CN102154614B - 真空渗碳处理方法以及真空渗碳处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明的真空渗碳处理方法，在预热工序中，使加热室内的被处理物的温度为第1温度，在渗碳工序中，从将加热室内减压到极低气压状态后的状态开始向加热室内供给渗碳性气体，在被处理物上进行渗碳，在扩散工序中，停止渗碳性气体的供给，使碳素从被处理物的表面向内部扩散，在淬火工序中，从使被处理物的温度为第2温度后的状态开始进行速冷，在扩散工序与淬火工序之间进行下述工序：正火工序，以温度履历满足规定条件的方式使被处理物的温度从第1温度下降到规定温度；正火后保持工序，通过保温规定时间，以使被处理物整体为规定温度，使被处理物的结晶粒微细化；再加热工序，使被处理物的温度上升到第2温度。

Description

真空渗碳处理方法以及真空渗碳处理装置

技术领域

本发明涉及一种真空渗碳处理方法以及真空渗碳处理装置。

本申请要求2006年9月27日申请的特愿2006-262525号的优先权，在此援用其内容。

背景技术

真空渗碳处理是通过在金属制的被处理物的表层部中进行渗碳、淬火而提高表层部的硬度的渗碳处理的一种。在真空渗碳处理中具有专利文献1或专利文献2所示的技术。

在专利文献1所示的真空渗碳处理中，通过在加热室中以极低压状态将被处理物加热到规定温度，并将乙炔等渗碳性气体装入加热室内在被处理物中进行渗碳后，停止渗碳性气体的供给，再次使加热室内为极低压状态，使被处理物的表面附近的碳素向内部扩散，在降温到淬火温度后进行油冷。

在专利文献2所示的真空渗碳处理中，为了改善被处理物的表面(特别是角部)的过剩的渗碳，而在专利文献1那样的真空渗碳处理中的扩散初期，将脱碳性气体导入炉(等同于专利文献1中的加热室)内，减少或者除去被处理物的表面的渗碳体。

【专利文献1】特开平8-325701号公报

【专利文献2】特开2004-115893号公报

在上述这种以往的真空渗碳处理中，处理温度越高，渗碳以及扩散越快速进行。因此，越提高处理温度，越能够缩短真空渗碳处理所要的时间。但是，其相反一面，在高温下进行真空渗碳处理时，被处理物的结晶粒粗大化。结晶粒粗大化后的被处理物存在无法得到规定的物性值的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，即使在通过提高处理温度，加速渗碳以及扩散的进行，缩短了处理时间的情况下，也能够改善高温处理产生的被处理物的结晶粒的粗大化，获得具有规定的物性值的被处理物。

为了解决上述问题，在本发明中，作为第1技术方案的真空渗碳处理方法，在预热工序中，使加热室内的被处理物的温度为第1温度，在渗碳工序中，从将上述加热室内减压到极低气压状态后的状态开始向上述加热室内供给渗碳性气体，在上述被处理物上进行渗碳，在扩散工序中，停止上述渗碳性气体的供给，使碳素从上述被处理物的表面向内部扩散，在淬火工序中，从使上述被处理物的温度为第2温度后的状态开始进行速冷，在上述扩散工序与上述淬火工序之间进行下述工序：正火工序，以温度履历满足规定条件的方式使上述被处理物的温度从上述第1温度下降到规定温度；正火后保持工序，在上述正火工序后，通过保温规定时间，以使上述被处理物整体为上述规定温度，使上述被处理物的结晶粒微细化；再加热工序，在上述正火后保持工序后，使上述被处理物的温度上升到上述第2温度。

作为第2技术方案，在上述第1技术方案所涉及的真空渗碳处理方法中，在上述加热室内进行上述渗碳工序，上述扩散工序，上述正火工序，以及上述再加热工序。

作为第3技术方案，在上述第1或第2技术方案所涉及的真空渗碳处理方法中，由与上述加热室分别设置、冷却上述被处理物的冷却室进行上述淬火工序。

作为第4技术方案，在上述第1至3任一项技术方案所涉及的真空渗碳处理方法中，上述预热工序，上述扩散工序，以及上述再加热工序是在将上述加热室内减压到极低气压状态或者在上述加热室内装入了惰性气体的状态下进行的。

进而，在本发明中，作为第5技术方案的真空渗碳处理装置，具有具备加热器的加热室以及具备冷却器的冷却室，通过上述加热器加热，使上述加热室内的被处理物的温度为第1温度，从将上述加热室内减压到规定气压以下的状态开始向上述加热室内供给渗碳性气体，在上述被处理物上进行渗碳，停止上述渗碳性气体的供给，使碳素从上述被处理物的表面向内部扩散，从使上述被处理物的温度为第2温度后的状态开始，在上述冷却室通过上述冷却器进行速冷，在上述加热室内设有第2冷却器，通过该第2冷却器，以温度履历满足规定条件的方式使渗碳后的上述被处理物的温度从上述第1温度下降到规定温度，保温规定时间，以使上述被处理物整体为上述规定温度，使上述被处理物的结晶粒微细化。

作为第6技术方案，在上述第5技术方案所涉及的真空渗碳处理装置中，上述第2冷却器使上述加热室内的气体循环，对上述被处理物进行冷却。

进而，在本发明中，作为第7技术方案是真空渗碳处理装置，具有具备加热器以及冷却器的加热室，通过上述加热器加热，使上述加热室内的被处理物的温度为第1温度，从将上述加热室内减压到规定气压以下的状态开始向上述加热室内供给渗碳性气体，在上述被处理物上进行渗碳，停止上述渗碳性气体的供给，使碳素从上述被处理物的表面向内部扩散，从使上述被处理物的温度为第2温度后的状态开始，通过上述冷却器进行速冷，通过上述冷却器，以温度履历满足规定条件的方式使渗碳后的上述被处理物的温度从上述第1温度下降到规定温度，保温规定时间，以使上述被处理物整体为上述规定温度，使上述被处理物的结晶粒微细化。

作为第8技术方案，在上述第5至7任一项技术方案所涉及的真空渗碳处理装置中，上述加热器具有由承受从高温状态的速冷的导电性材料形成、配设在上述加热室内的发热部件，以及安装在上述加热室外壁上、将上述发热部件位置固定地支撑在上述加热室外壁上的支撑部件，在上述加热室外配设有检测上述发热部件的接地电流的电流检测机构，根据上述电流检测机构的检测值检测上述发热部件有无接地。

作为第9技术方案，在上述第5至8任一项技术方案所涉及的真空渗碳处理装置中，上述冷却器使高压气体循环，对上述被处理物进行冷却。

作为第10技术方案，在上述第5至9任一项技术方案所涉及的真空渗碳处理装置中，上述加热器具备气体对流装置。

根据本发明的真空渗碳处理方法，由于在扩散后进行正火以及其后的温度保持，所以即使为了缩短处理时间而在高温下进行渗碳以及扩散，使结晶粒粗大化，也能够通过正火以及其后的温度保持使被处理物的结晶粒微细化。特别是，通过在正火后进行温度保持，被处理物整体的温度分布均匀，能够使被处理物的结晶粒可靠且均匀地微细化。因此，既可以通过高温处理缩短处理时间，也能够改善高温处理产生的被处理物的结晶粒的粗大化，获得具有规定物性值的被处理物，能够确保规定的品质。

进而，根据本发明，由于接着正火进行再加热以及淬火，所以能够高效率地完成真空渗碳处理。

而且，根据本发明的真空渗碳处理装置，由于在加热室内设有冷却器，所以能够容易地进行扩散后的正火以及其后的温度保持。特别是，由于为了进行温度保持而需要加热器，为了在正火后接着进行温度保持而要连续地进行冷却和加热，通过在加热室中设置冷却器，能够容易地进行上述工作。而且，通过在加热室中设置冷却器，可以在加热室内进行正火，所以无需为了正火而将被处理物从加热室中取出，从而不会增加使高温的被处理物移动的次数，能够避免被处理物因在高温状态下移动而变形等危险。

附图说明

图1A为表示本发明的一实施方式中的真空渗碳处理装置的结构的正面剖视图。

图1B为表示本发明的一实施方式中的真空渗碳处理装置的结构的左侧面剖视图。

图1C为表示本发明的一实施方式中的真空渗碳处理装置的结构的右侧面剖视图。

图2为表示本发明的一实施方式中的加热器的形状的立体图。

图3为表示本发明的一实施方式中加热器22相对于隔热壁21的安装结构以及加热器22与电源部23的电连接的示意图。

图4为表示本发明的一实施方式中的真空渗碳处理的各工序的处理时间与温度、氛围条件以及装置形态例的说明图。

图5为表示作为与图4的比较表示的以往的真空渗碳处理的各工序的处理时间与温度、氛围条件以及装置形态例的说明图。

图6为表示本发明的一实施方式中的真空渗碳处理的各工序的处理时间与温度、氛围条件以及装置形态例的说明图(与图4相比有效渗碳深度不同)。

图7为表示作为与图6的比较表示的以往的真空渗碳处理的各工序的处理时间与温度、氛围条件以及装置形态例的说明图。

图8为表示本发明的一实施方式中的真空渗碳处理装置形态例的示意图。

图9为表示本发明的其他实施方式中的真空渗碳处理装置的结构的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的真空渗碳处理装置以及方法的一实施方式加以说明。另外，在以下的说明中，为了使各部件为能够识别的大小，适当改变了各部件的比例尺。

图1A～图1C为表示本实施方式的真空渗碳处理装置的结构的剖视图。图1A为表示本实施方式的真空渗碳处理装置的结构的正面剖视图，图1B为左侧面剖视图，图1C为表示本实施方式的真空渗碳处理装置的结构的右侧面剖视图。如图1A～图1C所示，本实施方式的真空渗碳处理装置是具备壳体1，加热室2，以及冷却室3，分室地进行加热和冷却的双室型。壳体1为大致圆筒形，轴线水平地设置，在由轴线方向的大致中央区分出的一侧收纳有加热室2，另一侧作为冷却室3。而且，在壳体1的轴线方向的大致中央部，设有通过使关闭冷却室3的入口3a的门11升降而开闭冷却室3的开闭机构12。

加热室2具备隔热壁21，加热器22，电源部23，冷却器24，以及放置台25。在此，图2为表示加热器22的形状的立体图。而且，图3为表示加热器22相对于隔热壁21的安装结构以及加热器22与电源部23的电连接的示意图。

隔热壁21如图3所示，通过在金属制的外壳21a与石墨制的内壳21b之间填充隔热材料21c而形成。而且，如图1所示，在隔热壁21的上表面以及下表面上分别设有门21d、21e。

加热器22如图2所示，由同型号的三个发热器H1～H3构成。各发热器H1～H3由空心细轴部g1，实心细轴部g2，实心粗轴部g3，连接器c1～c3，以及供电轴部m构成。空心细轴部g1，实心细轴部g2，以及实心粗轴部g3由石墨制成。供电轴m由金属制成。

连接器c1为长方体，在长度方向上二等分的各区域中分别具备一个相互逆向的连接部a1、b1，空心细轴部g1与实心细轴部g2能够通电的连接在一起。连接器c2为两个连接部a2、b2朝向相互正交的方向地设置的L字型。空心细轴部g1彼此能够通电地连接在一起。连接器c3由使两个朝向同向的连接部a3、b3相互离开地连结而成，空心细轴部g1彼此能够通电地连接在一起。

空心细轴部g1由四根配置成制成矩形，矩形的三个角由连接器c2连接在一起。在形成上述矩形的剩余的一个角的两根空心细轴部g1的各端部中的一个端部上，通过连接器c1连接有实心细轴部g2，另一个端部安装在连接器c3的连接部a3、b3的一个上。与安装在实心细轴部g2的连接器c1上的端部相反一侧的端部连接在实心粗轴部g3的一端部上，在实心粗轴部g3的另一个端部上安装有供电轴部m。

由上述的四根空心细轴部g1、实心细轴部g2、实心粗轴部g3、连接器c1、三个连接器c2、以及供电轴部m构成的结构是成对的，通过连接器c3连接在一起，从而构成各发热器H1～H3。

另外，空心细轴部g1、实心细轴部g2、以及实心粗轴部g3因各自的截面积的差异而改变了发热容易性，发热容易性按照空心细轴部g1、实心细轴部g2、实心粗轴部g3的顺序排列，实心粗轴部g3不易发热。

如图3所示，供电轴部m是空心的，在内部收纳有冷却管t。在冷却管t中循环有抑制因通电产生的温度上升的冷却水。

发热器H1～H3由设置在隔热壁21的一部分上的发热器支撑部26支撑。发热器支撑部26由陶瓷制成，形成为内径大于实心粗轴部g3的直径的大致圆筒形，并固定成圆筒的轴向与隔热壁21的厚度方向平行，各端部分别位于隔热壁21的内侧与外侧。位于隔热壁21的外侧的端部设有直径与直径小于圆筒的内径的实心粗轴部g3的直径相同的开口26a，通过将实心粗轴部g3嵌装在该开口26a中，各发热器H1～H3得到支撑。

而且，供电轴部m从设置在壳体1上的开口1a向壳体1之外导出。开口1a与供电轴部m的间隙通过被密封材料1b填塞而封闭。在供电轴部m上连接有电源部23。

电源部23具有电源23a，断路器23b，半导体开关元件23c，温度调节计23d，变压器23e，电阻器23f，以及电流计23g。

电源23a经由断路器23b，半导体开关元件23c，以及变压器23e连接在供电轴部m上，将电力供给到供电轴部m。断路器23b在向回路的负荷超过了容许范围时切断电力，防止在回路上施加过负荷。

半导体开关元件23c与温度调节计23d协同动作，使回路为导通状态，直到发热器H1～H3的温度达到规定温度，当发热器H1～H3达到规定温度时解除导通。变压器23e将从电源23a供电的电力的电压转换成规定的值。

电阻器23f以及电流计23g配设在从变压器23e与供电轴部m之间的回路上分支而接地的回路中途。电流计23g检测接地电流。

冷却器24设置在隔热壁21的上部，具有热交换器24a以及风扇24b。热交换器24a从被加热室2加热的气体中除去热。风扇24b使加热室2内以及壳体1内的气体循环。

在对加热室2内进行冷却时，将隔热壁21的门21d、21e打开，一边通过风扇24b使加热室2内以及壳体1内的气体循环一边由热交换器24a进行冷却，从而使加热室2内的温度以及加热室2内的被处理物W的温度降低。

放置台25具有矩形的框架以及数根辊，各辊以旋转轴线平行于框架的对置的两边的方式排列，两端支撑在框架的另外两个边上而旋转自如。这种放置台25设置成各辊的旋转轴线与输送方向正交，使被处理物W的移送良好。被处理物W通过被放置在放置台25上而从下表面一侧均匀地被加热。

另外，由于在真空状态下，温度越高，蒸气压低的物质依次蒸发，所以在加热室2内置于高温下的上述各部采用即便使加热室2的温度升温到1300℃左右也不蒸发的物质制作而成。

冷却室3是用于冷却被处理物W的空间，具备冷却器31，整流板32，以及放置台33。

冷却器31具有热交换器31a以及风扇31b。热交换器31a从冷却室3内的气体中除去热。风扇31b通过高压使气体在冷却室3内循环。

整流板32通过组合分隔成格子装的格子箱和穿孔金属而成，配置在冷却室3内放置被处理物W的位置的上下，整合冷却室3内的气体的流动方向。放置台33是与设置在加热室2内的放置台25大致相同的结构，并且配置在与放置台25相同的高度上。

以下，参照图4～图7对用上述结构的真空渗碳处理装置进行的真空渗碳处理加以说明。在真空渗碳处理中，依次进行预热工序，渗碳前保持工序，渗碳工序，扩散工序，正火工序，再加热工序，淬火前保持工序，以及淬火工序。

图4为表示将母材碳素浓度为0.2％的SCr420的钢材作为处理对象材料，使表面碳素浓度目标为0.8％，有效渗碳深度为0.8mm，有效渗碳深度中的碳素浓度目标为0.35％的情况下的各工序的处理时间与温度，氛围条件，以及装置形态例的说明图。图5为用于比较的附图，是表示以往的真空渗碳处理中的各工序的处理时间与温度，氛围条件，以及装置形态例的说明图。

上述说明图中各工序的处理时间通过菲克(Fick)原理的第2法则的扩散方程式算出。

在预热工序中，首先，将被处理物W放置在加热室2内被发热器H1～H3包围的位置上。然后，从加热室2进行排气，将加热室2内减压为真空状态。在此，在一般的真空渗碳处理中，“真空”是指大气压的1/10左右的10kPa以下程度，但在本实施方式中，是将1Pa以下作为“真空”。

接着，对加热器22通电，使加热室2内的温度升温。虽然在真空下进行全部的预热工序也能够进行真空渗碳处理，但在本实施方式中，是在使加热室2内的温度升温到650℃时，将惰性气体装入加热室2内，以防止物质从被处理物W的表面蒸发。此时的加热室2内的气压为0.1kPa～小于大气压的程度。而且，继续进行升温，使加热室2内的温度升温到1050℃后转移到渗碳前保持工序。

在渗碳前保持工序中，将加热室2内的温度保持在预热工序结束时的温度。经过该渗碳前保持工序，被处理物W的温度从表面到内部均为1050℃。在渗碳前保持工序最后的2分钟，将惰性气体排出，将加热室2内减压而返回真空状态。

在渗碳工序中，将渗碳性气体装入加热室2内。渗碳性气体例如是乙炔。此时的加热室2内的气压为0.1kPa以下。在该渗碳工序中，被处理物W是通过将加热室2内置于1050℃的这种高温的渗碳性气体的氛围下进行渗碳的。

在扩散工序中，将加热室2内的渗碳性气体排出，装入惰性气体。此时的加热室2内的气压为0.1kP a～小于大气压的程度。而且，保持加热室2内的温度。经过该扩散工序，被处理物W表面附近的碳素从表面向内部扩散。

若处理温度是相同的条件，则通过渗碳工序的处理时间以及扩散工序的处理时间决定表面碳素浓度，有效碳素深度，有效碳素深度中的碳素浓度。

接着扩散工序进行正火工序以及正火后保持工序。由于在正火工序之前被处理物W长时间置于1050℃这种高温下，所以结晶粒粗大化。在正火工序中，采用冷却器24使加热室2内的温度降低。在正火工序中，通过规定的处理时间(在本实施方式中为5分钟)使温度降低到600℃。通过在接下来的正火后保持工序中保温规定的时间，使被处理物整体的温度均匀，粗大化的结晶粒被微细化。

在再加热工序中，再次提高在正火工序中降下来的加热室2内的温度。在再加热工序中，升温到之后的淬火工序中的淬火温度850℃。而且，将该温度在淬火前保持工序中保持规定时间。经过该淬火前保持工序，被处理物W的温度从表面到内部均匀地为850℃。

最后，将被处理物W向冷却室3转移，进行淬火工序。在淬火工序中，通过冷却器31冷却被处理物W。由于要在本实施方式的处理对象材料、即SCr420的钢材那样不易进行淬火的材料中进行淬火，所以此时的冷却要冷却到在处理时间的初期的1分钟左右的时间内冷却的温度差的一半左右。冷却器31例如通过以大气压的10倍到30倍左右的高的压力一边使冷却室3内部的气体循环一边进行冷却，从而使被处理物W的冷却速度提高。

相对于上述本实施方式的真空渗碳处理，如图5所示，以往通常是使处理温度X℃为930℃左右进行。由于本实施方式的真空渗碳处理是在1050℃下进行的，所以渗碳以及扩散的进行加快，从而处理时间也比以往在930℃下进行的真空渗碳处理的处理时间要短。

而且，在图5所示的真空渗碳处理的处理工序中，不是在正火工序后、而是在扩散工序后、降温工序中降温到淬火温度之后转移到淬火前保持工序。即使在以往的真空渗碳处理中，通过提高处理温度而缩短处理时间。但是，由于不能够将通过高温处理而粗大化的被处理物W的结晶粒微细化，所以不能够得到具有规定的物性值的被处理物W。

相对于上述以往的真空渗碳处理，根据本实施方式的真空渗碳处理，即使为了缩短处理时间而在高温下进行渗碳以及扩散，结晶粒粗大化，也能够通过正火使结晶粒微细化。因此，既可以通过高温处理缩短处理时间，而且能够改善因高温处理而产生的结晶粒的粗大化，得到规定物性值的被处理物W。进而，根据本实施方式，由于接着正火进行再加热以及淬火，所以能够高效地完成真空渗碳处理。

而且，根据本实施方式的真空渗碳处理装置，由于在加热室2中设置了冷却器24，所以能够容易地进行扩散后的正火。而且，通过在加热室2中设置冷却室24，能够在加热室2内进行正火，从而不必为了正火而将被处理物W从加热室2内取出，不会增加移动高温的被处理物W的次数，能够避免被处理物W因在高温状态下移动而变形等危险。

图6为表示母材碳素浓度为0.2％的SCr420的钢材作为处理对象材料，使表面碳素浓度目标为0.8％，有效渗碳深度为1.5mm，有效渗碳深度中的碳素浓度目标为0.35％的情况下的各工序的处理时间与温度，氛围条件，以及装置形态例的说明图。即，在图6所示的真空渗碳处理中，是将与图4所示的真空渗碳处理相同的钢材作为处理对象材料，与图4所示的真空渗碳处理的差异在于有效渗碳深度为1.5mm。图7为用于比较的附图，是表示以往的真空渗碳处理中的各工序的处理时间与温度，氛围条件，以及装置形态例的说明图。

与图4以及图5相同，上述说明图中的各工序的处理时间通过菲克原理的第2法则的扩散方程式算出。

在图6所示的真空渗碳处理中，为了将有效渗碳深度设定得比图4的真空渗碳处理要深，渗碳工序以及扩散工序的处理时间加长。图6的其他工序的处理时间与图4相同。在以往的真空渗碳处理中也同样，在图7所示的以往的真空渗碳处理中，由于有效渗碳深度也设定得比图5的以往的真空渗碳处理要深，所以渗碳工序以及扩散工序的处理时间加长。图7的其他工序的处理时间与图5相同。

从图6与图7的比较可知，即使在有效渗碳深度设定得较深的真空渗碳处理中，渗碳工序以及扩散工序的处理时间也比以往的真空渗碳处理短。而且，即使在有效渗碳深度设定得较深的真空渗碳处理中，为了缩短处理时间而在高温下进行渗碳以及扩散，结晶粒粗大化，也能够通过正火使结晶粒微细化，因此，既可以通过高温处理缩短处理时间，也能够改善因高温处理产生的结晶粒的粗大化，能够得到规定的物性值的被处理物W。

以下，对除气工序加以说明。在本实施方式中，在加热器2产生接地的情况下进行除气工序。除气工序在由电流计23g检测的接地电流的值超过了规定的阈值的情况下，不将被处理物W放入加热室2，使加热室2的温度升温到高于处理温度(在本实施方式为1050℃)50～150℃的温度，在保持了规定时间后进行冷却。经过该除气工序，加热室2内的煤蒸发。

在除气工序中，虽然加热室2的温度升温到1200℃左右，但由于构成加热室2的各部是由即便使加热室3的温度升温到1300℃左右也不蒸发的物质制成的，所以能够不损坏构成加热室2的各部地除去煤。

在实施上述的除气工序时，将加热器22的结构改变成不同于以往的结构。即，以往的加热器是为了不产生因煤附着而引起的不良情况而通过陶瓷等绝缘体包覆发热部分、即通电部分，经由绝缘体将热间接地传递到外部的结构。

但是，在本实施方式的在加热室2内进行正火工序的情况下，在上述以往的结构中，包覆通电部分的绝缘体的陶瓷由于从受热状态急剧地冷却而破裂。因此，采用本实施方式的结构的加热器2。

本实施方式的结构的加热器2为能够承受从受热状态急剧冷却的结构。但是，在图3所示的本实施方式的结构的加热器2中，当发热器支撑部26被煤包覆时则产生接地。相对于此，在本实施方式中，监视接地电流，在接地电流超过了规定的阈值时进行除气工序，从接地状态恢复，防止了接地产生的受害。

在上述实施方式中，虽然采用图1所述的双室型的真空渗碳处理装置进行了说明，但在其他实施方式的真空渗碳处理装置中也能够像上述实施方式那样进行在扩散工序之后进行正火工序以及再加热工序的真空渗碳处理。

图8为表示真空渗碳处理装置的形态例的示意图。如图8所示，在真空渗碳处理装置的形态中，除了上述实施方式的双室型之外，还有单室型，连续型，输送装置分体型等。

单室型是没有冷却专用室而仅由加热室构成，在加热室内具备冷却器的方式。单室型由于冷却器位于加热室内而温度降低速度较慢，所以在淬火性好的钢材为处理对象处理材料时可以利用。作为上述实施方式的处理对象材料的SCr420的钢材由于淬火性差而不能够在单室型中进行到淬火工序。

连续型是在连续地对多个被处理物W进行真空渗碳处理的情况下使用的方式，具备预热室，第1加热室，第2加热室，以及冷却室。在第2加热室中具备冷却器。在这种连续型中，例如以由预热室进行预热工序，由第1加热室进行渗碳前保持工序、渗碳工序、以及扩散工序，由第2加热室进行正火工序、再加热工序、以及淬火前保持工序，由冷却室进行淬火工序的顺序进行真空渗碳处理。由于被处理物W随着工序的进行而依次在处理室中移动，所以能够不断地进行多个被处理物W的真空渗碳处理。

输送装置分体型是不将上述实施方式的加热室2和冷却室3设置在同一壳体1内而使其分体，进而设置了输送在两处理室之间移动的被处理物W的输送装置。真空渗碳处理的各工序与上述实施方式相同，在加热室进行预热工序～淬火前保持工序，在冷却室进行淬火工序。

在此，加热室并不仅限于一个，也可以设置多个。在真空渗碳处理中，由于加热室所需要的时间比冷却室所需要的时间要长，所以当加热室与冷却室的个数为1∶1时冷却室的空置时间加长，但若与被处理物的数量的对应地增设加热室，则通过被处理物依次从多个加热室向冷却室输送，能够减少冷却室的空置时间，有效地利用冷却室，所以能够高效率地进行真空渗碳处理。另外，在设置多个加热室的情况下，至少其中一个带有冷却器，其他的加热室可以不带冷却器。

作为输送装置分体型的例子，除了图示的例子之外，也可以考虑还具备主容器以及准备室的例子。主容器例如是圆筒形的密封容器，在该圆筒形的主容器的外周面上放射状地连结有1个至多个加热室，冷却室，以及准备室，输送装置收纳在主容器内。输送装置在主容器内与加热室，冷却室，以及准备室的某一个连结的位置之间旋转。

在这种真空渗碳处理装置中，当用户将被处理物放入准备室中时，输送装置将被处理物从准备室向加热室输送，而且将被处理物从加热室向冷却室输送，再将被处理物从冷却室向准备室输送。而且，用户将被处理物从准备室中取出。

根据上述真空渗碳处理装置，由于被处理物在各室之间输送时始终是在主容器内，所以被处理物能够在放入准备室后、实施真空渗碳处理、并从准备室中取出之前可靠地不与外气接触。而且，在被处理物放入加热室及冷却室内的期间，其他的处理物能够进出准备室，所以在多个被处理物的真空渗碳处理时，能够有效地利用真空渗碳处理装置的各室。

另外，上述主容器的形状是一例，主容器只要是在收纳输送装置的同时连结有加热室、冷却室、以及准备室的容器即可。

进而，通过使输送装置带有加热器和/或冷却器，能够一边管理被处理物的温度一边在加热室与冷却室之间进行输送。进而，在被处理物的输送中使加热室或者冷却室与输送装置连通时，能够通过输送装置的加热器(或者冷却器)，使加热室内的温度(或者冷却室内的温度)与输送装置的温度匹配成相同程度。而且，通过输送装置的冷却器，能够将真空渗碳处理后的被处理物冷却到常温。

另外，如图9所示，作为加热器22的构成因素，还可以设置对流加热用的风扇F和驱动该对流加热用的风扇F旋转的马达M。对流加热用的风扇F以及马达M构成气体对流装置。

在这种结构中，例如在预热工序那样从低温状态升温时，通过将惰性气体装入加热室2，将被处理物W置于惰性气体氛围中，一边通过马达M驱动对流加热用的风扇F旋转一边对发热器H1～H3通电使其发热，能够使被处理物W尽快地均匀升温。

而且，在上述实施方式中，采用了使高压的气体循环，对被处理物W进行冷却的冷却器31，但在实施时，也可以通过油冷对被处理物W进行冷却。

Claims (6)

1.一种真空渗碳处理装置，具有具备加热器的加热室以及具备冷却器的冷却室，通过上述加热器加热，使上述加热室内的被处理物的温度为第1温度，从将上述加热室内减压到规定气压以下的状态开始向上述加热室内供给渗碳性气体，在上述被处理物上进行渗碳，停止上述渗碳性气体的供给，使碳素从上述被处理物的表面向内部扩散，从使上述被处理物的温度为第2温度后的状态开始，在上述冷却室通过上述冷却器进行速冷，

在上述加热室内设有第2冷却器，通过该第2冷却器，以温度履历满足规定条件的方式使渗碳后的上述被处理物的温度从上述第1温度下降到规定温度，保温规定时间，以使上述被处理物整体为上述规定温度，使上述被处理物的结晶粒微细化。

2.如权利要求1所述的真空渗碳处理装置，其特征是，上述第2冷却器使上述加热室内的气体循环，对上述被处理物进行冷却。

3.如权利要求1所述的真空渗碳处理装置，其特征是，

上述加热器具有由承受从高温状态的速冷的导电性材料形成的发热部件，

在上述加热室外壁上安装将上述发热部件位置固定地支撑在上述加热室外壁上的支撑部件，

在上述加热室外配设有检测上述发热部件的接地电流的电流检测机构，

根据上述电流检测机构的检测值检测上述发热部件有无接地。

4.如权利要求1所述的真空渗碳处理装置，其特征是，上述冷却器使高压气体循环，对上述被处理物进行冷却。

5.如权利要求1所述的真空渗碳处理装置，其特征是，上述加热器具备气体对流装置。

6.一种真空渗碳处理装置，具有具备加热器以及冷却器的加热室，通过上述加热器加热，使上述加热室内的被处理物的温度为第1温度，从将上述加热室内减压到规定气压以下的状态开始向上述加热室内供给渗碳性气体，在上述被处理物上进行渗碳，停止上述渗碳性气体的供给，使碳素从上述被处理物的表面向内部扩散，从使上述被处理物的温度为第2温度后的状态开始，通过上述冷却器进行速冷，

通过上述冷却器，以温度履历满足规定条件的方式使渗碳后的上述被处理物的温度从上述第1温度下降到规定温度，保温规定时间，以使上述被处理物整体为上述规定温度，使上述被处理物的结晶粒微细化，通过上述加热器加热上述规定温度的被处理物，以使上述被处理物为上述第2温度。

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