JPS6029461A - バツチ型浸炭炉の浸炭雰囲気の制御方法 - Google Patents
バツチ型浸炭炉の浸炭雰囲気の制御方法Info
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- JPS6029461A JPS6029461A JP13910483A JP13910483A JPS6029461A JP S6029461 A JPS6029461 A JP S6029461A JP 13910483 A JP13910483 A JP 13910483A JP 13910483 A JP13910483 A JP 13910483A JP S6029461 A JPS6029461 A JP S6029461A
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- 238000005255 carburizing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/20—Carburising
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はハツチ型浸炭炉の浸炭雰囲気の制御方法に関す
るもので、被処理品の装入、昇温後の浸炭開始時の炭素
ポテンシャルに対応する炉内の特定ガス濃度を実測し、
該実測値を基準としてその後の時間的濃度変動曲線を演
算によ請求め、エンリッチガスの流量を可変制御するこ
とを特徴とするものである。
るもので、被処理品の装入、昇温後の浸炭開始時の炭素
ポテンシャルに対応する炉内の特定ガス濃度を実測し、
該実測値を基準としてその後の時間的濃度変動曲線を演
算によ請求め、エンリッチガスの流量を可変制御するこ
とを特徴とするものである。
従来、上記浸炭処理は所要濃度のＧＯを含む変成カスあ
るいは不活性ガスをヘースに炭化水素等のガスを添加し
、変成炉で自己変成させたキャリアガスを炉内に供給し
、一定の炭素濃度勾配で行っている。
るいは不活性ガスをヘースに炭化水素等のガスを添加し
、変成炉で自己変成させたキャリアガスを炉内に供給し
、一定の炭素濃度勾配で行っている。
しかしながら、炉内温度が上昇すると、キャリアーガス
中のＣＯが酸化され、ｃｏ濃度が低下してＣＯ２濃度が
上昇する。
中のＣＯが酸化され、ｃｏ濃度が低下してＣＯ２濃度が
上昇する。
そのため、ＣＯ２を還元し、所定の炭素濃度を得るため
、炭化水素系のエンリッチガスが添加される。
、炭化水素系のエンリッチガスが添加される。
しかしながら炉内温度、ガス組成、被処理品の表面炭素
濃度の平衡範囲以上の量のエンリッチガスが添加される
と煤が発生し、以後雰囲気のバランスが崩れ雰囲気の制
御が困難となる。
濃度の平衡範囲以上の量のエンリッチガスが添加される
と煤が発生し、以後雰囲気のバランスが崩れ雰囲気の制
御が困難となる。
したがって、エンリッチガスの最大添加量の算出は極め
て重大である。
て重大である。
従来、上記のごとき雰囲気の制御方法と定量エンリッチ
方式あるいは特公昭５６−３１３５５号公報に掲載され
た方法が採用されている。
方式あるいは特公昭５６−３１３５５号公報に掲載され
た方法が採用されている。
上記定量エンリッチ方式は経験的に煤が発生しない少め
のエンリッチガスを定量的に供給するものであシ、ある
いはさらに制御値に達した後に自動制御する方式である
が、悪までも経験的であるため正確な制御が困難である
。
のエンリッチガスを定量的に供給するものであシ、ある
いはさらに制御値に達した後に自動制御する方式である
が、悪までも経験的であるため正確な制御が困難である
。
すなわち、炉材、被処理品の量（浸炭表面積）等により
ＧＯノの発生量に変化がちシ、また、被処理品の材質に
よシ雰囲気と表面炭素濃度に変化があシ、それらに順応
したエンリッチカスの供給が行われない場合があった。
ＧＯノの発生量に変化がちシ、また、被処理品の材質に
よシ雰囲気と表面炭素濃度に変化があシ、それらに順応
したエンリッチカスの供給が行われない場合があった。
上記欠点を除去するため、本願出願人は特公昭５６−３
１３５５号公報に掲載された方法を提供したものである
。
１３５５号公報に掲載された方法を提供したものである
。
上記方法は炉内に装入される「被処理品の浸炭面積１Ｃ
表面積）に応じた定流量の初期エンリッチガスを供給し
て特定ガス（’ｃＯ，２，ＣＯ等）を基準濃度に対応す
る炭素ポテンシャルよシもかなシ低いが制御可能な炭素
ポテンシャルに対一応する所定の初期濃度に達せしめた
後、前記特定ガスの濃度が前記基準濃度に近づくにつれ
てその濃度の変化の割合いが少くなるような予め定めら
れた時間的濃度変動曲線に従って変動すつつ、前記エン
リッチガスを炉内に供給する」ものである。
表面積）に応じた定流量の初期エンリッチガスを供給し
て特定ガス（’ｃＯ，２，ＣＯ等）を基準濃度に対応す
る炭素ポテンシャルよシもかなシ低いが制御可能な炭素
ポテンシャルに対一応する所定の初期濃度に達せしめた
後、前記特定ガスの濃度が前記基準濃度に近づくにつれ
てその濃度の変化の割合いが少くなるような予め定めら
れた時間的濃度変動曲線に従って変動すつつ、前記エン
リッチガスを炉内に供給する」ものである。
上記被処理品の浸炭面積を基準とする処理方法は従来の
定量エンリッチ方式に比べて優れた効果を得ることがで
きるが、浸炭開始時の現実の炭素ポテンシャルと予め定
められた時間的濃度変動曲線の値がかけはなれる場合が
あった。
定量エンリッチ方式に比べて優れた効果を得ることがで
きるが、浸炭開始時の現実の炭素ポテンシャルと予め定
められた時間的濃度変動曲線の値がかけはなれる場合が
あった。
そして、例えば、予め定められた値よシ炭素ポテンシャ
ルが低い場合、短時間にエンリッチカスを供給すると炉
内に煤が発生する危険があった。
ルが低い場合、短時間にエンリッチカスを供給すると炉
内に煤が発生する危険があった。
本発明は上記のごとき問題を解決し、浸炭開始時の炭素
ポテンシャルを無理なく目標とする値に制御することを
特徴とするものである。
ポテンシャルを無理なく目標とする値に制御することを
特徴とするものである。
捷ず、従来の浸炭雰囲気の制御例を述べると、従来はす
でに述べたごとく、バッチ型浸炭炉における初期エンリ
ッチ量は被処理品の浸炭面積（表面積）の炭素ポテンシ
ャル、処理温度等から決定され、それをもとに浸炭開始
時およびそテ の近傍の炭素ポテンシャルを計算及び経験値によシ推定
し、雰囲気をプログラム制御するものであった。
でに述べたごとく、バッチ型浸炭炉における初期エンリ
ッチ量は被処理品の浸炭面積（表面積）の炭素ポテンシ
ャル、処理温度等から決定され、それをもとに浸炭開始
時およびそテ の近傍の炭素ポテンシャルを計算及び経験値によシ推定
し、雰囲気をプログラム制御するものであった。
しかしながら、上記方法の場合、設定した値は悪まで推
定値でろシ、実測値とかけはなれている場合があった。
定値でろシ、実測値とかけはなれている場合があった。
例えば、雰囲気の炭素ポテンシャルをＧＯ，２濃度によ
シ測定する場合、従来のプログラム制御におっては第２
図示のごとく、炉内ＣＯλ濃度設定曲線αに対して炉内
ｃｏ、２濃度の実測値が高い場合（点線ｂ）には設定値
との差をなくするためエンリッチカス供給量を多くする
動作（一点鎖線Ｃ）を行うが、このとき過剰なエンリッ
チカスによシ炉内に煤が発生する危険があシ、煤が発生
すると雰囲気の７１ランスが崩れ、後の制御が不可能と
なる。また、炉内Ｃ０２濃度設定曲線αに対して炉内Ｃ
Ｏ，２濃度の実測値が低い場合（点線ｄ）には設定値と
の差をなくするだめエンリッチカス供給量を少くする動
作（一点鎖線ｅ）を行うが、初期の００．２濃度よシ高
い値に制水発明は上記のごとき欠点を除去するもので、
浸炭開始時の炭素ポテンシャルに対応する炉内の特定ガ
ス濃度を実測し、該実測値を基準としてその後の時間的
濃度変動曲線を演算によ請求め、エンリッチカスの流量
を可変制御するものである。
シ測定する場合、従来のプログラム制御におっては第２
図示のごとく、炉内ＣＯλ濃度設定曲線αに対して炉内
ｃｏ、２濃度の実測値が高い場合（点線ｂ）には設定値
との差をなくするためエンリッチカス供給量を多くする
動作（一点鎖線Ｃ）を行うが、このとき過剰なエンリッ
チカスによシ炉内に煤が発生する危険があシ、煤が発生
すると雰囲気の７１ランスが崩れ、後の制御が不可能と
なる。また、炉内Ｃ０２濃度設定曲線αに対して炉内Ｃ
Ｏ，２濃度の実測値が低い場合（点線ｄ）には設定値と
の差をなくするだめエンリッチカス供給量を少くする動
作（一点鎖線ｅ）を行うが、初期の００．２濃度よシ高
い値に制水発明は上記のごとき欠点を除去するもので、
浸炭開始時の炭素ポテンシャルに対応する炉内の特定ガ
ス濃度を実測し、該実測値を基準としてその後の時間的
濃度変動曲線を演算によ請求め、エンリッチカスの流量
を可変制御するものである。
第１図についてその一例を説明すると、被処理品の装入
、昇温後の浸炭開始時（ｆ点）におけるＣ０．２濃度が
赤外線カス分析側等によシ実測される。
、昇温後の浸炭開始時（ｆ点）におけるＣ０．２濃度が
赤外線カス分析側等によシ実測される。
そして、浸炭開始時Ｃｆ点）から時間（Ｔ）後に炉内Ｃ
０２濃度を（ａ／）に達せしめる浸炭処理において、理
想的な時間的濃度変動曲線ＣＢ）を演算器に記憶させ、
浸炭開始時Ｃｆ点）の炉内ＣＯ２濃度の実測値を起点と
して理想的な時間的濃度変動曲線（Ｂｌを補正演算した
設定値曲線（実測値が高い場合、点線（幻、実測値が低
い場合点線（Ｃ）に従って浸炭開始時Ｃｆ点〕から時間
（’Ｉ″）後に目標とする炉内Ｃｏ、２濃度（Ｃ７０に
達するよう制御するものである。
０２濃度を（ａ／）に達せしめる浸炭処理において、理
想的な時間的濃度変動曲線ＣＢ）を演算器に記憶させ、
浸炭開始時Ｃｆ点）の炉内ＣＯ２濃度の実測値を起点と
して理想的な時間的濃度変動曲線（Ｂｌを補正演算した
設定値曲線（実測値が高い場合、点線（幻、実測値が低
い場合点線（Ｃ）に従って浸炭開始時Ｃｆ点〕から時間
（’Ｉ″）後に目標とする炉内Ｃｏ、２濃度（Ｃ７０に
達するよう制御するものである。
つぎに、上記Ｃ０２濃度曲線式を例えば二次曲線とした
場合についてツ・３図を参照して述べる。。
場合についてツ・３図を参照して述べる。。
二次曲線の一般式
％式％（１）
（１）式によシ
ｄＹ／ｄＸ＝２ａＸ＋ｂ −−−−−（２＋（Ｘ、、Ｙ
）−＝＝（０、ｙ’ ）を（１）式に代入してｃ ＝
ｙｉ −−−−（３） （Ｘ、 Ｙ） ＝（Ｚ８ 、 ’＃） （７）ときｄＹ
／ｄＸ＝ｏであるから（２）式に代入して ｂ ＝＝ −２ｃＬＺ８ −一−−−（４）（１）式に
（３） （４）式及び（Ｘ 、 Ｙ ） −（Ｚ８．ｕ
ｆ ）を代入して １−１ｔｆ α＝ □ −−−−−（５） ８−２ （５）式を４式に代入して ２（ｖｉ−ｖｆ） ｂ ニー −−−一−（６１ ｊ３） （５） （６）式を（１）式に代入することに
よってめる曲線の奴は 工、２ ．８ となる。
）−＝＝（０、ｙ’ ）を（１）式に代入してｃ ＝
ｙｉ −−−−（３） （Ｘ、 Ｙ） ＝（Ｚ８ 、 ’＃） （７）ときｄＹ
／ｄＸ＝ｏであるから（２）式に代入して ｂ ＝＝ −２ｃＬＺ８ −一−−−（４）（１）式に
（３） （４）式及び（Ｘ 、 Ｙ ） −（Ｚ８．ｕ
ｆ ）を代入して １−１ｔｆ α＝ □ −−−−−（５） ８−２ （５）式を４式に代入して ２（ｖｉ−ｖｆ） ｂ ニー −−−一−（６１ ｊ３） （５） （６）式を（１）式に代入することに
よってめる曲線の奴は 工、２ ．８ となる。
なお、上記（７〕式において、
ｖｉ （イニシャルＣ０，２） 、 ｙｆ（ファイナル
Ｃｏ、！ ） 、 ｘｓ （設定時間）、Ｘ（経過時間
〕。
Ｃｏ、！ ） 、 ｘｓ （設定時間）、Ｘ（経過時間
〕。
Ｙ （Ｘ ｍｉｎ経過後の（Ｅｏ、２ＳＶ ）等はデー
ター値によシ定められる。
ター値によシ定められる。
上記のごとく、本発明は浸炭開始時の炭素ポテンシャル
に対応する特定カス濃度を実測し、該実測値を基準とし
てその後の時間的濃度変動曲線を演算によ請求め、エン
リッチガスの流量を可変制御するため、従来のごとく、
推定値制御が排除され２、現実の処理状態及び被処理品
の実態を把握した有効々雰囲気制御が可能となるもので
ある。
に対応する特定カス濃度を実測し、該実測値を基準とし
てその後の時間的濃度変動曲線を演算によ請求め、エン
リッチガスの流量を可変制御するため、従来のごとく、
推定値制御が排除され２、現実の処理状態及び被処理品
の実態を把握した有効々雰囲気制御が可能となるもので
ある。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は雰囲気
制御線図、ツ・２図は従来の雰囲気制御例を示す線図、
第３図は二次曲線筏明図である。 （Ａｌ・・・Ｃ０２濃度の実測値が高い場合の時間的濃
度変動曲線、（Ｂ）・・・ＣＯ，２の理想的な時間的濃
度変動曲線、（Ｃ１・・・Ｃ０２濃度の実測値が低い場
合台の時間的濃度変動曲線。 特許出願人 東京熱処理工業株式会社 オ ２ 図 は オ ） 図 ＋ｌ’ヤ
制御線図、ツ・２図は従来の雰囲気制御例を示す線図、
第３図は二次曲線筏明図である。 （Ａｌ・・・Ｃ０２濃度の実測値が高い場合の時間的濃
度変動曲線、（Ｂ）・・・ＣＯ，２の理想的な時間的濃
度変動曲線、（Ｃ１・・・Ｃ０２濃度の実測値が低い場
合台の時間的濃度変動曲線。 特許出願人 東京熱処理工業株式会社 オ ２ 図 は オ ） 図 ＋ｌ’ヤ
Claims (1)
- 被処理品の装入、昇温後の浸炭開始時の炭素ポテンシャ
ルに対応する炉内の特定ガス濃度を実測し、該実測値を
基準としてその後の時間的濃度変動曲線を演算によ請求
め、エンリッチガスの流量を可変制御することを特徴と
するハツチ型浸炭炉の浸炭雰囲気の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13910483A JPS6029461A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | バツチ型浸炭炉の浸炭雰囲気の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13910483A JPS6029461A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | バツチ型浸炭炉の浸炭雰囲気の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029461A true JPS6029461A (ja) | 1985-02-14 |
| JPH0233785B2 JPH0233785B2 (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=15237572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13910483A Granted JPS6029461A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | バツチ型浸炭炉の浸炭雰囲気の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029461A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215657A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-09-20 | Solo Fours Ind Sa | 浸炭の方法及び装置 |
| JP2000328224A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-11-28 | Toho Gas Co Ltd | ガス浸炭方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5629668A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-25 | Oriental Eng Kk | Carbon concn. controlling method of carburizing atmosphere |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13910483A patent/JPS6029461A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5629668A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-25 | Oriental Eng Kk | Carbon concn. controlling method of carburizing atmosphere |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03215657A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-09-20 | Solo Fours Ind Sa | 浸炭の方法及び装置 |
| JP2000328224A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-11-28 | Toho Gas Co Ltd | ガス浸炭方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0233785B2 (ja) | 1990-07-30 |
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