(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内に配置した被浸炭処理体を浸炭処理する熱処理炉における処理室内と炉殻外との間を連通する炭素濃度測定体挿入ポートと、上記ポート内を排気する手段及び気密に維持する手段と、上記ポートを介して炭素濃度測定体を上記ポートの炉殻外部分から上記処理室内に搬送する手段と、上記炭素濃度測定体の炭素量を測定する手段とより成ることを特徴とする減圧雰囲気の炭素濃度測定装置。
【請求項２】
上記炭素濃度測定体が炭素濃度測定用鋼線であることを特徴とする請求項１記載の減圧雰囲気の炭素濃度測定装置。
【請求項３】
上記炭素濃度測定体が鋼箔であることを特徴とする請求項１記載の減圧雰囲気の炭素濃度測定装置。
【請求項４】
上記炭素濃度測定体が浸炭処理を受ける前の被浸炭処理体のテストピースであることを特徴とする請求項１記載の減圧雰囲気の炭素濃度測定装置。
【請求項５】
上記ポートの炉殻外部分を気密に維持する手段が、上記搬送手段を締め付け保持可能な手段であることを特徴とする１、２、３または４記載の減圧雰囲気の炭素濃度測定装置。
【請求項６】
炉内に配置した被浸炭処理体を浸炭処理する熱処理炉における減圧処理室内と炉殻外との間を連通する炭素濃度測定体挿入ポートを排気する工程と、上記ポートの炉殻外部分から上記減圧処理室内に炭素濃度測定体を搬送する工程と、上記炭素濃度測定体を上記処理室内雰囲気と所定時間反応せしめた後上記炭素濃度測定体を所定時間除冷する工程と、この炭素濃度測定体を上記ポートの炉殻外部分に戻し室温迄冷却する工程と、上記炭素濃度測定体の炭素量を大気圧中で測定する工程とより成ることを特徴とする減圧雰囲気の炭素濃度測定方法。
【請求項７】
上記炭素濃度測定体が炭素濃度測定用鋼線であることを特徴とする請求項６記載の減圧雰囲気の炭素濃度測定方法。
【請求項８】
上記炭素濃度測定体が鋼箔であることを特徴とする請求項６記載の減圧雰囲気の炭素濃度測定方法。
【請求項９】
上記炭素濃度測定体が浸炭処理を受ける前の被浸炭処理体のテストピースであることを特徴とする請求項６記載の減圧雰囲気の炭素濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は減圧下における熱処理炉内浸炭雰囲気あるいは無酸化雰囲気の炭素濃度を測定する為の方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱処理炉内における浸炭あるいは無酸化雰囲気の炭素濃度を直接計測する為の手段として鋼線法が例えば特公昭45−35411号公報に示されている。
【０００３】
また、炭素濃度測定用鋼線を保持する為の保持棒に関しては、例えば実用新案第2586972号に示されたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、鋼線法での測定は、通常大気圧以上の雰囲気中に炭素濃度測定用鋼線を挿入して行なうものであり、減圧雰囲気中では炭素濃度測定用鋼線を挿入することが困難である。
【０００５】
また、減圧下における真空浸炭は、炭素が直接鋼に侵入する処理であり、炉内雰囲気中の炭素濃度を制御、計測することはなされていない。
【０００６】
本発明は上記の問題を解決したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の減圧雰囲気の炭素濃度測定装置は、炉内に配置した被浸炭処理体を浸炭処理する熱処理炉における処理室内と炉殻外との間を連通する炭素濃度測定体挿入ポートと、上記ポート内を排気する手段及び気密に維持する手段と、上記ポートを介して炭素濃度測定体を上記ポートの炉殻外部分から上記処理室内に搬送する手段と、上記炭素濃度測定体の炭素量を測定する手段とより成ることを特徴とする。
【０００８】
上記ポートの炉殻外部分を気密に維持する手段は、上記搬送手段を締め付け保持可能な手段であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の減圧雰囲気の炭素濃度測定方法は、炉内に配置した被浸炭処理体を浸炭処理する熱処理炉における減圧処理室内と炉殻外との間を連通する炭素濃度測定体挿入ポートを排気する工程と、上記ポートの炉殻外部分から上記減圧処理室内に炭素濃度測定体を搬送する工程と、上記炭素濃度測定体を上記処理室内雰囲気と所定時間反応せしめた後上記炭素濃度測定体を所定時間除冷する工程と、この炭素濃度測定体を上記ポートの炉殻外部分に戻し室温迄冷却する工程と、上記炭素濃度測定体の炭素量を大気圧中で測定する工程とより成ることを特徴とする。
【００１０】
上記炭素濃度測定体は、浸炭処理を受ける前の被浸炭処理体のテストピースであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１において１は炉殻、２はこの炉殻１の内側に設けた断熱層、３はこの断熱層２によって囲まれた処理室を示し、本発明においては、炭素濃度測定体を挿入するポート４を炉殻１外から処理室３内に貫通して設け、このポート４にはその炉殻１外部分と処理室３内部分を隔離する為の仕切弁５、ポート４内を大気圧に戻す為のリーク弁６、ポート４内を排気する為に必要な排気弁７、真空ポンプ８、真空計を付帯した装置９を設ける。
【００１３】
また、炭素濃度測定用鋼線１０を保持棒１１の先端に収納し、この保持棒１１に対する締め付け力調整可能な真空シールを有するフランジ１２を挿入ポートフランジ１３に取り付け、排気弁７を開いて挿入ポート４内を真空ポンプ８にて排気する。ポート４内が十分排気されたことを真空計で確認した後、排気弁７を閉じ仕切弁５を開いて処理室３とポート４内を連通させる。締め付け力調整可能な真空シールを緩め保持棒１１をポート４によってガイドしてその先端が処理室３内に挿入された所で、保持棒１１が処理室３内に引き込まれないよう真空シールを締めておく。処理室３内の雰囲気と所定時間反応させた後、真空シールを緩めて炭素濃度測定用鋼線１０の収納された保持棒１１先端を炉殻１と断熱層２間の空間１４部まで引き抜き、徐冷する。所定時間、例えば５分経過した後、保持棒１１の先端を仕切弁５の外側まで引き抜き、仕切弁５を閉じ排気弁７を開きポート４内を真空ポンプ８にて排気し、保持棒１１の先端に収納された炭素濃度測定用鋼線１０を室温まで冷却する。冷却後、排気弁７を閉じリーク弁６を開いてポート４内を大気圧に戻し、フランジ１２、１３を切り離して保持棒１１の先端に収納された炭素濃度測定用鋼線１０を取り出し、電気抵抗測定器の接続端子に接続してその電気抵抗値を測定することにより、炭素量を測定する。
【００１４】
（実施例１）
【００１５】
図１に示す装置によって、減圧下における炉内雰囲気の炭素濃度を測定した。
【００１６】
処理条件：炉内温度1223K、圧力100Kpa、53Kpa、27Kpaの各条件にて炉内雰囲気炭素濃度を変化させ、炭素濃度測定用鋼線を用いて、炉内雰囲気炭素濃度を測定し、測定後の鋼線を燃焼分析してその結果と比較した。電気抵抗測定機としては同和鉱業株式会社製のカーボンポテンシャルメーターを用いた。
【００１７】
その結果表１が得られた。
【００１８】
【表１】
0004710053.tif 000002
【００１９】
表１から明らかなように本発明による抵抗値測定による炭素濃度が燃焼分析による炭素濃度に略一致することが判明した。
【００２０】
なお、本発明においては上記炭素濃度測定用鋼線１０に代えて炭素濃度測定用鋼箔を用いても良い。
【００２１】
また、本発明の他の実施例においては減圧処理室内で被処理体を浸炭処理する場合、浸炭が始まる前に処理室内にテストピースとして、例えば鋼棒を挿入し、浸炭開始から所定時間後、例えば所定浸炭が終了する１５分前に鋼棒を処理室から引き抜き、除冷した後組織を観察し、この結果から処理室の雰囲気炭素濃度、上記挿入時間に対する鋼棒の炭素濃度、浸炭深さ等の浸炭挙動、履歴を求めるようにする。
【００２２】
このようにすれば、処理室内で被処理体に予定している浸炭品質が得られているか否かが確認でき、そのとき浸炭処理を終了し、被処理体を次工程である拡散処理工程に進めることができるようになる。
【００２３】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば従来の熱処理炉内の炭素濃度を直接測定する鋼線法が、減圧下における炉内雰囲気炭素濃度の測定として同じように用いることができ、減圧処理では従来行われていなかった浸炭処理途中での炉内雰囲気炭素濃度というものが簡単に測定できるようになる大きな利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減圧雰囲気の炭素濃度測定方法及び装置の説明図である。
【符号の説明】
１  炉殻
２  断熱層
３  処理室
４  ポート
５  仕切弁
６  リーク弁
７  排気弁
８  真空ポンプ
９  真空計を付帯した装置
１０  炭素濃度測定用鋼線
１１  保持棒
１２  フランジ
１３  挿入ポートフランジ
１４  空間
【図１】
0004710053.tif 000003