浸炭処理とは、低炭素鋼の表面に炭素を添加して炭素含有量を増加させる熱化学プロセスである。
このプロセスは、鋼の表面に硬く耐摩耗性のある層を形成する一方で、内部は柔らかく延性のある状態に保つために使用されます。
一般的に使用される浸炭処理には、さまざまな種類があります。
浸炭処理とは？5つの主な方法を解説
1.ガス浸炭
ガス浸炭は、最も一般的な浸炭方法のひとつです。
メタン、プロパン、ブタンなどの炭化水素とともに、吸熱または合成吸熱ガス雰囲気を用いてカーボンポテンシャルを高める。
炭素ポテンシャルを下げるために空気も使用する。
浸炭プロセスは時間と温度に依存し、温度が高く時間が長いほど、ケースの厚みが増す。
2.真空浸炭（低圧浸炭）
浸炭のもう一つのタイプは真空浸炭で、低圧浸炭（LPC）としても知られています。
このプロセスには、再現性が高く制御可能な雰囲気が必要です。
このプロセスでは、浸炭雰囲気中で鋼部品を通常900～1000℃の温度に加熱します。
このプロセスにおける浸炭の目的は、表層を炭素で強化し、硬度と耐摩耗性を向上させる一方で、可鍛性の芯を維持することです。
真空浸炭は従来の浸炭に比べて、アセチレンなどの浸炭ガスが使用でき、CO2を排出しないなどの利点がある。
3.浸炭窒化
浸炭と同様のプロセスですが、炭素と窒素の両方を部品表面に拡散させます。
窒素の添加は鋼の焼入れ性を高め、低合金で安価な鋼の使用を可能にする。
4.ピット浸炭
ピット浸炭は、細長い部品に使用される特殊な浸炭プロセスです。
深いピット型の炉に部品を吊り下げて浸炭する。
この方法は、炉の中で部品を水平に並べるのに比べ、歪みを最小限に抑えることができます。
5.プロセス全体の概要
浸炭処理とは、鋼の表面に炭素を添加し、鋼の硬度と耐摩耗性を高める処理である。
使用する具体的な方法は、希望するケースの厚さ、鋼の種類、使用可能な設備などの要因によって異なります。
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