真空浸炭は、真空環境で鋼部品を高温に加熱し、浸炭雰囲気にさらす熱化学処理プロセスです。
このプロセスは、可鍛性コアを維持しながら、表面硬度と耐摩耗性を高めることを目的としています。
真空浸炭は従来のガス浸炭に代わるもので、環境への配慮や部品の歪みの低減など、いくつかの利点があります。
鋼の性能を高める4つの主要ステップ
1.真空環境での加熱
鋼部品は真空炉に入れられ、通常900～1000℃の温度に加熱されます。
この真空環境は、航空宇宙や自動車などの産業での用途に極めて重要な、清浄度と汚染防止を保証します。
2.浸炭ガスの導入
部品が加熱されると、浸炭ガス（多くはアセチレン（C2H2））が炉内に導入されます。
低圧で制御された環境は、ガスの炭素への分解を促進し、炭素は鋼の表面に拡散する。
3.炭素の拡散
ガス中の炭素は鋼中に拡散し、表面層を炭素で濃縮する。
このプロセスは、処理鋼の硬度と耐摩耗性に直接影響するため、非常に重要である。
4.後処理
浸炭処理の後、部品は通常、機械的特性をさらに向上させるために焼入れと焼戻しが行われます。
この工程により、処理された部品が高い応力や摩耗に耐えられるようになります。
真空浸炭の利点
環境への配慮
従来の浸炭方法とは異なり、真空浸炭はCO2を排出しないため、より環境に優しい選択肢となります。
歪みの低減
真空環境で温度とガスの流れを正確に制御することにより、部品の歪みを最小限に抑え、部品の寸法精度を維持することができます。
耐久性の向上
このプロセスは、低炭素鋼の硬度と耐久性を大幅に向上させ、高衝撃や研磨用途に適しています。
用途
真空浸炭は、耐久性と耐摩耗性が重要視される航空宇宙、鉄道、自動車などの産業で、歯車や部品の製造に広く使用されています。
この技術は1950年代に開発されて以来改良が重ねられ、現在では鋼部品の特性を向上させる標準的な方法となっています。
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