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イオン窒化３段処理の温度公差は大丈夫？
- イオン窒化にて、同じ部品を炉内３段で処理して大丈夫かどうかについて質問です。
- 温度は５３０℃に設定しており、まったく同じ部品を３段にて各段同じロット数で、温度公差０－３０℃で処理した場合、窒化層はどうなるか知りたいです。
- 材質はDACで焼きいれ焼き戻し後、窒化炉搬入の流れです。皆さんのご意見をお聞かせください。
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DACについてご教示いただきありがとうございます。 SKD61であれば焼入れ、窒化とも問題ない鋼ですね。 三段積みでムラなく窒化出来るかどうかということですが、 炉は満載しても温度ムラがない炉であると考えてよいですね？ 活性種の力を借りるとは言っても最も重要なのは温度です。 これが昔のプラズマ窒化のようでは話になりませんので・・・ さて、１段積みで達成できたからといって3段も可能かどうかは 全く保証がありません。試作するしかないのですが、 その理由として ☆ガス流量 ☆プラズマパワー があげられます。 仮にガス流量を倍に増やしたときに圧力を同等に保てるか、 というようなテストをしてみてください。 （ポンプ性能の問題） ガス流量（圧力ではない）は1段の時よりも多いほうが良いはずです。 組成をいじる必要はありません。 もちろん変化させてもかまいませんが・・・ 次にプラズマパワーの問題ですが圧力、電圧を一定にした場合、 カソード面積が増えればそれだけ電流値が増えてしまいます。 この電流量増加に電源がついてこれるかどうかが心配です。 電流量が頭打ちになれば電流密度（あるいは電力密度）は 落ちてしまうので窒化不良の原因になります。 電流が頭打ちになってしまったら、電圧を落とすか、 電圧はそのままで圧力を低くすることも考えられます。 ただし当然電流密度が低い分ラジカルの作用は少なくなる と思ってください。 あとはアルカリや溶剤などで脱脂をしっかり行うことと アルゴン/水素洗浄をしっかり行うことでしょうか。 1段で試作したときと同様の焼戻し組織のものを窒化することも 重要ですね。
VICKS様 早速のご返答ありがとうございます。勉強不足なのは私の方です。質問も不明確なもので大変申し訳ございません。 再度質問させていただきます。３段の温度をそれぞれ５００～５３０℃の間として４０時間処理した場合。各段のワークの表面からのチッカ層ムラはおこりますか？チッカ層の図面指示は０．２mm以上です。１段で同様の温度・時間処理した時、この指示はクリアしております。 材質DACとは日立の素材で、JISのSKD61と一緒だそうです。 よろしくお願いいたします。
ご質問は±15℃で制御できるかどうかということでしょうか？ 公差の問題であればマイクロパルスプラズマ電源を 使用すれば問題ありません。 ホローカソードが出ないようにすることと、ONパルスを短めに OFFパルスを長めに設定すれば±15はクリアするはずです。 その分ヒーターを強くしてください。 更新間近の旧型炉だとどうでしょうか。厳しいかもしれませんね。 窒化層組織に関する疑問であれば、 焼き戻ししながら窒化することと同じですから マルテンサイト+フェライト素地中に 窒化物と炭化物を析出した拡散層の上に化合物層 ということになるのではないでしょうか？ 質問を取り違えていますか？ もう少し情報をもらえるとありがたいです。 ところでご教示いただきたいのですが、DACとはどのような組成の 鋼なのでしょうか。不勉強で申し訳ありません。
お礼
本当にありがとうございます。早速テストします。また困ったことがあったら質問させて下さい。宜しくお願いします。