JPS6159394B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6159394B2 JPS6159394B2 JP54027471A JP2747179A JPS6159394B2 JP S6159394 B2 JPS6159394 B2 JP S6159394B2 JP 54027471 A JP54027471 A JP 54027471A JP 2747179 A JP2747179 A JP 2747179A JP S6159394 B2 JPS6159394 B2 JP S6159394B2
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- JP
- Japan
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- nitriding
- state
- jig
- nitrided
- nitriding process
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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
- C23C8/36—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 using ionised gases, e.g. ionitriding
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、機械の構造部品にイオン窒化処理を
施す場合において、エツジ部で窒化層が特に厚く
なることなどによる寸法精度の劣化を防止するイ
オン窒化処理方法に関する。
施す場合において、エツジ部で窒化層が特に厚く
なることなどによる寸法精度の劣化を防止するイ
オン窒化処理方法に関する。
高圧ポンプなど一般機械の構造部品のなかに
は、貫通孔を有する板状のものが多く、耐摩耗
性、耐焼付性などを要求され、窒化を必要とする
個所は外周および貫通孔の中のみで、他の部分は
特に窒化するにおよばないという場合が多い。こ
れらの構造部品に通常のイオン窒化処理を施した
場合、第６図Ａに示すような窒化層ｆが得られる
と理想的であるが、第６図Ｂに示すように窒化層
ａは構造部品ｂの窒化必要面ｃと窒化不要面ｄの
両方に形成されるだけでなく、エツジ部ｅにおい
て他の部分より厚く形成されるため、該構造部品
の寸法精度が著しく劣化するという欠点があつ
た。
は、貫通孔を有する板状のものが多く、耐摩耗
性、耐焼付性などを要求され、窒化を必要とする
個所は外周および貫通孔の中のみで、他の部分は
特に窒化するにおよばないという場合が多い。こ
れらの構造部品に通常のイオン窒化処理を施した
場合、第６図Ａに示すような窒化層ｆが得られる
と理想的であるが、第６図Ｂに示すように窒化層
ａは構造部品ｂの窒化必要面ｃと窒化不要面ｄの
両方に形成されるだけでなく、エツジ部ｅにおい
て他の部分より厚く形成されるため、該構造部品
の寸法精度が著しく劣化するという欠点があつ
た。
従来、このような欠点に対して構造部品の窒化
不要面に対し、窒化処理前に予めニツケルメツキ
や溶融スズメツキを施すか、もしくは予め窒化処
理による寸法誤差を見積つて構造部品を加工して
おく方法などが採用されている。しかしながら、
いずれの方法においても相当の手間を要し、特に
後者の場合は必ずしも予期する寸法精度が得られ
ないものであつた。また、簡便に窒化防止をなす
方法として、窒化不要面に該窒化不要面と同面積
をもつ治具を当接して窒化防止をなす方法も考え
られるが、採用できない。即ち、窒化処理時の加
熱による熱変形で両者に微小間隙を生じ、この間
隙によつて窒化不要面の一部または全部が窒化さ
れる場合があるからである。
不要面に対し、窒化処理前に予めニツケルメツキ
や溶融スズメツキを施すか、もしくは予め窒化処
理による寸法誤差を見積つて構造部品を加工して
おく方法などが採用されている。しかしながら、
いずれの方法においても相当の手間を要し、特に
後者の場合は必ずしも予期する寸法精度が得られ
ないものであつた。また、簡便に窒化防止をなす
方法として、窒化不要面に該窒化不要面と同面積
をもつ治具を当接して窒化防止をなす方法も考え
られるが、採用できない。即ち、窒化処理時の加
熱による熱変形で両者に微小間隙を生じ、この間
隙によつて窒化不要面の一部または全部が窒化さ
れる場合があるからである。
本発明はかかる点に鑑み、イオン窒化処理にお
いては構造部品の窒化面が凹部を有する場合、該
凹部（特に凹部の屈曲箇所）にはグロー放電が生
起し難くなるため他に比べて窒化層が薄くなると
いう知見に基づき、構造部品の窒化不要面に窒化
防止用の治具を密着せしめ、該治具を窒化不要面
と窒化必要面とがなすエツジ部よりも外側へ鍔状
に突出せしめた状態で窒化処理を施すようにした
イオン窒化処理方法を提供するものである。因
に、窒化必要面が貫通孔であるときは、窒化防止
〓〓〓〓〓
用の治具を窒化不要面から貫通孔の中心側へ鍔状
に突出せしめることになる。
いては構造部品の窒化面が凹部を有する場合、該
凹部（特に凹部の屈曲箇所）にはグロー放電が生
起し難くなるため他に比べて窒化層が薄くなると
いう知見に基づき、構造部品の窒化不要面に窒化
防止用の治具を密着せしめ、該治具を窒化不要面
と窒化必要面とがなすエツジ部よりも外側へ鍔状
に突出せしめた状態で窒化処理を施すようにした
イオン窒化処理方法を提供するものである。因
に、窒化必要面が貫通孔であるときは、窒化防止
〓〓〓〓〓
用の治具を窒化不要面から貫通孔の中心側へ鍔状
に突出せしめることになる。
従つて、上記イオン窒化処理方法の場合、窒化
不要面と窒化必要面とのなすエツジ部は窒化防止
用の治具によつて見掛上の凹部となり、グロー放
電が生起し難くなる。つまり、上記エツジ部への
グロー放電の集中と異常昇温が抑えられる。これ
により、熱変形によつて上記治具と構造部品とに
間隙を生じた場合でもエツジ部の過剰窒化ないし
は窒化不要面の窒化は確実に防止され、予期する
寸法精度が得られる。
不要面と窒化必要面とのなすエツジ部は窒化防止
用の治具によつて見掛上の凹部となり、グロー放
電が生起し難くなる。つまり、上記エツジ部への
グロー放電の集中と異常昇温が抑えられる。これ
により、熱変形によつて上記治具と構造部品とに
間隙を生じた場合でもエツジ部の過剰窒化ないし
は窒化不要面の窒化は確実に防止され、予期する
寸法精度が得られる。
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第１図に示すように、窒化防止用の治具１ａ
は、構造部品（鋳鉄Fc25製の特殊シリンダ）２
ａの窒化不要面３ａ，３ａより大径の円盤状をな
し、構造部品２ａの貫通孔４ａに対応して中央に
該貫通孔より小径の開孔５が穿設され、該構造部
品をサンドイツチ状に挾持してボルト６およびナ
ツト７によつて押圧固定し、これを陰極支持台８
の上にスペーサ９を介して載置し、窒化性ガス雰
囲気中にてグロー放電を生起せしめて窒化処理を
施す。
は、構造部品（鋳鉄Fc25製の特殊シリンダ）２
ａの窒化不要面３ａ，３ａより大径の円盤状をな
し、構造部品２ａの貫通孔４ａに対応して中央に
該貫通孔より小径の開孔５が穿設され、該構造部
品をサンドイツチ状に挾持してボルト６およびナ
ツト７によつて押圧固定し、これを陰極支持台８
の上にスペーサ９を介して載置し、窒化性ガス雰
囲気中にてグロー放電を生起せしめて窒化処理を
施す。
治具１ａは、その端部を窒化不要面３ａの外周
より外側へ、貫通孔４ａに対しては窒化不要面３
ａの内周より貫通孔４ａの中心側へ向けて１mm以
上突出せしめるのが好ましい。このようになすこ
とによつて窒化不要面４ａの周縁のエツジ部を見
掛上の凹部となすことができる。また、治具１ａ
の開孔５はグロー放電を十分に通過せしめるため
直径３mm以上とするのが好ましい。
より外側へ、貫通孔４ａに対しては窒化不要面３
ａの内周より貫通孔４ａの中心側へ向けて１mm以
上突出せしめるのが好ましい。このようになすこ
とによつて窒化不要面４ａの周縁のエツジ部を見
掛上の凹部となすことができる。また、治具１ａ
の開孔５はグロー放電を十分に通過せしめるため
直径３mm以上とするのが好ましい。
第２図および第３図は本発明の他の実施例を示
し、それぞれ、階段状の窒化不要面３ｂを有する
構造部品２ｂ、傾斜した窒化不要面３ｃを有する
構造部品２ｃに対してこれら窒化不要面の外周よ
り外側へ若干突出せしめた治具１ｂ，１ｃを装着
して窒化処理をなすようになされ、他は前記実施
例に準じて窒化処理を行う。
し、それぞれ、階段状の窒化不要面３ｂを有する
構造部品２ｂ、傾斜した窒化不要面３ｃを有する
構造部品２ｃに対してこれら窒化不要面の外周よ
り外側へ若干突出せしめた治具１ｂ，１ｃを装着
して窒化処理をなすようになされ、他は前記実施
例に準じて窒化処理を行う。
なお、本発明は、第４図及び第５図に示す如く
平面瓢箪型の構造部品２ｄに貫通孔４ｂ，４ｂが
設けられているもの、平面台形状の構造部品２ｅ
に貫通孔４ｃ，４ｃ，４ｃが設けられているも
の、その他種々の形状を有する構造部品に適用す
ることができる。
平面瓢箪型の構造部品２ｄに貫通孔４ｂ，４ｂが
設けられているもの、平面台形状の構造部品２ｅ
に貫通孔４ｃ，４ｃ，４ｃが設けられているも
の、その他種々の形状を有する構造部品に適用す
ることができる。
上記実施例においてイオン窒化された特殊シリ
ンダ（鋳鉄Fc25）の貫通孔のエツジ部断面金属
組織を400倍の顕微鏡写真で参考写真Ａに、また
比較のため前記治具を使用せずに特殊シリンダを
単に積み重ねてイオン窒化したものを参考写真Ｂ
に示す。イオン窒化は、N225％、H275％、（体積
％）のガス雰囲気中において500℃で２時間の処
理を施したものである。これより、治具を使用し
ない場合には窒化不要面（写真の左端）に薄い窒
化層が形成されるが、本発明に係る治具を用いた
場合には該窒化不要面の窒化防止が完全になされ
ていることがわかる。
ンダ（鋳鉄Fc25）の貫通孔のエツジ部断面金属
組織を400倍の顕微鏡写真で参考写真Ａに、また
比較のため前記治具を使用せずに特殊シリンダを
単に積み重ねてイオン窒化したものを参考写真Ｂ
に示す。イオン窒化は、N225％、H275％、（体積
％）のガス雰囲気中において500℃で２時間の処
理を施したものである。これより、治具を使用し
ない場合には窒化不要面（写真の左端）に薄い窒
化層が形成されるが、本発明に係る治具を用いた
場合には該窒化不要面の窒化防止が完全になされ
ていることがわかる。
なお、第１図に示す実施例では治具をボルト締
めして熱変形による間隙が生じるのを防止してい
るが、本例の場合には、構造部品と治具とを単に
積層するだけでも十分に窒化防止をなすことがで
きる。
めして熱変形による間隙が生じるのを防止してい
るが、本例の場合には、構造部品と治具とを単に
積層するだけでも十分に窒化防止をなすことがで
きる。
本発明は、以上述べたように窒化不要面の周縁
のエツジ部を見掛上の凹部をなすことによつて窒
化防止をなすため、加熱による熱変形で治具と構
造部品とに間隙を生じた場合でも窒化不要面は窒
化されることがなく、しかも治具は非常に簡便な
ものを使用することができるため窒化防止を簡易
になすことができるなど優れた効果がある。
のエツジ部を見掛上の凹部をなすことによつて窒
化防止をなすため、加熱による熱変形で治具と構
造部品とに間隙を生じた場合でも窒化不要面は窒
化されることがなく、しかも治具は非常に簡便な
ものを使用することができるため窒化防止を簡易
になすことができるなど優れた効果がある。
図面は本発明の実施態様を例示し、第１図は複
数の構造部品にイオン窒化処理を施す場合の中央
断面図、第２図および第３図は他の実施例を示す
中央断面図、第４図および第５図は構造部品の他
の例を示し、それぞれａは平面図、ｂは中央断面
図、第６図はエツジを有する構造部品に窒化層が
形成された状態を示し、Ａは希望される理想的な
窒化層を示す断面図、Ｂは従来方法による窒化層
を示す断面図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……治具、２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ，２ｅ……構造部品、３ａ，３ｂ，３ｃ
……窒化不要面、４ａ，４ｂ，４ｃ……貫通孔、
５……開孔。 〓〓〓〓〓
数の構造部品にイオン窒化処理を施す場合の中央
断面図、第２図および第３図は他の実施例を示す
中央断面図、第４図および第５図は構造部品の他
の例を示し、それぞれａは平面図、ｂは中央断面
図、第６図はエツジを有する構造部品に窒化層が
形成された状態を示し、Ａは希望される理想的な
窒化層を示す断面図、Ｂは従来方法による窒化層
を示す断面図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……治具、２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ，２ｅ……構造部品、３ａ，３ｂ，３ｃ
……窒化不要面、４ａ，４ｂ，４ｃ……貫通孔、
５……開孔。 〓〓〓〓〓
Claims (1)
- １ 窒化性ガス雰囲気中にてグロー放電を生起せ
しめて窒化処理を行なうイオン窒化処理方法にお
いて、構造部品の窒化不要面に窒化防止用の治具
を密着せしめ、該治具を該窒化不要面と窒化必要
面とがなすエツジ部よりも外側へ鍔状に突出せし
めた状態で窒化処理を施すことを特徴とする構造
部品のイオン窒化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2747179A JPS55119166A (en) | 1979-03-08 | 1979-03-08 | Method for ion nitration treatment of structural member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2747179A JPS55119166A (en) | 1979-03-08 | 1979-03-08 | Method for ion nitration treatment of structural member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55119166A JPS55119166A (en) | 1980-09-12 |
| JPS6159394B2 true JPS6159394B2 (ja) | 1986-12-16 |
Family
ID=12222019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2747179A Granted JPS55119166A (en) | 1979-03-08 | 1979-03-08 | Method for ion nitration treatment of structural member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55119166A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3770066B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2006-04-26 | 松下電器産業株式会社 | 圧縮機および圧縮機部品の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5134817A (en) * | 1974-09-20 | 1976-03-24 | Nippon Steel Corp | Denjinantetsupan * tai * yosozai no seizohoho |
-
1979
- 1979-03-08 JP JP2747179A patent/JPS55119166A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5134817A (en) * | 1974-09-20 | 1976-03-24 | Nippon Steel Corp | Denjinantetsupan * tai * yosozai no seizohoho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55119166A (en) | 1980-09-12 |
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