JPS5839773A - 鉄系金属及びその合金の表面硬化法 - 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】 従来、鉄系金属のコバルトとニッケルとは。

窒素−硼素を浸透させることが困難であった。

本発明は、セシウム・セリウム等が低温で蒸気圧のある
金属であることを利用して、これを触媒とすれば、窒素
や硼素を浸透させることができることを発見したもので
ある。

実用上、鋼材の表面硬化には１次のことが要求される。

（１）　　表面硬度が高いこと （２）　　靭性がありて、硬化部分が剥離しないこと（
３）耐摩耗性があること （４）　　処理前との寸法変化が少ないこと（５）硬化
処理によって、素地が弱化しないこと。

本発明は、前記の諸条件を目的として１発明されたもの
である。即ち（１）の目的のため、窒化だけでは、処理
後に高温にさらされると軟化するので、硼素を同時に浸
透させた。従来の浸硼処理（ボロナイジング）では、高
温にしないと浸透しなかつたが９本発明では１品物の表
面に。

セシウムやセリウム等の蒸気を付着させて、薄い層を造
り、これが触媒作用をするようにしたものなのである。

なお従来の浸硼処理では、高温のために、最表面に、鉄
と化合してもろい化合物を生じて剥離するので、（２）
を満足させられない。

鉄合金の場合、５ｏＯ℃前後の温度で、窒素を浸透させ
２表面附近をオーステナイト組織にしてやれば、一層浸
硼し易くなる。またセシウムやセリウム等の作用は、浸
硼を助けるのと同時に、もろい鉄と硼素との化合物がで
きるのを防ぎ、且つ最表面に窒化硼素を造る。これは潤
滑剤であり、４００℃以上の温度では、二硫化そリプデ
ンより良いと言われている。従って、（３）を満足させ
る。

ニッケル・コバルト及びその合金において。

常温でオーステナイト組織の場合、処理温度を上げてセ
シウムやセリウム等の付着量を多くして、触媒作用を強
くすることにより、従来できにくかりだ硼素φ窒素を浸
透させることができるようになる。（４）に関しては、
窒化と変りがないが、従来の窒化の場合には、最表面に
剥離し易い窒化物ができるけれど１本発明の場合には。

セシウムやセリウム等の作用により、剥離し易い窒化物
ができないので、窒化後に拡散処理をする必要がない。

（５）に関しては、素地を弱化する心配がない。

また本発明の更に良い点は、処理後に、グイキャストの
金型の様な高温に一部分がさらされる場合に、窒素を固
溶しているので、４００℃以上の温度で、オーステナイ
ト組織になり、フェライト組織の時の様なへき開面がな
いので９割れる心配がないし、ヘアタラ、りが生じても
。

亀裂の進行が遅い特徴がある。

またセシウムやセリウム等のように、低温で蒸気圧を有
する金属は、窒素働硼素と固溶し。

鉄系金属に、これを適当に拡散させる作用を持っている
ので、顕微鏡でなければ判らないビン・ホールのある粉
末冶金製品や結晶粒界に、セシウムやセリウム等の蒸気
が入込んで、触媒作用によりて窒素・硼素を固溶させる
一方、窒化硼素を生じ、これを結晶化の方向に進行させ
るものと考えられる。

実施例を示せば１次のようなものである。

実施例１ 超硬工具（ＫＩＯ）をステンレス製の箱に入れ。

その中に粉末状態の水素化硼素ナトリウムとセリウム片
を入れ、それを真空炉に入れて、水銀柱１０ＩＩＩ１１
以上の真空にし、７００℃±２０℃に加熱してから、ア
ンモニア・ガスを入れ、約３時間加熱して炉冷する。

実施例２ 高速度鋼の９種（８ＫＨ９）を焼入れ・焼もどシタモの
をステンレス製の箱に入れ、酸化硼素の粉末とメック、
・メタル（セリウム４０％・その他の金属６０％）の直
径２關の棒を入れ、この箱を真空炉に入れ、水銀柱１〇
−４閤以上の真空にして、４５０℃に温度を上げた後に
、アンモニア・ガスを流し、３時間加熱して炉冷する。

実施例３ 型材８ＫＤ６１をステンレス製の箱に入れ、酸化硼素の
粉末とメック、・メタルの粉末とを入れ、これ七真空炉
に入れ　ＩＱｎ−以上の真空にして、５００℃±２０℃
にして、アンモニア・ガスを流し、約７時間後に油冷す
る。

以上に述べた様に９本発明は、特に工具や金型等の技術
の向上に著大な効果があるものである。

以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鉄のＡｌ変態点以下の温度で、真空中に於て。 鉄系金属及びその合金の表面に、セシウム・セリウム等
   の金属で、薄い層を造り、これを触媒として、硼素また
   は硼化物をアンモニア・ガスで還元させ、同時に硼素と
   窒素とを浸透させる表面硬化法。