窒化(JIS記号HNT)

鋼の表面に窒素(N)を浸透させて硬くする方法

鋼にNが入ると窒化鉄を作ってそのまま硬くなるので、焼入れという操作を必要としない

焼入れをしなくても良いから、焼き割れや焼ひずみの心配もいらない

窒化温度
A1変態点(約730℃)以下、約510〜570℃ (温処理の範疇)


 

処理材

窒化層が固くなるためには鋼中にAl,Cr,Moがあることが大切
特に、CrとMoは不可欠成分、Alは窒化層を硬くするのに有効

SACM645 Al-Cr-Mo鋼、窒化専用鋼
SCM, SKD11 なども窒化用鋼として使われる
いずれも調質してから窒化するのが本式


 

マスキング

窒化防止にはSnめっき又はNiめっきがよい


 

実用硬化層深さ

母材の硬さよりもHv50高い硬さの点までの深さ


 

 

ガス窒化(JIS記号HNTG)

アンモニアガス中で500〜550℃に50〜72h加熱する方法

窒化後はそのまま徐冷
焼入れ焼戻しは不要
窒化層は耐磨耗性と耐食性に優れている


 

窒化層

深さ0.2〜0.3mm
硬さHv1000〜1300


 

欠点

窒化時間が長い


 

 

プラズマ窒化(イオン窒化)

ガス窒化の処理時間が長い欠点を補う目的で開発された
低圧下(弱真空)の放電によるガス窒化で、イオン衝撃熱処理の1つ

外部からの加熱は一切不要で、いわば自己発熱のタイプ

処理時間が大幅に短縮されるばかりでなく、ガスも節約されるし、公害も無いので、省資源型窒化として非常に有望


 

窒化温度

315℃でもOK


 

 

液体窒化(JIS記号HNTL)

液体窒化用ソルト(NaCN+KCN)を使用し、500〜600℃で2〜15h加熱する

硬化深さ

 0.3〜0.5mm

ガス窒化よりも浅い窒化に利用される


 

 

参考:JIS使い方シリーズ 熱処理技術マニュアル 増補改訂版,日本規格協会