表面改性处理方法、表面改性处理装置及渗碳炉用部件.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(10)申请公布号CNCN104250721104250721A(43)申请公布日2014.12.31(21)申请号201310625481.0(22)申请日2013.11.28(30)优先权数据2013-1355862013.06.27JP(71)申请人日光金属株式会社地址日本栃木县(72)发明人佐藤英俊佐藤正太郎甲斐朝晓井上悦男郡司泰行(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人刘晓迪(51)Int.Cl.C23C10/22(2006.01)C23C8/20(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书15页说明书15页附图9页附图9页(54)发明名称表面改性处理方法、表面改性处理装置及渗碳炉用部件(57)摘要本发明提供一种能够以低成本对构成用于渗碳炉的渗碳炉用部件的铁合金母材赋予耐渗碳性的表面改性处理方法、表面改性处理装置及渗碳炉用部件。通过具有如下工序的表面改性处理方法来解决上述课题，即：镀铝工序，对含有镍的铁合金母材（1）进行熔融镀铝，在该铁合金母材（1）上形成镀铝膜（2）；剩余铝去除工序，使镀铝膜（2）加热熔融，除去熔融的镀铝膜（2）的剩余部分；扩散层形成工序，以比剩余铝去除工序中的加热温度高的温度加热除去了镀铝膜（2）的剩余部分后的铁合金母材（1），使铁合金母材（1）的构成元素和镀铝膜（2）中含有的铝相互扩散而形成扩散层（3）。CN104250721ACN104257ACN104250721A权利要求书1/1页1.一种表面改性处理方法，其特征在于，具有：镀铝工序，对含有镍的铁合金母材进行熔融镀铝，在该铁合金母材上形成镀铝膜；剩余铝去除工序，使所述镀铝膜加热熔融并将熔融的镀铝膜的剩余部分除去；扩散层形成工序，以比所述剩余铝去除工序中的加热温度高的温度加热除去了所述镀铝膜的剩余部分后的所述铁合金母材，使所述铁合金母材的构成元素和所述镀铝膜中含有的铝相互扩散而形成扩散层。2.如权利要求1所述的表面改性处理方法，其中，所述铁合金母材由选自奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢铸钢以及耐热铸钢的钢构成。3.如权利要求1或2所述的表面改性处理方法，其中，由所述扩散层形成工序形成的扩散层的厚度为30μm以上且150μm以下。4.一种表面改性处理装置，其特征在于，具有：熔融镀铝槽，对含有镍的铁合金母材进行熔融镀铝，在该铁合金母材上形成镀铝膜；第一加热装置，使所述镀铝膜加热熔融并将熔融的镀铝膜的剩余部分除去；第二加热装置，以比所述第一加热装置的加热温度高的温度加热除去了所述镀铝膜的剩余部分后的所述铁合金母材，使所述铁合金母材的构成元素和所述镀铝膜中含有的铝相互扩散而形成扩散层。5.一种渗碳炉用部件，其特征在于，通过权利要求1～3中任一项所述的表面改性处理方法实施表面改性处理。2CN104250721A说明书1/15页表面改性处理方法、表面改性处理装置及渗碳炉用部件技术领域[0001]本发明涉及一种基于扩散渗透的表面改性处理方法、表面改性处理装置及渗碳炉用部件。更详细地，涉及一种能够改善构成在渗碳处理时使用的托盘或格栅等部件、或用于渗碳炉的部件等（以下，也称为渗碳炉用部件）的铁合金母材的耐渗碳性的表面改性处理方法、表面改性处理装置及渗碳炉用部件。背景技术[0002]作为一种金属表面硬化处理的方法，已知有渗碳处理。渗碳处理是在高温下通过使由渗碳剂生成的一氧化碳（CO）气体和钢材接触，从而使碳侵入钢材并使其扩散而形成表面层（渗碳层）的处理。特别是，含碳量少的低碳钢等钢材在实施了渗碳处理后，若进行淬火和回火，则仅表面层硬化。其结果，得到的产品由具有耐磨损性的表面层和富有韧性的芯部构成。这样的渗碳处理可适用于低碳钢及其它钢材，作为用于使钢材的表面变硬而提高耐磨损性的处理，在广泛的领域中使用。[0003]渗碳处理根据渗碳剂的种类而大致分为气体渗碳法、液体渗碳法、固体渗碳法。其中，气体渗碳法为通常大多进行的方法，为例如将乙炔、丙烷等烃类气体和空气的混合气体在镍催化剂中加热而生成渗碳性气体（以一氧化碳、氢及氮为主体的改性气体），将该渗碳性气体向渗碳炉内供给，通过与钢材反应而形成渗碳层的方法。[0004]另外，在渗碳层中，要求具有更高的稳定的耐磨损性。作为应对这种要求的渗碳处理，大多进行真空渗碳法。真空渗碳法是向保持在减压状态的渗碳炉内供给丙烷或乙炔等烃类气体，通过与钢材反应而形成渗碳层的方法。该真空渗碳法的处理条件稳定，能够形成比较厚的渗碳层。[0005]在渗碳处理中，使用有用于载置作为被处理材料的钢材的托盘或格栅等部件（渗碳炉用部件）。这样的渗碳炉用部件在800～1000℃的渗碳炉内长时间暴露于渗碳性气体中。另外，由于渗碳炉用部件被反复使用，故而在高温下被反复暴露于