金屬表面處理裝置及利用該裝置的金屬表面處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬表面處理裝置及利用該裝置的金屬表面處理方法，更具體地涉及在對象金屬上形成根據自催化反應的處理氣體層，以獲得優異的耐磨性和耐蝕性以及高表面硬度的金屬表面處理裝置及利用該裝置的金屬表面處理方法。
【背景技術】
[0002]尖端復合加工技術是未來前景被看好的一項技術，在該技術領域中，最近正從不同方向進行研發。其被應用于進行提高現有產品性能的改良或者新概念產品的開發。
[0003]并且，在這種尖端復合加工技術領域中，針對改善金屬的表面特性以強化耐磨性、耐蝕性以及耐火性的表面處理技術的研宄很活躍，隨之預計在汽車、模具等工業領域中對該技術的需求將會爆發性地增長。
[0004]以往，為了對金屬進行表面處理，多采用氣體滲氮法。目前為止，在產業上廣泛使用的方式是低溫滲氮法，但是該方式所需處理時間長，導致成品率大大降低，而且存在金屬表面處理效果甚微的問題。尤其，對于不銹鋼，還會發生自然氧化膜引起的氮化能降低的問題。
[0005]因此，需要能解決上述問題的方案，但是目前為止尚未提出有能在維持高生產率的同時獲得優良的表面處理質量的金屬表面處理技術。
【發明內容】
[0006]技術問題
[0007]本發明是為了解決上述的現有技術中的問題而提出的，其目的在于提供能在維持高生產率的同時獲得優良的表面處理質量的金屬表面處理裝置及利用該裝置的金屬表面處理方法。
[0008]本發明所解決的問題不限于上面所提到的問題，通過下面的描述，本領域技術人員應當能清楚理解未提及的其他問題。
[0009]技術方案
[0010]為了解決上述問題，本發明的金屬表面處理裝置，對加熱至可進行表面處理的溫度的對象金屬進行表面處理，包含反應腔室和處理氣體供應部，所述反應腔室構成為與所述對象金屬的外表面形狀對應的形狀，布置為與所述對象金屬外表面的間隔在預定值內，并能收容所述對象金屬的至少一部分，所述處理氣體供應部向收容在所述反應腔室內的對象金屬側供應自催化反應所需的處理氣體。
[0011]并且，所述反應腔室可構成為在收容有所述對象金屬的狀態下所述反應腔室的內表面與所述對象金屬的外表面之間的間隔在50_以下。
[0012]并且，所述反應腔室上可形成有供所述處理氣體通過的通孔。
[0013]并且，還可包含加熱所述反應腔室內部的加熱部。
[0014]并且，還可包含間隔調節部，在收容有所述對象金屬的狀態下，該間隔調節部調節所述反應腔室和所述對象金屬外表面的配置間隔。
[0015]并且，所述反應腔室可包含上部板和與所述上部板相隔預定距離的下部板，所述間隔調節部可構成為使所述上部板和所述下部板上下滑移。
[0016]并且，還可包含外部腔室，該外部腔室收容所述反應腔室，并形成可密閉的收容空間。
[0017]并且，還可包含預熱部，該預熱部在所述對象金屬被收容到反應腔室內之前對所述對象金屬進行預熱。
[0018]并且，還可包含移送部，該移送部移送所述對象金屬使其通過所述反應腔室內部。
[0019]并且，所述反應腔室的兩側可被開放，所述移送部可設置在所述反應腔室的被開放的兩側。
[0020]并且，所述移送部可被設置為密閉所述反應腔室的被開放的兩側。
[0021]并且，所述移送部可包含移送部件，該移送部件與所述對象金屬接觸，通過該移送部件的旋轉來移送所述對象金屬。
[0022]并且，所述移送部件可構成為在與所述反應腔室接觸的狀態下旋轉，由此在移送所述對象金屬的同時密閉所述反應腔室的兩側。
[0023]并且，所述反應腔室可包含流動空間和供應孔，處理氣體在流動空間中流動，供應孔與所述流動空間連通而朝所述對象金屬方向供應處理氣體。
[0024]并且，為了解決上述問題，本發明的金屬表面處理方法包含如下步驟:將對象金屬置放于反應腔室內，所述反應腔室構成為與所述對象金屬的外表面形狀對應的形狀，布置為與所述對象金屬外表面的間隔在預定值內，并能收容所述對象金屬的至少一部分；通過處理氣體供應部向所述反應腔室內供應處理氣體而在所述對象金屬上通過自催化反應形成處理氣體層。
[0025]并且，在將對象金屬置放于反應腔室內的步驟中，所述反應腔室的內表面與所述對象金屬的外表面之間的間隔可保持在50_以下。
[0026]并且，在形成處理氣體層的步驟中，可以以0.5至20kg/cm2的壓強供應處理氣體。
[0027]發明的效果
[0028]用于解決上述問題的本發明的金屬表面處理裝置及利用該裝置的金屬表面處理方法具有如下效果:
[0029]第一，具有能夠提供具有優異的耐磨性和耐蝕性以及高表面硬度的金屬的優點；
[0030]第二，具有能在短時間內集中進行金屬表面處理的優點；
[0031]第三，具有大幅增大成品率，由此增加生產率，從而可進行大量生產的優點；
[0032]第四，具有通過簡化金屬表面處理裝置的構造，減少配置設備所需費用，且降低其維護費用的優點。
[0033]本發明的效果不限于上面所提及的效果，通過權利要求的描述，本領域技術人員應當能清楚理解未提及的其他效果。
【附圖說明】
[0034]圖1是示出根據本發明的第一實施例的金屬表面處理裝置的立體圖；
[0035]圖2是示出根據本發明的第一實施例的金屬表面處理裝置的截面的截面圖；
[0036]圖3是示出根據本發明的第二實施例的金屬表面處理裝置的立體圖；
[0037]圖4是示出根據本發明的第二實施例的金屬表面處理裝置的截面的截面圖；
[0038]圖5是示出根據本發明的第三實施例的金屬表面處理裝置的構造的截面圖；
[0039]圖6是示出根據本發明的第四實施例的金屬表面處理裝置的構造的截面圖；
[0040]圖7是示出根據本發明的第五實施例的金屬表面處理裝置的構造的截面圖；
[0041]圖8是示出根據本發明的第六實施例的金屬表面處理裝置的構造的截面圖；
[0042]圖9是示出根據本發明的第七實施例的金屬表面處理裝置的構造的截面圖；
[0043]圖10是詳細示出根據本發明的第七實施例的金屬表面處理裝置的移送部的截面圖；
[0044]圖11是示出本發明的金屬表面處理方法中向對象金屬提供處理氣體時的自催化反應的概念圖；
[0045]圖12是示出本發明的金屬表面處理方法中當處理氣體為氮氣時的對應于相隔距離的表面處理結果的曲線圖及光學顯微鏡照片；
[0046]圖13是示出本發明的金屬表面處理方法中當處理氣體為氮氣時的對應于溫度的表面處理結果的曲線圖及光學顯微鏡照片；
[0047]圖14是示出本發明的金屬表面處理方法中當處理氣體為氮氣時將處理時間設定得較短情況下的表面處理結果的曲線圖及光學顯微鏡照片；
[0048]圖15是示出根據本發明的實施例4進行了滲氮處理的SEM截面照片和作為滲氮層的構成要素的氮、鉻、鐵的成分的圖；
[0049]圖16是示出本發明的金屬表面處理方法中當處理氣體為氨氣時的對應于溫度的表面處理結果的曲線圖及光學顯微鏡照片；
[0050]圖17是示出本發明的金屬表面處理方法中當處理氣體為氨氣時將處理時間設定得較短情況下的表面處理結果的曲線圖及光學顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0051]圖1是示出根據本發明的第一實施例的金屬表面處理裝置的立體圖，圖2是示出根據本發明的第一實施例的金屬表面處理裝置的截面的截面圖。
[0052]如圖1和圖2所不，根據本發明的第一實施例的金屬表面處理裝置包含反應腔室100和處理氣體供應部。
[0053]所述反應腔室100構成為與對象金屬M的外表面形狀對應的形狀，