塩浴軟窒化と高周波焼入れによる複合熱処理技術日本パーカライジング（株）１. はじめに昨今の環境対応への技術革新の流れの中で、各種機械部品には益々、高強度化が求められている。鋼材料を強化する熱処理技術の 1 つである軟窒化処理は、炭素と窒素を鋼表面から浸透させ窒素化合物層を形成し、鋼部品の耐磨耗性や耐焼き付き性を向上させるが、硬化深さは浅い。一方、高周波焼入れは、硬いマルテンサイト組織を深く形成できるものの、焼入れ部材は摩擦熱により軟化しやすく、またその表面は摩擦で焼付きやすい。そこで当社は、上記両処理の長所を兼ね備え、鋼部品の小型軽量化を可能とする新たな複合熱処理技術 ® “パルニップ「PALNIP 」”を開発した。２. パルニップ処理工程（図 1）本技術の目指す鋼材料とは、表層に軟窒化処理による窒素化合物層、及びその直下には高周波焼入れによるマルテンサイト組織を共存させることにある。パルニップ処理では、軟窒化処理で生成した窒素化合物層表面に特殊前処理を施し、高周波焼入れ時の化合物層の酸化と窒素の脱離を防止する。従来にも軟窒化処理と高周波焼入れとの複合熱処理技術は存在していたが、酸化防止対策をせず化合物層は酸化分解していた。すなわち、従来技術に対するパルニップ技術の優位性は、鋼素地に拡散した窒素を利用するだけでなく、強固なマルテンサイトに支えられた窒素化合物層による良好な摺動特性も兼ね備えることにある。 ○小西知義、池田芳宏、須田新、別府正昭図 2 特殊前処理の有無による化合物層断面３.２断面硬度分布（図 3）軟窒化処理後に高周波焼入れを施すと、軟窒化処理単体に比べて、硬化深さは大幅に向上する。図 3 各種熱処理品の断面硬度分布（例）３.３摩擦試験結果（図 4）塩浴軟窒化であるイソナイト処理単体の良好な耐焼付き性が、高周波焼入れされたパルニップ処理品でも維持される。図 1 パルニップ処理工程３. パルニップ処理された鋼の特性３.１断面組織（図 2）特殊前処理の有無による高周波焼入れ後の化合物層の断面から、酸化防止の効果が明らかである。パルニップ処理では、健全に残存する化合物層直下に約3mmの未変態オーステナイトの残留する帯が見られ、さらにその下の窒素拡散部には微細なマルテンサイト組織が形成されている。高周波焼人れは、軟窒化処理時の拡散窒素により鋼のA1変態点が下がる結果、より低温度で可能となる。図 4 各種熱処理品のファビリー摩擦試験結果４．最後に現在まで多くの鋼部品に採用されてきた塩浴軟窒化処理が、さらに高周波焼入れとの複合熱処理技術としても応用され、過酷な負荷に供される鋼部材に対する有効な熱処理方法の1つとなることを大いに期待したい。