【手続補正書】
【提出日】平成25年8月2日(2013.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄、ニッケルまたはクロム系合金から作られたワークピースをガス浸炭によって、表面硬化させるためのプロセスであって、前記ワークピースが高い浸炭温度において浸炭ガスと接触して炭素を前記ワークピース表面に拡散させ、それにより実質的に炭化物析出物を含まない硬化した一次表面層を形成させ、
（１）前記浸炭ガスは、不飽和炭化水素を含む浸炭化学種を含有し、
（２）前記浸炭ガス中の前記浸炭化学種の分圧は、約０．５から２０トール（約６７から約２，６６６Ｐａ）であり、
（３）前記浸炭ガスの全圧は、約３．５から１００トール（約５００から約１３，０００Ｐａ）であり、
（４）前記浸炭ガスは随伴ガスも含有し、前記随伴ガスは水素、天然ガス、プロパン、他のＣ１〜Ｃ６アルカン、または他の飽和炭化水素を含む
プロセス。
【請求項２】
ワークピースはステンレス鋼から作られ、そしてさらに前記浸炭ガス中の前記随伴ガスの分圧は、前記浸炭化学種の前記分圧の少なくとも２倍である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記浸炭ガスは、アセチレンおよび水素を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記浸炭ガスは、実質的に不活性ガスを含まない、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
（３）前記浸炭ガスの前記全圧は約５〜２５トール（約６６６から約３，３３３Ｐａ）であり、
（５）前記浸炭ガス中の浸炭化学種の濃度は約７〜４０体積％である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記浸炭ガスの前記全圧は約６〜９トール（８０〜１，２００Ｐａ）であり、そして前記浸炭ガス中の浸炭化学種の前記濃度は約１０〜３５体積％である、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルが浸炭反応の途中で変化する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
浸炭は浸炭反応器中で行われ、そしてさらに前記浸炭ポテンシャルは前記浸炭反応器への浸炭化学種の流量をパルス化することによって変化させられる、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記浸炭ガスの前記浸炭ポテンシャルは、（１）前記反応温度を浸炭の早期段階におけるより高い反応温度から浸炭の後期段階におけるより低い反応温度に下げることによって、および（２）前記浸炭ガス中の浸炭化学種の前記濃度を浸炭の早期段階におけるより高い濃度から浸炭の後期段階におけるより低い濃度に下げることによって、の少なくとも１つによって浸炭反応の途中で変化させられる、請求項１に記載のプロセス、
【請求項１０】
前記浸炭ガスの前記浸炭ポテンシャルは、（３）前記浸炭反応器への浸炭化学種の前記流れを中断すること、および（４）前記浸炭反応器への浸炭化学種の流れを中断すること、およびさらにこの中断の間に前記ワークピースをハロゲン含有ガスと接触させること、の少なくとも１つによって変化させられる、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記ワークピースは活性化ガスとの接触によって活性化され、活性化および浸炭は、活性化ステップと浸炭ステップとの間で前記ワークピースを前記反応器から取り出すことまたは前記ワークピースを他の方法で大気に曝露することなく、同じ反応器の中で実行される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ワークピースは活性化ガスとの接触によって活性化され、活性化および浸炭は、活性化ステップと浸炭ステップとの間で前記ワークピースを前記反応器から取り出すことまたは前記ワークピースを他の方法で大気に曝露することなく、同じ反応器の中で実行され、
前記ワークピースは、活性化圧力および高い活性化温度における前記活性化ガスと前記随伴ガスとの混合物を含む活性化ガス混合物との接触によって活性化され、前記活性化温度と浸炭温度との差は１００℃以下であり、そしてさらに前記活性化圧力と浸炭圧力との差は２０トール以下である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記活性化温度と浸炭温度との差は５０℃以下であり、そしてさらに前記活性化圧力と浸炭圧力との差は１０トール以下である、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記ワークピースは活性化ガスとの接触によって活性化され、活性化および浸炭は、活性化ステップと浸炭ステップとの間で前記ワークピースを前記反応器から取り出すことまたは前記ワークピースを他の方法で大気に曝露することなく、同じ反応器の中で実行され、
活性化の間の前記反応器中の前記活性化ガスの絶対圧と、浸炭の間の前記反応器中の前記浸炭ガスの絶対圧との差は±１０％以内である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記ワークピースが浸炭反応器の中で、水素ガス中０．１体積％から２０体積％の塩化水素の混合物を含む活性化ガスを前記反応器中に流入させ、そして３５０℃から５１０℃、および３．５から１００トールの圧力において前記ワークピースと１／４から４時間接触させることによって活性化され、その後、前記ワークピースを前記浸炭反応器から取り出すことなく、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
水素ガス中０．５体積％から１０体積％の塩化水素の混合物を含む活性化ガスが前記反応器中に流入させられ、そして３５０℃から４５０℃、および５から２５トールの圧力において前記ワークピースと接触させられ、その後、７％から４０％のアセチレンと残りの水素とを含む浸炭ガスを前記反応器に流入させ、それにより前記ワークピースと３５０℃から４５０℃の温度および５から２５トールの圧力において接触させることによって、前記ワークピースを前記浸炭用反応器から取り出すことなく、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭される、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１７】
水素ガス中１体積％から５体積％の塩化水素の混合物を含む活性化ガスが前記反応器中に流入させられ、そして６トールから９トールの圧力において前記ワークピースと接触させられ、その後、１０％から３５％のアセチレンと残りの水素とを含む浸炭ガスを前記反応器に流入させ、それにより前記ワークピースと６から９トールの圧力で接触させることによって、前記ワークピースを前記浸炭反応器から取り出すことなく、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭される、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記反応器への活性化ガスの流れは中断され、この中断の間に、前記ワークピースは予備浸炭ステップに付され、前記予備浸炭ステップにおいて、前記ワークピースが１０％から３５％のアセチレンと残りの水素とを含む浸炭ガスと３５０℃から４５０℃の温度および６から９トールの圧力において１／４から１時間接触させられ、その後、前記ワークピースの活性化が再開される、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記ワークピースの活性化が完了した後、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭され、前記主浸炭ステップにおいて前記ワークピースは浸炭ガスと接触させられ、前記浸炭ガスのアセチレン含有率が約２０体積％から３５体積％の初期値から約１０体積％の最終値に減る、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２０】
（ａ）前記浸炭反応器への前記活性化ガスの塩化水素含有率および（ｂ）前記浸炭反応器への前記浸炭ガスの前記アセチレン含有率の少なくとも１つの流量はパルス化される、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記主浸炭ステップの間に前記浸炭反応器に供給される前記浸炭ガスの前記アセチレン含有率はパルス化され、そしてさらに前記浸炭ガスの前記浸炭ポテンシャルは、
・これらのパルスの頻度を減らすこと、
・これらのパルスの持続期間を減らすこと、
・これらのパルスの間に前記反応器に供給される前記浸炭ガス中の前記浸炭化学種の濃度を減らすこと、または
・それらの組み合わせ
によって前記主浸炭ステップの間に減らされる、請求項２０に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記ワークピースは活性化ガスとの接触によって活性化され、活性化および浸炭は、活性化ステップと浸炭ステップとの間で前記ワークピースを前記反応器から取り出すことまたは前記ワークピースを他の方法で大気に曝露することなく、同じ反応器の中で実行され、前記活性化ステップの間の前記反応器への活性化ガスの前記流れはパルス化される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記活性化処理の強さは
・これらのパルスの頻度を減らすこと、
・これらのパルスの持続期間を減らすこと、
・これらのパルスの間に前記反応器に供給される前記活性化ガス混合物中の前記活性化ガスの前記濃度を減らすこと、または
・それらの組み合わせ
によって前記活性化処理の間に減らされる、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項２４】
浸炭反応器の中で浸炭が行われ、
前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルは、（１）前記浸炭温度を下げること、（２）前記浸炭ガス中の浸炭化学種の濃度を下げること、（３）前記ワークピースを高い温度に保ったままで浸炭プロセスを中断すること、および（４）前記ワークピースを高い温度に保ったままで前記浸炭プロセスを中断し、さらにこの中断の間に前記ワークピースをハロゲン含有ガスとの接触によって再活性化させること、の少なくとも１つによって浸炭反応の途中で変化させられ、そしてさらに
前記浸炭ポテンシャルは、前記浸炭反応器に供給される前記浸炭化学種の流量をパルス化することによってさらに変化させられる
請求項１に記載のプロセス。
【請求項２５】
光沢ある金属的な外観を示す耐食性のステンレス鋼ワークピースは、前記ワークピース表面からの副生煤または熱酸化物の除去を必要とせずに製造される、請求項３に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記浸炭ガス中の水素対アセチレンのモル比は、少なくとも２：１である、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記ワークピースと前記浸炭ガスとの接触に先立ち、前記ワークピースは、水素とハロゲン含有ガスとの混合物を含む活性化ガスと接触させられる、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項２８】
前記ワークピースは、前記活性化ガスおよび前記浸炭ガスとの接触の間に前記ワークピースを露出させて大気と接触させることなく、同じ浸炭反応器の中で前記活性化ガスおよび前記浸炭ガスと接触させられる、請求項２７に記載のプロセス。
【請求項２９】
（ａ）前記活性化ガスおよび（ｂ）前記浸炭ガス中の前記アセチレンの少なくとも１つの前記浸炭反応器への流量がパルス化される、請求項２８に記載のプロセス。
【請求項３０】
前記浸炭反応器への前記浸炭ガスのアセチレン含有率がパルス化される、請求項２９に記載のプロセス。
【請求項３１】
前記パルスの持続期間と前記パルスの頻度との少なくとも１つは、前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルが浸炭反応の途中で減るように、浸炭の早期段階におけるより高い値から浸炭の後期段階における相対的により低い値に減らされる、請求項３０に記載のプロセス。
【請求項３２】
前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルは、（１）浸炭温度を低くすること、（２）前記浸炭ガス中の浸炭化学種の濃度を低くすること、（３）前記ワークピースを高い温度に維持したままで浸炭プロセスを中断すること、および（４）前記ワークピースを高い温度に維持したままで前記浸炭プロセスを中断し、さらにこの中断の間に前記ワークピースをハロゲン含有ガスとの接触によって再活性化すること、の少なくとも１つによって浸炭反応の途中で変化させられる、請求項２５に記載のプロセス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
より詳しくは、本発明は、光沢ある金属的な外観を示す表面硬化された、耐食性のあるステンレス鋼ワークピースを製造するためのプロセスを提供し、ワークピース表面からの副生煤または熱酸化物の除去は必要ない。本プロセスは、炭素をワークピース表面に拡散させ、それにより実質的に炭化物析出物を含まない硬化した一次表面層を形成させるには十分であるが、副生煤または熱酸化物を少しでも形成させるには不十分な時間および温度の条件下で、ワークピースを浸炭ガスと接触させることを含む。浸炭ガスはアセチレンおよび水素を含み、浸炭ガス中のアセチレンの分圧は約０．５から２０トール（約６７から約２，６６６Ｐａ）であり、浸炭ガスの全圧は約３．５から１００トール（約５００から約１３，０００Ｐａ）であり、浸炭ガス中の水素対アセチレンのモル比は少なくとも２：１である。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
鉄、ニッケルまたはクロム系合金から作られたワークピースをガス浸炭によって、表面硬化させるためのプロセスであって、前記ワークピースが高い浸炭温度において浸炭ガスと接触して炭素を前記ワークピース表面に拡散させ、それにより実質的に炭化物析出物を含まない硬化した一次表面層を形成させ、
（１）前記浸炭ガスは、不飽和炭化水素を含む浸炭化学種を含有し、
（２）前記浸炭ガス中の前記浸炭化学種の分圧は、約０．５から２０トール（約６７から約２，６６６Ｐａ）であり、
（３）前記浸炭ガスの全圧は、約３．５から１００トール（約５００から約１３，０００Ｐａ）であり、
（４）前記浸炭ガスは随伴ガスも含有し、前記随伴ガスは前記高い浸炭温度および全圧下で酸素と反応するが不飽和炭化水素ではないガスを含む
プロセス。
（項目２）
ワークピースはステンレス鋼から作られ、そしてさらに前記浸炭ガス中の前記随伴ガスの分圧は、前記浸炭化学種の前記分圧の少なくとも２倍である、項目１に記載のプロセス。
（項目３）
前記浸炭ガスは、アセチレンおよび水素を含む、項目１または２に記載のプロセス。
（項目４）
前記浸炭ガスは、実質的に不活性ガスを含まない、前記項目のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目５）
前記浸炭ガスの前記全圧は約５〜２５トール（約６６６から約３，３３３Ｐａ）であり、そして前記浸炭ガス中の浸炭化学種の濃度は約７〜４０体積％である、前記項目のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目６）
前記浸炭ガスの前記全圧は約６〜９トール（８０〜１，２００Ｐａ）であり、そして前記浸炭ガス中の浸炭化学種の前記濃度は約１０〜３５体積％である、項目５に記載のプロセス。
（項目７）
前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルが浸炭反応の途中で変化する、前記項目のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目８）
浸炭は浸炭反応器中で行われ、そしてさらに前記浸炭ポテンシャルは前記浸炭反応器への浸炭化学種の流量をパルス化することによって変化させられる、項目７に記載のプロセス。
（項目９）
前記浸炭ガスの前記浸炭ポテンシャルは、（１）前記反応温度を浸炭の早期段階におけるより高い反応温度から浸炭の後期段階におけるより低い反応温度に下げることによって、および（２）前記浸炭ガス中の浸炭化学種の前記濃度を浸炭の早期段階におけるより高い濃度から浸炭の後期段階におけるより低い濃度に下げることによって、の少なくとも１つによって変化させられる、項目７に記載のプロセス、
（項目１０）
前記浸炭ガスの前記浸炭ポテンシャルは、（３）前記浸炭反応器への浸炭化学種の前記流れを中断すること、および（４）前記浸炭反応器への浸炭化学種の流れを中断すること、およびさらにこの中断の間に前記ワークピースをハロゲン含有ガスと接触させること、の少なくとも１つによって変化させられる、項目７に記載のプロセス。
（項目１１）
前記ワークピースは活性化ガスとの接触によって活性化され、活性化および浸炭は、活性化ステップと浸炭ステップとの間で前記ワークピースを前記反応器から取り出すことまたは前記ワークピースを他の方法で大気に曝露することなく、同じ反応器の中で実行される、前記項目のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目１２）
前記ワークピースは、活性化圧力および高い活性化温度における前記活性化ガスと前記随伴ガスとの混合物を含む活性化ガス混合物との接触によって活性化され、前記活性化温度と浸炭温度との差は１００℃以下であり、そしてさらに前記活性化圧力と浸炭圧力との差は２０トール以下である、項目１１に記載のプロセス。
（項目１３）
前記活性化温度と浸炭温度との差は５０℃以下であり、そしてさらに前記活性化圧力と浸炭圧力との差は１０トール以下である、項目１２に記載のプロセス。
（項目１４）
活性化の間の前記反応器中の前記活性化ガス混合物の絶対圧と、浸炭の間の前記反応器中の前記浸炭ガスの絶対圧との差は±１０％以内である、項目１１から１３のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目１５）
ステンレス鋼から作られたワークピースが浸炭反応器の中で、水素ガス中０．１体積％から２０体積％の塩化水素の混合物を含む活性化ガスを前記反応器中に流入させ、そして３５０℃から５１０℃、および３．５から１００トールの圧力において前記ワークピースと１／４から４時間接触させることによって活性化され、その後、前記ワークピースを前記浸炭反応器から取り出すことなく、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭される、前記項目のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目１６）
水素ガス中０．５体積％から１０体積％の塩化水素の混合物を含む活性化ガスが前記反応器中に流入させられ、そして３５０℃から４５０℃、および５から２５トールの圧力において前記ワークピースと接触させられ、その後、７％から４０％のアセチレンと残りの水素とを含む浸炭ガスを前記反応器に流入させ、それにより前記ワークピースと３５０℃から４５０℃の温度および５から２５トールの圧力において接触させることによって、前記ワークピースを前記浸炭用反応器から取り出すことなく、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭される、項目１５に記載のプロセス。
（項目１７）
水素ガス中０．１体積％から５体積％の塩化水素の混合物を含む活性化ガスが前記反応器中に流入させられ、そして３５０℃から４５０℃、および６トールから９トールの圧力において前記ワークピースと接触させられ、その後、１０％から３５％のアセチレンと残りの水素とを含む浸炭ガスを前記反応器に流入させ、それにより前記ワークピースと６から９トールの圧力で接触させることによって、前記ワークピースを前記浸炭反応器から取り出すことなく、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭される、項目１６に記載のプロセス。
（項目１８）
前記反応器への活性化ガスの流れは中断され、この中断の間に、前記ワークピースは予備浸炭ステップに付され、前記予備浸炭ステップにおいて、前記ワークピースが１０％から３５％のアセチレンと残りの水素とを含む浸炭ガスと３５０℃から４５０℃の温度および６から９トールの圧力において１／４から１時間接触させられ、その後、前記ワークピースの活性化が再開される、項目１５から１７のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目１９）
前記ワークピースの活性化が完了した後、前記ワークピースは主浸炭ステップにおいて浸炭され、前記主浸炭ステップにおいて前記ワークピースは浸炭ガスと接触させられ、前記浸炭ガスのアセチレン含有率が約２０体積％から３５体積％の初期値から約１０体積％の最終値に減る、項目１８に記載のプロセス。
（項目２０）
（ａ）前記浸炭反応器への前記活性化ガスの塩化水素含有率および（ｂ）前記浸炭反応器への前記浸炭ガスの前記アセチレン含有率の少なくとも１つの流量はパルス化される、項目１５から１９のいずれか１項に記載のプロセス。
（項目２１）
前記主浸炭ステップの間に前記浸炭反応器に供給される前記浸炭ガスの前記アセチレン含有率はパルス化され、そしてさらに前記浸炭ガスの前記浸炭ポテンシャルは、
・これらのパルスの頻度を減らすこと、
・これらのパルスの持続期間を減らすこと、
・これらのパルスの間に前記反応器に供給される前記浸炭ガス中の前記浸炭化学種の濃度を減らすこと、または
・それらの組み合わせ
によって前記主浸炭ステップの間に減らされる、項目２０に記載のプロセス。
（項目２２）
前記活性化ステップの間の前記反応器への活性化ガスの前記流れはパルス化され、そしてさらに前記活性化処理の強さは
・これらのパルスの頻度を減らすこと、
・これらのパルスの持続期間を減らすこと、
・これらのパルスの間に前記反応器に供給される前記活性化ガス混合物中の前記活性化ガスの前記濃度を減らすこと、または
・それらの組み合わせ
によって前記活性化処理の間に減らされる、項目２０に記載のプロセス。
（項目２２）
浸炭反応器の中で浸炭が行われ、
前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルは、（１）前記浸炭温度を下げること、（２）前記浸炭ガス中の浸炭化学種の濃度を下げること、（３）前記ワークピースを高い温度に保ったままで浸炭プロセスを中断すること、および（４）前記ワークピースを高い温度に保ったままで前記浸炭プロセスを中断し、さらにこの中断の間に前記ワークピースをハロゲン含有ガスとの接触によって再活性化させること、の少なくとも１つによって浸炭反応の途中で変化させられ、そしてさらに
前記浸炭ポテンシャルは、前記浸炭反応器に供給される前記浸炭化学種の流量をパルス化することによってさらに変化させられる
項目１に記載のプロセス。
（項目２３）
光沢ある金属的な外観を示す表面硬化した耐食性のステンレス鋼ワークピースを前記ワークピース表面からの副生煤または熱酸化物の除去を必要とせずに製造するためのプロセスであって、炭素を前記ワークピース表面に拡散させ、それによって実質的に炭化物析出物を含まない硬化した一次表面層を形成させるには十分であるが、副生煤または熱酸化物を少しでも形成させるには不十分である時間および温度の条件下で前記ワークピースを浸炭ガスと接触させることを含み、
（１）前記浸炭ガスは、アセチレンおよび水素を含み、
（２）前記浸炭ガス中のアセチレンの分圧は、約０．５から２０トール（約６７から約２，６６６Ｐａ）であり、そして
（３）前記浸炭ガスの全圧は、約３．５から１００トール（約５００から約１３，０００Ｐａ）である
プロセス。
（項目２４）
前記浸炭ガス中の水素対アセチレンのモル比は、少なくとも２：１である、項目２３に記載のプロセス。
（項目２５）
前記ワークピースと前記浸炭ガスとの接触に先立ち、前記ワークピースは、水素とハロゲン含有ガスとの混合物を含む活性化ガスと接触させられる、項目２４に記載のプロセス。
（項目２６）
前記ワークピースは、前記活性化ガスおよび前記浸炭ガスとの接触の間に前記ワークピースを露出させて大気と接触させることなく、同じ浸炭反応器の中で前記活性化ガスおよび前記浸炭ガスと接触させられる、項目２５に記載のプロセス。
（項目２７）
（ａ）前記活性化ガスおよび（ｂ）前記浸炭ガス中の前記アセチレンの少なくとも１つの前記浸炭反応器への流量がパルス化される、項目２６に記載のプロセス。
（項目２７）
前記浸炭反応器への前記浸炭ガスのアセチレン含有率がパルス化される、項目２６に記載のプロセス。
（項目２８）
前記パルスの持続期間と前記パルスの頻度との少なくとも１つは、前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルが浸炭反応の途中で減るように、浸炭の早期段階におけるより高い値から浸炭の後期段階における相対的により低い値に減らされる、項目２７に記載のプロセス。
（項目２９）
前記浸炭ガスの浸炭ポテンシャルは、（１）浸炭温度を低くすること、（２）前記浸炭ガス中の浸炭化学種の濃度を低くすること、（３）前記ワークピースを高い温度に維持したままで浸炭プロセスを中断すること、および（４）前記ワークピースを高い温度に維持したままで前記浸炭プロセスを中断し、さらにこの中断の間に前記ワークピースをハロゲン含有ガスとの接触によって再活性化すること、の少なくとも１つによって浸炭反応の途中で変化させられる、項目２３に記載のプロセス。