金属表面处理装置及利用该装置的金属表面处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属表面处理装置及利用该装置的金属表面处理方法，更具体地涉及在对象金属上形成根据自催化反应的处理气体层，以获得优异的耐磨性和耐蚀性以及高表面硬度的金属表面处理装置及利用该装置的金属表面处理方法。
【背景技术】
[0002]尖端复合加工技术是未来前景被看好的一项技术，在该技术领域中，最近正从不同方向进行研发。其被应用于进行提高现有产品性能的改良或者新概念产品的开发。
[0003]并且，在这种尖端复合加工技术领域中，针对改善金属的表面特性以强化耐磨性、耐蚀性以及耐火性的表面处理技术的研宄很活跃，随之预计在汽车、模具等工业领域中对该技术的需求将会爆发性地增长。
[0004]以往，为了对金属进行表面处理，多采用气体渗氮法。目前为止，在产业上广泛使用的方式是低温渗氮法，但是该方式所需处理时间长，导致成品率大大降低，而且存在金属表面处理效果甚微的问题。尤其，对于不锈钢，还会发生自然氧化膜引起的氮化能降低的问题。
[0005]因此，需要能解决上述问题的方案，但是目前为止尚未提出有能在维持高生产率的同时获得优良的表面处理质量的金属表面处理技术。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]本发明是为了解决上述的现有技术中的问题而提出的，其目的在于提供能在维持高生产率的同时获得优良的表面处理质量的金属表面处理装置及利用该装置的金属表面处理方法。
[0008]本发明所解决的问题不限于上面所提到的问题，通过下面的描述，本领域技术人员应当能清楚理解未提及的其他问题。
[0009]技术方案
[0010]为了解决上述问题，本发明的金属表面处理装置，对加热至可进行表面处理的温度的对象金属进行表面处理，包含反应腔室和处理气体供应部，所述反应腔室构成为与所述对象金属的外表面形状对应的形状，布置为与所述对象金属外表面的间隔在预定值内，并能收容所述对象金属的至少一部分，所述处理气体供应部向收容在所述反应腔室内的对象金属侧供应自催化反应所需的处理气体。
[0011]并且，所述反应腔室可构成为在收容有所述对象金属的状态下所述反应腔室的内表面与所述对象金属的外表面之间的间隔在50_以下。
[0012]并且，所述反应腔室上可形成有供所述处理气体通过的通孔。
[0013]并且，还可包含加热所述反应腔室内部的加热部。
[0014]并且，还可包含间隔调节部，在收容有所述对象金属的状态下，该间隔调节部调节所述反应腔室和所述对象金属外表面的配置间隔。
[0015]并且，所述反应腔室可包含上部板和与所述上部板相隔预定距离的下部板，所述间隔调节部可构成为使所述上部板和所述下部板上下滑移。
[0016]并且，还可包含外部腔室，该外部腔室收容所述反应腔室，并形成可密闭的收容空间。
[0017]并且，还可包含预热部，该预热部在所述对象金属被收容到反应腔室内之前对所述对象金属进行预热。
[0018]并且，还可包含移送部，该移送部移送所述对象金属使其通过所述反应腔室内部。
[0019]并且，所述反应腔室的两侧可被开放，所述移送部可设置在所述反应腔室的被开放的两侧。
[0020]并且，所述移送部可被设置为密闭所述反应腔室的被开放的两侧。
[0021]并且，所述移送部可包含移送部件，该移送部件与所述对象金属接触，通过该移送部件的旋转来移送所述对象金属。
[0022]并且，所述移送部件可构成为在与所述反应腔室接触的状态下旋转，由此在移送所述对象金属的同时密闭所述反应腔室的两侧。
[0023]并且，所述反应腔室可包含流动空间和供应孔，处理气体在流动空间中流动，供应孔与所述流动空间连通而朝所述对象金属方向供应处理气体。
[0024]并且，为了解决上述问题，本发明的金属表面处理方法包含如下步骤:将对象金属置放于反应腔室内，所述反应腔室构成为与所述对象金属的外表面形状对应的形状，布置为与所述对象金属外表面的间隔在预定值内，并能收容所述对象金属的至少一部分；通过处理气体供应部向所述反应腔室内供应处理气体而在所述对象金属上通过自催化反应形成处理气体层。
[0025]并且，在将对象金属置放于反应腔室内的步骤中，所述反应腔室的内表面与所述对象金属的外表面之间的间隔可保持在50_以下。
[0026]并且，在形成处理气体层的步骤中，可以以0.5至20kg/cm2的压强供应处理气体。
[0027]发明的效果
[0028]用于解决上述问题的本发明的金属表面处理装置及利用该装置的金属表面处理方法具有如下效果:
[0029]第一，具有能够提供具有优异的耐磨性和耐蚀性以及高表面硬度的金属的优点；
[0030]第二，具有能在短时间内集中进行金属表面处理的优点；
[0031]第三，具有大幅增大成品率，由此增加生产率，从而可进行大量生产的优点；
[0032]第四，具有通过简化金属表面处理装置的构造，减少配置设备所需费用，且降低其维护费用的优点。
[0033]本发明的效果不限于上面所提及的效果，通过权利要求的描述，本领域技术人员应当能清楚理解未提及的其他效果。
【附图说明】
[0034]图1是示出根据本发明的第一实施例的金属表面处理装置的立体图；
[0035]图2是示出根据本发明的第一实施例的金属表面处理装置的截面的截面图；
[0036]图3是示出根据本发明的第二实施例的金属表面处理装置的立体图；
[0037]图4是示出根据本发明的第二实施例的金属表面处理装置的截面的截面图；
[0038]图5是示出根据本发明的第三实施例的金属表面处理装置的构造的截面图；
[0039]图6是示出根据本发明的第四实施例的金属表面处理装置的构造的截面图；
[0040]图7是示出根据本发明的第五实施例的金属表面处理装置的构造的截面图；
[0041]图8是示出根据本发明的第六实施例的金属表面处理装置的构造的截面图；
[0042]图9是示出根据本发明的第七实施例的金属表面处理装置的构造的截面图；
[0043]图10是详细示出根据本发明的第七实施例的金属表面处理装置的移送部的截面图；
[0044]图11是示出本发明的金属表面处理方法中向对象金属提供处理气体时的自催化反应的概念图；
[0045]图12是示出本发明的金属表面处理方法中当处理气体为氮气时的对应于相隔距离的表面处理结果的曲线图及光学显微镜照片；
[0046]图13是示出本发明的金属表面处理方法中当处理气体为氮气时的对应于温度的表面处理结果的曲线图及光学显微镜照片；
[0047]图14是示出本发明的金属表面处理方法中当处理气体为氮气时将处理时间设定得较短情况下的表面处理结果的曲线图及光学显微镜照片；
[0048]图15是示出根据本发明的实施例4进行了渗氮处理的SEM截面照片和作为渗氮层的构成要素的氮、铬、铁的成分的图；
[0049]图16是示出本发明的金属表面处理方法中当处理气体为氨气时的对应于温度的表面处理结果的曲线图及光学显微镜照片；
[0050]图17是示出本发明的金属表面处理方法中当处理气体为氨气时将处理时间设定得较短情况下的表面处理结果的曲线图及光学显微镜照片。
【具体实施方式】
[0051]图1是示出根据本发明的第一实施例的金属表面处理装置的立体图，图2是示出根据本发明的第一实施例的金属表面处理装置的截面的截面图。
[0052]如图1和图2所不，根据本发明的第一实施例的金属表面处理装置包含反应腔室100和处理气体供应部。
[0053]所述反应腔室100构成为与对象金属M的外表面形状对应的形状，