JPS6169957A - 窒化処理における後処理方法 - Google Patents
窒化処理における後処理方法Info
- Publication number
- JPS6169957A JPS6169957A JP18965284A JP18965284A JPS6169957A JP S6169957 A JPS6169957 A JP S6169957A JP 18965284 A JP18965284 A JP 18965284A JP 18965284 A JP18965284 A JP 18965284A JP S6169957 A JPS6169957 A JP S6169957A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- nitriding
- compound layer
- heat treatment
- nitrided
- 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
- C23C8/80—After-treatment
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
本発明は、耐摩耗性向上のために広く用いられている窒
化処理の後処理方法に関するものである。
化処理の後処理方法に関するものである。
従来の技術
窒化処理は、耐摩耗性向上のために広く用いられている
が、この窒化処理によって形成される窒化層は、外側に
化合物層あるいは白層と称せられるＦｅ ２ Ｎ−Ｆｅ
３Ｎ （５相）と、ソノ内側ニ拡散層あるいは黒色層
と称せられるＦｅ４Ｎ（７−相）とから成る。化合物層
と拡散層の中間は両者の混合するε＋γ′相を呈する。
が、この窒化処理によって形成される窒化層は、外側に
化合物層あるいは白層と称せられるＦｅ ２ Ｎ−Ｆｅ
３Ｎ （５相）と、ソノ内側ニ拡散層あるいは黒色層
と称せられるＦｅ４Ｎ（７−相）とから成る。化合物層
と拡散層の中間は両者の混合するε＋γ′相を呈する。
発明が解決しようとする問題点
化合物層は非常に硬いのであるが、脆い性質を有するた
め、とくに内燃機関のピストンリング外表面やシリンダ
内周面に窒化層を設けて使用する場合は、この化合物層
が脱落してアブレツシブ摩耗を誘発するという問題があ
った。そのため、窒化処理後この化合物層を研磨によっ
て除去することが行なわれているが、非常に硬い層を除
去するため困難をきたしていた。
め、とくに内燃機関のピストンリング外表面やシリンダ
内周面に窒化層を設けて使用する場合は、この化合物層
が脱落してアブレツシブ摩耗を誘発するという問題があ
った。そのため、窒化処理後この化合物層を研磨によっ
て除去することが行なわれているが、非常に硬い層を除
去するため困難をきたしていた。
本発明は、この化合物層の除去に代る極めてｍ産的な窒
化処理の後処理方法を提供することを目的とする。
化処理の後処理方法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明の窒化処理における
後処理方法においては、まず鉄系金属に窒化処理を施し
て表面に、外側の化合物層とその内側の拡散層とから成
る窒化層が形成され、窒化処理後、熱処理を施して化合
物層の組織が変化される。
後処理方法においては、まず鉄系金属に窒化処理を施し
て表面に、外側の化合物層とその内側の拡散層とから成
る窒化層が形成され、窒化処理後、熱処理を施して化合
物層の組織が変化される。
この窒化処理後の熱処理は、雰囲気を窒素雰囲気、真空
雰囲気または大気雰囲気とし、熱処理温度を５００℃〜
７００°Ｃとし、熱処理時間を１時間ないし５時間とし
て行なわれる。
雰囲気または大気雰囲気とし、熱処理温度を５００℃〜
７００°Ｃとし、熱処理時間を１時間ないし５時間とし
て行なわれる。
作用
この窒化処理後熱処理によって、化合物層が拡散層に近
い組織に変化し、その内側に拡散層が存在する窒化層が
得られる。この場合、化合物層における窒素濃度が拡散
層の窒素濃度に比較して極めて高いため、熱処理によっ
て化合物層中の窒素が内部に浸透しまたは外部に放出さ
れることによって、組織が変化するものと推察される。
い組織に変化し、その内側に拡散層が存在する窒化層が
得られる。この場合、化合物層における窒素濃度が拡散
層の窒素濃度に比較して極めて高いため、熱処理によっ
て化合物層中の窒素が内部に浸透しまたは外部に放出さ
れることによって、組織が変化するものと推察される。
この組織変化が生じた化合物層は、脆さが減少しかつ硬
度は十分に保たれている。従って、熱処理後表面を微ｍ
研摩することで充分に使用に供することができ、後加工
を容易にすることができる利点を有する。また、組織変
化が生じた化合物層の外表面は微小のポーラス状を呈す
るので、ピストンリングのように保油性が要求される場
合にはそのまま使用することもできる。
度は十分に保たれている。従って、熱処理後表面を微ｍ
研摩することで充分に使用に供することができ、後加工
を容易にすることができる利点を有する。また、組織変
化が生じた化合物層の外表面は微小のポーラス状を呈す
るので、ピストンリングのように保油性が要求される場
合にはそのまま使用することもできる。
実施例
以下に、本発明の窒化処理における後処理方法の望まし
い実施例を図面を参照して説明する。
い実施例を図面を参照して説明する。
Ｇｏ、６０〜０．７０、Ｓｉ Ｏ，３５以下、Ｍｎ ０
．６０−０．８０、Ｐｏ、０３１Ｘ下、Ｓｏ。
．６０−０．８０、Ｐｏ、０３１Ｘ下、Ｓｏ。
０２以下、Ｃｒ １２．５〜１３．５、残Ｆｅのスチー
ル片より試験片を作成し、５７０°Ｃにて５時間ガス窒
化処理を施した。
ル片より試験片を作成し、５７０°Ｃにて５時間ガス窒
化処理を施した。
この時の窒化層１は組織写真の第１図（４％ナイタル液
腐食３００倍）に示す如く、外側の化合物層２、その内
側の拡散層３を有する通常の窒化層である。
腐食３００倍）に示す如く、外側の化合物層２、その内
側の拡散層３を有する通常の窒化層である。
この窒化処理後、窒素（Ｎ２）雰囲気炉にて５７０°Ｃ
１１時間３０分の熱処理を施した時の窒化層１は組織写
真の第２図（４％ナイタル液腐食３００倍）に示す如く
、白い所が黒く変化して、外側の化合物１１２−がその
内側の拡散層３に近い組織に変化し、その内側に拡散層
３を有する。
１１時間３０分の熱処理を施した時の窒化層１は組織写
真の第２図（４％ナイタル液腐食３００倍）に示す如く
、白い所が黒く変化して、外側の化合物１１２−がその
内側の拡散層３に近い組織に変化し、その内側に拡散層
３を有する。
この熱処理によって、化合物層２が変化するのは、化合
物層２に於る窒素濃度は拡散層３の窒素濃度に比較して
極めて高いため熱処理によって化合物層２中の窒素が内
部に浸透し、又外部に放出されることによって、変化す
るものと推論できる。
物層２に於る窒素濃度は拡散層３の窒素濃度に比較して
極めて高いため熱処理によって化合物層２中の窒素が内
部に浸透し、又外部に放出されることによって、変化す
るものと推論できる。
なお、熱処理は炉内のアンモニアガスを窒素ガスに切換
ればよいため、この方法が作業上屋も好ましいが、真空
炉や大気炉でもよい。また熱処理温度は５００°Ｃ〜７
００’ Ｃにすることが望ましく、かつこの熱処理時間
は１時間〜５時間の間で実施することが望ましい。
ればよいため、この方法が作業上屋も好ましいが、真空
炉や大気炉でもよい。また熱処理温度は５００°Ｃ〜７
００’ Ｃにすることが望ましく、かつこの熱処理時間
は１時間〜５時間の間で実施することが望ましい。
このように、窒化処理後熱処理を施して、化合物層２を
変化させた窒化層１の外表面は脆さが減少しかつ硬度は
充分に保たれているため、表面に微量研摩することで使
用に供することができ、もって、後加工を容易にできる
利点を有する。またこの窒化層の外表面はポーラス状を
呈するので、ピストンリングのように保油性が要求され
る場合にはそのまま使用することもできる。したがって
、Ｏｒメッキしないでも使える。
変化させた窒化層１の外表面は脆さが減少しかつ硬度は
充分に保たれているため、表面に微量研摩することで使
用に供することができ、もって、後加工を容易にできる
利点を有する。またこの窒化層の外表面はポーラス状を
呈するので、ピストンリングのように保油性が要求され
る場合にはそのまま使用することもできる。したがって
、Ｏｒメッキしないでも使える。
硬度に関しては、試料として前記実施例で示したものと
同一の成分を有するスチール材を用い、ガス窒化のみを
５時間行なったもの（Ａ）と、同様のスチール材にガス
窒化を４．５時間施しざらに窒素雰囲気による熱処理を
１．５時間、５７０°Ｃにて行なったもの（Ｂ）とを比
較すると、次表の通りである。次表より明きらかな如く
、熱処理を行なった本発明方法によるものの方が硬度が
上昇しており、熱処理を行なっても硬度は維持されるこ
とがわかった。
同一の成分を有するスチール材を用い、ガス窒化のみを
５時間行なったもの（Ａ）と、同様のスチール材にガス
窒化を４．５時間施しざらに窒素雰囲気による熱処理を
１．５時間、５７０°Ｃにて行なったもの（Ｂ）とを比
較すると、次表の通りである。次表より明きらかな如く
、熱処理を行なった本発明方法によるものの方が硬度が
上昇しており、熱処理を行なっても硬度は維持されるこ
とがわかった。
発明の詳細
な説明したように、本発明の窒化処理における後処理方
法によるときは、窒化層の化合物層を熱処理′によって
拡散層に近い状態に変えることができ、脆さを軽減する
と共に硬度を維持することができるという効果が得られ
る。
法によるときは、窒化層の化合物層を熱処理′によって
拡散層に近い状態に変えることができ、脆さを軽減する
と共に硬度を維持することができるという効果が得られ
る。
該方法は熱処理方法によるものであるから、従来のよう
な研磨法に比べて量産に適している。また、表面がポー
ラス状になるから、ピストンリング等に適用するときは
保油性も向上でき、好都合である。
な研磨法に比べて量産に適している。また、表面がポー
ラス状になるから、ピストンリング等に適用するときは
保油性も向上でき、好都合である。
第１図は本発明の熱処理を施す前の窒化層の顕微鏡写真
図、 第２図は本発明の熱処理を施した後の窒化層の顕微鏡写
真図、 である。 １・・・・・・窒化層 ２・・・・・・化合物！！（熱処理前）２′・・・・・
・組織変化の生じた化合物層（熱処理後） ３・・・・・・拡散層 第１図 第２図 手続ネ甫正書（方式） 昭和５９年 ２月１２日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１８９６５２号 ２、発明の名称 窒化処理における後処理方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区九段北４丁目２番６号二ｙｔ
ン 名 称 日本ピストンリング株式会社４、代理人 〒
１０７ 住 所 東京都港区赤坂１丁目７番５号 昭和ビル（
発送日：昭和６０年１月２９日） ６、補正の対象 明ａ＠の図面の簡単な説明の欄７、
補正の内容
図、 第２図は本発明の熱処理を施した後の窒化層の顕微鏡写
真図、 である。 １・・・・・・窒化層 ２・・・・・・化合物！！（熱処理前）２′・・・・・
・組織変化の生じた化合物層（熱処理後） ３・・・・・・拡散層 第１図 第２図 手続ネ甫正書（方式） 昭和５９年 ２月１２日 特許庁長官 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１８９６５２号 ２、発明の名称 窒化処理における後処理方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区九段北４丁目２番６号二ｙｔ
ン 名 称 日本ピストンリング株式会社４、代理人 〒
１０７ 住 所 東京都港区赤坂１丁目７番５号 昭和ビル（
発送日：昭和６０年１月２９日） ６、補正の対象 明ａ＠の図面の簡単な説明の欄７、
補正の内容
Claims (2)
- （１）鉄系金属に窒化処理を施して表面に、外側の化合
物層とその内側の拡散層とから成る窒化層を形成し、窒
化処理後熱処理を施して化合物層の組織を変化させるこ
とを特徴とする窒化処理における後処理方法。 - （２）前記窒化処理後熱処理を、雰囲気を窒素雰囲気、
真空雰囲気または大気雰囲気とし、熱処理温度を５００
℃〜７００℃とし、熱処理時間を１時間ないし５時間と
して行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の窒化処理における後処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18965284A JPS6169957A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 窒化処理における後処理方法 |
| CN198585106068A CN85106068A (zh) | 1984-09-12 | 1985-08-10 | 氮化处理的后处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18965284A JPS6169957A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 窒化処理における後処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169957A true JPS6169957A (ja) | 1986-04-10 |
Family
ID=16244897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18965284A Pending JPS6169957A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 窒化処理における後処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6169957A (ja) |
| CN (1) | CN85106068A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011079360A2 (pt) | 2009-12-29 | 2011-07-07 | Mahle Metal Leve S/A | Anel de pistão nitretado resistente à propagação de trincas |
| JP2016023353A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 日立建機株式会社 | 摺動構造及びその製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102168276A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-08-31 | 上海电机学院 | 汽车活塞环热处理工艺 |
| JP6647792B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2020-02-14 | Ｄｏｗａサーモテック株式会社 | 鋼部材の窒化処理方法 |
| CN111945105A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-17 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 改善不锈钢渗氮层组织的真空热处理方法 |
| CN113319654A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-31 | 江苏鑫泽不锈钢制品有限公司 | 一种用于蜂窝结构不锈钢工件的磨削工艺 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP18965284A patent/JPS6169957A/ja active Pending
-
1985
- 1985-08-10 CN CN198585106068A patent/CN85106068A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011079360A2 (pt) | 2009-12-29 | 2011-07-07 | Mahle Metal Leve S/A | Anel de pistão nitretado resistente à propagação de trincas |
| US8561998B2 (en) | 2009-12-29 | 2013-10-22 | Mahle International Gmbh | Nitrided piston ring resistant to the propagation of cracks |
| JP2016023353A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 日立建機株式会社 | 摺動構造及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN85106068A (zh) | 1987-02-25 |
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