JPH055852U - 多室式ローラハース型イオン浸炭炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオン浸炭を連続的に、かつ、異なった深さ
の浸炭処理を効率よく行える多室式ローラハース型イオ
ン浸炭炉を提供することを目的とする。 【構成】 陽極（２６）と陰極（２４）とからなる放電
機構およびヒータを備えた処理室（１２）を複数室連設
し、この処理室群の一方側にヒータ（１１）を備えた加
熱室（１）、他方側にヒータ（１１）を備えた保持室
（３）を連設するとともに、前記各処理室（２）にＮ₂
ガス供給管（１２）、浸炭ガス供給管（１４）および希
釈ガス供給管（１５）を接続する一方、前記加熱室
（１）および保持室（３）にＮ₂ガス供給管（１２）を
接続したことを特徴とする多室式ローラハース型イオン
浸炭炉。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、多室式ローラハース型イオン浸炭炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、連続式イオン浸炭炉としては、特開昭６４−２８３５７号公報の第４図 に開示されるように、加熱（昇温）室、放電処理室および冷却（焼入）室の３室 からなり、放電処理室で、イオン浸炭処理、拡散処理および降温保持処理を行う ようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

したがって、放電処理室で３処理を行うため、実質的にはバッチ処理であり、 生産性が悪い。また、異なった深さの浸炭処理を効率よく処理することができな いという課題を有する。 本考案は前記従来の課題を解決することのできる多室式ローラハース型イオン 浸炭炉を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記目的を達成するために、多室式ローラハース型イオン浸炭炉を 、陽極と陰極とからなる放電機構およびヒータを備えた処理室を複数室連設し、 この処理室群の一方側にヒータを備えた加熱室、他方側にヒータを備えた保持室 を連設するとともに、前記各処理室にＮ₂ガス供給管、浸炭ガス供給管および希 釈ガス供給管を接続する一方、前記加熱室および保持室にＮ₂ガス供給管を接続 した構成としたものである。

【０００５】

【実施例】

つぎに、本考案にかかる多室式ローラハース型イオン浸炭炉の一実施例を図面 にしたがって説明する。

【０００６】 多室式ローラハース型イオン浸炭炉は、大略、図１に示すように、装入側から 加熱室１、処理室２（第１、第２、第３処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）、保持室３、 および下部に焼入槽５を備えた公知の焼入室４とから構成され、前記各室１，２ Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３，４内に搬送ローラ６が設けられるとともに、各室１，２Ａ ，２Ｂ，２Ｃ，３，４は中間扉７を有する扉フード８で区画されている。なお、 ９は装入扉、１０は抽出扉である。 そして、前記加熱室１および保持室３の側壁にはラジアントチューブからなる ヒータ１１が設けてある。

【０００７】 また、図１に示すように、前記第１、第２、第３処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃには Ｎ₂ガスからなるパージガス供給管１２が、加熱室１にはバーンオフ用空気供給 管１３が、前記各処理室２Ａ，２Ｂ，２ＣにはＣｍＨｎからなる浸炭ガス供給管 １４とＨ₂ガス、Ａｒガス等の希釈ガス供給管１５が、それぞれオン・オフ可能 に接続されている。

【０００８】 前記各処理室２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、図２および図３に示すように、処理室２の 下方部には、上端部に絶縁碍子１８を有する４本の絶縁材製昇降シャフト１７が 所定間隔で搬送ローラ６，６間に配設され、この昇降シャフト１７の炉外部には シリンダ１９が接続され、搬送ローラ６，６間を昇降することでトレイ１６を搬 送ローラ６上と搬送ローラ６の上方へ保持可能となっている。 また、前記処理室２の側壁の前記ローラ６より上方にはフランジ２１を有する 貫通口２０が形成され、この貫通口２０には、円筒状の絶縁碍子２３を有するフ ランジ２２が取り付けられ、陰極２４が前記絶縁碍子２３を貫通し、シリンダ２ ５により進退可能となっている。 さらに、前記処理室２内の上方部には、ヒータを兼用する陽極２６が配設され ている。

【０００９】 そして、たとえば、第１処理室２Ａでは、加熱室１から処理材Ｗを載置したト レイ１６が搬送ローラ６により搬送されてくると、搬送ローラ６を停止し、シリ ンダ１９を駆動することにより、昇降シャフト１７を上昇させて、その上端部に 設けた絶縁碍子１８を介して前記トレイ１６を持ち上げ、トレイ１６と搬送ロー ラ６、処理室本体との間を絶縁状態にする。ついで、前記シリンダ２５を駆動し て陰極２４を前記トレイ１６の縁部に当接し、トレイ１６と陽極２６との間に電 圧を印加してグロー放電を開始するとともに、浸炭ガスを供給して処理材を浸炭 する。浸炭工程終了後、陰極２４を後退（離間）させるとともに、前記昇降シャ フト１７を降下させ、再び前記トレイ１６を搬送ローラ６上に載置し、つぎの第 ２処理室２Ｂに搬送する。 また、前記処理室２は、陽極２６にのみ電圧を印加して陽極２６をヒータとし て利用し、あるいは陽極とは別にヒータを設けて、処理室２を加熱室、拡散室と しても使用できるようになっている。

【００１０】 ところで、イオン浸炭において、一般に、処理工程と雰囲気および圧力との関 係は、図３に示すようになっている。 また、たとえば、７６０ｍｍ巾×１２２０ｍｍ長のトレイ１６に、１５０〜５ ００ｋｇの処理材Ｗを、有効浸炭深さ０．５〜４ｍｍに浸炭する場合の各処理時 間は、 加熱時間 １〜２時間 浸炭時間、拡散時間 合計１〜２０時間で、１：１〜１：３の割合 焼入降温時間 ０．４〜２時間 である。 そして、前記処理材に０．８ｍｍ深さの浸炭を施すには、 加熱（９５０℃） ７０分 浸炭（９５０℃） ２５分 拡散（９５０℃） ３５分 降温（８５０℃） ３５分 で処理するものである。

【００１１】 つぎに、前記処理を図１に示す多室式ローラハース型イオン浸炭炉で行う場合 について説明する。 まず、処理材Ｗを加熱室１に装入し、９５０℃に加熱しつつ空気を供給するこ とによりバーンオフする。この後、加熱室１内を真空排気したのちＮ₂ガスを供 給し、６００Ｔｏｒｒで所定時間加熱後、第１処理室２Ａに搬送し、ヒータ（陽 極）２６のみに電圧を印加して所定時間、すなわち、前記加熱室１との加熱時間 が７０分となるようにＮ₂ガス雰囲気（６００Ｔｏｒｒ）で加熱する。

【００１２】 前記のようにして、たとえば７０分加熱された処理材Ｗは、第２処理室２Ｂに 搬送され、前述のように、シリンダ１９を上昇させてトレイ１６を持ち上げ、前 記シリンダ１９により陰極２４をトレイ１６の縁部に当接し、トレイ１６と陽極 ２６との間に電圧を印加してグロー放電を開始するとともに、ヒータ（陽極）２ ６で９５０℃に加熱しつつ浸炭ガス、場合によっては希釈ガスをも供給して浸炭 する。この場合、浸炭は０．１〜２０Ｔｏｒｒで２５分間行う。 浸炭工程終了後、陰極２４を後退させるとともに、前記昇降シャフト１７を降 下させ、前記トレイ１６を搬送ローラ６によりつぎの第３処理室２Ｃ内に搬送す る。 この第３処理室２Ｃでは、希釈ガスを供給しつつ、前記第２処理室２Ｂと同様 ０．１〜１Ｔｏｒｒでヒータ２６により処理材Ｗを９５０℃で３５分加熱し、拡 散処理を行い、その後、保持室３に搬送して処理材Ｗを０．１〜１Ｔｏｒｒで３ ５分８５０℃に保持して降温する。 前記のようにして、降温した処理材ＷはＮ₂ガス雰囲気の焼入室４で焼入れ処 理されたのち、抽出扉１０から適宜抽出される。

【００１３】 前記実施例では、浸炭深さを０．８ｍｍとする場合であるが、浸炭深さを２． ４ｍｍとする場合には、加熱室１で２時間９５０℃で加熱し、第１、第２処理室 ２Ａ，２Ｂで６時間９５０℃で浸炭し、第３処理室２Ｃおよび保持室３で８時間 ９５０℃で拡散したのち、保持室３を８５０℃に降温し、１．５時間降温処理し 、その後、焼入れを行うものである。 このように、パソコン、シーケンサー等を用いたコントローラにより、各室の 導入ガス、圧力、温度およびグロー放電等を自動的に制御、すなわち、処理室２ は、加熱室、浸炭室、拡散室とに、また、保持室３は降温室あるいは拡散室とに 切換えて使用することで、下表に示すように、種々の処理ができ、所望の浸炭深 さを得ることができる。

【００１４】 加熱室 第１処理室 第２処理室 第３処理室 保持室 １ 加熱 加熱 浸炭 拡散 降温 ２ 加熱 浸炭 拡散 拡散 降温 ３ 加熱 浸炭 浸炭＋拡散 拡散 降温 ４ 加熱 浸炭 浸炭＋拡散 拡散 拡散＋降温 ５ 加熱 浸炭 浸炭 浸炭 拡散 なお、図１においては、処理室２を三つの処理室で構成したが、二つの処理室 で構成し、下表に示すように浸炭処理を行ってもよい。 加熱室 第１処理室 第２処理室 保持室 加熱 加熱 浸炭 拡散 加熱 浸炭 拡散 降温 加熱 浸炭＋拡散 拡散 降温

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案における多室式ローラハース型イオン浸 炭炉は、陽極と陰極とからなる放電機構およびヒータを備えた処理室を複数室連 設し、この処理室群の一方側にヒータを備えた加熱室、他方側にヒータを備えた 保持室を連設するとともに、前記各処理室にＮ₂ガス供給管、浸炭ガス供給管お よび希釈ガス供給管を接続する一方、前記加熱室および保持室にＮ₂ガス供給管 を接続した構成であるから、処理材を連続して処理でき生産性もよい。しかも、 前記各処理室は、使用ガスあるいはグロー放電のオン・オフにより浸炭室、拡散 室あるいは加熱室へと切換え、浸炭、拡散および加熱時間を種々に変更できるた め、同一炉で異なる浸炭深さの浸炭処理を連続して、かつ、効率よく行うことが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の多室式ローラハース型イオン浸炭炉
の正面断面図。

【図２】 図１の部分拡大断面図。

【図３】 図２のIII−III線断面図。

【図４】 イオン浸炭工程における雰囲気および圧力と
の関係を示す図。

【符号の説明】

１…加熱室、２…処理室、２Ａ…第１処理室、２Ｂ…第
２処理室、２Ｃ…第３処理室、３…保持室、４…焼入
室、６…搬送ローラ、７…中間扉、１１…ヒータ、１２
…パージガス供給管、１３…バーンオフ用空気供給管、
１４…浸炭ガス供給管、１５…希釈ガス供給管、１６…
トレイ、１７…昇降シャフト、２４…陰極、２６…陽極
（ヒータ）、Ｗ…処理材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 陽極と陰極とからなる放電機構およびヒ
   ータを備えた処理室を複数室連設し、この処理室群の一
   方側にヒータを備えた加熱室、他方側にヒータを備えた
   保持室を連設するとともに、前記各処理室にＮ₂ガス供
   給管、浸炭ガス供給管および希釈ガス供給管を接続する
   一方、前記加熱室および保持室にＮ₂ガス供給管を接続
   したことを特徴とする多室式ローラハース型イオン浸炭
   炉。