專利名稱：表面固化處理裝置及表面固化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對金屬制的待處理品進(jìn)行表面固化處理(例如，氮化、軟氮化、滲碳、 碳氮共滲等)的表面固化處理裝置及表面固化處理方法。
背景技術(shù)：
以往，作為對金屬制的待處理品(特別是鋼件或金屬模具)的表面固化處理，應(yīng)用 氮化處理或軟氮化處理。與后述的滲碳處理或碳氮共滲處理相比，該氮化處理或軟氮化處 理是處理溫度低且變形少的處理法。作為這樣的氮化處理或軟氮化處理的方法，有氣體法、鹽浴法、等離子體法等。并 且，這些方法中，考慮品質(zhì)、環(huán)境性、量產(chǎn)性等的情況下，氣體法是綜合優(yōu)異的。另外，利用氣體法的氮化處理(氣體氮化處理)具有如下工序?qū)τ诖幚砥罚瑑H 使氮滲透擴(kuò)散，使表面固化。另外，氣體氮化處理中，將氨氣、氨氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w、氨氣 與氨分解氣體(75%的H2, 25%的N2)的混合氣體導(dǎo)入到處理爐內(nèi)，進(jìn)行表面固化處理。另一方面，利用氣體法的軟氮化處理(氣體軟氮化處理)具有如下工序?qū)τ诖?理品，與氮一同使碳從屬地滲透擴(kuò)散，使表面固化。另外，氣體軟氮化處理中，將氨氣與RX 氣體(以C0、H2、N2為主成分的吸熱型改性氣體)的混合氣體、氨氣與氮?dú)狻O2的混合氣體 等混合了兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的混合氣體導(dǎo)入到處理爐內(nèi)，進(jìn)行表面固化處理。如上所述的氣體氮化處理和氣體軟氮化處理中，為了管理在內(nèi)部配置有待處理品 的處理爐內(nèi)的氣氛，例如，有時使用如非專利文獻(xiàn)1所述的測定方法測定爐內(nèi)氣體的氨濃 度、氫濃度。具體地說，非專利文獻(xiàn)1中，作為測定存在于處理爐內(nèi)的爐內(nèi)氣體的氨濃度的方 法，記載了使用手動玻璃管氨分析儀非連續(xù)地測定爐內(nèi)氣體的氨濃度的方法；和使用紅外 線氨分析儀連續(xù)地測定爐內(nèi)氣體的氨濃度的方法。另外，非專利文獻(xiàn)1中，作為測定爐內(nèi)氣體的氫濃度的方法，記載了使用熱導(dǎo)率傳 感器(其利用了爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率)連續(xù)地測定爐內(nèi)氣體的氫濃度的方法。需要說明的是， 上述熱導(dǎo)率傳感器是能夠直接安裝于處理爐的爐體的構(gòu)成，是能夠基于爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率 來檢測爐內(nèi)氣體的氫濃度的構(gòu)成。另外，作為針對待處理品的表面固化處理，除了上述氮化處理或軟氮化處理以外， 有滲碳處理或碳氮共滲處理。與氮化處理或軟氮化處理相比，滲碳處理或碳氮共滲處理雖 然處理溫度高且變形大，但是是能形成較深固化層的處理法。作為這樣的滲碳處理或碳氮共滲處理的方法，有氣體法、鹽浴法、等離子體法、真 空法(減壓法)等。并且，這些方法中，真空法與其他方法相比具有如下優(yōu)點環(huán)境性良好， 滲碳速度快，不產(chǎn)生表面異常層等。另外，利用真空法的滲碳處理(真空滲碳處理)具有如下工序?qū)τ诖幚砥罚?僅使碳滲透擴(kuò)散，使表面固化。另外，真空滲碳處理中，將乙炔氣體、丙烷氣體、乙烯氣體等 烴單獨(dú)或兩種以上同時導(dǎo)入到處理爐內(nèi)，或者將混合有烴和氮?dú)獾幕旌蠚怏w導(dǎo)入到處理爐
3內(nèi)，進(jìn)行表面固化處理。另一方面，利用真空法的碳氮共滲處理(真空碳氮共滲處理)具有如下工序?qū)τ?待處理品，與碳一同使氮從屬地滲透擴(kuò)散，使表面固化。并且，真空碳氮共滲處理中，進(jìn)行真 空滲碳后，單獨(dú)導(dǎo)入氨氣，或者將混合有氨氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w導(dǎo)入到處理爐內(nèi)，進(jìn)行表面 固化處理。如上所述的滲碳處理和碳氮共滲處理中，為了管理處理爐內(nèi)的氣氛，例如，有時使 用如非專利文獻(xiàn)2和3所述的熱導(dǎo)率傳感器，測定爐內(nèi)氣體的氫濃度。需要說明的是，非專 利文獻(xiàn)2和3所述的熱導(dǎo)率傳感器與非專利文獻(xiàn)1所述的熱導(dǎo)率傳感器同樣，基于爐內(nèi)氣 體的熱導(dǎo)率，檢測爐內(nèi)氣體的氫濃度。非專利文獻(xiàn)1 河田一喜，《窒化求r > ν ^義制御* 7歹Λ付t力‘7軟窒化爐 (附帶氮勢控制系統(tǒng)的氣體軟氮化爐)》，熱処理，49卷2號、2009、P. 64 68非專利文獻(xiàn)2 河田一喜，《浸炭処理及t/窒化処理(滲碳處理和氮化處理)》，機(jī)械 設(shè)計，51 卷 7 號、2007、P. 54 59非專利文獻(xiàn)3 河田一喜，《雰囲気制御付,真空浸炭爐們実用化(附帶氣氛控制 的真空滲碳爐的實用化)》，熱処理，44卷5號、2004、P. 289 295非專利文獻(xiàn)1所述的手動玻璃管氨分析儀由于其構(gòu)成為通過手動操作進(jìn)行測定， 所以不能連續(xù)測定爐內(nèi)氣體的氨濃度，不能適用于針對處理爐內(nèi)氣氛的連續(xù)自動控制。另外，非專利文獻(xiàn)1所述的紅外線氨分析儀由于能連續(xù)測定爐內(nèi)氣體的氨濃度， 所以能夠適用于針對處理爐內(nèi)氣氛的連續(xù)自動控制，但需要將爐內(nèi)氣體通過采樣泵導(dǎo)入到 紅外線氨分析儀。因此，氣體軟氮化處理中，由于碳酸銨的析出而容易發(fā)生采樣路徑的堵 塞，需要定期進(jìn)行清掃過濾器等維護(hù)，因此有可能發(fā)生表面固化處理的作業(yè)效率降低的問 題。另外，與手動玻璃管氨分析儀或熱導(dǎo)率傳感器相比，非專利文獻(xiàn)1所述的紅外線 氨分析儀價格昂貴，所以從成本方面等考慮，存在難以采用的問題。與此相對，非專利文獻(xiàn)1至3所述的熱導(dǎo)率傳感器與紅外線氨分析儀不同，其價格 低且能夠直接安裝于處理爐的爐體，并且能夠連續(xù)測定爐內(nèi)氣體的氫濃度，因此能夠適用 于針對處理爐內(nèi)氣氛的連續(xù)自動控制。因此，上述氣體氮化處理等將混合有兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的混合氣體導(dǎo)入到 處理爐內(nèi)后進(jìn)行的表面固化處理中，從成本方面等的角度出發(fā)，適合使用非專利文獻(xiàn)1至3 所述的熱導(dǎo)率傳感器進(jìn)行處理爐內(nèi)的氣氛控制。另外，與紅外線氨分析儀不同，熱導(dǎo)率傳感器能夠直接安裝于處理爐的爐體，而且 能夠連續(xù)地測定處理爐內(nèi)的氫濃度，因此能夠適用于針對處理爐內(nèi)氣氛的連續(xù)自動控制。但是，熱導(dǎo)率傳感器存在如下所示的問題。僅將熱導(dǎo)率傳感器安裝于爐體時，有可能會產(chǎn)生爐內(nèi)氣體流入到熱導(dǎo)率傳感器的 傳感器部需要耗費(fèi)時間這樣的問題。另外，在熱導(dǎo)率傳感器的某些安裝位置有可能會產(chǎn)生 僅爐內(nèi)氣體的不均勻成分流入到傳感器部而難以精確反映全部爐內(nèi)氣體的氫濃度這樣的 問題。另外，在熱導(dǎo)率傳感器始終安裝于爐體的狀態(tài)下，實際對待處理品進(jìn)行量產(chǎn)處理 時，待處理品配置于處理爐內(nèi)，升溫過程中初期產(chǎn)生的附著于待處理品的油分或污垢會氣
4體化而污染傳感器部，有可能發(fā)生早期難以維持熱導(dǎo)率傳感器的精度的問題。另外，氣體軟氮化處理中，在連通傳感器部和爐體的配管內(nèi)，有可能發(fā)生碳酸銨析 出這樣的問題。另外，具有在處理爐內(nèi)產(chǎn)生氯化氫那樣的工序的情況下，傳感器部或配管內(nèi) 發(fā)生氯化銨的析出，從而有可能發(fā)生難以維持熱導(dǎo)率傳感器的精度的問題。另外，真空滲碳或碳氮共滲處理中，黑煙或焦油附著于傳感器部，也有可能發(fā)生難 以維持熱導(dǎo)率傳感器的精度的問題。但是，以往沒有公開能夠長期穩(wěn)定地維持熱導(dǎo)率傳感器的精度的手段或?qū)Σ摺Ａ硗?，關(guān)于使用熱導(dǎo)率傳感器進(jìn)行的處理爐內(nèi)的氣氛控制，以往沒有公開具體的 控制方法。因此，在使用混合氣體的表面固化處理中，通過將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的消 耗量設(shè)定為恒定的比率等方式，在不參照處理爐內(nèi)的氣氛的情況下進(jìn)行表面固化處理。由 此可能會產(chǎn)生爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的消耗量比適于表面固化處理的量多、表面固化處理所需的運(yùn) 行成本增加這樣的問題。另外，在不參照處理爐內(nèi)的氣氛的情況下進(jìn)行表面固化處理時，有 可能會產(chǎn)生如下問題未用于表面固化處理而由處理爐內(nèi)排出的爐內(nèi)氣體的量增加，向大 氣中排出的氣體量增加，對環(huán)境造成不良影響。本發(fā)明著眼于如上所述的問題，課題在于提供一種表面固化處理裝置及表面固化 處理方法，其中基于爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率檢測處理爐內(nèi)的氣氛，能夠參照該檢測的氣氛控制 處理爐內(nèi)的氣氛。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明中，技術(shù)方案1所述的發(fā)明涉及一種表面固化處理裝 置，其中，將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入處理爐內(nèi)，對配置于上述處理爐內(nèi)的待處理品進(jìn) 行表面固化處理，所述兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體包含在所述處理爐內(nèi)產(chǎn)生氫的至少一種爐 內(nèi)導(dǎo)入氣體，該裝置的特征在于具備氫濃度檢測單元，該氫濃度檢測單元基于上述處理爐內(nèi)的爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率，檢 測上述爐內(nèi)氣體的氫濃度；爐內(nèi)氣體組成演算單元，該爐內(nèi)氣體組成演算單元基于上述氫濃度檢測單元檢測 的氫濃度，演算上述爐內(nèi)氣體的組成(即爐內(nèi)氣體組成)；和氣體導(dǎo)入量控制單元，該氣體導(dǎo)入量控制單元根據(jù)上述爐內(nèi)氣體組成演算單元演 算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，在將上述兩種以上的上述爐內(nèi)導(dǎo) 入氣體向上述處理爐內(nèi)的導(dǎo)入量的比率(即爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率)保持為恒定值的狀態(tài) 下，控制兩種以上的上述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向上述處理爐內(nèi)的合計導(dǎo)入量，以使上述爐內(nèi)氣體 組成成為上述設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，或者，分別控制上述兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo) 入量以使上述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率變化。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)氫濃度檢測單元基于爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率檢測出的爐內(nèi)氣體的氫 濃度，通過演算求出處理爐內(nèi)產(chǎn)生氫的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的爐內(nèi)濃度。并且，基于該演算值，爐 內(nèi)氣體組成演算單元演算爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成。因此，根據(jù)演算出的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，檢測處 理爐內(nèi)的氣氛，參照該檢測出的氣氛，氣體導(dǎo)入量控制單元能夠控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量，以使?fàn)t內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率。需要說明的是，將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入處理爐內(nèi)時，例如，在混合有兩種 以上爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的狀態(tài)下導(dǎo)入到處理爐內(nèi)，或者，將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體分別導(dǎo)入 到處理爐內(nèi)，在處理爐內(nèi)將這些導(dǎo)入的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體進(jìn)行混合。接著，本發(fā)明中，技術(shù)方案2所述的發(fā)明涉及技術(shù)方案1所述的發(fā)明，其特征在于， 該裝置具備開關(guān)閥，該開關(guān)閥安裝于上述處理爐和上述氫濃度檢測單元之間，能夠?qū)B通上 述處理爐和上述氫濃度檢測單元的連通狀態(tài)和封閉上述處理爐和上述氫濃度檢測單元之 間的封閉狀態(tài)進(jìn)行切換；和開關(guān)閥切換控制單元，該開關(guān)閥切換控制單元根據(jù)上述氣體導(dǎo)入量控制單元的動 作狀態(tài)，將上述開關(guān)閥切換到上述連通狀態(tài)或上述封閉狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，開關(guān)閥切換控制單元根據(jù)氣體導(dǎo)入量控制單元的動作狀態(tài)，將開關(guān) 閥切換到連通狀態(tài)或封閉狀態(tài)。因此，在氣體導(dǎo)入量控制單元未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，能夠抑制 爐內(nèi)氣體所含的污染成分與氫濃度檢測單元接觸，能夠長期抑制氫濃度檢測單元的檢測精 度的降低。需要說明的是，開關(guān)閥切換控制單元將開關(guān)閥切換到連通狀態(tài)或封閉狀態(tài)時，例 如，在氣體導(dǎo)入量控制單元控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將開關(guān)閥切換到連通狀 態(tài)，連通處理爐和氫濃度檢測單元。另一方面，在氣體導(dǎo)入量控制單元未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體 的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，開關(guān)閥切換控制單元將開關(guān)閥切換到封閉狀態(tài)，將處理爐和氫濃度檢 測單元之間封閉。另外，連通處理爐和氫濃度檢測單元的路徑通過例如配管形成。并且，該配管可以 是直接連通處理爐和氫濃度檢測單元的單線路徑，也可以是在處理爐和氫濃度檢測單元之 間分支為兩個以上的路徑的復(fù)線路徑。接著，本發(fā)明中，技術(shù)方案3所述的發(fā)明涉及技術(shù)方案1或2所述的發(fā)明，其特征 在于，該裝置具備氫濃度檢測配管，該氫濃度檢測配管連通上述處理爐和上述氫濃度檢測單元；和配管溫度控制單元，該配管溫度控制單元控制上述氫濃度檢測配管的溫度，上述配管溫度控制單元根據(jù)上述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的種類，將上述氫濃度檢測配管的 溫度控制在25 450°C的范圍內(nèi)，以使上述爐內(nèi)氣體在上述氫濃度檢測配管內(nèi)不以固體的 形式析出。根據(jù)本發(fā)明，配管溫度控制單元根據(jù)爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的種類，將氫濃度檢測配管的 溫度控制在25 450°C的范圍內(nèi)，由此抑制爐內(nèi)氣體在氫濃度檢測配管內(nèi)以固體的形式析
出ο因此，在氣體氮化處理或氣體軟氮化處理等可能在氫濃度檢測配管內(nèi)析出氯化銨 或碳酸銨的表面固化處理中，能夠抑制氯化銨或碳酸銨在氫濃度檢測配管內(nèi)的析出。需要說明的是，配管溫度控制單元控制氫濃度檢測配管的溫度時，表面固化處理 為在處理爐內(nèi)產(chǎn)生氯化氫氣體那樣的氣體氮化處理的情況下，適宜將氫濃度檢測配管的溫 度控制在340 450°C的范圍內(nèi)。另外，表面固化處理為氣體軟氮化處理的情況下，適宜將
6氫濃度檢測配管的溫度控制在60 100°C的范圍內(nèi)。接著，本發(fā)明中，技術(shù)方案4所述的發(fā)明涉及一種表面固化處理方法，其中，將兩 種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入上述處理爐內(nèi)，對配置于上述處理爐內(nèi)的待處理品進(jìn)行表面固 化處理，所述兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體包含在處理爐內(nèi)產(chǎn)生氫的至少一種爐內(nèi)導(dǎo)入氣體，其特征在于，基于上述處理爐內(nèi)的爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率，檢測上述爐內(nèi)氣體的氫濃度，基于上述檢測的氫濃度，演算上述爐內(nèi)氣體的組成(即爐內(nèi)氣體組成)，根據(jù)上述演算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，在將上述兩 種以上的上述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向上述處理爐內(nèi)的導(dǎo)入量的比率(即爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率) 保持為恒定值的狀態(tài)下，控制上述兩種以上的上述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向上述處理爐內(nèi)的合計導(dǎo) 入量，以使上述爐內(nèi)氣體組成成為上述設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，或者，分別控制上述兩種以 上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量以使上述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率變化。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)基于爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率檢測出的爐內(nèi)氣體的氫濃度，通過演算 求出處理爐內(nèi)產(chǎn)生氫的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的爐內(nèi)濃度。并且，基于該演算值，演算爐內(nèi)氣體的組 成即爐內(nèi)氣體組成。因此，根據(jù)演算出的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，檢測處 理爐內(nèi)的氣氛，參照該檢測出的氣氛，能夠控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量，以使?fàn)t 內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)爐內(nèi)氣體的組成(即爐內(nèi)氣體組成)和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣 體混合比率，檢測處理爐內(nèi)的氣氛，可以參照該檢測出的氣氛，控制處理爐內(nèi)的氣氛。由此能夠減少表面固化處理所需的運(yùn)行成本。另外，由于能夠減少向大氣中排放 的氣體量，因此能夠抑制環(huán)境的惡化。


圖1是表示第一實施方式的表面固化處理裝置的構(gòu)成的圖。圖2是表示第一實施方式的變形例的構(gòu)成的圖。圖3是表示第二實施方式的表面固化處理裝置的構(gòu)成的圖。圖4是表示比較例的表面固化處理裝置的構(gòu)成的圖。符號說明1表面固化處理裝置2處理爐4氫濃度檢測單元6調(diào)節(jié)儀8記錄儀10開關(guān)閥(第一開關(guān)閥10a、第二開關(guān)閥10b、第三開關(guān)閥IOc)12開關(guān)閥切換控制單元14爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部16攪拌扇18攪拌扇驅(qū)動馬達(dá)
20爐內(nèi)溫度測量單元22氫濃度檢測配管(第一配管22a、第二配管22b、第三配管22c)24爐內(nèi)氣體組成演算單元26氣體導(dǎo)入量控制單元
28第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部30第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部32第一供給閥34第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀36第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部38第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部40第二供給閥42第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀44爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入配管46配管溫度控制單元S待處理品
具體實施例方式(第一實施方式)下面參照附圖對本發(fā)明的第一實施方式(以下記作“本實施方式”)進(jìn)行說明。(表面固化處理的基礎(chǔ)事項)說明本實施方式之前，作為說明的前提事項，對有關(guān)待處理品的表面固化處理的 基礎(chǔ)事項進(jìn)行說明。下面對表面固化處理之中的氣體氮化處理和氣體軟氮化處理進(jìn)行說明。氣體氮化處理和氣體軟氮化處理中，在配置有待處理品的處理爐(氣體氮化爐) 內(nèi)，發(fā)生下式(1)所示的氮化反應(yīng)。這種情況下，氮化反應(yīng)中的氮勢Kn以下式(2)表示。NH3 — (Ν)+3/2Η2· · · (1)Kn = ΡΝΗ3/ΡΗ23/2· · · (2)需要說明的是，上式(2)中，將氮勢以&表示，將NH3(氨氣)的分壓以Pnh3表示， 將吐(氫氣)的分壓以Ph2表示。此處，氮勢&是公知的要素，如上式(2)所示，其表示氨氣與氫氣的分壓比率，是 表示氣體氮化爐內(nèi)的氣氛所具有的氮化強(qiáng)度或氮化能力的指標(biāo)。接著對表面固化處理之中的真空滲碳處理和真空碳氮共滲處理進(jìn)行說明。作為一例，在作為滲碳?xì)怏w使用乙炔氣體的真空滲碳處理和真空碳氮共滲處理 中，在配置有待處理品的處理爐(真空滲碳爐)內(nèi)，發(fā)生下式(3)所示的滲碳反應(yīng)。這種情 況下，滲碳反應(yīng)中的碳勢Kc以下式(4)表示。1/2C2H2 — (C)+1/2H2. · · (3)Kc = Pc2H21/2/PH21/2. · · (4)需要說明的是，上式⑷中，將碳勢以&表示，將C2H2(乙炔氣體)的分壓以Pc2h2 表示，將H2 (氫氣)的分壓以Ph2表示。
此處，碳勢Kc是公知的要素，如上式(4)所示，其表示分解前的滲碳?xì)怏w(乙炔氣 體)與分解后所生成的氣體的分壓比率，是表示真空滲碳爐內(nèi)的氣氛所具有的滲碳強(qiáng)度或 滲碳能力的指標(biāo)。(表面固化處理的問題)接著，對上述各種表面固化處理共同的問題進(jìn)行說明。氣體氮化處理和氣體軟氮化處理之中，在氣體氮化處理中僅將氨氣導(dǎo)入氣體氮化 爐內(nèi)進(jìn)行表面固化處理的情況下，為了使氣體氮化爐內(nèi)的氣氛成為所期望的氮勢，使用熱 導(dǎo)率傳感器，檢測存在于氣體氮化爐內(nèi)的爐內(nèi)氣體的氫濃度。并且，根據(jù)該檢測的氫濃度， 控制氨氣向氣體氮化爐內(nèi)的導(dǎo)入量。如此地僅將一種爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入到氣體氮化爐內(nèi)進(jìn)行表面固化處理的情況下， 通過使用熱導(dǎo)率傳感器檢測爐內(nèi)氣體的氫濃度，能夠通過利用檢測的氫濃度進(jìn)行計算來檢 測爐內(nèi)氣體的氨濃度。因此，能夠利用上式(2)計算氮勢，將氣體氮化爐內(nèi)的氣氛控制為所 期望的氮勢。但是，將混合有兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體(例如氨氣和氮?dú)獾?的混合氣體導(dǎo)入 到氣體氮化爐內(nèi)進(jìn)行表面固化處理的情況下，存在如下問題僅控制氨氣向氣體氮化爐內(nèi) 的導(dǎo)入量或氮?dú)庀驓怏w氮化爐內(nèi)的導(dǎo)入量時，不能將氣體氮化爐內(nèi)的氣氛控制為所期望的氮勢。這是因為，在某些表面固化處理的狀況等條件下，混合氣體的混合比率發(fā)生變化 時，則不能掌握爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成，因此即使使用熱導(dǎo)率傳感器僅檢測爐內(nèi) 氣體的氫濃度，也不能檢測爐內(nèi)氣體的氨濃度。另外，與上述氣體氮化處理和氣體軟氮化處理同樣，真空滲碳處理和真空碳氮共 滲處理中，在將混合有兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體(例如乙炔氣體和氮?dú)獾?的混合氣體導(dǎo) 入到氣體氮化爐內(nèi)進(jìn)行表面固化處理的情況下，也存在如下問題僅控制乙炔氣體向真空 滲碳爐內(nèi)的導(dǎo)入量或氮?dú)庀蛘婵諠B碳爐內(nèi)的導(dǎo)入量時，不能將真空滲碳爐內(nèi)的氣氛控制為 所期望的碳勢。與上述氣體氮化處理和氣體軟氮化處理同樣，這是因為，混合氣體的混合比率發(fā) 生變化時，不能掌握爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成，因此即使使用熱導(dǎo)率傳感器僅檢測 爐內(nèi)氣體的氫濃度，也不能檢測爐內(nèi)氣體的乙炔濃度。另外，真空碳氮共滲處理或真空氮化處理中，將混合有兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體 的混合氣體導(dǎo)入到氣體氮化爐內(nèi)進(jìn)行表面固化處理的情況下，由于即使使用熱導(dǎo)率傳感器 僅檢測爐內(nèi)氣體的氫濃度，也不能夠檢測爐內(nèi)氣體的乙炔或氨的濃度，因此存在不能將真 空滲碳爐內(nèi)的氣氛控制為所期望的碳勢或氮勢的問題。(構(gòu)成)接著，使用圖1說明本實施方式的表面固化處理裝置1的構(gòu)成。圖1是表示本實施方式的表面固化處理裝置1的構(gòu)成的圖。本實施方式的表面固化處理裝置1是通過在配置有鋼件或金屬模具等金屬制待 處理品S的處理爐2內(nèi)導(dǎo)入混合有兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的混合氣體來對待處理品S進(jìn) 行表面固化處理的裝置。需要說明的是，兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體也可以分別導(dǎo)入到處理 爐2內(nèi)，在處理爐2內(nèi)混合。
此處，兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體之中，至少一種爐內(nèi)導(dǎo)入氣體是氨氣(NH3)等在處 理爐2內(nèi)產(chǎn)生氫的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體。即，兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體含有在處理爐2內(nèi)產(chǎn)生氫 的至少一種爐內(nèi)導(dǎo)入氣體。需要說明的是，本實施方式中，以設(shè)兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體為氨氣(NH3)和氮?dú)?(N2)這兩種爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的情況為例進(jìn)行說明。另外，本實施方式中，以設(shè)表面固化處理為 氣體氮化處理的情況為例進(jìn)行說明。另外，本實施方式中，由于對設(shè)表面固化處理為氣體氮化處理的情況進(jìn)行說明， 因此設(shè)在處理爐2內(nèi)產(chǎn)生氫的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體為氨氣(NH3),設(shè)其他的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體為氮?dú)?(N2)。另外，本實施方式中，作為一例，將進(jìn)行表面固化處理的條件設(shè)定為如下將處理 爐2內(nèi)的溫度(處理溫度)設(shè)定在300 1100°C的范圍內(nèi)，將處理爐2內(nèi)的壓力(處理壓 力)設(shè)定在13 133000Pa的范圍內(nèi)。下面對表面固化處理裝置1的具體構(gòu)成進(jìn)行說明。如圖1所示，表面固化處理裝置1具備處理爐2、氫濃度檢測單元4、調(diào)節(jié)儀6、記錄 儀8、開關(guān)閥10、開關(guān)閥切換控制單元12和爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部14。處理爐2以能夠?qū)氚睔?NH3)和氮?dú)?N2)且能配置待處理品S的方式形成，其 具備攪拌扇16、和攪拌扇驅(qū)動馬達(dá)18、和爐內(nèi)溫度測量單元20。攪拌扇16配置于處理爐2內(nèi)，在處理爐2內(nèi)通過旋轉(zhuǎn)來攪拌處理爐2內(nèi)的氣氛。攪拌扇驅(qū)動馬達(dá)18連接于攪拌扇16，使攪拌扇16以任意旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。爐內(nèi)溫度測量單元20具有熱電偶，以能夠測量存在于處理爐2內(nèi)的爐內(nèi)氣體的溫 度的方式構(gòu)成。另外，爐內(nèi)溫度測量單元20測量爐內(nèi)氣體的溫度時，將包含該測量的溫度的信息 信號(爐內(nèi)溫度信號)輸出至調(diào)節(jié)儀6和記錄儀8。氫濃度檢測單元4由熱導(dǎo)率傳感器形成，該熱導(dǎo)率傳感器以能檢測爐內(nèi)氣體的氫 濃度的方式構(gòu)成，用于檢測氫濃度的傳感器部通過氫濃度檢測配管22與處理爐2的內(nèi)部連 通。需要說明的是，爐內(nèi)氣體的氫濃度是基于爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率進(jìn)行檢測的。另外，氫濃度檢測單元4檢測爐內(nèi)氣體的氫濃度時，將包含該檢測的氫濃度的信 息信號(氫濃度信號)輸出至調(diào)節(jié)儀6和記錄儀8。氫濃度檢測配管22是連通處理爐2和氫濃度檢測單元4的配管。需要說明的是， 本實施方式中，以直接連通處理爐2和氫濃度檢測單元4的單線路徑形成氫濃度檢測配管 22。 調(diào)節(jié)儀6具備CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT,中央處理單元)等而構(gòu)成，具有爐 內(nèi)氣體組成演算單元24和氣體導(dǎo)入量控制單元26。爐內(nèi)氣體組成演算單元24基于氫濃度檢測單元4檢測出的氫濃度，演算爐內(nèi)氣體 的組成即爐內(nèi)氣體組成。并且，將包含該演算出的爐內(nèi)氣體組成的信息信號(爐內(nèi)氣體組 成信號)輸出至氣體導(dǎo)入量控制單元26。具體地說，爐內(nèi)氣體組成演算單元24根據(jù)基于爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率檢測出的爐內(nèi) 氣體的氫濃度，通過演算求出處理爐2內(nèi)產(chǎn)生氫的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的爐內(nèi)濃度。并且，爐內(nèi)氣體組成演算單元24基于通過上述測定和演算得到的 氣體分壓，演算爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成。由此，在如本實施方式所述那樣設(shè)表面固化處理為氣 體氮化處理的情況下，基于爐內(nèi)氣體的氫濃度，通過演算求出爐內(nèi)氣體的氨濃度。該測定的 爐內(nèi)氣體的氫濃度和氨濃度是反映處理爐2內(nèi)的氣氛的要素，因此基于爐內(nèi)氣體的氫濃度 和氨濃度，能夠檢測處理爐2內(nèi)的氮勢。需要說明的是，表面固化處理為真空滲碳處理或真空碳氮共滲處理的情況下，基 于爐內(nèi)氣體的氫濃度，通過演算求出爐內(nèi)氣體的乙炔濃度。氣體導(dǎo)入量控制單元26根據(jù)爐內(nèi)氣體組成演算單元24演算出的爐內(nèi)氣體組成 和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的導(dǎo)入 量，以使?fàn)t內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率。需要說明的是，設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率 是根據(jù)表面固化處理的種類和兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體而設(shè)定的值，預(yù)先存儲于氣體導(dǎo)入 量控制單元26。另外，對氣體導(dǎo)入量控制單元26進(jìn)行的控制，將在下文中描述。另外，氣體導(dǎo)入量控制單元26在控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的導(dǎo) 入量的狀態(tài)下，將表示該動作狀態(tài)的信息信號(控制實施信號)輸出至開關(guān)閥切換控制單 元12和爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部14。記錄儀8具備CPU等或存儲器等存儲介質(zhì)而形成。另外，記錄儀8基于爐內(nèi)溫度測量單元20和氫濃度檢測單元4輸出的信息信號， 例如，對應(yīng)進(jìn)行表面固化處理的日期和時間存儲處理爐2內(nèi)的溫度和爐內(nèi)氣體的氫濃度。開關(guān)閥10設(shè)置于氫濃度檢測配管22，是安裝在處理爐2和氫濃度檢測單元4之間 的閥。另外，開關(guān)閥10以能夠根據(jù)開關(guān)閥切換控制單元12輸出的控制信號(開關(guān)控制 信號)來切換連通狀態(tài)和封閉狀態(tài)的方式形成。此處，連通狀態(tài)是指連通處理爐2和氫濃度檢測單元4的狀態(tài)，封閉狀態(tài)是指封閉 處理爐2和氫濃度檢測單元4之間的狀態(tài)。開關(guān)閥切換控制單元12根據(jù)氣體導(dǎo)入量控制單元26的動作狀態(tài)，將開關(guān)閥10切 換到連通狀態(tài)或封閉狀態(tài)。需要說明的是，氣體導(dǎo)入量控制單元26的動作狀態(tài)是基于氣體 導(dǎo)入量控制單元26輸出的信息信號(控制實施信號)檢測的。需要說明的是，本實施方式中，作為具體例，通過以下所示的條件，說明開關(guān)閥切 換控制單元12將開關(guān)閥10切換到連通狀態(tài)或封閉狀態(tài)的情況。具體地說，開關(guān)閥切換控制單元12在氣體導(dǎo)入量控制單元26控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體 的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將開關(guān)閥10切換到連通狀態(tài)。另一方面，開關(guān)閥切換控制單元12在氣 體導(dǎo)入量控制單元26未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將開關(guān)閥10切換到封閉狀 態(tài)。爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部14具有第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部28、第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供 給量控制部30、第一供給閥32、第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀34、第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部36、 第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38、第二供給閥40、第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀42和爐內(nèi)導(dǎo) 入氣體導(dǎo)入配管44。第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部28由填充有第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的罐形成。需要說明的 是，本實施方式中，對設(shè)第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體為氨氣(NH3)的情況進(jìn)行說明。第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30由能改變開度的質(zhì)量流量控制器形成，安裝
11在第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部28和第一供給閥32之間。需要說明的是，第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供 給量控制部30的開度是根據(jù)氣體導(dǎo)入量控制單元26輸出的控制信號(導(dǎo)入量控制信號) 變化的。另外，第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30對從第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部28向第 一供給閥32供給的第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的供給量進(jìn)行檢測，將包含該檢測出的第一爐內(nèi)導(dǎo) 入氣體的供給量的信息信號(第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量信號)輸出至氣體導(dǎo)入量控制單元 26。該第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量信號用于例如氣體導(dǎo)入量控制單元26進(jìn)行的控制校正等。第一供給閥32由根據(jù)氣體導(dǎo)入量控制單元26輸出的信息信號(控制實施信號) 切換開關(guān)狀態(tài)的電磁閥形成，安裝在第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和第一爐內(nèi)導(dǎo)入 氣體流量儀34之間。具體地說，第一供給閥32在氣體導(dǎo)入量控制單元26控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量 的狀態(tài)下，將第一供給閥32的開關(guān)狀態(tài)切換到連通第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和 第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀34之間的開放狀態(tài)。另一方面，第一供給閥32在氣體導(dǎo)入量控 制單元26未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將第一供給閥32的開關(guān)狀態(tài)切換到封 閉第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀34之間的封閉狀態(tài)。第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀34由例如流式流量儀(7 口一式流量計)等機(jī)械流量 儀形成，安裝在第一供給閥32和爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入配管44之間。另外，第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀34對從第一供給閥32經(jīng)爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入配管 44導(dǎo)入到處理爐2的第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的流量進(jìn)行檢測。需要說明的是，第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣 體流量儀34檢測的第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的流量用于例如通過進(jìn)行表面固化處理的作業(yè)人員 的目視進(jìn)行的第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的流量的確認(rèn)作業(yè)。第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部36由填充有第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的罐形成。需要說明的 是，本實施方式中，對設(shè)第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體為氮?dú)?N2)的情況進(jìn)行說明。與第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30同樣，第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38 由能改變開度的質(zhì)量流量控制器形成，安裝在第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部36和第二供給閥 40之間。需要說明的是，第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38的開度是根據(jù)氣體導(dǎo)入量控制 單元26輸出的控制信號(導(dǎo)入量控制信號)變化的。另外，第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38對從第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部36向第 二供給閥40供給的第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的供給量進(jìn)行檢測，將包含該檢測出的第二爐內(nèi)導(dǎo) 入氣體的供給量的信息信號(第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量信號)輸出至氣體導(dǎo)入量控制單元 26。該第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量信號用于例如氣體導(dǎo)入量控制單元26進(jìn)行的控制校正等。與第一供給閥32同樣，第二供給閥40由根據(jù)氣體導(dǎo)入量控制單元26輸出的信息 信號(控制實施信號)切換開關(guān)狀態(tài)的電磁閥形成，安裝在第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制 部38和第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀42之間。具體地說，第二供給閥40在氣體導(dǎo)入量控制單元26控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量 的狀態(tài)下，將第二供給閥40的開關(guān)狀態(tài)切換到連通第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38和 第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀42之間的開放狀態(tài)。另一方面，第二供給閥40在氣體導(dǎo)入量控 制單元26未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將第二供給閥40的開關(guān)狀態(tài)切換到封 閉第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38和第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀42之間的封閉狀態(tài)。
與第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀34同樣，第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀42由例如流式流 量儀等機(jī)械流量儀形成，安裝在第二供給閥40和爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入配管44之間。另外，第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀42對從第二供給閥40經(jīng)爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入配管 44導(dǎo)入到處理爐2的第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的流量進(jìn)行檢測。需要說明的是，第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣 體流量儀42檢測的第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的流量用于例如通過進(jìn)行表面固化處理的作業(yè)人員 的目視進(jìn)行的第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的流量的確認(rèn)作業(yè)。爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入配管44是將第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量儀34和第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體 流量儀42與處理爐2進(jìn)行連接的配管，形成第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體和第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理 爐2的導(dǎo)入路徑。下面，以上述構(gòu)成為前提，舉出具體的例子對氣體導(dǎo)入量控制單元26進(jìn)行的控制 進(jìn)行說明。氣體導(dǎo)入量控制單元26參照爐內(nèi)氣體組成演算單元24演算的爐內(nèi)氣體組成以使 上式(2)所示的氮勢Kn成為3. 3，演算氨氣(NH3)的導(dǎo)入量和氮?dú)?N2)的導(dǎo)入量以使氨氣 (NH3)的導(dǎo)入量和氮?dú)?N2)的導(dǎo)入量之比成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率。并且，氣體導(dǎo)入量控制單元26基于演算出的各氣體(NH3，N2)的導(dǎo)入量，將控制各 導(dǎo)入量的控制信號(導(dǎo)入量控制信號)輸出到第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和第二 爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38。需要說明的是，氣體導(dǎo)入量控制單元26在控制氨氣(NH3)和氮?dú)?N2)的導(dǎo)入量 時，進(jìn)行以下兩種控制中的一種。第一控制中，在將導(dǎo)入到處理爐2內(nèi)的混合氣體(氨氣+氮?dú)?向處理爐2內(nèi)的 導(dǎo)入量的比率(即爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率)保持為恒定值的狀態(tài)下，控制氨氣(NH3)和氮 氣(N2)向處理爐2內(nèi)的合計導(dǎo)入量。另一方面，第二控制中，對于氨氣(NH3)和氮?dú)?N2)分別進(jìn)行使各導(dǎo)入量變化的控 制以使混合氣體(氨氣+氮?dú)?的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率變化。需要說明的是，表面固化處理為真空滲碳處理或真空碳氮共滲處理的情況下，氣 體導(dǎo)入量控制單元26參照爐內(nèi)氣體組成演算單元24演算的爐內(nèi)氣體組成，演算兩種以上 的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體(乙炔氣體等)的導(dǎo)入量，以使上述的式(4)所示的碳勢K。成為所期望的值。(動作)下面，參照圖1，對進(jìn)行待處理品的表面固化處理時本實施方式的表面固化處理裝 置1的動作進(jìn)行說明。首先，在處理爐2內(nèi)配置待處理品S后，從爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部14將混合有氨氣 (NH3)和氮?dú)?N2)的混合氣體導(dǎo)入處理爐2內(nèi)，驅(qū)動攪拌扇驅(qū)動馬達(dá)18，旋轉(zhuǎn)攪拌扇16，攪 拌處理爐2內(nèi)的氣氛。此時，開關(guān)閥切換控制單元12將開關(guān)閥10的狀態(tài)切換到封閉狀態(tài)，將處理爐2和 氫濃度檢測單元4之間封閉。由此抑制爐內(nèi)氣體所含的污染成分與包括傳感器部的氫濃度 檢測單元4接觸。需要說明的是，所謂爐內(nèi)氣體所含的污染成分是指例如附著于待處理品 S的油分或污垢在處理爐2內(nèi)經(jīng)汽化而包含于爐內(nèi)氣體中的成分。此處，本實施方式中，將設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率設(shè)定為氨氣(NH3)氮?dú)?N2)=
1380 20。因此，開始表面固化處理時，對于氨氣(NH3)和氮?dú)?N2)向處理爐2內(nèi)的導(dǎo)入量， 控制第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38的開度，以 使氨氣(NH3)的導(dǎo)入量與氮?dú)?N2)的導(dǎo)入量的比為80 20。除此之外，使用附圖以外的加熱機(jī)等使處理爐2內(nèi)的溫度(處理溫度)在300 1100°C的范圍內(nèi)，并且使用附圖以外的泵等使處理爐2內(nèi)的壓力(處理壓力)在13 133000Pa的范圍內(nèi)。此時，爐內(nèi)溫度測量單元20測量爐內(nèi)氣體的溫度，將包含該測量得到的溫度的信 息信號(爐內(nèi)溫度信號)輸出至調(diào)節(jié)儀6和記錄儀8。調(diào)節(jié)儀6接受到爐內(nèi)溫度信號的輸入時，氣體導(dǎo)入量控制單元26判斷處理爐2內(nèi) 的狀態(tài)是否為如下狀態(tài)處理爐2內(nèi)的溫度在上述條件下穩(wěn)定而不是利用加熱機(jī)等的升溫 過程。并且，判斷處理爐2內(nèi)的溫度在上述條件下為穩(wěn)定的狀態(tài)時，氣體導(dǎo)入量控制單 元26開始對兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量進(jìn)行控制。另外，氣體導(dǎo)入量控制單元26將 表示動作狀態(tài)的控制實施信號輸出至開關(guān)閥切換控制單元12和爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給部14。開關(guān)閥切換控制單元12接受了控制實施信號的輸入后，將開關(guān)閥10的狀態(tài)切換 到連通狀態(tài)。開關(guān)閥10切換到連通狀態(tài)時，處理爐2和氫濃度檢測單元4連通，爐內(nèi)氣體在氫 濃度檢測配管22內(nèi)移動，與氫濃度檢測單元4的傳感器部接觸。爐內(nèi)氣體與氫濃度檢測單元4的傳感器部接觸時，氫濃度檢測單元4檢測爐內(nèi)氣 體的氫濃度，將包含該檢測到的氫濃度的氫濃度信號輸出至調(diào)節(jié)儀6和記錄儀8。調(diào)節(jié)儀6接受到氫濃度信號的輸入后，爐內(nèi)氣體組成演算單元24基于氫濃度檢測 單元4檢測到的氫濃度，演算爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成，將爐內(nèi)氣體組成信號輸出 至氣體導(dǎo)入量控制單元26。氣體導(dǎo)入量控制單元26接受了爐內(nèi)氣體組成信號的輸入后，根據(jù)爐內(nèi)氣體組成 和設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的導(dǎo)入量，以使?fàn)t 內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率。由此對反映處理爐2內(nèi)的氣氛的爐內(nèi)氣體組成進(jìn) 行檢測，參照該檢測的處理爐2內(nèi)的氣氛對處理爐2內(nèi)的氣氛進(jìn)行控制。在通過對兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的導(dǎo)入量進(jìn)行控制從而控制處 理爐2內(nèi)的氣氛的狀態(tài)下，以根據(jù)待處理品S的材質(zhì)或量等而設(shè)定的預(yù)定的時間對待處理 品S的表面進(jìn)行固化處理。對待處理品S進(jìn)行表面固化處理期間，在氣體導(dǎo)入量控制單元26不對兩種以上的 爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的導(dǎo)入量進(jìn)行控制、不輸出控制實施信號的狀態(tài)下，開關(guān)閥切 換控制單元12將開關(guān)閥10切換到封閉狀態(tài)。如以上說明，使用表面固化處理裝置1的表面固化處理方法是將兩種以上的爐內(nèi) 導(dǎo)入氣體導(dǎo)入到處理爐2內(nèi)、對配置于處理爐2內(nèi)的待處理品S進(jìn)行表面固化處理的表面 固化處理方法。此處，兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體包含在處理爐2內(nèi)產(chǎn)生氫的至少一種爐內(nèi) 導(dǎo)入氣體。另外，表面固化處理方法包括如下步驟基于處理爐2內(nèi)的爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率，檢 測爐內(nèi)氣體的氫濃度，基于檢測的氫濃度，演算爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成。
而且，表面固化處理方法包括如下步驟根據(jù)演算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的 設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，在將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的導(dǎo)入量的比率即爐 內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率保持為恒定值的狀態(tài)下，控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi) 的合計導(dǎo)入量，以使?fàn)t內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率；或者，分別控制兩種以上的 爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量以使?fàn)t內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率變化。(第一實施方式的效果)下面列舉本實施方式的效果。(1)本實施方式的表面固化處理裝置1中，根據(jù)氫濃度檢測單元4基于爐內(nèi)氣體的 熱導(dǎo)率檢測出的爐內(nèi)氣體的氫濃度，通過演算求出處理爐2內(nèi)產(chǎn)生氫的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的爐 內(nèi)濃度。并且，基于該測定的演算值，爐內(nèi)氣體組成演算單元24演算爐內(nèi)氣體的組成即爐 內(nèi)氣體組成。因此，根據(jù)演算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，檢測處理 爐2內(nèi)的氣氛，參照該檢測的氣氛，氣體導(dǎo)入量控制單元26能夠控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入 氣體的導(dǎo)入量，以使?fàn)t內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率。其結(jié)果，參照根據(jù)爐內(nèi)氣體組成和設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率檢測出的處理爐2內(nèi)的 氣氛，能夠控制處理爐2內(nèi)的氣氛，因此能夠減少表面固化處理所需的運(yùn)行成本。另外，由于能夠減少向大氣中排放的氣體量，因此能夠抑制環(huán)境的惡化。(2)本實施方式的表面固化處理裝置1中，開關(guān)閥切換控制單元12在氣體導(dǎo)入量 控制單元26控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將開關(guān)閥10切換到連通狀態(tài)，連通處理 爐2和氫濃度檢測單元4。另一方面，開關(guān)閥切換控制單元12在氣體導(dǎo)入量控制單元26未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣 體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將開關(guān)閥10切換到封閉狀態(tài)，將處理爐2和氫濃度檢測單元4之間 封閉。因此，在氣體導(dǎo)入量控制單元26未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，能夠抑 制爐內(nèi)氣體所含的污染成分與包括傳感器部的氫濃度檢測單元4接觸。其結(jié)果，能夠長期抑制氫濃度檢測單元4的檢測精度的降低，因此能夠長期維持 氫濃度檢測單元4的檢測精度。需要說明的是，表面固化處理為真空滲碳處理或真空碳氮共滲處理的情況下，能 夠抑制處理爐2內(nèi)產(chǎn)生的黑煙或焦油導(dǎo)入到熱導(dǎo)率傳感器，能夠長期抑制氫濃度檢測單元 4的檢測精度的降低。(3)本實施方式的表面固化處理方法中，根據(jù)基于爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率檢測出的爐 內(nèi)氣體的氫濃度，通過演算求出處理爐2內(nèi)產(chǎn)生氫的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的爐內(nèi)濃度。并且，基于 該演算值，演算爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成。因此，根據(jù)演算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，檢測處理 爐2內(nèi)的氣氛，參照該檢測出的氣氛，能夠控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量，以使?fàn)t 內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率。其結(jié)果，參照根據(jù)爐內(nèi)氣體組成和設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率檢測出的處理爐2內(nèi)的 氣氛，能夠控制處理爐2內(nèi)的氣氛，從而能夠減少表面固化處理所需的運(yùn)行成本。
另外，由于能夠減少向大氣中排放的氣體量，因此能夠抑制環(huán)境的惡化。(應(yīng)用例)下面列舉本實施方式的應(yīng)用例。(1)本實施方式的表面固化處理裝置1中，將氫濃度檢測配管22以直接連通處理 爐2和氫濃度檢測單元4的單線路徑形成，但并不限于此。即，也可以如圖2所示在處理爐 2和氫濃度檢測單元4之間以分支為兩個以上的路徑的復(fù)線路徑形成氫濃度檢測配管22。 需要說明的是，圖2是表示第一實施方式的變形例的構(gòu)成的圖。另外，圖2中，省略了除處 理爐2、氫濃度檢測單元4、氫濃度檢測配管22和開關(guān)閥10以外的圖示。 這種情況下，氫濃度檢測配管22由連通處理爐2和氫濃度檢測單元4的第一配管 22a、連通處理爐2和第一配管22a的第二配管22b、和與第一配管22a連通的第三配管22c 形成。并且，在形成有第一配管22a、第二配管22b和第三配管22c的路徑上分別安裝開 關(guān)閥10。這種情況下，如圖2所示，將安裝于第一配管22a的開關(guān)閥10設(shè)為第一開關(guān)閥 10a，將安裝于第二配管22b的開關(guān)閥10設(shè)為第二開關(guān)閥10b，將安裝于第三配管22c的開 關(guān)閥10設(shè)為第三開關(guān)閥10c。將氫濃度檢測配管22和開關(guān)閥10的構(gòu)成設(shè)為圖2所示的構(gòu)成時，能夠提高氫濃 度檢測單元4的響應(yīng)性。除此之外，容易進(jìn)行氫濃度檢測配管22中殘留的氣體的排出或氫 濃度檢測單元4的檢查。因此能夠長期維持氫濃度檢測單元4的檢測精度。具體地說，在氣體導(dǎo)入量控制單元26控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，通過 將第三開關(guān)閥IOc設(shè)為封閉狀態(tài)、將第一開關(guān)閥IOa和第二開關(guān)閥IOb設(shè)為連通狀態(tài)，使?fàn)t 內(nèi)氣體的流動變得良好。由此能夠抑制爐內(nèi)氣體之中僅不均勻成分導(dǎo)入到氫濃度檢測單元 4，能夠準(zhǔn)確反映處理爐2內(nèi)的全部氣氛的氫濃度，能夠提高氫濃度檢測單元4的檢測精度。另外，爐內(nèi)氣體的流動變得良好時，能夠縮短爐內(nèi)氣體導(dǎo)入到氫濃度檢測單元4 的時間，因此能夠提高氫濃度檢測單元4的響應(yīng)性。另一方面，在氣體導(dǎo)入量控制單元26未控制爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量的狀態(tài)下，將 第一開關(guān)閥IOa設(shè)為封閉狀態(tài)、將第二開關(guān)閥IOb和第三開關(guān)閥IOc設(shè)為連通狀態(tài)，由此可 以通過從第三開關(guān)閥IOc導(dǎo)入氮?dú)獾葷崈魵怏w后將第二開關(guān)閥IOb和第三開關(guān)閥IOc設(shè)為 封閉狀態(tài)，來排出殘留在第三配管22c內(nèi)的爐內(nèi)氣體。因此，在接著進(jìn)行的表面固化處理 中，能夠使氫濃度檢測配管22內(nèi)保持潔凈的狀態(tài)直至檢測爐內(nèi)氣體的氫濃度，從而能夠長 期維持氫濃度檢測單元4的檢測精度。另外，在未進(jìn)行表面固化處理的狀態(tài)下，將第一開關(guān)閥IOa設(shè)為封閉狀態(tài)、將第二 開關(guān)閥IOb和第三開關(guān)閥IOc設(shè)為連通狀態(tài)，從第三開關(guān)閥IOc導(dǎo)入氮?dú)獾葷崈舻臍怏w，由 此能夠進(jìn)行氫濃度檢測單元4的調(diào)零。另外，通過將氫濃度已明確的氣體(標(biāo)準(zhǔn)氫氣)導(dǎo) 入到氫濃度檢測單元4能夠進(jìn)行氫濃度檢測單元4的間距調(diào)整(7 〃 >調(diào)整)，能夠長期維 持氫濃度檢測單元4的檢測精度。(2)本實施方式的表面固化處理裝置1中，第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和 第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部38由質(zhì)量流量控制器形成，但并不限于此。即，還可以在 利用低成本的手動式流式流量儀形成第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和第二爐內(nèi)導(dǎo)入 氣體供給量控制部38的同時，將預(yù)先設(shè)定了流量的兩個以上的氣體流量儀與流式流量儀
16和自動開關(guān)閥組合，形成第一爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量控制部30和第二爐內(nèi)導(dǎo)入氣體供給量 控制部38。(第二實施方式)下面參照附圖對本發(fā)明的第二實施方式(以下記作“本實施方式”)進(jìn)行說明。(構(gòu)成)圖3是表示本實施方式的表面固化處理裝置1的構(gòu)成的圖。如圖3所示，本實施方式的表面固化處理裝置1的構(gòu)成中，除了氫濃度檢測配管22 和開關(guān)閥10的構(gòu)成和具備配管溫度控制單元46的方面以外，與上述第一實施方式相同，因 此以下的說明以關(guān)于配管溫度控制單元46的部分為中心進(jìn)行記載。需要說明的是，圖3中， 省略了除處理爐2、氫濃度檢測單元4、氫濃度檢測配管22、開關(guān)閥10和配管溫度控制單元 46以外的圖示。氫濃度檢測配管22由連通處理爐2和氫濃度檢測單元4的第一配管22a、連通處 理爐2和第一配管22a的第二配管22b、和與第一配管22a連通的第三配管22c形成。開關(guān)閥10由安裝于第一配管22a的第一開關(guān)閥10a、安裝于第二配管22b的第二 開關(guān)閥10b、和安裝于第三配管22c的第三開關(guān)閥IOc形成。配管溫度控制單元46使用線狀的加熱器形成，其控制氫濃度檢測配管22的溫度。具體地說，配管溫度控制單元46根據(jù)爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的種類，將氫濃度檢測配管22 的溫度控制在25 450°C的范圍內(nèi)，以使?fàn)t內(nèi)氣體在氫濃度檢測配管22內(nèi)不以固體的形式 析出。具體地說，表面固化處理為氣體氮化處理、爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的種類為在處理爐2內(nèi) 產(chǎn)生氯化氫氣體那樣的氣體的情況下，配管溫度控制單元46將氫濃度檢測配管22的溫度 控制在340 450°C的范圍內(nèi)。另外，表面固化處理為氣體軟氮化處理的情況下，配管溫度控制單元46將氫濃度 檢測配管22的溫度控制在60 100°C的范圍內(nèi)。其他的構(gòu)成與上述第一實施方式相同。(動作)下面，參照圖3，對進(jìn)行待處理品的表面固化處理時本實施方式的表面固化處理裝 置1的動作進(jìn)行說明。需要說明的是，本實施方式的表面固化處理裝置1的動作除了配管 溫度控制單元46進(jìn)行的動作以外，與上述第一實施方式相同，因此以下的說明以配管溫度 控制單元46進(jìn)行的動作為中心進(jìn)行記載。另外，以下的說明中，對設(shè)表面固化處理為氣體 氮化處理的情況進(jìn)行記載。進(jìn)行表面固化處理時，在處理爐2內(nèi)配置待處理品S后，將混合氣體導(dǎo)入到處理爐 2內(nèi)，攪拌處理爐2內(nèi)的氣氛。此時，表面固化處理為氣體氮化處理，爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的種類為在處理爐2內(nèi)產(chǎn)生 氯化氫氣體那樣的氣體，因此配管溫度控制單元46將氫濃度檢測配管22的溫度控制在 340 450°C的范圍內(nèi)。配管溫度控制單元46將氫濃度檢測配管22的溫度控制在340 450°C的范圍內(nèi) 時，能夠在抑制爐內(nèi)氣體在氫濃度檢測配管22內(nèi)以固體的形式析出的狀態(tài)下進(jìn)行表面固 化處理。由此能夠抑制氫濃度檢測單元4的檢測精度的降低，在長期維持氫濃度檢測單元4的檢測精度的狀態(tài)下進(jìn)行表面固化處理。(第二實施方式的效果)下面記載本實施方式的效果。(1)本實施方式的表面固化處理裝置1中，配管溫度控制單元46根據(jù)爐內(nèi)導(dǎo)入氣 體的種類將氫濃度檢測配管22的溫度控制在25 450°C的范圍內(nèi)，由此抑制爐內(nèi)氣體在氫 濃度檢測配管22內(nèi)以固體的形式析出。因此，在氣體氮化處理或氣體軟氮化處理等可能在氫濃度檢測配管22內(nèi)析出氯 化銨或碳酸銨的表面固化處理中，能夠抑制氯化銨或碳酸銨在氫濃度檢測配管22內(nèi)的析
出ο其結(jié)果，能夠抑制碳酸銨的析出和氯化氫在處理爐2內(nèi)的產(chǎn)生，因此能夠長期維 持氫濃度檢測單元4的檢測精度。(第一實施例)針對利用上述第一實施方式的表面固化處理裝置(以下記作“第一發(fā)明例”)進(jìn)行 表面固化處理的情況和利用構(gòu)成與第一實施方式的表面固化處理裝置不同的裝置(以下 記作“第一比較例”)進(jìn)行表面固化處理的情況，控制處理爐內(nèi)的氣氛。需要說明的是，作為處理爐，第一發(fā)明例和第一比較例均具備井式氣體氮化爐 (處理重量50kg/grOSS)，設(shè)處理爐內(nèi)的溫度為570°C，利用質(zhì)量流量控制器將氨氣向處 理爐的導(dǎo)入量控制為1.6m3/h，另外，利用質(zhì)量流量控制器將氮?dú)庀蛱幚頎t的導(dǎo)入量控制為 0. 4m3/h，進(jìn)行氣體氮化處理，以使氮勢Kn成為3. 3。此處，第一發(fā)明例中，以NH3 N2 = SO 20的混合氣體的混合比率為基礎(chǔ)，利用 氣體導(dǎo)入量控制單元對為了使氮勢Kn為3. 0的氫濃度的設(shè)定值和利用氫濃度檢測單元檢 測的爐內(nèi)氣體的氫濃度進(jìn)行比較，針對氨氣和氮?dú)獾馁|(zhì)量流量控制器，在保持設(shè)定爐內(nèi)氣 體混合比率為NH3 N2 = 80 20的狀態(tài)下，分別對氨氣和氮?dú)庀蛱幚頎t內(nèi)的合計導(dǎo)入量 進(jìn)行控制，由此控制氮勢KN。另一方面，第一比較例中，僅控制氮?dú)庀蛱幚頎t內(nèi)的導(dǎo)入量，由此控制氮勢KN。下面，將爐內(nèi)氣體的氫濃度(爐內(nèi)氫濃度)、爐內(nèi)氣體的氨濃度(爐內(nèi)氨濃度)、處 理爐內(nèi)的氣氛的氮勢(氮勢Kn)的測定結(jié)果列于表1。[表1]
權(quán)利要求
一種表面固化處理裝置，其中，將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入處理爐內(nèi)，對配置于所述處理爐內(nèi)的待處理品進(jìn)行表面固化處理，所述兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體包含在所述處理爐內(nèi)產(chǎn)生氫的至少一種爐內(nèi)導(dǎo)入氣體，其特征在于，該裝置具備氫濃度檢測單元，該氫濃度檢測單元基于所述處理爐內(nèi)的爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率，檢測所述爐內(nèi)氣體的氫濃度；爐內(nèi)氣體組成演算單元，該爐內(nèi)氣體組成演算單元基于所述氫濃度檢測單元檢測的氫濃度，演算所述爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成；和氣體導(dǎo)入量控制單元，該氣體導(dǎo)入量控制單元根據(jù)所述爐內(nèi)氣體組成演算單元演算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，在將所述兩種以上的所述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向所述處理爐內(nèi)的導(dǎo)入量的比率即爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率保持為恒定值的狀態(tài)下，控制兩種以上的所述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向所述處理爐內(nèi)的合計導(dǎo)入量，以使所述爐內(nèi)氣體組成成為所述設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，或者，分別控制所述兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量以使所述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率變化。
2.如權(quán)利要求1所述的表面固化處理裝置，其特征在于，該裝置還具備開關(guān)閥，該開關(guān)閥安裝于所述處理爐和所述氫濃度檢測單元之間，能夠?qū)B通所述處 理爐和所述氫濃度檢測單元的連通狀態(tài)和封閉所述處理爐和所述氫濃度檢測單元之間的 封閉狀態(tài)進(jìn)行切換；和開關(guān)閥切換控制單元，該開關(guān)閥切換控制單元根據(jù)所述氣體導(dǎo)入量控制單元的動作狀 態(tài)，將所述開關(guān)閥切換到所述連通狀態(tài)或所述封閉狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的表面固化處理裝置，其特征在于，該裝置還具備 氫濃度檢測配管，該氫濃度檢測配管連通所述處理爐和所述氫濃度檢測單元；和 配管溫度控制單元，該配管溫度控制單元控制所述氫濃度檢測配管的溫度，所述配管溫度控制單元根據(jù)所述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的種類，將所述氫濃度檢測配管的溫度 控制在25°C 450°C的范圍內(nèi)，以使所述爐內(nèi)氣體在所述氫濃度檢測配管內(nèi)不以固體的形 式析出。
4.一種表面固化處理方法，其中，將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體導(dǎo)入處理爐內(nèi)，對配置于 所述處理爐內(nèi)的待處理品進(jìn)行表面固化處理，所述兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體包含在所述處 理爐內(nèi)產(chǎn)生氫的至少一種爐內(nèi)導(dǎo)入氣體，其特征在于，基于所述處理爐內(nèi)的爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率，檢測所述爐內(nèi)氣體的氫濃度； 基于所述檢測的氫濃度，演算所述爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成； 根據(jù)所述演算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，在將所述兩種以 上的所述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向所述處理爐內(nèi)的導(dǎo)入量的比率即爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率保持為 恒定值的狀態(tài)下，控制所述兩種以上的所述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向所述處理爐內(nèi)的合計導(dǎo)入量， 以使所述爐內(nèi)氣體組成成為所述設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，或者，分別控制所述兩種以上的 爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量以使所述爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率變化。
全文摘要
本發(fā)明提供表面固化處理裝置及表面固化處理方法。表面固化處理裝置具備氫濃度檢測單元4，其基于處理爐2內(nèi)的爐內(nèi)氣體的熱導(dǎo)率檢測爐內(nèi)氣體的氫濃度；爐內(nèi)氣體組成演算單元24，其基于氫濃度檢測單元4檢測的氫濃度演算爐內(nèi)氣體的組成即爐內(nèi)氣體組成；和氣體導(dǎo)入量控制單元26，其根據(jù)爐內(nèi)氣體組成演算單元24演算的爐內(nèi)氣體組成和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，在將兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的導(dǎo)入量的比率即爐內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率保持為恒定值的狀態(tài)下，控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體向處理爐2內(nèi)的合計導(dǎo)入量，以使?fàn)t內(nèi)氣體組成成為設(shè)定爐內(nèi)氣體混合比率，或者，分別控制兩種以上的爐內(nèi)導(dǎo)入氣體的導(dǎo)入量以使?fàn)t內(nèi)導(dǎo)入氣體流量比率變化。
文檔編號G01N25/20GK101962744SQ201010205179
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者關(guān)谷慶之, 木立徹, 河田一喜 申請人:東方工程公司