JP2002348615A - 耐高面圧部材およびその製造方法 - Google Patents
耐高面圧部材およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2002348615A JP2002348615A JP2001149844A JP2001149844A JP2002348615A JP 2002348615 A JP2002348615 A JP 2002348615A JP 2001149844 A JP2001149844 A JP 2001149844A JP 2001149844 A JP2001149844 A JP 2001149844A JP 2002348615 A JP2002348615 A JP 2002348615A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- carburizing
- resistant member
- pressure resistant
- carbide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低Ｃ素材に高濃度に浸炭することができ、し
かも炭化物の生成を制御して粗大化を防止し、もって面
疲労強度の低下を防止することができる耐高面圧部材の
製造方法と、微小かつ均一に分散析出した炭化物を表面
層に備え、転動疲労寿命に優れた耐高面圧部材を提供す
る。 【解決手段】 例えば０．１５〜０．４０％のＣ、１．
２〜３．２％のＣｒ、０．２５〜２．０％のＭｏを含有
する機械構造用鋼に真空浸炭処理（一次浸炭）を施し、
炭化物が固溶する温度、例えば９００〜１０５０℃にお
いて、処理後の表面Ｃ量が０．５〜０．７％となるよう
に真空拡散処理した後、当該真空拡散処理温度から、例
えば８７０〜９２０℃の焼入れ温度への降温を例えば１
〜１０℃／ｍｉｎの冷却速度で行い、上記焼入れ温度で
の保持中に浸炭拡散によって素材表面のＣ濃度を、例え
ば０．７〜１．０％に高める。
かも炭化物の生成を制御して粗大化を防止し、もって面
疲労強度の低下を防止することができる耐高面圧部材の
製造方法と、微小かつ均一に分散析出した炭化物を表面
層に備え、転動疲労寿命に優れた耐高面圧部材を提供す
る。 【解決手段】 例えば０．１５〜０．４０％のＣ、１．
２〜３．２％のＣｒ、０．２５〜２．０％のＭｏを含有
する機械構造用鋼に真空浸炭処理（一次浸炭）を施し、
炭化物が固溶する温度、例えば９００〜１０５０℃にお
いて、処理後の表面Ｃ量が０．５〜０．７％となるよう
に真空拡散処理した後、当該真空拡散処理温度から、例
えば８７０〜９２０℃の焼入れ温度への降温を例えば１
〜１０℃／ｍｉｎの冷却速度で行い、上記焼入れ温度で
の保持中に浸炭拡散によって素材表面のＣ濃度を、例え
ば０．７〜１．０％に高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯車やベアリング
転動体のように、高い面疲労強度を必要とする動力伝達
部品として利用される部材に係わり、とくに準高温から
高温までの環境（１００〜３００℃程度）において高面
圧下で使用するのに好適な耐高面圧部材と、このような
耐高面圧部材の製造方法に関するものである。
転動体のように、高い面疲労強度を必要とする動力伝達
部品として利用される部材に係わり、とくに準高温から
高温までの環境（１００〜３００℃程度）において高面
圧下で使用するのに好適な耐高面圧部材と、このような
耐高面圧部材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】上記したような動力伝
達部材において耐面疲労強度を高める方法としては、例
えば、準高温から高温においても分解しにくい炭化物、
例えばＦｅ３Ｃ（セメンタイト）やＭ２３Ｃ６型炭化物
などを積極的に析出させて硬度を高め、焼き戻し軟化抵
抗性の向上を図る高濃度浸炭法がある。このような高濃
度浸炭法に対しては、浸炭雰囲気からのＣの侵入を促進
しやすい真空浸炭法が好適である。
達部材において耐面疲労強度を高める方法としては、例
えば、準高温から高温においても分解しにくい炭化物、
例えばＦｅ３Ｃ（セメンタイト）やＭ２３Ｃ６型炭化物
などを積極的に析出させて硬度を高め、焼き戻し軟化抵
抗性の向上を図る高濃度浸炭法がある。このような高濃
度浸炭法に対しては、浸炭雰囲気からのＣの侵入を促進
しやすい真空浸炭法が好適である。
【０００３】しかしながら、単に真空浸炭を適用しただ
けでは、動力伝達部品に要求される高い面疲労強度を確
保することはできない。すなわち、浸炭中に析出する炭
化物の形態によっては、所望の面疲労強度を得られない
ばかりか、低下を招くことがあり得る。とくに仕上げ加
工した表面近傍部における炭化物が粗大化すると表面剥
離を起こし、歯車や軸受が短期間に破損することがあ
る。
けでは、動力伝達部品に要求される高い面疲労強度を確
保することはできない。すなわち、浸炭中に析出する炭
化物の形態によっては、所望の面疲労強度を得られない
ばかりか、低下を招くことがあり得る。とくに仕上げ加
工した表面近傍部における炭化物が粗大化すると表面剥
離を起こし、歯車や軸受が短期間に破損することがあ
る。
【０００４】このような表面剥離を回避する方法として
は、特開平１０−２５９４５１号公報に提案されたもの
がある。すなわち、Ｃ：０．９〜１．１ｗｔ％、Ｓｉ：
０．１〜０．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．２〜０．８ｗｔ％、
Ｃｒ：１．０〜１．８ｗｔ％、残部：Ｆｅ及び不可避不
純物からなり、転動体の表面層が、面積率で５％〜１５
％の炭化物を有する軸受において、当該軸受の表面損傷
の発生を極力回避して耐久性の向上を図るために、平均
粒径１μｍ以上の炭化物の面積率を２％に規制するよう
にしているが、当該公報記載の方法では、基地のＣ濃度
が高いために、素材の加工性が低下してしまうという問
題があり、加工性を損なうことなく、上記問題を解消し
て面疲労強度の低下防止を図ることが、高面圧下で使用
される動力伝達部材の課題となっていた。
は、特開平１０−２５９４５１号公報に提案されたもの
がある。すなわち、Ｃ：０．９〜１．１ｗｔ％、Ｓｉ：
０．１〜０．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．２〜０．８ｗｔ％、
Ｃｒ：１．０〜１．８ｗｔ％、残部：Ｆｅ及び不可避不
純物からなり、転動体の表面層が、面積率で５％〜１５
％の炭化物を有する軸受において、当該軸受の表面損傷
の発生を極力回避して耐久性の向上を図るために、平均
粒径１μｍ以上の炭化物の面積率を２％に規制するよう
にしているが、当該公報記載の方法では、基地のＣ濃度
が高いために、素材の加工性が低下してしまうという問
題があり、加工性を損なうことなく、上記問題を解消し
て面疲労強度の低下防止を図ることが、高面圧下で使用
される動力伝達部材の課題となっていた。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、従来の動力伝達部材における
上記課題に着目してなされたものであって、比較的低Ｃ
の素材に高濃度に浸炭することができ、しかも炭化物の
生成を制御して粗大化を防止し、もって面疲労強度の低
下を防止することができる耐高面圧部材の製造方法と、
微小かつ均一に分散析出した炭化物を表面層に備え、優
れた面疲労強度を有し、転動疲労寿命に優れた耐高面圧
部材を提供することを目的としている。
上記課題に着目してなされたものであって、比較的低Ｃ
の素材に高濃度に浸炭することができ、しかも炭化物の
生成を制御して粗大化を防止し、もって面疲労強度の低
下を防止することができる耐高面圧部材の製造方法と、
微小かつ均一に分散析出した炭化物を表面層に備え、優
れた面疲労強度を有し、転動疲労寿命に優れた耐高面圧
部材を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる耐高面圧
部材の製造方法は、機械構造用鋼からなる素材に真空浸
炭処理を施す浸炭工程と、炭化物が固溶する温度におけ
る真空拡散処理工程と、真空拡散処理温度から焼入れ温
度までの降温をＭ３Ｃ炭化物が析出しない冷却速度ある
いは均一に分散析出する冷却速度にて行う冷却工程と、
焼入れ温度保持中における浸炭拡散により素材表面のＣ
濃度を更に高める工程とを含む構成としたことを特徴と
しており、耐高面圧部材の製造方法におけるこのような
構成を上記した従来の課題を解決するための手段として
いる。
部材の製造方法は、機械構造用鋼からなる素材に真空浸
炭処理を施す浸炭工程と、炭化物が固溶する温度におけ
る真空拡散処理工程と、真空拡散処理温度から焼入れ温
度までの降温をＭ３Ｃ炭化物が析出しない冷却速度ある
いは均一に分散析出する冷却速度にて行う冷却工程と、
焼入れ温度保持中における浸炭拡散により素材表面のＣ
濃度を更に高める工程とを含む構成としたことを特徴と
しており、耐高面圧部材の製造方法におけるこのような
構成を上記した従来の課題を解決するための手段として
いる。
【０００７】本発明に係わる耐高面圧部材の製造方法の
好適な実施形態としては、上記機械構造用鋼として、少
なくともＣ：０．１５〜０．４０％、Ｃｒ：１．２〜
３．２％、Ｍｏ：０．２５〜２．０％を含有する鋼を用
いることができ、他の好適形態としては、上記真空拡散
処理を９００〜１０５０℃の温度範囲において、処理後
の表面Ｃ量が０．５〜０．７％となるような条件で行
い、引き続き焼入れ温度までの降温を１〜１０℃／ｍｉ
ｎの冷却速度で行うことができ、さらに他の好適形態と
しては、上記焼入れ保持を８７０〜９２０℃の温度範囲
で行い、当該温度範囲における焼入れ保持中の浸炭拡散
によって処理後の表面Ｃ量を０．７〜１．０％とした
後、１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却するようになすこ
とができる。
好適な実施形態としては、上記機械構造用鋼として、少
なくともＣ：０．１５〜０．４０％、Ｃｒ：１．２〜
３．２％、Ｍｏ：０．２５〜２．０％を含有する鋼を用
いることができ、他の好適形態としては、上記真空拡散
処理を９００〜１０５０℃の温度範囲において、処理後
の表面Ｃ量が０．５〜０．７％となるような条件で行
い、引き続き焼入れ温度までの降温を１〜１０℃／ｍｉ
ｎの冷却速度で行うことができ、さらに他の好適形態と
しては、上記焼入れ保持を８７０〜９２０℃の温度範囲
で行い、当該温度範囲における焼入れ保持中の浸炭拡散
によって処理後の表面Ｃ量を０．７〜１．０％とした
後、１０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却するようになすこ
とができる。
【０００８】本発明に係わる耐高面圧部材は、内部に向
けて表面から０．２ｍｍの領域における粒径１μｍ以上
の炭化物の面積率が全炭化物に対して１％以下である構
成としており、耐高面圧部材におけるこのような構成を
上記した従来の課題を解決するための手段としたことを
特徴としている。
けて表面から０．２ｍｍの領域における粒径１μｍ以上
の炭化物の面積率が全炭化物に対して１％以下である構
成としており、耐高面圧部材におけるこのような構成を
上記した従来の課題を解決するための手段としたことを
特徴としている。
【０００９】
【発明の作用】本発明に係わる耐高面圧部材の製造方法
は、例えば０．１５〜０．４０％のＣ、１．２〜３．２
％のＣｒ、０．２５〜２．０％のＭｏを含有する機械構
造用鋼からなる素材に真空浸炭処理を施す工程（一次浸
炭）と、炭化物が固溶する温度、例えば９００〜１０５
０℃の温度範囲において、処理後の表面Ｃ量が０．５〜
０．７％となるような真空拡散処理工程と、前記真空拡
散処理温度から、例えば８７０〜９２０℃の範囲の焼入
れ温度までの降温をＭ３Ｃ炭化物が析出しない冷却速度
あるいは均一に分散析出する冷却速度、例えば１〜１０
℃／ｍｉｎの冷却速度にて行う冷却工程（一次冷却）
と、例えば８７０〜９２０℃の範囲における前記焼入れ
温度保持中の浸炭拡散により素材表面のＣ濃度を、例え
ば０．７〜１．０％に高める工程（二次浸炭）を含み、
さらにこの後、例えば１０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で
冷却（二次冷却）するものである。
は、例えば０．１５〜０．４０％のＣ、１．２〜３．２
％のＣｒ、０．２５〜２．０％のＭｏを含有する機械構
造用鋼からなる素材に真空浸炭処理を施す工程（一次浸
炭）と、炭化物が固溶する温度、例えば９００〜１０５
０℃の温度範囲において、処理後の表面Ｃ量が０．５〜
０．７％となるような真空拡散処理工程と、前記真空拡
散処理温度から、例えば８７０〜９２０℃の範囲の焼入
れ温度までの降温をＭ３Ｃ炭化物が析出しない冷却速度
あるいは均一に分散析出する冷却速度、例えば１〜１０
℃／ｍｉｎの冷却速度にて行う冷却工程（一次冷却）
と、例えば８７０〜９２０℃の範囲における前記焼入れ
温度保持中の浸炭拡散により素材表面のＣ濃度を、例え
ば０．７〜１．０％に高める工程（二次浸炭）を含み、
さらにこの後、例えば１０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で
冷却（二次冷却）するものである。
【００１０】すなわち、真空浸炭による一次浸炭および
これに続く真空拡散処理により高濃度の浸炭が行われ、
その後さらに焼入れ温度保持中に二次浸炭が行われるの
で、比較的低Ｃ含有量の素材鋼を用いることができ、こ
れによって加工性を損なうことなく表面硬度が確保さ
れ、耐高面圧部材としての面疲労強度が向上することに
なる。そして、焼入れ保持温度、すなわち二次浸炭温度
への降温速度、さらには焼入れ保持温度からの冷却速度
を所定範囲に規定しているので、Ｍ３Ｃ型炭化物の粗大
析出が回避され、面疲労強度の劣化が防止されると共
に、焼入れ温度保持と二次浸炭・拡散とが同時に行われ
ることから、処理効率が向上することになる。
これに続く真空拡散処理により高濃度の浸炭が行われ、
その後さらに焼入れ温度保持中に二次浸炭が行われるの
で、比較的低Ｃ含有量の素材鋼を用いることができ、こ
れによって加工性を損なうことなく表面硬度が確保さ
れ、耐高面圧部材としての面疲労強度が向上することに
なる。そして、焼入れ保持温度、すなわち二次浸炭温度
への降温速度、さらには焼入れ保持温度からの冷却速度
を所定範囲に規定しているので、Ｍ３Ｃ型炭化物の粗大
析出が回避され、面疲労強度の劣化が防止されると共
に、焼入れ温度保持と二次浸炭・拡散とが同時に行われ
ることから、処理効率が向上することになる。
【００１１】本発明に係わる耐高面圧部材は、その仕上
げ加工表面から０．２ｍｍの領域における粒径１μｍ以
上の炭化物の面積率が全炭化物に対して１％以下のもの
であるから、転動疲労寿命に優れたものとなる。すなわ
ち、粒径１μｍ以上の炭化物の面積率が１％を超える
と、表面剥離を生じ易くなって、短期間で破損すること
になる。
げ加工表面から０．２ｍｍの領域における粒径１μｍ以
上の炭化物の面積率が全炭化物に対して１％以下のもの
であるから、転動疲労寿命に優れたものとなる。すなわ
ち、粒径１μｍ以上の炭化物の面積率が１％を超える
と、表面剥離を生じ易くなって、短期間で破損すること
になる。
【００１２】以下に、本発明における各種数値の限定理
由について説明する。なお、本発明において、各成分含
有量は、すべて質量パーセントを意味する。
由について説明する。なお、本発明において、各成分含
有量は、すべて質量パーセントを意味する。
【００１３】機械構造用鋼のＣ含有量：０．１５〜０．
４０％ Ｃ量が１．１５％を下回ると、浸炭焼入れ後の基地の強
度を確保できない。一方、０．４０％を超えると加工性
が著しく劣化する。
４０％ Ｃ量が１．１５％を下回ると、浸炭焼入れ後の基地の強
度を確保できない。一方、０．４０％を超えると加工性
が著しく劣化する。
【００１４】機械構造用鋼のＣｒ含有量：１．２〜３．
２％ Ｃｒ量が１．２％を下回ると、炭化物の析出量が減少し
て所望の転動疲労寿命が得られない。また、３．２％を
超えると、粗大な炭化物の析出を招くことから好ましく
ない。
２％ Ｃｒ量が１．２％を下回ると、炭化物の析出量が減少し
て所望の転動疲労寿命が得られない。また、３．２％を
超えると、粗大な炭化物の析出を招くことから好ましく
ない。
【００１５】機械構造用鋼のＭｏ含有量：０．２５〜
２．０％ Ｍｏ量が０．２５％未満では、Ｍ２３Ｃ６型炭化物が安
定析出せず、２．０％を超えると切削性が低下すること
になる。
２．０％ Ｍｏ量が０．２５％未満では、Ｍ２３Ｃ６型炭化物が安
定析出せず、２．０％を超えると切削性が低下すること
になる。
【００１６】一次浸炭時のＣ濃度：０．５〜０．７％ ０．５％よりも低いと二次浸炭においてＣ濃度を高める
ための処理時間が増して製造コストが高くなり、０．７
％を超えると粗大な炭化物の面積率が増加して面疲労強
度の劣化を招くことになる。
ための処理時間が増して製造コストが高くなり、０．７
％を超えると粗大な炭化物の面積率が増加して面疲労強
度の劣化を招くことになる。
【００１７】一次冷却速度：１〜１０℃／ｍｉｎ １℃／ｍｉｎより遅いと炭化物が成長し、粗大な炭化物
の面積が増加して面疲労強度の劣化を招き、１０℃／ｍ
ｉｎより速い場合には処理品ごとの温度のばらつきを生
じやすくなり、結果として二次浸炭時のＣ濃度のばらつ
きが助長されることになる。
の面積が増加して面疲労強度の劣化を招き、１０℃／ｍ
ｉｎより速い場合には処理品ごとの温度のばらつきを生
じやすくなり、結果として二次浸炭時のＣ濃度のばらつ
きが助長されることになる。
【００１８】二次浸炭温度（焼入れ保持温度）：８７０
〜９２０℃ ８７０℃より低い場合はスーティングを生じて焼入れ時
に焼きむらを引き起こし、９２０℃よりも高い場合に
は、炭化物の粗大化や焼入れ組織にマイクロクラックの
発生を招く。
〜９２０℃ ８７０℃より低い場合はスーティングを生じて焼入れ時
に焼きむらを引き起こし、９２０℃よりも高い場合に
は、炭化物の粗大化や焼入れ組織にマイクロクラックの
発生を招く。
【００１９】二次浸炭時のＣ濃度：０．７〜１．０％ ０．７％よりも低いと、面疲労強度を高められるだけの
炭化物量を確保できず、１．０％を超えると炭化物の粗
大化を招くので好ましくない。
炭化物量を確保できず、１．０％を超えると炭化物の粗
大化を招くので好ましくない。
【００２０】二次冷却速度：１０℃／ｍｉｎ以上 １０℃／ｍｉｎより遅いと冷却中に炭化物の粗大化を招
く。
く。
【００２１】
【実施例】以下に、本発明を実施例によって、さらに具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２２】表１に示す各組成の機械構造用鋼を用い
て、スラスト転動試験用の円板形試験片（径＝６０ｍ
ｍ、厚さ＝５ｍｍ）を削り出し、図１に示すパターンに
より、浸炭処理後、図２に示す条件で焼入れを行い、続
いて１７０℃、２時間保持の焼き戻しを施した。さらに
各試験片の表面を０．２ｍｍ研削仕上げした。
て、スラスト転動試験用の円板形試験片（径＝６０ｍ
ｍ、厚さ＝５ｍｍ）を削り出し、図１に示すパターンに
より、浸炭処理後、図２に示す条件で焼入れを行い、続
いて１７０℃、２時間保持の焼き戻しを施した。さらに
各試験片の表面を０．２ｍｍ研削仕上げした。
【００２３】
【表１】
【００２４】スラスト転動疲労試験については、上記試
験片を用いて、表２に示す条件の下に、剥離が発生する
までのｎ＝１０における累積破損確率１０％寿命（Ｌ１
０）を求めた。
験片を用いて、表２に示す条件の下に、剥離が発生する
までのｎ＝１０における累積破損確率１０％寿命（Ｌ１
０）を求めた。
【００２５】
【表２】
【００２６】このようにして得たスラスト試験片の断面
を３％硝酸アルコール溶液で腐食し、走査型電子顕微鏡
により、試験片の最表面から０．２ｍｍ深さまでの断面
について５０００倍で写真撮影した後、画像解析装置を
用いて１μｍ以上の析出炭化物の面積率を測定した。こ
れらの結果を表３に示す。
を３％硝酸アルコール溶液で腐食し、走査型電子顕微鏡
により、試験片の最表面から０．２ｍｍ深さまでの断面
について５０００倍で写真撮影した後、画像解析装置を
用いて１μｍ以上の析出炭化物の面積率を測定した。こ
れらの結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】本発明の実施例である発明例１〜６におい
ては、真空拡散処理温度から焼入れ保持温度までの一次
冷却過程においても粗大炭化物の析出は発生せず、試験
片の０．２ｍｍまでの表層部における粒径１μ以上の炭
化物の面積率も０または１％と低く、いずれも良好な転
動疲労特性を示すことが確認された。
ては、真空拡散処理温度から焼入れ保持温度までの一次
冷却過程においても粗大炭化物の析出は発生せず、試験
片の０．２ｍｍまでの表層部における粒径１μ以上の炭
化物の面積率も０または１％と低く、いずれも良好な転
動疲労特性を示すことが確認された。
【００２９】これに対して、一次浸炭処理による表面Ｃ
量が高い比較例１、真空拡散処理温度から焼入れ保持温
度（二次浸炭温度）までの冷却速度が遅い比較例２、二
次浸炭温度が高い比較例５、二次浸炭後の冷却（二次冷
却）速度が遅い比較例６、二次浸炭処理による表面Ｃ量
が高い比較例７については、いずれも炭化物の粗大化が
認められ、転動疲労寿命が短くなる結果となった。
量が高い比較例１、真空拡散処理温度から焼入れ保持温
度（二次浸炭温度）までの冷却速度が遅い比較例２、二
次浸炭温度が高い比較例５、二次浸炭後の冷却（二次冷
却）速度が遅い比較例６、二次浸炭処理による表面Ｃ量
が高い比較例７については、いずれも炭化物の粗大化が
認められ、転動疲労寿命が短くなる結果となった。
【００３０】また、真空拡散処理温度から二次浸炭温度
までの冷却速度が速い比較例３においては粗大な炭化物
は認められないものの、温度むらによって二次浸炭後の
Ｃ濃度にばらつきが生じ、二次浸炭温度が低い比較例４
においては、スーティングに基づく焼きむらが生じ、い
ずれも転動疲労寿命に劣ることが確認された。さらに、
二次浸炭処理による表面Ｃ量が低すぎる比較例８におい
ては、大な炭化物は認められないものの、炭化物自体の
析出量の減少によって所望の転動疲労寿命が得られない
ことが判明した。
までの冷却速度が速い比較例３においては粗大な炭化物
は認められないものの、温度むらによって二次浸炭後の
Ｃ濃度にばらつきが生じ、二次浸炭温度が低い比較例４
においては、スーティングに基づく焼きむらが生じ、い
ずれも転動疲労寿命に劣ることが確認された。さらに、
二次浸炭処理による表面Ｃ量が低すぎる比較例８におい
ては、大な炭化物は認められないものの、炭化物自体の
析出量の減少によって所望の転動疲労寿命が得られない
ことが判明した。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる耐
高面圧部材の製造方法は、上記構成、すなわち機械構造
用鋼からなる素材に真空浸炭処理を施す一次浸炭工程
と、炭化物が固溶する温度で行う真空拡散処理工程と、
当該真空拡散処理温度から焼入れ温度までの降温を所定
の冷却速度で行う冷却工程と、焼入れ温度保持中の浸炭
拡散により素材表面のＣ濃度を高める二次浸炭工程を含
むものであるから、真空浸炭による一次浸炭と二次浸炭
によって高濃度の浸炭が行われるので、低Ｃ含有量の素
材を用いることができ、加工性を損なうことなく表面硬
度を高めることができ、二次浸炭温度への降温速度を所
定範囲に規定することによって、微細な炭化物を分散析
出させることができ、面疲労強度に優れた耐高面圧部材
を低コストのもとに高能率に得ることができるという極
めて優れた効果をもたらすものである。
高面圧部材の製造方法は、上記構成、すなわち機械構造
用鋼からなる素材に真空浸炭処理を施す一次浸炭工程
と、炭化物が固溶する温度で行う真空拡散処理工程と、
当該真空拡散処理温度から焼入れ温度までの降温を所定
の冷却速度で行う冷却工程と、焼入れ温度保持中の浸炭
拡散により素材表面のＣ濃度を高める二次浸炭工程を含
むものであるから、真空浸炭による一次浸炭と二次浸炭
によって高濃度の浸炭が行われるので、低Ｃ含有量の素
材を用いることができ、加工性を損なうことなく表面硬
度を高めることができ、二次浸炭温度への降温速度を所
定範囲に規定することによって、微細な炭化物を分散析
出させることができ、面疲労強度に優れた耐高面圧部材
を低コストのもとに高能率に得ることができるという極
めて優れた効果をもたらすものである。
【００３２】また、本発明に係わる耐高面圧部材は、そ
の仕上げ加工表面から０．２ｍｍの領域における粒径１
μｍ以上の炭化物の面積率が全炭化物に対して１％以下
のものであるから、表面剥離を防止して、その転動疲労
寿命を大幅に向上させることができるという極めて優れ
た効果がもたらされる。
の仕上げ加工表面から０．２ｍｍの領域における粒径１
μｍ以上の炭化物の面積率が全炭化物に対して１％以下
のものであるから、表面剥離を防止して、その転動疲労
寿命を大幅に向上させることができるという極めて優れ
た効果がもたらされる。
【図１】本発明の実施例において採用した浸炭処理の工
程および条件を示す図である。
程および条件を示す図である。
【図２】図１に示した浸炭処理工程に続く焼入れ条件を
示す図である。
示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ２１Ｄ 9/32 Ｃ２１Ｄ 9/32 Ａ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｎ 38/22 38/22 Ｃ２３Ｃ 8/22 Ｃ２３Ｃ 8/22 (72)発明者 木村 利光 愛知県名古屋市南区大同町２丁目30番 大 同特殊鋼株式会社技術開発研究所内 (72)発明者 山口 拓郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 尾谷 敬造 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 内山 典子 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 4K028 AA01 AB01 AC03 4K042 AA18 AA22 AA25 BA01 BA03 BA04 CA06 CA08 CA10 CA13 DA01 DA06 DC02 DC04 DC05 DE01
Claims (5)
- 【請求項１】 機械構造用鋼からなる素材に真空浸炭処
理を施す浸炭工程と、炭化物が固溶する温度における真
空拡散処理工程と、真空拡散処理温度から焼入れ温度ま
での降温をＭ３Ｃ炭化物が析出しない冷却速度あるいは
均一に分散析出する冷却速度にて行う冷却工程と、焼入
れ温度保持中における浸炭拡散により素材表面のＣ濃度
を更に高める工程とを含むことを特徴とする耐高面圧部
材の製造方法。 - 【請求項２】 上記機械構造用鋼として、少なくとも
Ｃ：０．１５〜０．４０％、Ｃｒ：１．２〜３．２％、
Ｍｏ：０．２５〜２．０％を含有する鋼を用いることを
特徴とする請求項１記載の耐高面圧部材の製造方法。 - 【請求項３】 上記真空拡散処理を９００〜１０５０℃
の温度範囲において、処理後の表面Ｃ量が０．５〜０．
７％となるような条件で行い、引き続き焼入れ温度まで
の降温を１〜１０℃／ｍｉｎの冷却速度で行うことを特
徴とする請求項１または請求項２記載の耐高面圧部材の
製造方法。 - 【請求項４】 焼入れ温度保持を８７０〜９２０℃の温
度範囲で行い、焼入れ温度保持中における浸炭拡散によ
って処理後の表面Ｃ量を０．７〜１．０％とした後、１
０℃／ｍｉｎ以上の速度で冷却することを特徴とする請
求項１ないし請求項３のいずれかに記載の耐高面圧部材
の製造方法。 - 【請求項５】 内部に向けて表面から０．２ｍｍの領域
における粒径１μｍ以上の炭化物の面積率が全炭化物に
対して1％以下であることを特徴とする耐高面圧部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149844A JP2002348615A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 耐高面圧部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149844A JP2002348615A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 耐高面圧部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002348615A true JP2002348615A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=18994963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001149844A Pending JP2002348615A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 耐高面圧部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002348615A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006085549A1 (ja) | 2005-02-08 | 2006-08-17 | Parker Netsushori Kogyo K.K. | 高濃度浸炭・低歪焼入れ部材およびその製造方法 |
| JP2006291339A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Jtekt Corp | 軸受軌道輪の熱処理用の金型及び軸受軌道輪の製造方法 |
| DE102005061946B4 (de) * | 2004-12-27 | 2013-03-21 | Nippon Steel Corp. | Einsatzgehärteter Stahl mit hervorragender Zahnoberflächendauerfestigkeit, diesen verwendendes Zahnrad, und Verfahren zur Herstellung desselben |
| JP2013245764A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Nsk Ltd | 転がり軸受及びその製造方法 |
| JP2016156037A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 大同特殊鋼株式会社 | 高濃度浸炭鋼の製造方法 |
| US11326220B2 (en) | 2018-06-18 | 2022-05-10 | Komatsu Ltd. | Method for producing machine component |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001149844A patent/JP2002348615A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005061946B4 (de) * | 2004-12-27 | 2013-03-21 | Nippon Steel Corp. | Einsatzgehärteter Stahl mit hervorragender Zahnoberflächendauerfestigkeit, diesen verwendendes Zahnrad, und Verfahren zur Herstellung desselben |
| WO2006085549A1 (ja) | 2005-02-08 | 2006-08-17 | Parker Netsushori Kogyo K.K. | 高濃度浸炭・低歪焼入れ部材およびその製造方法 |
| JP2006291339A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Jtekt Corp | 軸受軌道輪の熱処理用の金型及び軸受軌道輪の製造方法 |
| JP2013245764A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Nsk Ltd | 転がり軸受及びその製造方法 |
| JP2016156037A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 大同特殊鋼株式会社 | 高濃度浸炭鋼の製造方法 |
| US11326220B2 (en) | 2018-06-18 | 2022-05-10 | Komatsu Ltd. | Method for producing machine component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4927234B2 (ja) | 表層硬化鋼部品及びその製造方法 | |
| JP3909902B2 (ja) | 高耐面圧用鋼部品およびその製造方法 | |
| EP2085493A1 (en) | Process for producing high-concentration carburized steel | |
| JPH06341441A (ja) | 転がり軸受 | |
| JPH0826446B2 (ja) | 転がり軸受 | |
| JPH0578814A (ja) | 転がり軸受 | |
| JP2005068453A (ja) | 耐高面圧部品及びその製造方法 | |
| CN1774521A (zh) | 具有良好的滚动疲劳寿命的钢材及其制造方法 | |
| JP2005090680A (ja) | 転がり軸受部品およびその製造方法 | |
| JP2007031787A (ja) | 耐結晶粒粗大化特性、疲労特性及び被削性に優れた肌焼鋼並びにその製造方法 | |
| EP1873409B1 (en) | Rolling/sliding part and production method thereof | |
| JP4102866B2 (ja) | 歯車の製造方法 | |
| JP2002348615A (ja) | 耐高面圧部材およびその製造方法 | |
| JP3246657B2 (ja) | 高面圧部材の製造方法 | |
| JP4327781B2 (ja) | 浸炭部品の製造方法 | |
| JP5198765B2 (ja) | 転動部材及びその製造方法 | |
| JP3072537B2 (ja) | 鋼材表面へのプラズマ浸炭方法 | |
| JP2808621B2 (ja) | 鋼の浸炭処理方法 | |
| JP3219167B2 (ja) | 高面圧部品の製造方法 | |
| JP3028170B2 (ja) | 軸受部品 | |
| JP2002356738A (ja) | 耐高面圧部材およびその製造方法 | |
| JP3057465B2 (ja) | 軸受部品 | |
| CN1617943A (zh) | 具有优良韧性和在次高温区滚动疲劳寿命的表面淬火轴承用钢 | |
| JPH05118336A (ja) | 転がり軸受 | |
| JP3185044B2 (ja) | 軸受部品の製造方法 |