JPH0813125A - ガス浸炭窒化処理の炉気制御方法および装置 - Google Patents
ガス浸炭窒化処理の炉気制御方法および装置Info
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- JPH0813125A JPH0813125A JP17373194A JP17373194A JPH0813125A JP H0813125 A JPH0813125 A JP H0813125A JP 17373194 A JP17373194 A JP 17373194A JP 17373194 A JP17373194 A JP 17373194A JP H0813125 A JPH0813125 A JP H0813125A
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- ammonia
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- treatment furnace
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱処理炉内のアンモニアの残留ガスおよび前
記被処理材中の窒素濃度の精確な制御を可能にし、前記
被処理材の品質を充分保証すること。 【構成】 アンモニアガスの流量を検出する流量計２
と、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス量を検出
するアンモニアガス分析計３と、前記熱処理炉１内の温
度を検出する温度センサ４と、前記検出したアンモニア
の残留ガス量に従い、予め実験的に求めた前記熱処理炉
１内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒
素濃度との相関および前記熱処理炉１内のアンモニアの
残留ガス濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供
給量との相関に基づき、前記検出された温度を考慮し
て、前記熱処理炉１内に供給されているアンモニアガス
の供給量を制御する制御信号を出力するコントローラ５
と、前記制御信号に基づきアンモニアガスの供給量を制
御する流量制御弁６とから成るガス浸炭窒化処理の炉気
制御方法および装置。
記被処理材中の窒素濃度の精確な制御を可能にし、前記
被処理材の品質を充分保証すること。 【構成】 アンモニアガスの流量を検出する流量計２
と、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス量を検出
するアンモニアガス分析計３と、前記熱処理炉１内の温
度を検出する温度センサ４と、前記検出したアンモニア
の残留ガス量に従い、予め実験的に求めた前記熱処理炉
１内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒
素濃度との相関および前記熱処理炉１内のアンモニアの
残留ガス濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供
給量との相関に基づき、前記検出された温度を考慮し
て、前記熱処理炉１内に供給されているアンモニアガス
の供給量を制御する制御信号を出力するコントローラ５
と、前記制御信号に基づきアンモニアガスの供給量を制
御する流量制御弁６とから成るガス浸炭窒化処理の炉気
制御方法および装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス浸炭窒化処理にお
いて、熱処理炉内のアンモニアの残留ガス量に基づき予
め実験的に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガ
ス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関を考慮して、前
記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量を制御
して、前記被処理材の窒素濃度を制御するガス浸炭窒化
処理の炉気制御方法および装置に関する。
いて、熱処理炉内のアンモニアの残留ガス量に基づき予
め実験的に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガ
ス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関を考慮して、前
記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量を制御
して、前記被処理材の窒素濃度を制御するガス浸炭窒化
処理の炉気制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガス浸炭窒化処理は、図８に示す
ように被処理材Ｗが載置され、温度および供給ガスその
他の制御がなされた熱処理炉Ｒ内において、浸炭処理を
行った後、一定量のアンモニアガスを供給して前記浸炭
処理より低い温度で行われていた。
ように被処理材Ｗが載置され、温度および供給ガスその
他の制御がなされた熱処理炉Ｒ内において、浸炭処理を
行った後、一定量のアンモニアガスを供給して前記浸炭
処理より低い温度で行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガス浸炭窒
化処理は、一定量のアンモニアガスを前記熱処理炉Ｒ内
に供給して行うものであったので、前記熱処理炉Ｒ内の
アンモニアの残留ガスの濃度および前記被処理材Ｗ中の
窒素濃度を検出して、それに応じた制御がなされていな
いので、前記熱処理炉Ｒ内のアンモニアの残留ガスおよ
び前記被処理材Ｗ中の窒素濃度を精確に制御出来ず、前
記被処理材Ｗの品質を十分保証することが出来ないとい
う問題が有った。
化処理は、一定量のアンモニアガスを前記熱処理炉Ｒ内
に供給して行うものであったので、前記熱処理炉Ｒ内の
アンモニアの残留ガスの濃度および前記被処理材Ｗ中の
窒素濃度を検出して、それに応じた制御がなされていな
いので、前記熱処理炉Ｒ内のアンモニアの残留ガスおよ
び前記被処理材Ｗ中の窒素濃度を精確に制御出来ず、前
記被処理材Ｗの品質を十分保証することが出来ないとい
う問題が有った。
【０００４】そこで本発明者らは、熱処理炉内のアンモ
ニアの残留ガス量に基づき予め実験的に求めた前記熱処
理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材中の窒素
濃度との相関を考慮して、前記熱処理炉内に供給するア
ンモニアの供給量を制御して、前記被処理材の窒素濃度
を制御するという本発明の技術的思想に着眼し、さらに
研究開発を重ねた結果、前記熱処理炉内のアンモニアの
残留ガスおよび前記被処理材中の窒素濃度の精確な制御
を可能にし、前記被処理材の品質を充分保証するという
目的を達成する本発明に到達した。
ニアの残留ガス量に基づき予め実験的に求めた前記熱処
理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材中の窒素
濃度との相関を考慮して、前記熱処理炉内に供給するア
ンモニアの供給量を制御して、前記被処理材の窒素濃度
を制御するという本発明の技術的思想に着眼し、さらに
研究開発を重ねた結果、前記熱処理炉内のアンモニアの
残留ガスおよび前記被処理材中の窒素濃度の精確な制御
を可能にし、前記被処理材の品質を充分保証するという
目的を達成する本発明に到達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）のガス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前
記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス量を検出し、前記
検出したアンモニアの残留ガス量に従い予め実験的に求
めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処
理材中の窒素濃度との相関に基づき、前記熱処理炉内に
供給するアンモニアガスの供給量を制御して、前記被処
理材中の窒素濃度を制御するものである。
の第１発明）のガス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前
記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス量を検出し、前記
検出したアンモニアの残留ガス量に従い予め実験的に求
めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処
理材中の窒素濃度との相関に基づき、前記熱処理炉内に
供給するアンモニアガスの供給量を制御して、前記被処
理材中の窒素濃度を制御するものである。
【０００６】本発明（請求項２に記載の第２発明）のガ
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第１発明におい
て、ガス浸炭窒化処理用の熱処理炉に供給されているア
ンモニアのガス供給量を検出し、前記検出したアンモニ
アの残留ガス量に従い予め実験的に求めた前記熱処理炉
内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度
との相関に基づき、前記被処理材中の窒素濃度を演算
し、演算された窒素濃度と目標窒素濃度とを比較して、
検出された前記アンモニアガスの供給量を考慮して前記
熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量を制御す
るものである。
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第１発明におい
て、ガス浸炭窒化処理用の熱処理炉に供給されているア
ンモニアのガス供給量を検出し、前記検出したアンモニ
アの残留ガス量に従い予め実験的に求めた前記熱処理炉
内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度
との相関に基づき、前記被処理材中の窒素濃度を演算
し、演算された窒素濃度と目標窒素濃度とを比較して、
検出された前記アンモニアガスの供給量を考慮して前記
熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量を制御す
るものである。
【０００７】本発明（請求項３に記載の第３発明）のガ
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第２発明におい
て、前記アンモニアの供給量を、予め実験的に求めた前
記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理
炉へのアンモニアガスの供給量との相関も考慮して決定
するものである。
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第２発明におい
て、前記アンモニアの供給量を、予め実験的に求めた前
記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理
炉へのアンモニアガスの供給量との相関も考慮して決定
するものである。
【０００８】本発明（請求項４に記載の第４発明）のガ
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第３発明におい
て、前記熱処理炉内の温度を検出し、前記アンモニアガ
スの供給量を、検出した前記熱処理炉内の温度を考慮し
て決定するものである。
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第３発明におい
て、前記熱処理炉内の温度を検出し、前記アンモニアガ
スの供給量を、検出した前記熱処理炉内の温度を考慮し
て決定するものである。
【０００９】本発明（請求項５に記載の第５発明）のガ
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第４発明におい
て、前記検出したアンモニアの残留ガス量が予め設定し
た上限および下限を越えた場合はそれに応じた制御をす
るものである。
ス浸炭窒化処理の炉気制御方法は、前記第４発明におい
て、前記検出したアンモニアの残留ガス量が予め設定し
た上限および下限を越えた場合はそれに応じた制御をす
るものである。
【００１０】本発明（請求項６に記載の第６発明）のガ
ス浸炭窒化処理の炉気制御装置は、ガス浸炭窒化処理用
の熱処理炉に供給されているアンモニアガスの流量を検
出する流量計と、前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガ
ス量を検出するアンモニアガス分析計と、前記熱処理炉
内の温度を検出する温度センサと、前記検出したアンモ
ニアの残留ガス量に従い、予め実験的に求めた前記熱処
理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材中の窒素
濃度との相関および前記熱処理炉内のアンモニアの残留
ガス濃度と前記熱処理炉へのアンモニアガスの供給量と
の相関に基づき、前記検出された前記熱処理炉内の温度
を考慮して、前記被処理材中の窒素濃度を制御するため
に前記熱処理炉内に供給されているアンモニアガスの供
給量を制御する制御信号を出力するコントローラと、前
記コントローラからの制御信号に基づきアンモニアガス
の供給量を制御する流量制御弁とから成るものである。
ス浸炭窒化処理の炉気制御装置は、ガス浸炭窒化処理用
の熱処理炉に供給されているアンモニアガスの流量を検
出する流量計と、前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガ
ス量を検出するアンモニアガス分析計と、前記熱処理炉
内の温度を検出する温度センサと、前記検出したアンモ
ニアの残留ガス量に従い、予め実験的に求めた前記熱処
理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理材中の窒素
濃度との相関および前記熱処理炉内のアンモニアの残留
ガス濃度と前記熱処理炉へのアンモニアガスの供給量と
の相関に基づき、前記検出された前記熱処理炉内の温度
を考慮して、前記被処理材中の窒素濃度を制御するため
に前記熱処理炉内に供給されているアンモニアガスの供
給量を制御する制御信号を出力するコントローラと、前
記コントローラからの制御信号に基づきアンモニアガス
の供給量を制御する流量制御弁とから成るものである。
【００１１】
【作用】上記構成より成る第１発明のガス浸炭窒化処理
の炉気制御方法は、前記熱処理炉内のアンモニアの残留
ガス量を検出し、前記検出したアンモニアの残留ガス量
に従い予め実験的に求めた前記熱処理炉内のアンモニア
の残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関に基づ
き、前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量
を制御して、前記被処理材中の窒素濃度を制御する。
の炉気制御方法は、前記熱処理炉内のアンモニアの残留
ガス量を検出し、前記検出したアンモニアの残留ガス量
に従い予め実験的に求めた前記熱処理炉内のアンモニア
の残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関に基づ
き、前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量
を制御して、前記被処理材中の窒素濃度を制御する。
【００１２】上記構成より成る第６発明のガス浸炭窒化
処理の炉気制御装置は、前記流量計が、ガス浸炭窒化処
理用の前記熱処理炉に供給されているアンモニアガスの
流量を検出し、前記アンモニアガス分析計が、前記熱処
理炉内のアンモニアの残留ガス量を検出し、前記温度セ
ンサが、前記熱処理炉内の温度を検出し、前記コントロ
ーラが、前記検出したアンモニアの残留ガス量に従い、
予め実験的に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留
ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関および前記熱
処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉へ
のアンモニアガスの供給量との相関に基づき、前記検出
された前記熱処理炉内の温度を考慮して、前記被処理材
中の窒素濃度を制御するために前記熱処理炉内に供給さ
れているアンモニアガスの供給量を制御する制御信号を
出力し、前記流量制御弁が、前記コントローラからの制
御信号に基づきアンモニアガスの供給量を制御して、前
記被処理材中の窒素濃度を制御するものである。
処理の炉気制御装置は、前記流量計が、ガス浸炭窒化処
理用の前記熱処理炉に供給されているアンモニアガスの
流量を検出し、前記アンモニアガス分析計が、前記熱処
理炉内のアンモニアの残留ガス量を検出し、前記温度セ
ンサが、前記熱処理炉内の温度を検出し、前記コントロ
ーラが、前記検出したアンモニアの残留ガス量に従い、
予め実験的に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留
ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関および前記熱
処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉へ
のアンモニアガスの供給量との相関に基づき、前記検出
された前記熱処理炉内の温度を考慮して、前記被処理材
中の窒素濃度を制御するために前記熱処理炉内に供給さ
れているアンモニアガスの供給量を制御する制御信号を
出力し、前記流量制御弁が、前記コントローラからの制
御信号に基づきアンモニアガスの供給量を制御して、前
記被処理材中の窒素濃度を制御するものである。
【００１３】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明のガス浸炭窒
化処理の炉気制御方法は、前記熱処理炉内のアンモニア
の残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関に基づ
き、検出した前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃
度に応じて前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの
供給量を制御して、前記被処理材中の窒素濃度を制御す
るので、前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガスおよび
前記被処理材中の窒素濃度の精確な制御を可能にし、前
記被処理材の品質を充分保証するという効果を奏する。
化処理の炉気制御方法は、前記熱処理炉内のアンモニア
の残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関に基づ
き、検出した前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃
度に応じて前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの
供給量を制御して、前記被処理材中の窒素濃度を制御す
るので、前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガスおよび
前記被処理材中の窒素濃度の精確な制御を可能にし、前
記被処理材の品質を充分保証するという効果を奏する。
【００１４】上記作用を奏する第６発明のガス浸炭窒化
処理の炉気制御装置は、前記コントローラが、前記検出
したアンモニアの残留ガス量に従い、予め実験的に求め
た前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理
材中の窒素濃度との相関および前記熱処理炉内のアンモ
ニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉へのアンモニアガス
の供給量との相関に基づき、前記検出された前記熱処理
炉内の温度を考慮して、前記被処理材中の窒素濃度を制
御するために前記熱処理炉内に供給されているアンモニ
アガスの供給量を制御する制御信号を出力し、前記流量
制御弁が、前記コントローラからの制御信号に基づきア
ンモニアガスの供給量を制御して、前記被処理材中の窒
素濃度を制御するので、前記熱処理炉内のアンモニアの
残留ガスおよび前記被処理材中の窒素濃度の一層精確な
制御を可能にし、前記被処理材の品質を充分保証すると
いう効果を奏する。
処理の炉気制御装置は、前記コントローラが、前記検出
したアンモニアの残留ガス量に従い、予め実験的に求め
た前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と被処理
材中の窒素濃度との相関および前記熱処理炉内のアンモ
ニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉へのアンモニアガス
の供給量との相関に基づき、前記検出された前記熱処理
炉内の温度を考慮して、前記被処理材中の窒素濃度を制
御するために前記熱処理炉内に供給されているアンモニ
アガスの供給量を制御する制御信号を出力し、前記流量
制御弁が、前記コントローラからの制御信号に基づきア
ンモニアガスの供給量を制御して、前記被処理材中の窒
素濃度を制御するので、前記熱処理炉内のアンモニアの
残留ガスおよび前記被処理材中の窒素濃度の一層精確な
制御を可能にし、前記被処理材の品質を充分保証すると
いう効果を奏する。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて説
明する。
明する。
【００１６】（第１実施例）本第１実施例のガス浸炭窒
化処理の炉気制御方法および装置は、図１ないし図６に
示すようにガス浸炭窒化処理用の熱処理炉１に供給され
ているアンモニアガスの流量を検出する流量計２と、前
記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス量を検出するア
ンモニアガス分析計３と、前記熱処理炉１内の温度を検
出する温度センサ４と、前記検出したアンモニアの残留
ガス量に従い、予め実験的に求めた前記熱処理炉１内の
アンモニアの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度
との相関および前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガ
ス濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供給量と
の相関に基づき、前記検出された前記熱処理炉１内の温
度を考慮して、前記被処理材１０中の窒素濃度を制御す
るために前記熱処理炉１内に供給されているアンモニア
ガスの供給量を制御する制御信号を出力するコントロー
ラ５と、前記コントローラ５からの制御信号に基づきア
ンモニアガスの供給量を制御する流量制御弁６とから成
るものである。
化処理の炉気制御方法および装置は、図１ないし図６に
示すようにガス浸炭窒化処理用の熱処理炉１に供給され
ているアンモニアガスの流量を検出する流量計２と、前
記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス量を検出するア
ンモニアガス分析計３と、前記熱処理炉１内の温度を検
出する温度センサ４と、前記検出したアンモニアの残留
ガス量に従い、予め実験的に求めた前記熱処理炉１内の
アンモニアの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度
との相関および前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガ
ス濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供給量と
の相関に基づき、前記検出された前記熱処理炉１内の温
度を考慮して、前記被処理材１０中の窒素濃度を制御す
るために前記熱処理炉１内に供給されているアンモニア
ガスの供給量を制御する制御信号を出力するコントロー
ラ５と、前記コントローラ５からの制御信号に基づきア
ンモニアガスの供給量を制御する流量制御弁６とから成
るものである。
【００１７】前記熱処理炉１は、図１および図２に示す
ように炉壁１１に包囲されており、トランスミッション
の歯車その他の被処理材１０が棚に多数載置され、Ｃ2
Ｈ2、Ｎ2 、Ｈ2 、ＣＯ、ＣＯ2 等のＲＸガスと、アン
モニアガスＮＨ3 と、Ｃ4 Ｈ10の混合ガスが導入され、
結果としてＣＯと、Ｈ2 と、Ｎ2 のガス成分が充填され
ている。
ように炉壁１１に包囲されており、トランスミッション
の歯車その他の被処理材１０が棚に多数載置され、Ｃ2
Ｈ2、Ｎ2 、Ｈ2 、ＣＯ、ＣＯ2 等のＲＸガスと、アン
モニアガスＮＨ3 と、Ｃ4 Ｈ10の混合ガスが導入され、
結果としてＣＯと、Ｈ2 と、Ｎ2 のガス成分が充填され
ている。
【００１８】前記流量計２は、図１に示すようにアンモ
ニアガスのタンク（図示せず）と前記熱処理炉１とを連
絡するアンモニアガス供給配管２０に配設され、熱処理
炉１に供給されているアンモニアガスの流量を検出し得
る構成より成る。
ニアガスのタンク（図示せず）と前記熱処理炉１とを連
絡するアンモニアガス供給配管２０に配設され、熱処理
炉１に供給されているアンモニアガスの流量を検出し得
る構成より成る。
【００１９】前記アンモニアガス分析計３は、図１に示
すように前記熱処理炉１内にガス導出管３０が挿入さ
れ、前記熱処理炉１内のアンモニアガスが導出され、図
３に示すように光源３１と検出セル３２との間に試料セ
ル３３と比較セル３４とを配置して、吸収される赤外線
の波長と吸収量より、前記導出されたアンモニアの残留
ガスの濃度を精確に測定し得る構成より成る。
すように前記熱処理炉１内にガス導出管３０が挿入さ
れ、前記熱処理炉１内のアンモニアガスが導出され、図
３に示すように光源３１と検出セル３２との間に試料セ
ル３３と比較セル３４とを配置して、吸収される赤外線
の波長と吸収量より、前記導出されたアンモニアの残留
ガスの濃度を精確に測定し得る構成より成る。
【００２０】前記温度センサ４は、図１に示すように前
記熱処理炉１内に挿入された例えば熱伝対センサによっ
て構成され、前記熱処理炉内の温度を測定し、温度信号
を出力し得る構成より成る。
記熱処理炉１内に挿入された例えば熱伝対センサによっ
て構成され、前記熱処理炉内の温度を測定し、温度信号
を出力し得る構成より成る。
【００２１】前記コントローラ５は、コンピュータ５０
によって構成され、図４に一例を示す予め実験的に求め
た前記熱処理炉１（例えば容積１．３ｍ3 ）内のアンモ
ニアの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相
関線図および図５（Ａ）ないし図５（Ｃ）に一例を示す
異なった温度における前記熱処理炉１内のアンモニアの
残留ガス濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供
給量との相関線図に対応するデータがＲＯＭに予め格納
されている。
によって構成され、図４に一例を示す予め実験的に求め
た前記熱処理炉１（例えば容積１．３ｍ3 ）内のアンモ
ニアの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相
関線図および図５（Ａ）ないし図５（Ｃ）に一例を示す
異なった温度における前記熱処理炉１内のアンモニアの
残留ガス濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供
給量との相関線図に対応するデータがＲＯＭに予め格納
されている。
【００２２】前記コントローラ５のＲＯＭには、図６に
示すような浸炭処理、浸炭窒化処理、および焼入れの処
理パターンが予め格納されており、各処理時において各
部に必要な制御信号を出力して最適制御が行われるよう
に構成されている。すなわち、本第１実施例の一例にお
ける前記浸炭処理においては９００℃で２時間処理さ
れ、前記浸炭窒化処理においては若干温度が下げられ８
５０℃で３０分処理され、次に急冷して焼入れ処理を行
うものである。
示すような浸炭処理、浸炭窒化処理、および焼入れの処
理パターンが予め格納されており、各処理時において各
部に必要な制御信号を出力して最適制御が行われるよう
に構成されている。すなわち、本第１実施例の一例にお
ける前記浸炭処理においては９００℃で２時間処理さ
れ、前記浸炭窒化処理においては若干温度が下げられ８
５０℃で３０分処理され、次に急冷して焼入れ処理を行
うものである。
【００２３】前記コントローラ５は、前記ＲＯＭに予め
格納されている制御プログラムに従い、前記流量計２と
前記アンモニアガス分析計３および前記温度センサ４か
ら出力される信号をＩ／Ｏを介して取込み、これらの各
信号に基づき前記ＲＯＭに予め格納された前記予め実験
的に求めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃
度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データおよび前
記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処
理炉１へのアンモニアガスの供給量との相関データに従
い、前記検出された前記熱処理炉１内の温度を考慮し
て、前記被処理材１０中の窒素濃度を制御するために前
記熱処理炉１内に供給されるアンモニアガスの供給量を
制御する制御信号を出力し得る構成より成る。
格納されている制御プログラムに従い、前記流量計２と
前記アンモニアガス分析計３および前記温度センサ４か
ら出力される信号をＩ／Ｏを介して取込み、これらの各
信号に基づき前記ＲＯＭに予め格納された前記予め実験
的に求めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃
度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データおよび前
記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処
理炉１へのアンモニアガスの供給量との相関データに従
い、前記検出された前記熱処理炉１内の温度を考慮し
て、前記被処理材１０中の窒素濃度を制御するために前
記熱処理炉１内に供給されるアンモニアガスの供給量を
制御する制御信号を出力し得る構成より成る。
【００２４】すなわち前記コントローラ５は、前記検出
した前記アンモニアの残留ガスの濃度から前記予め実験
的に求めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃
度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データに基づき
前記被処理材中の窒素濃度を演算し、この演算された窒
素濃度と前記被処理材１の目標窒素濃度とを比較して、
前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱
処理炉１へのアンモニアガスの供給量との相関データに
基づき、前記検出された前記アンモニアガスの供給量を
考慮して前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供
給量を制御するための制御信号を出力し得る構成より成
る。
した前記アンモニアの残留ガスの濃度から前記予め実験
的に求めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃
度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データに基づき
前記被処理材中の窒素濃度を演算し、この演算された窒
素濃度と前記被処理材１の目標窒素濃度とを比較して、
前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱
処理炉１へのアンモニアガスの供給量との相関データに
基づき、前記検出された前記アンモニアガスの供給量を
考慮して前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供
給量を制御するための制御信号を出力し得る構成より成
る。
【００２５】前記流量制御弁６は、図１に示すように前
記アンモニアガス供給配管２０に配設された比例制御弁
によって構成され、前記コントローラ５からの制御信号
に基づき開度が制御され、アンモニアガスの供給量を制
御し得る構成より成る。
記アンモニアガス供給配管２０に配設された比例制御弁
によって構成され、前記コントローラ５からの制御信号
に基づき開度が制御され、アンモニアガスの供給量を制
御し得る構成より成る。
【００２６】上記構成より成る第１実施例のガス浸炭窒
化処理の炉気制御装置によって実施されるガス浸炭窒化
処理の炉気制御方法は、前記流量計２によって、ガス浸
炭窒化処理時の前記熱処理炉１に供給されているアンモ
ニアガスの流量が検出され、前記アンモニアガス分析計
３によって、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
量が検出され、前記温度センサ４によって、前記熱処理
炉１内の温度が検出される。
化処理の炉気制御装置によって実施されるガス浸炭窒化
処理の炉気制御方法は、前記流量計２によって、ガス浸
炭窒化処理時の前記熱処理炉１に供給されているアンモ
ニアガスの流量が検出され、前記アンモニアガス分析計
３によって、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
量が検出され、前記温度センサ４によって、前記熱処理
炉１内の温度が検出される。
【００２７】さらに本第１実施例のガス浸炭窒化処理の
炉気制御方法は、前記コントローラ５によって、前記検
出したアンモニアの残留ガス量に従い、予め実験的に求
め前記ＲＯＭに格納された前記熱処理炉１内のアンモニ
アの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相関
データおよび前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供給量との
相関データに基づき、前記温度センサによって検出され
た前記熱処理炉１内の温度を考慮して、前記被処理材１
０中の窒素濃度を制御するために前記熱処理炉１内に供
給されているアンモニアガスの供給量を制御する制御信
号が出力される。
炉気制御方法は、前記コントローラ５によって、前記検
出したアンモニアの残留ガス量に従い、予め実験的に求
め前記ＲＯＭに格納された前記熱処理炉１内のアンモニ
アの残留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相関
データおよび前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
濃度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供給量との
相関データに基づき、前記温度センサによって検出され
た前記熱処理炉１内の温度を考慮して、前記被処理材１
０中の窒素濃度を制御するために前記熱処理炉１内に供
給されているアンモニアガスの供給量を制御する制御信
号が出力される。
【００２８】すなわち、前記コントローラ５によって、
前記検出した前記アンモニアの残留ガスの濃度から前記
予め実験的に求めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残
留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データ
に基づき前記被処理材中の窒素濃度が演算され、この演
算された窒素濃度と前記被処理材１の目標窒素濃度とが
比較され、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃
度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供給量との相
関データに基づき、前記検出された前記アンモニアガス
の供給量を考慮して前記熱処理炉内に供給するアンモニ
アガスの供給量を制御するための制御信号が出力され
る。
前記検出した前記アンモニアの残留ガスの濃度から前記
予め実験的に求めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残
留ガス濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データ
に基づき前記被処理材中の窒素濃度が演算され、この演
算された窒素濃度と前記被処理材１の目標窒素濃度とが
比較され、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃
度と前記熱処理炉１へのアンモニアガスの供給量との相
関データに基づき、前記検出された前記アンモニアガス
の供給量を考慮して前記熱処理炉内に供給するアンモニ
アガスの供給量を制御するための制御信号が出力され
る。
【００２９】また前記流量制御弁６によって、前記コン
トローラ５からの制御信号に基づきアンモニアガスの供
給量を制御して、前記熱処理炉１内に載置されている前
記被処理材１０中の窒素濃度が制御されるものである。
トローラ５からの制御信号に基づきアンモニアガスの供
給量を制御して、前記熱処理炉１内に載置されている前
記被処理材１０中の窒素濃度が制御されるものである。
【００３０】上記第１実施例のガス浸炭窒化処理の炉気
制御方法は、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データに基づ
き、検出した前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃
度に応じて前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの
供給量を制御して、前記被処理材１０中の窒素濃度を制
御するので、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
および前記被処理材１０中の窒素濃度の精確な制御を可
能にし、前記被処理材１０の品質を充分保証するという
効果を奏する。
制御方法は、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
濃度と被処理材１０中の窒素濃度との相関データに基づ
き、検出した前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃
度に応じて前記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの
供給量を制御して、前記被処理材１０中の窒素濃度を制
御するので、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス
および前記被処理材１０中の窒素濃度の精確な制御を可
能にし、前記被処理材１０の品質を充分保証するという
効果を奏する。
【００３１】また本第１実施例のガス浸炭窒化処理の炉
気制御方法は、ガス浸炭窒化処理時の前記熱処理炉１に
供給されているアンモニアのガス供給量を検出し、前記
検出したアンモニアの残留ガス量に従い予め実験的に求
めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と被
処理材中の窒素濃度との相関データに基づき、前記被処
理材１０中の窒素濃度を演算し、前記演算された窒素濃
度と前記被処理材１０の目標窒素濃度とを比較して、前
記検出された前記アンモニアガスの供給量を考慮して前
記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量を制御
するので、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガスお
よび前記被処理材１０中の窒素濃度の一層精確な制御を
可能にし、前記被処理材１０の品質を充分保証するとい
う効果を奏する。
気制御方法は、ガス浸炭窒化処理時の前記熱処理炉１に
供給されているアンモニアのガス供給量を検出し、前記
検出したアンモニアの残留ガス量に従い予め実験的に求
めた前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と被
処理材中の窒素濃度との相関データに基づき、前記被処
理材１０中の窒素濃度を演算し、前記演算された窒素濃
度と前記被処理材１０の目標窒素濃度とを比較して、前
記検出された前記アンモニアガスの供給量を考慮して前
記熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量を制御
するので、前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガスお
よび前記被処理材１０中の窒素濃度の一層精確な制御を
可能にし、前記被処理材１０の品質を充分保証するとい
う効果を奏する。
【００３２】また本第１実施例のガス浸炭窒化処理の炉
気制御方法は、前記アンモニアの供給量を、予め実験的
に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と
前記熱処理炉へのアンモニアガスの供給量との相関も考
慮して決定するので、アンモニアガスの供給量を精確に
制御することが出来るという効果を奏する。
気制御方法は、前記アンモニアの供給量を、予め実験的
に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と
前記熱処理炉へのアンモニアガスの供給量との相関も考
慮して決定するので、アンモニアガスの供給量を精確に
制御することが出来るという効果を奏する。
【００３３】また本第１実施例のガス浸炭窒化処理の炉
気制御方法は、前記温度センサ４によって前記熱処理炉
１内の温度を検出し、前記アンモニアガスの供給量を、
検出した前記熱処理炉１内の温度を考慮して決定するの
で、温度に応じて前記アンモニアガスの供給量を制御す
ることが出来るという効果を奏する。
気制御方法は、前記温度センサ４によって前記熱処理炉
１内の温度を検出し、前記アンモニアガスの供給量を、
検出した前記熱処理炉１内の温度を考慮して決定するの
で、温度に応じて前記アンモニアガスの供給量を制御す
ることが出来るという効果を奏する。
【００３４】また本第１実施例のガス浸炭窒化処理の炉
気制御方法は、前記コントローラ５によって、前記アン
モニアガス分析計３によって検出されたアンモニアの残
留ガス量が予め設定した上限および下限を越えた場合は
それに応じた制御信号を出力するので、例えは必要に応
じて制御を停止することも出来るという効果を奏する。
気制御方法は、前記コントローラ５によって、前記アン
モニアガス分析計３によって検出されたアンモニアの残
留ガス量が予め設定した上限および下限を越えた場合は
それに応じた制御信号を出力するので、例えは必要に応
じて制御を停止することも出来るという効果を奏する。
【００３５】上記作用を奏する第１実施例のガス浸炭窒
化処理の炉気制御装置は、前記コントローラ５が、前記
検出したアンモニアの残留ガス量に従い、予めＲＯＭに
格納した前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度
と被処理材１０中の窒素濃度との相関データおよび前記
熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理
炉１へのアンモニアガスの供給量との相関データに基づ
き、前記検出された前記熱処理炉１内の温度を考慮し
て、前記被処理材１０中の窒素濃度を制御するために前
記熱処理炉１内に供給されているアンモニアガスの供給
量を制御する制御信号を出力し、前記流量制御弁６が、
前記コントローラ５からの制御信号に基づきアンモニア
ガスの供給量を制御して、前記被処理材１０中の窒素濃
度を制御するので、前記熱処理炉１内のアンモニアの残
留ガスおよび前記被処理材中の窒素濃度の一層精確且つ
緻密な制御を可能にし、従来は難しいとされていた１パ
ーセント以下のアンモニアの残留ガスの制御を可能にし
て、前記被処理材の品質を格段に高め、品質を充分保証
するという効果を奏する。
化処理の炉気制御装置は、前記コントローラ５が、前記
検出したアンモニアの残留ガス量に従い、予めＲＯＭに
格納した前記熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度
と被処理材１０中の窒素濃度との相関データおよび前記
熱処理炉１内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理
炉１へのアンモニアガスの供給量との相関データに基づ
き、前記検出された前記熱処理炉１内の温度を考慮し
て、前記被処理材１０中の窒素濃度を制御するために前
記熱処理炉１内に供給されているアンモニアガスの供給
量を制御する制御信号を出力し、前記流量制御弁６が、
前記コントローラ５からの制御信号に基づきアンモニア
ガスの供給量を制御して、前記被処理材１０中の窒素濃
度を制御するので、前記熱処理炉１内のアンモニアの残
留ガスおよび前記被処理材中の窒素濃度の一層精確且つ
緻密な制御を可能にし、従来は難しいとされていた１パ
ーセント以下のアンモニアの残留ガスの制御を可能にし
て、前記被処理材の品質を格段に高め、品質を充分保証
するという効果を奏する。
【００３６】また第１実施例のガス浸炭窒化処理の炉気
制御装置は、前記アンモニアガス分析計として赤外線方
式のセンサを採用したので、１％以下のアンモニアの残
留ガス濃度の検出を可能とし、結果として従来は難しい
とされていた０．１％ないし０．８％のアンモニアの残
留ガス濃度の制御を可能にして、浸炭窒化処理の品質を
格段に高めるという効果を奏する。
制御装置は、前記アンモニアガス分析計として赤外線方
式のセンサを採用したので、１％以下のアンモニアの残
留ガス濃度の検出を可能とし、結果として従来は難しい
とされていた０．１％ないし０．８％のアンモニアの残
留ガス濃度の制御を可能にして、浸炭窒化処理の品質を
格段に高めるという効果を奏する。
【００３７】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００３８】上述の実施例においては、前記アンモニア
ガス分析計の一例として赤外線方式のセンサについて説
明したが、本発明は、それに限定するものでは無く、例
えば図７に示すように熱フィラメント３５によりガスを
イオン化し、電界３６を通して加速して、磁界セクタ３
７によりイオンの方向を変え、その方向はイオン個々の
持つ電荷と質量の比に依存するので、ファラデーカップ
３８によって検出して、検出位置と量より定量的にガス
濃度を測定するアンモニアガス分析計も採用可能であ
り、同様の作用効果を奏する。
ガス分析計の一例として赤外線方式のセンサについて説
明したが、本発明は、それに限定するものでは無く、例
えば図７に示すように熱フィラメント３５によりガスを
イオン化し、電界３６を通して加速して、磁界セクタ３
７によりイオンの方向を変え、その方向はイオン個々の
持つ電荷と質量の比に依存するので、ファラデーカップ
３８によって検出して、検出位置と量より定量的にガス
濃度を測定するアンモニアガス分析計も採用可能であ
り、同様の作用効果を奏する。
【図１】本発明の第１実施例装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本第１実施例で用いる熱処理炉の内部を示す断
面図である。
面図である。
【図３】本第１実施例で用いるアンモニアガス分析計を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】本第１実施例で用いる熱処理炉内のアンモニア
の残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関データ
を示す線図である。
の残留ガス濃度と被処理材中の窒素濃度との相関データ
を示す線図である。
【図５】本第１実施例で用いる異なる温度における熱処
理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉への
アンモニアガスの供給量との相関データを示す線図であ
る。
理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉への
アンモニアガスの供給量との相関データを示す線図であ
る。
【図６】本第１実施例における浸炭処理および浸炭窒化
処理等の処理パターンを示す線図である。
処理等の処理パターンを示す線図である。
【図７】アンモニアガス分析計の他の例を示すブロック
図である。
図である。
【図８】従来装置を示すブロック図である。
１ 熱処理炉 ２ 流量計 ３ アンモニアガス分析計 ４ 温度センサ ５ コントローラ ６ 流量制御弁 １０ 被処理材
Claims (6)
- 【請求項１】 前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス
量を検出し、 前記検出したアンモニアの残留ガス量に従い予め実験的
に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と
被処理材中の窒素濃度との相関に基づき、前記熱処理炉
内に供給するアンモニアガスの供給量を制御して、 前記被処理材中の窒素濃度を制御することを特徴とする
ガス浸炭窒化処理の炉気制御方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 ガス浸炭窒化処理用の熱処理炉に供給されているアンモ
ニアのガス供給量を検出し、 前記検出したアンモニアの残留ガス量に従い予め実験的
に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と
被処理材中の窒素濃度との相関に基づき、前記被処理材
中の窒素濃度を演算し、 演算された窒素濃度と目標窒素濃度とを比較して、 検出された前記アンモニアガスの供給量を考慮して前記
熱処理炉内に供給するアンモニアガスの供給量を制御す
ることを特徴とするガス浸炭窒化処理の炉気制御方法。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記アンモニアの供給量を、予め実験的に求めた前記熱
処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉へ
のアンモニアガスの供給量との相関も考慮して決定する
ことを特徴とするガス浸炭窒化処理の炉気制御方法。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記熱処理炉内の温度を検出し、 前記アンモニアガスの供給量を、検出した前記熱処理炉
内の温度を考慮して決定することを特徴とするガス浸炭
窒化処理の炉気制御方法。 - 【請求項５】 請求項４において、 前記検出したアンモニアの残留ガス量が予め設定した上
限および下限を越えた場合はそれに応じた制御をするこ
とを特徴とするガス浸炭窒化処理の炉気制御方法。 - 【請求項６】 ガス浸炭窒化処理用の熱処理炉に供給さ
れているアンモニアガスの流量を検出する流量計と、 前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス量を検出するア
ンモニアガス分析計と、 前記熱処理炉内の温度を検出する温度センサと、 前記検出したアンモニアの残留ガス量に従い、予め実験
的に求めた前記熱処理炉内のアンモニアの残留ガス濃度
と被処理材中の窒素濃度との相関および前記熱処理炉内
のアンモニアの残留ガス濃度と前記熱処理炉へのアンモ
ニアガスの供給量との相関に基づき、前記検出された前
記熱処理炉内の温度を考慮して、前記被処理材中の窒素
濃度を制御するために前記熱処理炉内に供給されている
アンモニアガスの供給量を制御する制御信号を出力する
コントローラと、 前記コントローラからの制御信号に基づきアンモニアガ
スの供給量を制御する流量制御弁とから成ることを特徴
とするガス浸炭窒化処理の炉気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17373194A JP3326972B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ガス浸炭窒化処理の炉気制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17373194A JP3326972B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ガス浸炭窒化処理の炉気制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0813125A true JPH0813125A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3326972B2 JP3326972B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=15966100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17373194A Expired - Fee Related JP3326972B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ガス浸炭窒化処理の炉気制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326972B2 (ja) |
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| JP2009057606A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Ntn Corp | 浸炭窒化方法、機械部品の製造方法、機械部品および熱処理炉 |
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| CN115786759A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-03-14 | 广州众山精密科技有限公司 | 气相渗铝制备近净成型铝基碳化硅箔材的设备及方法 |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP17373194A patent/JP3326972B2/ja not_active Expired - Fee Related
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