ガス軟窒化の窒素ガス

Question

初歩的な質問で申し訳ありません。
ガス軟窒化についてなのですが、
アンモニアガスに窒素ガスを50%の割合で入れています。
なぜ窒素ガスを投入するのかというのがわかりません。
アンモニアガス100%であれば純窒化、RXｶﾞｽにアンモニアガスを1～5%添加すると
浸炭窒化、RXｶﾞｽとアンモニアを50%ずつの割合で入れるとガス軟窒化というのが当方
認識です。
ここでアンモニアガスにN2ガスをなぜ入れるのか。
わかる方いましたらご教授お願いいたします。

Answer

何か意地悪にとらえれば、窒素ガス投入より、空気投入の方が安上がりなのに。

そして、空気を投入や、残留空気でも母材等が酸化はしないようにも受け取れる。

記載していることが、訳ワカメ。特に　For　回答（３）の学者風さん

Answer

軟窒化については教科書レベルの知識しかないが、回答(1)に憤慨して投稿。間違っているかもしれないが。

答えはコスト削減。

引用特許に「窒素ガスをベースガスとし、これにアンモニアガスを添加した熱処理ガスを採用する方法によれば、アンモニアガスの使用量を抑制することにより熱処理のコストを低減することができる」

回答(2)の窒化ポテンシャル制御。

ガス窒化では炉内はNH3(またはNH3+N2)ガスで満たされており、窒化によるHN3の解離度(分解率)の変化に応じてNH3(またはNH3+N2)ガスを追加供給しているように思う。文献の窒化ポテンシャル制御も同様。

HN3ガスを用いている場合、窒化中の炉内はHN3+H2が主体。N2も少量生成し、その分HN3に対するH2比率が高くなり、窒化ポテンシャルも少し高くなる。

しかし質問のようなHN3+N2混合ガス(固定比率)の場合、N2ガスは窒化ポテンシャルの調整とは無関係のように思うが、いかがでしょうか。

回答(1)関連。

窒素ガスを投入しなくても酸化反応は起こらない。

AXガスには窒化性がない(NH3は微量のため)ので、質問にある各種窒化系処理には使用しない。

質問の「当方の認識」は正しいが、ガス窒化とガス軟窒化は600℃以下、ガス浸炭窒化は800℃以上と温度が大きく異なるので、単純に「RXｶﾞｽ ⇔ アンモニア」をしているわけではない。

回答(1)(4)関連。

質問A
「アンモニアに、安価な空気ではなく高価な窒素ガスをなぜ投入するのですか」
回答AB
「空気では酸化するが、窒素では酸化しないし、アンモニアのような危険性もないからです」
評価A
「100点満点」

質問B
「窒化ガスとしては通常純アンモニアが使われているのに、弊社では50%アンモニア50%窒素の混合ガスとしています。なぜ窒素を混合するのですか」
回答A
「空気では酸化するが、窒素では酸化しないし、アンモニアのような危険性もないからです」
評価B
「0点。まじめに回答すること」

「空気があっても母材等が酸化はしないようにも受け取れる(H2が15～20%あるから酸素が混じってもFeは酸化しないのでは)」
受け取っているのは誰でしょうか。600℃では酸化します。理由は自分で調べること。

Answer

実務やるなら『窒化ポテンシャル』ぐらいは知らないと。依頼側の私でもコトバだけは知ってます。
Wikiでも要約されるが納得して展開できるかは甚だ疑問、やはり参考書が必要でしょ。

web上にも専門論文はあるが、イキナリな用語があって取っつきにくいのでは

http://www.komatsu.co.jp/CompanyInfo/profile/report/pdf/167-J03.pdf
　　窒化ポテンシャル制御を適用した窒化処理の生産技術開発

http://www.njc-net.co.jp/njchomepage/product/t6/STANGE/stange_NKZ.html
　　窒化ポテンシャル・シミュレーション

http://www.parker.co.jp/research/report/_pdf/25/25-9.pdf
　　ガス窒化処理における温度―窒化ポテンシャル図に及ぼす合金元素の影響

コトバも出てこない資料を出す方も勉強必要。いまさら?

回答 (1) (4)
点数古事記のみで内容は冷やかしでもなんでもござれ！！　なオッサン

金ぇ～金ぇ～・・・物乞いなのかねぇ～
　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=261514&event=QE0004

参考サイトをタコ足イカ足の如く付けたが答には達せず。焼入では足りても窒化では揃わない？

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=272305&event=QE0004
　　No.40092 焼き戻しについて

ほぼ全てながら只今の暴れぶり典型例

No.43393 プロジェクション溶接について
　　回答 (1) (7) (14)

技術質問サイトから放逐すべしは皆の願いだが此処は無管理放置。
質問してコイツの乱暴狼藉に懲りるや見るだけで躊躇する方も多いらしく、利用件数は往時の1/6以下となり尚減少中。

Answer

窒素ガス使用の多くの目的は、酸素レスです。

? 酸素がないので、酸化反応を抑えられる

? 空気の80％足らずの成分なので、拡散しても環境に影響は皆無

? 比較的容易に取得できるし、保管等も比較的容易

アンモニアの特性も、対比で要確認やで。

アドバイスのアプローチ方法が拙かったかな？

> なぜ窒素ガスを投入するのかというのがわかりません

に関しての内容を記載しております。

また、

> アンモニアガス100%であれば純窒化、RXｶﾞｽにアンモニアガスを1～5%添加すると浸炭窒化、
> RXｶﾞｽとアンモニアを50%ずつの割合で入れるとガス軟窒化というのが当方認識です。
> ここでアンモニアガスにN2ガスをなぜ入れるのか。

は、上述?とURLの２段目、３段目にて、RXｶﾞｽ ⇔ アンモニアが垣間見え、

その資料から検索すると、反応抑制のトリガーになることが解ります。

記載足らずでしたね。

ガス軟窒化の窒素ガスとは？その役割と理由を解説