(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理器具用部品を傷付きから保護するための、前記調理器具用部品の処理法であって、
前記部品は、少なくとも８０質量％の鉄を含む鉄合金からなるか、または非合金鉄からなる部品であり、
５９２〜７５０℃の間で窒化または浸炭窒化を行い、窒化物層と拡散層の間の含窒素オーステナイト層の生成を促進する第１のステップ、
含窒素オーステナイトの少なくとも一部の、高められた硬度をもつ相への転換を促進するように構成された酸素による処理ステップであって、前記相は含窒素ブラウナイトまたは含窒素マルテンサイトであり、かつ前記高められた硬度が、窒化物層の硬度と拡散層の硬度の中間に存在する、処理ステップ
を逐次的に含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
高められた硬度を備えた相が、含窒素ブラウナイトであり、前記転換が、１０分より長いある時間の間、２００℃を超える温度で実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
高められた硬度を備えた相が、含窒素マルテンサイトであり、前記転換が、５分より長いある時間の間、−４０℃より低い温度で実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
処理ステップが、３５０〜５００℃の間の温度の溶融塩浴での酸化を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
処理ステップが、３５０〜５５０℃の間の温度の気体を使用する酸化を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
処理ステップが、１２０〜１６０℃の間の温度の沸騰ブライン中での酸化を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
第１のステップが、浸炭窒化を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
浸炭窒化が、炭素拡散を伴わない窒素拡散によって補完されていることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１のステップが、イオン性液状媒体中での窒化または浸炭窒化を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
第１のステップが、プラズマを用いる窒化または浸炭窒化を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
第１のステップが、気相中での窒化または浸炭窒化を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
第１のステップが、１０分〜３時間の間に含まれるある時間の間実施されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
第１のステップが、６１０〜６５０℃の間に含まれるある温度で実施されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
第１のステップの事前に、部品の脱脂が実施されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
炉中で１５〜４５分の間に含まれるある時間の間、２００〜４５０℃の間の温度で処理する、部品の事前加熱ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
部品が、処理の終末時点で一時的な油浸保護を受けることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、処理された部品に耐摩耗特性および非粘着特性を付与することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法によって処理された調理器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非粘着性、耐傷付き性、かつ耐蝕性である鉄合金からなる調理器具用部品の処理法、および該方法で処理された部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
調理器具を製造するために、とりわけ、鋼（合金化された、またはされていない）、アルミニウム、ステンレス鋼（すなわち、一般には１１％を超えるクロムを含有する）、銅、または銀合金などの種々の材料または材料の積層を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、特にＴｅｆｌｏｎの商標で流通している）をベースにしたポリマー層などの表面被覆を施してまたは施さないで使用することは既知である。各材料は、この種の応用に対してその独自の利点および欠点を有する。
アルミニウムは、器具を洗浄するステップ中の、例えば、洗剤を用いる食器洗い機中での腐蝕に対して極めて耐性があるが、一方で、容易に傷付けられ、その非粘着特性はあまり良くない。この理由のため、アルミニウムは、ポリテトラフルオロエチレン型の被覆を伴うことが多い。
【０００３】
オーステナイト系ステンレス鋼（ほぼ１８％のクロムおよび１０％のニッケルを含有する）も、優れた耐蝕性、およびアルミニウムに比べてわずかにより優れた耐傷付き性を有する。一方、それは、貧弱な熱伝導体であり、中華鍋、フライパン、グリドル、キャセロール皿、ポット、ブロイラープレート、フライヤー、グリル（バーベキュー）、金型、またはソースパンなどの調理器具に関して温度の均一化を促進しない。
銅は、極めて優れた熱伝導体であり、良好な品質の調理を提供することが認識されている。しかし、それは、最高級の器具のために確保される高価な材料である。
非ステンレス鋼は、前述のその他すべての材料に優る大きな利点を有し、その利点とは、その価格である。正確に言えば、鋼、特に、非合金化鋼（添加成分をまったく含まないもの）またはわずかに合金化された鋼（すなわち添加成分は５質量％を超えない）は、容易かつ豊富に入手可能であり、それらの価格は、安価であり、かつステンレス鋼または銅の価格と比較してほとんど変動しない。非ステンレス鋼が、最も安価な器具のための基本材料として極めて広範に使用されるのは、この理由のためである。
しかし、これらの鋼は、特に、器具を洗剤で洗浄すること（食器洗い機中での洗浄は除外される）に関して極めて低い耐蝕性を有し、それらの表面は容易に傷付けられ、かつ、それらの非粘着特性はあまり良くない。
【０００４】
米国特許出願公開第２００８／０１１８７６３号の教示は、鉄の浸炭窒化を、５５％の窒素、４１％のアンモニア、および４％のＣＯ2からなる雰囲気中、１０６０°Ｆ（５７１℃）の温度で３時間、調理器具に適用できることを示している。次に、８００°Ｆ（約４２７℃）の温度での気相酸化（後酸化）、および調理油を使用して５００°Ｆ（２６０℃）で４５分間焼成することによる一時的保護を実施する。この文献によれば、処理された表面は、増大した硬度および向上した耐蝕性を有する。
窒化、浸炭窒化、酸化窒化、および酸化浸炭窒化（接頭辞の酸化は窒化または浸炭窒化の後に、酸化ステップを実施することを意味する）の処理は、機械工業で（自動車部門：バルブ、ガスストラット、ボールジョイント；建設装置内：分節、液圧ジャッキなどにおいて）使用される。
これらの処理は、気体（アンモニアをベースにした雰囲気）を使用して、またはプラズマ（低圧でのグロー放電）を使用して、または液体（イオン性液状媒体、例えば、米国特許出願公開２００３０８４９６３号を参照されたい）を使用して工業的に実施される。
工業において、窒化、浸炭窒化、酸化窒化、および酸化浸炭窒化の処理は、従来的には、（鉄−窒素図中の）鉄相中で、すなわち、５９２℃未満の温度で実施される。
【０００５】
鉄窒化物の層が形成され、その下の層は拡散層と呼ばれる。
５９２℃を超えると、γＮ相（含窒素オーステナイト、一般にはγＮと命名される）が、窒化物層と拡散層との間に生じる。含窒素オーステナイトは、鋼に特有である微細組織である。その温度を超えるとγＮ相が生じる正確な温度は、鋼の正確な組成によって決まる。鋼が多くの合金成分を含むなら、この温度限界値は、６００℃まで上昇する可能性がある。
この含窒素オーステナイト層は、窒化または浸炭窒化ステップの後に実施されるのが従来的である酸化ステップ時の温度効果を受けて、鋼に特有の別の微細組織である含窒素ブラウナイトに変換する。しかし、機械部品の分野で、酸化ステップは、該部品が耐蝕性であることが望ましいので実施されるのが一般的であり、窒化は耐磨耗性を増大させ、酸化は耐蝕性を増大させる。
浸炭窒化が一般に予定される機械的応用の場合、含窒素ブラウナイト層の存在は、衝撃の場合に脆性のもとになるので、ブラウナイトへのこの再変換は、一般に望ましくない。
より詳細には、浸炭窒化によってその影響を限定することが通常求められる典型的な機械的応力は、例えば表面疲労または衝撃のような、高い繰返し数で繰り返し起こる、繰返し応力および／または交番応力である。
したがって、ブラウナイト層の存在は、その層の脆性が、衝撃（短時間で互いに相対的に移動する２つの部分間に局在化される高いエネルギーの移動）の影響下で窒化物層の剥離（ｆｌａｋｉｎｇ）または割れ（ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）をもたらす可能性があるので、一般には抑制される。浸炭窒化および窒化は、したがって、従来的には鉄相中で実施される。オーステナイト系の窒化を実施する場合には、含窒素オーステナイトのブラウナイトへの再変換を回避するために、次いで、後酸化ステップを、２００℃より低い温度で実施するのが一般的である（例えば、特許ＥＰ１１８０５５２を参照されたい）。
【０００６】
さらに、米国特許出願公開第２００８／０１１８７６３号の教示に関して、出願人は、浸炭窒化の直後に実施される後酸化ステップの時点で、使用される高い温度（２００℃を超える）は、拡散域での焼き戻しのもとになることに言及している。この焼鈍の結果は拡散域の硬度低下であり、それは、処理される調理器具の耐傷付き性に対して有害である。
したがって、硬い表面層だけでなくその芯部で材料に応力を加える負荷が印加される場合、基板は変形し、硬い表面層は、割れ、かつ剥離する。
同様のことは、１５０〜２６０℃の間で実施される一時的保護剤を焼成するステップに、および器具の寿命中のそれらの調理器具の２００℃を超える温度での各利用時点にあてはまる。
このことは、調理器具に一般的に使用される低炭素鋼の場合にとりわけ有害である。
さらに、浸炭窒化法が、高いエネルギー投入を必要とすること、および最終コストを制限するために処理時間を制御することが望ましいことに留意すべきである。文献米国特許出願公開第２００８／０１１８７６３号によって提示された処理列の欠点の１つは、その長い継続時間（３時間）である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この文脈で、本発明が解決することを計画する問題は、鋼（合金化されていないか、弱く合金化された）から作られた調理器具の表面に、改善された非粘着特性、耐傷付き性、および耐蝕性を改善された製造コストで付与することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この問題を解決するために、調理器具用部品の処理法が提供され、該方法は、逐次的に、
・含窒素オーステナイト層の生成を促進するための、５９２〜７５０℃の間での窒化ステップ、
・該含窒素オーステナイトの少なくとも一部の、高められた硬度をもつ相への転換を促進するように構成された処理ステップ
を含むことを特徴とする。
【０００９】
該方法は、傷付きから調理器具用部品を保護するために実施されることにおいて優れている。
部品の最初の硬化（窒化ステップ）は、オーステナイトの窒化によって、またはオーステナイトの浸炭窒化によって実施することができる。浸炭窒化が意味するものは、窒化の特殊事例と考えられる、窒素および炭素の拡散による処理であり、その用語によって、処理は、少なくとも窒素の拡散を含む一般的な意味で称されることを明確に理解されたい。生じるオーステナイト層は、窒化物層の下に、拡散層の上に埋められる。
それに続く、詳細には熱処理、または熱化学処理でよい処理ステップは、含窒素オーステナイトの硬度を高め、その性質が変化する。硬度は、標準プロトコールを使用して測定される。例を挙げれば、硬度は、好ましくは、少なくとも２００ＨＶ0.05あるいは場合によって３００ＨＶ0.05まで高められる。
第１実施形態によれば、高められた硬度を備えた相は、ブラウナイトである。転換は、この場合、詳細には、２００℃を超える温度に１０分より長い時間通すことによって実施することができる。この実施形態に関連する例で、性質を変える相の硬度は、そのため、ほぼ４００ＨＶ0.05からほぼ８００ＨＶ0.05へ変化する。
【００１０】
処理ステップは、含窒素オーステナイト層の含窒素ブラウナイトへの転換を可能にするように構成される。このため、詳細には、処理ステップは、部品周囲で低含有量の活性化窒素で実施される。活性化窒素とは、使用される窒化経路に応じて、気体状アンモニア、イオン状窒素、または溶融状含窒素塩を意味する。
転換を実施する簡単な方法は、部品が置かれる媒体中における活性化窒素のいかなる存在も排除することであるが、単に、それらの活性化種の濃度を、窒化反応を停止するのに十分なほど低下させることも可能である。転換は、窒化温度以下の温度、例えば４８０℃未満の温度で実施される。
窒化ステップと転換ステップの間で、部品を移動、または同一場所に保持できることに留意されたい。
さらに、転換ステップは、窒化ステップの直後に、部品を冷却することなしに実施することができ、このことは、好ましい反応速度が得られることを可能にするが、部品を周囲温度にさらす時間が経過した後に転換ステップを実施することもできる。
【００１１】
第２実施形態によれば、高められた硬度を備えた相は、含窒素マルテンサイトであり、転換は、詳細には、５分より長いある時間の間、−４０℃未満の温度に通すことによって実施される。含窒素マルテンサイトは、鋼の特殊な微細組織であり、含窒素オーステナイトおよびブラウナイトとは異なる。この実施形態に関する例で、性質を変える相の硬度は、そのため、ほぼ４００ＨＶ0.05からほぼ７５０ＨＶ0.05へ変化する。
調理器具への適用に関して、本出願人は、該方法を用いてこのようにして得られる材料層の積層が、鉄窒化によって得られる積層に比べて鋭い器具（フォーク、ナイフ）によってなされる傷付きに対してより優れた耐性を有することを見出した。転換ステップ中に形成されるブラウナイトまたはマルテンサイト層が、下に位置する窒化物層に対する支えとして役立つと思われる。
【００１２】
より詳細には、調理器具の使用（食品のかき混ぜ、切断）に典型的な表面での機械的応力の作用時点で、調理器具と鋭い器具との間の接触面積は、極めて小さいと思われる。
窒化または鉄の浸炭窒化について、本出願人は、前述のように、拡散層が、窒化物層を支えるのに十分なほど硬くない（低炭素の非合金化鋼の場合、２００〜２５０ＨＶ0.05）ので、窒化物層が、局所的に崩壊することを見出した。部品および窒化物層の局所的な変形が発生し、その窒化物層は、割れ、かつ剥離する。
【００１３】
特定の説明によって拘束されることを望むものではないが、オーステナイトの浸炭窒化によって、ブラウナイトまたはマルテンサイトへ再変換された含窒素オーステナイトは、本発明により処理されていない部品中の拡散層単独によって与えられるものに比べてはるかにより優れた性能を有する、窒化物層に対する機械的支えを提供すると思われる。窒化物層は、調理器具の典型的な機械的応力の下でもはや変形せず、これによって傷付き現象を排除する。
同じことは、耐蝕性についてもあてはまる。本来、窒化および酸化層は、不動態層であり、換言すれば、それらの層は腐蝕しない。しかし、窒化物および酸化層は、欠陥が皆無ではないので、酸化窒化された、または酸化浸炭窒化された部品の腐蝕が発生する可能性がある。電解質は、次いで、基板と接触し、結果として基板を腐蝕する可能性がある。
本発明による処理によって窒化物および酸化物層に対する傷付きの危険性を限定すると、本発明により処理された調理器具は腐蝕から保護される。
【００１４】
観察される効果は、表面への応力作用の頻度が低く（時々、ナイフまたはスパチュラでの数回の切込み）、かつ一般には同一場所においてではない（ナイフによる数十または数百回の切込みがフライパンの同一の場所に正確に与えられることは稀である）調理器具への適用に関連することに留意されたい。したがって、該方法は、中華鍋、フライパン、グリドル、キャセロール皿、ポット、ブロイラープレート、フライヤー、グリル（バーベキュー）、金型、またはソースパンなどの器具へ、とりわけ調理中に食品と接触するように予定されたそれらの表面に有利に適用される。器具は、家庭、グループ、レストラン、または例えば包装され配達されるように予定された調理済み食品を調製するための工業的調理のために使用されるように構成される。
したがって、ブラウナイトまたはマルテンサイト層が存在することの有利な特徴は、過度に急な硬度勾配（ＸＣ１０〜ＸＣ２０型鋼の従来の窒化で、窒化物層と拡散層の間の場合に存在するような）を回避することを可能にするという事実のためであると思われる。
窒化物層の硬度と拡散層の硬度との中間の硬度を有するブラウナイトまたはマルテンサイト層は、より優れた機械的耐久性が得られるような方式でこの勾配を明らかに小さくする。このことすべてが、前に言及したように、酸化ステップが拡散域での硬度の低下をもたらすことにおいて、より有利となる。
【００１５】
さらに、５９５〜７００℃の間に含まれる処理温度を使用すると、５３０〜５９０℃の間の温度で実施される処理に比較して拡散速度を２または３倍まで増すことが可能であり、そのことが、処理コストを低減すること、およびそれを実施するのに必要とされるエネルギー要求を低下させることを可能にする。
特定の有利な実施方式において、ブラウナイトへの転換を促進するように構成された処理ステップは、腐蝕に対する高められた保護効果を得ることをさらに可能にする制御された酸化ステップでもある。
代替としてまたは組み合わせて、ブラウナイトへの転換は、２５０℃を超える温度で、２０分〜３時間の間に含まれるある時間焼成することを含み、この焼成は、さらに、１２０〜１６０℃間の温度の沸騰ブライン中での酸化に加えて、あるいは酸化より先に起こる。ブラインは、詳細には、１３０〜１４５℃間の温度で存在することができる。
【００１６】
実施するための１つの手順によれば、ブラウナイトまたはマルテンサイトへの転換を含む方法は、さらに、３５０〜５５０℃の間の温度の気体を使用する酸化を含む。
代替としてまたは組み合わせて、該方法は、３５０〜５００℃の間の温度の溶融塩の浴での酸化を含む。
代替としてまたは組み合わせて、該方法は、１２０〜１６０℃の間、または１３０〜１４５℃の間の温度の沸騰ブラインでの酸化を含む。
好ましくは、窒化は、浸炭窒化相を含む。それは、また、浸炭窒化相が後に続く、または先行する窒化単独の相を含む。したがって、浸炭窒化相は、炭素拡散のない窒素拡散相によって補完されることが可能である。
【００１７】
浸炭窒化は、単一相の窒化物層を得ることを可能にするので有利であり、とりわけ衝撃または傷付きに対する部品の機械的耐久性を、例えば、本発明が、浸炭窒化を伴わない窒化で実施される場合に得られるものを超えて改善する。
一実施形態によれば、窒化は、気相中での窒化を含み、該窒化は、気相中での浸炭窒化を含むことができる、別の実施形態によれば、それは、プラズマでの窒化を含み、該窒化は、プラズマでの浸炭窒化を含むことができる。
第３の実施形態によれば、それは、イオン性液状媒体中での窒化を含み、該窒化は、イオン性液状媒体中での浸炭窒化を含むことができる。
有利な特徴により、窒化は、１０分〜３時間の間、好ましくは１０分〜１時間の間に含まれるある時間で実施される。
該窒化は、好ましくは、６１０〜６５０℃の間に含まれるある温度で実施される。
該方法は、有利には、部品の事前脱脂によって補完される。
【００１８】
さらに、該方法は、有利には、窒化のための部品を調製するために、脱脂後で、かつ窒化前に、部品を炉中で事前加熱して２００〜４５０℃の間の温度で１５〜４５分間の間に含まれるある時間の間、処理するステップを含む。このことは、とりわけ、部品を反応媒体中に導入する場合に反応媒体を冷却しないので、方法を実行する際に時間を節約することを可能にする。
別の有利な特徴により、部品は、そのさらなる保護なしで本発明による処理で既に得られた保護効果を超えて、それらの耐蝕性を増大させるために、処理の終末時点で一時的な油浸保護を受ける。
最後に、該方法は、さらに、処理された部品に耐摩耗特性および非粘着特性を付与することにおいて有利である。
該方法は、とりわけ、少なくとも８０質量％の鉄を含む鉄合金からなる部品、さらには非合金のまたはわずかに合金化された部品にも適用されることに留意されたい。
本発明は、また、本発明による方法で処理された調理器具を提供する。
ここで、特に添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】先行技術の方法で処理された類似の調理器具に関して測定された硬度プロフィールを示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態により処理された調理器具に関して測定された硬度プロフィールを示す図である。
【図３】先の２つのプロフィールの重ね合わせを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
処理列は、いくつかのステップに分解することができる。第１に、窒素および／または炭素の拡散を妨害する可能性のある表面上の任意の痕跡量の有機化合物を除去するために、部品の脱脂を実施する。
次に、部品を、オーステナイトの浸炭窒化または窒化温度まで（５９２〜７５０℃の間）、しかし好ましくは６１０〜６５０℃の間に含まれる温度にする。窒化または浸炭窒化処理は１０分〜３時間の間、好ましくは１０分〜１時間に含まれる継続時間で行われる。
【００２１】
第３段階において、部品は、３５０〜５５０℃の間、好ましくは４１０〜４４０℃に含まれるある温度で酸化される。
別法として、沸騰ブライン中、１２０〜１６０℃の間のある温度での酸化は、好ましくは１３０〜１４５℃の間の温度で実施することができる。
この場合、γＮ層をブラウナイトに転換するためには、２５０°を超えるある温度で２０分間〜３時間の間に含まれるある時間の間、好ましくは１時間、部品を焼成することが必須である。
部品は、最後に、そのさらなる保護なしで本発明による処理で既に得られた保護の効果を超えて、それらの耐蝕性を高めるために、食品級の油の形態中で一時的保護を受ける。
試験は、本発明によって提供されるような一連の処理によって得られる大きな利点を示した。オーステナイトの浸炭窒化は、１５質量％のシアン酸塩、１質量％のシアン化物、および４０質量％の炭酸塩を含むイオン性液状媒体中、６４０℃で４５分間実施された。
次いで、部品を、４３０℃の酸化浴中で１５分間、直接的に焼き戻した。次に、部品を、水中で冷却し、すすぎ洗い、乾燥した。最後に、耐蝕性を高めるために、表面に食品級油（ヒマワリ油）を塗布した。
【００２２】
酸化層の組織形態は、該層のミクロ間隙中に閉じ込められて残存する油膜のためのスポンジとして役立つ。最後の焼成ステップを実施することは、必須ではないが、これは、酸化層による油の保持を促進するために実施することができる。
処理は、先行技術による処理に比較して、窒化物層を支える層の硬度の大きな増大をもたらす。
図１は、先行技術（鉄の浸炭窒化および酸化）により処理された部品（ＸＣ１０鋼）に関する硬度プロフィール（ビッカース標準プロトコールを使用して測定された）を示す。硬度は、横断面について測定される。窒化物層１１０の硬度は、ほぼ１０００ＨＶ0.05程度であり、一方、拡散層１１０の硬度は、ほぼ１８０ＨＶ0.05程度である。２層間での硬度の変遷は、２０μｍ近辺の深さで３μｍ未満にわたって急激である。
【００２３】
図２は、本発明の記載の実施形態により処理された同一部品に関する硬度プロフィールを示す。硬度は、同様に、横断面について測定される。窒化物層の硬度は、ほぼ１０００ＨＶ0.05程度であり、拡散層のそれは、ほぼ１８０ＨＶ0.05程度である。硬度プロフィール中で、２つの変遷が、一方は２０μｍに、他方は２８μｍに認められる。含窒素ブラウナイト層と呼ばれる中間層の硬度は、ほぼ８２０ＨＶ0.05程度である。全体的な勾配は、図１に比べて小さい。
図３は、本発明による処理後に、および鉄の浸炭窒化および酸化の処理後に観察される硬度プロフィール間の比較を示す。
中間層２０５の硬度は、拡散層２１０の硬度と窒化物層２００の硬度との間に含まれる。
さらに、こうして作られる列は、その温度でほんの１時間費やすだけであり、エネルギーに関する本発明の効率性を明確に示している。
【００２４】
得られる器具は、使用後に焦げた食品を洗浄することの容易さによって示される、高められた非粘着特性を有する。
ここで、提示された処理に対する代替形態について詳述する。浸炭窒化処理は、アンモニア（ＮＨ3）、窒素（Ｎ2）、およびメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、アセチレン、一酸化炭素、二酸化炭素、吸熱性気体、および発熱性気体などの１種または複数の含炭素気体をベースにした雰囲気を備えた気相中で実施することができる。
【００２５】
浸炭窒化処理は、また、プラズマを使用して実施することができ、すなわち、減圧（典型的には５〜７ｍｂａｒ）下の容器内で、部品は高電圧下で分極される。次いで、グロー放電が作り出され、気体混合物（典型的には、７９．５％のＮ2＋２０％のＨ2＋０．５％のＣＨ4）は解離され、これによって、活性化された炭素および窒素が拡散することを可能にする。
浸炭窒化処理は、また、言及したように液体（イオン性液状媒体）を使用して、溶融された炭酸塩、シアン酸塩およびシアン化物の浴中で実施することができる。シアン酸イオン（ＣＮＯ-）は、窒素の供給源として役立ち、一方、痕跡量のシアン化物（ＣＮ-）は、炭素の供給源として役立つ。
【００２６】
酸化ステップは、制御されなければならず、空気、制御されたＮ2／Ｏ2混合物、蒸気、亜酸化窒素などの酸化雰囲気を備えた気体を使用して実施することができる。すべての場合において、目的は、３５０〜５５０℃の間に含まれるある温度で、いったん形成されると、赤色である錆の酸化鉄Ｆｅ2Ｏ3の形成を回避する不動態の酸化物である黒色酸化鉄Ｆｅ3Ｏ4の層を形成することである。
酸化は、また、３８０〜４７０℃の間に含まれるある温度で、５〜４０分の範囲にある時間、イオン性液状媒体中で実施することができる。
最後に、酸化は、ブライン（水、硝酸塩、水酸化物の混合物）中、１００〜１６０℃の間に含まれるある温度で、５〜４０分の範囲の時間実施することができる。
【００２７】
この場合、γＮ層をブラウナイトへ再変換するため、２５０℃を超えるある温度での後熱処理が必須である。
第２の実施形態によれば、含窒素オーステナイトは、−４０〜−２００℃の間の温度での、５分〜３時間の間、好ましくは１時間〜２時間の間に含まれるある時間での極低温処理によって、含窒素マルテンサイトへ再変換される。
含窒素マルテンサイトは、その硬度が含窒素ブラウナイトの硬度の近辺にある組織である。本出願人は、鉄窒化物層に対する機械的支持の効果が提供されることを見出した。
この実施形態によれば、処理列は、したがって、下記のものである：
・任意の痕跡量の有機物を除去するための脱脂、
・２５０〜４００℃の間に含まれるある温度までの予熱、
・５９２〜６５０℃の間の温度でのオーステナイトの浸炭窒化、
・周囲温度まで冷却、
・−４０〜−２００℃の間のある温度での極低温処理、
・気体を使用する、または塩浴による、あるいは沸騰ブライン中での酸化。
【００２８】
この実施形態において、本出願人は、沸騰ブラインでの酸化が、高い温度（とりわけ気体を使用して３００℃を超える）での酸化で得られるものに比べて１００ビッカース大きい含窒素マルテンサイトの硬度を得ることを可能にするため、有利であることを見出した。
本発明は、記載の実施形態に限定されるものではなく、当業者の能力範囲内のすべての実施形態を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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