JPH022945B2 - - Google Patents
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- JPH022945B2 JPH022945B2 JP14669282A JP14669282A JPH022945B2 JP H022945 B2 JPH022945 B2 JP H022945B2 JP 14669282 A JP14669282 A JP 14669282A JP 14669282 A JP14669282 A JP 14669282A JP H022945 B2 JPH022945 B2 JP H022945B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
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-
- 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
- C23C8/06—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 using gases
- C23C8/36—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 using gases using ionised gases, e.g. ionitriding
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイオン窒化処理方法に係る。詳しくは
窒化に先立つて被処理物表面の酸化皮膜を還元除
去する還元工程を含有するステンレスギア等凹凸
を有する形状のステンレス鋼製部品をイオン窒化
する方法に係る。
窒化に先立つて被処理物表面の酸化皮膜を還元除
去する還元工程を含有するステンレスギア等凹凸
を有する形状のステンレス鋼製部品をイオン窒化
する方法に係る。
金属の表面処理法として、従来、イオン窒化処
理方法がある。
理方法がある。
イオン窒化処理は、ステンレス鋼などのように
安定した酸化膜を有するものへの窒化には有向な
方法である。しかし、ステンレスギアのように凹
凸のある複雑な形状を有する被処理物を処理する
場合には、凸部から凹部まで連続した均一な窒化
層を得ることは甚だ困難であつた。
安定した酸化膜を有するものへの窒化には有向な
方法である。しかし、ステンレスギアのように凹
凸のある複雑な形状を有する被処理物を処理する
場合には、凸部から凹部まで連続した均一な窒化
層を得ることは甚だ困難であつた。
このような不連続窒化層が生成される原因は、
放電の際処理炉内の残留酸素、被処理物や処理炉
体に吸着しているガス及び被処理物に付着してい
る油分などの汚れから生成される酸化皮膜が特に
凹部では除去し難いためと考えられる。
放電の際処理炉内の残留酸素、被処理物や処理炉
体に吸着しているガス及び被処理物に付着してい
る油分などの汚れから生成される酸化皮膜が特に
凹部では除去し難いためと考えられる。
本発明は、イオン窒化処理方法に於ける上記の
如き欠点を解消し得るイオン窒化処理方法を提供
することを目的とする。即ち、本発明の目的は、
特に凹凸部を有する複雑な形状のステンレス鋼製
被処理物を処理し得るイオン窒化処理方法を提供
することにある。
如き欠点を解消し得るイオン窒化処理方法を提供
することを目的とする。即ち、本発明の目的は、
特に凹凸部を有する複雑な形状のステンレス鋼製
被処理物を処理し得るイオン窒化処理方法を提供
することにある。
本発明のイオン窒化処理方法は、被処理物表面
の酸化皮膜を還元除去するための還元工程と、実
質的窒化を行う窒化工程とから成る。
の酸化皮膜を還元除去するための還元工程と、実
質的窒化を行う窒化工程とから成る。
以下、本発明のイオン窒化処理方法を添附図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
第１図は、本発明のイオン窒化処理方法を実施
するための処理炉の１例を示す。
するための処理炉の１例を示す。
第１図の処理炉１は、補助電極２を有してお
り、この補助電極２と被処理物３とは夫々処理炉
体１から電気的に絶縁されている。更に第１図の
処理炉１はスパツタ防止板４，４′を有している。
尚第１図中補助電極２は第２図に示されているよ
うにカゴ型であるが、棒状、円筒状等他の形状で
あつてもよい。
り、この補助電極２と被処理物３とは夫々処理炉
体１から電気的に絶縁されている。更に第１図の
処理炉１はスパツタ防止板４，４′を有している。
尚第１図中補助電極２は第２図に示されているよ
うにカゴ型であるが、棒状、円筒状等他の形状で
あつてもよい。
本発明のイオン窒化処理方法を実施する際に
は、先ず被処理物例えばステンレスギア３を処理
炉１内に設置する。
は、先ず被処理物例えばステンレスギア３を処理
炉１内に設置する。
次に処理炉１内を約0.05Torr程度まで排気す
る。しかる後水素及び窒素を含有する混合ガスを
処理炉内に導入する。この混合ガスとしては、容
量比H2／N2＝１／１〜４／１の水素と窒素とか
ら成るガスが好ましい。更に好ましくは容量比
H2／N2＝３／１の水素と窒素の混合ガスが用い
られる。上記した混合ガスは更にアルゴン等の不
活性ガスを含有していてもよい。
る。しかる後水素及び窒素を含有する混合ガスを
処理炉内に導入する。この混合ガスとしては、容
量比H2／N2＝１／１〜４／１の水素と窒素とか
ら成るガスが好ましい。更に好ましくは容量比
H2／N2＝３／１の水素と窒素の混合ガスが用い
られる。上記した混合ガスは更にアルゴン等の不
活性ガスを含有していてもよい。
還元工程中、処理炉内の圧力は0.1〜10Torrに
保たれる。
保たれる。
このような状態で、補助電極２を陰極、処理炉
体１を陽極とし、被処理物３は電気的に中立とし
てグロー放電を生起せしめる。グロー放電に伴つ
て熱が発生し、この熱により被処理物３を300乃
至450℃まで昇温する。
体１を陽極とし、被処理物３は電気的に中立とし
てグロー放電を生起せしめる。グロー放電に伴つ
て熱が発生し、この熱により被処理物３を300乃
至450℃まで昇温する。
グロー放電に伴ない発生する熱により温度上昇
され被処理物３の表面に酸化皮膜が生成するが、
被処理物３にグロー放電が発生しないため、被処
理物３の表面において分子等の衝突によつて酸化
物となりやすいクロムがそれほど酸化されないで
酸化被膜の生成を抑制され、かつ、上述のように
昇温することにより、グロー放電で生成する水素
イオン及びアンモニアイオンが酸化皮膜を還元除
去する。このため、この酸化皮膜の生成速度は、
本発明方法に於いては、還元速度より小さいの
で、充分な時間（通常２〜３時間）上記工程を実
施することにより被処理物の酸化皮膜は以下の窒
化工程に於ける障害とならない程度まで除去され
る。尚、２〜３時間程度では窒化は殆んど生じな
い。又、被処理物若しくは処理炉体に吸着してい
たガス又は油などの汚れは処理炉外へ排気され
る。
され被処理物３の表面に酸化皮膜が生成するが、
被処理物３にグロー放電が発生しないため、被処
理物３の表面において分子等の衝突によつて酸化
物となりやすいクロムがそれほど酸化されないで
酸化被膜の生成を抑制され、かつ、上述のように
昇温することにより、グロー放電で生成する水素
イオン及びアンモニアイオンが酸化皮膜を還元除
去する。このため、この酸化皮膜の生成速度は、
本発明方法に於いては、還元速度より小さいの
で、充分な時間（通常２〜３時間）上記工程を実
施することにより被処理物の酸化皮膜は以下の窒
化工程に於ける障害とならない程度まで除去され
る。尚、２〜３時間程度では窒化は殆んど生じな
い。又、被処理物若しくは処理炉体に吸着してい
たガス又は油などの汚れは処理炉外へ排気され
る。
この還元工程の温度は300乃至450℃の範囲に保
たれるが、これより高い場合には工程初期に於い
て吸着ガス又は汚れによる酸化皮膜の生成が優先
するため後の酸化皮膜除去に長時間を要し好まし
くない。又、温度が上記範囲より低い場合には、
還元速度がおそくなるため不都合である。
たれるが、これより高い場合には工程初期に於い
て吸着ガス又は汚れによる酸化皮膜の生成が優先
するため後の酸化皮膜除去に長時間を要し好まし
くない。又、温度が上記範囲より低い場合には、
還元速度がおそくなるため不都合である。
上述した還元工程が終了した後、被処理物３を
陰極、処理炉体１を陽極とし、補助電極を電気的
に中立としてグロー放電を生起させてイオン窒化
処理を行なう。このときの条件は、混合ガスの圧
力１〜10Torr、処理温度は500〜600℃である。
又、混合ガスとしては、容量比N2／H2＝８／２
〜２／８の窒素と水素とから成るガスが使用でき
る。
陰極、処理炉体１を陽極とし、補助電極を電気的
に中立としてグロー放電を生起させてイオン窒化
処理を行なう。このときの条件は、混合ガスの圧
力１〜10Torr、処理温度は500〜600℃である。
又、混合ガスとしては、容量比N2／H2＝８／２
〜２／８の窒素と水素とから成るガスが使用でき
る。
上述した本発明方法によると、凹凸のある複雑
な形状の被処理物例えばステンレスギアでも、短
時間で全体に略一様な比較的大きな厚みの窒化層
が得られる。
な形状の被処理物例えばステンレスギアでも、短
時間で全体に略一様な比較的大きな厚みの窒化層
が得られる。
以下に実施例をあげて本発明を更に詳述する。
実施例
第１図に示した処理炉と同様な処理炉を用い、
被処理物としてステンレスギア（SUS 316 PCD
30mmモジユール１）をイオン窒化処理した。
被処理物としてステンレスギア（SUS 316 PCD
30mmモジユール１）をイオン窒化処理した。
ステンレスギアを処理炉中央に設置し、処理炉
内を排気して0.05Torrとした。
内を排気して0.05Torrとした。
水素３容量部、窒素１容量部から成る混合ガス
を処理炉内に流し圧力を4Torrに調整した。次に
処理炉体を陽極、補助電極を陰極としてグロー放
電を開始し、ステンレスギアの温度が350℃にな
つてから更に２時間放放電を続けた。
を処理炉内に流し圧力を4Torrに調整した。次に
処理炉体を陽極、補助電極を陰極としてグロー放
電を開始し、ステンレスギアの温度が350℃にな
つてから更に２時間放放電を続けた。
グロー放電をやめ、混合ガスの容量比を窒素
１：水素１に調整した。同時に、陰極を補助電極
からステンレスギアにかえてグロー放電を開始し
た。ステンレスギアの温度が570℃になつた時点
から15時間放電を続行した。この間炉内の圧力を
4Torrに保つた。
１：水素１に調整した。同時に、陰極を補助電極
からステンレスギアにかえてグロー放電を開始し
た。ステンレスギアの温度が570℃になつた時点
から15時間放電を続行した。この間炉内の圧力を
4Torrに保つた。
このようにして処理したステンレスギアは、全
表面に厚さ100μの均一な窒化層を有しており、
硬度はHv＝1000であつた。
表面に厚さ100μの均一な窒化層を有しており、
硬度はHv＝1000であつた。
第１図は、本発明のイオン窒化処理方法を実施
するための処理炉の１例を示し、第２図は補助電
極の１例を示す。 １…処理炉本体、２…補助電極、３…被処理
物、４，４′…スパツタ防止板。
するための処理炉の１例を示し、第２図は補助電
極の１例を示す。 １…処理炉本体、２…補助電極、３…被処理
物、４，４′…スパツタ防止板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 補助電極を有する処理炉内に被処理物である
凹凸を有するステンレス鋼製部品を設置し、処理
炉内を排気した後水素及び窒素を含有する混合ガ
スを導入し、処理炉内の圧力を0.1〜10Torrに保
ち、補助電極を陰極、処理炉体を陽極、被処理物
を中立としてグロー放電を生起せしめ、グロー放
電に伴つて発生する熱により被処理物の温度を
300〜450℃にし、これにより被処理物表面の酸化
皮膜を還元除去する還元工程と、 続いて被処理物と陰極、処理炉体を陽極、補助
電極を中立として窒素及び水素含有混合ガス雰囲
気中でグロー放電を生起せしめ、500〜600℃でイ
オン窒化を行う窒化工程とから成るイオン窒化処
理方法。 ２ 被処理物がステンレスギアであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 還元工程に於いて、混合ガスが水素、窒素及
びアルゴン等不活性ガスを含有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方
法。 ４ 還元工程に於いて、混合ガスの容量比H2／
N2が３／１であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14669282A JPS5935672A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 凹凸を有するステンレス鋼製部品のイオン窒化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14669282A JPS5935672A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 凹凸を有するステンレス鋼製部品のイオン窒化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935672A JPS5935672A (ja) | 1984-02-27 |
| JPH022945B2 true JPH022945B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15413406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14669282A Granted JPS5935672A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 凹凸を有するステンレス鋼製部品のイオン窒化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935672A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006213997A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Honda Motor Co Ltd | 鉄族系合金基材の窒化処理方法 |
| WO2007110905A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Honda Motor Co., Ltd. | 鉄族系合金基材の窒化処理方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1712658B1 (en) | 2004-02-04 | 2011-07-13 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for surface treatment of metal material |
| WO2007018158A1 (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Honda Motor Co., Ltd. | イオン窒化処理方法 |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP14669282A patent/JPS5935672A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006213997A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Honda Motor Co Ltd | 鉄族系合金基材の窒化処理方法 |
| WO2007110905A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Honda Motor Co., Ltd. | 鉄族系合金基材の窒化処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5935672A (ja) | 1984-02-27 |
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