TW200842205A - Carbonizing apparatus and carbonizing method - Google Patents

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200842205 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關珍碳裝置（carbonizing apparatus)及 滲碳方法。 本申请案係對於2 0 0 7年2月2 3曰所申請之曰本特願 弟2007-43973號主張優先權，在此援用其内容。 【先前技術】 以使用在鋼材的表面處理之滲碳處理的方法而言，以 往有一種為人熟知的方法係在減壓下進行真空滲碳。在以 下專利文獻’揭示有關於真空滲碳之技術的一例。 [專利文獻1]日本特開2001-081543號公報 [專利文獻2]日本特開2〇〇1-24〇954號公報 [專利文獻3]日本特開2001 — 262313號公報 [專利文獻4]日本特開2〇〇2 — 173759號公報 [專利文獻5]日本特開2〇〇2-2127〇2號公報 [專利文獻6]日本特開2〇〇4—〇535〇7號公報 [專利文獻7]日本特開2〇〇4_〇59959號公報 [專利文獻8]日本特開2〇〇4-332〇75號公報 [專利文獻9]日本特開2005-350729號公報 [專利文獻ίο]日本特開2005—351761號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） _以彺，以用以得到真空滲碳處理之重現性的手法而 有一種方法係對真空滲碳處理後的被處理材料（鋼材） 5 319967 200842205 進行抽樣調査。具體而 各種滲碳條件（滲碳 ^ 下處理，例如一邊管理 -邊進行真空滲碳處理:、=度、滲碳氣體供應量等) 後適當地選出被處理材料：；ϋ料’且在該真空滲石炭處理 滲碳濃度、㈣濃度分 被处理材料的滲碳品質（表面 進行調査，並根據兮、、面硬度、有效硬化層深度等） 已侍到所期望的滲碳品 置、、、。果，確涊 到所欲之滲碳品質。、$ '凋整上述滲碳條件以得 但是’於此種丰本由 _ ^ ^ 所欲之滲碳品質而— 瑣的作業’即為了得到 萬母次將滲碳處理品的品質確切、紝果β 量不適合時，4::;品的量所供應之滲碳氣體 品之量;了之缺失。例如，相對於滲碳處理 乳體I不足時，由於會在供應給處 二厌虱體！產生參差不齊’而在滲碳品質產生參差： 二於滲碳處理品的量滲碳氣體量過剩時’ 处士 了、/方；/參石反之氣體過剩而在參碳爐内產生煙灰，而可 月b必/頁頻繁地進行用以去除該煙灰的維修作業之缺失。 為:使進行真空滲碳處理具有良好的重現性，可考慮 良好地官理滲碳爐内部之爐内氣體的組成。因此，必須採 取必要措施’係用以迅速且精確地求取爐内氣體的組成 並使用该求取的結果，而使爐内氣體成為所欲的組成。以 往，以現狀來ί，尚未充分確立一種迅速且精確地求取爐 内氣體的組成之有效的手法。因此，希望設計出有效的^ •去係可迅速且精確地求取爐内氣體的組成。 319967 6 200842205 本發明係鑑於上述問題而研創者，其目的在提供一種 摩碳裝置及滲碳方法，其可迅速且精確地求取渗碳爐内部 的爐内氣體之組成，且使進行真空滲碳處理具有良好的重 現性。 (解決課題之手段） 為了解決上述課題，本發明採用以下的構成。 ⑴依據本發明之第1態樣，提供一種對物體進行真空渗 屄處理之/參石厌裝置，其係具備··收容前述物體之渗碳爐； :應滲碳氣體給前述滲碳爐之氣體供應裝置；使用供^有 河述滲碳氣體之前述滲碳爐内部之爐内氣體來發光之發光 ^置:接收來自前述發光褒置的光之受光農置；以及根據 受光結果’求取前述爐内氣體的組成之處 依據本發明之第！態樣，由於設置有使用爐内氣體來 舍光之發光裝置、以及接收來自發光裝置的光之受光裝 置故可根據忒叉光裝置的受光結果’而以光學技術迅速 且精確地求取爐内氣體的組成。因此，使用該求取之結果， 可私取用以使爐内氣體成為所欲的組成之適當處置，且可 使進行真空滲碳處理具有良好的重現性。 在上述態樣之滲碳裝置中，前述發光裝置可採用一種 ==用導入到與前述參碳爐的内部空間連接之檢測 二間的W述爐内氣體來發光。 依據此，由於有別於渗碳爐的内部空間，而設置有用 以在發光裝置發光之專用的檢測空間，故可流暢地執行發 319967 7 200842205 光裝置之發光動作及受光裝置之受光動作。此外，檢測空 間係由於與滲碳爐之内部空間連接，故檢測空間便成為符 合滲碳爐的内部空間之環境。因此，在符合該滲碳爐的内 部空間之環境下，可使用爐内氣體來發光。 在上述態樣之滲碳裝置中，前述發光裝置可採用藉由 供應能源給前述爐内氣體來發光之構成。 依據此，發光裝置可使爐内氣體呈激發狀態來發光。 在上述態樣之滲碳裝置中，前述發光裝置可採用在包 含前述爐内氣體之空間產生電漿之構成。 依據此，發光裝置可使爐内氣體呈激發狀態來發光。 在上述怨樣之滲碳裝置中，前述發光裝置可採用照射 雷射光到前述爐内氣體之構成。 依據此，發光裝置可使爐内氣體呈激發狀態來發光。 在上述怨樣之滲碳裝置中，前述受光裝置可採用檢測 來自前述發光裝置的光之強度的構成。 依據此’由於發光裝置發出具有按照爐内氣體的組成 之預疋的波長及強度之光，故可根據受光裝置的受光結 果’精確求取爐内氣體的組成。 在上述悲樣之滲碳裝置中，可採用一種具備控制裝置 之構成，該控制裝置係根據利用前述處理裝置求得之前述 爐内氣體的組成，來控制前述氣體供應裝置之每單位時間 之苓碳氣體供應量，以及滲碳時間之至少一方。 依據此’藉由根據求取之爐内氣體的組成，控制氣體 供應裝置之每單位時間的滲碳氣體供應量，或滲碳時間， 319967 200842205 制政置可使爐内氣體成為所欲的組成，且可使進行真办 ‘ 滲碳處理具有良好的重現性。 ^工 ‘ ^依據本發明之第2態樣，提供一種對物體進行真空滲 石反處理之參石厌方法’其係包含：供應滲碳氣體到收容有前 ㈣體的參碳爐之動作；使供應有前述滲碳氣體之前述渗 石反爐内部之爐内氣體發光之動作；接收前述發光的光之動 乍以及根據4述文光的結果，求取前述爐内氣體的纟且成 之動作。 ☆

f" X 1 依據本發明之第2態樣，由於進行使爐内氣體發光之 動作，以及接收發光的光之動作，故根據該受光結果，可 利用光學技術而迅速且精確地求取爐内氣體的組成。因 此，使用該求取之結果，可採取用以使爐内氣體成為所欲 的組成之適當處置，且可使進行真空滲碳處理具有良好的 重現性。 在上述態樣之滲碳方法中，接收前述光之動作可採用 k 種構成，其係包含檢測前述受光之光的強度之動作，並 且，具有事先求取爐内氣體的組成與使該爐内氣體發光之 光強度之關係的動作，且根據前述關係與前述檢測到之光 的強度，求取前述爐内氣體的組成。 依據此，藉由事先求取爐内氣體的組成與使該爐内氣 體發光時之光強度之關係，且根據該關係與檢測到之光的 強度’可精確地求取爐内氣體的組成。 (發明之功效） 依據本發明，可迅速且精確地求得滲碳爐内部的爐内 319967 9 200842205 氣體之狀態。因此 現性。 【實施方式】 可使進行真空滲碳處理具有良好的重 以下，就本發明的實施形態一邊參照圖式一 :。㈣，树明不限於以下的各實施形態，例如亦可： 田地=些貫施形態的構成要素之彼此間進行組合。 第1圖係表示本實施形態的滲碳裝置之概略ς成圖。 在本實施形態中，以參碳裝置為在減Μίγ(α_以下 鋼材等被處理材料進行滲碳處理之真空滲碳裝 例加以說明。 凡马 在第1圖中，滲碳裝置1具備有··收容真空渗碟處理 ^鋼材等的被處理材料S之滲碳爐2，·供應滲碳氣體gi給 〇石厌爐2之氣體供應機構3 ;將供應有滲碳氣體gi的滲碳 爐2内部的爐内氣體G2排出到外部之氣體排出機構七使 用供應有滲碳氣體G1之滲㈣2内部之爐内㈣Μ來^ 光之發光裝置5;接收來自發光裝置5的光之受光裝置6 ; 根據受光裝置6的受光結果，求取爐内氣體G2的組成之處 理裝置7;以及控制整個滲碳裝置丨的動作之控制裝置8。 在控制裝置8，連接有：記憶有關滲碳處理的各資訊之記 憶裝置9 ;可輸出有關滲碳處理的資訊之輸出裝置1 〇 ;以 及對控制裝置8可輸入操作信號之輸入裝置u。輸出裝置 10例如包含顯示器、印表機等。輸入裝置u例如包含鍵 盤、滑鼠等。 。心 /爹吸丨溫2具有配置被處理材料§之内部空間（處理室） 319967 10 200842205 12。滲碳爐2具有爐壁2A及隔熱壁2β，而 在隔熱壁2B的内側。 主以办成 氣體供應機構3供應滲碳氣體G1給渗碳爐2 12。氣體供應機構3具備有： 庫梦厌氣體G1的氣體供 成為處理室12的-部分之供氣口 3M;以及 ==供應裝置3A與供氣σ 3M之供氣管礼。此外，氣 應機構3具備有調整機構3B，係調整對處理室12之 體。之供應量者。調整編係包 祕而可調整氣體供應機構3之對處理室12 : 柃間之苓碳氣體G1的供應量。 而供^石^⑽係用以對被處理材料S進行真空滲碳處理 在本；氣體’其包含預定的碳化氫系氣體。 理室LVa' :乳體供應機構3係供應乙炔⑽2)到處 至12作為岑奴氣體g 1。 ‘ ^體排錢構4㈣供應轉碳氣

之爐内氣體G2,排出到處理室12的外部氣 ==係包含真空泵等真空系統，具備有：可J 氘口 4M“吸引裝置4A ;形成為處理室12的-部分之排 :L。，以及連接氣體吸引裝置4A與排氣口 4M之排氣管 爐内氣體G 2係從裔财危 ^ Mm # . ”版仪仁機構3供應給處理室12後 的h，其包含因渗碳處 ： 進行化學反應〔、灸π P；广、^ 、埋至^中沴饮亂體G1 ^ ^應）後之氣體（反應氣體）、以及未供 319967 11 200842205 作渗碳處理之不起滲碳反應的滲碳氣體（未反應氣體）之至 方。例如按照滲碳條件，而供應給處理室1 2之所有滲 石反氣體G1並非都供作進行滲碳反應，此時，在處理室】2 存在有兩種氣體，即供作滲碳處理之氣體（反應氣體）、以 及未供作滲碳處理之氣體（未反應氣體）的雙方，而由該處 理至12排出之氣體，亦包含反應氣體及未反應氣體之雙 方。 如上所述’在本實施形態中，於處理室12，供應乙炔 (Cd2)作為滲碳氣體G1。供應給處理室12之乙炔中，在與 被處理材料S之間起滲碳反應之一部分的乙炔，產生碳成 刀與氮成分。亦即，本實施形態之滲碳反應係以ΟΙ — H2+2C表示之反應。藉由滲碳反應產生之碳成分滲透於被 處理材料S的表面（滲碳），而氳成分從處理室12排出。亦 :，在本實施形態中，滲碳氣體G1進行滲碳反應後之反應 氣體的主成分為氫氣體。此外，於本實施形態中，未供作 滲石反處理，且不起化學反應之未反應氣體的主成分係乙炔。 、曾么光裝置5使用爐内氣體G2發光。發光裝置5係使用 導二到與滲碳爐2的處理室12連接之檢測空間15的爐内 氣體=2來發光。發光裝置5具有：具有連接在排氣管礼 的中述之内部空間（檢測空間，放電室）15的放電構件5A ; 以及配置在放電構件5 A的放電室15，而在放電室1 5產生 電漿之電極。放電構件5A係可由放電管（例如蓋斯勒管 CGeisslei tube))形成。排氣管扎與放電室15係連接著， 叩處理至12與放電室1 5係介由排氣管4L而連接。從處理 319967 12 200842205 室12排出而抓動於排氣管‘L之爐内氣體G2的至少一部 分導入到放電至15。發光裝置5係於導入爐内氣體⑵之 放電室1 5產生電漿。發光裝置5係藉由產生電漿，使爐内 氣體G2發光。如此，在本實施形態中，發光裝置5係可使 用導入到與滲碳爐2的處理室丨2連接之放電室15的爐内 氣體G2來發光。 文光裝置6係接收來自發光裝置5的光。受光裝置6 具有配置在發光裝置5的放電構件5八之附近的分光器。包 含分光為之X光裝置6係可檢測來自發光裝置5的放電構 件5A之光強度、以及發光頻譜。受光裝置6係與處理裝置 7(控制裝置8)連接，而受光裝置6之檢測結果（受光結 果），輸出到處理裝置7(控制裝置8)。 處理裝置7例如具備有CPU等，而可執行預定的運算 處，、各種資訊處理等。受光裝置6之受光結果輸出到= 理裝置7。處理裝置7可根據受光裝置6之受光結果，求 取爐内氣體G2的組成。 〇〆 再者滲$反裝置1具備有溫度調整裝置13，其係可調 整處理室12的溫度、以及收容在處理室12之被處理材料 S的溫度之至少一方。溫度調整裝置13之至少一部分，配 1在處理室12。溫度調整裝置13包含加熱裝置（加埶哭） 、罝8係控制包含加熱裝置之溫度調整裝置13，

Fo X© 、 ^ 、 至13、以及收容在處理室12之被處理材料s調整 ^里力1熱）到預定的溫度。此外’滲碳裝置1具備有可檢測 ^ 至1 2的温度之溫度感測器16。溫度感測器16之至少 319967 200842205 控配置在處理室12。溫度感測器16連接在 8。崎置測器16之檢測結果輪出到控制裝置 入：如係根據溫度感測㈣的檢測結果，㈣勺 以熱裝置的溫度調整裝置13，㈣ 所欲的溫度。 至u凋整到 =外’控制裝置8控制包含真空系統之氣體吸引裳置

1且備：5周整處理室12的屢力(可減麼)。再者，滲碳裝置 Ί有可檢測處理室12 _力感測 I η之至少—部分（探針等）配 =力4心 17連接在控制裝置8， 至12。壓力感測器 I力感測态1 7的檢測6士 控制裝置8。控制褒置8根 ：果輸出到 控制包含直*么鉍+产 刀，次劂為Η的檢測結果， 到所::溫;:統之•及引裝置*而可調整處理室12 明。t = = 使用溫度調整裝置13，將有；广處理’控制裝置8 將收谷有被處理材料s之唤#味。 的處理室12進行加熱 二之凑域2 ^ if ^ 1 9 ^ 使用軋體排出機構4,吸引 處理至12白勺乳體，而將處理室12進行減 引 然後，設定處理室12到賴定 土 问一工度）。 制裝置8對收容有被處理材料…狀恕及減堡狀態後，控 從氣體供應機構3供庫每^ 处理至12， 然後，控㈣置8-預定量特錢體G卜 ,Ri ρ. ^ θ ' f处理至12由氣體供應機構3备》。 位時間以預定量供應滲碳氣 成構3母早 排出處理室12的氣，，又广—邊由氣體排出機構4 足又—邊維持處理室12之預定的加 339967 14 200842205 熱狀態及減壓狀態，一邊於預定時間，對被處理材料s進 行真空滲碳處理。 處理室12之爐内氣體G2，係經由排氣口 4M排出，而 流動於排氣管4L。流動於排氣管4L之爐内氣體G2的一部 分’朝氣體吸引裝置4A流動，另外一部分流入到發光裝置 5的放電室15。控制裝置8使用發光裝置5，使爐内氣體 G2發光。

第2圖係表示發光裝置5及受光裝置6的附近之放大 圖。如第2圖所示，發光裝置5具有：具有放電室15之放 =構件5A ;以及配置在放電構件5A的放電室15，而在放 黾至15產生電漿之電極5B。發光裝置5於放電室π產生 電漿。由處理室12排出之爐内氣體⑵，被導入到放電室 15 ’且供應給在放電室15產生電漿之電漿產生區域卯。 發光裝置5係藉由電漿，使爐内氣體G2發光。 受光裝置6接收來自根據爐内氣體以發光之發光妒置 5的光。受光裝置6之檢測結果（受光結果），輸出到處理 ^置7。處理裝置7根據受光裝置6之受光結果，求取爐 内軋體G2的組成。於本實施形態中 = ::r的真?滲碳處理、以及發光裝置 S又之rf二，二5作係並行進行。亦即，對被處理材料 之一夢石反處理中’以即時的方式執行 光動作以及根據該受光結果之處理 、6、文 取爐内氣體G2的組成之動作）。置7的處理動作（求 控制裝置8根據利用處理裝置7求得之爐内氣體以 319967 15 200842205 的組成，使用調整機構3B來控制氣體供應機構3之對處理 室12的每單位時間之滲碳氣體G1的供應量。亦即， 實施形態中，控制裝置8係對被處理材料s之真空洙石山 理中，根據在處理裝置7求取之爐内氣體G2的組成而 時方式執行氣體供應機構3之對處理室12的滲碳氣體P 之供應動作的控制（調整機構3B之控制）。 其次，就根據受光裝置6之受光結果處理裝置7 /爐内氣體G2的組成之動作加以說明。 〉 、…如山上述，爐内氣體G2包含在處理室12滲碳氣體以進 之反應氣體、以及未供作滲碳處理而不起渗 4==·在本實施形態中’爐内氣體G2包含 作為反應軋體之虱，以及作為未反應氣體之乙炔。 形態中’氣體供應機構3係將每單位時間供 二預：：的滲碳給處理室12，而按照滲碳時間、 在被處理材料s之碳成分的量，：m:’滲透 速度可能產生變化故反應之反應 化時，隨著該變化，處理室=3:㈣成分的量變 生變化。 12之反應氣體（氫氣艘）量亦產 Η主間在t’ ^時Γ係4味㈣進行㈣處理之後的經過 進行滲碳處理之處W潘度。 务石厌虱體供應量意味對 又 體G1之供應量。 至12之母早位時間的滲碳氣 1如弟3A圖的示意圖所示，渗碳時間短，被處理 319967 16 200842205 材料s山的=面之碳成分的量（已經渗透到被處理材料$的表 ，之嫉的ir )少時，碳成分滲透到被處理材料s表面之空間 還很大。此時，供應到處理室12的乙炔中，大部分的 供作滲碳反應，且滲透在被處理材料§之碳成分的量（、、夹石户 反應之反應速度)提高。此時，處理室12之氣體及心 室12排出之爐内氣體⑵包含許多反應氣體（氫氣體）。 另方Φ如第3B圖之不意圖所示，滲碳時間長，被 J理麵：表面之碳成分的量(已經滲透在被處理材料$ 面，叙的1)多時，換言之，可滲透到被處理材料s的表 量幾乎達到飽和狀態時，被處理材料s表面 之石厌成刀參透之空間少。此時，供應到處理室12之乙块 S中之块未供作渗碳反應，且渗透到被處理材料 室炭反應之反應速度)降低。此時，處理 =的虱體以及由處理室12排出之爐内氣體G2， 多未反應氣體（乙炔）。 介

如此’按照滲料間，爐内氣體U的组成產生變化。 :不，碳時間，亦按照滲碳溫度、對處理室U 氣體供應量等之渗碳條件，爐内氣體 每化。亦即，按照滲碳時間、渗碳溫度、及 母早位時間的滲碳氮舻 μ 久 G2的組成產生變化、。1寻切碳條件等，爐内氣體 按妝爐内虱體G2的組成，利用發 體G2發光時之光的卜“" 衣m哀【内乳 體G2的组忐而 您產生、交化。具體而言，按照爐内氣 的、、且成’而利周發光裝置5使該爐内氣體G2發光時 319967 17 200842205 之光強度、發光頻譜產生變化。例如 有第3A圖所示的組成（包含 :置5使^ =弁：到具有來自氳的岭值強度之發光頻譜。此外， 的== 置5使具有第3β圖所示之組成(包含許多乙炔 的組成）之爐内氣體G2發光時，可楫 值強度之發光頻譜。 了传到具有來自乙炔的峰 ，第4圖係表示根據受織置6的受光結果導出的發光 影晋之圖。在第4圖中，橫軸為波長，縱軸為發光強度。 弟4圖中，線li係表示對爐内氣體 的全壓)之氫的㈣比為==:全，^ =t、應4理室12之乙快中’全部的乙块供作渗碳反 μ ’，所有處理室12之爐内氣體G2(由處理冑12排出之 爐内氣體G2)，為氫氣體時之發光頻譜。 再者’弟4圖中’線L2係表示對爐内氣體G2的全壓(處 理室12的全之氫的分壓比為Q 56時之發光頻譜。亦 即’線L2係表示供應給處理室12之乙炔中，大約 乙炔供作滲碳反應，且處理室12的爐内氣體G2(從處理室 ^排出之爐内氣體⑵之大約—半為氫氣體時之發光頻 此外，第4圖中，線L3係表示對爐内氣體 理室12的全壓)之氯的㈣比為〇時之發光頻譜。亦;(處 線L3係表不供應給處理室12之乙块中，全部的乙 作滲碳反應，且所有處理室12的爐内氣體G2(從處 排出之爐内氣體G2)為乙炔時之發光頻譜。 319967 18 200842205 如此，按照爐内氣體G2的組成，接收來自使用該爐内 氣體G 2發光之發光裝置5的光之受光裝置6的受光結果產 生變化。 因此，處理裝置7可根據受光裝置6之受光結果，求 取對爐内氣體G 2的全壓之氫的分壓比。而，對爐内氣體 G2的全壓之氫的分壓比由於與爐内氣體G2的組成為對應 關係，故處理裝置7可根據受光裝置6的受光結果，來^ 取爐内氣體G2的組成。 第5圖係以對爐内氣體G2的全壓之氫的分壓比為橫 軸’且以受光結果(對來自氫之峰值強度之來自乙炔的炭化 氫之峰值強度)為縱軸繪圖而成者。如此，可知爐内氣體的 組成與受光結果有相關關係。 於本貫施形態中，在夺愔駐¥ n ^ “ T隹。己匕、裝置9，事先記憶有爐内氣 ::2的組成與使該爐内氣體G2發光時之光強度之 再者，此關係例如可使用預備實驗及模擬之至少一 先求取，且可記憶在記憶裝置 憶裝置9,事先記憶有如第5圖所於本中，在記 壓之氫的分壓比（以及焯内氣雕 辽版G2的王 壓比（組成）之發光強^ 的組成）’與將對應該分 风先強度卞以正規化 謂發光強度較佳係使用來自氮的峰值強在此’所 化氳的峰值強度之比率，但 的 又”來自乙炔之碳 自氫的尖聲之強度。—μ早的方式而言亦可使用來 、且〇丨不根據利用片 氣體G2的組成，而使 ]用處理1置7求取之爐内 u尤用调整機構3 H制氣體供應機構 319967 19 200842205 3之每單位時間的滲碳氣體GI之供應量。 被處理材料S之滲碳品質(表面滲碳濃度、滲碳濃度分 Γ表面硬度、有效硬化層深度（滲碳深度）等），係可能按 恥爐内乳體G2的組成（處理室12的空氣）產生變化。換言 之，由於被處理材料S之滲碳品質與爐内氣體Μ的組成二 間存在有相關，故控制裝置δ根據依受光裝置6的受光社 果且利用處理裝置7求取的爐内氣體^之組成，而以㈣ 广乳體G2的組成（乙块之濃度等）成為最適當的狀態之方 ‘式’換言之，以成為可得到所欲的滲碳品質之爐内氣體Μ 之組成的方式，來調整氣體供應機構3之每單位時間的承 =體G1的供應量。藉此方式’可使爐内氣體U的組成 ^為所欲狀態，且可使進行真空滲碳處理具有良好的重現 卜如上述，於滲碳條件，不僅包含氣體供庫機構 之摅◊::度等。因此’控制裝置8亦可藉由根據求取到 、盧内敗體G2的組成’來調整作為滲碳條件之滲碳時間、 ^炭溫度等，以使被處理材料s的滲碳品質達到所欲狀 。此外，制裝置8亦可根據求取到之爐内氣體G 2的組 ，ϋτ由氣體供應機構3供應給處理 G1的組成。 〜反乱肢 如，上說明’由於利用光學技術求取渗碳爐2的内部 :坟内氧體G2的組成，故可以即時方式而迅速且精確地求 取该爐内氣體G2的組成。 319967 20 200842205 再者’在本實施形癌中，可利用光學技術求取爐内氣 體G2的組成，且可高速地（應答性良好）求取爐内氣體G2 的組成。此外，本實施形態之構成，例如比起以往之可檢 測氫濃度之感測器，比較便宜，感度亦佳，故適合於回饋 控制，且可提高控制性。 再者，在本實施形態中，滲碳裝置1為真空滲碳裝置， 且滲碳爐2的處理室12具有高的真空度。因此，不設置用 以提高檢測空間（放電室）15的真空度之新的（別的）真空 系統，而可使連接在該處理室12的檢測空間15具有^的 真二度。因此，在該真空度高的檢測空間丨5中，可良好地 此外，檢測空間15與滲碳 … 〜/心》王至1 z係運接； :::檢測空間15與滲碳爐2的處理室12設為 的料（空氣）。因此，在與該處理112《乎相同環境之 '則空間15中，可使用爐内氣體G2來發光，曰 取爐内氣體G2的組成。 & 可正確地 件中而該求取到之爐内氣體G2的組成，在滲碳

^的供應量，可使爐内氣體^的渗碳氣 亦即，在本實_彡”，^彳/、^成麵欲的組成C 光装置5、受光裝置6、以及 取爐内氣體G2的組成，並根據 、而以即時方式」 得到所欲的渗石炭品質而將滲碳條件進行^结果，為了用1 處理室之每單位時間的滲碳氣體量而^辈 319967 21 200842205 執行被處理材料8的直办央 因 此，可得到所欲的、夹石：：具有良好的重現性 勺β厌口口貝之被處理材料s。 者，於本實施形態中，可良 的滲碳品質之滲碳停 呂里用以得到所欲 處理材料之同時，可抑制二:所欲的滲碳品質來處理被 的發生，且可# ό ·〜石反爐内之煙灰的產生等之缺失 了使滲奴爐的維修作業簡單化。 ㈣再者’在本實施形st，發光|置5透過藉由在向人 爐内氣體G2之拾、、目，丨* a ; 处、秸m在包含 給該爐内氣-G2 一曰电室)15產生電漿，提供能量 能_ μ 而使該爐内氣體⑵的分子成為激發狀 悲，猎此使爐内廣胪Γ9欢^ 又’又狀 供ρ e 體⑵發先，而發光裝置5,例如亦可具 弟目的示意圖所示之雷射光照射裝置5L，其係可昭 :::光導入爐内氣體G2之檢測請。檢測室Η，係、 ；，处理至12與排氣管4L而連接著，且導入爐内氣體 开2成Λ外’檢測室15’係由可透過雷射光之透明的構件所 光到爐内氣體G2,來供應能量給該爐内氣體G2，= = ，内氣體G2發光。亦即，透過照射雷射光，爐内氣體g2 變成激發狀態而發光，故發光裝置5亦可藉由照射雷射光 到爐内氣體G2，而使用爐内氣體G2來發光。 此外毛光衣置5只要藉由提供能量給爐内氣體◦2 而可發光，則例如亦可使爐内氣體G2燃燒等，使用其他的 方法來發光。 此外，在上述之實施形態中，空間15(15,）係從排氣 :4L之中途分岐，而如第7圖所示，亦可在排氣管4l的 319967 200842205 中途配置用以產生電嗜$费 α, ^ " 電極5β，且將由該電漿產生之

光’經由投置在排氣營4丨A Λ ” 的預疋位置之透射窗而在受光裝 扣 仃叉光。此外，亦可在排氣管4L的中途設置透射 自，且經由該透射窗，照射雷射光到爐内氣體. …，外’在上述實施形態中，發光裝置5使用流動於排 氣管礼之爐内氣體G2來發光’但例如如第δ圖所示，亦 °又置Φ成連接在渗石反爐2的處理室^ 2之專用的檢測空間 ^之仏測用構件5Α ’並使用導入到該檢測空間1} 5之爐 内氣體G2來發光。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示本貫施形態的滲碳裝置之概略構成圖。 f 2圖係表示發光裝置及受光裝置的附近之擴大圖。 第3 A圖係用以說明滲碳條件與爐内氣體的關係之示 意圖。- 第3B圖係用以說明滲碳條件與爐内氣體的關係之示 意圖。 第4圖係表示根據受光裝置的受光結果而導出的發光 頻請之一例的圖。 第5圖係表示氫的分壓比、以及將對應該分壓比之發 光強度予以正規化的値之關係的圖。 第6圖係表示發光裝置之別的例子之示意圖。 第7圖係表示發光裝置之別的例子之示意圖。 第8圖係表示發光裝置之別的例子之示意圖。 【主要元件符號說明】 319967 23 200842205 1 滲碳裝置 2 聲碳爐 2A 爐壁 2B 隔熱壁 3 氣體供應機構 3A 氣體供應裝置 3B 調整機構 3L 供氣管 3M 供氣口 4 氣體排出機構 4A 氣體吸引裝置 4L 排氣管 4M 排氣口 5 發光裝置 5A 放電構件 6 受光裝置 7 處理裝置 8 控制裝置 9 記憶裝置 10 輸出裝置 11 輸入裝置 12 處理室（内部空間） 13 溫度調整裝置 15 放電室（檢測空間） 16 感測器 17 壓力感測器 G1 滲碳氣體 G2 爐内氣體 S 被處理材料 24 319967

Claims (1)

1. 200842205 十、申請專利範圍： 1· -種滲碳裝置，係對物體進行真空參碳處理者，立係具 備： 收容前述物體之滲碳爐； 供應滲碳氣體給前述滲碳爐之氣體供應裝置； 使用供應有前述滲碳氣體之前述渗碳爐的内部之 爐内氣體來發光之發光裝置； 接收來自前述發光裝置的光之受光裝置；以及 根據前述受光裝置之受井处 的組成之處理裝置。u、、'。果，求取前述爐内氣體 2. 如申請專利範圍第1項的滲 w ^ , t 厌装置，其中，前述發光裝 “吏用V入到與前述滲碳爐的内部空間連接之檢測 二間的前述爐内氣體來發光。 、 前述發光| 前述發光棄 前述發光裝 前述受光裝 具備控制裝 3. 如+申請專利範圍第！項的滲碳裝置，其中 置藉由供應能量給前述爐内氣體來發光。 4. 如申請專利範圍帛3項的滲碳褒置，其中 置在包含前述爐内氣體之空間產生電漿。 5. 如=請專利範圍第3項的渗碳裝置，:中 置照射雷射光到前述爐内氣體。 6’ =申請專利範圍第1項的滲碳褒置，其中 「置檢測來自前述發光裝置之光的強度。 7.如申請專利範圍第1 灸壯 置，其係根據芦 ' / M 、中’具備控制 的組成，來裝置求取到之前述爐内氣 則34氣體供應裳置之每單位日夺間的渗. 319967 25 200842205 氣體供應量、以及滲碳時間之至少一方。 8.=種滲碳方法，係對物體進行真空滲碳處理者，其係包 供應芩衩氣體給收容有前述物體的滲碳爐之動作； /吏供應有前述滲碳氣體之前述滲碳爐的内部之爐^ 内氣體發光之動作； 接收前述發光的光之動作；以及 之 動作 根據則述叉光的結果，求取前述爐内氣體的組成 9.如:請專利範圍第8項的滲碳方法，其中，接收前述光 之動：，包含檢測前述受光的光強度的動作， 且/、有事先求取爐内氣體的組成與使該爐内氣 體發光之光強度之關係的動作， 孔 之光強度，求取前述爐 且根據前述调係與前述檢測 内氣體的組成。 、 19967 26