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ELECTROCHEMICAL SURFACE NITRIDING METHOD FOR STEEL commons meetings

Patent code P04P001216
File No. A151P42
Posted date Sep 24, 2004
Application number P2003-019914
Publication number P2004-232005A
Patent number P3639579
Date of filing Jan 29, 2003
Date of publication of application Aug 19, 2004
Date of registration Jan 21, 2005
Inventor
  • (In Japanese)伊藤 靖彦
  • (In Japanese)後藤 琢也
  • (In Japanese)辻村 浩行
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title ELECTROCHEMICAL SURFACE NITRIDING METHOD FOR STEEL commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems, as to a general method using a cyanogen-based salt bath in a salt bath nitriding method which has heretofore been used as a surface nitriding method for steel, that cyanide ions (CN-) are present in the bath, and, at the present time where an environmental problem becomes severe, there is a need of spending remarkable cost and labor to the countermeasure for preventing pollution, and treatment cost for waste water/waste gas is increased, and that the infiltration of nitrogen in nitriding treatment for stainless steel is blocked because of the existence of a passivation film on the surface of the stainless steel, and nitriding is hard to occur, so that, e.g. a polishing stage as a pretreatment stage for removing the passivation film is required.
SOLUTION: In the electrochemical surface nitriding treatment method for steel, steel comprising iron and at least one kind of nitride producible element is used as the material to be treated, a noncyanogen-based molten salt comprising nitride ions (N3-) is used as an electrolyte, the material to be treated is used as a working pole in the electrolyte, and the positive potential is held to the counter pole in contact with the bath, so that a nitride layer is formed on the surface to be treated.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


ステンレス鋼、工具鋼、耐熱鋼などの鋼材の表面窒化処理は、窒化物の形成により材料の表面を硬化させたり、表面圧縮残量応力を生じさせたりすることにより材料特性を向上させることができるため、自動車用エンジン部品の摩擦部分等や工作機械部品、切削工具類などの表面硬化法として実用化されている。従来のステンレス鋼などの鋼材の表面窒化法としては、アンモニアガスを用いたガス窒化法があるが、最も広く用いられているものは塩浴窒化法である(例えば、特許文献1)。



塩浴窒化法にはシアン系の塩浴が通常用いられるが、このような熱化学的方法に電気化学的方法を協同させた方法が知られている(特許文献2)。
一方、本発明者等は、これまでに、非シアン系の塩浴を用いた溶融塩電気化学プロセスを用いた表面窒化の研究に取り組んできた(非特許文献1、2)。



【特許文献1】
特開2000-73156号公報
【特許文献2】
特開平7-62522号公報
【非特許文献1】
T.Goto, R Obata and Y.Ito,「Electrochemical formation of iron nitride film in molten Li-KCl-Li3N system」,Electrochemica Acta,45,pp.3367-3373(2000)
【非特許文献2】
H.Tsujimura, T.Goto and Y.Ito,「Electrochemical Formation and contorol of chrominum nitride films in molten Li-KCl-Li3N systems」,Electrochemica Acta, 47,pp.2725-2731(2002)

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、非シアン系溶融塩を電解質に用いた鋼材の電気化学的表面窒化処理法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
鉄のほかに少なくとも1種の窒化物生成元素を含む鋼材を被処理材とし、窒化物イオン(N3-)を含有する非シアン系溶融塩を電解質に用い、該電解質中で被処理材を作用極とし、浴と接触する対極に対し正の電位に保つことにより被処理材表面に窒化物層を形成することを特徴とする鋼材の電気化学的表面窒化処理法。

【請求項2】
 
溶融塩はLiCl-KClであることを特徴とする請求項1記載の鋼材の電気化学的表面窒化処理法。

【請求項3】
 
被処理材はステンレス鋼部品であり、電解電位を0.3V~2.0Vに保つことによりステンレス鋼表面にCrNを主成分とする窒化物層を形成することを特徴とする請求項1または2記載の鋼材の電気化学的表面窒化処理法。

【請求項4】
 
ステンレス鋼は表面の不動態膜を除去していないステンレス鋼部品であることを特徴とする請求項3記載の鋼材の電気化学的表面窒化処理法。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2003019914thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Research and Development of System Technologies for Resource Recycling and Minimum Energy Requirement AREA
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