JPS624464B2 - - Google Patents
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- JPS624464B2 JPS624464B2 JP8983283A JP8983283A JPS624464B2 JP S624464 B2 JPS624464 B2 JP S624464B2 JP 8983283 A JP8983283 A JP 8983283A JP 8983283 A JP8983283 A JP 8983283A JP S624464 B2 JPS624464 B2 JP S624464B2
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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
- C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces
-
- 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
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- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は真空浸炭方法および真空浸炭炉に関す
るものである。
るものである。
従来、例えば、２室型真空浸炭炉Ｔは、第１図
に示されるように、大略加熱室２を有する真空加
熱炉１と焼入槽３を有するベスチブル４とを中間
扉５を介して連設する構成からなり、前記加熱室
２内にはヒータ６と循環フアン７および上・下可
動炉床８を有するとともに、浸炭性ガス供給管９
および真空排気管１０が第２図に示されるよう
に、それぞれ加熱室２内および加熱室２外壁と水
冷ジヤケツト構造の炉殻１１とで形成される空間
部１２に連通され、一方前記ベスチブル４内には
処理材搬送装置１３と冷却用フアン１４および焼
入エレベータ１５を有している。なお、１６は装
入抽出扉、１７は流量計、１８は電磁弁である。
に示されるように、大略加熱室２を有する真空加
熱炉１と焼入槽３を有するベスチブル４とを中間
扉５を介して連設する構成からなり、前記加熱室
２内にはヒータ６と循環フアン７および上・下可
動炉床８を有するとともに、浸炭性ガス供給管９
および真空排気管１０が第２図に示されるよう
に、それぞれ加熱室２内および加熱室２外壁と水
冷ジヤケツト構造の炉殻１１とで形成される空間
部１２に連通され、一方前記ベスチブル４内には
処理材搬送装置１３と冷却用フアン１４および焼
入エレベータ１５を有している。なお、１６は装
入抽出扉、１７は流量計、１８は電磁弁である。
そして、浸炭処理に際しては、ベスチブル４内
に装入された処理材Ｗを搬送装置１３により加熱
室２内に載置し、ロータリポンプ１９、圧力制御
弁２０、フイルタ２１等からなる真空排気装置２
２により、加熱炉１内を真空に排気し、ついで、
処理材Ｗをヒータ６により浸炭処理温度まで真空
中で加熱した後、加熱室２内に浸炭性ガス供給管
９から浸炭性ガスを送入し、所定時間浸炭を行
い、再び炉１内を真空に排気して処理材表面に過
剰に浸炭した炭素を処理材内部に拡散させるもの
である。なお、浸炭期における浸炭性ガスの加熱
室２内への送入方法は連続的に一定量の浸炭性ガ
スを一定炉圧（例えば300〜550Torr）になるよ
うにするものである。
に装入された処理材Ｗを搬送装置１３により加熱
室２内に載置し、ロータリポンプ１９、圧力制御
弁２０、フイルタ２１等からなる真空排気装置２
２により、加熱炉１内を真空に排気し、ついで、
処理材Ｗをヒータ６により浸炭処理温度まで真空
中で加熱した後、加熱室２内に浸炭性ガス供給管
９から浸炭性ガスを送入し、所定時間浸炭を行
い、再び炉１内を真空に排気して処理材表面に過
剰に浸炭した炭素を処理材内部に拡散させるもの
である。なお、浸炭期における浸炭性ガスの加熱
室２内への送入方法は連続的に一定量の浸炭性ガ
スを一定炉圧（例えば300〜550Torr）になるよ
うにするものである。
ところで、前記従来の浸炭法では、浸炭性ガス
供給管が加熱室２内に開口し、しかも真空排気管
１０が空間部１２に開口しているため、第２図中
炉殻１１の内壁あるいは加熱室２の外壁、特に、
×印部に大量の煤が付着するとともに、浸炭性ガ
スを炉１内全域にわたつて導入する結果となり、
浸炭性ガスの消費量が大きいという欠点を有して
いた。
供給管が加熱室２内に開口し、しかも真空排気管
１０が空間部１２に開口しているため、第２図中
炉殻１１の内壁あるいは加熱室２の外壁、特に、
×印部に大量の煤が付着するとともに、浸炭性ガ
スを炉１内全域にわたつて導入する結果となり、
浸炭性ガスの消費量が大きいという欠点を有して
いた。
本発明は、前記従来の欠点を除去するために
種々検討の結果、煤は浸炭性ガス（炭化水素）の
熱分解により生じるものであること、また、処理
材の浸炭には浸炭性ガスが加熱室内にのみ存在す
ればよいものであること、さらには、浸炭期前期
と後期とでは、必要な炭素量が異なるという点に
着目してなされたもので、前記加熱室内にのみ浸
炭性ガスを導入し、加熱室外壁と真空炉内壁との
空間部に窒素ガスを供給するようにして所期の目
的を達成することのできる真空浸炭方法および真
空炉を提供することを目的とする。
種々検討の結果、煤は浸炭性ガス（炭化水素）の
熱分解により生じるものであること、また、処理
材の浸炭には浸炭性ガスが加熱室内にのみ存在す
ればよいものであること、さらには、浸炭期前期
と後期とでは、必要な炭素量が異なるという点に
着目してなされたもので、前記加熱室内にのみ浸
炭性ガスを導入し、加熱室外壁と真空炉内壁との
空間部に窒素ガスを供給するようにして所期の目
的を達成することのできる真空浸炭方法および真
空炉を提供することを目的とする。
つぎに、本発明を実施例である第３図にしたが
つて説明する。
つて説明する。
本発明にかかる真空浸炭炉は、真空加熱炉１の
内壁と加熱室２の外壁との間で形成される空間部
１２に、窒素ガス供給管２３を連通し、窒素ガス
を水冷構造の炉殻１１内壁にそつて供給するとと
もに、真空排気装置２２の排気管１０を加熱室２
内に連通したもので、他は、第２図におけると同
じであるため、同一部分に同一符号を付して説明
を省略する。
内壁と加熱室２の外壁との間で形成される空間部
１２に、窒素ガス供給管２３を連通し、窒素ガス
を水冷構造の炉殻１１内壁にそつて供給するとと
もに、真空排気装置２２の排気管１０を加熱室２
内に連通したもので、他は、第２図におけると同
じであるため、同一部分に同一符号を付して説明
を省略する。
前記構成において、処理材Ｗを浸炭するには、
ベスチブル４内の処理材Ｗを搬送装置１３により
加熱室２内に装入し、従来同様工程を行なうので
あるが、その場合、加熱室２内には浸炭性ガスの
みを、空間部１２には窒素ガスのみを供給するも
のである。
ベスチブル４内の処理材Ｗを搬送装置１３により
加熱室２内に装入し、従来同様工程を行なうので
あるが、その場合、加熱室２内には浸炭性ガスの
みを、空間部１２には窒素ガスのみを供給するも
のである。
このようにすると、空間部１２内には、ほぼ窒
素ガスのみが存在することになり、空間部１２の
炉殻１１内壁あるいは、加熱室２外壁に煤が付着
しないばかりか、浸炭性ガスの消費量は、大巾に
軽減できる。
素ガスのみが存在することになり、空間部１２の
炉殻１１内壁あるいは、加熱室２外壁に煤が付着
しないばかりか、浸炭性ガスの消費量は、大巾に
軽減できる。
また、浸炭期における処理材に必要な炭素量は
浸炭初期と後期とでは、浸炭初期に多いものであ
り、そのため、従来のように、浸炭初期に必要な
炭素量に対応した浸炭性ガス量を浸炭期全域にわ
たつて供給することは、浸炭期の中期および後期
では、過剰な浸炭性ガスを炉１内に供給する結果
となり、空間部１２の煤付着は勿論のこと、未使
用の浸炭性ガスを炉外に排出することになる。し
たがつて、浸炭期の時間の経過につれて、段階的
に浸炭性ガス供給量を減少させるようにして、よ
り浸炭性ガスの消費量を軽減するとともに、炉１
内における煤の付着は勿論、処理材Ｗのスーテイ
ングを防止することもできる。
浸炭初期と後期とでは、浸炭初期に多いものであ
り、そのため、従来のように、浸炭初期に必要な
炭素量に対応した浸炭性ガス量を浸炭期全域にわ
たつて供給することは、浸炭期の中期および後期
では、過剰な浸炭性ガスを炉１内に供給する結果
となり、空間部１２の煤付着は勿論のこと、未使
用の浸炭性ガスを炉外に排出することになる。し
たがつて、浸炭期の時間の経過につれて、段階的
に浸炭性ガス供給量を減少させるようにして、よ
り浸炭性ガスの消費量を軽減するとともに、炉１
内における煤の付着は勿論、処理材Ｗのスーテイ
ングを防止することもできる。
実施例 １
処理材：SPC（150〜200Kg／チヤージ）
有効浸炭深さ：0.5mm
処理条件：浸炭温度：940℃
浸炭雰囲気圧力：550〜600Torr
浸炭時間：22分
拡散時間：８分
浸炭性ガス：C3H8
の条件下で、浸炭性ガスを加熱室２内に28／
分、窒素ガスを空間部１２に210／分の割合で
それぞれ供給したところ、良好な浸炭層を得るこ
とができ、しかも処理材のスーテイングや煤の付
着はほとんどみられなかつた。
分、窒素ガスを空間部１２に210／分の割合で
それぞれ供給したところ、良好な浸炭層を得るこ
とができ、しかも処理材のスーテイングや煤の付
着はほとんどみられなかつた。
実施例 ２
実施例１と同一条件下で、浸炭性ガス供給開始
後４分間、加熱室２内に浸炭性ガスを28／分、
空間部１２に窒素ガスを210／分の割合で供給
し、その後18分間それぞれ浸炭性ガスを16／
分、窒素ガスを150／分の割合で供給したとこ
ろ、実施例１とほぼ同一の結果を得た。
後４分間、加熱室２内に浸炭性ガスを28／分、
空間部１２に窒素ガスを210／分の割合で供給
し、その後18分間それぞれ浸炭性ガスを16／
分、窒素ガスを150／分の割合で供給したとこ
ろ、実施例１とほぼ同一の結果を得た。
一方、前記実施例と同一条件下で従来法により
有効浸炭深さ0.5mmを得るには、浸炭性ガス供給
開始後22分間、加熱室２内に窒素ガスを300／
分、C3H8ガスを55／分の割合で供給する必要
があり、処理材にスーテイングが、また、空間部
１２の内壁等に煤の付着が見られた。
有効浸炭深さ0.5mmを得るには、浸炭性ガス供給
開始後22分間、加熱室２内に窒素ガスを300／
分、C3H8ガスを55／分の割合で供給する必要
があり、処理材にスーテイングが、また、空間部
１２の内壁等に煤の付着が見られた。
また、前記実施例２と同様、加熱室２内に、浸
炭性ガスを段階減少供給を採用すると、浸炭性ガ
ス供給開始後、４分間、加熱室２内に窒素ガス
300／分、C3H8ガス55／分の割合で供給し、
その後、18分間、窒素ガスを150／分、C3H8ガ
スを25／分の割合で供給する必要があり、しか
も、この場合には、処理材Ｗにスーテイングが生
じており、かつ、空間部１２の内壁に煤が付着し
ていた。
炭性ガスを段階減少供給を採用すると、浸炭性ガ
ス供給開始後、４分間、加熱室２内に窒素ガス
300／分、C3H8ガス55／分の割合で供給し、
その後、18分間、窒素ガスを150／分、C3H8ガ
スを25／分の割合で供給する必要があり、しか
も、この場合には、処理材Ｗにスーテイングが生
じており、かつ、空間部１２の内壁に煤が付着し
ていた。
いずれにしても、本発明方法によれば、従来の
真空浸炭処理に比較して、処理材のスーテイン
グ、空間部、加熱室外壁部での煤の付着が大巾に
減少し、かつ、浸炭性ガスの使用量を軽減でき
る。しかも、実施例２に示すように浸炭処理中、
一定量の浸炭性ガスを供給することなく、浸炭期
の時間の経過につれて段階的に減少させるように
して、浸炭に必要な量の浸炭性ガスおよび窒素ガ
スを供給して、より浸炭性ガスと窒素ガスの消費
量を軽減するとともに、炉内における煤の付着は
勿論、処理材Ｗのスーテイングを防止することも
できる。
真空浸炭処理に比較して、処理材のスーテイン
グ、空間部、加熱室外壁部での煤の付着が大巾に
減少し、かつ、浸炭性ガスの使用量を軽減でき
る。しかも、実施例２に示すように浸炭処理中、
一定量の浸炭性ガスを供給することなく、浸炭期
の時間の経過につれて段階的に減少させるように
して、浸炭に必要な量の浸炭性ガスおよび窒素ガ
スを供給して、より浸炭性ガスと窒素ガスの消費
量を軽減するとともに、炉内における煤の付着は
勿論、処理材Ｗのスーテイングを防止することも
できる。
前記実施例では、空間部１２は１つの室からな
るが、第４図に示すように空間部１２に仕切板３
０を設けて、空間部１２を炉長方向に区画された
多数の区画室１２ａ〜ｅとし、各区画室１２ａ〜
ｅに窒素ガス供給管２３ａ〜２３ｅを設けてもよ
い。このようにすると、空間部１２における窒素
ガスの対流が防止でき、加熱室２内の温度を均一
化し、より良好な浸炭処理を行なうことができ
る。
るが、第４図に示すように空間部１２に仕切板３
０を設けて、空間部１２を炉長方向に区画された
多数の区画室１２ａ〜ｅとし、各区画室１２ａ〜
ｅに窒素ガス供給管２３ａ〜２３ｅを設けてもよ
い。このようにすると、空間部１２における窒素
ガスの対流が防止でき、加熱室２内の温度を均一
化し、より良好な浸炭処理を行なうことができ
る。
なお、前記実施例では、加熱室２内に供給する
浸炭性ガスとして生の炭化水素ガス（メタン、プ
ロパン）を使用したが、浸炭性ガスとして、炭化
水素ガスと窒素ガスとの混合ガスを使用してもよ
い。
浸炭性ガスとして生の炭化水素ガス（メタン、プ
ロパン）を使用したが、浸炭性ガスとして、炭化
水素ガスと窒素ガスとの混合ガスを使用してもよ
い。
以上の説明で明らかなように、本発明によれ
ば、加熱室内にのみ浸炭性ガスを導入し、空間部
には窒素ガスのみを供給する、しかも、その供給
量は浸炭期の時間の経過につれて段階的に減少さ
せるため、浸炭性ガスの消費量は少なく、かつ空
間部内での煤の付着は勿論のこと、処理材のスー
テイングを防止することができる。
ば、加熱室内にのみ浸炭性ガスを導入し、空間部
には窒素ガスのみを供給する、しかも、その供給
量は浸炭期の時間の経過につれて段階的に減少さ
せるため、浸炭性ガスの消費量は少なく、かつ空
間部内での煤の付着は勿論のこと、処理材のスー
テイングを防止することができる。
第１図は従来の真空浸炭炉の断面図、第２図は
第１図の―線断面図で、第３図および第４図
は本発明の真空浸炭炉の断面図である。 １……加熱炉、２……加熱室、６……ヒータ、
９，９ａ〜９ｅ……浸炭性ガス供給管、１２……
空間部、１２ａ〜１２ｅ……区画室、２２……真
空排気装置、２３，２３ａ〜２３ｅ……窒素ガス
供給管、３０……仕切板。
第１図の―線断面図で、第３図および第４図
は本発明の真空浸炭炉の断面図である。 １……加熱炉、２……加熱室、６……ヒータ、
９，９ａ〜９ｅ……浸炭性ガス供給管、１２……
空間部、１２ａ〜１２ｅ……区画室、２２……真
空排気装置、２３，２３ａ〜２３ｅ……窒素ガス
供給管、３０……仕切板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉の加熱室内に処理材を収容して減圧下で浸
炭処理するに際し、前記加熱室内に浸炭性ガスを
導入する一方、前記炉の内壁と加熱室の外壁とに
より形成される空間部に窒素ガスを供給するとと
もに、前記浸炭性ガスの導入および窒素ガスの供
給を、浸炭期の時間の経過につれて段階的に減少
させることを特徴とする真空浸炭方法。 ２ 処理材を収容する加熱室を備える真空浸炭炉
において、前記加熱室に浸炭性ガス供給管と真空
排気管とを連通させるとともに、真空加熱炉内壁
と加熱室外壁との間で形成される空間部に窒素ガ
ス供給管を連通させたことを特徴とする真空浸炭
炉。 ３ 前記空間部を仕切板により複数の区画室と
し、各区画室に各々窒素ガス供給管を連通させた
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第２項に記
載の真空浸炭炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8983283A JPS59215477A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 真空浸炭方法および真空浸炭炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8983283A JPS59215477A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 真空浸炭方法および真空浸炭炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215477A JPS59215477A (ja) | 1984-12-05 |
| JPS624464B2 true JPS624464B2 (ja) | 1987-01-30 |
Family
ID=13981732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8983283A Granted JPS59215477A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 真空浸炭方法および真空浸炭炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59215477A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62120198U (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-30 | ||
| JP3531736B2 (ja) | 2001-01-19 | 2004-05-31 | オリエンタルエンヂニアリング株式会社 | 浸炭方法及び浸炭装置 |
| JP4753294B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2011-08-24 | 株式会社不二越 | 小形真空浸炭炉 |
| JP6468420B2 (ja) * | 2014-12-03 | 2019-02-13 | 株式会社不二越 | 真空熱処理方法 |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8983283A patent/JPS59215477A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59215477A (ja) | 1984-12-05 |
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