JPH03215657A - 浸炭の方法及び装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浸炭の方法及び装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

例えば酸化等の望ましくない相補的反応を避けながら熱
処理又は熱化学処理の過程で鋼の表面の炭素の濃度を検
査することは、産業上極めて重要な問題であり、その解
決のために、多数の技術を実施することが必要である。

熱処理の場合、酸化に敏感な高度に合金化された鋼のた
めの解決策は、真空技術を必要とする。セメンテーショ
ン又ははだ焼きの熱化学処理の場合には、例えば、ガス
ー固体又は液体一固体反応を利用する。気相又は液相中
に存在する化学種は鋼の表面で分解して炭素放出し、こ
れが固相中に拡散する。

真空熱処理プロセスでは、鋼の酸化及び脱炭は、炉の雰
囲気の全圧カを非常に低く（０．１ｍｂ未満）保つこと
によって防止される。

最も良く監視されるはだ焼きプロセスでは、鋼は雰囲気
と熱力学的平衡状態で接触させられ、固体中への炭素の
移動によって平衡状態が少しも変化しない様に該雰囲気
は充分に送り込まれる。この場合、炭素の供給源として
役立つ気相の化学種は一酸化炭素（ＣＯ）である。その
、鋼の表面での分解により酸素が放出されるが、その分
圧は非常に低く保たれなければならない。

鋼のはだ焼きの問題について、ここで詳しく分析する。

セメンテーションの速度、即ち、なるべく短い時間で炭
素濃度のプロフィールを得る条件は、液相又は気相中の
化学種（例えば気相中の一酸化炭素）の反応する割合と
、液体と固体又は気体と固体との境界での炭素の移動す
る速度と、固相中での炭素の拡散とに依存する。

伝統的プロセスでは、化学種の分解反応が遅いため、又
は、これらの種の分解生成物が鋼の表面での炭素の移動
に対する抵抗を引き起こすので、重要な段階は、境界へ
の炭素の移動に対応する段階である。

よって、一酸化炭素による気相中でのはだ焼きの伝統的
プロセスでは、酸素の除去は遅すぎるので、移動する炭
素のフラックスが大いに減少する。このことは、温度及
び圧力の普通の条件で適切な雰囲気とと接触させられた
後、かなりの時間（例えば２０分）か経過するまで炭素
の表面濃度が最大値に達しないので、固体中への炭素の
最適速度での拡散が可能となることで示される。

１９７６年３月にＨＴＭ３　１で刊行された「制御され
る浸炭Ｊ　　（Ｇｅｓｌｅｕｅ目ｔ　Ａｕｌｋｏｈｌｕ
＋Ｂ　）という題名のＪ．ブイニング（　Ｊ．　Ｗｕｎ
ｎｉｎｇ　）等の論文と、ドイツ特許第３１３９６２２
号とには、炭素濃縮段階であるパラメータを測定し、処
理後に装置の運転データを判定するために該パラメータ
を役立てるプロセスが開示されている。

しかし、これらの文献に含まれている教示内容は、可能
な最短時間で実用的に炭素濃縮プロセスを行うことを可
能にするものではない。更に、この従来技術プロセスは
減圧下で起こるものである。

本発明を生むに到った研究は、以下の様な知見をもたら
した。

即ち、遷移状態をなるべく短くするために、気相を介し
て気体と固体の境界に移動する炭素フラックスは、最大
炭素表面濃度で拡散により固相中で移動する炭素フラッ
クスより大きく、次に等しくならなければならない。こ
の目的のために、 鋼の表面で非常に速い分解機構を有する炭素−ベクトル
化合物が気相中に存在し、 完全に攪拌された反応炉挙動を有する反応炉があり、 鋼の表面に移動抵抗が生じることを防止することを可能
にするガスー固体反応があること、が必要である。

かかる移動抵抗は、炭素一ベクトル化合物の分解から生
じる吸収された化学元素の層、又は、その中では炭素の
拡散が遅い特別の化合物（炭化物）の連続的な層の形成
からなる。

この移動抵抗の出現を避けることができ、気相の炭素の
移動を保証する分子の鋼表面での分解が非常に速く、反
応炉の入口からの炭素の送給が充分で、且つ反応炉が徹
底的に攪拌されれば、鋼中へ移動する炭素の束が最大と
なり、鋼中での炭素濃度の勾配の同化の速度が固体中で
の炭素の拡散にのみ依存することとなる。

これらの条件が満たされたとき、始めに０．２％の炭素
濃度を有する鋼の表面炭素濃度は、１分以内に最適値（
少なくともオーステナイトの飽和濃度に等しい値）に達
するか、この時間を、一酸化炭素による伝統的はた焼き
の場合に必要な数十分という時間と比較してみるべきで
ある。

炭素によるセメンテーションの処理は、この場合には最
適速度で行われる。

〔発明の概要〕

従って、本発明の目的は、この結果を産業的に達成する
ための実用的手段を明確にすることである。

本発明の主題は、特に工作物の表面ゾーンにおける炭素
濃縮の過程で鋼の表面での炭素の濃度の瞬間的且つ連続
的な検査を可能にする鋼の熱処理又は熱化学処理のため
のプロセスであって、この表面ゾーンと接触させて気体
フラックスを循環させて該表面で炭素の飽和濃度を最大
速度で得ることを可能にし、このフラックスを時間の関
数として調整することを特徴とするプロセスである。

本発明の他の主題は、気体フラツクスのための入口及び
出口を有する被監視雰囲気炉と、この気体フラッグスを
形成する送給手段と、該気体フラックスを調整する手段
とを有する鋼工作物の表面ゾーンの炭素濃縮のための装
置であって、データ記憶及び／又は計算の手段を供えて
おり、該送給手段は１分以内に工作物の表面に炭素の飽
和濃度を得るのに適した気体フラックスを形成するよう
に計算されることを特徴とする装置である。

これらの条件は、酸素を含んでおらず、化学的に不活性
な供給ガス又は気体混合物と、処理サイクルの工作物の
表面の炭素フラックスがゼロである期間に酸化現象を防
止する気体又は気体混合物と、炭素の移動を可能にする
気体又は気体混合物と、酸素を含まない化合物とからな
る気体混合物を使用することによって達成される。炭素
の移動を可能にする該気体又は気体混合物は、少なくと
も一種類の化合物を含み、鋼の表面での該化合物の熱分
解によって炭素が放出されて、熟考の温度及び圧力の条
件で気相中に化学的に安定な副産物の混合物が生じる。

よって、移動させられる炭素のフラックスを、熱分解可
能な該化合物を反応炉に導入することによって制御する
ことができる。

次に、添付図面を参照して本発明の好適な実用的実施例
について説明する。

〔実施例〕

実際には、処理は次のようにして実行される： 炭化水素の送給を制御して、冶金学的基準に基づいて決
められる可能な最高温度で表面炭素の最大濃度（この最
大濃度は少なくともオーステナイトの炭素飽和濃度に等
しい）を得る第１段階（Ｉ）； 冶金学的基準に基づいて決められる可能な最高温度での
第２段階（ＩＩ）。この第２段階では、炭素濃度プロフ
ィールを特に表面濃度を冶金学的理由から選べばれた所
定の値に調整するために気相から移動させられる炭素の
フラックスはゼロである。多くの場合にこの値は、普通
のはだ焼き鋼での０．７／０．８％に近い。

この第２段階の終りに、温度は鋼の焼きもとじのために
選択される温度である。

段階Ｉと段階■との適切な連続によってサイクル的に実
行することが可能であるが、その回数と持続時間とは、
所望の炭素濃度プロフィールに依存する。しかし、この
場合、該サイクルの総持続時間は、１回の段階Ｉと１回
の段階■とからだけなるサイクルの場合より長い。

段階Ｉは、鋼が消費する炭素フラックスに基づいて炭素
の表面濃度を精密に検査することを必要とする。この炭
素フラックスは、反応炉に導入される炭化水素の送給に
よって監視することができる。鋼の表面の炭素濃度が分
かっているならば、炭素の消費速度を容易に計算するこ
とができる。逆に、炭素の消費速度を連続的に検査すれ
ば、一定の表面炭素濃度を保つことができる。形成され
る異なる化学種の予備的識別及びその濃度の進展後に、
反応炉の物質バランスシートを作成するか、又は各瞬間
における反応炉から出て行く気体混合物を分析すること
によって炭素の消費速度が得られる。

この第２の解決策は、物理化学的モデルの不確かさを回
避するものであり、反応炉の動作と気体一固体反応の進
展とを各瞬間に検査することを可能にするものである。

段階■での表面炭素濃度の完璧な監視は、この段階の終
りにおける鋼の中の炭素濃度プロフィールを正確に知る
ために不可欠である。

実際、段階Ｈの終りに冶金学的理由から望ましい最終的
炭素濃度を得るための段階■の持続時間の決定は、この
プロフィールに基づいて行われる（微小硬さ一表面圧縮
制約の濃度−残留オーステナイト含有量のプロフィール
）以上に示唆したように、一定値の鋼の表面炭素濃度の
監視は、徹底的に攪拌された反応炉として作用する反応
炉について作成された炭素バランスシートに基づいて反
応炉内への炭化水素の送給を制御することにより得られ
る。しかし、処理の始めに出現する移行期間の終りにこ
の最大表面濃度に達する瞬間を充分な精度で判定するこ
とが必要である。

この問題の優雅な解決策は、アセチレン、メタン、エチ
レン、エタン等の炭化水素の混合物の適当な割合を供給
混合物（例えば窒素水素）中に導入することによって炭
素の拡散の始めから鋼の表面に炭化鉄（セメンタイトと
呼ばれる）の層を形成することである。

この混合物は、鋼の表面におけるセメンタイトの薄い層
の非常に急速な成長を可能にする。

この薄い層は、１μｍの厚みであるが、セメンタイトー
鋼の境界での炭素濃度を、熟考の温度でのオーステナイ
ト中の炭素の飽和濃度の値に正確に固定する。従って、
鋼の中での炭素の拡散は、このセメンタイトの層の存在
によって監視される。鋼の中で拡散する炭素を供給する
のはこれである。それは、気相の炭化水素から炭素を供
給されるセメンタイトの層の再構成により、鋼が消費す
る炭素を補うのに充分である。

このプロセスは、処理の始めにセメンタイトの層を非常
に急速に（１分以内）形成させるが、炭素の自己監視拡
散を可能にする。

セメンタイトの層の急速な成長を可能にする気体混合物
の組成は、単一の炭化水素（プロパン）を適宜添加する
ことによって作ることができ、このプロパンが鋼と接触
して分解すると所望の気体混合物が得られるが、この混
合物は、特に、排他的にではないが、メタン、エタン、
エチレン、及びアセチレンを含む。

セメンタイトの層が形成されると、それからの炭素の送
給は永久的に調整されて、鋼の消費する炭素を補う。こ
のようにして、気相とセメンタイトの層と鋼との間に動
的移動条件が確立される。

このような条件下で与えられた鋼について温度は、鋼中
ヘの炭素の移動を監視する唯一のパラメータである。最
終的炭素濃度プロフィールの調整のために、段階■て固
相から気相への炭素の部分的移動が必要となることがあ
る。この目的のために、気体混合物は、炭素と結合して
炭化水素を形成することのできる構成要素を含んでいて
、従って脱炭機能を持っていなければならない。

従って、気体供給混合物は、以下の三つの機能を保証し
なければならない・ 気体混合物から固体への炭素のフラックスがゼロである
全ての段階で酸化を避けること；適当なセメンテーショ
ンで導入された炭化水素の分解の生成物と共に、鋼の中
への炭素の移動を保証するセメンタイトの層を化学的に
形成することのできる混合物を形成する；段階Ｉ後に、
できれば鋼の表面の部分的脱炭の機能を保証すること。

これら三つの機能は、窒素と水素の適当な混合物からな
る供給気体を使うことによって得られる。

上記の原理は、測定値の自動的処理及び気体送給の自動
的制御を行って熱重量分析測定値により定量的に示すこ
とができる。

例えば、フラックスを随意に調整して、定値とし（第２
図の曲線ａ，ｂ，Ｃ）　、あるいはそれを変動させて炭
素表面濃度を一定とすることができる（第２図の曲線Ｔ
ｈ）。

表Ｉは、瞬時フラックスと、オーステナイトの飽和濃度
１こ等しい表面濃度についての平均フラックスとを示す
。これらのフラックスを、約９５０℃で３．５ｍｇ／ｈ
＋，　ｃｄに達する普通の一酸化炭素処理の過程で得ら
れるフラックスと比較してみるべきである。８５０℃で
のはだ焼きに対応する第３図の曲線において、プロパン
の送給を制御するためのアルゴリズムは、処理の最初の
瞬間から一定表面濃度での炭素の吸収が起こることを可
能にすることが分かる。実際、温度が８００℃と１１０
０℃の間の温度であれば、ディリクレの条件（表面で一
定濃度）に１分以内に達するが、一酸化炭素によるはだ
焼きは、かなりの時間（９００℃以上で炭素の表面濃度
が１％より大きい場合には普通は約１時間）を必要とす
る。

第１図は、処理を制御するのに必要なデー夕を集める測
定手段を示す略図である。分析チャンバの炉からなる組
立体１はスケール２と連帯している。バルブ３を通して
、質量流量調整装置４から、ボトル５　（本例の場合は
３本）に内蔵されている気体が該炉に供給されるるボン
プ６は、気体の循環を保証し、炉内の圧力を維持する。

熱電対７は温度を監視する。気体出口８．９及び１０は
気体の排出を可能にしており、出口９はクロマトグラフ
分析装置に接続されており、出口１０は圧力センサーＣ
及びボンプＰに接続されている。Ａから送給することが
できる。この装置は、形成された化学種を識別してその
濃度の進展を検出することにより、又は反応炉から出て
行く気体混合物を連続的に分析することによって、反応
炉の物質バランスシートを作成することを可能にするも
のである。

第２図の曲線は、ある特定の場合に対応するものである
が、鋼の表面に侵入した炭素の量を被爆の時間の関数と
して１ｃｒｌ当たりのグラム数で表す。曲線ａ，ｂ及び
Ｃは異なる作動条件に対応しているが、全て鋼の１００
０℃での気体フラックスによる掃引からなっており、そ
の際の供給ガスの流量はｌ００ｃｃ　／分である。

曲線Ｔｈ（理論曲線）は、気体の流れが定常的に炭素表
面濃度をｃｓ＝　１．　５４％の一定値（この値は飽和
に対応する）に保つという条件が気体フラックスに課さ
れる時に匹敵する条件の下で時刻ｔで鋼に侵入した炭素
の量を示す。

曲線ａ，ｂ及びＣによりフラックスについて確定される
条件の各々で飽和に達するのに要する時間は、それぞれ
、０．８分、１．４分、及び５．６分である。

第３図の曲線は、本発明のプロセスの一実施例を示す。

所定の大きさの工作物が８５０℃の炉内に置かれる。曲
線Ｔｈは、第２図の場合と同様に、飽和に等しい表面濃
度の条件が連続的に保たれるならば、鋼に侵入した炭素
の量を、計算に従って、時間の関数として表す。曲線ｄ
は、プロセスの過程で実際に行われた記録を再現し、曲
線ｅは、操作の制御により得られた記録混合物中のプロ
パンの流量を時間の関数として表す。これらの流量ｃｃ
／分を単位として表されている。曲線ｄは、曲線ｅの結
果を示す。

濃縮段階は２４分後に終わる。飽和に対応する炭素含有
料は、ｃｓ＝　１．　８％である。濃縮に続く拡散段階
では、プロパンの送給はゼロに減らされる。鋼に侵入す
る炭素の量は、始めは一定で、その後減少する。

飽和に達した直後に、即ち、１分に満たない時間の後に
、曲線ｄは曲線Ｔｈより僅かに上に位置する。炭素の拡
散の深さを調整するセメンタイトの薄い層が、このよう
にして急速に形成される。

第４図は、記録混合物を制御するためのデータが調整装
置にアルゴリズムの形で格納又は入力されている場合に
該プロセスを実行するための装置を略図示する。

炉１１は、マツフル１２と、内側ボット１３と、工作物
１４と、タービン１５とを有する。これは、加熱素子１
６、モータ１７、及び熱電対１９で監視される冷却水回
路ｌ８とを備えている。２４から入って２５から出て行
く気体フラックスは、キャリャー気体Ｎ２＋５％Ｈ２と
炭素供給気体Ｃ３　Ｈ８とからなる。これらの気体はボ
トル２０からくる。それらは３０Ｊ／分の流れに到達す
ることができる。制御パラメータの関数として、バルブ
２２及び２３は時間の関数としてボトルの流量を別々に
調整する。調整装置２１は、第１図の装置により作るこ
とのできるデータの効果の下で作用する。

第５図及び第６図のグラフは、該プロセスの他の実施例
に関する。第５図の曲線Ｔｈ，ｄ１及びｅは、第３図の
場合同じ意味を有する。ｙ軸上の示度は、それぞれ、１
ｒｆ？当たりのダラム数で表した工作物の表面に侵入し
た炭素の質量と、１ｄ当たり、１分当たりのリットル数
で表した気体の流量とである。第１のスケールは曲線Ｔ
ｈ及びｄに関し、第２のスケールは曲線ｅに関する。は
だ焼きは９５０℃で行われた。飽和時の炭素含有量はｃ
ｓ１，３６％であり、この数字は、この場合、理論曲線
Ｔｈを決定する。

第５図に示されているように２４分続く濃縮段階の後に
、第６図に示されているように拡散段階となるが、第６
図は、深度濃度プロフィールを表す伝統的グラフである
。曲線ｆは、第５図の実施例の条件で、濃縮段階の終了
時の、即ち、２４分後の炭素濃度のプロフィールを示す
。曲線ｇは、２２分の拡散後の濃度のプロフィールの読
みである。炭素含有量は表面で約０．８％、約０．　６
２ｍｍの深さで０．１％である。

第４図は、この処理を実行するための産業用反応炉の基
本線図を示す。他の色々な反応炉ジオメトリーがこの処
理と両立できる。液体の媒質（オイル、水等）又は気体
媒質中で鋼をやき戻す普通の装置をこれに付加すること
ができるということは明白である。

第５図は、１．３８％炭素の一定表面濃度で第１段階が
２４分行われ、次に処理の終了時に０．８％の炭素の表
面濃度を得ることを可能にする拡散段階が行われた９５
０℃での典型的処理の記録を示す。

第６図は、得られた炭素濃度のプロフィールを示す。

要約すると、以上に記載したプロセスは下記の重要な要
素を与えるものである− ■　該プロセスは、鋼の表面の炭素濃度の瞬時及び永久
的検査を保証する気体雰囲気の支援で鋼の表面へ移動す
る炭素のフラ・ソクスの連続的且つ瞬時の検査を可能に
するものである。

■　該プロセスは、鋼の表面の炭素濃度の検査と共に、
鋼の最も酸化し易い合金要素の酸化も防止することを可
能にするものである。該プロセスは、合金鋼の処理に、
時にはセメンテーション又ははだ焼きと呼ばれることの
ある浸炭に、及び鋼の浸炭窒化に適用することのできる
ものである。

■　気体混合物に注入される炭化水素の送給の監視に基
づいて鋼に吸収される炭素のフラックスの監視を多様な
圧力条件下で（そして特に大気圧で）行うことを可能に
する１種類以上の炭化水素を含む気体混合物の支援で鋼
の促進されたセメンテーション（又は浸炭）を行うプロ
セスを包含する。

■　促進されるはだ焼きプロセスは、可能な最短時間で
表面の炭素濃縮を可能にする炭素の最大フラックスを得
るための鋼の温度と両立する可能な最高レベルに炭素表
面濃度を保つことを可能すにする。

■　この促進されるはだ焼きプロセスは、鋼の中への炭
素の拡散の段階を特徴としており、その過程で、気体か
ら鋼へ移動する炭素はゼロであり、従って表面及び冶金
学的基準に従って炭素濃度のプロフィールを調整するこ
とを可能にするものである。この段階の過程で、セメン
タイトの薄い層は、最早気相から炭素の供給を受けない
ので消失する。

■　該プロセスは、必要ならば鋼の中への炭素の拡散の
段階も特徴とするものであり、その過程で監視される炭
素フラックスが鋼から気相へ移動し、従って表面に基づ
いてある冶金学的基準に基づいて炭素濃度プロフィール
を調整することを可能にするものである。

■　ある場合には、該プロセスは、唯二つの段階、即ち
、 最大速度での濃縮の段階と、 拡散の段階と、 て、可能な最短の処理を行うことを可能にするものであ
る。該プロセスによれば、色々な方法で相互に組み合わ
された幾つかの交互の濃縮及び拡散の段階の支援によっ
て同じ炭素濃度プロフィールに達するより遅い処理の進
行も可能となる。

■　炭素の拡散と同時に鋼の表面に窒素を導入すること
ができる。

適当な量のアンモニアを混合物に導入すれば充分である
。その時は、炭素及び窒素の最大拡散速度での自己監視
・浸炭窒化が行われる。

■　処理の全ての段階で鋼の酸化の防止を可能にする、
特に適当な割合の窒素及び水素の混合物からなる気体供
給混合物の使用。

Ｘ　窒素一水素の混合物に導入されるプロパンの送給の
監視により炭素フラックスを検査する可能性。

ＸＩ　　気体雰囲気が徹底的に攪拌されるならば、該プ
ロセスを実行する装置は、低圧又は高圧で、そして特に
大気圧で作動する全ての種類のバッチ処理炉又は連続処
理炉を使用することができる。

ｘＩｌ　　鋼の温度と炭化水素（特にプロパン）の送給
とを組み合わせて制御することによって、炭素フラック
スの監視又は炭素の表面濃度の監視を自動的に実現する
ことがてきる。

自動制御装置は、大気圧での最大速度の鋼のはだ焼きを
可能にする。

これは、一酸化炭素及び二酸化炭素の形成を、従ってそ
の廃棄を完全に防止するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は該プロセスの実施の基本的データを作るための
装置の側面図である。 第２図は異なる方法に従って実行された炭素濃縮の比較
グラフである。 第３図及び第５図は二つの異なる温度での該プロセスの
実施の具体例を示すグラフである。 第４図は該プロセスを実施するための装置の略図である
。 第６図は、第５図の実施例に関する補助グラフである。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）　特に工作物の表面ゾーンにおける炭素濃縮の過
   程で鋼の表面での炭素の濃度の瞬間的且つ連続的な検査
   を可能にする鋼の熱処理又は熱化学処理のためのプロセ
   スであって、この表面ゾーンと接触させて気体フラック
   スを循環させて該表面で炭素の飽和濃度を最大速度で得
   ることを可能にし、このフラックスを時間の関数として
   調整することを特徴とするプロセス。
2. （２）　少なくとも一種類の炭化水素を含む異なる気体
   の混合物を使って該気体フラックスを構成することを特
   徴とする請求項１に記載のプロセス。
3. （３）　該炭化水素の注入の直後に鋼の表面に炭化鉄の
   薄い層が形成され、これが金属層と炭素層との境界にお
   いて炭素濃度をオーステナイト中の炭素の飽和濃度の値
   に正確に固定することを可能にすることを特徴とする請
   求項１及び２に記載のプロセス。
4. （４）　炭化水素又は炭化水素の混合物と混合された窒
   素からなる供給体を構成する気体混合物を使うことを特
   徴とする請求項２に記載のプロセス。
5. （５）　炭化水素又は炭化水素の混合物と混合された水
   素及び窒素からなる供給体を構成する気体混合物を使う
   ことを特徴とする請求項２に記載のプロセス。
6. （６）　該炭化水素はプロパンであり、炭化水素の混合
   物はメタン、エタン、アセチレン又はエチレンを含こと
   を特徴とする請求項４又は５に記載のプロセス。
7. （７）　表面の炭素の濃縮は可能な最短時間で行われ、
   該気体混合物の圧力（特に大気圧）に関わらず、炭素の
   表面濃度は可能な最高値に保たれることを特徴とする請
   求項１乃至６の何れかに記載のプロセス。
8. （８）　該気体フラックスは、少なくとも１サイクルに
   従う時間の関数として変化するように調整され、このサ
   イクルは、炭素の表面濃度が所定限界値である第１値に
   達して該第１値に保たれるという条件に該フラックスが
   応じる第１の期間と、炭素の添加がゼロで、該表面濃度
   が工作物の深みへの炭素の拡散を通じて減少する第２の
   期間とを含んでおり、この第２の期間の持続時間は、所
   定の指定値である第２値に該表面濃度が達するという条
   件により決まることを特徴とする請求項１乃至７の何れ
   かに記載のプロセス。
9. （９）　該フラックスの調整は、前記フラックスを形成
   する気体の混合物に含まれる炭化水素の流量に依存する
   ことを特徴とする請求項８に記載のプロセス。
10. （１０）　該フラックスの調整は、温度、工作物の種類
    、圧力及び該気体フラックスの調整の時間及び値と、理
    論最大速度で鋼の表面に所定の炭素濃度プロフィールを
    得る可能性とを決定することを特徴とする請求項８又は
    ９に記載のプロセス。
11. （１１）　気体フラックスのための入り口及び出口を有
    する被監視雰囲気炉と、この気体フラックスを形成する
    送給手段と、該気体フラックスを調整する手段とを有す
    る鋼工作物の表面ゾーンの炭素濃縮のための装置であっ
    て、データ記憶及び／又は計算の手段を供えており、該
    送給手段は１分以内に工作物の表面に炭素の飽和濃度を
    得るのに適した気体フラックスを形成するように設計さ
    れていることを特徴とする装置。
12. （１２）　工作物の表面の炭素濃度を瞬時に且つ永久的
    に自動的に制御するために該データ記憶及び／又は計算
    の手段は該調整手段に接続接続されていることを特徴と
    する請求項１１に記載の装置。
13. （１３）　構成要素となるメタン、アセチレン、エタン
    、又はエチレンのうちの一つの気相の濃度の連続監視を
    特徴とする請求項１１及び１２に記載の装置。
14. （１４）　工作物を１つの加熱された炉中に入れ、少く
    とも１つの含水炭素を含むガス流を、前記工作物の表面
    部分に接触している前記炉の中を還流させ、 前記ガス流は色々と変る構成物を有し、且 つその変り得る構成物を最初の局面の間制御し、炭素を
    、前記ガス流から前記表面部分を通って前記工作物中を
    移動させ、 前記最初の局面の間前記ガス流の可変構成 物は所定の条件を満足させるために恒久的且つ即座に検
    査され、且つその条件が、前記最初の表面集中値を先ず
    、炭素中の前記鋼の飽和状態に対応する最高値に増加さ
    せ、 前記最高値は、前記希望温度と前記構成に 合致する最短の時間内に得られ、 前記表面構成値を少くともおよそ前記最高 値に連続的に保つことを特徴とする炭素の表面濃度の初
    期値を含むある初期構成物を有する工作物の熱あるいは
    熱化学処理のプロセス。