JP2001140020A - 耐ピッティング性に優れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法 - Google Patents
耐ピッティング性に優れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、すべりと面圧を受ける歯車など
の浸炭窒化処理部材の表面硬さを高くし、耐ピッティン
グ性に優れたものとする浸炭窒化処理部材の熱処理方法
を提供すること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、
Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜１．５
０％、Ｓ：０．００５〜０．０３０％、Ｃｒ：０．５０
〜４．００％及びＡｌ：０．０２〜０．６０％を含有
し、必要に応じてＮｉ：０．０５〜３．００％、Ｍｏ：
０．０５〜４．００％、Ｖ：０．０５〜１．００％及び
Ｗ：０．０５〜１．００％のうちの１種又は２種以上を
含有し、更に必要に応じてＮｂ：０．００５〜０．１０
％を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼の部材を浸
炭後浸炭窒化あるいは浸炭窒化し、その後に焼入れし、
２００〜５６０℃の温度で焼戻しする耐ピッティング性
に優れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法。
の浸炭窒化処理部材の表面硬さを高くし、耐ピッティン
グ性に優れたものとする浸炭窒化処理部材の熱処理方法
を提供すること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、
Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．３０〜１．５
０％、Ｓ：０．００５〜０．０３０％、Ｃｒ：０．５０
〜４．００％及びＡｌ：０．０２〜０．６０％を含有
し、必要に応じてＮｉ：０．０５〜３．００％、Ｍｏ：
０．０５〜４．００％、Ｖ：０．０５〜１．００％及び
Ｗ：０．０５〜１．００％のうちの１種又は２種以上を
含有し、更に必要に応じてＮｂ：０．００５〜０．１０
％を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼の部材を浸
炭後浸炭窒化あるいは浸炭窒化し、その後に焼入れし、
２００〜５６０℃の温度で焼戻しする耐ピッティング性
に優れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐ピッティング性
に優れた歯車などの浸炭窒化処理部材の熱処理方法に関
する。
に優れた歯車などの浸炭窒化処理部材の熱処理方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用の変速機に使用される歯
車などは、ＪＩＳのＳＣｒ４２０Ｈ（Ｃ：０．１７〜
０．２３％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．
５５〜０．９０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０
３０％以下、Ｃｒ：０．８５〜１．２５％、残部がＦ
ｅ）又はＳＣＭ４２０Ｈ（Ｃ：０．１７〜０．２３％、
Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．５５〜０．９
０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、
Ｃｒ：０．８５〜１．２５％、Ｍｏ：０．１５〜０．３
５％、残部がＦｅ）のような肌焼鋼を歯車状に形成した
後、浸炭又は浸炭窒化後焼入れし、その後通常の焼戻し
温度である１５０〜１８０℃から冷却する焼戻し処理を
行って使用していた。
車などは、ＪＩＳのＳＣｒ４２０Ｈ（Ｃ：０．１７〜
０．２３％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．
５５〜０．９０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０
３０％以下、Ｃｒ：０．８５〜１．２５％、残部がＦ
ｅ）又はＳＣＭ４２０Ｈ（Ｃ：０．１７〜０．２３％、
Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．５５〜０．９
０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、
Ｃｒ：０．８５〜１．２５％、Ｍｏ：０．１５〜０．３
５％、残部がＦｅ）のような肌焼鋼を歯車状に形成した
後、浸炭又は浸炭窒化後焼入れし、その後通常の焼戻し
温度である１５０〜１８０℃から冷却する焼戻し処理を
行って使用していた。
【０００３】しかし、上記のように焼入れ後通常の焼戻
し温度である１５０〜１８０℃での焼戻し処理をして使
用すると、残留オーステナイト量が多くなるため、表面
硬さが低下することになる。このため、表面に亀裂が入
りやすく、ひいてはピッティングに至っていた。
し温度である１５０〜１８０℃での焼戻し処理をして使
用すると、残留オーステナイト量が多くなるため、表面
硬さが低下することになる。このため、表面に亀裂が入
りやすく、ひいてはピッティングに至っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、すべりと面
圧を受ける歯車などの浸炭窒化処理部材の表面硬さを高
くし、耐ピッティング性に優れたものとする浸炭窒化処
理部材の熱処理方法を提供することを課題としている。
圧を受ける歯車などの浸炭窒化処理部材の表面硬さを高
くし、耐ピッティング性に優れたものとする浸炭窒化処
理部材の熱処理方法を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは、浸炭窒化処理部材の耐ピッティング
性の向上方法について、鋼の成分組成、熱処理方法など
について研究していたところ、残留オーステナイトを少
なくするためには上記通常の焼戻し温度より高い２００
℃以上の温度で焼戻し処理をすればよいこと、通常の焼
戻し温度より高温で焼戻しをしても表面の硬さが低下し
ないばかりでなく、かえって向上することなどの知見を
得た。本発明は、上記知見に基づいて発明をされたもの
である。
め、本発明者らは、浸炭窒化処理部材の耐ピッティング
性の向上方法について、鋼の成分組成、熱処理方法など
について研究していたところ、残留オーステナイトを少
なくするためには上記通常の焼戻し温度より高い２００
℃以上の温度で焼戻し処理をすればよいこと、通常の焼
戻し温度より高温で焼戻しをしても表面の硬さが低下し
ないばかりでなく、かえって向上することなどの知見を
得た。本発明は、上記知見に基づいて発明をされたもの
である。
【０００６】すなわち、本発明の耐ピッティング性に優
れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法においては、Ｃ：
０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、
Ｍｎ：０．３０〜１．５０％、Ｓ：０．００５〜０．０
３０％、Ｃｒ：０．５０〜４．００％及びＡｌ：０．０
２〜０．６０％を含有し、必要に応じてＮｉ：０．０５
〜３．００％、Ｍｏ：０．０５〜４．００％、Ｖ：０．
０５〜１．００％及びＷ：０．０５〜１．００％のうち
の１種又は２種以上を含有し、更に必要に応じてＮｂ：
０．００５〜０．１０％を含有し、残部が実質的にＦｅ
からなる鋼の部材、すなわち部品、中間材などを浸炭後
浸炭窒化あるいは浸炭窒化した後焼入れし、必要に応じ
てサブゼロ処理し、その後２００〜５６０℃の温度で１
回又は複数回の焼戻し処理をすることである。
れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法においては、Ｃ：
０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、
Ｍｎ：０．３０〜１．５０％、Ｓ：０．００５〜０．０
３０％、Ｃｒ：０．５０〜４．００％及びＡｌ：０．０
２〜０．６０％を含有し、必要に応じてＮｉ：０．０５
〜３．００％、Ｍｏ：０．０５〜４．００％、Ｖ：０．
０５〜１．００％及びＷ：０．０５〜１．００％のうち
の１種又は２種以上を含有し、更に必要に応じてＮｂ：
０．００５〜０．１０％を含有し、残部が実質的にＦｅ
からなる鋼の部材、すなわち部品、中間材などを浸炭後
浸炭窒化あるいは浸炭窒化した後焼入れし、必要に応じ
てサブゼロ処理し、その後２００〜５６０℃の温度で１
回又は複数回の焼戻し処理をすることである。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の耐ピッティング性
に優れた浸炭窒化処理部材の成分組成を上記のように限
定した理由を説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３５％ Ｃは、心部の硬さを高めるために含有させる元素で、
０．１０％より少ないと心部の必要な硬さを確保するこ
とができず、また０．３５％より多く含有させると熱間
鍛造後の焼きならし硬さが高くなって、被削性が低下す
るので、その含有量を０．１０〜０．３５％とする。好
ましくは０．１５〜０．２３％である。
に優れた浸炭窒化処理部材の成分組成を上記のように限
定した理由を説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３５％ Ｃは、心部の硬さを高めるために含有させる元素で、
０．１０％より少ないと心部の必要な硬さを確保するこ
とができず、また０．３５％より多く含有させると熱間
鍛造後の焼きならし硬さが高くなって、被削性が低下す
るので、その含有量を０．１０〜０．３５％とする。好
ましくは０．１５〜０．２３％である。
【０００８】Ｓｉ：０．０５〜１．００％ Ｓｉは、脱酸材として含有させるとともに、焼戻し軟化
抵抗を確保するために含有させる元素で、０．０５％よ
り少ないとその効果がなく、１．００％を超えて含有さ
せると浸炭性が低下するので、その含有量を０．０５〜
１．００％とする。好ましくは、０．３５〜０．９％で
ある。 Ｍｎ：０．３０〜１．５０％ Ｍｎは、焼入性を確保するために含有させる元素で、
０．３０％より少ないとその効果がなく、１．５０％よ
り多く含有させると熱間鍛造後の焼きならし硬さが高く
なって、被削性が低下するので、その含有量を０．３０
〜１．５０％とする。好ましくは、０．３０〜０．８０
％である。
抵抗を確保するために含有させる元素で、０．０５％よ
り少ないとその効果がなく、１．００％を超えて含有さ
せると浸炭性が低下するので、その含有量を０．０５〜
１．００％とする。好ましくは、０．３５〜０．９％で
ある。 Ｍｎ：０．３０〜１．５０％ Ｍｎは、焼入性を確保するために含有させる元素で、
０．３０％より少ないとその効果がなく、１．５０％よ
り多く含有させると熱間鍛造後の焼きならし硬さが高く
なって、被削性が低下するので、その含有量を０．３０
〜１．５０％とする。好ましくは、０．３０〜０．８０
％である。
【０００９】Ｓ：０．００５〜０．０３０％ Ｓは、被削性を確保するために含有させる元素で、０．
００５％より少ないとその効果がなく、０．０３０％を
超えると耐ピッティング性を低下させるので、その含有
量を０．００５〜０．０３０％とする。 Ｃｒ：０．５０〜４．００％ Ｃｒは、表面の炭素濃度を向上させるため及び窒化物を
形成させて硬さを高くするために含有させる元素で、
０．５０％より少ないとそれらの効果が小さく、４．０
％を超えると浸炭異常層が形成されるので、その含有量
をＣｒ：０．５０〜４．０％とする。
００５％より少ないとその効果がなく、０．０３０％を
超えると耐ピッティング性を低下させるので、その含有
量を０．００５〜０．０３０％とする。 Ｃｒ：０．５０〜４．００％ Ｃｒは、表面の炭素濃度を向上させるため及び窒化物を
形成させて硬さを高くするために含有させる元素で、
０．５０％より少ないとそれらの効果が小さく、４．０
％を超えると浸炭異常層が形成されるので、その含有量
をＣｒ：０．５０〜４．０％とする。
【００１０】Ａｌ：０．０２〜０．６０％ Ａｌは、焼戻し軟化抵抗を確保するため及び窒化物を形
成させて硬さを高くするために含有させる元素で、０．
０２％より少ないとそれらの効果がなく、０．６０％を
超えて含有させると圧延時の表面に地疵が発生するの
で、その含有量を０．０２〜０．６０％とする。 Ｎｉ：０．０５〜３．００％ Ｎｉは、靱性を向上させるために含有させる元素で、
０．０５％より少ないとその効果がなく、３．００％を
超えると被削性を低下するので、その含有量を０．０５
〜３．００％とする。
成させて硬さを高くするために含有させる元素で、０．
０２％より少ないとそれらの効果がなく、０．６０％を
超えて含有させると圧延時の表面に地疵が発生するの
で、その含有量を０．０２〜０．６０％とする。 Ｎｉ：０．０５〜３．００％ Ｎｉは、靱性を向上させるために含有させる元素で、
０．０５％より少ないとその効果がなく、３．００％を
超えると被削性を低下するので、その含有量を０．０５
〜３．００％とする。
【００１１】Ｍｏ：０．０５〜４．００％、Ｗ：０．０
５〜１．０％ Ｍｏ及びＷは、耐摩耗性を高くするために含有させる元
素で、０．０５％より少ないとその効果がなく、またＭ
ｏが４．００％、Ｗが１．０％を超えると被削性を低下
するので、その含有量を上記のとおりとする。 Ｖ：０．０５〜１．００％ Ｖは、Ｍｏ及びＷと同様に耐摩耗性を高くするために含
有させる元素で、０．０５％より少ないとその効果がな
く、１．０を超えると被削性を低下するので、その含有
量を０．０５〜１．００％とする。
５〜１．０％ Ｍｏ及びＷは、耐摩耗性を高くするために含有させる元
素で、０．０５％より少ないとその効果がなく、またＭ
ｏが４．００％、Ｗが１．０％を超えると被削性を低下
するので、その含有量を上記のとおりとする。 Ｖ：０．０５〜１．００％ Ｖは、Ｍｏ及びＷと同様に耐摩耗性を高くするために含
有させる元素で、０．０５％より少ないとその効果がな
く、１．０を超えると被削性を低下するので、その含有
量を０．０５〜１．００％とする。
【００１２】Ｎｂ：０．００５〜０．１０％ Ｎｂは、結晶粒を微細化するために含有せさる元素で、
０．００５％より少ないとその効果がなく、０．１０％
を超えると効果が飽和するので、その含有量を０．００
５〜０．１０％とする。
０．００５％より少ないとその効果がなく、０．１０％
を超えると効果が飽和するので、その含有量を０．００
５〜０．１０％とする。
【００１３】次に、本発明の焼入れについて説明する。
本発明の焼入は、焼入れ温度から急冷する処理で、浸炭
後浸炭窒化又は浸炭窒化後に連続して焼入れしてもよい
し、一度冷却した後加熱して行ってもよい。この焼入れ
方法は特に限定されないので、通常行う約８２０〜９５
０℃の温度から油冷することによって行ってもよいし、
一次焼入れとして通常行う約８２０〜９５０℃の温度か
ら油冷することによって心部を焼入れし、二次焼入れと
して一次焼入れより低い温度から油冷することによって
浸炭層を硬化する焼入れを行ってもよいし、他の方法に
よって行ってもよい。必要な場合にはサブゼロ処理をし
てもよい。
本発明の焼入は、焼入れ温度から急冷する処理で、浸炭
後浸炭窒化又は浸炭窒化後に連続して焼入れしてもよい
し、一度冷却した後加熱して行ってもよい。この焼入れ
方法は特に限定されないので、通常行う約８２０〜９５
０℃の温度から油冷することによって行ってもよいし、
一次焼入れとして通常行う約８２０〜９５０℃の温度か
ら油冷することによって心部を焼入れし、二次焼入れと
して一次焼入れより低い温度から油冷することによって
浸炭層を硬化する焼入れを行ってもよいし、他の方法に
よって行ってもよい。必要な場合にはサブゼロ処理をし
てもよい。
【００１４】本発明の焼戻しについて説明する。本発明
の焼戻しは、焼入れ後又は焼入れ後に行うサブゼロ処理
後に２００〜５６０℃から冷却する処理である。この処
理を１回行ってもよいし、必要な場合には複数回行って
もよい。また焼戻しの冷却は通常空冷である。本発明に
おいて、焼戻し温度を２００〜５６０℃にするのは、２
００℃以上で焼戻しをすると、軟らかい残留オーステナ
イトがマルテンサイトとη炭化物に分解されて、表面硬
さを高くすることができるとともに、ＣｒＮ、ＡｌＮな
どの窒化物が微細に析出して析出硬化し、それにより更
に耐ピッティング性が向上するからであり、５６０℃よ
り高い温度で焼戻しをすると、マルテンサイトがフェラ
イトとセメンタイトに分解して軟化し、耐ピッティング
性が低下するからである。なお、焼戻し後ショットピー
ニングをすると表面硬さが高くなるとともに、歯車の場
合には歯元曲げ疲労強度が高くあるので、必要に応じて
実施することができる。
の焼戻しは、焼入れ後又は焼入れ後に行うサブゼロ処理
後に２００〜５６０℃から冷却する処理である。この処
理を１回行ってもよいし、必要な場合には複数回行って
もよい。また焼戻しの冷却は通常空冷である。本発明に
おいて、焼戻し温度を２００〜５６０℃にするのは、２
００℃以上で焼戻しをすると、軟らかい残留オーステナ
イトがマルテンサイトとη炭化物に分解されて、表面硬
さを高くすることができるとともに、ＣｒＮ、ＡｌＮな
どの窒化物が微細に析出して析出硬化し、それにより更
に耐ピッティング性が向上するからであり、５６０℃よ
り高い温度で焼戻しをすると、マルテンサイトがフェラ
イトとセメンタイトに分解して軟化し、耐ピッティング
性が低下するからである。なお、焼戻し後ショットピー
ニングをすると表面硬さが高くなるとともに、歯車の場
合には歯元曲げ疲労強度が高くあるので、必要に応じて
実施することができる。
【００１５】次に、本発明における浸炭窒化について説
明する。本発明における表面処理は、浸炭をした後浸炭
窒化をする処理と、浸炭と窒化を同時にする浸炭窒化処
理を含むものである。この処理における浸炭の方法は、
特に限定されないので、公知のガス浸炭でもよいし、他
の浸炭方法でもよい。その温度は、特に限定されないの
で、通常行われている８５０〜９７０℃でよもよいし、
他の温度でもよい。またその時間は、浸炭層の必要な深
さに応じて適宜選択すればよい。
明する。本発明における表面処理は、浸炭をした後浸炭
窒化をする処理と、浸炭と窒化を同時にする浸炭窒化処
理を含むものである。この処理における浸炭の方法は、
特に限定されないので、公知のガス浸炭でもよいし、他
の浸炭方法でもよい。その温度は、特に限定されないの
で、通常行われている８５０〜９７０℃でよもよいし、
他の温度でもよい。またその時間は、浸炭層の必要な深
さに応じて適宜選択すればよい。
【００１６】また上記浸炭窒化処理の方法は、特に限定
されないので、公知のガス浸炭窒化でも液体浸炭窒化で
もよいし、他の方法でよい。さらにその温度は、特に限
定されないので、通常行われている８４０〜９７０℃で
もよいし、他の温度でもよい。またその時間は、浸炭窒
化層の必要な深さに応じて適宜選択すればよい。
されないので、公知のガス浸炭窒化でも液体浸炭窒化で
もよいし、他の方法でよい。さらにその温度は、特に限
定されないので、通常行われている８４０〜９７０℃で
もよいし、他の温度でもよい。またその時間は、浸炭窒
化層の必要な深さに応じて適宜選択すればよい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。下
記表１に示した成分組成の本発明の実施例及び比較例の
鋼を溶製後、熱間圧延により直径３１ｍｍの丸棒を製造
した。次いで、図４に示すような形状のローラーピッテ
ィング試験片（各５個）及びシャルピー衝撃試験片（１
０ＲのＵノッチ試験片）を作成した。これらのローラー
ピッティング試験片を図１に示すような温度及び時間で
浸炭ガス（Ｃ3 Ｈ8 ガスに空気を混合した変成ガス）及
び浸炭窒化ガス（上記浸炭ガスにＮＨ3 を添加）を使用
して浸炭及び浸炭窒化を行い、その後この温度から油冷
して焼入れし、実施例の No.７のものは油冷後液体窒素
の中に２時間浸漬する超サブゼロ処理をした。同様に一
部の実施例について図３に示す条件で浸炭窒化を行っ
た。
記表１に示した成分組成の本発明の実施例及び比較例の
鋼を溶製後、熱間圧延により直径３１ｍｍの丸棒を製造
した。次いで、図４に示すような形状のローラーピッテ
ィング試験片（各５個）及びシャルピー衝撃試験片（１
０ＲのＵノッチ試験片）を作成した。これらのローラー
ピッティング試験片を図１に示すような温度及び時間で
浸炭ガス（Ｃ3 Ｈ8 ガスに空気を混合した変成ガス）及
び浸炭窒化ガス（上記浸炭ガスにＮＨ3 を添加）を使用
して浸炭及び浸炭窒化を行い、その後この温度から油冷
して焼入れし、実施例の No.７のものは油冷後液体窒素
の中に２時間浸漬する超サブゼロ処理をした。同様に一
部の実施例について図３に示す条件で浸炭窒化を行っ
た。
【００１８】
【表１】
【００１９】これらの焼入れ及び超サブゼロ処理をした
試験片の実施例の No.６〜８以外のものは、図２の
（１）に示すように表１に示す温度及び時間保持後空冷
し、実施例のNo. ６〜８のものは、図２の（２）に示す
ように表１に示す温度及び時間保持後空冷する処理を２
回行う焼戻しをした。その後実施例のNo. ９〜12のもの
はショットピーニング処理を施した。またローラーピッ
ティング試験片は異常層を除去するための表面の研削を
行った。これらの処理をした試験片を用いて硬さ、残留
オーステナイト量、シャルピー衝撃値及びローラーピッ
ティング試験を行い、その結果を下記表２に示す。な
お、残留オーステナイト量は、Ｘ線解析装置で測定し
た。またローラーピッティング試験は、上記図４に示す
形状のローラーピッティング試験片１を用い、図５に示
すような二円筒回転式の方法（相手ロール２としＳＣＲ
４２０Ｈを浸炭後焼入れ焼戻ししたものを用いた。）
で、ローラに面圧が３４００ＭＰａ、すべり率をー４０
％、毎分回転数を１５００回とする条件で行い、寿命を
ピッティングが発生した時までの回転数で表した。
試験片の実施例の No.６〜８以外のものは、図２の
（１）に示すように表１に示す温度及び時間保持後空冷
し、実施例のNo. ６〜８のものは、図２の（２）に示す
ように表１に示す温度及び時間保持後空冷する処理を２
回行う焼戻しをした。その後実施例のNo. ９〜12のもの
はショットピーニング処理を施した。またローラーピッ
ティング試験片は異常層を除去するための表面の研削を
行った。これらの処理をした試験片を用いて硬さ、残留
オーステナイト量、シャルピー衝撃値及びローラーピッ
ティング試験を行い、その結果を下記表２に示す。な
お、残留オーステナイト量は、Ｘ線解析装置で測定し
た。またローラーピッティング試験は、上記図４に示す
形状のローラーピッティング試験片１を用い、図５に示
すような二円筒回転式の方法（相手ロール２としＳＣＲ
４２０Ｈを浸炭後焼入れ焼戻ししたものを用いた。）
で、ローラに面圧が３４００ＭＰａ、すべり率をー４０
％、毎分回転数を１５００回とする条件で行い、寿命を
ピッティングが発生した時までの回転数で表した。
【００２０】
【表２】
【００２１】これらの結果によると、本発明の実施例の
ものは、表面硬さが比較例のものと比較してＨＶで１０
０以上高くなり、残留オーステナイトも比較例の１６０
℃で焼戻したものと比較すると約５６％以下であり、ま
たシャルピー衝撃値が比較例のものと同等又はそれ以上
であり、耐ピッティング性を表すローラーピッティング
寿命が、比較例のものと比較すると約１５５％以上であ
った。さらに、本発明の実施例のものの５５０℃から焼
戻しを２回したもの（実施例の No.６〜８）は、実施例
の他のものより残留オーステナイトがかなり多くなって
いるが、シャルピー衝撃値が高くなり、またローラーピ
ッティング寿命がやや長くなっていた。また、本発明の
実施例の No.９〜12のものは、焼戻し後シヨットピーニ
ング処理を施したものであるが、シヨットピーニング処
理をしないものと比較して、表面硬さがやや高く、残留
オーステナイトやや少なく、シャルピー衝撃値がやや低
く、またローラーピッティング寿命がやや長くなってい
た。
ものは、表面硬さが比較例のものと比較してＨＶで１０
０以上高くなり、残留オーステナイトも比較例の１６０
℃で焼戻したものと比較すると約５６％以下であり、ま
たシャルピー衝撃値が比較例のものと同等又はそれ以上
であり、耐ピッティング性を表すローラーピッティング
寿命が、比較例のものと比較すると約１５５％以上であ
った。さらに、本発明の実施例のものの５５０℃から焼
戻しを２回したもの（実施例の No.６〜８）は、実施例
の他のものより残留オーステナイトがかなり多くなって
いるが、シャルピー衝撃値が高くなり、またローラーピ
ッティング寿命がやや長くなっていた。また、本発明の
実施例の No.９〜12のものは、焼戻し後シヨットピーニ
ング処理を施したものであるが、シヨットピーニング処
理をしないものと比較して、表面硬さがやや高く、残留
オーステナイトやや少なく、シャルピー衝撃値がやや低
く、またローラーピッティング寿命がやや長くなってい
た。
【００２２】これに対して、焼戻し温度が本発明より低
い比較例の No.13のものは、実施例の No.１のものと成
分組成が同じものであるが、実施例の No.１のものと比
較すると表面硬さが約６５％、残留オーステナイトが約
4 ．７倍、シャルピー衝撃値が約１．０６倍、ローラー
ピッティング寿命が１６％であった。さらに、焼戻し温
度が本発明より低い比較例の No.15のものは、実施例の
No.２のものと成分組成が同じものであるが、実施例の
No.２のものと比較すると表面硬さが約７２％、残留オ
ーステナイトが約２．２倍、シャルピー衝撃値が同じで
あったが、ローラーピッティング寿命が約３６％であっ
た。
い比較例の No.13のものは、実施例の No.１のものと成
分組成が同じものであるが、実施例の No.１のものと比
較すると表面硬さが約６５％、残留オーステナイトが約
4 ．７倍、シャルピー衝撃値が約１．０６倍、ローラー
ピッティング寿命が１６％であった。さらに、焼戻し温
度が本発明より低い比較例の No.15のものは、実施例の
No.２のものと成分組成が同じものであるが、実施例の
No.２のものと比較すると表面硬さが約７２％、残留オ
ーステナイトが約２．２倍、シャルピー衝撃値が同じで
あったが、ローラーピッティング寿命が約３６％であっ
た。
【００２３】また、本発明よりＣｒ含有量が少ない比較
例の No.17のものは、本発明と同じ２５０℃で焼戻して
いるが、ローラーピッティング寿命が実施例のものの６
４％以下であった。また、焼戻し温度が本発明より低い
比較例の No.14及び16のものは、成分組成が本発明と同
じものであるが、表面硬さが約87％以下、残留オーステ
ナイトが約１．８倍以上、ローラーピッティング寿命が
約５１％以下であった。また、表１の実施例の No.２と
３の丸棒から作製したローラーピッティング試験片及び
シャルピー衝撃試験片をＣ3 Ｈ8 ガスの変成ガスにＮＨ
3 を添加した浸炭窒化ガスを用いて図３に記載した方法
により浸炭窒化し、この温度から油冷して焼入れし、図
２の（１）に示す温度及び時間保持後空冷して焼戻しし
た。これらの試験片を用いて各種の試験を行ったとこ
ろ、図１に記載した方法で実施したものとほぼ同一の結
果が得られた。
例の No.17のものは、本発明と同じ２５０℃で焼戻して
いるが、ローラーピッティング寿命が実施例のものの６
４％以下であった。また、焼戻し温度が本発明より低い
比較例の No.14及び16のものは、成分組成が本発明と同
じものであるが、表面硬さが約87％以下、残留オーステ
ナイトが約１．８倍以上、ローラーピッティング寿命が
約５１％以下であった。また、表１の実施例の No.２と
３の丸棒から作製したローラーピッティング試験片及び
シャルピー衝撃試験片をＣ3 Ｈ8 ガスの変成ガスにＮＨ
3 を添加した浸炭窒化ガスを用いて図３に記載した方法
により浸炭窒化し、この温度から油冷して焼入れし、図
２の（１）に示す温度及び時間保持後空冷して焼戻しし
た。これらの試験片を用いて各種の試験を行ったとこ
ろ、図１に記載した方法で実施したものとほぼ同一の結
果が得られた。
【００２４】
【発明の効果】本発明の浸炭窒化処理部材の熱処理方法
は、上記構成にしたことにより、表面硬さを高めるとと
もに、靱性を低下することなく、耐ピッティング性を大
幅に向上させるという優れた効果を奏する。
は、上記構成にしたことにより、表面硬さを高めるとと
もに、靱性を低下することなく、耐ピッティング性を大
幅に向上させるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の実施例及び比較例における浸炭後浸炭
窒化、焼入れ及びサブゼロ処理を説明するための概念図
である。
窒化、焼入れ及びサブゼロ処理を説明するための概念図
である。
【図２】本発明の実施例及び比較例における焼戻しを説
明するための概念図である。
明するための概念図である。
【図３】本発明の他の実施例の浸炭窒化後焼入れ処理を
説明するための概念図である。
説明するための概念図である。
【図４】実施例及び比較例において実施したローラーピ
ッティング試験に用いた試験片の正面図と側面図であ
る。
ッティング試験に用いた試験片の正面図と側面図であ
る。
【図５】実施例及び比較例において実施したローラーピ
ッティング試験方法を説明するための概念斜視図であ
る。
ッティング試験方法を説明するための概念斜視図であ
る。
１ 実施例及び比較例のローラーピッティング試験片 ２ 相手のローラーピッティング試験用ローラー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．
１６）
１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 耐ピッティング性に優れた浸炭窒化処
理部材の熱処理方法
理部材の熱処理方法
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｎ 38/48 38/48 Ｆターム(参考） 4K028 AA03 AB01 4K042 AA18 BA03 CA06 CA08 CA09 CA10 CA13 DA01 DA02 DA06 DC02
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で（以下同じ）、Ｃ：０．１０〜
０．３５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．
３０〜１．５０％、Ｓ：０．００５〜０．０３０％、Ｃ
ｒ：０．５０〜４．００％及びＡｌ：０．０２〜０．６
０％を含有し、必要に応じてＮｉ：０．０５〜３．００
％、Ｍｏ：０．０５〜４．００％、Ｖ：０．０５〜１．
００％及びＷ：０．０５〜１．００％のうちの１種又は
２種以上を含有し、更に必要に応じてＮｂ：０．００５
〜０．１０％を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼
の部材を浸炭後浸炭窒化あるいは浸炭窒化し、その後に
焼入れし、２００〜５６０℃の温度で焼戻しすることを
特徴とする耐ピッティング性に優れた浸炭窒化処理部材
の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32603599A JP2001140020A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 耐ピッティング性に優れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32603599A JP2001140020A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 耐ピッティング性に優れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001140020A true JP2001140020A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18183384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32603599A Pending JP2001140020A (ja) | 1999-11-16 | 1999-11-16 | 耐ピッティング性に優れた浸炭窒化処理部材の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001140020A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320153C (zh) * | 2003-10-30 | 2007-06-06 | 中国地质大学（武汉） | 一种钎钢 |
| JP2008523250A (ja) * | 2004-12-09 | 2008-07-03 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 高強度高靭性合金を熱化学処理する方法および工程 |
| JP2008297618A (ja) * | 2007-06-02 | 2008-12-11 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 耐圧痕性に優れた浸炭鋼部品の製造方法 |
| CN102482756A (zh) * | 2009-09-11 | 2012-05-30 | 住友金属工业株式会社 | 碳氮共渗构件的制造方法 |
| CN107099767A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-29 | 长沙天和钻具机械有限公司 | 一种爆破用钻头热处理工艺 |
| CN108220810A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 钢铁研究总院 | 一种高耐磨高强韧高温渗氮钢及其制备方法 |
| CN114318168A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-12 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种高强度高韧性碳氮复渗钢及制备方法 |
-
1999
- 1999-11-16 JP JP32603599A patent/JP2001140020A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320153C (zh) * | 2003-10-30 | 2007-06-06 | 中国地质大学（武汉） | 一种钎钢 |
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| US9062364B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-06-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for producing carbonitrided member |
| CN107099767A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-29 | 长沙天和钻具机械有限公司 | 一种爆破用钻头热处理工艺 |
| CN107099767B (zh) * | 2017-06-05 | 2019-05-17 | 长沙天和钻具机械有限公司 | 一种爆破用钻头热处理工艺 |
| CN108220810A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 钢铁研究总院 | 一种高耐磨高强韧高温渗氮钢及其制备方法 |
| CN114318168A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-12 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种高强度高韧性碳氮复渗钢及制备方法 |
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