热处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术特征在于便宜地处理氮化处理后的废气所包含的氨气，无需通过燃烧或使用吸附剂进行吸附等。本公开内容的真空渗碳处理装置(A)具有：加热炉(1)，对被处理物(W)进行加热；氨气供给装置(2)，将用于对被处理物(W)进行氮化处理的氨气供给至加热炉(1)；热分解炉(3)，对在氮化处理后从加热炉(1)排出的氨气进行热分解。

Heat treatment device

The present invention is characterized by a cheap treatment of ammonia contained in the waste gas after nitriding, without the need for adsorption by burning or using adsorbents. Vacuum carburizing apparatus of the present disclosure (A) with a heating furnace (1), the material to be processed (W) heating; ammonia gas supply device (2), to be used for the material to be processed (W) ammonia supply to the heating furnace of the nitridation process (1); thermal decomposition furnace (3) in the nitriding process, the heating furnace (1) discharged from thermal decomposition of ammonia.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热处理装置
本公开内容涉及热处理装置。本申请基于2015年5月1日在日本申请的特愿2015－094167号主张优先权，在此引用其内容。
技术介绍
在被处理物的表面需要硬度的情况下，一般会进行渗碳处理等。此外，在需要更大的硬度的情况下，存在对表面进行氮化处理的情况。作为进行这样的氮化处理的热处理装置，公知有例如下述专利文献1所述的真空渗碳处理装置。在该真空渗碳处理装置中，进行供给乙炔等的渗碳用气体的渗碳处理以及使渗碳用气体的碳在被处理物的表面扩散的扩散处理，在该扩散处理中供给氮化气体，在被处理物的表面形成氮化层，提高被处理物的表面硬度或耐磨损性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国专利第5577573号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，作为氮化处理的氮化气体，经常使用氨气。氨气是刺激性较强的毒性物质，在氮化处理后，需要妥当地处理从加热炉排出的氨气。从以往就进行使氨气燃烧的燃烧法来作为氨的处理方法。因为在燃烧法中存在燃烧废气的限制的问题等，所以近年来进行如下等的处理，使燃烧后的氨气溶入水中或者利用吸附材料进行吸附。但是，进行这些处理的设备的操作成本非常地高。本公开内容鉴于上述问题而提出，目的在于提供一种热处理装置，能够便宜地处理氮化处理用中使用的氨气。用于解决上述技术问题的手段为了解决上述技术问题，本公开内容的第1方案的热处理装置，具有：加热炉，加热被处理物；氨气供给装置，将用于对被处理物进行氮化处理的氨气供给至加热炉；热分解炉，对在氮化处理后从加热炉排出的氨气进行热分解。专利技术效果在本公开内容中，将热分解炉与进行氮化处理的加热炉并列设置，利用热分解炉热分解在氮化处理后从加热炉排出的氨气。因为热分解炉是通过加热分解氨气的，所以不会出现燃烧废气，此外，无需替换或补充对氨气进行处理的水或吸附材料等。因此，根据本公开内容，得到能够便宜地进行氨气的处理的热处理装置。附图说明图1是示出本公开内容的第1实施方式的真空渗碳处理装置的概略构成的方框图。图2是示出本公开内容的第1实施方式的真空渗碳处理与氮化处理的处理时间与处理温度的分布的图。图3是示出本公开内容的第1实施方式的热分解炉的构成的纵剖视图。图4A是本公开内容的第2实施方式的反应物的纵剖视图。图4B是本公开内容的第2实施方式的反应物的仰视图。图5A是本公开内容的第3实施方式的反应物的纵剖视图。图5B是本公开内容的第3实施方式的反应物的仰视图。具体实施方式以下，参照附图对本公开内容的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，例示真空渗碳处理装置作为本公开内容的热处理装置。(第1实施方式)图1是示出本公开内容的第1实施方式的真空渗碳处理装置A的概略构成的方框图。如图1所示，本实施方式的真空渗碳处理装置A具备加热炉1、氨气供给装置2、热分解炉3、氮气供给装置4。加热炉1对被处理物W进行加热。本实施方式的加热炉1是连接有真空泵11的真空渗碳炉，进行由钢材构成的被处理物W的真空渗碳处理、氮化处理。在加热炉1的内部配置有未图示的加热器等。此外，在加热炉1中，连接有未图示的渗碳用气体供给装置，供给例如乙炔气体(C2H2)作为渗碳用气体。氨气供给装置2将用于氮化处理被处理物W的氨气(NH3)供给至加热炉1。图2是示出本公开内容的第1实施方式的真空渗碳处理与氮化处理的处理时间与处理温度的分布的图。如图2所示，本实施方式的被处理物W的热处理，以a：升温、升温保持工序；b：渗碳工序；c：扩散工序；d：降温、降温保持工序的顺序进行，最后进行油冷。在本实施方式的热处理中，首先将被处理物W载置在加热炉1内。接着，对加热炉1内进行真空排气，对加热炉1内进行减压使其成为真空状态(极低压气氛)。此处，在一般的真空渗碳处理中，“真空”是指大气压的1/10左右以下。在本实施方式中，使加热炉1内为1kPa以下，优选是1Pa以下的真空状态。接着，在升温、升温保持工序中，对加热炉1的加热器进行通电，使加热炉1内升温到目标温度(在本实施方式中为930℃)。紧接着，在将加热炉1内设为上述的目标温度的状态下保持规定时间。通过设置该保持时间，被处理物W的温度变得容易充分地追随加热炉1内的温度。其结果是，能够正确地控制进入后续的渗碳工序时的温度。接着，在渗碳工序中，将乙炔气体作为渗碳用气体供给至加热炉1内。此时，加热炉1内的压力从真空状态上升到规定的压力。在该渗碳工序中，被处理物W在规定时间内被暴露在加热炉1内的930℃这样的高温的渗碳用气体气氛中，由此被渗碳处理。接着，在扩散工序中，将渗碳用气体从加热炉1内排出，变为与渗碳工序前的压力大致相同的真空状态。接着，在降温、降温保持工序中，控制加热炉1的加热器，使加热炉1内降温到目标温度(在本实施方式中为850℃)。紧接着，将加热炉1内设为上述的目标温度，在该状态下保持规定时间。此时，首先将氮气(N2)供给至加热炉1，升压到目标压力之后，将氨气供给至加热炉1内。若供给氨气，则以能够控制加热炉1内的压力为一定压力的方式，进行真空排气电路的接通/断开控制。此时，使未图示的电扇工作，用于搅拌加热炉1内的气氛。由此，渗入被处理物W的表面附近的碳从被处理物W的表面向内部扩散。此外，在加热炉1内以规定时间暴露于高温气氛中的氨气的一部分热分解，产生氮气(N2)与氢气(H2)。因为扩散工序以及降温、降温保持工序中的处理是在氮气(包含氢气以及氨气)气氛下进行的，所以在被处理物W的表面形成氮化层(例如Fe4N等)，被处理物W的表面硬度或耐磨损性提高。即，该扩散工序以及降温、降温保持工序对应于氮化处理工序。之后，将被处理物W移送至未图示的冷却槽，利用油冷将被处理物W从850℃的高温冷却到常温。根据以上的工序，结束本实施方式的真空渗碳处理、氮化处理。根据本实施方式的热处理，通过扩散工序以及降温、降温保持工序中的氮化气体添加，可以预期淬火性能的改善。回到图1，热分解炉3对在真空渗碳处理、氮化处理后从加热炉1排出的氨气进行热分解。另外，因为从加热炉1排出的氨气的一部分被热分解，所以包含氮气(N2)与氢气(H2)。图3是示出本公开内容的第1实施方式的热分解炉3的构成的纵剖视图。如图3所示，本实施方式的热分解炉3具备反应物31、加热室32、导入管33、真空容器34与真空泵35。反应物31作为促进氨气热分解反应的催化剂起作用。在本实施方式中，使用铁作为反应物31。铁通过夺取氮而变为Fe4N等，能够促进氨气的热分解反应。反应物31例如由钢铁材料形成。该反应物31形成为包围导入管33的前端33a的凹状。本实施方式的反应物31形成为大致四边状，其开口底部设置为与导入管33的前端33a对置。加热室32容纳并加热反应物31。加热室32的壁部由隔热材料形成，在该壁部的内侧容纳有反应物31。此外，在加热室32的壁部的内侧，配置有加热器32a与热电偶32b的前端。在加热室32的壁部，形成有多个贯通孔32c，加热器32a与热电偶32b配置为贯通所述贯通孔32c。加热器32a与热电偶32b控制加热室32的温度。导入管33将氨气导入至加热室32。如图1所示，导入管33与真空泵11连接，其前端33a贯通加热室32的壁部，并插入到加热室32的内侧。由加热炉1输送的氨气从导入管33的前端33a被排出。真空容器3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热处理装置，具有：加热炉，对被处理物进行加热；氨气供给装置，将用于对所述被处理物进行氮化处理的氨气供给至所述加热炉；热分解炉，对在所述氮化处理后从所述加热炉排出的所述氨气进行热分解。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.01 JP 2015-0941671.一种热处理装置，具有：加热炉，对被处理物进行加热；氨气供给装置，将用于对所述被处理物进行氮化处理的氨气供给至所述加热炉；热分解炉，对在所述氮化处理后从所述加热炉排出的所述氨气进行热分解。2.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述热分解炉具有：反应物，促进所述氨气的热分解反应；加热室，容纳并加热所述反应物；导入管，将所述氨气导入至所述加热室；真空容器，包围所述加热室，真空泵，对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜俣和彦，
申请(专利权)人：株式会社IHI，IHI机械系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP