表面硬化处理装置和表面硬化处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112513314A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号201980050668.8(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限(22)申请日2019.08.19公司11127代理人褚瑶杨庞东成(30)优先权数据2018-1535872018.08.17JP(51)Int.Cl.C23C8/24(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2021.01.29(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2019/0322642019.08.19(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/036233JA2020.02.20(71)申请人帕卡热处理工业株式会社地址日本东京都(72)发明人平冈泰权利要求书1页说明书12页附图4页(54)发明名称表面硬化处理装置和表面硬化处理方法(57)摘要根据由炉内氮化势运算装置运算出的处理炉内的氮化势和目标氮化势，一边将氨分解气体的导入量保持恒定，一边改变氨气的导入量，由此使上述处理炉内的氮化势接近上述目标氮化势。CN112513314ACN112513314A权利要求书1/1页1.一种表面硬化处理装置，该表面硬化处理装置将氨气和氨分解气体导入处理炉内，进行气体氮化处理作为配置于所述处理炉内的被处理品的表面硬化处理，该表面硬化处理装置的特征在于，其具备：炉内气氛气体浓度检测装置，检测出所述处理炉内的氢浓度或氨浓度；炉内氮化势运算装置，基于由所述炉内气氛气体浓度检测装置检测出的氢浓度或氨浓度，运算出所述处理炉内的氮化势；和气体导入量控制装置，根据由所述炉内氮化势运算装置运算出的所述处理炉内的氮化势和目标氮化势，一边将所述氨分解气体的导入量保持恒定，一边改变所述氨气的导入量，由此使所述处理炉内的氮化势接近所述目标氮化势。2.如权利要求1所述的表面硬化处理装置，其特征在于，所述目标氮化势对于同一被处理品根据时间段而设定为不同的值。3.如权利要求1或2所述的表面硬化处理装置，其特征在于，所述氨气的导入量通过质量流量控制器来改变，所述氨分解气体的导入量通过手动流量计来改变。4.一种表面硬化处理方法，该表面硬化处理方法将氨气和氨分解气体导入处理炉内，进行气体氮化处理作为配置于所述处理炉内的被处理品的表面硬化处理，该表面硬化处理方法的特征在于，其包括：炉内气氛气体浓度检测工序，检测出所述处理炉内的氢浓度或氨浓度；炉内氮化势运算工序，基于由所述炉内气氛气体浓度检测工序检测出的氢浓度或氨浓度，运算出所述处理炉内的氮化势；和气体导入量控制工序，根据由所述炉内氮化势运算工序运算出的所述处理炉内的氮化势和目标氮化势，一边将所述氨分解气体的导入量保持恒定，一边改变所述氨气的导入量，由此使所述处理炉内的氮化势接近所述目标氮化势。5.如权利要求4所述的表面硬化处理方法，其特征在于，所述目标氮化势对于同一被处理品根据时间段而设定为不同的值。2CN112513314A说明书1/12页表面硬化处理装置和表面硬化处理方法技术领域[0001]本发明涉及进行例如氮化、软氮化、渗氮淬火等对于金属制的被处理品的表面硬化处理的表面硬化处理装置和表面硬化处理方法。背景技术[0002]在钢等金属制的被处理品的表面硬化处理中，作为低应变处理的氮化处理的需求很多。作为氮化处理的方法，包括气体法、盐浴法、等离子体法等。[0003]这些方法中，在考虑到品质、环境性、量产性等的情况下，气体法在综合上是优异的。通过使用基于气体法的氮化处理(气体氮化处理)，可改善伴随对于机械部件的淬火的渗碳、碳氮共渗处理或感应淬火所引起的应变。作为与气体氮化处理相同种类的处理，还已知基于伴随渗碳的气体法的软氮化处理(气体软氮化处理)。[0004]气体氮化处理为下述工艺：对于被处理品仅使氮渗透扩散，并使表面硬化。在气体氮化处理中，将氨气单独、氨气与氮气的混合气体、氨气与氨分解气体(由75％的氢和25％的氮构成，也称为AX气体)、或氨气、氨分解气体与氮气的混合气体导入处理炉内，进行表面硬化处理。[0005]另一方面，气体软氮化处理为下述工艺：对于被处理品，与氮一同使碳附带地渗透扩散，并使表面硬化。例如，在气体软氮化处理中，将氨气、氮气与二氧化碳(CO2)的混合气体、或者氨气、氮气、二氧化碳与一氧化碳气体(CO)的混合气体等两种以上的炉内导入气体导入处理炉内，进行表面硬化处理。[0006]气体氮化处理和气体软氮化处理中的气氛控制的基础是控制炉内的氮化势(KN)。通过控制氮化势(KN)，能够控制在钢材表面生成的化合物层中的γ’相(Fe4N)和ε相(Fe2‑3N)的体积分数、或实现不生成该化合物层的处理等，能够得到广泛的氮化品质。例如，根据日本特开2016‑211069(专利文献1)