冷却，以便其中钢la中至 少已溶解的碳的结构从奥氏体结构变为马氏体结构，如图2中所示。然后可对所得的钢回 火。
[0065] 以此方式，如图3D中所示，获得既具有防渗碳层3A又具有渗碳层2A的钢1A，在所 述防渗碳层3A中渗碳气体G中的元素向非处理表面3a中的溶解与扩散得到抑制，所述渗 碳层2A由预定量的溶解并扩散到处理表面2a的表面层中的碳形成。
[0066] 4.第一示例实施方案的变形例
[0067] 图4为示意根据第一示例实施方案的变形例的钢制造方法的视图。更具体而言， 图4A为示出渗碳时的钢与热解加热器之间的位置关系的视图。图4B为渗碳后钢的透视图。
[0068] 如图4A和4B中所示，在该变形例中，经渗碳的钢为车辆用输入轴lb。如图4A中 所示，输入轴lb具有阶梯轴部5。齿轮部5a形成在该轴部5的一侧上，而法兰部4形成在 另一侧上的端部上。
[0069] 在该变形例中，法兰部4的周缘表面及其上边缘部分为非处理表面3a，而其它表 面为处理表面2a。使渗碳气体接触处理表面2a，并且预定量的碳自处理表面2a溶解到其 表面层中。
[0070] 更具体而言，如图4A中所示，将与法兰部4的非处理表面3a(S卩，其周缘表面和上 边缘部分）的表面形状相对应的环状热解加热器15B布置在加热炉11内部以覆盖法兰部 4的非处理表面3a，并热解非处理表面3a附近的渗碳气体。
[0071] 能够获得输入轴1B，其中渗碳层2A自作为处理表面2a的轴部5等的表面向其内 部形成，防渗碳层3A(基材附近的部分）形成在作为非处理表面3a的法兰部4的周缘表面 及其上边缘部分上。法兰部4的周缘表面及其上边缘部分上溶解的碳量少于其它部分处， 因而因焊接的热应变而致的开裂能够在此部分处得以防止。
[0072] 5.另一变形例
[0073] 在第一示例实施方案中描述了渗碳，但也可使用例如氮化或渗氮。更具体而言，这 些处理使用氨气作为处理气体。氮化时，在480°C至590°C下加热钢，而渗氮时，将钢加热到 590°C至 850°C。
[0074] 然后，使用第一示例实施方案中所示的热解加热器15A(参见图3A和3B)使氨气 热解为氮气和氢气。结果，通过使氨气与处理表面2a接触，正如针对渗碳所示意，氨气中的 氮自渗碳气体G的处理表面2a溶解并扩散到其表面层中。同时，通过热解加热器，使氨气 在非处理表面3a附近的浓度变得低于氨气在处理表面2a附近的浓度。
[0075] 以此方式，廉价且无需麻烦的工作，所需量的氮可溶解并扩散到钢的处理表面2a 的表面层中，同时抑制氨气中的氮向钢la的非处理表面3a中的溶解和扩散。另外，在其中 组合渗碳和氮化的碳氮共渗中，两种处理气体可通过相同的方法热解。
[0076] 此外，在图1中示意的第一示例实施方案中，使用热解加热器15A热解渗碳气体。 或者，例如，可制备与热解加热器15A相同形状的由金属催化剂形成的热解构件，并且渗碳 气体可由该金属催化剂分解。此外，金属催化剂也可包含在热解加热器15A的表面中。
[0077] 类似地，当在氮化或渗氮中使用氨气时，可使用Pt、Pd、Ir或Rh等作为金属催化 剂。这些金属能够在550°C至1KKTC下分解氨气。结果，非处理表面附近的氨气能够被分 解，同时对处理表面进行氮化或渗氮。
[0078] [第二示例实施方案]
[0079] 图5A为示出适于实施根据本发明的第二示例实施方案的钢制造方法的渗碳装置 的框架形式的概念图，而图5B为示意渗碳时的钢与热解加热器之间的位置关系的视图。
[0080] 图6为示意根据第二示例实施方案的钢制造方法的视图。更具体而言，图6A为示 意向钢的处理表面中渗碳及渗碳气体的热解的视图。图6B为渗碳后钢的侧视图。图6C为 示意钢的利用方法的剖视图。
[0081] 第二示例实施方案与第一示例实施方案的不同在于，待处理的钢为焊接螺栓lc， 并且热解加热器15C的形状不同。因此，其它具有相同功能的结构由相同的附图标记表示， 并且对这些结构的详细描述将予以部分省略。
[0082] 如图5A中所示，使用根据本示例实施方案的渗碳装置10B，碳溶解并扩散到加热 炉11内部的多个焊接螺栓lc中，并且渗碳气体G由热解加热器15C热解。这里，如图5B 中所示，热解加热器15C为板状的加热器。在热解加热器15C中形成有焊接螺栓lc的螺纹 部插入通过的多个通孔15a。每一个通孔15a足够大以便在焊接螺栓lc被夹具14固定住 时其不接触焊接螺栓lc(即，以便在通孔15a的边缘与焊接螺栓lc之间存在间隙）。
[0083] 这种热解加热器15C布置在加热炉11中以将加热炉11内部的空间17分成处理 空间17a和非处理空间17b。使每一个焊接螺栓lc呈由夹具14固定的状态，焊接螺栓lc 的螺纹部6的处理表面2a布置在处理空间17a中，而焊接螺栓lc的头部7的非处理表面 3a布置在非处理空间17b中，如图6A中所示。此时，焊接螺栓lc不接触热解加热器15C。
[0084] 在这种布置状态下，通过与图2所示意的相同方法进行从加热到冷却的一系列过 程。这里，在本示例实施方案中，在渗碳过程中，如图6A中所示，通过使渗碳气体G流入处 理空间17a中对处理空间17a中焊接螺栓lc的螺纹部6渗碳。同时，从处理空间17a朝向 非处理空间17b行进的渗碳气体G由热解加热器15C热解。
[0085] 以此方式，当渗碳气体G从处理空间17a流入非处理空间17b中时，渗碳气体G由 热解加热器15C分解，因而渗碳气体G在非处理空间17b中的浓度能够保持低于渗碳气体 G在处理空间17a中的浓度。结果，所需量的碳能够溶解并扩散到焊接螺栓lc的螺纹部6 的处理表面2a的表面层中，同时抑制碳自焊接螺栓lc的头部7的非处理表面3a的溶解和 扩散。
[0086] 在渗碳之时，即便在热解加热器15C中的多个通孔15a中存在焊接螺栓lc不通过 其插入的通孔15a，当渗碳气体G经由该通孔15a自处理空间17a向非处理空间17b通行 时，该气体中的一些也将热解。结果，渗碳气体G在非处理空间17b中的浓度能够保持低于 渗碳气体G在处理空间17a中的浓度。
[0087] 对于以此方式获得的焊接螺栓1C，还在头部7的焊接突出物7a上形成防渗碳层 3A，所述防渗碳层3A抑制渗碳气体G的元素溶解和扩散到非处理表面3a中，如图6B中所 不。
[0088] 结果，即便焊接螺栓1C的头部7的焊接突出物7a熔化并且焊接螺栓1C被焊接到 钢板9,如图6C中所示，此焊接部7b中碳的量将不会与基材中碳的量有很大不同，因而因焊 接7b的热应变而致的开裂能够得以减少。另一方面，通过所需的量的碳的溶解和扩散，将 在螺纹部6上形成渗碳层2A，因而焊接螺栓1C在螺纹部6处的强度能够得以确保。
[0089] 此外在本第二示例实施方案中，处理气体可由金属催化剂热解，并且可采用氮化 或渗氮而不是渗碳，如上面在部分"5.另一变形例"中所述。另外，可采用作为渗碳与氮化 的组合的碳氮共渗。
[0090] [第三示例实施方案]
[0091] 图7为钢的温度分布和处理条件的视图，以示意根据本发明的第三示例实施方案 的钢制造方法。第三示例实施方案在渗碳的方法上不同于第一示例实施方案。因此，除此 之外的共同部分的描述将予以部分省略。
[0092] 如图7中所示，在本示例实施方案中，碳溶解并扩散到加热炉11内部的钢la中， 同时交替重复地执行渗碳过程和扩散过程。更具体而言，在渗碳过程中，渗碳气体G被供给 到加热炉11中，而在扩散过程中，渗碳气体G向加热炉11中的供给被中断，并且从加热炉 11排出渗碳气体G。在渗碳过程和扩散过程二者