イオン窒化処理

定圧の窒素ガス雰囲気中で炉体を陽極、品物を陰極としてグロー放電を発生させると、ネオンサインに似た柔らかい光が品物を覆います。そのイオンがもつ強いエネルギーで品物を加熱し同時に窒化を行う画期的な表面処理法をイオン窒化法といいます。

イオン窒化法の特徴

  1. 表面硬度が高くなるために耐摩耗性、耐疲労性等の機械的性質が向上する。
  2. 他の熱処理に比較して、低温(350℃~590℃)のため、歪が非常に少ない。
  3. 窒化層の最表面層をコントロールできる。
  4. 従来、前処理を必要としたステンレス鋼への窒化が容易にできる。
  5. ガス窒化に比べ処理速度が2倍以上速い。
  6. 真空炉中での処理のため処理物の表面は全く清浄で美しい銀白色を呈し、後加工の必要がない。
  7. 硬質クロムメッキに劣らないほど耐食性が向上する。
  8. 処理物の全面が一様なグロー放電で覆われるので窒化ムラがない。
  9. 窒化防止部分は、その部分をグローで覆われないよう、遮蔽することで容易にできる。
  10. 鋼はもとより鋳鉄、ステンレス鋼をはじめチタン、ジルコニウム等の合金への窒化も可能

イオン窒化

イオン窒化法の適用例

装置・機器部品名
エンジン タペットバルブ、クランクシャフト、カムシャフト、ディーゼル用ノズル、サイドハウジング
伝導装置 インターナルギア、ウォーム、シフトフォーク、ブレーキディスク、スプロケットホイール
工作機械 ドライブシャフト、スプラインシャフト、ネジシャフト、ギヤー、ピニオン
鍛圧機 熱間・冷間鍛造用金型、ロール、スピントル
油圧機 スリーブ、シリンダー、ピストンロッド
プラスチック成形機 押し出しウォーム、シリンダー、スクリュー、プラ金型
精密機器 レジスター部品、マイクロメータネジスリーブ、VTR部品
ダイキャストマシン ダイス、ロッド、シリンダー
工具 ポンチ、ダイ、ホブ、エンドミル、カッター

イオン窒化処理をすると‥‥

材料の特性

●イオン窒化処理をした各種材料の硬さ分布曲線

縦軸:硬さHmv(L:100g)
横軸:表面からの距離(mm)

イオン窒化処理をした各種材料の硬さ分布曲線

●回転曲げ疲労試験

縦軸:応力(kg/mm^2)
横軸:繰返回数(N)

イオン窒化処理をした各種材料の硬さ分布曲線

イオン窒化処理組織

イオン窒化処理組織イオン窒化処理組織イオン窒化処理組織

主な設備

イオン窒化装置 N-1 400Φ×400、400Kg 日本電子工業
イオン窒化装置 N-2 600Φ×2000、800Kg 日本電子工業

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