JPH01290748A

JPH01290748A - 熱処理炉用材料および熱処理炉

Info

Publication number: JPH01290748A
Application number: JP11979188A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujita; 隆藤田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1988-05-17
Publication date: 1989-11-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、各種部材の熱処理に用いられる熱処理炉用材
料および熱処理炉に関する。

（従来の技術）自動車部品、各種機械部材の工業材料を熱処理する際に
用いる熱処理炉の炉内構造材としては、従来、たとえば
５ＵＳ３０４などの耐熱性ステンレス鋼材が主として用
いられている。

（発明が解決しようとする課題）通常、特定の部材を熱処理しようとする場合、被処理対
象を上記のような耐熱性ステンレス鋼材からなる支持体
上に載置して、高真空ないし一定のガス雰囲気中におい
て高温度下で熱処理が行われる。しかしながら、従来の
耐熱性ステンレス鋼を支持体として熱処理を行った場合
、支持体などの炉内構造物と被熱処理部材の双方が高温
度にさらされ、しかも炉内雰囲気によっては部材表面が
活性化されるため、炉内構造物と被熱処理部材との間、
あるいはこれら構造物ないし部材同志で不可避的に熱融
着が生じる場合がある。

従来、このような熱融着を防止するためには、予めアル
ミナやジルコニア粉末などの不活性セラミック粉末を構
造部材の表面に付着させることが行われている。

しかしながら、このようなセラミック粉末を用いると、
炉内を高真空にする場合、真空ポンプへ粉末が吸引され
るという問題があり、真声引き操作に長時間を要し、炉
のメンテナンスにおいても不利であるという欠点がある
。

また、従来の炉内構造物にあっては、材料の耐久性にお
いても比較的劣るため製品コストの点でも充分満足のい
くものではない。

本発明は上述した従来技術に伴う問題点に鑑みてなされ
たものであり、炉の長寿命化、メンテナンスの簡易化が
図られ、また被処理部材の熱融着を防止して製品歩留り
の向上が図られ得る熱処理用材料を提供することを目的
としている。

〔発明の構成〕（課題を解決するための手段および作用）本発明に係る
熱処理用材料は、重量比で、クロム１０〜３５％、アル
ミニウム２〜１０％、残部が実質的に鉄からなる合金に
よって構成されてなることを特徴としている。

本発明においては、上記合金からなる材料の表面に酸化
被膜が形成されていてもよい。

さらに本発明においては、上記合金が、さらにチタン、
ジルコニウム、ハフニウム、イツトリウム、セリウムお
よびランタンのいずれか１種または２種以上を２％以下
の量含有していてもよい。

・本発明の合金材料に用いられる金属の内、クロムは溶
融金属に対する濡れ性を低下させるために必要な成分で
あり、その含有量が１０２６未満ではその効果は充分得
られず、一方、３５％を超えて添加すると材料の脆性が
増大するので好ましくない。より好ましい範囲は１５〜
２５％である。

アルミニウムは、材料表面に生成する酸化層に不可欠の
酸化アルミニウムの生成源となるものであり、添加量が
２％未満では溶融金属に対する剥離効果は充分ではなく
、一方、加工性の向上を図る上においては１０％以下で
あることが好ましい。

より好ましい範囲は２．５〜５％である。

付加的に添加されることがあるチタン、ジルコニウム、
ハフニウム、イツトリウム、セリウム、ならびにランタ
ンは、材料表面に生成される酸化層をよりち密にして密
着性を向上させてその剥離を防止するのに有効な成分で
あるが、その添加量が２％を超えると材料の脆化を促進
するので好ましくない。より好ましい範囲は０．５〜１
．０％である。

材料の表面に酸化被膜を形成するには、所定形状の材料
を大気中において１０５０〜１３００℃より好ましくは
１０８０〜１２８０℃に加熱処理することによって形成
され得る。このようにして形成される酸化被膜は、高温
の非酸化性雰囲気にさらされても容易に還元されること
はないため、このような雰囲気中を用いる熱処理炉に好
適に使用され得る。

第１図は本発明の材料からなる熱処理炉用の構造物の断
面図であり、通常の耐熱性金属１の表面に上記組成の合
金層２を適宜形成することによって熱処理炉用の部材と
することもできる。また、第２図に示すように、合金層
２は耐熱性金属層１の表面に形成されていてもよい。

本発明に係る材料は、熱処理の際に生じる溶融金属との
濡れ性が低く、耐竹刀性が良好であり、被処理部材の熱
融着を効果的に防止することができる。また、炉内の構
造物や被処理部材にセラミック粉末などの融着防止剤な
どを塗布する必要がない。

（実施例）熱処理炉内の構造物として、第３図に示すような部材を
用意した。図中、符号３０は炉体の一部分であり、この
炉体３０上には炉内構造物（１）３２をスライドさせる
ための炉内構造物（２）３１が形成されている。被処理
部材３３は炉内構造物（２）３１上に載置され炉内構造
物（１）３２を適宜移動させて炉体の中央部に配置した
のち、熱処理が施されることになる。熱処理終了後、こ
れと反対の操作によって部材３３が炉外に出される。

この例においては、被処理部材３３としては、５ＵＳ３
０４からなる部材を用いた。さらに、炉内構造物（２）
３１ならびに炉内構造物（１）３２の材料として下記第
１表に示すものを用いた。

第　　１　表上記の例において、合金１．２の組成は以下の通りであ
る。

合金１：Ｃｒ２Ｏ％、Ａ１３％、Ｆｅ残部合金２：Ｃｒ
２Ｏ％、Ａ１３％、Ｆｅ残部酸化被膜の形成は、大気中
における１２８０℃、または１１５０℃の加熱処理によ
って形成した。

上記の構成にしたがって部材の熱処理を行った。

雰囲気は、実施例１．２ならびに比較例１については大
気中において行い、実施例３．４については６Ｘ１０−
４Ｔｏｒｒの真空中で行い、実施例５においては、露点
−６０℃の水素雰囲気中にて行った。

実施例１．２．３．４．５については、１２００℃の熱
処理温度においても融着は生じなかった。しかし、比較
例１については１２００℃で熱融むが生じた。

〔発明の効果〕

本発明の熱処理炉用材料によれば、被熱処理部材の熱融
着を効果的に防止して製品歩留りが向上すると共に、炉
の長寿命化ならびにメンテナンスの部品代を図ることが
できので、工業上すこぶるａ用である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例に係る熱処理炉用
材料の断面図であり、第３図は本発明の実施例に係る熱
処理炉の構成を示す斜視図である。１・・・耐熱性金属、２・・・合金層、３０・・・炉体
、３１・・・炉内構造物（２）、３２・・・炉内構造物
（１）、３３・・・被処理部材。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】１、重量比で、クロム１０〜３５％、アルミニウム２〜
１０％、残部が実質的に鉄からなる合金によって構成さ
れてなることを特徴とする、熱処理炉用材料。２、前記合金からなる材料の表面に酸化被膜が形成され
ている、請求項１の材料。３、前記合金に、さらにチタン、ジルコニウム、ハフニ
ウム、イットリウム、セリウムおよびランタンのいずれ
か１種または２種以上を重量比で２％以下の量含有する
、請求項１の熱処理炉用材料。４、前記合金によって炉内構造物が構成されてなること
を特徴とする、熱処理炉。