[發(fā)明專利]鋼構(gòu)件的氮化處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480053979.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN105593394B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 清水雄一郎;前田晉;小林厚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同和熱處理技術(shù)株式會(huì)社;本田技研工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C23C8/26
• 分類號(hào): C23C8/26;C21D1/06;C21D9/32
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

(關(guān)聯(lián)申請(qǐng)的相互參照)

本申請(qǐng)基于2013年9月30日在日本提出的特愿2013-204786號(hào)特許申請(qǐng)主張優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。

本發(fā)明涉及通過氮化處理在鋼構(gòu)件的表面形成氮化化合物層的鋼構(gòu)件的氮化處理方法。

背景技術(shù)

對(duì)于汽車用的變速器所使用的齒輪等鋼構(gòu)件，要求高的耐點(diǎn)蝕性和彎曲疲勞強(qiáng)度，為了滿足這樣的要求，作為使齒輪等鋼構(gòu)件強(qiáng)化的技術(shù)方法，通過滲碳處理、氮化處理對(duì)其進(jìn)行高強(qiáng)度化。

并且，已知的是，例如像專利文獻(xiàn)1中所記載的那樣，以往，為了提高鋼構(gòu)件的耐點(diǎn)蝕性、彎曲疲勞強(qiáng)度，通過氮化處理在表面生成以γ’相為主成分的氮化鐵化合物層是有效的。

此外，專利文獻(xiàn)2中記載了一種氮化處理方法，這種氮化處理方法作為能夠在短時(shí)間內(nèi)使鋼鐵構(gòu)件從表層到深部均勻地含氮的氮化處理方法，在加熱爐內(nèi)例如在100％的NH₃氣氛下進(jìn)行氮化處理之后，在NH₃氣濃度比其低的例如50％、N₂氣濃度50％的狀態(tài)下進(jìn)行氮化處理。

【專利文獻(xiàn)】

專利文獻(xiàn)1：日本特愿2012-095035號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2007-238969號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

為了在表層生成γ’相，必須將氮化處理時(shí)的爐內(nèi)的NH₃分壓降低，但是在專利文獻(xiàn)1中所記載的方法中，為了均勻地形成氮化化合物層，有必須使?fàn)t內(nèi)的氮化處理氣的流速在1m/sec以上這樣的限制。此外，如果是形狀復(fù)雜的零件，難以使零件的各個(gè)位置都均勻地生成氮化化合物層。而且，在大量生產(chǎn)時(shí)，批次內(nèi)的氮化化合物層的厚度偏差大，生產(chǎn)性上有問題。

此外，專利文獻(xiàn)2中記載的氮化處理方法中，雖然記載了在短時(shí)間內(nèi)均勻地進(jìn)行氮化，但是這個(gè)方法中并未提及化合物的相變等問題。

本發(fā)明的目的是提供一種氮化鋼構(gòu)件的制造方法，這種制造方法沒有風(fēng)速的限制，即使是大量的被處理零件，也能在全部被處理零件上均勻地生成所期望的相態(tài)的氮化化合物層，成為具有高的耐點(diǎn)蝕性和彎曲疲勞強(qiáng)度的氮化鋼構(gòu)件。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種鋼構(gòu)件的氮化處理方法，該氮化處理方法的特征在于，進(jìn)行第一氮化處理工序，在該第一氮化處理工序中，在可生成γ’相或者ε相的氮化化合物層的氮?jiǎng)莸牡瘹鈿夥罩袑?duì)所述鋼構(gòu)件進(jìn)行氮化處理，之后，進(jìn)行第二氮化處理工序，在該第二氮化處理工序中，在比所述第一氮化處理工序的氮?jiǎng)莸偷牡獎(jiǎng)莸牡瘹鈿夥罩袑?duì)所述鋼構(gòu)件進(jìn)行氮化處理，由此，使所述氮化化合物層析出γ’相，所述第一氮化處理工序可以在氮?jiǎng)轂?.6～1.51的氮化氣氣氛中進(jìn)行，所述第二氮化處理工序可以在氮?jiǎng)轂?.16～0.25的氮化氣氣氛中進(jìn)行。

也可在所述第一氮化處理工序中，向進(jìn)行氣體氮化處理的加熱室內(nèi)導(dǎo)入NH₃氣體，通過調(diào)整H₂氣體的流量進(jìn)行控制，使得氮?jiǎng)莩蔀?.6～1.51，在所述第二氮化處理工序中，以比所述第一氮化處理工序低的流量向進(jìn)行氣體氮化處理的加熱室內(nèi)導(dǎo)入NH₃氣體，通過調(diào)整H₂氣體的流量進(jìn)行控制，使得氮?jiǎng)莩蔀?.16～0.25。

在所述第一氮化處理工序和所述第二氮化處理工序中，所述加熱室內(nèi)的溫度也可以維持在520℃～610℃。

所述第一氮化處理工序和所述第二氮化處理工序中的溫度差也可以在50℃以內(nèi)。

所述第一氮化處理工序和所述第二氮化處理工序中的溫度也可以相同。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，不受風(fēng)速的限制，即使是大量的被處理零件，也能在全部被處理零件上均勻地生成所期望的相態(tài)的氮化化合物層，制造出具有高耐點(diǎn)蝕性和彎曲疲勞強(qiáng)度的氮化鋼構(gòu)件。

附圖說明

圖1是表示熱處理裝置的構(gòu)成之例的說明圖。

圖2是氮化處理的工序說明圖。

圖3是表示利用KN和溫度生成的化合物的相的圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

本發(fā)明是通過對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行氣體氮化處理，在鋼構(gòu)件(母材)的表面形成以γ’相為主成分的氮化鐵化合物層。