[发明专利]连续氮化处理炉和连续氮化处理方法

说明书

在连续氮化处理炉中设置氮化室、加热器、第1氮化区以及温度比第1氮化区的气氛气体温度低25℃～150℃的第2氮化区，构成为使第1氮化区的气氛气体流入到第2氮化区，构成为实施在第1氮化区中在钢构件的表面形成由ε相或ε相和γ’相构成的铁氮化化合物层、在第2氮化区中使γ’相析出到铁氮化化合物层的氮化处理。

技术领域

本发明涉及进行钢构件的氮化处理的连续炉。

背景技术

对于汽车的变速器所采用的齿轮等钢构件要求较高的耐腐蚀性和弯曲疲劳强度。为了响应该要求，已知有一种对钢构件实施氮化处理、在钢构件的表面形成包含γ’相的铁氮化化合物层的方法。

在专利文献1中公开了这样的方法：通过在NH₃气体气氛下以592℃～650℃进行钢构件的热处理而在钢构件的表面形成了铁氮化化合物层之后，排出一次处理室内的气氛气体，然后重新供给非活性气体、还原气体，将500℃～650℃的钢构件在该非活性气体、还原气体的气氛下暴露预定的时间进行脱氮处理。在专利文献1中，利用该方法在钢构件的表面形成了由ε相和γ’相构成的铁氮化化合物层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－65263号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1的氮化处理是在间歇式的炉中进行的，但在间歇式的炉中，生产率较低，每1个批次的处理数量受到限制而导致处理成本也会上升。因此，期望使用连续炉连续地进行一连串的氮化处理。但是，在要利用处理室连续的连续炉实施专利文献1这样的氮化处理时，需要在各个处理室中独立地控制气氛气体，炉体构造变复杂。

本发明即是鉴于上述情况而完成的，其目的在于在连续炉中进行在形成了由ε相或ε相和γ’相构成的铁氮化化合物层之后使γ’相析出到铁氮化化合物层中的氮化处理，提高氮化钢构件的生产率。

用于解决问题的方案

本发明人等发现，不通过炉内气氛气体的氮势KN的控制而是通过控制炉内气氛气体的温度，能够在连续炉中实现上述那样的氮化处理。即，用于解决上述问题的本发明是一种进行钢构件的氮化处理的连续氮化处理炉，其特征在于，该连续氮化处理炉包括：氮化室，所述钢构件被搬入该氮化室；加热器，其用于加热所述氮化室的气氛气体；以及控制部，其构成为进行这样的控制：调节所述加热器的发热量而控制所述氮化室的气氛气体温度，从而在所述氮化室设有气氛气体温度不同的第1氮化区和第2氮化区，该第2氮化区位于该第1氮化区的输送线下游侧，其温度比该第1氮化区的气氛气体温度低25℃～150℃，并调节构成氮化处理用的处理气体的各气体的流量从而形成能使所述钢构件的表面形成由ε相或ε相和γ’相构成的铁氮化化合物层的氮势KN，实施在所述第1氮化区中在所述钢构件的表面形成所述铁氮化化合物层，而且在所述第2氮化区中使γ’相析出到所述铁氮化化合物层的氮化处理，构成为通过使所述第1氮化区的气氛气体流入到所述第2氮化区，从而使自所述第2氮化区的氮势KN减去所述第1氮化区的氮势KN而得到的值成为－0.1～0。另外，利用下式来计算氮势KN。

KN＝P(_NH3)/(P(_H2))^3/2

P(_NH3)：NH₃气体的分压、P(_H2)：H₂气体的分压