JPH11229114A - オーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法 - Google Patents
オーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法Info
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- JPH11229114A JPH11229114A JP2828398A JP2828398A JPH11229114A JP H11229114 A JPH11229114 A JP H11229114A JP 2828398 A JP2828398 A JP 2828398A JP 2828398 A JP2828398 A JP 2828398A JP H11229114 A JPH11229114 A JP H11229114A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- austenitic stainless
- surface hardening
- present
- nitriding
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性が従来よりも優れ、しかも耐摩耗性に
優れたオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法を
提供する。 【解決手段】 オーステナイト系ステンレス鋼の部材、
または、公知の方法で表面硬化処理したオーステナイト
系ステンレス鋼の部材を、３００〜５００℃の温度に保
持し、アンモニアガスと水素ガスが存在する雰囲気中で
部材表面にグロー放電を行い、部材表面をイオン窒化す
る表面硬化方法。
優れたオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法を
提供する。 【解決手段】 オーステナイト系ステンレス鋼の部材、
または、公知の方法で表面硬化処理したオーステナイト
系ステンレス鋼の部材を、３００〜５００℃の温度に保
持し、アンモニアガスと水素ガスが存在する雰囲気中で
部材表面にグロー放電を行い、部材表面をイオン窒化す
る表面硬化方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性と耐食性
に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法
に関し、特に、その表面硬度を８００ＨＶ０．１以上と
する、耐食性、耐摩耗性に優れたオーステナイト系ステ
ンレス鋼の表面硬化方法に関する。
に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法
に関し、特に、その表面硬度を８００ＨＶ０．１以上と
する、耐食性、耐摩耗性に優れたオーステナイト系ステ
ンレス鋼の表面硬化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーステナイト系ステンレス鋼は各種装
置、配管、部品等に用いられている。この鋼種は、ロス
トワックス法、機械加工などで部品形状に加工される。
近年は機械部品にも用いるため、耐摩耗性、耐食性に優
れたものが求められている。
置、配管、部品等に用いられている。この鋼種は、ロス
トワックス法、機械加工などで部品形状に加工される。
近年は機械部品にも用いるため、耐摩耗性、耐食性に優
れたものが求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の表面硬
化されたオーステナイト系ステンレス鋼は、最表面のス
テンレスの組成が変化するため、耐食性が低かった。
化されたオーステナイト系ステンレス鋼は、最表面のス
テンレスの組成が変化するため、耐食性が低かった。
【０００４】そこで本発明は、耐食性が従来よりも優
れ、しかも耐摩耗性に優れたオーステナイト系ステンレ
ス鋼の表面硬化方法を提供する。
れ、しかも耐摩耗性に優れたオーステナイト系ステンレ
ス鋼の表面硬化方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方
法は、オーステナイト系ステンレス鋼の部材を３００〜
５００℃の温度に保持し、アンモニアガスと水素ガスが
存在する雰囲気中で部材表面にグロー放電を行い、該部
材表面をイオン窒化することを特徴とするまた、本発明
の他のオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法
は、従来の公知の方法で表面硬化処理したオーステナイ
ト系ステンレス鋼の部材を用い、これを３００〜５００
℃の温度に保持し、アンモニアガスと水素ガスが存在す
る雰囲気中で部材表面にグロー放電を行い、該部材表面
をイオン窒化することを特徴とする。
の本発明のオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方
法は、オーステナイト系ステンレス鋼の部材を３００〜
５００℃の温度に保持し、アンモニアガスと水素ガスが
存在する雰囲気中で部材表面にグロー放電を行い、該部
材表面をイオン窒化することを特徴とするまた、本発明
の他のオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法
は、従来の公知の方法で表面硬化処理したオーステナイ
ト系ステンレス鋼の部材を用い、これを３００〜５００
℃の温度に保持し、アンモニアガスと水素ガスが存在す
る雰囲気中で部材表面にグロー放電を行い、該部材表面
をイオン窒化することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】従来の窒化処理、例えばイオン窒
化では、耐食性を損なわない硬化層の上に耐食性を損な
う化合物層が形成される。これは、イオン窒化では印加
電圧が非常に高く、表面硬化層を耐食性を損なわない硬
化層のみに制御できないからである。
化では、耐食性を損なわない硬化層の上に耐食性を損な
う化合物層が形成される。これは、イオン窒化では印加
電圧が非常に高く、表面硬化層を耐食性を損なわない硬
化層のみに制御できないからである。
【０００７】従来、オーステナイト系ステンレス鋼を窒
化処理すると、耐食性を損なわない硬化層だけを生成さ
せるのは困難であると考えられた。しかし、本発明の方
法では、耐食性を損なわないＦｅ3Ｎのみの硬化層だけ
が生成され、表面硬度が８００ＨＶ０．１以上となる。
このＦｅ3Ｎのみの硬化膜は従来のイオン窒化では得ら
れない。Ｆｅ3Ｎのみで構成される硬化膜が最表面に得
られることで、高硬度、高耐食性ステンレス鋼が得られ
る。
化処理すると、耐食性を損なわない硬化層だけを生成さ
せるのは困難であると考えられた。しかし、本発明の方
法では、耐食性を損なわないＦｅ3Ｎのみの硬化層だけ
が生成され、表面硬度が８００ＨＶ０．１以上となる。
このＦｅ3Ｎのみの硬化膜は従来のイオン窒化では得ら
れない。Ｆｅ3Ｎのみで構成される硬化膜が最表面に得
られることで、高硬度、高耐食性ステンレス鋼が得られ
る。
【０００８】本発明が対象とするオーステナイト系ステ
ンレス鋼には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などがあ
る。部材を３００〜５００℃の温度に保持するのは、イ
オン窒化を可能とするためであり、３００℃未満ではイ
オン窒化が起きにくいからである。また、５００℃を超
えると、硬化後の耐食性が低下するからである。
ンレス鋼には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などがあ
る。部材を３００〜５００℃の温度に保持するのは、イ
オン窒化を可能とするためであり、３００℃未満ではイ
オン窒化が起きにくいからである。また、５００℃を超
えると、硬化後の耐食性が低下するからである。
【０００９】アンモニアガスと水素ガスが存在する雰囲
気中でグロー放電を行うのは、窒素原子、若しくは窒素
イオンが部材表面より侵入しやすくするためである。こ
こでグロー放電の電流密度は、０．００１〜２ｍＡ／ｃ
ｍ2の範囲で行うべきことは従来から知られている。
気中でグロー放電を行うのは、窒素原子、若しくは窒素
イオンが部材表面より侵入しやすくするためである。こ
こでグロー放電の電流密度は、０．００１〜２ｍＡ／ｃ
ｍ2の範囲で行うべきことは従来から知られている。
【００１０】本発明では、予め公知の方法で表面硬化処
理したオーステナイト系ステンレス鋼も対象とすること
ができるが、公知の表面硬化処理方法には、浸炭焼き入
れ、従来のイオン窒化処理等がある。
理したオーステナイト系ステンレス鋼も対象とすること
ができるが、公知の表面硬化処理方法には、浸炭焼き入
れ、従来のイオン窒化処理等がある。
【００１１】
【実施例】実施例１ ・・・ 本発明の方法で表面硬化
した高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼を得た。試
料にはＳＵＳ３０４のテストピースを用い、直径１ｍ、
高さ１ｍのラジカル窒化専用炉内にテストピースを設置
した。グロー放電は、保持温度３００℃、保持時間８時
間、印加電圧４００Ｖ、窒化は、保持温度３００℃、保
持時間２４時間、印加電圧５００Ｖでラジカル窒化し
た。
した高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼を得た。試
料にはＳＵＳ３０４のテストピースを用い、直径１ｍ、
高さ１ｍのラジカル窒化専用炉内にテストピースを設置
した。グロー放電は、保持温度３００℃、保持時間８時
間、印加電圧４００Ｖ、窒化は、保持温度３００℃、保
持時間２４時間、印加電圧５００Ｖでラジカル窒化し
た。
【００１２】このように表面硬化したテストピースと、
表面硬化前のテストピースについて、表面硬度の測定、
硬化層厚さの測定、ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠する塩
水噴霧試験を行った。結果は表１のようになった。
表面硬化前のテストピースについて、表面硬度の測定、
硬化層厚さの測定、ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠する塩
水噴霧試験を行った。結果は表１のようになった。
【００１３】
【表１】
【００１４】実施例２ ・・・ 試料がＳＵＳ３１６で
あること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、測定を
行った。結果は表２のようになった。
あること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、測定を
行った。結果は表２のようになった。
【００１５】
【表２】
【００１６】実施例３ ・・・ 窒化の保持温度が５０
０℃であること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、
測定を行った。結果は表３のようになった。
０℃であること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、
測定を行った。結果は表３のようになった。
【００１７】
【表３】
【００１８】実施例４ ・・・ 試料がＳＵＳ３１６で
あること、窒化の保持温度が５００℃であること以外は
実施例１と同様に表面硬化処理、測定を行った。結果は
表４のようになった。
あること、窒化の保持温度が５００℃であること以外は
実施例１と同様に表面硬化処理、測定を行った。結果は
表４のようになった。
【００１９】
【表４】
【００２０】比較例１ ・・・ 窒化の保持温度が２０
０℃であること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、
測定を行った。結果は表５のようになった。
０℃であること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、
測定を行った。結果は表５のようになった。
【００２１】
【表５】
【００２２】比較例２ ・・・ 窒化の保持温度が２０
０℃であること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、
測定を行った。結果は表６のようになった。
０℃であること以外は実施例１と同様に表面硬化処理、
測定を行った。結果は表６のようになった。
【００２３】
【表６】
【００２４】実施例５ ・・・ 実施例１と同じＳＵＳ
３０４の試料に、８００℃で浸炭焼き入れ処理したもの
を試料とし、実施例１と同様に表面硬化処理、測定を行
った。結果は表７のようになった。
３０４の試料に、８００℃で浸炭焼き入れ処理したもの
を試料とし、実施例１と同様に表面硬化処理、測定を行
った。結果は表７のようになった。
【００２５】
【表７】
【００２６】なお、表面硬度ＨＶ０．１の値が大きいほ
ど耐摩耗性に優れているといえる。
ど耐摩耗性に優れているといえる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の表面硬化方法によれば、耐食性
が従来のイオン窒化よりも優れ、しかも耐摩耗性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼が得られる。
が従来のイオン窒化よりも優れ、しかも耐摩耗性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼が得られる。
Claims (2)
- 【請求項１】 オーステナイト系ステンレス鋼の部材を
３００〜５００℃の温度に保持し、アンモニアガスと水
素ガスが存在する雰囲気中で部材表面にグロー放電を行
い、該部材表面をイオン窒化することを特徴とするオー
ステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法。 - 【請求項２】 表面硬化処理したオーステナイト系ステ
ンレス鋼の部材を３００〜５００℃の温度に保持し、ア
ンモニアガスと水素ガスが存在する雰囲気中で部材表面
にグロー放電を行い、該部材表面をイオン窒化すること
を特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2828398A JPH11229114A (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | オーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2828398A JPH11229114A (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | オーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229114A true JPH11229114A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12244286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2828398A Pending JPH11229114A (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | オーステナイト系ステンレス鋼の表面硬化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11229114A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005272978A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Sdc:Kk | オーステナイトステンレス鋼の表面構造 |
| JP2007016273A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Nippon Denshi Kogyo Kk | オーステナイト系ステンレス鋼部品の階層表面改質法 |
| JP2008133542A (ja) * | 2007-12-07 | 2008-06-12 | Seiko Epson Corp | 装飾品の表面処理方法および装飾品 |
| EP2103698A1 (en) | 2008-03-17 | 2009-09-23 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing a decorative article, a decorative article, and a timepiece |
| JP2019119927A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | ワークソリューション株式会社 | ステンレス鋼製品、及び、ステンレス鋼製品の製造方法 |
-
1998
- 1998-02-10 JP JP2828398A patent/JPH11229114A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005272978A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Sdc:Kk | オーステナイトステンレス鋼の表面構造 |
| JP2007016273A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Nippon Denshi Kogyo Kk | オーステナイト系ステンレス鋼部品の階層表面改質法 |
| JP2008133542A (ja) * | 2007-12-07 | 2008-06-12 | Seiko Epson Corp | 装飾品の表面処理方法および装飾品 |
| EP2103698A1 (en) | 2008-03-17 | 2009-09-23 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing a decorative article, a decorative article, and a timepiece |
| JP2019119927A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | ワークソリューション株式会社 | ステンレス鋼製品、及び、ステンレス鋼製品の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040603 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050602 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050606 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051013 |