- 概要
- 高温の鋼に炭素が固溶する現象を利用した熱処理方法です。鋼が焼入れによって硬化するためには、ある程度以上の炭素を含有していなければならないため、低炭素鋼を用い、浸炭処理によって表面層のみを高炭素とし、その後に続く焼入れによって、表面層だけは硬く、内部は軟らかくじん性の高い性質が得られます。
- 目的
- 浸炭によって、鋼表面層に高炭素の層を形成し、表面層の硬度を得ることを主目的とします。 浸炭は種々ある表面硬化法のうち、最も代表的なものの1つであり、耐摩耗性や耐疲れ性を必要とするギヤ、シャフﾄなど各種の機械機能部品に広く適用されています。
- 熱処理方法
- 低炭素鋼が高温でオーステナイト組織になり、浸炭性ガスと接触すれば、雰囲気中の炭素が鋼表面から侵入し、内部に拡散していきます。このようにして鋼内部は炭素量が低いまま、炭素量の多い表面層を得ることができます。
浸炭方法としては、固体浸炭からはじまって、現在多くの方法が用いられています。
| 浸炭方法 | 浸炭の反応 |
|---|---|
| ガス浸炭 | プロパンまたはブタンなどの原料ガスと空気を混合し、ガス変成炉で反応させた吸熱型変成ガスを浸炭性ガスとして浸炭を行う方法。 |
| 固体浸炭 | 固体浸炭は固形浸炭とも呼ばれ、最も古くから行われてきた浸炭法で、浸炭剤として、木炭に炭酸バリウムなどの促進剤を加えたものを用いる。 |
| 液体浸炭 | シアン化ソーダを主成分とする塩浴に品物を浸漬する。 炭素と窒素が同時に侵入する点が他の浸炭方法と異なり、厳密には浸炭浸窒処理である。 |
| 滴注浸炭 | アルコールなどの液状有機剤を直接浸炭炉に滴下し、熱分解により浸炭性雰囲気ガスを生成する。 浸炭の基本反応はガス浸炭と同じである。 |
| 真空浸炭（減圧浸炭） | 一度真空にした炉内に、メタン、プロパン、またはアセチレンなどの浸炭ガスを送入し、約1000°C前後の温度で浸炭が行われる。 浸炭ガスと処理品との分解接触によって浸炭が進行する。 |
| プラズマ浸炭 | プラズマ浸炭は、イオン浸炭とも呼ばれている浸炭である。 減圧下で、プロパンやメタンなどの炭化水素ガスを送入し、 部品（陰極）と放電電極（陽極）との間にグロー放電を発生させることで浸炭反応が生じる。 |
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