[發(fā)明專利]真空滲碳處理方法和真空滲碳處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010537562.1
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101967622A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勝俁和彥
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社IHI
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22;C21D1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 高旭軼

本發(fā)明申請是申請?zhí)枮?00810083406.5、申請日為2008年3月5日發(fā)明名稱為“真空滲碳處理方法和真空滲碳處理裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明要求基于2007年3月9日在日本申請的特愿2007-060498號的優(yōu)先權(quán)，在本說明書中引用其內(nèi)容。

本發(fā)明涉及真空滲碳處理方法和真空滲碳處理裝置。

背景技術(shù)

真空滲碳處理是通過在金屬制的被處理物的表層部進(jìn)行滲碳并淬火，來提高表層部的硬度的滲碳處理的一種。真空滲碳處理有例如在特開平8-325701號公報(bào)(下面簡稱為專利文獻(xiàn)1)和特開2004-115893號公報(bào)(下面簡稱為專利文獻(xiàn)2)中所公開的。

在專利文獻(xiàn)1中公開的真空滲碳處理是在加熱室中，在極低壓力狀態(tài)下，將被處理物加熱至規(guī)定溫度，將乙炔等滲碳性氣體裝入加熱室內(nèi)，對被處理物進(jìn)行滲碳。之后，停止供給滲碳性氣體，通過再次使加熱室內(nèi)呈極低壓力狀態(tài)，使被處理物表面附近的碳向內(nèi)部擴(kuò)散，降溫至淬火溫度后，進(jìn)行油冷卻。

對于專利文獻(xiàn)2中公開的真空滲碳處理，為了改善被處理物的表面(特別是角部)的過剩的滲碳，在如專利文獻(xiàn)1的真空滲碳處理中的擴(kuò)散的初期，將脫碳性氣體引入爐(等同于專利文獻(xiàn)1的加熱室)內(nèi)，減少或除去被處理物的表面的滲碳體。

圖12、13是表示在以往的真空滲碳處理中，處理汽車用內(nèi)齒輪(リングギア)時(shí)各工序的處理時(shí)間和溫度、氣氛條件及裝置形式實(shí)例的說明圖。該處理?xiàng)l件為：以所謂母材碳濃度為0.2％的SCr420的鋼材為處理對象材料，使表面碳濃度目標(biāo)為0.8％，圖12中的有效滲碳深度為0.8mm，圖13中的有效滲碳深度為1.5mm，使該有效滲碳深度的碳濃度目標(biāo)為0.35％。

在如上所述的以往的真空滲碳處理中，如圖12、13所示，在擴(kuò)散工序之后，在降溫工序中，降溫至淬火溫度后，轉(zhuǎn)移到淬火前的保持工序。此時(shí)，通常在使?jié)B碳處理的處理溫度X℃為930℃左右進(jìn)行，但處理溫度越高，滲碳和擴(kuò)散進(jìn)行得越迅速，因此可以縮短真空滲碳處理所需的時(shí)間。

然而，在處理溫度X℃例如約1050℃進(jìn)行真空滲碳處理時(shí)，不能將因高溫處理而肥大化的被處理物W的結(jié)晶顆粒微細(xì)化，因此存在不能獲得具有規(guī)定的物性值的被處理物W這樣的問題。另外還存在在被處理物的表面和內(nèi)部之間產(chǎn)生溫度偏差從而結(jié)晶顆粒變得不均勻的問題。

本發(fā)明是鑒于上述事實(shí)而提出的，目的在于即使在通過提高處理溫度迅速進(jìn)行滲碳和擴(kuò)散來縮短處理時(shí)間的場合，在謀求通過高溫處理的被處理物的表面和內(nèi)部之間的溫度均勻化的同時(shí)，改善結(jié)晶顆粒肥大化，也可以得到具有規(guī)定的物性值的被處理物。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述課題，本申請的第1方面是真空滲碳處理方法，該方法在預(yù)熱工序中，使加熱室內(nèi)的被處理物的溫度為第1溫度，在滲碳工序中，將上述加熱室內(nèi)減壓至極低氣壓狀態(tài)，由該狀態(tài)將滲碳性氣體提供至上述加熱室內(nèi)，對上述被處理物滲碳。之后，在擴(kuò)散工序中，停止提供上述滲透性氣體，使碳從上述被處理物的表面向內(nèi)部擴(kuò)散，在淬火工序中，使上述被處理物的溫度為第2溫度，由該狀態(tài)進(jìn)行急冷，其中在上述擴(kuò)散工序和上述淬火工序之間進(jìn)行如下工序：正火工序，即對上述被處理物的溫度交替多次重復(fù)進(jìn)行從上述第1溫度至規(guī)定溫度的降溫處理和保溫處理的逐步冷卻，以使溫度履歷滿足規(guī)定條件；正火后保持工序，即上述正火工序之后，通過在規(guī)定時(shí)間保溫以使上述被處理物整體達(dá)到上述規(guī)定溫度，使上述被處理物的結(jié)晶顆粒微細(xì)化；和再加熱工序，即在上述正火后保持工序之后，使上述被處理物的溫度上升至上述第2溫度。

對于本申請的第2方面，在上述第1發(fā)明的真空滲碳處理方法中，對于上述正火工序中的各降溫處理，也可以分別均等地設(shè)定降溫溫度。

對于本申請的第3方面，在上述第1或第2方面的真空滲碳處理方法中，也可以在上述加熱室內(nèi)進(jìn)行上述滲碳工序、上述擴(kuò)散工序、上述正火工序和上述再加熱工序。

對于本申請的第4方面，在上述1至3的方面的真空滲碳處理方法中，也可以在與上述加熱室分開設(shè)置并冷卻上述被處理物的冷卻室中進(jìn)行上述淬火工序。

對于本申請的第5方面，在上述1至4的方面的真空滲碳處理方法中，也可以在將上述加熱室內(nèi)減壓至極低氣壓狀態(tài)或?qū)⒍栊詺怏w裝入上述加熱室內(nèi)的狀態(tài)下進(jìn)行上述預(yù)熱工序、上述擴(kuò)散工序和上述再加熱工序。