JPS6328853A - バツチ式浸炭方法 - Google Patents
バツチ式浸炭方法Info
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- JPS6328853A JPS6328853A JP17249786A JP17249786A JPS6328853A JP S6328853 A JPS6328853 A JP S6328853A JP 17249786 A JP17249786 A JP 17249786A JP 17249786 A JP17249786 A JP 17249786A JP S6328853 A JPS6328853 A JP S6328853A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は鋼材をバッチ式にてガス浸炭法により表面処理
する方法に関するものである。
する方法に関するものである。
［従来の技術］
鋼材をＣＯ系ガスまたは炭化水素系ガス等の浸炭性ガス
雰囲気の基で所要浸炭温度（８５０°Ｃ〜９５０℃）に
加熱・均熱し浸炭処理した鋼材はその浸炭加熱中にオー
ステナイト結晶粒が局部的に成長して該結晶粒が粗大化
することで異常斑点が生じてもろくなり不良品となるこ
とがある。その原因としては種々考えられるが従来から
これを防止するため鋼材を加熱・均熱して浸炭させた後
に温度の焼入れを実施し調質するようにしていた。即ち
、鋼材を加熱室から取り出して該鋼材の心部を微粒化す
るために第一次焼入れを行ないその後に表面硬化のため
に第二次焼入れを行ないさらにその後焼割れ防止のため
の低温焼戻しを行なうことで前記のような異常斑点の生
成を防止するようにしていた。
雰囲気の基で所要浸炭温度（８５０°Ｃ〜９５０℃）に
加熱・均熱し浸炭処理した鋼材はその浸炭加熱中にオー
ステナイト結晶粒が局部的に成長して該結晶粒が粗大化
することで異常斑点が生じてもろくなり不良品となるこ
とがある。その原因としては種々考えられるが従来から
これを防止するため鋼材を加熱・均熱して浸炭させた後
に温度の焼入れを実施し調質するようにしていた。即ち
、鋼材を加熱室から取り出して該鋼材の心部を微粒化す
るために第一次焼入れを行ないその後に表面硬化のため
に第二次焼入れを行ないさらにその後焼割れ防止のため
の低温焼戻しを行なうことで前記のような異常斑点の生
成を防止するようにしていた。
［従来の技術の問題点コ
しかるに一般に焼入れ（即ち鋼材をいったんＡｃ３変態
点以上の温度に加熱した後に該鋼材を焼入油槽に浸して
常温近くまで急冷すること）を温度にわたり行なうと再
加熱のときにも多大な熱量を必要とするので特に多量の
鋼材を連続的に浸炭処理する過程において−ま熱エネル
ギーの消費が非常に大きくランニングコストが非常にか
さむという問題があった。また鋼材を焼入油槽に浸す度
に該鋼材に付着した焼入油を洗浄又は焼却する必要がで
てくるのでそのこともコストアップの要因となるもので
あった。
点以上の温度に加熱した後に該鋼材を焼入油槽に浸して
常温近くまで急冷すること）を温度にわたり行なうと再
加熱のときにも多大な熱量を必要とするので特に多量の
鋼材を連続的に浸炭処理する過程において−ま熱エネル
ギーの消費が非常に大きくランニングコストが非常にか
さむという問題があった。また鋼材を焼入油槽に浸す度
に該鋼材に付着した焼入油を洗浄又は焼却する必要がで
てくるのでそのこともコストアップの要因となるもので
あった。
［問題点を解決するための手段］
本発明のバッチ式浸炭方法は上記問題点を解消しようと
するもので、真空パージ室を兼ね気密に閉塞できるよう
に形成された冷却室と、冷却室に隣接して形成された加
熱室と、冷却室の真下に設けられた焼入槽とよりなるバ
ッチ処理型炉において、冷却室にて真空パージした鋼材
を加熱室に移動させて光輝性ガス雰囲気の基でＡｃ３変
態点またはＡ ｃ ｍ線以上の温度に加熱・均熱し、該
鋼材をその後冷却室に移動して窒素ガス雰囲気中でＡｒ
、変態点付近まで冷却し、その後該鋼材を再度加熱室に
移動させて浸炭性ガス雰囲気の基で所要浸炭温度に加熱
・均熱し、さらにこの後該鋼材を冷却室真下の焼入槽に
浸漬し急冷することを特徴とする連続浸炭方法である。
するもので、真空パージ室を兼ね気密に閉塞できるよう
に形成された冷却室と、冷却室に隣接して形成された加
熱室と、冷却室の真下に設けられた焼入槽とよりなるバ
ッチ処理型炉において、冷却室にて真空パージした鋼材
を加熱室に移動させて光輝性ガス雰囲気の基でＡｃ３変
態点またはＡ ｃ ｍ線以上の温度に加熱・均熱し、該
鋼材をその後冷却室に移動して窒素ガス雰囲気中でＡｒ
、変態点付近まで冷却し、その後該鋼材を再度加熱室に
移動させて浸炭性ガス雰囲気の基で所要浸炭温度に加熱
・均熱し、さらにこの後該鋼材を冷却室真下の焼入槽に
浸漬し急冷することを特徴とする連続浸炭方法である。
また、同一目的を達成する本発明のもう一つのバッチ式
浸炭方法は、真空パージ室を兼ねた耐圧性の冷却室と、
冷却室に隣接して形成さ九た加熱室と、冷却室の真下に
設けられた焼入槽とよりなるバッチ処理型炉において、
冷却室にて真空パッケージした鋼材を加熱室に移動させ
て浸炭性ガス雰囲気の基で所要浸炭温度に加熱・均熱し
、該鋼材をその後冷却室に移動して窒素ガス雰囲気中で
Ａ ｒ １変態点以下まで冷却し、その後鋼材を再度加
熱室に移動させて無脱炭ガス雰囲気の基でＡｃ３変態点
またはＡ ｃ ｍ線以上の温度に加熱・均熱し、さらに
その後該鋼材も冷却室真下の焼入槽に浸漬し急冷するこ
とを特徴とするものである。
浸炭方法は、真空パージ室を兼ねた耐圧性の冷却室と、
冷却室に隣接して形成さ九た加熱室と、冷却室の真下に
設けられた焼入槽とよりなるバッチ処理型炉において、
冷却室にて真空パッケージした鋼材を加熱室に移動させ
て浸炭性ガス雰囲気の基で所要浸炭温度に加熱・均熱し
、該鋼材をその後冷却室に移動して窒素ガス雰囲気中で
Ａ ｒ １変態点以下まで冷却し、その後鋼材を再度加
熱室に移動させて無脱炭ガス雰囲気の基でＡｃ３変態点
またはＡ ｃ ｍ線以上の温度に加熱・均熱し、さらに
その後該鋼材も冷却室真下の焼入槽に浸漬し急冷するこ
とを特徴とするものである。
［作用コ
再加熱・均熱に伴なう所要熱量が大幅に節減できる。ま
た焼入油焼却或いは洗浄の要も少なくなり、作業工程が
簡略化できる。
た焼入油焼却或いは洗浄の要も少なくなり、作業工程が
簡略化できる。
［実施例コ
次に図面に従い本発明の一実施例を説明する。
図において、１は真空パージ室を兼ねた耐圧性の冷却室
、２は該冷却室１に隣接して形成された加熱室、３は冷
却室１の真下ｂ；設けられた焼入槽である。また、４は
鋼材５を冷却室ｌ前に搬入する軌道台車を示す。冷却室
１の相対する両端壁および底壁に開設された鋼材移送口
に夫々該冷却室を気密に閉塞し得る開閉扉６，７．８が
設けられている。９ 、１０．１１は該各間閉扉を開閉
作動させるシリンダを示す。１２．１２は冷却室１の天
井部に設けられた可変速ファンである。１３は冷却室１
内にて鋼材５を支持する吊枠体で、該吊枠体は冷却室１
の天井部上に垂直に設けられたシリンダ１４のピストン
ロッド端に吊下されている。なお冷却室１は真空ポンプ
（図示せず）および窒素ガスタンク（図示せず）に継が
れている。軌道台車４上と冷却室１内と吊枠体１３内と
加熱室２床には鋼材５を水平に支持できるようにローラ
Ｉｓ、 １５・・・・が定間隔に配設され該各ローラは
モータ（図示せず）駆動によって回転動し該鋼材５が所
要方向に搬送できるようにしている。加熱室２は断熱壁
によって構築されその側壁内側にラジアントチューブ１
６゜１６が配設され、天井部にはファン１７が設けられ
ている。１８は加熱室２人口の断熱扉、 １９は該断熱
扉を開閉動するシリンダである。また焼入槽３には焼入
油が貯留されている。２０は焼入油を循環させるポンプ
に継がれたノズルを示す。
、２は該冷却室１に隣接して形成された加熱室、３は冷
却室１の真下ｂ；設けられた焼入槽である。また、４は
鋼材５を冷却室ｌ前に搬入する軌道台車を示す。冷却室
１の相対する両端壁および底壁に開設された鋼材移送口
に夫々該冷却室を気密に閉塞し得る開閉扉６，７．８が
設けられている。９ 、１０．１１は該各間閉扉を開閉
作動させるシリンダを示す。１２．１２は冷却室１の天
井部に設けられた可変速ファンである。１３は冷却室１
内にて鋼材５を支持する吊枠体で、該吊枠体は冷却室１
の天井部上に垂直に設けられたシリンダ１４のピストン
ロッド端に吊下されている。なお冷却室１は真空ポンプ
（図示せず）および窒素ガスタンク（図示せず）に継が
れている。軌道台車４上と冷却室１内と吊枠体１３内と
加熱室２床には鋼材５を水平に支持できるようにローラ
Ｉｓ、 １５・・・・が定間隔に配設され該各ローラは
モータ（図示せず）駆動によって回転動し該鋼材５が所
要方向に搬送できるようにしている。加熱室２は断熱壁
によって構築されその側壁内側にラジアントチューブ１
６゜１６が配設され、天井部にはファン１７が設けられ
ている。１８は加熱室２人口の断熱扉、 １９は該断熱
扉を開閉動するシリンダである。また焼入槽３には焼入
油が貯留されている。２０は焼入油を循環させるポンプ
に継がれたノズルを示す。
しかしてこのバッチ処理型炉において台車４によって運
ばれて来た鋼材５は次の各行程により浸炭処理される。
ばれて来た鋼材５は次の各行程により浸炭処理される。
いまその方法を第４図に示したものと第５図に示したも
のにつき夫々説明する。両図は鋼材の移動位置とその時
使用される雰囲気ガスおよび気圧、並びにその時の鋼材
の温度を併記したものである。
のにつき夫々説明する。両図は鋼材の移動位置とその時
使用される雰囲気ガスおよび気圧、並びにその時の鋼材
の温度を併記したものである。
第４図に示したバッチ式浸炭方法は、先ず第１行程とし
て、鋼材５を冷却室１に入れて各開閉扉６．７．８を密
閉し真空ポンプを作動させて冷却室１内の空気を排出し
気圧を減圧した後該冷却室１に窒素ガスを供給して復圧
し該冷却室ｌ内を窒素ガスに置換する。これから開閉ｓ
７．断熱扉１８を開けて該鋼材５を加熱室２に移動する
。加熱室２は該鋼材５に対し無酸化無脱炭性の雰囲気ガ
スが充満され該雰囲気ガスの基で該鋼材５をＡ ｃ ３
変態点またはＡｃｍ線以上の温度に加熱・均熱する。次
に該鋼材３を窒素ガスが充満している冷却室１に移し、
該窒素ガス雰囲気中で該鋼材３をＡｒ１変態点（オース
テナイトからフェライト、セメンタイトへの変態が開始
する温度で鋼種と冷却速度によって変わる）以下まで冷
却する。その後該鋼材５を再度加熱室２に移動させ該鋼
材５を浸炭性ガスの基で所要浸炭温度である８５０℃〜
９５０℃に加熱・均熱しその表面に炭素を浸入させる。
て、鋼材５を冷却室１に入れて各開閉扉６．７．８を密
閉し真空ポンプを作動させて冷却室１内の空気を排出し
気圧を減圧した後該冷却室１に窒素ガスを供給して復圧
し該冷却室ｌ内を窒素ガスに置換する。これから開閉ｓ
７．断熱扉１８を開けて該鋼材５を加熱室２に移動する
。加熱室２は該鋼材５に対し無酸化無脱炭性の雰囲気ガ
スが充満され該雰囲気ガスの基で該鋼材５をＡ ｃ ３
変態点またはＡｃｍ線以上の温度に加熱・均熱する。次
に該鋼材３を窒素ガスが充満している冷却室１に移し、
該窒素ガス雰囲気中で該鋼材３をＡｒ１変態点（オース
テナイトからフェライト、セメンタイトへの変態が開始
する温度で鋼種と冷却速度によって変わる）以下まで冷
却する。その後該鋼材５を再度加熱室２に移動させ該鋼
材５を浸炭性ガスの基で所要浸炭温度である８５０℃〜
９５０℃に加熱・均熱しその表面に炭素を浸入させる。
なおこのとき浸炭拡散後Ａｒ３＋αの温度まで均熱温度
を下げると共に浸炭性ガスのカーボンポテンシャルを１
．０から０．８まで２割程下げ残留オーステナイトを少
なくし焼入歪を少なくする準備を図る。
を下げると共に浸炭性ガスのカーボンポテンシャルを１
．０から０．８まで２割程下げ残留オーステナイトを少
なくし焼入歪を少なくする準備を図る。
その後この高温度の鋼材５を加熱室２より出して冷却室
ｌの吊枠体１３上に支持し開閉扉８を開はシリンダ１４
を伸長させて該鋼材５を焼入槽３に浸漬しＭｆ点（マル
テンサイト変態終了温度）以下に急冷する。そして該鋼
材５を冷却室１に戻し該冷却室１の充満ガスを真空ポン
プにより排出し空気を導して該冷却室を復圧してから開
閉扉６を開は該鋼材５を台車４上に抽出することにより
一連の浸炭処理工程を終える。
ｌの吊枠体１３上に支持し開閉扉８を開はシリンダ１４
を伸長させて該鋼材５を焼入槽３に浸漬しＭｆ点（マル
テンサイト変態終了温度）以下に急冷する。そして該鋼
材５を冷却室１に戻し該冷却室１の充満ガスを真空ポン
プにより排出し空気を導して該冷却室を復圧してから開
閉扉６を開は該鋼材５を台車４上に抽出することにより
一連の浸炭処理工程を終える。
一方、第５図に示したバッチ式浸炭方法は、開閉扉６を
開けて鋼材５を冷却室１に装入し該冷却室１内を窒素ガ
スに置換した後該鋼材を加熱室２に移動するまでは第４
図の方法と同様であるが、この場合加熱室２に先ずカー
ボンポテンシャルが０．５程度の弱浸炭性ガスを充満さ
せ所要浸炭温度である８５０℃〜９５０℃に加熱した時
点でそのカーボンポテンシャルを１．０に引き上げ該鋼
材５表面に必要な深さに炭素を浸入させる。その後該鋼
材５を窒素ガスが充満している冷却室１に移し、該窒素
ガス雰囲気中で該鋼材をＡｒ１変態点以下まで冷却する
。その後該鋼材５を再度加熱室２に移動し該鋼材５をカ
ーボンポテンシャルが０．８程度で表面のカーボンポテ
ンシャルに相当するガス雰囲気の基でＡｃ３変態点また
はＡ ｃ ｍ線以上の温度に加熱・均熱する。その後こ
の高温度の鋼材５を加熱室２より出して冷却室１の吊枠
体１３上に移し焼入槽３に浸漬しＭｆ点以下に急冷する
。そして該鋼材５を冷却室１に戻し該冷却室ｌの充満し
ているガスを真空ポンプにより排出し空気を導入して該
冷却室を復圧してから開閉扉６を開は該鋼材を台車４上
に抽出する。
開けて鋼材５を冷却室１に装入し該冷却室１内を窒素ガ
スに置換した後該鋼材を加熱室２に移動するまでは第４
図の方法と同様であるが、この場合加熱室２に先ずカー
ボンポテンシャルが０．５程度の弱浸炭性ガスを充満さ
せ所要浸炭温度である８５０℃〜９５０℃に加熱した時
点でそのカーボンポテンシャルを１．０に引き上げ該鋼
材５表面に必要な深さに炭素を浸入させる。その後該鋼
材５を窒素ガスが充満している冷却室１に移し、該窒素
ガス雰囲気中で該鋼材をＡｒ１変態点以下まで冷却する
。その後該鋼材５を再度加熱室２に移動し該鋼材５をカ
ーボンポテンシャルが０．８程度で表面のカーボンポテ
ンシャルに相当するガス雰囲気の基でＡｃ３変態点また
はＡ ｃ ｍ線以上の温度に加熱・均熱する。その後こ
の高温度の鋼材５を加熱室２より出して冷却室１の吊枠
体１３上に移し焼入槽３に浸漬しＭｆ点以下に急冷する
。そして該鋼材５を冷却室１に戻し該冷却室ｌの充満し
ているガスを真空ポンプにより排出し空気を導入して該
冷却室を復圧してから開閉扉６を開は該鋼材を台車４上
に抽出する。
このようにして浸炭処理された鋼材には結晶粒成長によ
る異常斑点は認められなかった。
る異常斑点は認められなかった。
［発明の効果］
以上実施例について説明したように本発明によれば焼入
槽による焼入処理が一回ですむので所要行程数が少なく
なり操業効率を向上させ焼入に伴なう後処理の問題も少
なくなる利点があると共に、少なくともオーステナイト
への変態が終了する温度まで加熱・均熱した後該鋼材を
窒素ガス中でＡｒ１変態点以下まで冷却させるだけで次
にまた再加熱するのでその再加熱に必要な熱エネルギー
が大幅に節減できランニングコストを大幅に低減できる
など有益な効果がある。
槽による焼入処理が一回ですむので所要行程数が少なく
なり操業効率を向上させ焼入に伴なう後処理の問題も少
なくなる利点があると共に、少なくともオーステナイト
への変態が終了する温度まで加熱・均熱した後該鋼材を
窒素ガス中でＡｒ１変態点以下まで冷却させるだけで次
にまた再加熱するのでその再加熱に必要な熱エネルギー
が大幅に節減できランニングコストを大幅に低減できる
など有益な効果がある。
図面は本発明の実施例を示したもので、第１図はバッチ
処理型炉の縦断面図、第２図はその八−Ａ線断面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第４図および第５図は
鋼材の温度カーブとその移動位置および雰囲気ガスの種
類を表示した線図である。 １・・・・冷却室、２・・・・加熱室、３・・・・焼入
槽、５・・・・鋼材、６，７．Ｆ３・・・・開閉扉。 特 許 出 願 人 大同特殊鋼株式会社第２図 第８図
処理型炉の縦断面図、第２図はその八−Ａ線断面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第４図および第５図は
鋼材の温度カーブとその移動位置および雰囲気ガスの種
類を表示した線図である。 １・・・・冷却室、２・・・・加熱室、３・・・・焼入
槽、５・・・・鋼材、６，７．Ｆ３・・・・開閉扉。 特 許 出 願 人 大同特殊鋼株式会社第２図 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、真空パージ室を兼ね気密に閉塞できるように形成さ
れた冷却室と、冷却室に隣接して形成された加熱室と、
冷却室の真下に設けられた焼入槽とよりなるバッチ処理
型炉において、冷却室にて真空パージした鋼材を加熱室
に移動させて光輝性ガス雰囲気の基でＡｃ＿３変態点ま
たはＡｃｍ線以上の温度に加熱・均熱し、該鋼材をその
後冷却室に移動して窒素ガス雰囲気中でＡｒ＿１変態点
以下まで冷却し、その後該鋼材を再度加熱室に移動させ
て浸炭性ガス雰囲気の基で所要浸炭温度に加熱・均熱し
、さらにこの後該鋼材を冷却室真下の焼入槽に浸漬し急
冷することを特徴としたバッチ式浸炭方法。 ２、真空パージ室を兼ねた耐圧性の冷却室と、冷却室に
隣接して形成された加熱室と、冷却室の真下に設けられ
た焼入槽とよりなるバッチ処理型炉において、冷却室に
て真空パッケージした鋼材を加熱室に移動させて浸炭性
ガス雰囲気の基で所要浸炭温度に加熱・均熱し、該鋼材
をその後冷却室に移動して窒素ガス雰囲気中でＡｒ＿１
変態点以下まで冷却し、その後鋼材を再度加熱室に移動
させて無脱炭雰囲気の基でＡｃ＿３変態点またはＡｃｍ
線以上の温度に加熱・均熱し、さらにその後該鋼材も冷
却室真下の焼入槽に浸漬し急冷することを特徴としたバ
ッチ式浸炭方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17249786A JPS6328853A (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | バツチ式浸炭方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17249786A JPS6328853A (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | バツチ式浸炭方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6328853A true JPS6328853A (ja) | 1988-02-06 |
Family
ID=15943069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17249786A Pending JPS6328853A (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | バツチ式浸炭方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6328853A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145759A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Daido Steel Co Ltd | 鋼の浸炭処理方法 |
| US4989451A (en) * | 1989-01-05 | 1991-02-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Throttle valve position sensor |
| JP2010024535A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Aisin Seiki Co Ltd | 鋼の浸炭処理方法 |
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