(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単かつ迅速に、鋼材の表面を強靭にすることができる鋼材の浸炭処理方法を提供する。【解決手段】浸炭炉１１内で加熱された歯車Ｗの歯面に浸炭ガスを接触させることにより、歯材を浸炭処理する鋼材の浸炭処理方法であり、鋼材である歯車Ｗを回転回数制御部２５で回転させながら、歯車Ｗの歯面およびその表層に転位が付与されるように、加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂで歯車Ｗの歯面を順次加圧しつつ、転位が付与された歯面に浸炭ガスｇを接触させることにより歯車Ｗの浸炭処理を行う浸炭処理方法。【選択図】図１
2016033243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸炭炉内で加熱された鋼材の表面に浸炭ガスを接触させることにより、前記鋼材を浸炭処理する鋼材の浸炭処理方法であって、
該浸炭処理方法は、前記鋼材を回転させながら、前記鋼材の表面およびその表層に転位が付与されるように前記鋼材の表面の一部を順次加圧しつつ、前記転位が付与された表面に前記浸炭ガスを接触させることにより前記鋼材の浸炭処理を行うことを特徴とする鋼材の浸炭処理方法。
【請求項２】
前記浸炭炉内で前記鋼材を加熱しながら前記浸炭ガスを供給することで前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断し、かつ前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出し、前記浸炭炉内で鋼材を加熱することで、前記鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程と、を繰り返すことにより、前記鋼材の浸炭処理を行うものであり、
前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となり、かつ、前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となるように、前記鋼材の回転回数を制御することを特徴とする請求項１に記載の鋼材の浸炭処理方法。
【請求項３】
前記浸炭炉内で前記鋼材を加熱しながら前記浸炭ガスを供給することで前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断し、かつ前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出し、前記浸炭炉内で鋼材を加熱することで、前記鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程と、を繰り返すことにより、前記鋼材の浸炭処理を行うものであり、
前記鋼材の表面の一部の加圧を、前記鋼材が回転する回転軸周りに等角度となる複数の位置から均等に行うものであり、前記鋼材の表面を加圧する前記複数の位置の数をＮとしたときに、
前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御し、かつ、前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御することを特徴とする請求項１に記載の鋼材の浸炭処理方法。
【請求項４】
前記浸炭処理において、前記鋼材を再結晶温度以上に加熱することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼材の浸炭処理方法。
【請求項５】
加熱された鋼材の表面に浸炭ガスを接触させることにより、前記鋼材を浸炭処理する鋼材の浸炭処理装置であって、
該浸炭処理装置は、前記鋼材を加熱しながら該鋼材に浸炭ガスを接触させることにより鋼材を浸炭処理する浸炭炉と、
該浸炭炉に配置された前記鋼材の表面の一部を加圧する加圧部材と、
該加圧部材で鋼材の表面の一部が順次加圧されるように、前記鋼材を回転させる回転駆動部と、を少なくとも備えることを特徴とする浸炭処理装置。
【請求項６】
前記浸炭処理装置は、前記浸炭炉への前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御する浸炭ガス制御部と、
前記回転駆動部を制御することにより前記鋼材の回転回数を制御する回転回数制御部と、をさらに備え、
前記浸炭ガス制御部は、前記浸炭炉内に前記浸炭ガスを供給することで、加熱された前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断するとともに前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出することで、加熱された前記鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程とを、繰り返すように、前記浸炭炉内の前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御し、
前記回転回数制御部は、前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となり、かつ前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となるように、前記鋼材の回転回数を制御することを特徴とする請求項５に記載の浸炭処理装置。
【請求項７】
前記浸炭処理装置は、前記浸炭炉への前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御する浸炭ガス制御部と、
前記回転駆動部を制御することにより前記鋼材の回転回数を制御する回転回数制御部と、をさらに備え、
前記加圧部材は複数個あり、各加圧部材は、前記鋼材が回転する回転軸周りを等角度となる位置で前記鋼材の表面の一部を均等に加圧するように配置されており、
前記浸炭ガス制御部は、前記浸炭炉内に前記浸炭ガスを供給することで、加熱された前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断するとともに前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出することで、加熱された前記鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程とを、繰り返すように、前記浸炭炉内の前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御し、
前記加圧部材の個数をＮとしたときに、前記回転回数制御部は、前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御し、かつ、前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御することを特徴とする請求項５に記載の鋼材の浸炭処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸炭炉内で加熱された鋼材の表面に浸炭ガスを接触させることにより、前記鋼材を浸炭処理する鋼材の浸炭処理方法および浸炭処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋼製の部品の表面を硬化させる方法として浸炭処理方法が知られており、このような処理方法は、歯車等の鋼材に適用されている。鋼材を浸炭する際には、加熱された鋼材の表面に、炭化水素系の浸炭ガスを接触させ、鋼材の表面からその内部に浸炭ガスの炭素を固溶拡散させている。これにより、鋼材の靱性を確保しつつ、その表面を含む表層を硬化させ、歯車の耐摩耗性を向上させることができる。
【０００３】
このような浸炭処理方法として、例えば、図１０に示すような鋼材の浸炭処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここでは、歯車の形状にニアネットシェープ成形された鋼材の組織をオーステナイト組織となるまで加熱し、加熱された鋼材に浸炭ガスを接触させて、鋼材に炭素を浸炭処理し、その後、鋼材を焼入れしている。焼入れ後の鋼材に対して、再度、鋼材をオーステナイト組織となるまで加熱し、加熱された鋼材を回転させながら歯形状のダイスを接触させることにより、歯車の形状に転造し、転造後には、歯車の歯面はダイスで加圧される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００６−５２３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０に示す浸炭処理方法を行った場合、確かに鋼材は、浸炭処理された後の転造加工時にその表面に荷重が付与されているため、その表面（歯面）は、強靭なものとなる。しかしながら、この浸炭処理方法は２つの工程に分けて行っているため、製造工程が複雑となり、製造コストが高くなってしまう。また、鋼材の浸炭処理では、加熱した鋼材の表面に単に浸炭ガスを接触させているだけであるので、鋼材への炭素の固溶拡散に時間がかかることがあった。
【０００６】
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より簡単かつ迅速に、鋼材の表面を強靭にすることができる鋼材の浸炭処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは鋭意検討を重ねた結果、浸炭処理する際に、加熱された鋼材の表面に荷重を付与した際に、鋼材の加圧された表面およびその表層に転位が導入されることに着眼した。具体的には、図１１に示すように、鋼材に引張荷重または圧縮荷重を付与するに従って、鋼材の表面により多くの転位が導入され、より多くの転位が導入された（より大きな荷重を付与された）鋼材は、炭素の拡散速度が増大するとの知見を得た。これにより、浸炭処理後に、再加熱した鋼材に表面を加圧しなくても、より短い時間で簡単に、強靭な表面を得ることができるとの新たな知見を得た。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づくものであり、本発明に係る鋼材の浸炭処理方法は、浸炭炉内で加熱された鋼材の表面に浸炭ガスを接触させることにより、前記鋼材を浸炭処理する鋼材の浸炭処理方法であって、該浸炭処理方法は、前記鋼材を回転させながら、前記鋼材の表面およびその表層に転位が付与されるように前記鋼材の表面の一部を順次加圧しつつ、前記転位が付与された表面に前記浸炭ガスを接触させることにより前記鋼材の浸炭処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、浸炭処理を行う際に、加熱状態にある鋼材を回転させ、回転している鋼材の表面の一部が順次加圧され、鋼材の加圧された表面の一部に順次転位が付与されることになる。転位が付与された鋼材の表面に、浸炭ガスを接触させることにより、鋼材の表面に炭素を固溶させ、固溶した炭素の拡散速度をこれまでのものよりも高めることができる。また、表面の一部が加圧された状態の鋼材は回転しているので、同じ表面の一部に繰り返し転位を付与することができる。これにより鋼材内への炭素の拡散速度をより一層高めることができる。このような結果、鋼材の表面に対して、浸炭処理と加圧とを同じ工程内で行うため、これまでよりも、迅速かつ簡単に鋼材の表面を強靭にすることができる。
【００１０】
このように、鋼材の表面の一部を順次加圧して、その表面の一部に転位を付与しつつ、一度に鋼材の表面に浸炭ガスを接触させて鋼材に炭素を固溶し、その後、鋼材の加熱状態を維持して鋼材に固溶した炭素をその内部に拡散させてもよい。
【００１１】
しかしながら、より好ましい態様としては、前記浸炭炉内で前記鋼材を加熱しながら前記浸炭ガスを供給することで前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断し、かつ前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出し、前記浸炭炉内で鋼材を加熱することで、前記鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程と、を繰り返すことにより、前記鋼材の浸炭処理を行うものであり、前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となり、かつ、前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となるように、前記鋼材の回転回数を制御する。
【００１２】
この態様によれば、浸炭工程と拡散工程とを繰り返すことにより、鋼材の浸炭処理が行われる。これにより、浸炭工程において鋼材の表面およびその表層に濃化した炭素を、拡散工程において鋼材の内部に拡散し、表層に濃化した炭素を鋼材の内部に分散することができる。その後、再度浸炭処理を行うことにより、炭素の濃化が低減された鋼材の表層に、浸炭ガスの炭素を固溶することができ、さらに拡散工程で、表層に濃化した炭素を鋼材の内部に分散することができる。このように、浸炭工程と拡散工程とを繰り返すことで、炭素を鋼材の内部まで迅速に浸透拡散することができる。
【００１３】
ここで、本態様では、各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、鋼材の回転回数が整数回となるように鋼材の回転回数を制御するので、この期間において鋼材の加圧される各表面の加圧回数は、全て同じ回数（回転回数に一致した整数回）となる。すなわち、１つの浸炭工程の期間内において、回転する鋼材の各表面が加圧されるそれぞれの総加圧時間（総加圧回数）は同じとなるので、鋼材の各表面に導入される転位も近い状態となる。この状態の表面に浸炭ガスを接触させて、浸炭ガスの炭素を固溶する（炭素が浸炭される）ので、各浸炭工程の期間において、鋼材の各表面にバラつきなく同程度の炭素量を固溶することができる。
【００１４】
また、同様に、各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、鋼材の回転回数が整数回となるように鋼材の回転回数を制御するので、この期間においても鋼材の加圧される各表面の加圧回数は、全て同じ回数（回転回数に一致した整数回）となる。すなわち、１つの拡散工程の期間内において、回転する鋼材の各表面が加圧されるそれぞれの総加圧時間（総加圧回数）は同じとなるので、鋼材の各表面に導入される転位も近い状態となる。この状態の表面を加熱して、浸炭工程で固溶した炭素を内部に拡散するので、各拡散工程の期間において、鋼材の各表面からその内部にバラつきなく炭素を拡散することができる。
【００１５】
このようにして、浸炭工程および拡散工程において、各表面における炭素の固溶拡散の処理条件が同じとなるので、順次加圧された鋼材の各表面の炭素の固溶拡散のバラつきを抑えることができる。
【００１６】
ここで「浸炭工程」は、浸炭炉内で鋼材を加熱しながら浸炭ガスを供給することで鋼材を浸炭する工程であり、換言すると、浸炭炉内の浸炭ガスを供給することにより、加熱された鋼材の表面から浸炭ガスの炭素を固溶しこれを浸透させる工程である。一方、「拡散工程」は、浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断し、かつ浸炭炉内から浸炭ガスを排出し、浸炭炉内で鋼材を加熱することで、鋼材に浸炭された炭素を拡散する工程であり、換言すると、鋼材の表面に浸炭ガスを接触させずに、浸炭工程で固溶した炭素を、加熱した鋼材の表面からその内部に拡散させる工程である。したがって、本願でいうところの「浸炭処理」とは、浸炭工程と拡散工程を含むより広い概念を示すものであり、「浸炭」とは、拡散工程を含まない、浸炭工程そのものをいう。
【００１７】
別の好ましい態様としては、前記浸炭炉内で鋼材を加熱しながら前記浸炭ガスを供給することで前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断し、かつ前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出し、前記浸炭炉内で鋼材を加熱することで、前記鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程と、を繰り返すことにより、前記鋼材の浸炭処理を行うものであり、前記鋼材の表面の一部の加圧を、前記鋼材が回転する回転軸周りに等角度となる複数の位置から均等に行うものであり、前記鋼材の表面を加圧する前記複数の位置の数をＮとしたときに、前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御し、かつ、前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御する。
【００１８】
この態様も上述した態様と同様に、浸炭工程と拡散工程とを繰り返すことにより、鋼材の浸炭処理が行われる。これにより、上述したように炭素を鋼材の内部まで迅速に浸透拡散することができる。
【００１９】
ここで、本態様では、鋼材の表面の一部の加圧を、鋼材が回転する回転軸周りに等角度となる複数の位置から均等に行うので、鋼材の表面を加圧する複数の位置の数をＮとしたときに、鋼材が１回転する間に、各表面はＮ回加圧されることになる。換言すると、鋼材の各表面は、１／Ｎ回転毎（すなわち３６０°／Ｎ回転する度）に、その表面が加圧されることになる。たとえば、Ｎ＝２の場合には、回転軸周りに１８０°回転した２つの個所で鋼材が加圧されることになり、１／２回転毎（すなわち１８０°回転する度）にその表面が加圧され、鋼材が１回転するとその表面は２回加圧される。
【００２０】
ここで、各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように鋼材の回転回数を制御することで、この期間において鋼材の加圧される各表面の加圧回数は、全て同じ回数となる。たとえば、Ｎ＝２の場合には、鋼材の回転回数が、１／２回（０．５回），２／２回（１回），３／２回（１．５回），４／２回（２回）…のような回数となるように鋼材の回転回数を制御すれば、鋼材の各表面の加圧回数は、１回、２回、３回、４回…となり、全て同じ回数となる。
【００２１】
このようにして、１つの浸炭工程の期間内において、回転する鋼材の各表面が同じ回数分加圧される、すなわち、各表面が加圧されるそれぞれの総加圧時間は同じとなるので、鋼材の各表面に導入される転位も近い状態となる。この状態の表面に浸炭ガスを接触させて、浸炭ガスの炭素を鋼材に固溶する（炭素が浸炭される）ので、各浸炭工程の期間において、鋼材の各表面にバラつきなく同程度の炭素量を固溶することができる。
【００２２】
同様に、各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように鋼材の回転回数を制御することで、この期間において鋼材の加圧される各表面の加圧回数は、全て同じ回数となる。すなわち、１つの拡散工程の期間内において、各表面が加圧されるそれぞれの総加圧時間は同じとなるので、鋼材の各表面に導入される転位も近い状態となる。
【００２３】
この状態の表面に浸炭ガスを接触させて、浸炭ガスの炭素を鋼材に固溶するので、各浸炭工程の期間において、鋼材の各表面にバラつきなく同程度の炭素量を固溶することができる。さらに、この状態の表面を加熱して浸炭工程で固溶した炭素を内部に拡散するので、各拡散工程の期間において、鋼材の各表面からその内部にバラつきなく炭素を拡散することができる。
【００２４】
このようにして、浸炭工程および拡散工程において、各表面における炭素の固溶拡散の処理条件が同じとなるので、順次加圧された鋼材の各表面の炭素の固溶拡散のバラつきを抑えることができる。
【００２５】
さらに好ましい態様としては、前記浸炭処理において、前記鋼材を再結晶温度以上に加熱する。この態様によれば、浸炭処理において鋼材を再結晶温度以上に加熱することにより、鋼材の加圧された表面に付与された転位を浸炭処理中に消滅させることができる。回転しながら一部の表面が加圧される鋼材では、浸炭処理中に鋼材の表面への転位の導入・消滅が繰り返すことになるので、炭素の固溶拡散をより効率的に行うことができる。
【００２６】
本発明として、上述した鋼材の浸炭処理方法を好適に行う浸炭処理装置をも開示する。本発明に係る浸炭処理装置は、加熱された鋼材の表面に浸炭ガスを接触させることにより、前記鋼材を浸炭処理する鋼材の浸炭処理装置であって、該浸炭処理装置は、前記鋼材を加熱しながら該鋼材に浸炭ガスを接触させることにより鋼材を浸炭処理する浸炭炉と、該浸炭炉に配置された前記鋼材の表面の一部を加圧する加圧部材と、該加圧部材で鋼材の表面の一部が順次加圧されるように前記鋼材を回転させる回転駆動部と、を少なくとも備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、浸炭炉内の鋼材を回転駆動部で回転させながら、鋼材の表面およびその表層に転位が付与されるように、加圧部材で鋼材の表面の一部を順次加圧しつつ、転位が付与された表面に浸炭ガスを接触させることにより鋼材の浸炭処理を行うことができる。
【００２８】
このようにして、転位が付与された鋼材の表面に浸炭ガスを接触させることにより、鋼材の表面に炭素を固溶させ、固溶した炭素の拡散速度をこれまでのものよりも高めることができる。
【００２９】
また、浸炭処理中に、加圧部材で表面の一部が加圧された状態の鋼材は回転駆動部で回転するので、同じ表面の一部に繰り返し転位を付与することができる。これにより鋼材内への炭素の拡散速度をより一層高めることができる。このような結果、鋼材の表面に対して、浸炭処理と加圧とを同じ工程内で行うため、これまでよりも、迅速かつ簡単に鋼材の表面を強靭にすることができる。
【００３０】
より好ましい態様としては、前記浸炭処理装置は、前記浸炭炉への前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御する浸炭ガス制御部と、前記回転駆動部を制御することにより前記鋼材の回転回数を制御する回転回数制御部と、をさらに備え、前記浸炭ガス制御部は、前記浸炭炉内に前記浸炭ガスを供給することで、加熱された前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断するとともに前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出することで、前記加熱された鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程とを、繰り返すように、前記浸炭炉内の前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御し、前記回転回数制御部は、前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となり、かつ前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数回となるように、前記鋼材の回転回数を制御する。
【００３１】
この態様によれば、浸炭ガス制御部で、浸炭炉内の浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御することにより、浸炭炉内で鋼材に対する浸炭工程と拡散工程とを繰り返す。これにより、鋼材の浸炭処理が行われ、上述したように炭素を鋼材の内部まで迅速に浸透拡散することができる。
【００３２】
ここで、本態様では、各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間、および、各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、回転数駆動制御部で回転駆動部を制御し、鋼材の回転回数の制御を行う。具体的には、回転回数制御部は、これらの期間に、鋼材の回転回数が整数回となるように、鋼材の回転回数を制御する。
【００３３】
このような結果、上述したように、１つの浸炭工程の期間内においても、１つの拡散工程の期間内においても、回転する鋼材の各表面が加圧されるそれぞれの総加圧時間は同じとなるので、鋼材の各表面に導入される転位も近い状態となる。これにより、各浸炭工程の期間において、鋼材の各表面にバラつきなく同程度の炭素量を固溶することができ、各拡散工程の期間において、鋼材の各表面からその内部にバラつきなく炭素を固溶拡散することができる。
【００３４】
このようにして、浸炭工程および拡散工程において、各表面における炭素の固溶拡散の処理条件が同じとなるので、順次加圧された鋼材の各表面の炭素の固溶拡散のバラつきを抑えることができる。
【００３５】
別のより好ましい態様としては、前記浸炭処理装置は、前記浸炭炉への前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御する浸炭ガス制御部と、前記回転駆動部を制御することにより前記鋼材の回転回数を制御する回転回数制御部と、をさらに備え、前記加圧部材は複数個あり、各加圧部材は、前記鋼材が回転する回転軸周りを等角度となる位置で前記鋼材の表面の一部を均等に加圧するように配置されており、前記浸炭ガス制御部は、前記浸炭炉内に前記浸炭ガスを供給することで、加熱された前記鋼材を浸炭する浸炭工程と、前記浸炭炉内への浸炭ガスの供給を中断するとともに前記浸炭炉内から浸炭ガスを排出することで、加熱された前記鋼材に浸炭された炭素を拡散する拡散工程とを、繰り返すように、前記浸炭炉内の前記浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御し、前記加圧部材の個数をＮとしたときに、前記回転回数制御部は、前記各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御し、かつ、前記各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、前記鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、前記鋼材の回転回数を制御する。
【００３６】
この態様でも、浸炭ガス制御部で、浸炭炉内の浸炭ガスの供給タイミングおよび排出タイミングを制御することにより、浸炭炉内で鋼材に対する浸炭工程と拡散工程とを繰り返す。これにより、鋼材の浸炭処理が行われ、上述したように炭素を鋼材の内部まで迅速に浸透拡散することができる。
【００３７】
本態様では、各浸炭工程の開始時点から終了時点までの期間、および、各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間、回転数駆動制御部で回転駆動部を制御し、鋼材の回転回数の制御を行う。具体的には、回転回数制御部は、これらの期間に、鋼材の回転回数が整数／Ｎ回となるように、鋼材の回転回数を制御する。
【００３８】
このような結果、上述したように、１つの浸炭工程の期間内においても、１つの拡散工程の期間内においても、回転する鋼材の各表面が加圧されるそれぞれの総加圧時間は同じとなるので、鋼材の各表面に導入される転位も近い状態となる。これにより、各浸炭工程の期間において、鋼材の各表面にバラつきなく同程度の炭素量を固溶することができ、各拡散工程の期間において、鋼材の各表面からその内部にバラつきなく炭素を拡散することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、浸炭処理で、簡単かつ迅速に、鋼材の表面を強靭な表面にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る歯車の浸炭処理装置を説明するための図。
【図２】図１に示す歯車の状態を示した模式的斜視図。
【図３】第１実施形態に係る歯車の温度プロフィールと浸炭ガスの状態を示した図。
【図４】歯車の歯面への転位の導入・消滅と、歯面の表層の浸炭を説明するための図。
【図５】第２実施形態に係る歯車の温度プロフィールと浸炭ガスの状態を示した図。
【図６】（ａ）は、第２実施形態の対比するための比較例に係る炉内の浸炭ガス濃度と歯車の回転回数との関係を示した図、（ｂ）は、浸炭工程開始時点の歯車の回転位置を示した図、（ｃ）は、浸炭処理終了時点の歯車の回転位置を示した図。
【図７】（ａ）は第２実施形態における、炉内の浸炭ガス濃度と歯車の回転回数との関係を示した図、（ｂ）は、浸炭工程の開始（終了）時点および拡散工程の開始（終了）時点の歯車の回転位置を示した図。
【図８】（ａ）は、第３実施形態の比較例に係る炉内の浸炭ガス濃度と歯車の回転回数との関係を示した図、（ｂ）は、浸炭工程開始（終了）時点の歯車の回転位置を示した図、（ｃ）は、浸炭処理終了時点の歯車の回転位置を示した図。
【図９】（ａ）第１〜３実施形態の変形例に係る浸炭処理装置の要部の模式図、（ｂ）第１〜３実施形態の別の変形例に係る浸炭処理装置の要部の模式図。
【図１０】従来の鋼材の製造方法を示した図。
【図１１】鋼材に負荷される荷重と、炭素の拡散速度を説明した図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の鋼材の浸炭処理方法に係るいくつかの実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。
〔第１実施形態〕
１．鋼材（被処理材）について
本実施形態に係る浸炭処理される鋼材は、たとえばフェライト組織およびパーライト組織からなる鋼材であり、本実施形態では図２に示す平歯車である。鋼材としては、たとえば、クロム鋼（ＪＩＳ規格：ＳＣｒ４１５〜４３５）、クロムモリブデン鋼（ＪＩＳ規格：ＳＣＭ４１５〜４３５）などを挙げることができ、浸炭処理により、その表面から内部に炭素を固溶拡散することができるのであれば、特にその材質は限定されない。
【００４２】
また、本実施形態では、鋼材（被処理材）として平歯車を例示したが、回転させながら、後述する加圧部材で均一に順次表面を加圧することができる形状であればよく、内歯の平歯車、はすば歯車、かさ歯車、ウォームギアなどの鋼材からなる歯車であってもよく、後述する図９（ａ）に示すように円筒または円柱状の鋼材であってもよい。
【００４３】
２．浸炭処理装置について
本実施形態では、上述した鋼材である歯車Ｗを準備し、図１に示す浸炭処理装置を用いて歯車Ｗを浸炭処理する。浸炭処理装置１０について以下に簡単に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る歯車Ｗの浸炭処理装置を説明するための模式図である。図２は、図１に示す歯車の状態を示した模式的斜視図である。なお、後述する第２および第３実施形態も、図１および図２に示すものと同様の浸炭処理装置を用いて浸炭処理を行うものであり、異なる点は制御装置である。
【００４４】
図１に示すように、本実施形態に係る浸炭処理装置１０は、浸炭炉内に歯車Ｗを配置して、歯車Ｗの処理表面に浸炭ガス（処理ガス）Ｇを接触させることにより、浸炭ガスＧの炭素（元素）を歯車Ｗの処理表面からその表層に固溶拡散させる装置である。
【００４５】
具体的には、浸炭処理装置１０は浸炭炉１１を備えており、浸炭炉１１は、歯車Ｗを加熱しながら歯車Ｗに浸炭ガスＧを接触させることにより歯車を浸炭処理するものである。浸炭炉１１は、その一方側において流量調整装置３２を介して浸炭ガスＧを供給する浸炭ガス供給源３１に接続され、他方側において、浸炭炉１１内の浸炭ガスＧを吸引し浸炭炉１１から排出する排気ポンプ３３に接続されている。流量調整装置３２と排気ポンプ３３は、後述する制御装置４０に電気的に接続され、浸炭炉１１への浸炭ガスＧの供給タイミングおよび排出タイミングが制御される。
【００４６】
ここで、浸炭ガス供給源３１から供給される浸炭ガスＧとしては、歯車Ｗである鋼材を浸炭することができるガスであれば、特に限定されるものではなく、たとえば、アセチレンガス、ブタンガス、プロパンガス、エタンガスなどの炭化水素系ガスを挙げることができる。
【００４７】
さらに、浸炭炉１１内には、歯車Ｗの表面の一部を加圧する一対の加圧部材２１Ａ，２１Ｂが配置されている。加圧部材２１Ａ，２１Ｂは、歯車Ｗと噛み合うように配置された部材であり、歯車Ｗの回転軸の周り、１８０°の等角度となる位置に配置されている。
【００４８】
各加圧部材２１Ａ（２１Ｂ）は、加圧用歯車２２Ａ（２２Ｂ）と、加圧用歯車２２Ａ（２２Ｂ）を回転自在に枢支した回転シャフト２３Ａ（２３Ｂ）とを備えており、回転シャフト２３Ａ（２３Ｂ）には、歯車Ｗの回転軸の方向に向かって加圧する加圧装置２４に接続されている。加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂの材質は、加圧時に歯車に転位を付与することができれば、特に限定されるものではなく、加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂの歯面は、歯車Ｗの歯面よりも硬い表面であることが好ましい。
【００４９】
各加圧用歯車２２Ａ（２２Ｂ）は、浸炭炉１１の一部である収容部１１ａに配置されており、各収容部１１ａには、各加圧用歯車２２Ａ（２２Ｂ）を冷却する冷却ガス供給源３５に接続されている。冷却ガス供給源３５には、加圧用歯車２２Ａ（２２Ｂ）冷却用の不活性ガスからなる冷却用ガスが充填されている。
【００５０】
また、浸炭処理装置１０には、加圧部材２１Ａ，２１Ｂの加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂで歯車Ｗの表面の一部（すなわち歯面）が順次加圧されるように、歯車Ｗを回転させる回転駆動部（モータ）２５が配置されている。さらに、図２に示すように、浸炭炉１１内には、歯車Ｗの歯面を加熱する一対のヒータ２８，２８が配置されている。
【００５１】
さらに、浸炭処理装置１０は、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、浸炭ガス制御部４１と、回転回数制御部４２とを備えている。浸炭ガス制御部４１及び排気ポンプ３３は、浸炭ガスの流量に依存した制御信号を出力することにより、流量調整装置３２を制御し、浸炭炉１１への浸炭ガスＧの流量、浸炭ガスＧの供給タイミング、および浸炭ガスＧの排出タイミングを制御する。回転回数制御部４２は、回転駆動部２５を制御することにより歯車Ｗで回転回数を制御している。
【００５２】
３．浸炭処理方法について
本実施形態では、上述した歯車Ｗを準備し、図１および図２に示す浸炭処理装置を用いて、歯車Ｗの浸炭処理を行う。図３は、第１実施形態に係る歯車Ｗの温度プロフィールと浸炭ガスＧの状態を示した図であり、図４は、歯車Ｗの歯面への転位の導入・消滅と、歯面の表層の浸炭を説明するための図である。
【００５３】
３−１．加熱工程
まず、図４に示すように、歯車Ｗを構成する鋼材の再結晶温度Ｔｒ以上の温度に、歯車Ｗをヒータ２８，２８で加熱する。より好ましくは、フェライト組織およびパーライト組織が、オーステナイト組織に変態するように鋼材をＡ１変態点以上、さらに好ましくはＡ３変態点以上の温度（浸炭温度）まで加熱する。例えば、鋼材にクロム鋼（たとえばＪＩＳ規格：ＳＣｒ４２０）またはクロムモリブデン鋼（たとえばＪＩＳ規格：ＳＣＭ４２０）を選択した場合には、Ａ１変態点は７３０℃付近、Ａ３変態点は９００℃付近であるので、少なくとも７３０℃以上、好ましくは、９００℃〜１２００℃に加熱し、オーステナイト組織を変態させる。ここで、歯車Ｗの加熱はヒータ２８，２８で行っているが、予め別の加熱炉で歯車Ｗを加熱してもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、後述するように、歯車Ｗの歯面に転位を導入し、転位が導入された歯面に浸炭ガスＧを接触させるため、再結晶温度Ｔｒ以上かつＡ１変態点未満の温度範囲で歯車Ｗが加熱されていても、従来よりも、歯面への炭素の固溶拡散を高めることができる。
【００５５】
３−２．浸炭工程
次に、浸炭工程を行う。浸炭工程では、浸炭ガス制御部４１が、流量調整装置３２および排気ポンプ３３に制御信号を出力する。これにより、流量調整装置３２で浸炭炉１１内に所定の量の浸炭ガスＧが供給され、排気ポンプ３３で、浸炭炉１１内の浸炭ガスＧの一部が排出される。
【００５６】
これと同時に、回転駆動部２５で歯車Ｗを回転させながら、歯車Ｗの歯面に転位が付与されるように、加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂで歯車Ｗの歯面を順次加圧しつつ、転位が付与された歯面に浸炭ガスＧを接触させることにより歯車Ｗの浸炭を行う。なお、炉内の浸炭ガスＧの濃度、浸炭時間および加熱温度（浸炭温度）は、歯車Ｗの表面にセメンタイト組織が析出しないような条件に設定されている。
【００５７】
これにより、図４に示すように、歯車Ｗの歯面ｗおよびその表層に、加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂにより加圧されて転位が導入される。歯車Ｗは回転しているので、転位が導入された歯面ｗは、ヒータ２８に対向する位置に回転移動しながら浸炭ガスＧに接触する。これにより、転位が導入された表面から浸炭ガスの炭素が固溶する。これと同時に、鋼材の再結晶温度Ｔｒ以上に、歯車Ｗが加熱されているので、歯面ｗおよびその内部に導入された転位は消滅する。このように、歯車Ｗが回転することで転位の導入および消滅を繰り返しながら浸炭ガスの炭素を固溶拡散させるので、これまでのものに比べて炭素の拡散速度が増加し、炭素の固溶量を増加させる（または、所望の炭素量をより速く固溶させる）ことができる。このようにして、歯車Ｗの歯面ｗを強靭にすることができる。
【００５８】
３−３．拡散工程
次に、拡散工程を行う。拡散工程では、浸炭ガス制御部４１からの制御信号で、流量調整装置３２が浸炭炉１１内への浸炭ガスＧの供給を中断するとともに、排気ポンプ３３が浸炭炉１１内から浸炭ガスを排出する。
【００５９】
この際に、浸炭工程から継続して、回転駆動部２５で歯車Ｗを回転させながら、歯車Ｗの歯面に転位が付与されるように、加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂで歯車Ｗの歯面を順次加圧している。また、ヒータ２８，２８による歯車Ｗの加熱も継続して行っている。
【００６０】
このようにして、転位が導入された歯面ｗおよび表層は、ヒータ２８に対向する位置に回転移動し加熱される。これにより、転位が導入された歯面およびその表層の固溶した炭素が拡散する。これと同時に、鋼材の再結晶温度Ｔｒ以上に、歯車Ｗが加熱されているので、歯面ｗおよびその内部に導入された転位は消滅する。このように、転位の導入および消滅を繰り返しながら、歯車Ｗの内部に固溶した炭素を拡散させるので、これまでのものに比べて炭素の拡散速度を増加させることができる。
【００６１】
３−４．焼入れ工程
次に、焼入れ工程を行う。焼入れ工程では、浸炭された歯車を冷却して、少なくとも浸炭層である表層の鋼の組織をマルテンサイト組織に変態させる。この工程は、ここでは、油冷、空冷、または水冷で、所定の冷却速度でマルテンサイト変態点Ｍｓ以下に歯車全体を冷却することにより、浸炭層である表層のオーステナイト組織をマルテンサイト組織に変態させることができる。
【００６２】
さらに、焼入れ工程後、焼戻し工程をさらに行っても良い。この焼き戻し工程では、焼入れされた歯車を、オーステナイト変態点以下の温度で歯車を加熱し、冷却する。これにより、歯車の靱性を高めることができる。
【００６３】
〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係る歯車の温度プロフィールと浸炭ガスの状態を示した図である。図６（ａ）は、第２実施形態の対比するための比較例に係る炉内の浸炭ガス濃度と鋼材の回転回数との関係を示した図、（ｂ）は、浸炭工程開始時点の歯車の回転位置を示した図、（ｃ）は、浸炭処理終了時点の歯車の回転位置を示した図である。
【００６４】
図７（ａ）は第２実施形態における、炉内の浸炭ガス濃度と鋼材の回転回数との関係を示した図、（ｂ）は、浸炭工程の開始（終了）時点および拡散工程の開始（終了）時点の歯車の回転位置を示した図である。
【００６５】
第２実施形態が、第１実施形態と相違する点は、炉内に供給する浸炭ガスの供給・排出の制御と、そのときにおける歯車の回転回数の制御である。したがって、その他の共通する部分は、その説明を一部省略する。
【００６６】
図５に示すように、本実施形態では、第１実施形態で示した浸炭工程と拡散工程とを交互に繰り返し行いながら、歯車Ｗへの炭素の固溶拡散を浸炭炉１１内で行っている。浸炭工程では、浸炭炉１１内への浸炭ガスＧの供給を行い、拡散工程において、浸炭炉１１内への浸炭ガスＧの供給を中断するとともに浸炭炉１１内から浸炭ガスＧを排出する。浸炭工程と拡散工程いずれの工程でも、ヒータ２８，２８により歯車Ｗを継続して加熱しており、回転駆動部２５で歯車Ｗを回転させながら、加圧部材２１Ａ，２１Ｂの加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂで歯車Ｗの歯面を均等に加圧している。
【００６７】
浸炭工程と拡散工程とを繰り返すことにより、浸炭工程において歯車Ｗの歯面およびその表層に濃化した炭素を、拡散工程において歯車の内部に拡散し、表層に濃化した炭素を歯車Ｗの内部に分散することができる。その後、再度浸炭処理を行うことにより、炭素の濃化が低減された歯車Ｗの表層に、浸炭ガスの炭素を固溶することができ、さらに拡散工程で、表層に濃化した炭素を歯車Ｗの内部に分散することができる。このように、浸炭工程と拡散工程とを繰り返すことで、炭素を歯車Ｗの内部まで迅速に浸透拡散することができる。
【００６８】
ところで、図６（ａ）に示すように、浸炭工程と拡散工程とを繰り返す、いわゆるパルス浸炭を行った場合、歯車の浸炭深さがバラつくことが想定される。これは、例えば、浸炭工程の開始時点Ｔｓから終了時点Ｔｅまでの期間Ｔ１において、図６（ｂ）に示す開始時点Ｔｓにおける回転位置から、図６（ｃ）に示す終了時点Ｔｅにおける回転位置まで、複数回数歯車Ｗを回転させて浸炭を行った場合、開始時点Ｔｓの回転位置と終了時点Ｔｅの回転位置が異なることが起因している。
【００６９】
より具体的には、たとえば、図６（ｂ）に示す開始時点Ｔｓにおける回転位置から、歯車Ｗを回転させた場合、加圧用歯車２２Ｂで歯車Ｗの表面のＸ点、Ｙ点の順に加圧され転位が導入される。しかしながら、図６（ｃ）に示す終了時点Ｔｅにおける回転位置では、加圧用歯車２２Ｂで歯車Ｗの表面のＸ点は加圧されて転位が導入されているが、加圧用歯車２２Ｂで歯車Ｗの表面のＹ点は加圧されず転位が導入されない。このような状態で、開始時点Ｒｓで拡散工程に移行するため、Ｘ点とＹ点における歯車の炭素の浸炭・拡散の状態が異なってしまう。浸炭工程と拡散工程を繰り返しの際に、このような状態が繰り返されると歯車の各歯面の浸炭深さがバラつくことが想定される。
【００７０】
そこで、第２実施形態では、以下のように、歯車Ｗの回転回数を制御する。具体的には、回転回数制御部４２が、図７（ａ）に示すように、各浸炭工程の開始時点Ｔｓから終了時点Ｔｅまでの期間Ｔ１，Ｔ２に、歯車Ｗの回転回数が整数回（Ａ回，Ｂ回…）となるように制御する。同様に、回転回数制御部４２が、図７（ａ）に示すように、各拡散工程の開始時点Ｒｓから終了時点Ｒｅまでの期間Ｒ１，Ｒ２に、歯車Ｗの回転回数が整数回（ａ回，ｂ回…）となるように制御する。
【００７１】
すなわち、本実施形態では、各浸炭工程の開始時点Ｔｓで、歯車Ｗが図７（ｂ）に示す回転位置である場合、各浸炭工程の終了時点Ｔｅにおいても歯車Ｗが図７（ｂ）に示す同じ回転位置となる。さらに、各拡散工程の開始時点Ｒｓで、歯車Ｗが図７（ｂ）に示す回転位置である場合も、各拡散工程の終了時点Ｒｅにおいても歯車Ｗが図７（ｂ）に示す同じ回転位置となる。
【００７２】
このようにして、１つの浸炭工程の期間Ｔ１，Ｔ２，…内においても、１つの拡散工程の期間Ｒ１，Ｒ２，…内においても、回転する歯車Ｗの各表面が加圧されるそれぞれの加圧回数は同じとなるので、歯車Ｗの各歯面ｗに導入される転位も近い状態となる。これにより、各浸炭工程の期間において、歯車Ｗの各歯面にバラつきなく同程度の炭素量を固溶することができ、各拡散工程の期間Ｔ１，Ｔ２，…において、歯車Ｗの各歯面からその内部にバラつきなく炭素を固溶拡散することができる。
【００７３】
このような結果、浸炭工程および拡散工程において、各表面における炭素の固溶拡散の処理条件が同じとなるので、順次加圧された歯車Ｗの各歯面およびその表層の炭素の固溶拡散のバラつきを抑えることができる。
【００７４】
〔第３実施形態〕
図８（ａ）は、第３実施形態の比較例に係る炉内の浸炭ガス濃度と歯車の回転回数との関係を示した図、（ｂ）は、浸炭工程開始時点の歯車の回転位置を示した図、（ｃ）は、浸炭処理終了時点の歯車の回転位置を示した図。
【００７５】
第３実施形態が、第２実施形態と相違する点は、歯車の回転回数の制御方法である。したがって、その他の共通する部分は、その説明を一部省略する。本実施形態では、上述したように、加圧部材２１Ａ，２１Ｂの加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂは２（＝Ｎ）個ある。各加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂは、歯車Ｗが回転する回転軸周りを等角度（１８０°）となる位置で、歯車Ｗの歯面を均等に加圧するように配置されている。
【００７６】
そこで、本実施形態では、回転回数制御部４２は、各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、歯車Ｗの回転回数が整数／２回（整数／Ｎ回）となるように、歯車Ｗの回転回数を制御する。さらに、回転回数制御部４２は、各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、歯車Ｗの回転回数が整数／２回（整数／Ｎ回）となるように、歯車Ｗの回転回数を制御する。
【００７７】
すなわち、本実施形態では、歯車Ｗが１／２回転毎（すなわち１８０回転する度）に、その歯面が、加圧用歯車２２Ａ，２２Ｂのいずれかにより加圧されることになり、歯車Ｗが１回転するとその歯面は２回加圧される。
【００７８】
ここで、図８（ａ）に示すように、各浸炭工程の開始時点Ｔｓから終了時点Ｔｅまでの期間Ｔ１，Ｔ２に、歯車Ｗの回転回数がＡ／２回，Ｂ／２回（Ａ、Ｂは整数）となるように歯車Ｗの回転回数を制御することで、それぞれ期間Ｔ１，Ｔ２において歯車Ｗの加圧される各歯面の加圧回数は、全て同じ回数となる。
【００７９】
たとえば、歯車Ｗの回転回数が、１／２回（０．５回），２／２回（1回），３／２回（１．５回），４／２回（２回）…のような回数となるように歯車Ｗの回転回数を制御すれば、歯車Ｗの各歯面の加圧回数は、１回、２回、３回、４回…となり、全て同じ回数となる。すなわち、浸炭工程の開始時点Ｔｓで、歯車Ｗの回転位置が、図８（ｂ）の回転位置である場合には、浸炭工程の終了時点Ｔｅで、歯車Ｗの回転位置が、図８（ｂ）の回転位置、または、図８（ｂ）の回転位置からさらに１８０°回転した図８（ｃ）に示す回転位置にあれば、その期間、各歯面は同じ加圧回数で加圧される。
【００８０】
同様に、各拡散工程の開始時点Ｒｓから終了時点Ｒｅまでの期間Ｒ１，Ｒ２に、歯車Ｗの回転回数がａ／２回，ｂ／２回（ａ、ｂは整数）となるように歯車Ｗの回転回数を制御することで、それぞれ期間Ｒ１，Ｒ２において歯車Ｗの加圧される各歯面の加圧回数は、全て同じ回数となる。
【００８１】
このようにして、１つの浸炭工程、１つの拡散工程の期間内において、回転する歯車Ｗの各歯面が同じ回数分加圧されるので、歯車Ｗの各歯面に導入される転位も近い状態となる。このような結果、各浸炭工程の期間Ｔ１，Ｔ２において、歯車Ｗの各歯面にバラつきなく同程度の炭素量を固溶することができ、各拡散工程の期間Ｒ１，Ｒ２において、歯車Ｗの各歯面ｗからその内部にバラつきなく炭素を拡散することができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【００８３】
例えば、本実施形態では、浸炭処理する歯車に対して加圧用歯車を用いたが、例えば、図９（ａ）に示すように、浸炭処理する鋼材が、円柱状で周面を有した鋼材Ｗ’の場合には、加圧用円柱部材２２Ａ’，２２Ｂ’を用いればよい。
【００８４】
さらに、本実施形態では、加圧部材を、歯車の回転軸周りに等角度（１８０°）で、２つ設けたが、たとえば、図９（ｂ）に示すように、加圧用歯車が３個（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ）であり、これらが、歯車の回転軸周りに等角度（１２０°）で配置されている場合には、各浸炭工程および各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、歯車の回転回数が整数／３回となるように、歯車Ｗの回転回数を制御すればよい。また、これらの加圧部材同士の間にヒータ２８’を配置することで、歯車Ｗを均一に加熱することができる。
【００８５】
また、加圧部材がＮ個（複数個）であり、これらが、歯車の回転軸周りに等角度（３６０°／Ｎ）で配置されている場合には、各浸炭工程および各拡散工程の開始時点から終了時点までの期間に、歯車の回転回数が整数／Ｎ回となるように、歯車Ｗの回転回数を制御すればよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０：浸炭処理装置、１１：浸炭炉、１１ａ：収容部、２１Ａ，２１Ｂ：加圧部材、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ：加圧用歯車、２３Ａ，２３Ｂ：回転シャフト、２４：加圧装置、２５：回転駆動部、２８：ヒータ、３１：浸炭ガス供給源、３２：流量調整装置、３３：排気ポンプ、３５：冷却ガス供給源、４０：制御装置、４１：浸炭ガス制御部、４２：回転回数制御部、Ｗ：歯車（鋼材）
【図１】
2016033243.tif 000003
【図２】
2016033243.tif 000004
【図３】
2016033243.tif 000005
【図４】
2016033243.tif 000006
【図５】
2016033243.tif 000007
【図６】
2016033243.tif 000008
【図７】
2016033243.tif 000009
【図８】
2016033243.tif 000010
【図９】
2016033243.tif 000011
【図１０】
2016033243.tif 000012
【図１１】
2016033243.tif 000013