(57)【要約】【課題】ワークに浸窒処理を施した際にワークの表面に窒素濃度のムラが発生することを抑制することである。【解決手段】本発明にかかる熱処理装置１は、アンモニアガスを含む浸窒ガスが供給口２１から供給されると共に、浸窒ガスが排出口２２から排出される加熱炉１０と、加熱炉１０の内部に設けられ、ワーク１７を載置する載置台１３と、載置台１３を駆動する駆動部１５と、を備える。駆動部１５は、浸窒ガスを用いてワーク１７に浸窒処理が施されている間、載置台１３を駆動してワーク１７を加熱炉１０の内部において変位させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアガスを含む浸窒ガスが供給口から供給されると共に、前記浸窒ガスが排出口から排出される加熱炉と、
前記加熱炉の内部に設けられ、ワークを載置する載置台と、
前記載置台を駆動する駆動部と、を備え、
前記駆動部は、前記浸窒ガスを用いて前記ワークに浸窒処理が施されている間、前記載置台を駆動して前記ワークを前記加熱炉の内部において変位させる、
熱処理装置。
【請求項２】
前記駆動部は、垂直方向に伸びる回転軸を中心に前記載置台を回転運動させる、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記載置台を水平方向に往復運動させる、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記載置台の載置面が水平面と平行な状態を保ちつつ、水平方向に伸びる回転軸を中心に前記載置台を回転運動させる、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記載置台を垂直方向に往復運動させる、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記載置台は、
載置面が第１の水平面を含み、各々が第１の方向に互いに平行に伸びる複数の第１の板状部材と、
載置面が前記第１の水平面と垂直方向において上側にずれている第２の水平面を含み、各々が前記第１の方向に互いに平行に伸びる複数の第２の板状部材と、を備え、
前記複数の第１の板状部材は、前記第１の方向と垂直な第２の方向において互いに離間するように配置されており、
前記複数の第２の板状部材は、前記第２の方向において互いに離間するように配置されており、
前記第１及び第２の板状部材は、平面視した際に互いに重畳しないように配置されている、
請求項２または３に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記載置台は、前記ワークに隣接する領域において垂直方向に貫通する貫通孔を備える、請求項４または５に記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記載置台は、載置面が水平面を含み、各々が第１の方向に互いに平行に伸びる複数の板状部材を用いて構成されており、
前記貫通孔は、前記複数の板状部材を前記第１の方向と垂直な第２の方向において互いに離間するように配置することで形成される、
請求項７に記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記板状部材の載置面側の前記第２の方向における両側の角部は湾曲形状を有する、請求項８に記載の熱処理装置。
【請求項１０】
アンモニアガスを含む浸窒ガスが供給口から供給されると共に、前記浸窒ガスが排出口から排出される加熱炉を用いてワークを処理する熱処理方法であって、
前記浸窒ガスを用いて前記ワークに浸窒処理が施されている間、前記ワークが載置されている載置台を駆動して前記ワークを前記加熱炉の内部において変位させる、
熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱処理装置、及び熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼材料の表面を強化するための処理の一つとして、ワークの表面に窒化処理を施してワークの表面に硬化層を形成する浸窒処理が従来から行われている。
【０００３】
特許文献１には、複数のワークが載置され、アンモニアガスが供給されるとともにヒーターにより内部雰囲気が加熱される熱処理炉を用いた熱処理装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−００７１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ワークの表面に浸窒処理を施す際は、加熱炉の内部に浸窒ガスを導入し、窒化雰囲気でワークの表面に熱処理を施すことで、ワークの表面から内部に窒素を拡散させる。ここで、浸窒ガスは加熱炉の供給口から供給され排出口から排出されるので、加熱炉の内部では浸窒ガスの流れが発生している。このため、ワークの表面においても浸窒ガスの流れが発生するため、浸窒ガスが流れる方向に沿って、ワークの表面に窒素濃度のムラ（浸窒処理ムラ）が発生するという問題がある。
【０００６】
図１４を用いて本発明の課題について詳細に説明する。図１４に示すように、ワーク１１７の表面１１８では、ワーク１１７の上側から下側に向かって浸窒ガス（アンモニアガス）が流れている。浸窒処理は、ワーク１１７の表面１１８にアンモニアガスが到達し、アンモニアガスが分解して窒素原子がワークに取り込まれることで行われるが、アンモニアガスが分解する際に副生成物として水素ガスが発生する。この水素ガスは、ワーク１１７の表面１１８において水素ガス層を形成する。この水素ガス層は、ワーク１１７の下側に行くほど厚くなり、アンモニアガスがワーク１１７の表面１１８に到達することを阻害してしまう。
【０００７】
つまり、ワーク１１７の下側、換言するとアンモニアガスの下流側に行くほどワーク１１７の表面１１８におけるアンモニアガスの濃度が低くなり、これにより浸窒処理が阻害される。このため、アンモニアガスが流れる方向に沿って、ワーク１１７の表面１１８に窒素濃度のムラが発生する。
【０００８】
図１５は、ワークの表面に浸窒処理を施した際のワーク表面における窒素濃度を示すグラフである。図１５に示すグラフでは、ワーク１１７として直径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状の試験片を用いており、試験片の底面から高さ４５ｍｍの位置を「上」、高さ２５ｍｍの位置を「中」、高さ５ｍｍの位置を「下」としている。
【０００９】
図１５に示すように、浸窒処理時の温度が９４０℃および１０００℃の両方において、ワークの下側に行くほど、換言するとアンモニアガスの下流側に行くほど、ワークの表面における窒素濃度が低くなった。このように、ワークの表面に浸窒処理を施す際は、アンモニアガスが流れる方向に沿って、ワークの表面に窒素濃度のムラが発生するという問題がある。
【００１０】
上記課題に鑑み本発明の目的は、ワークに浸窒処理を施した際にワークの表面に窒素濃度のムラが発生することを抑制することが可能な熱処理装置、及び熱処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる熱処理装置は、アンモニアガスを含む浸窒ガスが供給口から供給されると共に、前記浸窒ガスが排出口から排出される加熱炉と、前記加熱炉の内部に設けられ、ワークを載置する載置台と、前記載置台を駆動する駆動部と、を備える。前記駆動部は、前記浸窒ガスを用いて前記ワークに浸窒処理が施されている間、前記載置台を駆動して前記ワークを前記加熱炉の内部において変位させる。
【００１２】
また、本発明にかかる熱処理方法は、アンモニアガスを含む浸窒ガスが供給口から供給されると共に、前記浸窒ガスが排出口から排出される加熱炉を用いてワークを処理する熱処理方法であって、前記浸窒ガスを用いて前記ワークに浸窒処理が施されている間、前記ワークが載置されている載置台を駆動して前記ワークを前記加熱炉の内部において変位させる。
【００１３】
本発明にかかる熱処理装置および熱処理方法では、浸窒ガスを用いてワークに浸窒処理が施されている間、載置台を駆動してワークを加熱炉の内部において変位させている。よって、ワークの表面に形成された水素ガス層を拡散させることができるので、ワークの表面における浸窒ガスの濃度を均一化することができる。したがって、ワークに浸窒処理を施した際にワークの表面に窒素濃度のムラが発生することを抑制することができる。
【００１４】
本発明にかかる熱処理装置において、前記駆動部は、垂直方向に伸びる回転軸を中心に前記載置台を回転運動させてもよく、前記載置台を水平方向に往復運動させてもよく、また、前記載置台を垂直方向に往復運動させてもよい。また、前記駆動部は、前記載置台の載置面が水平面と平行な状態を保ちつつ、水平方向に伸びる回転軸を中心に前記載置台を回転運動させてもよい。
【００１５】
このように載置台を駆動することで、ワークの表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができ、ワークの表面における浸窒ガスの濃度を均一化することができる。
【００１６】
本発明にかかる熱処理装置において、前記載置台は、載置面が第１の水平面を含み、各々が第１の方向に互いに平行に伸びる複数の第１の板状部材と、載置面が前記第１の水平面と垂直方向において上側にずれている第２の水平面を含み、各々が前記第１の方向に互いに平行に伸びる複数の第２の板状部材と、を備えていてもよい。前記複数の第１の板状部材は、前記第１の方向と垂直な第２の方向において互いに離間するように配置され、前記複数の第２の板状部材は、前記第２の方向において互いに離間するように配置され、前記第１及び第２の板状部材は、平面視した際に互いに重畳しないように配置されていてもよい。
【００１７】
載置台をこのように構成することで、ワーク同士の間に空間を形成することができる。よって、この空間を水素ガスの拡散路とすることができ、ワークの表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができる。また、ワークから拡散した水素ガスが他のワークに流れて他のワークの浸窒処理が阻害されることを抑制することができる。
【００１８】
本発明にかかる熱処理装置において、前記載置台は、前記ワークに隣接する領域において垂直方向に貫通する貫通孔を備えていてもよい。
【００１９】
本発明にかかる熱処理装置において、前記載置台は、載置面が水平面を含み、各々が第１の方向に互いに平行に伸びる複数の板状部材を用いて構成されていてもよく、前記貫通孔は、前記複数の板状部材を前記第１の方向と垂直な第２の方向において互いに離間するように配置することで形成されていてもよい。
【００２０】
このように載置台に貫通孔を設けることで、貫通孔を水素ガスの拡散路とすることができ、ワークの表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができる。また、ワークから拡散した水素ガスが他のワークに流れて他のワークの浸窒処理が阻害されることを抑制することができる。
【００２１】
本発明にかかる熱処理装置において、前記板状部材の載置面側の前記第２の方向における両側の角部を湾曲形状としてもよい。
【００２２】
このように板状部材の角部を湾曲形状とすることで、貫通孔を流れるガスが流れやすくなる。よって、ワークの表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、ワークに浸窒処理を施した際にワークの表面に窒素濃度のムラが発生することを抑制することが可能な熱処理装置、及び熱処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態にかかる熱処理装置を説明するための図である。
【図２】実施の形態にかかる熱処理装置の動作を説明するための図である。
【図３】実施の形態にかかる熱処理装置の動作を説明するための図である。
【図４】ワークを水平方向に往復運動させた際のワーク近傍のガスの流れを説明するための図である。
【図５】実施の形態にかかる熱処理装置の動作を説明するための図である。
【図６】ワークを垂直方向に往復運動させた際のワーク近傍のガスの流れを説明するための図である
【図７】実施の形態にかかる熱処理装置の動作を説明するための図である。
【図８】ワーク表面おける窒素濃度を示すグラフである。
【図９】実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例を示す断面図および上面図である。
【図１０】実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例を示す断面図および上面図である。
【図１１】実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例を示す断面図である。
【図１２】実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例を示す断面図である。
【図１３】実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例を示す上面図である。
【図１４】本発明の課題を説明するための図である。
【図１５】本発明の課題を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態にかかる熱処理装置を説明するための図である。図１に示すように、熱処理装置１は、加熱炉１０、ヒータ１１、真空ポンプ１２、載置台１３、支持部１４、及び駆動部１５を備える。本実施の形態にかかる熱処理装置１は、載置台１３に載置されているワーク１７の表面に浸窒処理を施すための熱処理装置である。ワーク１７は、例えば鉄や鉄合金等の鉄系の材料である。
【００２６】
加熱炉１０は、加熱炉１０の内部にヒータ１１を備える。ヒータ１１は、加熱炉１０の内部の側面に配置されており、浸窒処理を実施する際に加熱炉１０の内部を加熱する。例えば、ヒータ１１は、浸窒処理を実施する際にワーク１７の表面が７００℃以上１０００℃以下となるように加熱炉１０の内部を加熱する。
【００２７】
加熱炉１０には浸窒処理を実施するための浸窒ガスが供給される。図１に示す熱処理装置１では、浸窒ガスを加熱炉１０の内部に供給するための供給口２１が加熱炉１０の上部に設けられている。また、浸窒ガスを加熱炉１０の外部に排出するための排出口２２が加熱炉１０の下部に設けられている。排出口２２の下流側には真空ポンプ１２が設けられている。
【００２８】
浸窒ガスの供給源（不図示）は、加熱炉１０の供給口２１と接続されている。よって、真空ポンプ１２を動作させて加熱炉１０を真空引きすることで、浸窒ガスが供給口２１から加熱炉１０の内部に供給されると共に、浸窒ガスを排出口２２から加熱炉１０の外部に排出することができる。このとき、加熱炉１０の内部では浸窒ガスが下方向（ｚ軸マイナス方向）に向かって流れる。よって、ワーク１７の表面においても浸窒ガスが下方向に向かって流れる。なお、加熱炉１０に供給される浸窒ガスの量は真空ポンプ１２の排気量を調整することで制御することができる。また、図１に示す加熱炉１０の構成は一例であり、ヒータ１１、供給口２１、及び排出口２２は図１に示す位置以外に設けてもよい。例えば、ヒータ１１を加熱炉１０の上下面に設け、供給口２１を左側面に設け、排出口２２を右側面に設けてもよい。このように加熱炉を構成した場合は、浸窒ガスがｘ軸方向に流れる。
【００２９】
本実施の形態において浸窒ガスは、アンモニアガスを含むガスである。例えば、浸窒ガスは、アンモニアガスに加えて、窒素ガス等の他のガスを含んでいてもよい。浸窒処理の際、アンモニアガスは窒素原子と水素原子に熱分解する。そして、熱分解した窒素原子はワーク１７の表面を窒化する。また、副生成物である水素原子は水素分子を形成して水素ガス層となる。
【００３０】
載置台１３は加熱炉１０の内部に設けられており、ワーク１７を載置する。載置台１３の下面には、載置台１３を支持するための支持部１４が設けられている。図１では、載置台１３の載置面（上面）の形状が円形状である場合を示しているが、載置台１３の載置面の形状はこれ以外であってもよく、例えば、正方形や長方形等の矩形状としてもよい。載置台１３は複数のワーク１７を載置可能に構成されおり、これにより複数のワーク１７に対して同時に浸窒処理を施すことができる。
【００３１】
駆動部１５は、載置台１３を駆動する。具体的には、駆動部１５は、浸窒ガスを用いてワーク１７に浸窒処理が施されている間、載置台１３を駆動してワーク１７を加熱炉１０の内部において変位させる。なお、駆動部１５は、載置台１３を駆動することができる構成であればどのような構成であってもよい。図１では、駆動部１５を機能ブロック図で示している。
【００３２】
図２に示すように、例えば駆動部１５は、垂直方向（ｚ軸方向）に伸びる回転軸１９を中心に載置台１３を回転運動させてもよい。このように載置台１３を駆動することで、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができ、ワークの表面における浸窒ガスの濃度を均一化することができる。よって、ワーク１７に浸窒処理を施した際にワーク１７の表面に窒素濃度のムラが発生することを抑制することができる。
【００３３】
なお、載置台１３を回転運動させる際の回転速度は、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を取り除くことができる回転速度であれば、どのような速度に設定してもよい。
【００３４】
また、本実施の形態では、図３に示すように、駆動部１５は、載置台１３を水平方向（ｘ軸方向）に往復運動させてもよい。図４は、このようにワーク１７を水平方向に往復運動させた際のワーク１７近傍のガスの流れを説明するための図である。図４に示すように、ワーク１７が水平方向に往復運動する場合は、例えば、ワーク１７は初期位置ａ０からｘ軸方向マイナス側（左側）に変位して左端ａ１に到達する。このとき、ワーク１７の近傍にはｘ軸プラス方向（右方向）のガスの流れ２３_１が発生する。このようなガスの流れ２３_１を発生させることで、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができる。
【００３５】
その後、ワーク１７は、左端ａ１からｘ軸方向プラス側（右側）に変位し、初期位置ａ０を通過して右端ａ２に到達する。このとき、ワーク１７の近傍にはｘ軸マイナス方向（左方向）のガスの流れ２３_２が発生する。このガスの流れ２３_２を発生させることで、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができる。
【００３６】
更にその後、ワーク１７は、右端ａ２からｘ軸方向マイナス側（左側）に変位し、初期位置ａ０を通過して再び左端ａ１に到達する。このとき、ワーク１７の近傍にはｘ軸プラス方向（右方向）のガスの流れ２３_１が発生する。このような運動を繰り返すことで、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができる。
【００３７】
例えば、本実施の形態では、載置台１３を水平方向に往復運動させる際の変位量、つまり、ワーク１７の水平方向における変位量ｄ１１を、ワーク１７の直径ｄ１以上に設定する。このように、ワーク１７の変位量ｄ１１をワーク１７の直径ｄ１以上に設定することで、ワーク１７の周囲を取り囲んでいる水素ガス層をワーク１７の周囲から取り除くことができる。
【００３８】
また、載置台１３を水平方向に往復運動させる際の速度は、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を取り除くことができる速度であれば、どのような速度に設定してもよい。
【００３９】
更に本実施の形態では、図５に示すように、駆動部１５は、載置台１３を垂直方向（ｚ軸方向）に往復運動させてもよい。図６は、このようにワーク１７を垂直方向に往復運動させた際のワーク１７近傍のガスの流れを説明するための図である。図６に示すように、ワーク１７が垂直方向に往復運動する場合は、例えば、ワーク１７は初期位置ｂ０からｚ軸方向プラス側（上側）に変位して上端ｂ１に到達する。このとき、ワーク１７の近傍にはｚ軸マイナス方向（下方向）のガスの流れ２４_１が発生する。このようなガスの流れ２４_１を発生させることで、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができる。
【００４０】
その後、ワーク１７は、上端ｂ１からｚ軸方向マイナス側（下側）に変位し、初期位置ｂ０を通過して下端ｂ２に到達する。このとき、ワーク１７の近傍にはｚ軸プラス方向（上方向）のガスの流れ２４_２が発生する。このガスの流れ２４_２を発生させることで、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができる。
【００４１】
更にその後、ワーク１７は、下端ｂ２からｚ軸方向プラス側（上側）に変位し、初期位置ｂ０を通過して再び上端ｂ１に到達する。このとき、ワーク１７の近傍にはｚ軸マイナス方向（下方向）のガスの流れ２４_１が発生する。このような運動を繰り返すことで、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができる。
【００４２】
例えば、本実施の形態では、載置台１３を垂直方向に往復運動させる際の変位量、つまり、ワーク１７の垂直方向における変位量ｄ２１を、ワーク１７の高さｈ１以上に設定する。このように、ワーク１７の変位量ｄ２１をワーク１７の高さｈ１以上に設定することで、ワーク１７の周囲を取り囲んでいる水素ガス層をワーク１７の周囲から取り除くことができる。
【００４３】
また、載置台１３を垂直方向に往復運動させる際の速度は、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を取り除くことができる速度であれば、どのような速度に設定してもよい。
【００４４】
更に本実施の形態では、図７に示すように、駆動部１５は、載置台１３の載置面が水平面（ｘｙ平面）と平行な状態を保ちつつ、水平方向（ｘ方向）に伸びる回転軸２７を中心に載置台１３を回転運動させてもよい。
【００４５】
つまり、図７に示すように、載置台１３のｘ軸方向マイナス側の端部は、連結部材２６と回転軸２８を中心に回転可能に連結されている。また、連結部材２５は連結部材２６と回転軸２７を中心に回転可能に連結されている。そして、駆動部１５が回転軸２７を中心に連結部材２５を回転させると、載置台１３が回転軸２７を中心に回転する。このとき、連結部材２６に対して載置台１３が回転軸２８を中心に回転するように構成することで、載置台１３の載置面が水平面（ｘｙ平面）と平行な状態を保つことができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、上記で説明した載置台１３の運動を適宜組み合わせてもよい。例えば、図２に示した回転運動と、図３に示した水平方向における往復運度を組み合わせてもよい。また、図２に示した回転運動と、図５に示した垂直方向における往復運度を組み合わせてもよい。
【００４７】
以上で説明したように、本実施の形態にかかる熱処理装置および熱処理方法では、浸窒ガスを用いてワーク１７に浸窒処理が施されている間、載置台１３を駆動してワーク１７を加熱炉１０の内部において変位させている。よって、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を拡散させることができるので、ワーク１７の表面における浸窒ガスの濃度を均一化することができる。よって、ワーク１７に浸窒処理を施した際にワーク１７の表面に窒素濃度のムラが発生することを抑制することができる。
【００４８】
図８を用いて本発明の効果について具体的に説明する。図８は、ワークに浸窒処理を施した際のワーク表面おける窒素濃度を示すグラフである。ワークに浸窒処理を施す際は、加熱炉１０にアンモニアガスを２Ｌ／ｍｉｎの供給量で供給した。ワーク１７の処理温度は９４０℃とした。また、図２に示すように、回転軸１９を中心に載置台１３を回転運動させた場合（図８の「動作あり」）と、回転運動をさせなかった場合（図８の「動作あり」）とについてそれぞれ実験を行った。回転運動をさせた際の回転速度は、６０ｒｐｍとした。
【００４９】
図８に示すように、ワーク１７として直径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒状の試験片を用い、試験片の底面から高さ４５ｍｍの位置を「上」、高さ２５ｍｍの位置を「中」、高さ５ｍｍの位置を「下」とした。
【００５０】
図８に示すように、回転運動をさせなかった場合は、ワーク１７の下側に行くほど、換言するとアンモニアガスの下流側に行くほど、ワーク１７の表面における窒素濃度が低くなった。これに対して、回転運動をさせた場合は、ワーク１７の「上」、「中」、「下」における表面の窒素濃度が０．３５〜０．３８ｗｔ％の範囲に収まり、ワーク１７の表面における窒素濃度が均一となった。この値は、表面における窒素濃度の目標値である０．３ｗｔ％を上回る値であった。
【００５１】
以上の結果から、本実施の形態にかかる発明を用いることで、ワークに浸窒処理を施した際にワークの表面に窒素濃度のムラが発生することを抑制することがきることを検証できた。
【００５２】
次に、本実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例について説明する。載置台１３が水平方向に運動する場合、つまり、図２に示したように載置台１３が水平面内において回転運動する場合や、図３に示したように載置台１３が水平方向において往復運動する場合は、熱処理装置が備える載置台１３を図９に示すように構成してもよい。
【００５３】
図９は、本実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例を示す断面図および上面図である。図９に示す載置台３１は、複数の板状部材３２ａ〜３２ｄと、複数の板状部材３３ａ〜３３ｃと、を用いて構成されている。複数の板状部材３２ａ〜３２ｄは、載置面が水平面３４を含み、各々がｙ軸方向に伸びるように互いに平行に配置されている。複数の板状部材３３ａ〜３３ｃは、載置面が水平面３５（水平面３４と垂直方向において上側にずれている水平面）を含み、各々がｙ軸方向に伸びるように互いに平行に配置されている。
【００５４】
図９の断面図に示すように、複数の板状部材３２ａ〜３２ｄは、ｘ軸方向において互いに離間するように配置されている。また、複数の板状部材３３ａ〜３３ｃは、ｘ軸方向において互いに離間するように配置されている。また、板状部材３２ａ〜３２ｄおよび板状部材３３ａ〜３３ｃは、平面視した際（ｚ軸方向からみた際）に互いに重畳しないように配置されている。板状部材３２ａ〜３２ｄおよび板状部材３３ａ〜３３ｃの載置面には、複数のワーク１７が載置されている。
【００５５】
図９に示す載置台３１では、複数の板状部材３２ａ〜３２ｄをｘ軸方向において互いに離間するように配置しているので、複数の板状部材３２ａ〜３２ｄにワーク１７を載置した際に、ワーク１７同士の間に空間３７が形成される。同様に、複数の板状部材３３ａ〜３３ｃをｘ軸方向において互いに離間するように配置しているので、複数の板状部材３３ａ〜３３ｃにワーク１７を載置した際に、ワーク１７同士の間に空間３８が形成される。
【００５６】
これらの空間３７、３８は、載置台３１を水平方向に移動させてワーク１７の表面から水素ガス層を拡散させた際、水素ガスの拡散路（矢印で示す）とすることができる。よって、ワークから拡散した水素ガスが他のワークに流れて他のワークの浸窒処理が阻害されることを抑制することができる。
【００５７】
また、載置台１３が垂直方向に運動する場合、つまり、図５に示したように載置台１３が垂直方向において往復運動する場合や、図７に示したように載置台１３が垂直方向において回転運動する場合は、熱処理装置が備える載置台１３を図１０に示すように構成してもよい。
【００５８】
図１０は、本実施の形態にかかる熱処理装置が備える載置台の他の構成例を示す断面図および上面図である。図１０に示す載置台４１は、複数の板状部材４２ａ〜４２ｅを用いて構成されている。各々の板状部材４２ａ〜４２ｅの載置面には、複数のワーク１７が載置される。図１０に示す載置台４１は、各々のワーク１７に隣接する領域、つまりワーク１７のｘ軸方向における両側に貫通孔４５を備える。貫通孔４５は、垂直方向（ｚ軸方向）に貫通している。
【００５９】
具体的に説明すると、複数の板状部材４２ａ〜４２ｅは、載置面が水平面を含み、各々がｙ軸方向に伸びるように互いに平行に配置されている。図１０に示す載置台４１では、複数の板状部材４２ａ〜４２ｅを配置する際に、ｘ軸方向において互いに離間するように配置している。よって、板状部材４２ａ〜４２ｅの各々の間には、垂直方向（ｚ軸方向）に貫通している貫通孔４５が形成される。また、各々の板状部材４２ａ〜４２ｅのｙ軸方向における両端はそれぞれ、連結部材４３、４４を用いて固定されている。
【００６０】
図１０に示す載置台４１では、各々のワーク１７に隣接する領域、つまりワーク１７のｘ軸方向における両側に貫通孔４５を設けている。よって、載置台３１を垂直方向に移動させてワーク１７の表面から水素ガス層を拡散させた際に、この貫通孔４５を水素ガスの拡散路（矢印で示す）とすることができる。したがって、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができる。また、ワーク１７から拡散した水素ガスが他のワークに流れて他のワークの浸窒処理が阻害されることを抑制することができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、図１１に示すように、図１０に示した各々の板状部材４２ａ〜４２ｅの載置面側の角部４６ａ、４６ｂを湾曲形状としてもよい。このように載置面の角部４６ａ、４６ｂを湾曲形状とすることで、貫通孔４５の空気抵抗を低減させることができる。よって、ガスが貫通孔４５を下方向に流れる際に、ガスが流れやすくなる。したがって、ワークの表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、図１２に示すように、図１０に示した各々の板状部材４２ａ〜４２ｅのｘ軸方向における長さを、ワーク１７の直径と同程度になるように短くしてもよい。つまり、板状部材４２ａのｘ軸方向における長さとワーク１７の直径との差ｄ３を０に近づけることで、貫通孔４５の空気抵抗を低減させることができる。よって、ガスが貫通孔４５を下方向に流れる際にガスが流れやすくなる。したがって、ワークの表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、図１３に示すように、複数の矩形状の板状部材５２を水平面（ｘｙ平面）内において交互に配置して載置台５１を構成してもよい。つまり、矩形状の板状部材５２をｘ軸方向およびｙ軸方向においてそれぞれ互いに離間するように配置する。このように板状部材５２を配置することで、各々の板状部材５２同士の間に貫通孔５５を形成することができる。各々の板状部材５２の載置面にはワーク１７が載置される。
【００６４】
図１３に示すように載置台５１を構成した場合も、載置台５１を垂直方向に移動させてワーク１７の表面から水素ガス層を拡散させた際に、貫通孔５５を水素ガスの拡散路とすることができる。したがって、ワーク１７の表面に形成された水素ガス層を確実に拡散させることができる。また、ワーク１７から拡散した水素ガスが他のワークに流れて他のワークの浸窒処理が阻害されることを抑制することができる。
【００６５】
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００６６】
１  熱処理装置
１０  加熱炉
１１  ヒータ
１２  真空ポンプ
１３  載置台
１４  支持部
１５  駆動部
１７  ワーク
２１  供給口
２２  排出口
３１  載置台
３２ａ〜３２ｄ  板状部材
３３ａ〜３３ｃ  板状部材
３７、３８  空間
４１  載置台
４２ａ〜４２ｅ  板状部材
４３、４４  連結部材
４５  貫通孔
５１  載置台
５２  板状部材
５５  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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