反応させ、ＣＯを生成させるも
のｆある。
本発明は窒素ガスとエンリッチガスによるガス浸炭法で
あり、窒素ガスの炉内置換回数を１時間１回程度とし、
所定量のエンリッチガスを添加するとともに、ワーク装
入時においても炉内の多くの部分が７３０℃以上となる
ように炉温を制御し、侵入空気を添加エンリッチガスと
反応させ、炉内雰囲気の水性ガス反応を平衝させること
を特徴とするものである。
あり、窒素ガスの炉内置換回数を１時間１回程度とし、
所定量のエンリッチガスを添加するとともに、ワーク装
入時においても炉内の多くの部分が７３０℃以上となる
ように炉温を制御し、侵入空気を添加エンリッチガスと
反応させ、炉内雰囲気の水性ガス反応を平衝させること
を特徴とするものである。
本発明では窒素ガスの置換回数が１時間１回程度とされ
るため、エンリッチガスのみで所定量のＣｏ 、 Ｈ２
を維持することが〒き゛る。
るため、エンリッチガスのみで所定量のＣｏ 、 Ｈ２
を維持することが〒き゛る。
さらに、ワーク装入時においても炉内の多くの部分が７
３０℃以上となるように炉温か制御されるため、侵入空
気を添加エンリッチガスと反応させ、炉内雰囲気の水性
ガス反応を平衝させることができるものである。
３０℃以上となるように炉温か制御されるため、侵入空
気を添加エンリッチガスと反応させ、炉内雰囲気の水性
ガス反応を平衝させることができるものである。
本発明ではキャリアガスとしての窒素ガスの炉内置換回
数が１時間１回程度とされ、所定量のエンリッチガスが
供給される。
数が１時間１回程度とされ、所定量のエンリッチガスが
供給される。
その−例をキャリアガスとして吸熱型雰囲気ガスを使用
する方法と同一条件で比較したガス成分の比較は下記り
通りである。
する方法と同一条件で比較したガス成分の比較は下記り
通りである。
（条 件） 温度９３０℃ ＣＰ １．
１係上記結果によればエンリッチガスは３分の１でよく
、さらにＯＨ＋の量が吸熱型雰囲気ベースの場合に比べ
て約半分となっている。このことば平衝状態が完全であ
ることを示している。
１係上記結果によればエンリッチガスは３分の１でよく
、さらにＯＨ＋の量が吸熱型雰囲気ベースの場合に比べ
て約半分となっている。このことば平衝状態が完全であ
ることを示している。
つぎに、本発明ではワーク装入時においても炉内の多く
の部分が７３０℃以上となるように炉温が制御される。
の部分が７３０℃以上となるように炉温が制御される。
該炉温の制御は簡便な方法として攪拌ファンを停止させ
るだけで可能である。
るだけで可能である。
すなわち、牙１図示のごとく、炉内に常温のワーク（１
）を装入した場合、炉天井（２）、炉床部（３）の温度
が低下させられ、その状態で攪拌ファン（４）を回転さ
せていると、炉内全体が７３０℃以下となる可能性があ
るが、攪拌ファン（４）を停止させると、ヒーター（５
）の外側と炉壁（６）部は赤熱状態が維持され、７３０
℃以下となることがないものである。
）を装入した場合、炉天井（２）、炉床部（３）の温度
が低下させられ、その状態で攪拌ファン（４）を回転さ
せていると、炉内全体が７３０℃以下となる可能性があ
るが、攪拌ファン（４）を停止させると、ヒーター（５
）の外側と炉壁（６）部は赤熱状態が維持され、７３０
℃以下となることがないものである。
なお、上＝ａ ７ ａ ｏ℃以上とは、添加エンリッチ
を熱分解させるとともに、該エンリッチの熱分解に伴う
Ｃと侵入空気の０とを反応させ、ｃ、Ｃｙを生成させる
ための温度である。
を熱分解させるとともに、該エンリッチの熱分解に伴う
Ｃと侵入空気の０とを反応させ、ｃ、Ｃｙを生成させる
ための温度である。
すなわち、自由エネルギー変化の温度依存性（△Ｇ）を
示す牙２図示のごとく、侵入空気は７３０℃以下では炉
材であるレンガの’Ｈｅ分と反応しＦｅＯとして炉内に
蓄えられるが、７３０℃以上に保持すればＣ＋０→ＣＯ
の反応により還元性のＣＯが生成され、雰囲気を急速に
回復させることがｆきるものである。
示す牙２図示のごとく、侵入空気は７３０℃以下では炉
材であるレンガの’Ｈｅ分と反応しＦｅＯとして炉内に
蓄えられるが、７３０℃以上に保持すればＣ＋０→ＣＯ
の反応により還元性のＣＯが生成され、雰囲気を急速に
回復させることがｆきるものである。
なお、上記本発明の方法すでに述べたごとく、特にパッ
チ型炉において有効であるが、連続炉においてもワーク
装入部のヒーターを高める等して、７３０℃以下となら
ないように制御され ′る。
チ型炉において有効であるが、連続炉においてもワーク
装入部のヒーターを高める等して、７３０℃以下となら
ないように制御され ′る。
本発明によれば、窒素ガスと炭化水素系のエンリッチガ
スにより窒素ベースのガス浸炭を行うことができ、その
場合にあって所定ＣＯ、Ｈｓ量を維持するため、従来の
ごとく、メタノール、その他のガスを添加する必要がな
く、窒素ガス量も節約でき、経済的である。
スにより窒素ベースのガス浸炭を行うことができ、その
場合にあって所定ＣＯ、Ｈｓ量を維持するため、従来の
ごとく、メタノール、その他のガスを添加する必要がな
く、窒素ガス量も節約でき、経済的である。
さらに、ワーク装入時の空気の侵入問題とワーク装入時
の温度降下によりエンリッチガスの反応が停止されるこ
ともなく侵入空気と反応させて炉内雰囲気の水性ガス反
応を平衝させることがｆきるものである。
の温度降下によりエンリッチガスの反応が停止されるこ
ともなく侵入空気と反応させて炉内雰囲気の水性ガス反
応を平衝させることがｆきるものである。
牙１図はガス浸炭炉の要部断面図、牙２図＆ま自由エネ
ルギー変化の温度依存性を示す線図である。 （１）・・・ワーク、（２）・・・炉天井部、（３）・
・・炉床部、（４）・・・攪拌用ファン、（５）・・・
ヒーター、（６）・・・炉壁。
ルギー変化の温度依存性を示す線図である。 （１）・・・ワーク、（２）・・・炉天井部、（３）・
・・炉床部、（４）・・・攪拌用ファン、（５）・・・
ヒーター、（６）・・・炉壁。
Claims (1)
- 窒素ガスの炉内置換回数を１時間１回程度とし、所定量
のエンリツチガスを添加するとともに、ワーク装入時に
おいても炉内の多くの部分が７３０℃以上となるように
炉温を制御し、浸入空気を添加エンリツチガスと反応さ
せ、炉内雰囲気の水性ガス反応を平衝させることを特徴
とする窒素ベースガス浸炭法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15090284A JPS6130659A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 窒素ベ−スガス浸炭法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15090284A JPS6130659A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 窒素ベ−スガス浸炭法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130659A true JPS6130659A (ja) | 1986-02-12 |
Family
ID=15506879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15090284A Pending JPS6130659A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 窒素ベ−スガス浸炭法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130659A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147867A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-05 | Isuzu Motors Ltd | 加熱炉の雰囲気ガス制御法 |
| JPS6240359A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-21 | ル・エ−ル・リクイツド・ソシエテ・アノニム・プ−ル・ル・エチユド・エ・ル・エクスプルワテシヨン・デ・プロセデ・ジエオルジエ・クロ−ド | 急速滲炭方法 |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP15090284A patent/JPS6130659A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147867A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-05 | Isuzu Motors Ltd | 加熱炉の雰囲気ガス制御法 |
| JPS6240359A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-21 | ル・エ−ル・リクイツド・ソシエテ・アノニム・プ−ル・ル・エチユド・エ・ル・エクスプルワテシヨン・デ・プロセデ・ジエオルジエ・クロ−ド | 急速滲炭方法 |
| JPS6356304B2 (ja) * | 1985-08-14 | 1988-11-08 | Reeru Rikuitsudo Sa Puuru Rechuudo E Rekusupurowatashion De Purosede Jioruju Kuroodo |
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