經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明像鼸於一種將沃斯田条金鼷施以滲磺處理•使 其表面硬化之灌碩處理方法》 沃斯田条金靨，尤其是沃斯田条不钱鏞由於具有龕度 附》性及優良加工性.故使用最廣。然而，該沃斯田条不 誘鏑由於未有淬火加工性，故雄經加工硬化亦無大幅提高 硬度，因而不適於《要高硬度之用途。 因此，以沃斯田条不雄銷為代表之沃斯田条金靨雄有 優良耐蝕性及加工性，却有上述«度底、易損傷之缺酤， 不可謂問題不大。一般而言，除了淬火加工以外，可使磺 度提离的方法有（1)滲磺處理、（2) «化處理等方法β瀵 硪處理通常供将低硪鏑或低合金銅加熱至h變態貼（大約 7 2 0 1C以上之租度），使之保持於沃斯田组纗，在RX瓦斯或 其他含有C0成分之混合瓦斯之存在下•使[C]擴散滲透 至銷材表面，令其硬化。沃斯田条金羼以外之緬材酣由於 在7 0 0 t：以下溫度時，[C】對肥粒鐵组織之溶解度檯小， 故普通是在At變態黏（大約720^:)以上的溫度遒行滲硪。 不遇，上述以沃斯田条不锈鏞為代表之沃斯田条金羼 之耐》性，據云供由於沃斯田糸金靨表面生成有一種含有 Cre〇3鈍性皮膜的鐮故。此鈍性皮膜在300〜7 0 0 t：溫度範 園内非常強固，不但可阻止腐蝕性物質之渗透，在氰化處 理、滲磺«理時，亦可阻止«原子或磺原子之滲入。 銥對形成有此種鈍性皮膜之沃斯田条金鼷施以上述（1) 項之滲硪處理時，為了要將該鈍性皮膜破壤乃至變弱，故 需先將沃斯田条金靨昇通至超通700T,以破壤該鈍性皮 -4- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） l·——.!.----广-----訂------線(I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本育) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 S04988 A7 _B7_ 五、發明説明（2 ) 膜或使其蠻弱，然後再使硪原子渗透。距離At變懑黏較建 的700 "C以下a度中，由於鈍性皮膜完整強固.硪原子不 可能滲入，自無法實施渗碩處理。 但是，如將沃斯田条金JK舁溫至70 0 ΐ以髙溫，雖能 將鏞材表面之鈍性皮膜除去或變弱，但其内部（心部）綱材 會軟化，導致整臞強度降低，連作為機械元件裏有的最低 強度亦無法保持。因此，以往工業上極少對沃斯田条金羼 施以灌碩處理。 另一方面，以上述第（2)項藉氰化處理提离沃斯田条 金靥之硬度之方法而言，以往有下列三種主要提案。 第一種方法m使用MaCNO、KCMO之鹽浴氰化法，藉由 将溫度設定在5 0 0〜60 〇υ,使沃斯田条金屬表面之鈍性皮 膜變弱，譆氰原子得以滲透。 第二種方法俱用濺射法将沃斯田条金屬表面之鈍性皮 膜破壤除去，繼用氣鼸或ΜΗ3瓦斯施行氰化。 如使用此二種方法，由於金臛表面之鈍性皮膜被除去 或變弱，故氰原子得以滲入沃斯田条金臑内部達某種程度 。但是，由於沃斯田条金羼表面之鈍性皮膜（包含Cr8〇3) 已被除去或變篛，其表面部份之絡濃度已減少，故導致本 具之酎蝕性大轜受損之幣端。 再者，氮化處理後，金臑表面變粗，不但表面粗度恶 化，同時由於氰原子之滲入而使鏑材本身多少有些®脹， 産生尺寸精度變差的問隳。而且也因氰化而致金屬本身滋 生帶有磁性的問題。 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局具工消费合作社印裝 A7 B7___五、發明説明（3 ) 第三種方法傈發明人等所研發者，業己申請専利（曰 本持願平1- 1 77660 »、1-333424 »)在案。該方法樣於 氰化處理之前，将沃斯田糸不綉鏑之表面覽於氟氣鼸瓛塊 下施以加熱前處理。利用該前處理使形成於不嫌緬表面之 含有Crs03之鈍性皮膜轉化為氟化膜，然後按一般條件行 氰化處理》藉此氰化處理，氰化氣鼸中之N原子得以由金 屬表面均均滲入至一定深度，形成深而均勻之《化層，两 時，上述氟化膜在氰化處理中可因與氡化氣讎中之水份或 «氣接觸而除去。發明人等所醑發之上述方法不但«化效 果較上述（1)、（2)項方法為優，亦可獲致具有良好《度之 沃斯田条不綉銷材。然酣該方法亦輿前述兩方法一樣，有 時仍會産生氮化處理品之耐蝕性降低、表面粗度略有想化 、氰化處理品膨脹、且播有磁性等缺失，滅有傅改善。 本發明僳鐽於上述情況而研發者，其要黏供在渗磺處 理之前，先將沃斯田条金羼在氟条氣鼸璣境下保持加熱狀 觼，繼導入公知之滲硪用氣鼉，而溫度設定在680t：以下 施行滲硪處理，藉此方法，令以往認為不可能在大約400 〜700t!之低溫範園施行沃斯田条金屬之滲硪ft理之觀ft 成為可能。 發明人等為進一步提髙沃斯田条金屬之表面硬度而進 行了一逋串的研究。在研究遇程中，思及是荅可用先前照 發之氟条氣«I使沃斯田条金屬之滲硪處理在At變態點以下 溫度進行，然後基於此種想法進行了諸多研究。從而於研 究過程中發現如在滲硪處理之前，或在滲硪處理之同時， (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） A7 ^04988 _B7__ 五、發明説明（4 ) 以氟条氣臞将鋦材處理，則以往毖為行不通的滲硪處理邸 成為可行，尤其是滲碩處理通度設定在580 υ以下《度， 甚至最好較60 0 t：為低，而不用以往的700*c以上通度時， 滲硪效果更佳，從而完成本發明。 其次，詳细説明本發明。 本發明供在使用瓤条氣黼將沃斯田集金羼施以前處理 後，或在前處理之同時，施以彥硪處理。 上述之沃斯田条金靥包括沃斯田条不綉鏑材，例如： 含鐵麗在50重量％ (以下隳薷wt%)以上、含絡量10 以上之沃斯田条不綉鋼材、或含鐵量70 左右、含鎳
It 10 »t%、含鉻量20 左右之沃斯田条不雄鋪均羼之 。具驩而言，SUS 316、SUS 304等18-8条不鑲銅材、含 鉻23 wt^而含錁13 wt%之SUS 310、3 0 9不綉綱材、甚至 含鉻23 wt%而含鑲2 Wt%之沃斯田一E粒鐵兩相条不嫌 鏘皆可施行本發明方法。此外，因科錁（Incolloy)附熱 鋼（Hi 30〜45 »t%、Cr 10 wt%以上、其餘為Fe)亦包 括在内。 再者，該沃斯田条金羼也包括Mi 45 wt%以上、Cr20 w t炻、F β 3 0 w t %、其他尚含Μ 〇之鎳条合金。因此，本發 明中，所諝沃斯田条金腸像意指常通狀態下實質上（所諝 實質上僳指沃斯田組鍇具有60 (ft%以上）呈沃斯田組嫌 之所有金靥。所以，以沃斯田雄定元素Μη來取代Mi2Fe-C r - Μ π条金屬亦包含在内。 其次，在對上述沃斯田条金属施行滲硪《理之前，或 -7- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) ：~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 竣 經濟部t央揉準局貝工消費合作社印装 經濟部中央揉準f工消费合作社印装 A7 __B7_._ 五、發明説明（5〉 滲碩處理之同時，於氟糸氣鱺琢境下實施氟化處理。該氟 化處理像使用氟条氣II»此等氟条氣讎可為NH3、BF3、CF« 、H F、S F B、C 2 F β、tf F β、S H F 3、SI F «等氟化物氣 fll ,該等 氣臞可單獨使用或兩種以上併用。除此之外，分子内含氟 (F)原子之其他氟条氣齷亦可當作*条氣體來使用》其他 如使用熱分解裝置将此等瓤化物氣臞實施熱分解所生成之 h氣β或預先製成之Ft氣艚均可當作氟系氣髓使用。此等 氟化物氣髓輿h氣艚有時可視情形而混合邐用。上述氟化 物氣疆、F2氣鱧蓴氟条氣髓可翬純使用，但通常俱用）13氣 黼等非活性氣黼稀釋後使用。該稀釋氣鼸中，氟条氣讎本 身之«度，如以容量為基準表示時，僳在例如10000〜 100000 ρρ·,但以 20000〜70000 PP·較佳，30000〜50000 PPO更佳《此等氣黼中，最具實用性者為MF3。孩MF3在 常溫為氣籲狀，化畢雄定性很离，處理容易。該奪MF3通 常像輿上述1(8氣鱷配合，並在上述澹度範内使用。 更詳言之，上述之氟化處理，傜先將尚未《化之沃斯 田条金羼裝人遽内，於上述嚢度之氟条氣體瓛境下保持加 熱狀雄，施行《化處理》 「保持加熱J傈將沃斯田条金羼 本身保持在例如25 0〜6 0 0*〇之粗度，如保持在280〜450*c 狙度更為理想》該沃斯田条金羼保持在氟条氣讎璨塊之時 間邋常設定在拾數分鐘至數十分鐘》經由將沃斯田条金羼 保持在氟条氣疆環塊下處理，形成在金屬表面之含有CraOa 之鈍性皮膜邸_化為氟化膜。與鈍性皮膜相比，吾人可預 想到該氟化膜較容易為滲硪所用之磺原子滲透，故沃斯田 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X 297公釐） ^----.--.----ί ------ir------& (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揲準局貝工消费合作社印製 A 7 B7_ 五、發明説明（6 ) 条金屬之表面可藉瓤化處理而形成容易被[C]原子滲逋之 狀態。 其次，在上述瓤化處理後邸實施滲磺處理》 「渗磺處 理J供將沃斯田条金臑本身加熱至680Ό以下租度，較佳 為60〇t：以下，更佳則為400〜500X3之溫度，再以C02+Ha 所组成之滲磺用氣鑛，或RX+ C0S [RX之成分為C0 2 3容 量為 ％ (以下略作 ”vol%”）、C0a 1 νοί%、Η» 3 vol%、 H*0 vol%、其餘為N*(以下均相间）]所组成之灌«用氣 臞使爐内構成滲碩用氣《環境而進行之。以此方法，本發 明之滲硪處理邸可在低溫下進行而不會使沃斯田条金屬心 部産生軟化或熔化現象，此為本發明最大的特微。在此情 形中，上述COa+H*之比例，以C〇2 2〜10 vol%、H*30 〜40 vol% 為佳，RX+C08 則以 RX 80〜90 vol%、CO· 3〜7 vo 1¾之比例為佳。再者，用於嫌磺之氣讎亦可用CO + C〇a +H»。若為此種港合氣,朗其比例以CO 32〜43 vol%、C0a 2〜3 vol%、Hb 55 〜65 vol% 較理想。 經由此種處理，沃斯田条金羼之表面乃形成摩而均勻 的「硪_1鑛散#透層》該滲透層僳由析出有Pe3C或Cr:3Ce 類硪化物组鐵或因溶解過多的[C】而使沃斯田条金羼之7 相大輻變形之组雄所構成，輿基材相較，磧度獾得提离· 且射蝕性仍保持輿基材相同。例如具有代表性的沃斯田条 不锈網SUS 316板片作式試樣.放入*内，在MF3+iU( MF3 10 vol%、N 2 9 0 vol%)之瓤条氣 β_ 塊下以 300·〇 行氟化處理40分鐮，繼由逋中排出覦条氣鼸，再導人滲硪 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閲請背面之注f項再填寫本頁) j 經濟部中央橾牟局負工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（7 ) 氣讎 CO+COa+Ha (C0 32 vol%、C02 3 vol%、H· 65 vol%)於爐内，在450X：之溫度保持16小時施行渗硪處理 。结果，SUS 31S板片之表面形成了表面硬度Hv = 880 (心 部230〜240)、深度2 0«·的硬化層。該經硬化之試樣依 JIS 2 3 7 1鹽水喷霣試驗結果，雖超過480小時，亦完金 全未生锈。再者，上述硬化JS邸使用耐腐蝕試驗用Pirura 試嫌（酸性苦味酸乙酵溶液）亦不致被漫餿，只有用王水 時才稍受漫蝕。而且，上述之親化試樣之表面粗度幾_任 何惡化現象，也無膨腥所導致之尺寸變化及帶磁現象。因 此，發明人等按照沃斯田条金腯片之種類、灌硪«理瀛度 等作種種搭配一再研究的结果，成功地阻止了縿硪a度超 通68〇υ時，沃斯田条金屬心部容易軟化、確化靥之耐鎪 性降低等之缺失。由耐蝕性之觀》而言，已可知如依照本 發明，滲硪處理溉度设定在600t：以下，更佳則设定在500 ΐ：以下時足以導致良好效果。更佳的縿硪處理》度，如前 所述者，僳在4 00〜500它。此外，依發明人等之研究结果 ，沃斯田条金屬中，邸使是含有多量Mo、Ni的穩定型沃 斯田糸不锈鋼之類的材料在硬化後其耐馘性仍願然非常良 好。 上述之氟化處理及滲硪處理偽以例如第1圓所示之金 羼製馬弗爐實施。亦邸，首先在該馬弗瀘内行氟化處理， 然後行逋磺處理。第1 BI中，1為馬弗雄，2為其外敕，3 為加熱器，4為内容器，5為氣鑛導入管，6為排氣管， 7為馬達，8為風庙.11為金》綱藍、13為稟空泵、14為 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) " 本紙張尺度適用中國國家搮準（CMS ) A4说格（21〇><297公釐） S04288 經濟部中央櫺準局貝工消费合作杜印製 A7 B7__·五、發明説明（8 ) 排氣處理装置、15輿16為鏑瓶、17為流JI計、18為閥。在 該爐饑1中裝入例如沃斯田条不锈銷製品1〇。将籣瓶16遽 接於配管，使NF3等瓤条氣饑導入《麵1内，一面加熱， 一面施行氟化處理，繼酣利用真空泵13将钂内氣讎經排氣 管6導出，於嫌氣處理装置14内中和其籌性後揉放於外部 。其次，將鍔級15遽接於配管，使先前所述之滲磺用氣臞 導入tt讎1内，實施滲硪處理，然後，經由排氣管6、排 氣處理装置14將用遇的氣體排放於外部。經由如此一建串 的搡作，瓤化處理及滲硪處理邸告完成》 經由本發明之雄磺處理，銷材仍保持离度耐教性.其 原因可分析如下。亦邸，本發明中，由於在渗磺之前先施 以氟化處理，故滲碩處理可在680 υ以下之溫度《施，而 在此低租行滲硪處理時•存在於沃斯田条金靨内之絡成分 (其酎触性可视為傈由於該鎔成分之存在所致）較難以Cr7Ca 或CrS3C«等硪化物之形態析出固定，且其析出固定曇很 低，故留存於沃斯田条金靨内之鉻成分仍相當多》此由第 2鼷（b)〜（c)所示SUS 316各滲硪處理品經NF3 10 vol2 + N2 9 0 vol%氟条氣讎於30〇t：施行40分鐘的氟化處理 後再以 C0 3 2 vol% + C〇8 3 vol% + H2 65 vol% 的渗磺 氣鼸分別用600t!滲磺處理4小時（第3臞）及用45Qt!瘳 硪處理16小時【第2匾（b)]所得各確化層的I光纗射结 果與未經處理者[第2匾（b)】加以比較邸可明白。亦邸， 第3匾所示之6 0 0 Ό滲硪處理中，Cr23Ce之峰值非常陡而 高。此意邸上述硪化鉻析出較多，留存於沃斯田条金靥内 -11- (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂
A 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印装 A7 ____B7_ 五、發明説明（9 ) 之路成分較少。相對地，以450t：處理之第2 11(b)中， Cr23Ce之峰值則幾乎看不出，故上述碩化物之析出Λ願 著減少，因此，留存於沃斯田条金羼内之絡成分較多，耐 蝕性自然較髙。 再者，滲硪處理品之硬度得以提离可認為俱磺原子滲 透導使7格子變形所致。此由450Χ：滲硪品[第2 _(b)】之 X光線堍射中7组織之峰值位置及480t；滲磺後酸洗品[第 2匾（c)]中組鏟之峰值位置比SOS 316未處理品之>r 组鏃之峰值位置軀向角度較低邊（左侧）的事實邸明白願示 滲磺處理品[第2 (!>)、（c)]中産生7格子變形現象》 上述之X光線繞射供使用RINT 1500裝置，並在50 KV、 .2 0 0 »A、Cu槺皸（target)之條件下所實施者。 本發明中，滲硪處理溫度提高，尤其在超遇450<〇時 ，其表面即會産生有微量Cr23C8等硪化物析出於硬化》 表面之現象。但邸使如此，如將50Qt!以下租度之滲硪處 理品浸91於HF-HN03、HC1-HN03等強酸時，如能除去上述 析出物，仍能保持與基材相若之耐蝕性及雒氏硬度Hv = 850 以上之离表面硬度。第2圓（c)之X光繞射圔之試樣邸為 將第2 |fl(a)所示之SUS 316板片以480Ϊ；彦磺處理後漫 於濃度為5 vol%HF-15 V(j1%HK03之強酸中20分鐘所製 得者，其中完全未發現有上述磺化物。 如上所述，本發明由於在滲硪處理之前，或在壤硪處 理之同時，將沃斯田条金屬於氟糸氣钃環境下保持加熱狀 態，故滲硪時之溫度可以設定在680t：以下之低溫。因此 ，沃斯田条金屬可在本身所具有之耐蝕性、高度加工性等 -12- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 緣 I. 經濟部中央樣率局貝工消费合作社印装 A7 _B7_ 五、發明説明（10 ) 完全不受損之條件下«致髙表面硬度。故依照本發明，由 於可利用滲碩處理提高表面硬度，故因氰化處理所産生之 沃斯田条金羼表面粗.度惡化現象、因膨脹而導致之尺寸精 度降低、以及沃斯田条金羼本身撙磁性之缺失均完全不會 發生。 實施例1及比較例1 本實施例傜先分別導備厚度2.5 的SUS 316 (Cr含 董18 wt%、Ni含量12 fit%、Mo含量2.5 nt%,其餘為 Fb)及 SUS 3 0 4 (Cr 含量18 wt%、Hi 含·8.5 *t%、其 餘為Fe)之板片。再_備厚度1 以Hi為基材的MCF 601 (Ni含董 60 wt%、Cr含 1:2 3 wt%、Fe 14 wt%)板片。 比較例方面則準備厚度2.5 an的肥粒鐵条不锈緬SUS 430 (C含量0.06 wt%、Cr含量17.5 wt%、其餘為Fe及麻田 散条不綉網SUS 420J* (0.32C-13Cr-其餘Fe)之板片。 其次将各該材料放入第1画所示之馬弗爐1中，將 遽鼸1内抽真空後，昇溫至SOOt。然後在該狀態下導入 氟条氣臞（NF3 10 νο19έ + Ν» 9 0 vol%),使爐内壓輿大 氣壓相同，行氟化處理10分鑪。繼將該氟条氣鱅排出爐外 ，然後將《體1内加熱至450t：,在保持該溫度之狀態下 導入縿硪用氣鼸（C0 10 vol%、C02 2 vol96、H* 10 vol %、其餘為Na ),保持16小時行渗硪處理。 經上述處理所得之實施，例品（SUS 316、SUS 3〇4、KCF 601)表面呈黑色。比較例品之表面則未里黑色，然後將 實施例品之黑色表面層刮除.並澜其表面硬度、硬化層深 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 線 A7 ___B7_ 五、發明説明（i1) 度。此外，比較例品亦行相同的澜試作為對照之用。其结 果掲示於表1。 表 1 表面硬度（HV) ()内為心部嫌度 礞化層深度 (« ) SUS316 870〜890 20 實 (230〜240) 施 SUS304 900〜920 22 例 (320〜350) NCF601 720〜730 12 (300〜320) fcb SUS4300 190〜210 無 較 (190〜210) ' SUS420Ja 190〜210 無 例 (190〜210) (請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 訂 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印装 如上述表1之结果所明示者，實施例品均藉设硪處理 而使表面確度顧著提升，且形成有礙化相對地，比較 例品則完全未見有此等現象。此外，B將SUS 316、SUS 304、NCF 601等實施例品之剖面之顔微鏡照片分別掲示 於第4匾、第5匾、第6圃。該等照片像以光學»微鏞放 大600倍搌影所得。其中1可看出由下而上分別為基材層 、硬化層、樹脂層（全黑部分）。該樹脂層你將試樣埋入樹 脂中而由樹脂所形成者。 -14- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 304988 A7 B7 五、發明説明（12 ) 其次，將上述實施例品分別用金剛砂紙磨出研磨光澤 ，並實施JIS Z 2 3 7 1窗水哦霧試驗（SST)及浸漬於15% HNOa之50t：溶液中，苒行其他耐蝕性試驗，同時作透磁 率測定。瘳磺處理品、SUS 316、SUS 304、MCF 610之 未處理品及該等材料實施氮化之氰化品之試驗结果一併列 示於表2中。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 表 2 SUS 316 SUS 304 NCF 601 S生 c 嫌 未處理品 480小畤以上 480小時以上 480小時以上 ο μ T所 試經 驗時 至閬 580 X： 氰化品 1.5小時 1.5小時 480小畤以上 實施例1 480小時以 24小時 480小時以上 50¾ 15% hn〇3 浸漬 580 t： 氰化品 發生H2氣泡 發生H>氣泡 表面變黑色 實施例1 無變化 無ft化 無變化 透 磁 率 澜 定 U 未處理品 1.002 — 一 580 t： 氰化品 1.251 —— 一 實施例1 1.002 —— 一 板尺 厚寸 膨精 脹度 未處理品 2.495 2.495 1.004 580 t： 氰化品 + 0.015 + 0.015 + 0.007 實施例1 + 0.002 + 0.003 + 0.001 -15- (請先«讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局MC工消免合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（13 ) 此外，作為比較例之上述SUS 316、SUS 3 04、MCF 601 «化品供以下述方式製作。亦邸，使用輿上述實施例相11 的馬弗鳒，以相同條件，使用相同氟条氣讎實施氟化處理 40分鐘。其次將上述氟条氣龌排出爐鼸後，導入氮化氣鼸 (NHa 50 V〇l% + »U 25 vol% + Ha 25 v〇196)於爐中， 使爐内昇瀛至580t),保持該狀態3小時施行氰化處理。 由上述表2之結果可知，實施例品在SST試»中至生 锈所經通之時間較氰化品長，且經15% ΗΜ03浸漬亦無變 化，耐蝕性顧較氰化品優良。而且，氛化品帶有磁性，實 施例品却完全不撙磁性。此外，奧*化品相較，實施例品 嫌乎不會膨脹，尺寸精度較离。 實施例2 以 SUS 316 (Cr 含 H17 «t%、Hi 含董 13 *t%、Ho 含置3 «t%,其餘為Fe)鑠材S製成形之M6蠼栓、非磁性 不銹銅（Cr含董17.8 nt%、Ni含悬11.5 wt%、Μη含量 1.4 wt%、Ν含量0.5 »t%、餘為Fe) »材壓製成形之攻 牙蠔絲（直徑4 )、及實施例1中所用SUS 316板Η、SUS 304板片為試櫬，放入第1圈所示之II内，加熱至400t； ,施行輿實施例1同樣的氟化處理》其次，在爐内導入滲 硪用氣 il(C0 5 0 vol% + H« 10 vol% + 其餘 Na),保持孩 狀態32小時行滲磺處理。此時，氟化處理舆麻硪處理傜大 致同時進行。然後將所得試樣作噴氣處理，除去表面之黑 色層（1〜2 厚），再行表面硬度之測試。结果，SUS 31S 製造之M6蠼栓之硬度為Hv= 820、非磁性攻牙鑕絲之硬度 -1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明説明（14 )
Hv= 86 0、SUS 316 板片之硬度 Hv= 7 8 0、SUS 3 0 4 板片之 硬度Hv= 83 0 ;硬化層深度刖分別為18w·、19ub、20Wa 、2 1 a »〇 其次，将經上述遇程»取之實施品漫漬於1 5 % H N 0 3之 60%溶液中30分鏡，並完全除去附着之雄分後.付諸SST 試驗以澜試其耐蝕性。结果.SUS 316之蠼栓、非磁性不 綉鋼鏢絲、SUS 316板片三者皆超》480小時亦完全不生 盡秀。SBS 304板Η則在經71小時後稍撖生红綉。由該等结 果可知，本實施例之耐蝕性亦與上述實施例具有大致同樣 優秀结果。 實施例3 将實施例1中所用之SUS 31S板片、SUS 304板片及 NCF 601板Η放入相同於實施例1所用之爐中，昇溫至400 導入輿實施例1相同之《条氣臞，施行與實施例1相 同的氰化處理後，将各材料昇溫至48010,並在此狀態導 入滲硪用氣鼸（吸熟型流出氣ll(efflaent gas)、RX 30 vol%、COsi 2.5 vol%、Μ* 65%所组成之混合氣釀）。在 該狀態保持12小時後取出各材料。所«得之冒施例品表面 和實施例1同樣附着有黑色皮屑。將該實施例品用強酸浸 漬以除去黑色皮屑。亦即，在上述試樣浸潰於上述強酸（ ΗΝ03 15 vol%、HF 3 vol%之混合液）之50 υ溶液後， 用噴氣輕輕喷去黑色皮屑，使其外戡表面與未處理品（未 行氟化«理、滲硪處理者）相同。另一方面，將不實施上 述之強酸浸漬處理而僅在氰化處理後施行滲硪處理之實施 -1 7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（l5 ) 例品與上述強酸浸漬處理品作表面硬度、硬化靥深度及 SST生锈試驗之比較。.其結果如下表3所示。 表 3 316螵栓 非磁性 攻牙螺絲 316 板 Η 304板片 芯部硬度 Hv= 370 Hv= 480 Hv= 240 Hv= 340 表面 硬度 滲硪後 Hv= 900 Hv= 920 Hv= 870 Hv= 920 酸洗後 Hv= 850 Hv= 870 Hv=820 Ην= 670 硬化 層深 度 U 0 滲硪後 28 27 28 27 酸洗後 25 24 25 20 SST至 生誘所 經之時 間 滲磺後 24小時 12小時 26小時 7小時 酸洗後 480小時 以上 480小時 以上 480小時 以上 36小時 由上述可知，酸洗者tb未酸洗者可大幅提高耐蝕性。 再者，對SUS 316板片之強酸浸漬處理品行X光繞射 處理之結果傜如第2圖（c)所示，其中Cr硪化物完全未 -1 8 - ---:——r---务-----訂------線i , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 04988 五、發明説明（i6 ) 固定，而且基材之Γ層格子由於含.有多量硪而導致格子變 形，故r層之峰值會較未處理材搞向角度較低細，结果得 j(U看出其硬度有所提高。 奮施例4 將實施例1所甩之SUS 316板材和實施例1同樣地施 以鼉化處理後，昇溫至600它„其次，導入滲硪用氣龌（N2 50 vol% + RX 50 voI9^).保持4小時後取出。 該實施例品之表面硬度Hv= 900、硬化層深度35/in。 將其表面研磨後施行SST生綉試驗。至生锈所經之時間為 4小時。與®化品相較，雖SST試驗之結果算是良好，但 以滲硪品而言，顯然不足。該》施例品之X光撓射分析结 果傜如第3躕所示，由該蹰可以看出磺化鉻、硪化鉬之陡 峭繞射線相當多。 實施例5 使用實施例2之SUS 316製螺栓及非磁性蠼絲製攻牙 螺絲，與實施例3同櫬地使用氟条氣體與滲碩用氣匾之混 合氣同時進行《化處理與滲硪處理。此時之溫度為51 01C ,保持時間改為8小時。處理所得之螺絲之頭部表面硬度 為Hv= 920及Hv= 980,硬化層深度分別速26/in、28«m。 其次，在與實施例3同樣地施行強酸浸潰處理後，测 定其表面硬度之結果，表亩硬度大幅降低至580、520。 此原因在於滲碩溫度較實施例2高出3010,故表面層 析出較多硪化鉻，使耐蝕性惡化部位增大。由於該部位為 強酸侵蝕除去，故可推知偽産生表面硬度降低現象所致。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -----Μ—.-----------訂.-----Μ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 經濟部中央橾準局貞工消費合作杜印裝 A7 B7_ 五、發明説明（17 )
實施例S 將》施例1所用之SUS 316板片及棒狀因科嫌825 (
Ni含量42 wt%、Cr含量21.5 wt%以上、Fe含董30 wt %)耐熱網和實施例1同樣地施行氪化處理後，昇溫至 650*C,然後導入滲硪用氣體（CO 2 vol%、H2 50 vol% 、N2 48 vol%),保持該狀態5小時後取出。就該實施例 品測試其表面硬度與硬化層度结果，SUS 316之表面硬度 Ην= 1 080〜1100,因科錁825之表面硬度Ην=1150〜1180 。硬化層深度均為35〜40 «通。 然後，對該等試樣潮定其SST生锈時間、HN〇3 15% 強酸溶液（5〇Ί〇)浸漬及透磁率之結果，皆獲得大致輿實施 例1相同的良好效果。 實施例7 分別準備經施以熔化處理之試櫬、具有相同程度的芯 部硬度（Η V = 1 5 0 〜1 S 0 )之 S U S 3 1 6 ( C r 含量 1 7.5 w t %、
Ni含量11 wt%、Ho含量2 »t%)板片及SUS 3 04 (C含 量 0.06 ut%、Cr 含量17.5 wt%、Ni 含 *8 wt%、其餘 為Fe)板片、與由SUS 316線材壓製成形之M6蠼栓各多數 值。将其中之部份複數锢板片及螺栓分別置入第1圓所示 之》驗《，並加熱至3 2 0 Ό，在此狀態下吹入氟糸氣應（N F 3 10 vol% + Ha 90 vol%)行氟化處理後，由鱸中取出，作 為氟化品試樣。
其次，將其餘的未«化試樣及業經上述氣化處理之籌 化品試樣一起放入第1圖所示之實驗爐中，昇溫至4601C -20- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（2丨0X297公釐） ----K---„----被 —.----訂------線·！ L (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18 ) ，在保持該溫度之狀態下吹入谚硪甩氣體（CO 20vol%、Ha 75 vol%、C02 1 vol%〉，保持12小時行滲硪處理。 經上述處理之試樣中，氟化試樣（冒施例品）之表面分 別呈現黑色。相對地，不經親化之未氟化試樣（比較例品） 幾乎仍保有未處理前之外觀與金屬光澤。其次，對上述實 施例品测試其表面硬度結果，則分別顯示出Η v = 9 2 0〜1 0 5 0 之表面硬度，且實施例品之硬化層深度分別為20〜25« π 。另一方面，未施行氟化處理之比較例品則完全未見表面 硬度之提升。 較例2 本例像以實施例7所用之由SUS 316線材壓製成形之 «6螺栓為對象。該螺栓之頭部及螺紋部分別因壓製成形加 工而使硬度連Hv = 350〜390。該螺栓在外包加工廠（Job Shop熱處理委託加工廠）處裝入一般通用型续磺嫌中以 92〇t：實施60分鐘的遂硪處理。 结果，經滲硪處理之嫌栓表面硬度為Hv = 580〜620, 硬化層深度達250« Β。但螺栓頭部及螺纹部之硬度則為Ην = 230〜250,降低甚明顯。然後，該滲碩處理螺栓經鹽水 噴孩試驗結果，6小時即全面産生紅锈。 -2 1- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 缒 A7 B7 五、發明説明（19 ) 圖式之簡單説明 第1圖為使用於本發明之滲硪處理爐之構成圖； 第.2圖之（a)為SUS 316未處理品之X光繞射圖，（b) 為SUS 316板片以45Qt：行滲碩處理後之處理品之X光繞 射圔，（c)為SUS 316板片以4 8 0 Ϊ：行雄硪處理後後施以 強酸浸漬處理之處理品之X光繞射圖； 第3圖為SUS 316板片之600TC滲碩處理品之]{光繞 射圖； 第4鼴為SUS 316板Η之450 =滲硪處理品之剖面顯 撤鏡照片； 第5圖為SUS 304板片之45〇t：毖硪處理品之剖面顔 微鏡照片； 第6圖為NCF 601板Η之450TO滲硪處理品之剖面顯 撤鏡照片。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線一 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）