CN1247811C - 合金钢配件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种表面硬度高、抗疲劳特性和耐高温软化特性优良的合金钢配件及其制造方法。本发明的特征在于，从最表面至0.1mm的深度的金属组织，以面积率计，至少含有50%以下的残余奥氏体相和30%以下的碳化物相，在该金属组织中，以质量%计，含氮为0.50%以下，形成碳化物相的碳化物的平均粒径为5μm以下，而且，在由最表面至少0.55mm深度中的硬度为700HV以上。
Description
技术领域
本发明涉及作为汽车和双轮车等配件使用的配件，特别是涉及能够提高高温软化特性的合金钢配件及合金钢配件的制造方法。
背景技术
历来，对于机械配件，使用各种以铁为主成分的含碳的铁合金钢。机械配件根据使用其配件的用途，要求具有高硬度、高强度、抗疲劳性、抗腐蚀性、耐磨损性等，尤其是对机械配件的表面要求高硬度。
为了提高机械配件的表面硬度和强度，通常采用对钢的表面进行渗C的渗碳处理以提高机械配件的表面硬度的方法。作为实施表面渗碳处理的机械配件，可以举出由滚珠轴承钢(SUJ)形成的轴承配件。例如，在特开平6-117438号公报中，记载了由表面进行渗碳处理的铁合金钢形成的滚动轴承。滚动轴承配件因其使用条件要求高强度，所以在该公报记载的轴承配件中，使用C(碳)含量多的铁合金钢，再对该钢表面实施渗碳处理，不仅对轴承配件的表面，而且对轴承内部都能赋予高强度。
另外，汽车和双轮车等配件也可以使用铁合金钢。例如在特开平8-60236号公报中公开了制造使表面硬度作某种程度的牺牲而使加工性优良的高精度配件的方法。具体地说就是，使用碳(C)含量低的表面淬火钢，根据使用的表面淬火钢的化学成分控制渗碳处理后的冷却速度，使配件表面的金属组织呈珠光体组织，从而使表面硬度有某种程度的降低，以改善配件的加工特性。
另外，汽车和双轮车等的配件不仅要求表面高硬度，而且配件要承受压缩载荷，因此为缓和承受的压缩载荷，要求配件内部有韧性。例如，在特开2000-310329号公报中，记载了内燃机和压缩器等中使用的连杆，公开了将低碳钢在渗碳剂中加热、使碳(C)由钢表面渗透、在提高硬度的表面附近实施多次渗碳处理、对表面进行硬化处理的连杆。这样，内部被赋予低碳钢的韧性，而表面使碳浓度变高，从而缓和在连杆上承受的压缩载荷。
可是，使用上述那样的低碳钢，虽然能够赋予配件内部以韧性，配件表面实施渗碳处理而能够确保表面的硬度，但在配件表面经常承受压缩载荷的条件下使用的配件的情况下，仅以配件的韧性不能缓和承受的压缩载荷，不耐压缩载荷，则配件材料将有发生时效疲劳的问题。
对于这样在汽车和双轮车中使用的配件，因为处于除压缩载荷外还承受回转载荷的条件下，所以配件材料疲劳时，由表面发生的龟裂而产生点蚀和鳞片状剥落，其结果是存在配件寿命缩短等问题。
另外，对于在汽车和双轮车等中使用的配件，也有在200℃左右的高温下使用的情况。可是，历来的配件材料在200℃左右硬度降低，因此容易由表面发生龟裂，也有疲劳寿命缩短的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题，本发明的目的是，提供一种表面硬度高、抗疲劳特性和耐高温软化特性优良的合金钢配件及其制造方法。
为达到上述目的进行了各种研究，在以高浓度对低碳钢进行第1次渗碳处理的渗碳处理中，钢中析出渗碳体(Fe3C)等碳化物，在第1次渗碳处理后，实施第2次将碳氮共渗处理组合起来的渗碳·碳氮共渗处理，并将配件表面上配件表面的金属组织规定为至少残余奥氏体相在50％以下，碳化物相在30％以下，而且使氮在金属组织中固溶，以特别谋求耐高温软化特性的提高。
即，本发明的合金钢配件，其特征在于，以质量％计，使用至少含有C：0.10～0.50％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.35～1.65％，Cr：0.40～3.50％，O浓度为10ppm以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料形成合金钢配件，在该合金钢配件中，距最表面至0.1mm深度的金属组织，以面积率计，至少含有50％以下的残余奥氏体相和30％以下的碳化物相，在该金属组织中，以质量％计，含氮在0.50％以下，形成上述碳化物相的碳化物的平均粒径为5μm以下，而且，在距最表面至少0.55mm的深度中硬度为700HV以上。
按照本发明，在配件表面析出平均粒径为5μm以下的碳化物，形成碳化物相，同时在金属组织中固溶0.50质量％以下的氮量，回火以提高抗软化性，藉此特别能够改善配件的表面硬度和耐高温软化特性。
碳化物是由Fe或Cr与C的共价键形成的渗碳体(Fe3C)等，其析出主要是为提高配件表面的硬度，但若碳化物的平均粒径超过5μm而粒径粗大，则会因承受的压缩载荷而发生应力集中，因此本发明中将平均粒径规定为5μm以下。另外，为提高表面硬度，希望使碳化物呈微细状态，而且希望使碳化物在配件表而的金属组织中均一分散。另外，碳化物的分析方法是，用苦醛腐蚀试样表面，进行强调碳化物和金属相的对比的SEM(扫描电子显微摄影)的照片拍摄，用图象处理装置以该照片求出碳化物相的面积率。
另外，在本发明中，将金属组织中的氮含量规定为0.50质量％以下是因为，若氮含量超过0.50质量％，则淬透性降低，残余奥氏体量会急剧增加。
另外，在本发明中，以面积率规定为残余奥氏体相为50％以下，残余奥氏体相的分析方法是，进行以CoK-α线为靶的X射线衍射，在α相的(200)，(211)面和γ相的(220)，(311)面上分别求出4种峰值比，由其平均值求出。
另外，在本发明的由最表面至0.1mm深度的金属组织中，以面积率计，优选含马氏体相20％以上。
另外，虽然由配件的最表面的深度规定为0.1mm或者0.55mm，但对该数值不作限定，这意味着都在由最表面的0.1mm或者0.55mm的附近，也可以是取其上下正负0.05mm的深度。
另外，在上述发明中，优选在由最表面至少3.0mm以上深度中的硬度在55HRC以下。此外，以下将由最表面3mm以上的深度作为“配件的芯部”。
按照本发明，确保了配件芯部的韧性，缓和配件承受的压缩载荷以谋求抗疲劳特性的提高。此外为确保配件芯部的韧性，使用低碳钢作为配件材料为佳。
上述发明中，上述合金钢配件优选使用具有以下所示化学组成的合金钢材料。
具体地说，优选的是，以质量％计，由至少含有C：0.10～0.50％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.60～1.00％，Cr：0.90～1.20％，Mo：0.15～0.45％，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料(SCM：铬钼钢)形成，此外，更加优选的是，以质量％计，含有P：0.03％以下，S：0.03％以下，Ni：0.25％以下，Cu：0.30％以下，氧含量在10ppm以下。
另外，在上述发明中，上述合金钢配件优选的是，以质量％计，由至少含有C：0.30～0.50％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.20～1.65％，Cr：0.70％以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料(SMn：锰钢)形成。
另外，在上述发明中，上述合金钢配件，以质量％计，也可以是由至少含有C：0.28～0.48％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.60～0.85％，Cr：0.90～1.20％以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料(SCr：铬钢)形成。
另外，上述合金钢配件优选的是，以质量％计，由至少含有C：0.32～0.40％，Si：0.15～035％，Mn：0.35～0.80％，Ni：1.00～3.50％，Cr：0.50～1.00％，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料(SNC：镍铬钢)形成。
另外，上述合金钢配件优选的是，以质量％计，由至少含有C：0.20～0.50％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.35～1.00％，Ni：0.40～3.50％，Cr：0.40～3.50％，Mo：0.15～0.7％，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料(SNCM：镍铬钼钢)形成。
另外，更详细地说，也可以使用具有表2所示化学组成的合金钢材料。
以下对在上述合金钢材料中含有的元素分别进行说明。
C(碳)是为确保钢的硬度和强度必须的元素，本发明中，为赋予配件芯部以韧性，碳含量取低浓度。
Si(硅)与C一样是增加钢的硬度和强度的元素，在本发明中含有0.1～0.35％。
Mn(锰)是为改善钢的强度和淬透性而含有的元素，是作为除去钢中氧的脱氧剂的有效元素，还是能够赋予钢韧性的元素，因此在本发明中含有范围在0.30～1.65％。
Cr(铬)是为提高淬透性，同时促进渗碳而含有的元素。
N(氮)是固溶在进行碳氮共渗处理的钢中的元素，本发明中，在由配件的最表面的深度0.55mm的组织中，通过固溶0.50质量％以下的氮量，可以提高配件表面的硬度和抗疲劳性。
上述化学成分是必须含有的成分，根据需要，也可以含有Mo和Ni。Mo(钼)是对抑制晶界氧化层和确保淬透性有用的元素，Ni(镍)是提高钢韧性的元素。
另外，当钢中多量含有P(磷)、S(硫)、O(氧)、Cu(铜)时，钢的特性会降低，因此各元素的含量取微量。其中，O(氧)是判断钢纯净度时的材料，在历来的钢中通常含至少20ppm以下的氧，但在本发明中，使氧含量降低至10ppm以下而成为高纯净钢。
以下说明本发明的合金钢配件的制造方法。
本发明的合金钢配件的制造方法，其特征在于，对用以质量％计至少含有C：0.10～0.50％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.35～1.65％，Cr：0.40～3.50％，O浓度在10ppm以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料成形的配件，在高浓度碳的气氛下实施渗碳处理后，在碳氮共渗气氛下实施碳氮共渗处理而制成合金钢配件。
根据本发明，对使用低碳钢、同时由10ppm以下的高纯净度钢组成的配件进行第1次渗碳处理后，进行碳氮共渗处理，通过渗碳处理和碳氮共渗处理的组合，使配件表面析出微细的碳化物，同时使氮固溶，从而确保配件表面的高硬度和抗疲劳特性。
另外，在上述制造方法中，第1次渗碳处理的温度优选900～970℃的范围。这是因为，渗碳处理温度超过970℃时，不仅发生晶界氧化，而且奥氏体晶粒要粗大化，而在900℃以下时，渗碳量将减少。另外，渗碳处理后的冷却速度优选比临界冷却速度慢，这样使相变前碳能够在奥氏体中扩散，其结果的组织是析出过共析珠光体组织，而不形成马氏体组织。
另外，第2次的碳氮共渗处理，优选在800～840℃的范围内进行。这是因为超过840℃时，晶界上残存的碳化物将完全二次固溶，而氮不能固溶。另一方面，在低于800℃的处理温度下，碳化物球化时间增加，使生产率降低。
另外，在本发明中是实施1次渗碳处理，但渗碳处理不限定为1次，也可以进行多次渗碳处理，只要是将渗碳处理和碳氮共渗处理组合，最终得到的配件表面的金属组织和氮含量在本发明规定的范围内即可。
附图说明
图1是表示说明本实施方式的曲柄销的图。
图2是表示曲柄销制造工艺的顺序图。
图3是表示第1次渗碳处理和第2次碳氮共渗处理的各处理条件的图。
图4是表示在转动疲劳试验中使用的试验装置的侧剖面图。
图5是表示试片No.1、试片No.2、试片No.3在室温条件下转动疲劳试验的试验结果的图。
图6是将由实施例1的试片No.1的最表面至0.1mm附近的金属组织放大拍摄的金属组织照片。
图7是表示可使用本发明合金钢配件的曲轴的剖面图。
图8是表示可使用本发明合金钢配件的连杆的正面图。
图中的符号如下：
1曲柄销
2试验装置
3润滑油
4试片
5钢球
6加热器
7轴
8碳化物
9曲轴
10连杆
具体实施方式
以下对本发明的合金钢配件及其制造方法，举出使用合金钢配件作为汽车和双轮车等的发动机配件即曲柄销的例子，用图1至图8进行说明。
图1是表示曲柄销的图。(a)是曲柄销1的斜视图，(b)是沿(a)所示A-A’面的剖面图，(c)是沿(a)所示B-B’面的剖面图。曲柄销1是连接曲轴和连杆的配件，端部压入曲轴中，中央部通过滚针轴承与连杆连接。
例如，曲柄销可以按照图2所示的制造工艺的顺序制造。如图2所示，首先，准备合金钢原材料(工序1)，进行合金钢原材料的磨削及粗研磨(工序2)，开油孔和减轻重量孔(工序3)，然后进行除毛刺(工序4)。
接着，进行外周粗研磨(工序5)，进行第1次渗碳处理(工序6)。其后，进行第2次碳氮共渗处理(工序7)。
最后，进行回火热处理(工序8)，实施外周部的精加工研磨，制成曲柄销(工序9)。
上述曲柄销的制造工序中的第1次渗碳处理和第2次碳氮共渗处理是在图3所示的条件下处理的。
如图3(a)所示，第1次渗碳处理是在900～950℃、4～6小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.7～1.5的范围内的条件下进行渗碳处理。第1次渗碳处理后，在800～900℃下保持0.5～1.0小时后，进行炉冷。然后，第2次碳氮共渗处理是在800～870℃、1～3小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.8～1.3的范围内、氨流量3.0l/min以下的气氛条件下进行碳氮共渗处理。第2次碳氮共渗处理后，不再实施渗碳处理·碳氮共渗处理，而在190℃下进行回火处理。此外，渗碳处理和碳氮共渗处理不限定于图3(a)所示处理条件，也可以取图3(b)所示的处理条件。如图3(b)所示，第1次渗碳处理是在900～950℃、4～6小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.7～1.5的范围的条件下进行渗碳处理，进行炉冷。然后，第2次碳氮共渗处理是在800～870℃、1～3小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.8～1.3的范围、氨流量3.0l/min以下的气氛条件下进行碳氮共渗处理。其后，不再实施渗碳处理·碳氮共渗处理，而进行190℃下的回火处理。上述连杆的制造工序中的第1渗碳处理和第2次碳氮共渗处理是在图3所示的条件下进行处理的。
如图3(a)所示，第1次渗碳处理是在900～950℃、4～6小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.7～1.5的范围的条件下进行渗碳处理。第1次渗碳处理后，在800～900℃下保持0.5～1.0小时后，进行炉冷。然后，第2次碳氮共渗处理是在800～870℃、1～3小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.8～1.3的范围内、氨流量3.0l/min以下的气氛条件下进行碳氮共渗处理。第2次碳氮共渗处理后，不再实施渗碳处理·碳氮共渗处理，而进行190℃下的回火处理。此外，渗碳处理和碳氮共渗处理不限定于图3(a)所示处理条件，也可以按图3(b)所示的处理条件进行。如图3(b)所示，第1次渗碳处理是在900～950℃、4～6小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.7～1.5的范围的条件下进行渗碳处理，进行炉冷。然后，第2次碳氮共渗处理是在800～870℃、1～3小时、CP(渗碳气体的渗碳能力)在0.8～1.3的范围、氨流量3.0l/min以下的气氛条件下进行碳氮共渗处理。其后，不再实施渗碳处理·碳氮共渗处理，而进行190℃下的回火处理。
然后，制作以下所述的实施例和比较例中举出的各试片，观察制作的试片的组织，同时测定试片的硬度、抗疲劳特性及耐高温软化特性。此外，各试片均为外径60.1mm、内径20.1mm、厚度9.1mm。
实施例(表1、试片No.1)
在本实施例中，如表1所示，以质量计，使用由含有C：0.18～0.23％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.60～0.85％，P：0.03％以下，S：0.03％以下，Ni：0.25％以下，Cr：0.90～1.20％，Mo：0.15～0.30％，Cu：0.30％以下，氧含量在10ppm以下，其余是Fe和不可避免的杂质组成的合金钢材料(铬钼钢(SCM))。更具体地说，如表1所示，制作含有C：0.20％，Si：0.23％，Mn：0.83％，P：0.013％以下，S：0.007％以下，Ni：0.07％以下，Cr：1.13％，Mo：0.15％，Cu：0.10％，氧含量(O)在6ppm以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料制成的试片。
表1
| 化学组成(质量％) | ||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | Cu | O(ppm) | |
| 实施例 | 0.18～0.23 | 0.15～0.35 | 0.60～0.85 | 0.030以下 | 0.030以下 | 0.25以下 | 0.90～1.20 | 0.15～0.30 | 0.030以下 | 10ppm以下 |
| 试片No.1 | 0.20 | 0.23 | 0.83 | 0.013 | 0.007 | 0.07 | 1.13 | 0.15 | 0.10 | 6ppm |
对于制作的试片，在图3(a)所示的条件下实施渗碳处理和碳氮共渗处理，将得到的试片取为试片No.1。
比较例1(试片No.2～No.3)
在本比较例中，仅对制作的试片进行第1次渗碳处理，不实施第2次碳氮共渗处理，得到的试片取为试片No.2和试片No.3。此外，第1次渗碳处理与
实施例同样进行。
试片No.2使用与实施例的试片No.1有同样化学组成的合金钢材料，试片No.3使用有SCM435H的化学组成(参照表2)的合金钢材料。
比较例2(试片No.4)
在本比较例中，制作配件表面不析出碳化物的试片。具体地说，使用与实施例的试片No.1有同样化学组成的合金钢材料，不进行第2次的碳氮共渗处理，在第1次渗碳处理中，在不使析出碳化物的气氛下进行热处理。
比较例3(试片No.5)
在本比较例中，使用与实施例1有同样化学组成的合金钢材料制作试片，对制作的试片实施第1次渗碳处理和第2次碳氮共渗处理，但将第2次碳氮共渗处理的处理条件与实施例的条件作改变进行处理，制作在表面的金属组织中氮含量在0.5％以上的试片。此外，第1次的渗碳处理条件取与实施例同样的条件。
比较例4(试片No.6)
在本比较例中，制作在表面组织中析出平均粒径超过5μm的碳化物的试片。具体地说，使用与实施例有同样化学组成的合金钢材料，实施第1次渗碳处理和第2次碳氮共渗处理，但改变第1次渗碳处理的处理条件。
比较例5(试片No.7)
在本比较例中，用含20ppm以上氧的合金钢材料，不作除去所含氧处理而制作试片No.7。其他制造方面的条件与实施例相同。
对于由上述实施例和比较例1～比较例5得到的试片No.1～No.7的各试片进行硬度测定试验、X射线荧光分析和转动疲劳试验。
首先，对上述各试片进行硬度测定试验。硬度测定试验是测试由各试片的最表面至深度0.55mm附近的维氏硬度。其结果是，实施例和比较例的任一个试片的至0.55mm的硬度都显示700HV以上的值。另外，对于配件的芯部的硬度是测试洛氏硬度。其结果是，实施例和比较例的任一个试片都显示55HRC以下的硬度。
然后，对各试片进行X射线荧光分析试验，进行各试片中含有的N和O的元素分析。X射线荧光分析试验用XRF(X射线荧光光谱分析法)-1700φ10mmEC(排阻色谱法)法。其结果是，试片No.1、试片No.4、试片No.6、试片No.7，由试片的最表面至深度0.55mm附近氮含量在0.5％以下，试片No.2和试片No.3中不含氮。另一方面，试片No.5含有多量的氮。另外，试片的氧含量为：试片No.7中氧含量在20ppm左右，但除试片No.7以外，各试片的氧含量为10ppm以下。通常，钢中的氧含量在20ppm左右，但通过降低所使用的合金钢材料的氧含量，使渗碳处理和碳氮共渗处理后的氧含量大幅度地降低。
另外，为调查抗疲劳特性和耐高温软化特性，进行了转动疲劳试验。转动疲劳试验使用图4所示的试验装置2，在混入异物的润滑油3中设置试片4和钢球5而进行。润滑油3可以用加热器6加热到任意温度，通过3个钢球5来自上下方向的压缩力的作用，使试片4固定，一边向试片4的两侧面施加载荷，一边使轴7回转。因在轴7回转时，钢球5沿试片4的圆周方向转，所以在钢球5的正下方的最大压缩载荷将施加给试片4。随着钢球5的接近，试片4承受的载荷增加，随着离开，承受载荷减少，因此轴7回转一周时，对试片4重复3次施加载荷。用该试验装置2，对实施例的试片No.1、比较例1的试片No.2和试片No.3各试片进行了转动疲劳式验。此外，实施转动疲劳试验的试验条件如下：最大负荷面压5292MPa，轴回转周期数1800cpm，润滑油是轴润滑油#60，在润滑油中混入1g/L的高速钢粉末(粒径105～150，硬度760～800HV)作为异物，室温条件。另外，试片在200℃、1小时的条件下回火，在室温下再现200℃左右的使用条件。将其试验结果示于图5。这里，图5的横轴表示应力重复数(cycle，周期)，纵轴表示累积破损概率(％)。如图5所示，在比较累积破损概率50％的值时，进行过第2次碳氮共渗处理的实施例的试片NO.1是1.59*106次，与试片NO.2的1.02*106次及试片NO.3的7.95*105次相比，可以判明抗疲劳特性提高。
另外，用SEM对试片摄影，调查金属组织。图6是将由实施例的试片No.1的最表面至0.1mm附近的金属组织放大2000倍而拍摄的电子显微镜照片。如图6所示，可以判明碳化物8均一分散，分散的碳化物粒径是5μm以下的微细粒径。另外，分析SEM照片，以面积率计，金属组织中形成碳化物8的碳化物相为30％以下，其余成为马氏体相占20％以上和残余奥氏体相占50％以下的比例。另一方面，观察比较例2的试片No.4的金属组织时，观察不到碳化物。这是由于试片No.4的第1次渗碳处理的渗碳气氛为低浓度。
如上述实施例和比较例所示，按照本实施方式，将第1次渗碳处理和第2次碳氮共渗处理组合实施表面处理，可以在从最表面至0.1mm深度的金属组织中析出碳化物，同时含有氮，而且以面积率计，该金属组织以至少残余奥氏体相为50％以下和碳化物相为30％以下的比例构成，使配件表面具有高硬度，同时提高了抗疲劳特性。另外，在由最表面至少0.55mm深度中的硬度具有700HV以上，而芯部硬度低至55HRC以下，由于内部韧性优良，所以即使在配件表面承受压缩载荷的场合下，也可以在配件内部缓和压缩载荷，能够得到具有高硬度而且具有优良的抗疲劳特性的合金钢配件。
另外，在本实施方式中，本发明合金钢配件是作为汽车和双轮车的曲柄销使用，但并不限定于本实施方式的曲柄销。例如，本发明的合金钢配件可以作为承受压缩载荷的图7所示的曲轴9和图8所示的连杆10等配件而使用，另外，对于图7和图8所示配件不作限定，本发明的合金钢配件可以作为同时要求高硬度和抗疲劳特性及耐高温软化特性的配件而使用。
如上所述，按照本发明，通过规定配件表面的金属组织，而且析出碳化物和同时含有氮，可以得到硬度高、抗疲劳特性和耐高温软化特性优良的合金钢配件，因此即使是作用压缩载荷等负荷的配件，也能够谋求配件的长寿命化。
下列表2是表示形成本发明合金钢配件的合金钢材料的化学成分的组成的表。
表2
| 钢种编号 | 参考 | 化学成分(质量％) | |||||||
| 旧编号 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | |
| SMn 420HSMn 433HSMn 438HSMn 443HSMnC 420HSMnC 443H | SMn 21HSMn 1HSMn 2HSMn 3HSMnC 21HSMnC 3H | 0.16～0.230.29～0.360.34～0.410.39～0.460.16～0.230.39～0.46 | 0.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.35 | 1.15～1.551.15～1.551.30～1.701.30～1.701.15～1.551.30～1.70 | 0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下 | 0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下 | ------ | ----0.35～0.700.35～0.70 | ------ |
| SCr 415HSCr 420HSCr 430HSCr 435HSCr 440H | SCr 21HSCr 22HSCr 2HSCr 3HSCr 4H | 0.12～0.180.17～0.230.27～0.340.32～0.390.37～0.44 | 0.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.35 | 0.55～0.900.55～0.900.55～0.900.55～0.900.55～0.90 | 0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下 | 0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下 | ----- | 0.85～1.250.85～1.250.85～1.250.85～1.250.85～1.25 | ----- |
| SCM 415HSCM 418HSCM 420HSCM 435HSCM 440HSCM 445HSCM 822H | SCM 21HSC-SCM 22HSCM 3HSCM 4HSCM 5HSCM 24H | 0.12～0.180.15～0.210.17～0.230.32～0.390.37～0.440.42～0.290.19～0.25 | 0.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.35 | 0.55～0.900.55～0.900.55～0.900.55～0.900.55～0.900.55～0.900.55～0.90 | 0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下 | 0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下0.030以下 | ------- | 0.85～1.250.85～1.250.85～1.250.85～1.250.85～1.250.85～1.250.85～1.25 | 0.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.15～0.350.35～0.45 |
| SNC 415HSNC 631HSNC 815H | SNC 21HSNC 2HSNC 22H | 0.11～0.180.26～0.350.11～0.18 | 0.15～0.350.15～0.350.15～0.35 | 0.30～0.700.30～0.700.30～0.70 | 0.030以下0.030以下0.030以下 | 0.030以下0.030以下0.030以下 | 1.95～2.502.45～3.002.95～3.50 | 0.20～0.650.55～1.050.65～1.05 | --- |
| SNCM 220HSNCM 420H | SNCM 21HSNCM 23H | 0.17～0.230.17～0.23 | 0.15～0.350.15～0.35 | 0.60～0.950.40～0.70 | 0.030以下0.030以下 | 0.030以下0.030以下 | 0.35～0.751.55～2.00 | 0.35～0.650.35～0.65 | 0.15～0.300.15～0.30 |
Claims (9)
1.合金钢配件，其特征在于，以质量％计，使用至少含有C：0.10～0.50％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.35～1.65％，Cr：0.40～3.50％，O浓度为10ppm以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料形成合金钢配件，在该合金钢配件中，距最表面至0.1mm深度的金属组织，以面积率计，至少含有50％以下的残余奥氏体相和30％以下的碳化物相，在该金属组织中，以质量％计，含氮在0.50％以下，形成上述碳化物相的碳化物的平均粒径为5μm以下，而且，在距最表面至少0.55mm的深度中硬度为700HV以上。
2.根据权利要求1所述的合金钢配件，其特征在于，在距最表面至少3.0mm以上的深度中硬度为55HRC以下。
3.根据权利要求1或2所述的合金钢配件，其特征在于，上述合金钢配件，以质量％计，由至少含有C：0.10～0.50％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.60～1.00％，Cr：0.90～1.20％，Mo：0.15～0.45％，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料形成。
4.根据权利要求1或2所述的合金钢配件，其特征在于，上述合金钢配件，以质量％计，由至少含有C：0.30～0.50％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.20～1.65％，Cr：0.70％以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料形成。
5.根据权利要求1或2所述的合金钢配件，其特征在于，上述合金钢配件，以质量％计，由至少含有C：0.28～0.48％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.60～0.85％，Cr：0.90～1.20％以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料形成。
6.根据权利要求1或2所述的合金钢配件，其特征在于，上述合金钢配件，以质量％计，由至少含有C：0.32～0.40％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.35～0.80％，Ni：1.00～3.50％，Cr：0.50～1.00％，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料形成。
7.根据权利要求1或2所述的合金钢配件，其特征在于，上述合金钢配件，以质量％计，由至少含有C：0.20～0.50％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.35～1.00％，Ni：0.40～3.50％，Cr：0.40～3.50％，Mo：0.15～0.7％，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料形成。
8.根据权利要求3所述的合金钢配件，其特征在于，以质量％计，含有P：0.030％以下，S：0.030％以下，Ni：0.25％以下，Cu：0.30％以下，氧含量为10ppm以下。
9.一种合金钢配件的制造方法，其特征在于，对使用以质量％计至少含有C：0.10～0.50％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.35～1.65％，Cr：0.40～3.50％，O浓度为10ppm以下，其余是Fe和不可避免的杂质的合金钢材料成形的配件，在高浓度碳气氛下实施渗碳处理后，在碳氮共渗气氛下实施碳氮共渗处理而制成合金钢配件，在该制成的合金钢配件中，距最表面至0.1mm深度的金属组织，以面积率计，至少含有50％以下的残余奥氏体相和30％以下的碳化物相，在该金属组织中，以质量％计，含氮在0.50％以下，形成上述碳化物相的碳化物的平均粒径为5μm以下，而且，在距最表面至少0.55mm的深度中硬度为700HV以上。
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