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鉄の窒化と軟窒化
鉄の窒化と軟窒化
Nitriding and Nitrocarburizing on Iron Materials

ディーター・リートケ ほか 著
宮本吾郎 監訳
石田憲孝 訳

2011年8月30日 初版1刷
2013年3月20日 初版2刷
ISBN 978-4-901496-62-9 C3053
発行 アグネ技術センター
A5判・並製/ 368頁
定価 5,184円(本体価格 4,800円+税 8%)

→厚さ:19mm,重さ:550g

本書の特色は,ガス(軟)窒化や塩浴窒化,プラズマ窒化における試料表面での反応や窒化層の形成過程,その特性について基礎原理や機構を交えて丁寧に解説され,さらに,様々な鋼種や窒化条件における諸特性の豊富なデータや,現場で問題となる事象への具体的な対処法などが詳述されている点である.
実際に従事される作業者や技術者のみならず,学生にとっても窒化の基礎を学ぶ格好の教科書となるであろう.


[目次]

はじめに

1 窒化層の発生,構造と組織
 1.1 定義
 1.2 窒化と軟窒化の目的
 1.3 鉄と窒素,または鉄と窒素および炭素の相互作用
 1.4 窒化/軟窒化層の構造と組織
  1.4.1 概説
  1.4.2 化合物層
  1.4.3 化合物層のポーラス
  1.4.4 拡散層
 1.5 窒化層の発生と成長−基礎

2 特性
 2.1 概説
 2.2 硬さと硬さ分布
  2.2.1 概説
  2.2.2 表面硬さ
  2.2.3 化合物層の硬さ
  2.2.4 窒化/軟窒化層の硬さ
  2.2.5 実用窒化層深さ
 2.3 部品のジオメトリー
  2.3.1 大きさと形状
  2.3.2 表面粗さ
 2.4 残留応力
 2.5 耐摩耗性
  2.5.1 概説
  2.5.2 化合物層の挙動
  2.5.3 拡散層の摩耗性
 2.6 強度の挙動
  2.6.1 引張強度
  2.6.2 変形性-靭性
  2.6.3 疲労強度
 2.7 腐食の挙動

3 部品の前処理と準備
 3.1 概説
 3.2 浄化処理
  3.2.1 洗浄
  3.2.2 ブラスト
  3.2.3 酸洗い
 3.3 前処理
  3.3.1 バリ取り
  3.3.2 前(プレ)酸化
  3.3.3 応力除去処理
  3.3.4 焼ならし処理
  3.3.5 調質処理
 3.4 窒化または軟窒化における防窒のための準備

4 ガス窒化と軟窒化
 4.1 処理技術の基礎
  4.1.1 窒素供給の基礎反応となるアンモニア分解
  4.1.2 炭素の付加的な供給に対する反応
 4.2 窒化と軟窒化の実際
  4.2.1 処理の方法
  4.2.2 窒化温度
  4.2.3 窒化時間
  4.2.4 炉雰囲気の組成
   4.2.4.1 窒化
   4.2.4.2 軟窒化
 4.3 プラント技術
  4.3.1 処理ガスの準備
   4.3.1.1 アンモニア
   4.3.1.2 添加ガス
   4.3.1.3 窒化/軟窒化プラント
    4.3.1.3.1 レトルト炉
    4.3.1.3.2 直接加熱式炉
   4.3.1.4 設備の安全
   4.3.1.5 製造ラインへの設備の組込み
 4.4 プロセス設計
  4.4.1 温度プログラム
  4.4.2 処理メディアの導入方法
  4.4.3 実例
 4.5 プロセスの監視と制御
  4.5.1 概観
  4.5.2 測定方法の選択
  4.5.3 プロセス制御
 4.6 ガス窒化/軟窒化の利点と不利な点
  4.6.1 他の処理技術に対する有利な点
  4.6.2 不利な点

5 プラズマ窒化とプラズマ軟窒化
 5.1 プラズマの反応媒体
 5.2 プラズマ窒化および軟窒化のプロセスパラメータとその作用
 5.3 代表的な処理
 5.4 プラズマによる窒化と軟窒化の設備
 5.5 プラズマ装置の特性に関する知見
 5.6 プラズマ処理特有の長所と短所

6 塩浴窒化
 6.1 概説
 6.2 塩浴窒化の物理および化学的な基礎
  6.2.1 イオン流体
  6.2.2 塩浴剤に対する要件
  6.2.3 シアン酸塩の異性体
  6.2.4 シアン酸塩の合成
  6.2.5 塩浴窒化の化学反応
  6.2.6 塩浴剤の活性化
  6.2.7 再生の原理
 6.3 プロセスの進行
  6.3.1 チャージ
  6.3.2 前洗浄
  6.3.3 予熱
  6.3.4 軟窒化
   6.3.4.1 軟窒化のための塩浴剤
   6.3.4.2 プロセスパラメータ
   6.3.4.3 他の方法
  6.3.5 冷却/酸化
  6.3.6 後洗浄
 6.4 プロセス操作と制御
  6.4.1 軟窒化の分析に基づく操作
  6.4.2 酸化塩浴剤の分析に基づく操作
  6.4.3 プロセス操作
 6.5 設備技術
  6.5.1 塩浴窒化設備の構成
  6.5.2 フィルタ技術
  6.5.3 塩浴設備の完全自動化
 6.6 塩浴窒化での安全性と環境保全
  6.6.1 作業の安全
  6.6.2 環境保全
  6.6.3 塩浴窒化のエコバランス
 6.7 塩浴窒化の長所と短所

7 窒化/軟窒化の特殊処理
 7.1 粉末(体)軟窒化
 7.2 アンモニア水溶液を用いた窒化
 7.3 流動床炉での窒化と軟窒化

8 後処理
 8.1 概要
 8.2 洗浄
 8.3 時効
 8.4 後酸化
 8.5 拡散処理
 8.6 機械加工
 8.7 矯正と調整
 8.8 腐食保護

9 材料と処理方法の選択のヒント
 9.1 目的に合った窒化層の選択と発生のヒント
 9.2 鉄材料の窒化特性
 9.3 窒化・軟窒化部品の苦情回避のヒント
  9.3.1 概要
  9.3.2 窒化・軟窒化部品でしばしば起きる苦情
 9.4 応用例
  9.4.1  部品
   9.4.1.1 駆動・搬送機構
   9.4.1.2 車両・エンジン機構
   9.4.1.3 油圧工業
   9.4.1.4 機械要素
   9.4.1.5 その他の部品
  9.4.2 工具
   9.4.2.1 冷間加工用工具鋼
   9.4.2.2 熱間加工用工具鋼
   9.4.2.3 高速度鋼の工具

10 窒化と軟窒化部品−図面およびその他の製造文書の表現と指示
 10.1 指示の目的
 10.2 図面で指示する内容
 10.3 図面の指示
  10.3.1 部品状態の指示
  10.3.2 硬さの指示
  10.3.3 実用窒化層深さ(Nht)の指示
  10.3.4 化合物層厚さの指示
  10.3.5 測定位置または試験位置の指示
  10.3.6 窒化/軟窒化の防窒指示
  10.3.7 熱処理図
 10.4 実際の例
 10.5 製造文書での指示−熱処理指示書(WBA)および熱処理計画書(WBP)
11 窒化/軟窒化部品の試験
 11.1 概要
 11.2 目視検査
  11.2.1 表層の検査
  11.2.2 スポット試験
 11.3 硬度測定
  11.3.1 表面硬さ
  11.3.2 実用窒化層深さ
  11.3.3 化合物層の硬さ
 11.4 金属組織試験
  11.4.1 光学顕微鏡−研磨
  11.4.2 走査型電子顕微鏡(REM/SEM)
  11.4.3 透過型電子顕微鏡(TEM)
 11.5 物理化学的試験方法
  11.5.1 グロー放電スペクトロメータ(GDOES)
  11.5.2 化学分析用電子分析計(ESCA)
  11.5.3 X線微細構造分析(XRD)
  11.5.4 X線による残留応力の測定
  11.5.5 その他の測定方法
 11.6 工業的試験法
  11.6.1 摩耗試験
  11.6.2 腐食試験
  11.6.3 強度試験
  11.6.4 靭性試験
  11.6.5 非破壊試験

博士論文
日本語版補遺
 鋼種データ
索引
 事項索引
 部品索引
 規格索引
 法令索引
 図表索引

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