JPH0463260A - ガス浸炭方法 - Google Patents

ガス浸炭方法

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JPH0463260A
JPH0463260A JP2175955A JP17595590A JPH0463260A JP H0463260 A JPH0463260 A JP H0463260A JP 2175955 A JP2175955 A JP 2175955A JP 17595590 A JP17595590 A JP 17595590A JP H0463260 A JPH0463260 A JP H0463260A
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furnace
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door
negative pressure
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Keishichi Nanba
難波 恵七
Yoshihiko Kitayama
北山 佳彦
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Mitsubishi Motors Corp
Tokyo Heat Treating Co
TOKYO NETSUSHORI KOGYO KK
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Mitsubishi Motors Corp
Tokyo Heat Treating Co
TOKYO NETSUSHORI KOGYO KK
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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、鋼部品のガス浸炭方法に関し、特に浸炭品質
及び経済性の向上を図ったガス浸炭方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、ガス浸炭方法として種々の方法が提供されている
が、そのほとんどは変成炉で変成された浸炭性ガスを使
用しており、いずれも雰囲気成分中には浸炭に直接関与
しないN2ガスが含まれていた。
浸炭の基本ガス反応は下記の通りである。
2CO→ (C)+CO□       ・・・ ■す
なわち、浸炭に直接関与するガスはCOであり、COの
分圧が大きいほど浸炭が活発に行われ、必要とする硬さ
、深さの浸炭層を短時間に形成させることができ、さら
に複雑形状の被処理品の浸炭むらを少くし、細孔等の浸
炭を有効に行うことができる。
そこで1本願出願人は、前記浸炭に直接関与しないN2
ガスを排除し、さらに変成炉を使用しないガス浸炭方法
を提供した(特公平1−38870号公報参照)、該方
法は、浸炭に直接関与するガスのみを炉内に導入して浸
炭処理を行うものであり、浸炭に直接関与しないガスに
より雰囲気中におけるCOガスのみかけ分圧が下げられ
ることがなく浸炭効率に優れ、さらに変成炉を使用せず
、ガス使用量も少ないため極めて経済的なものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記本願出願人の提供した方法は、炉内
に供給されるガス量が前記変成炉で変成された浸炭性ガ
スを使用する方法の場合に比べて極めて少いため、被処
理品の装入、移動等のために入口扉、中間扉、出口扉の
開閉に伴い、炉内が負圧になり、扉部のパツキン部分等
から外気(酸素)を吸込み、炉内雰囲気が乱されたり、
爆発等の危険があった。
そこで1本願出願人は炉内負圧時に、外気導入路に設け
たリングバーナに着火してその燃焼ガスを炉内に供給し
て炉内負圧を解消する雰囲気炉の炉圧調整装置を提供し
た(実公平1−16766号公報参照)。
この装置を使用すれば、炉内に酸素が導入されることが
なく安全であるが、前記した浸炭に直接関与しないN2
ガスが導入され、炉内COの分圧が下げられることにな
る。
本発明は、前記事情に鑑みなされたもので、炉内負圧解
消時には雰囲気中のCO分圧が下げられることがなく、
浸炭品質及び経済性の向上を図ったガス浸炭方法を提供
することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、前記目的を達成するため、炉内負圧時にCO
□を供給し、自圧解消とともに雰囲気中のCO分圧の増
大を図り、浸炭処理をするものである。
〔作用〕
本発明における雰囲気中のCO%は計算上は下記のごと
くなる。
もっとも、実際操業に於ては、扉パツキン部からの空気
の侵入、p作動により起る負圧時の空気侵入等により前
記計算値を下回る。
一例をあげ九ば前記■式の場合の実際操業時のCO%は
約40%であった。
また、特公平1−38870号公報に記載された発明の
計算上のCO%は下記のごとくである。
もっとも、実際操業時のCO%は約30%であった。
さらに、純酸素にかえて空気を添加した場合の計算上の
CO%は下記のごとくである。
前記のごとく、本発明によれば、従来の各方法と異り、
雰囲気中のCOがうすめられることが極力押えられ浸炭
能力の低下もなく、優れた浸炭品質が得られる。
しかも、必要とする硬さ、深さの浸炭層を短時間に形成
させることができ経済的である。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を図面について詳細に説明する
第1図にはバッチ炉が示されている。同図において、1
は加熱室、2は冷却室(焼入室)、3は加熱室1の入口
扉、3aは入口s3に設けられた開閉口、4は中間扉、
4aは中間扉4に設けられた流80.5は冷却室2の出
口扉、6は冷却油、7は排気エキセス、8は出口s5の
開扉時に着火するカーテンフレーム、9,10はCO□
の供給管、  11゜I2は該供給管9,10に設けら
れた開閉弁である。
図中、19は撹拌ファンである。
前記構成において、加熱室1の入口N13を開いて加熱
室1内に被処理品を装入し、入口扉3を閉めた状態では
加熱室1内には多くの空気が侵入している。
もっとも、該空気中の02は、加熱室1内が十分に高温
であるため雰囲気ガスとの燃焼で完全に消費され、N2
が残された状態となっている。
そこで、本発明では、開閉弁11を開き、供給管9を介
して変圧のCO2を加熱室1内に供給し、同時に入口扉
3に設けた開閉口3aを開き、加熱室1内のN2を炉外
に排出する。
前記入口扉3に開閉口3aを設けた趣旨は、加熱室1内
のN2の排出効率を上げるためであり、前記開閉口3a
を設けない場合には加熱室1内のN2は中間s4の流出
口48等から冷却室2に至り、排気エキセス7の開閉弁
(図示せず)を押上げて炉外に排出される。
しかしながら、実際には冷却室2内に大量に残され、さ
らに中間扉4のパツキン部からリークして加熱室1内に
循環させられる場合があった。
そのため入口s3に中間扉4の流出口4aより抵抗が小
さく、流出口4aより大きな開閉口3aを設け、該開閉
口3aから優先的にN2が排出されるように構成したも
のである。
また、前記供給管9からのCO2の供給は、常温の被処
理品装入し、入口扉3を閉じた場合に、時的に生じる可
能性がある負圧現象を阻止する。
つぎに、被処理品の焼入時について述べると、中間扉4
を開き被処理品を冷却室2に移す際には加熱室1の輻射
熱及び加熱された被処理品により冷却室2内の空気が膨
張させられる。しかしながら中間扉4を閉じると加熱室
1からの輻射熱が断たれ、さらにその後の冷却油への被
処理品の浸漬により冷却室2が負圧となる。
この負圧を解消するため、開閉弁12を開き、供給管1
0を介してCO□を冷却室2に供給し、負圧現象を防止
するものである。
その後、出口扉5が開かれ、カーテンフレーム8が着火
され、被処理品が炉外に運び出される。
そして、出口扉5を閉じ、カーテンフレーム8が消され
ると、冷却室2内は再び負圧となり、排気エキセス7、
出口扉5部等から外気を吸込み爆発のおそれもある。
そこで、再び開閉弁12を開き、供給管10を介してC
O2を冷却室2に供給し、負圧を解消するものである。
前記操作において、炉内のCOは実質的40%に維持で
きることが確認された。
第2図には、連続炉が示されている。同図においては、
第1図と同一部分には同一符号が付されている。
図中、15は搬入室、16は搬入扉である。
この実施例では、シーズニング完了後連続運転に入り、
その後、搬入扉16、入口J%3.中間s4及び出口扉
5の閉扉時にそれぞれ負圧現象が生じる。
もっとも、搬入扉16の閉扉と同時に入口扉3及び中間
扉4を開くと前記負圧現象を一回減らすことができる。
また、連続炉であるため、搬入室15、加熱室1及び冷
却室5のいずれにC02を供給しても負圧解消を行うこ
とができる。
そこで1図面実施例では、搬入室15にのみにCO□の
供給管17を設けている。
図中、18は該供給管17に設けた開閉弁、20は原料
ガス供給管である。
なお、この実施例においても前記実施例と同様に冷却室
2にC02の供給管を設けて経過をみたが、冷却室2に
CO2を供給すると粒界酸化が増えて妥当でないことが
確認された。
この実施例において、開閉弁18を開いて供給管17か
らCO2を供給する場合は、前記した場合を除き入口扉
3及び中間扉4の閉扉時並びに出口扉5の閉扉時である
また、この実施例では、加熱室1に原料ガス(C4H□
。等)のみを流し、酸化性ガスとしては搬入室のCO□
パージガスのみで十分であることが確認されたものであ
る。
第3図には、変成炉(ガス)を使用せず、直接炉内に炭
化水素ガスと酸化性ガスを供給して歯車を浸炭処理した
場合のサイクルタイムと浸炭深さの関係が示されている
同図中において、線(a) (b)は本発明の方法、す
なわち、 ・エンリッチガス(CH4)       3012/
win−Co2                  
           3Q/win−CO,パージガ
ス         3COQ/g*inで処理した場
合であり、線(a)は歯面部、線(b)は歯底部の状態
を示す。
また、線(c) (d)は、従来の一方法、すなわち。
・エンリッチガス(CH4)       30I2/
win・空気              312/w
inで処理した場合であり、線(c)は歯面部、線(d
)は歯底部の状態を示す。前記のごとく、本発明によれ
ば、同じ浸炭深さを得る場合には、時間短縮ができ、同
じ時間であれば、より深い浸炭深さが得られるものであ
る。
〔発明の効果〕
本発明は、炉内負圧解消をCO□により行うため、従来
の方法と異り、雰囲気中の60分圧が下げられることが
なく、逆に60分圧の増大を図ることができ、優れた浸
炭品質が得られる。したがって、必要とする硬さ、深さ
の浸炭層を短時間に形成することができ経済的である効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図はバッチ
炉の縦断面図、第2図は連結炉の縦断面図、第3図はサ
イクルタイムと浸炭深さの関係を示す図表である。 oo便末り面荀−不そθ0塵面衝 Δ◇吃束/!?底街 綽不幻o動摺 (1)明細書4ページ1.t−9行目の「(3)式」の
ごとく訂正する。 を下記 手続補正書(自発) 平成2年W月  日 敏平12年10F15B差出

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 炉内負圧時にCO_2を供給し、負圧解消とともに雰囲
    気中のCO分圧の増大を図り浸炭処理することを特徴と
    するガス浸炭方法。
JP2175955A 1990-07-03 1990-07-03 ガス浸炭方法 Expired - Lifetime JPH0651904B2 (ja)

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