JP2002371318A - 被削性および曲げ強度に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造方法 - Google Patents
被削性および曲げ強度に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造方法Info
- Publication number
- JP2002371318A JP2002371318A JP2001179751A JP2001179751A JP2002371318A JP 2002371318 A JP2002371318 A JP 2002371318A JP 2001179751 A JP2001179751 A JP 2001179751A JP 2001179751 A JP2001179751 A JP 2001179751A JP 2002371318 A JP2002371318 A JP 2002371318A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- machinability
- constant velocity
- velocity joint
- retainer
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/20—Carburising
- C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22303—Details of ball cages
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、ＳＣＲ４１５（ＪＩＳ規
格）やＳＣＭ４１５（ＪＩＳ規格）相当の鋼を用いて、
被削性を阻害することなく、曲げ強度特性に優れた自動
車等の等速ジョイント用リテーナーを提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．１０〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｍｎ：０．２０〜０．６
０％、Ｓ：０．００３〜０．０３０％、Ｃｒ：１．００
〜１．５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％、Ｂ：０．
０００５〜０．００５０％、Ｎ：０．０１％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可逆不純物からなる鋼を、加熱温
度１０００〜１１００℃で熱間鍛造を行い、鍛造後の硬
さを８８ＨＲＢ以下とした鍛造品を用い、切削加工後の
浸炭焼入れ焼戻し時に、有効硬化層深さ（ＨＶ５５０を
有する表面からの距離）が０．４〜０．９ｍｍを有する
ことを特徴とする被削性および曲げ強度特性に優れた図
１に示す等速ジョイント用リテーナーの製造方法。
格）やＳＣＭ４１５（ＪＩＳ規格）相当の鋼を用いて、
被削性を阻害することなく、曲げ強度特性に優れた自動
車等の等速ジョイント用リテーナーを提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．１０〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｍｎ：０．２０〜０．６
０％、Ｓ：０．００３〜０．０３０％、Ｃｒ：１．００
〜１．５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％、Ｂ：０．
０００５〜０．００５０％、Ｎ：０．０１％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可逆不純物からなる鋼を、加熱温
度１０００〜１１００℃で熱間鍛造を行い、鍛造後の硬
さを８８ＨＲＢ以下とした鍛造品を用い、切削加工後の
浸炭焼入れ焼戻し時に、有効硬化層深さ（ＨＶ５５０を
有する表面からの距離）が０．４〜０．９ｍｍを有する
ことを特徴とする被削性および曲げ強度特性に優れた図
１に示す等速ジョイント用リテーナーの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被削性、曲げ強度
に優れたボロンを含有する自動車部品である等速ジョイ
ント用リテーナーの製造方法に関するものである。
に優れたボロンを含有する自動車部品である等速ジョイ
ント用リテーナーの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車の等速ジョイント（ＣＶ
Ｊ）のリテーナーには、ＳＣＲ４１５（ＪＩＳ規格）や
ＳＣＭ４１５（ＪＩＳ規格）相当の鋼に浸炭焼入れ焼戻
し処理を施し使用されている。しかし、近年の地球環境
問題に対して燃費向上を実現するには部品の軽量化が必
要である。リテーナーを軽量化するには、曲げ強度に優
れた素材が必要となり、特公開平９−５３１６９号公報
に開示の発明では、ボロンを添加した肌焼鋼を用い高強
度を有するＣＶＪ浸炭焼入れ部品が得られている。一
方、生産コストの低減のためには、被削性を阻害しては
ならず、上述の鋼ではＳｉ、Ｍｏ等の合金元素添加が必
須であるため被削性劣化が否めない。そのようなことか
ら、被削性を阻害することなく曲げ強度に優れた等速ジ
ョイント用リテーナーの開発が必要である。
Ｊ）のリテーナーには、ＳＣＲ４１５（ＪＩＳ規格）や
ＳＣＭ４１５（ＪＩＳ規格）相当の鋼に浸炭焼入れ焼戻
し処理を施し使用されている。しかし、近年の地球環境
問題に対して燃費向上を実現するには部品の軽量化が必
要である。リテーナーを軽量化するには、曲げ強度に優
れた素材が必要となり、特公開平９−５３１６９号公報
に開示の発明では、ボロンを添加した肌焼鋼を用い高強
度を有するＣＶＪ浸炭焼入れ部品が得られている。一
方、生産コストの低減のためには、被削性を阻害しては
ならず、上述の鋼ではＳｉ、Ｍｏ等の合金元素添加が必
須であるため被削性劣化が否めない。そのようなことか
ら、被削性を阻害することなく曲げ強度に優れた等速ジ
ョイント用リテーナーの開発が必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＳＣ
Ｒ４１５（ＪＩＳ規格）やＳＣＭ４１５（ＪＩＳ規格）
相当の鋼を用いて、被削性を阻害することなく、曲げ強
度特性に優れた自動車等の等速ジョイント用リテーナー
を提供することにある。
Ｒ４１５（ＪＩＳ規格）やＳＣＭ４１５（ＪＩＳ規格）
相当の鋼を用いて、被削性を阻害することなく、曲げ強
度特性に優れた自動車等の等速ジョイント用リテーナー
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題の解
決するための発明の手段は、質量％で、Ｃ：０．１０〜
０．２５％、Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｍｎ：０．
２０〜０．６０％、Ｓ：０．００３〜０．０３０％、Ｃ
ｒ：１．００〜１．５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０
％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｎ：０．０１
％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可逆不純物からなる
鋼を、加熱温度１０００〜１１００℃で熱間鍛造を行
い、鍛造後の硬さを８８ＨＲＢ以下とした鍛造品を用
い、切削加工後の浸炭焼入れ焼戻し時に、有効硬化層深
さ（ＨＶ５５０を有する表面からの距離）が０．４〜
０．９ｍｍを有することを特徴とし、ＢおよびＴｉを適
正量添加し、適正な製造方法を見出すことによりなし
た、被削性および曲げ強度特性に優れた等速ジョイント
用リテーナーの製造方法である。
決するための発明の手段は、質量％で、Ｃ：０．１０〜
０．２５％、Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｍｎ：０．
２０〜０．６０％、Ｓ：０．００３〜０．０３０％、Ｃ
ｒ：１．００〜１．５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０
％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｎ：０．０１
％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可逆不純物からなる
鋼を、加熱温度１０００〜１１００℃で熱間鍛造を行
い、鍛造後の硬さを８８ＨＲＢ以下とした鍛造品を用
い、切削加工後の浸炭焼入れ焼戻し時に、有効硬化層深
さ（ＨＶ５５０を有する表面からの距離）が０．４〜
０．９ｍｍを有することを特徴とし、ＢおよびＴｉを適
正量添加し、適正な製造方法を見出すことによりなし
た、被削性および曲げ強度特性に優れた等速ジョイント
用リテーナーの製造方法である。
【０００５】本発明の限定理由を以下に示す。なお、％
は質量％を示す。
は質量％を示す。
【０００６】Ｃ：０．１０〜０．２５％ Ｃは焼入性を著しく上昇させる元素であり、引張、曲げ
強度を向上させるために必要な元素であるが、０．１０
％未満では十分な強度が得られない。一方、０．２５％
を超えると熱間鍛造後の硬度が上昇し被削性が低下する
だけでなく、衝撃特性が低下する。そのため、含有量を
０．１０〜０．２５％とする。
強度を向上させるために必要な元素であるが、０．１０
％未満では十分な強度が得られない。一方、０．２５％
を超えると熱間鍛造後の硬度が上昇し被削性が低下する
だけでなく、衝撃特性が低下する。そのため、含有量を
０．１０〜０．２５％とする。
【０００７】Ｓｉ：０．０３〜０．１５％ Ｓｉは脱酸のために必要な元素であるが、０．０３％未
満ではその効果が十分に得られず、０．１５％を超えて
含有させると熱間鍛造後の硬度が上昇し、被削性を低下
させる。そのため含有量を０．０３〜０．１５％とす
る。
満ではその効果が十分に得られず、０．１５％を超えて
含有させると熱間鍛造後の硬度が上昇し、被削性を低下
させる。そのため含有量を０．０３〜０．１５％とす
る。
【０００８】Ｍｎ：０．２０〜０．６０％ Ｍｎは安価で焼入性を確保するのに必要な元素である
が、０．２０％未満ではその効果が不十分であり、０．
６０％を超えて含有させると熱間鍛造後の硬度が上昇
し、被削性を低下させる。そのため、含有量を０．２０
〜０．６０％とする。
が、０．２０％未満ではその効果が不十分であり、０．
６０％を超えて含有させると熱間鍛造後の硬度が上昇
し、被削性を低下させる。そのため、含有量を０．２０
〜０．６０％とする。
【０００９】Ｓ：０．００３〜０．０３０％ Ｓは鋼中でＭｎＳ、ＴｉＳを形成し被削性を向上させる
元素であるが、０．００３％未満ではその効果が少な
く、０．０３０％を超えると、冷間でのピアッシング成
形時に割れが発生する。そのため、含有量を０００３〜
０．０３０％とする。
元素であるが、０．００３％未満ではその効果が少な
く、０．０３０％を超えると、冷間でのピアッシング成
形時に割れが発生する。そのため、含有量を０００３〜
０．０３０％とする。
【００１０】Ｃｒ：１．００〜１．５０％ Ｃｒは焼入性を向上させ強度を得るのに有効な元素であ
るが、１．００％未満の場合、部品としての十分な強度
が得られず、１．５０％を超えて添加すると熱間鍛造後
の硬度の上昇を招き、被削性を低下させる。そのため、
含有量を１．００〜１．５０％とする。
るが、１．００％未満の場合、部品としての十分な強度
が得られず、１．５０％を超えて添加すると熱間鍛造後
の硬度の上昇を招き、被削性を低下させる。そのため、
含有量を１．００〜１．５０％とする。
【００１１】Ｔｉ：０．０５〜０．２０％ Ｔｉは鋼中のｆｒｅｅ−Ｎを固定し、Ｂの焼入れ性向上
効果を促進させる元素であるとともに、鋼中のＣと結び
つき炭化物を形成し結晶粒の微細化に寄与する元素であ
るが、０．０５％未満の場合微細化効果は少なく、また
０．２０％を超えて含有させてもその効果が飽和するば
かりでなく熱間鍛造後の硬度を上昇させる。そこで、含
有量を０．０５〜０．２０％とする。
効果を促進させる元素であるとともに、鋼中のＣと結び
つき炭化物を形成し結晶粒の微細化に寄与する元素であ
るが、０．０５％未満の場合微細化効果は少なく、また
０．２０％を超えて含有させてもその効果が飽和するば
かりでなく熱間鍛造後の硬度を上昇させる。そこで、含
有量を０．０５〜０．２０％とする。
【００１２】Ｂ：０．０００５〜０．００５０％ Ｂは粒界に偏析し粒界強度を向上させ、大幅に焼入性を
向上させる元素であるが、０．０００５％未満ではその
効果が十分に得られず、０．００５０％を超えて添加す
ると逆に焼入性が低下する。そこで、含有量を０．００
０５〜０．００５０％とする。
向上させる元素であるが、０．０００５％未満ではその
効果が十分に得られず、０．００５０％を超えて添加す
ると逆に焼入性が低下する。そこで、含有量を０．００
０５〜０．００５０％とする。
【００１３】Ｎ：０．０１％以下 Ｎは０．０１％を超えて含有するとＴｉＮが増加し、被
削性が低減される。そこで、含有量を０．０１％以下と
する。
削性が低減される。そこで、含有量を０．０１％以下と
する。
【００１４】熱間鍛造加熱条件：１０００〜１１００℃ 熱間鍛造の加熱温度は１０００℃未満では熱間の変形抵
抗が高く、金型寿命が著しく低下する。一方、１１００
℃を超える場合には、ベイナイト生成量の増加とＴｉＣ
の析出により熱間鍛造後の硬さが大幅に上昇する。ま
た、熱間鍛造後に焼なまし処理などにより軟化させるこ
とは可能であるが、大幅なコストアップにつながる。そ
こで、熱間鍛造時の加熱温度を１０００〜１１００℃と
することにより、焼なまし処理等の軟化のための熱処理
を施すことがなく低い硬度が得られる。
抗が高く、金型寿命が著しく低下する。一方、１１００
℃を超える場合には、ベイナイト生成量の増加とＴｉＣ
の析出により熱間鍛造後の硬さが大幅に上昇する。ま
た、熱間鍛造後に焼なまし処理などにより軟化させるこ
とは可能であるが、大幅なコストアップにつながる。そ
こで、熱間鍛造時の加熱温度を１０００〜１１００℃と
することにより、焼なまし処理等の軟化のための熱処理
を施すことがなく低い硬度が得られる。
【００１５】硬さ：８８ＨＲＢ以下 熱間鍛造冷却後は切削加工工程があるため、低硬度であ
ることが好ましい。硬さが８８ＨＲＢを超えると著しく
被削性が劣化するため、８８ＨＲＢ以下とする。
ることが好ましい。硬さが８８ＨＲＢを超えると著しく
被削性が劣化するため、８８ＨＲＢ以下とする。
【００１６】浸炭焼入焼戻し後の有効硬化深さ：０．４
〜０．９ｍｍ 切削加工処理後、浸炭焼入れ焼戻し処理を行った時、５
５０ＨＶを有する表面からの距離である有効硬化深さが
０．４ｍｍ未満の場合には、曲げ応力負荷時にボールに
よる支柱部の陥没が起こり、振動や強度低下が発生し、
リテーナーに必要な特性が得られない。一方、過大な曲
げ応力が負荷されると、支柱のコーナーＲにおいて、高
硬度である浸炭層に亀裂が発生したあと伝播により最終
破断に至る。この場合、０．９ｍｍを超える深い有効硬
化深さの場合には、初期に発生する脆性的な亀裂の長さ
が大きくなり強度が低下する。そのため、有効硬化深さ
を０．４〜０．９ｍｍとする。
〜０．９ｍｍ 切削加工処理後、浸炭焼入れ焼戻し処理を行った時、５
５０ＨＶを有する表面からの距離である有効硬化深さが
０．４ｍｍ未満の場合には、曲げ応力負荷時にボールに
よる支柱部の陥没が起こり、振動や強度低下が発生し、
リテーナーに必要な特性が得られない。一方、過大な曲
げ応力が負荷されると、支柱のコーナーＲにおいて、高
硬度である浸炭層に亀裂が発生したあと伝播により最終
破断に至る。この場合、０．９ｍｍを超える深い有効硬
化深さの場合には、初期に発生する脆性的な亀裂の長さ
が大きくなり強度が低下する。そのため、有効硬化深さ
を０．４〜０．９ｍｍとする。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に実施
例および比較例を通じて示す。実施例および比較例にお
ける鋼組成を表１のNo.１〜９に示す。表において発明
鋼とは、本発明における鋼を指す。発明鋼１、２はＪＩ
Ｓに規定するＳＣＲ４１５、ＳＣＭ４１５の鋼に対し、
Ｓｉ、Ｍｎを低減し、Ｃｒを増量し、Ｂ、Ｔｉを添加し
た鋼である。それに対し、比較鋼３、４はそれぞれＳＣ
Ｒ４１５、ＳＣＭ４１５の鋼である。比較鋼５はＪＩＳ
に規定するＳＣＲ４３０の鋼に対し、Ｓｉ、Ｍｎを低減
し、Ｃｒを増量し、Ｂ、Ｔｉを添加した鋼である。比較
鋼６はＳＣＲ４２０の鋼に対し、Ｍｎを低減し、Ｃｒを
増量し、Ｂ、Ｔｉを添加した鋼である。比較鋼７は、発
明鋼１に対し、Ｃｒを大幅に増量した鋼であり、比較鋼
８はＳＣＲ４２０の鋼に対し、Ｓｉ、Ｍｎを低減し、Ｃ
ｒを増量した鋼であり、比較鋼９はＳＣＲ４２０の鋼に
対し、Ｓｉ、Ｍｎを低減し、Ｃｒを増量し、Ｂを添加し
た鋼である。
例および比較例を通じて示す。実施例および比較例にお
ける鋼組成を表１のNo.１〜９に示す。表において発明
鋼とは、本発明における鋼を指す。発明鋼１、２はＪＩ
Ｓに規定するＳＣＲ４１５、ＳＣＭ４１５の鋼に対し、
Ｓｉ、Ｍｎを低減し、Ｃｒを増量し、Ｂ、Ｔｉを添加し
た鋼である。それに対し、比較鋼３、４はそれぞれＳＣ
Ｒ４１５、ＳＣＭ４１５の鋼である。比較鋼５はＪＩＳ
に規定するＳＣＲ４３０の鋼に対し、Ｓｉ、Ｍｎを低減
し、Ｃｒを増量し、Ｂ、Ｔｉを添加した鋼である。比較
鋼６はＳＣＲ４２０の鋼に対し、Ｍｎを低減し、Ｃｒを
増量し、Ｂ、Ｔｉを添加した鋼である。比較鋼７は、発
明鋼１に対し、Ｃｒを大幅に増量した鋼であり、比較鋼
８はＳＣＲ４２０の鋼に対し、Ｓｉ、Ｍｎを低減し、Ｃ
ｒを増量した鋼であり、比較鋼９はＳＣＲ４２０の鋼に
対し、Ｓｉ、Ｍｎを低減し、Ｃｒを増量し、Ｂを添加し
た鋼である。
【００１８】表１に示す化学成分組成（質量％、残部は
実質上Ｆｅ）をもつ鋼材をそれぞれ１００ｋｇ真空溶解
炉にて溶製後、１２５０℃に加熱後熱間鍛造でφ４０へ
鍛造した。その後機械加工によりφ３２×６０ｍｍのビ
レットを作製し、１０５０℃で加熱しリテーナー粗形状
へ熱間鍛造した。その後、切削加工、ピアッシング工程
を加え、図１に示す形状のリテーナーに加工し、浸炭焼
入焼戻し（８８０℃×３時間保持後１３０℃へ油冷し、
１８０℃×１時間焼戻し）を行ったのち、旋削、研磨工
程を経て最終製品を製造した。
実質上Ｆｅ）をもつ鋼材をそれぞれ１００ｋｇ真空溶解
炉にて溶製後、１２５０℃に加熱後熱間鍛造でφ４０へ
鍛造した。その後機械加工によりφ３２×６０ｍｍのビ
レットを作製し、１０５０℃で加熱しリテーナー粗形状
へ熱間鍛造した。その後、切削加工、ピアッシング工程
を加え、図１に示す形状のリテーナーに加工し、浸炭焼
入焼戻し（８８０℃×３時間保持後１３０℃へ油冷し、
１８０℃×１時間焼戻し）を行ったのち、旋削、研磨工
程を経て最終製品を製造した。
【００１９】
【実施例】以下に、実施の形態に記載の製品について以
下の試験を行い、その結果を示す。自動車においてリテ
ーナーにかかる最大負荷条件を考慮し、図２に示すよう
に、評価部品であるリテーナー１と等速ジョイントの構
成部品である外輪２、内輪３、ボール４、ドライブシャ
フト５を組合わせ、外輪２を固定した条件下で、外輪２
に対しドライブシャフト５を４０度傾斜させた状態で捻
りトルクを負荷し、リテーナー１の支柱部に高い曲げ応
力を負荷することで評価した。また、浸炭層の有効硬化
深さは、ビッカース硬度計での測定で５５０ＨＶとなる
位置とし、熱間鍛造後の硬さは、ロックウェル硬度計に
て測定した。
下の試験を行い、その結果を示す。自動車においてリテ
ーナーにかかる最大負荷条件を考慮し、図２に示すよう
に、評価部品であるリテーナー１と等速ジョイントの構
成部品である外輪２、内輪３、ボール４、ドライブシャ
フト５を組合わせ、外輪２を固定した条件下で、外輪２
に対しドライブシャフト５を４０度傾斜させた状態で捻
りトルクを負荷し、リテーナー１の支柱部に高い曲げ応
力を負荷することで評価した。また、浸炭層の有効硬化
深さは、ビッカース硬度計での測定で５５０ＨＶとなる
位置とし、熱間鍛造後の硬さは、ロックウェル硬度計に
て測定した。
【００２０】１０５０℃加熱における熱間鍛造後の硬さ
について表１に示す。本発明鋼１、２ともにＣ量がそれ
ぞれ同レベルのＪＩＳ鋼である比較鋼に対し、同等以下
の低硬度が得られている。一方、比較鋼５、６、７は、
それぞれＣ、Ｓｉ、Ｃｒ量が著しく高いため、高硬度と
なる。
について表１に示す。本発明鋼１、２ともにＣ量がそれ
ぞれ同レベルのＪＩＳ鋼である比較鋼に対し、同等以下
の低硬度が得られている。一方、比較鋼５、６、７は、
それぞれＣ、Ｓｉ、Ｃｒ量が著しく高いため、高硬度と
なる。
【００２１】
【表１】
【００２２】発明鋼１および比較鋼３において熱間鍛造
時の加熱温度を９５０〜１２００℃とした場合の鍛造後
の硬さを図３に示す。発明鋼１の場合、１１００℃以下
の鍛造加熱温度において著しい硬度低下が起こっている
ことがわかる。一方、比較鋼３では加熱温度が低いほど
硬度が低下するものの、発明鋼１ほど加熱温度依存性は
ない。発明鋼１の場合、１１５０℃以上の加熱において
は、鋼中に固溶しているＴｉＣが冷却過程において析出
することにより硬化するためである。また９５０℃では
軟化効果が飽和しており、変形抵抗増大による金型寿命
の低下がおこる。そのため、硬度低下に関しては、熱間
鍛造時の加熱温度は１０００〜１１００℃が最適である
ことがわかる。
時の加熱温度を９５０〜１２００℃とした場合の鍛造後
の硬さを図３に示す。発明鋼１の場合、１１００℃以下
の鍛造加熱温度において著しい硬度低下が起こっている
ことがわかる。一方、比較鋼３では加熱温度が低いほど
硬度が低下するものの、発明鋼１ほど加熱温度依存性は
ない。発明鋼１の場合、１１５０℃以上の加熱において
は、鋼中に固溶しているＴｉＣが冷却過程において析出
することにより硬化するためである。また９５０℃では
軟化効果が飽和しており、変形抵抗増大による金型寿命
の低下がおこる。そのため、硬度低下に関しては、熱間
鍛造時の加熱温度は１０００〜１１００℃が最適である
ことがわかる。
【００２３】浸炭焼入後の有効硬化深さの測定結果とあ
わせて、表２に静捻り試験結果を示す。なお浸炭深さの
影響を調査するため、発明鋼１および比較鋼３について
は、９２０℃×４時間保持後１３０℃へ油冷し、１８０
℃×１時間焼戻しの浸炭焼入焼戻し処理も実施した。本
発明鋼１、２ともに、比較鋼３、４に対し、Ｂ添加によ
り粒界強化が図られ、またＴｉ添加により細粒となり優
れた強度が得られている。比較鋼５、６、７は細粒化は
図られているものの、被削性に劣り、比較鋼８は硬さは
低下するものの、高強度化は図られておらず、比較鋼９
も細粒化されていないため強度向上が少ない。一方、表
２において＊を付した９２０℃×４時間の浸炭処理を施
した場合の発明鋼１、２および比較鋼３、４では、有効
硬化深さが大きくなるため、曲げ応力負荷時の初期亀裂
発生長さが大きくなり強度が低下する。
わせて、表２に静捻り試験結果を示す。なお浸炭深さの
影響を調査するため、発明鋼１および比較鋼３について
は、９２０℃×４時間保持後１３０℃へ油冷し、１８０
℃×１時間焼戻しの浸炭焼入焼戻し処理も実施した。本
発明鋼１、２ともに、比較鋼３、４に対し、Ｂ添加によ
り粒界強化が図られ、またＴｉ添加により細粒となり優
れた強度が得られている。比較鋼５、６、７は細粒化は
図られているものの、被削性に劣り、比較鋼８は硬さは
低下するものの、高強度化は図られておらず、比較鋼９
も細粒化されていないため強度向上が少ない。一方、表
２において＊を付した９２０℃×４時間の浸炭処理を施
した場合の発明鋼１、２および比較鋼３、４では、有効
硬化深さが大きくなるため、曲げ応力負荷時の初期亀裂
発生長さが大きくなり強度が低下する。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の等速ジ
ョイント用リテーナーの製造方法による効果を以下に示
す。 １）鋼組成においてＴｉ：０．０５〜０．２０％、Ｂ：
０．０００５〜０．００５０％を添加することにより、
細粒化ならびに粒界強化を図ることにより、曲げ強度特
性に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造が可能と
なった。 ２）さらに、Ｓｉ、Ｍｎの添加量および熱間鍛造条件を
限定することにより、被削性を阻害することなく等速ジ
ョイント用リテーナーの製造が可能となった。 ３）浸炭焼入れ時の有効硬化層深さを限定することによ
り、曲げ特性に優れた等速ジョイント部品の製造が可能
となった。 以上本発明により、被削性を損なうことなく、曲げ強度
特性に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造が可能
となり、自動車の軽量化を図ることが出来る。
ョイント用リテーナーの製造方法による効果を以下に示
す。 １）鋼組成においてＴｉ：０．０５〜０．２０％、Ｂ：
０．０００５〜０．００５０％を添加することにより、
細粒化ならびに粒界強化を図ることにより、曲げ強度特
性に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造が可能と
なった。 ２）さらに、Ｓｉ、Ｍｎの添加量および熱間鍛造条件を
限定することにより、被削性を阻害することなく等速ジ
ョイント用リテーナーの製造が可能となった。 ３）浸炭焼入れ時の有効硬化層深さを限定することによ
り、曲げ特性に優れた等速ジョイント部品の製造が可能
となった。 以上本発明により、被削性を損なうことなく、曲げ強度
特性に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造が可能
となり、自動車の軽量化を図ることが出来る。
【図１】ねじり強度試験に用いた等速ジョイントリテー
ナーの形状を一部破断、一部省略して示す正面図であ
る。
ナーの形状を一部破断、一部省略して示す正面図であ
る。
【図２】ねじり強度試験時の等速ジョイントの内輪、外
輪、ボール、リテーナー、ドライブシャフトの組立図で
ある。
輪、ボール、リテーナー、ドライブシャフトの組立図で
ある。
【図３】熱間鍛造後の硬さに及ぼす熱間鍛造加熱条件の
影響を示す図である。
影響を示す図である。
１ リテーナー ２ 等速ジョイント外輪 ３ 等速ジョイント内輪 ４ ボール ５ ドライブシャフト
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ２３Ｃ 8/20 Ｃ２３Ｃ 8/20 8/44 8/44 8/64 8/64 Ｆ１６Ｄ 3/20 Ｆ１６Ｄ 3/20 Ｚ // Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｚ 38/32 38/32 (72)発明者 井口 誠 兵庫県姫路市飾磨区中島字一文字3007番地 山陽特殊製鋼株式会社内 (72)発明者 薄井 好己 栃木県真岡市松山町19番地 本田技研工業 株式会社栃木製作所内 Ｆターム(参考） 4E087 BA02 CB01 DB04 DB18 DB24 HA22 4K028 AA01 AB01 4K032 AA02 AA05 AA12 AA16 AA21 AA29 AA31 AA35 4K042 AA25 BA01 BA05 CA02 CA06 CA12 DA06 DC02 DC03 DD03 DE02
Claims (1)
- 【請求項１】 質量％で、Ｃ：０．１０〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｍｎ：０．２０〜０．６
０％、Ｓ：０．００３〜０．０３０％、Ｃｒ：１．００
〜１．５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％、Ｂ：０．
０００５〜０．００５０％、Ｎ：０．０１％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可逆不純物からなる鋼を、加熱温
度１０００〜１１００℃で熱間鍛造を行い、鍛造後の硬
さを８８ＨＲＢ以下とした鍛造品を用い、切削加工後の
浸炭焼入れ焼戻し時に、有効硬化層深さ（ＨＶ５５０を
有する表面からの距離）が０．４〜０．９ｍｍを有する
ことを特徴とする被削性および曲げ強度特性に優れた等
速ジョイント用リテーナーの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001179751A JP4209600B2 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 被削性および曲げ強度に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造方法 |
| US10/171,415 US6800144B2 (en) | 2001-06-14 | 2002-06-13 | Process for producing retainer for constant velocity joint possessing improved machinability and flexural strength |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001179751A JP4209600B2 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 被削性および曲げ強度に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002371318A true JP2002371318A (ja) | 2002-12-26 |
| JP4209600B2 JP4209600B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=19020274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001179751A Expired - Lifetime JP4209600B2 (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 被削性および曲げ強度に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6800144B2 (ja) |
| JP (1) | JP4209600B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512614A (ja) * | 2004-09-10 | 2008-04-24 | ジーケイエヌ ドライヴライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ジョイント用焼入れ保持器 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3995904B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2007-10-24 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 加工性および強度に優れた等速ジョイント用内輪の製造方法 |
| US7081174B2 (en) * | 2002-04-30 | 2006-07-25 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | Process for producing steel products having improved grain size properties and machinability |
| CN103834865A (zh) * | 2012-11-21 | 2014-06-04 | 山东兴盛矿业有限责任公司 | 一种耐磨、耐腐蚀钢球的锻造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3081927B2 (ja) | 1995-08-11 | 2000-08-28 | 住友金属工業株式会社 | 駆動軸継手用浸炭焼入部品及びその製造方法 |
| US5853502A (en) * | 1995-08-11 | 1998-12-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Carburizing steel and steel products manufactured making use of the carburizing steel |
| JP3995904B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2007-10-24 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 加工性および強度に優れた等速ジョイント用内輪の製造方法 |
-
2001
- 2001-06-14 JP JP2001179751A patent/JP4209600B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-06-13 US US10/171,415 patent/US6800144B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008512614A (ja) * | 2004-09-10 | 2008-04-24 | ジーケイエヌ ドライヴライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ジョイント用焼入れ保持器 |
| JP4708430B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2011-06-22 | ジーケイエヌ ドライヴライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 等速ボールジョイント構造に用いられる保持器およびその製造方法、ならびにその保持器を用いてなるジョイント、ならびにそのジョイントを用いてなる車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4209600B2 (ja) | 2009-01-14 |
| US6800144B2 (en) | 2004-10-05 |
| US20030047242A1 (en) | 2003-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3995904B2 (ja) | 加工性および強度に優れた等速ジョイント用内輪の製造方法 | |
| JP5669339B2 (ja) | 高強度浸炭部品の製造方法 | |
| JP2000154828A (ja) | 耐フレーキング特性と軸部強度に優れた等速ジョイント用外輪とその製造方法 | |
| JP2006213951A (ja) | 冷間加工性に優れ、浸炭時の結晶粒の粗大化を防止し、耐衝撃特性、耐衝撃疲労特性に優れた浸炭部品用鋼 | |
| JP4219023B2 (ja) | 高強度ドライブシャフトとその製造方法 | |
| JP3593255B2 (ja) | 高強度シャフトの製造方法 | |
| JPH11246941A (ja) | 高強度弁ばね及びその製造方法 | |
| JP2001254143A (ja) | 軟窒化非調質クランク軸とその製造方法 | |
| US20090110589A1 (en) | Steel Material and Process for Producing the Same | |
| JP2002275578A (ja) | 破断による分離が容易な熱間鍛造用非調質鋼 | |
| JP4209600B2 (ja) | 被削性および曲げ強度に優れた等速ジョイント用リテーナーの製造方法 | |
| JPH06306460A (ja) | 高疲労強度熱間鍛造品の製造方法 | |
| JP2001192731A (ja) | 高強度軸部品の製造方法 | |
| JP4010023B2 (ja) | 軟窒化非調質クランク軸およびその製造方法 | |
| JP2006292108A (ja) | クランクシャフト及びその製造方法 | |
| WO2009122653A1 (ja) | 軟窒化クランクシャフト用素材及びその製造方法 | |
| JP2003113419A (ja) | 非調質鋼熱間鍛造部品の製造方法およびその非調質鋼熱間鍛造部品 | |
| JP2020100862A (ja) | 静捩り強度ならびに捩り疲労強度に優れた浸炭用鋼材による自動車用機械部品 | |
| JP2008013807A (ja) | 窒化部品の製造方法 | |
| JP3833388B2 (ja) | 冷間加工性及び強度に優れた等速ジョイントの製造方法 | |
| JP3502744B2 (ja) | 疲労特性に優れた機械構造用軸状部品の製造方法 | |
| JP3527154B2 (ja) | 非調質軟窒化鋼部品 | |
| JP2020100861A (ja) | 静捩り強度ならびに捩り疲労強度に優れた高周波焼入れ用鋼材による自動車用機械部品 | |
| JP2007239872A (ja) | 動力伝達軸及びその製造方法 | |
| JP2007107027A (ja) | 鋼材及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040830 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050406 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070220 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081014 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081023 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4209600 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |