埼玉県蓮田市の株式会社日本テクノは、新しい熱処理技術と表面改質技術のパイオニアです。

 

ダイレクト浸炭(真空浸炭)

   

ダイレクト浸炭

真空技術とアセチレンの活用により
環境に優しく、高品質・高効率を
達成した画期的な真空浸炭法です。

 

概要

概要
 
ダイレクト浸炭特許
  1. 粒界酸化が無く、仕上げ肌が良好。
  2. 高濃度浸炭が可能。
  3. 細孔への浸炭が可能。
  4. ススの発生(スーティング)無し。
  5. 炉内排気からのCO2の排出無し。
  6. ガス浸炭と比較して浸炭時間は約半分。
  7. 浸炭ガス使用量は浸炭ガスと比較して1%以下。

 

※アセチレンのパルス添加を用いた真空浸炭は弊社の特許技術です。
【公開番号】特開2000-178710(P2000-178710A)
【発明の名称】浸炭および浸炭窒化処理方法

 

 

特徴比較

特徴比較
 
ダイレクト浸炭と従来浸炭の比較
従来のガス浸炭のみならず、既存の真空浸炭に対しても非常に優位性のあるプロセスです。 炉体構造も含めた総合的なシステムにより、高品質・高効率で量産性の高い浸炭を実現します。
 

硬さ分布

硬さ分布
 

細孔への浸炭

細孔への浸炭
   
従来のガス浸炭では、ノズル内部などの細孔への浸炭では、内側に進むにつれて浸炭層が薄くなっていきました。 ダイレクト浸炭では、アセチレンの反応性と、パルス浸炭による細孔内部のガス交換により、部品全周に対し、均一な浸炭を実現します。 
 

ヒートサイクル

ヒートサイクル
 
ダイレクト浸炭のヒートサイクル
 
  • 高効率な真空パルス浸炭により、ガス浸炭と比較して細孔への浸炭が可能。
  • 真空炉ながら、窒素雰囲気による対流加熱・降温によるトータル時間の低減が可能
 
 

浸炭原理

浸炭原理
 
1. 補助タンクからアセチレンを、真空チャンバー内へジェット噴射により一斉送入。
その吸着力の高さにより、アセチレンは処理品表面へ化学吸着。
 
2. 処理品の表面全体がアセチレンにより単分子厚さで被覆。
吸着された一定量のみが反応に寄与し、吸着されなかった分は炉内に残留。
 
3. 炉内残留したアセチレンや水素ガスを真空排気。
吸着されたアセチレンは炭素と水素に分解。炭素原子は表面と反応し、水素原子は気体として排出。
 
4. 表面に吸着された炭素原子が処理品内部へ拡散。炉内は真空で保持。
   
従来の真空浸炭では、炉内バラつきや炭素濃度制御に難がありました。
そこで、処理品表面に吸着した浸炭ガスのみが反応に寄与するという原理解明により、アセチレンを必要量のみ適宜供給する真空パルス浸炭を開発しました。
 
アセチレン量は処理重量ではなく表面積に比例するため、反応に寄与する分だけが一瞬で吸着し、余分なアセチレンは排出されます。パルス方式により、処理条件が安定する理由です。
 

熱処理条件計算

熱処理条件計算
   
ダイレクト浸炭では吸着理論に基づいた浸炭シミュレーションの確立により、計算ソフトで熱処理条件を求めることが可能です。 処理品、および目標の硬化深さなどの諸数値を入力するだけですので、経験の浅い方でも効率的に量産条件を決定できます。
 
吸着理論とその計算方法について「浸炭と浸窒の新たな概念と実際」(CD-ROM付)として2013年に出版いたしました。 以下のリンク先を御確認ください。
また、本書は英語版および中国語版の作成をしております。そちらについては、弊社までお問い合わせください。
 

 
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