JP2003253395A

JP2003253395A - 高周波焼入れ部品

Info

Publication number: JP2003253395A
Application number: JP2002059210A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsumura; 康志松村; Yutaka Kurebayashi; 豊紅林
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】クランクシャフトのような大型部品において
も、ねじりや曲げに対する疲労強度を十分に確保でき、
しかも、焼入れ前での状態での加工性も良好で、ひいて
は安価に製造可能な高周波焼入れ部品を提供する。【解決手段】鋼材として、Ｆｅ含有率が９５質量％以
上であり、かつ、必須添加元素として、０．３５〜０．
５０質量％のＣ、０．０２〜０．１５質量％のＳｉ、
０．５〜１質量％のＭｎ、０．０５〜０．５０質量％の
Ｃｒ、０．００２〜０．０３質量％のＡｌ、０．０２〜
０．０５質量％のＴｉ及び０．０００５〜０．００３質
量％のＢを含有し、Ｎの含有率が０．０１５質量％以下
とされたものを用いる。該鋼材は、硬度指数が１．１〜
１．５となり、焼入れ性指数が０．５０〜０．７５とな
るように調整され、１０００℃から空冷したときの組織
が、フェライト面積率が２０〜４０％のフェライトとパ
ーライトとの混相組織となる。このような鋼材にて構成
された部品表層部に高周波焼入れによる焼入れ硬化層１
０が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用のクラン
クシャフトなど、大型で、かつ曲げ負荷及びねじり負荷
に対する高耐久性が要求される高周波焼入れ部品に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】機械構造用部品、例えば自動車用のクラ
ンクシャフトなどの動力用大型構造部品は、大きなねじ
り負荷と曲げ負荷とが繰り返し作用する環境下で使用さ
れるため、静的強度と疲労強度とに優れていることが要
求される。従来、こうした軸部品は、鋼材を熱間あるい
は温間での加工（たとえば鍛造加工）により、素材を所
望の形状に成型した後、高周波焼入れにより表面に焼入
れ硬化層を形成し、疲労強度を高めることが行われてい
る。鋼材としては、例えばＣを０．４〜０．６質量％含
有する中炭素鋼が一般的に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高周波焼入れされる機
械構造用部品の疲労強度は、焼入れ硬化層の硬さと形成
厚さを増加させることにより、著しく向上することが知
られている。具体的には、Ｃを始め、Ｓｉ、Ｍｎ，Ｃｒ
あるいはＢなどの添加により、硬さの向上、あるいは焼
入れ性の向上を図り、部材の高強度化を達成している。

【０００４】ここで、焼入れ硬化層厚さの増大により強
度向上を図るには、部材の厚さは、外径が増加するほ
ど、焼入れ硬化層の形成厚さも相対的に大きくしなけれ
ばならない。しかし、高周波焼入れにより形成可能な焼
入れ硬化層の厚さの絶対値には制限があるため、クラン
クシャフトのような大型の部品の場合は、部材厚さや外
径に対して焼入れ硬化層の厚さが不足しがちであり、十
分な高強度化を図ることが困難である。この場合、焼き
の入らない中心部の硬さを増加させれば疲労強度は向上
するが、この場合は、焼入れ前の状態で素材を加工する
際に、その加工性に大きな難が生ずる問題がある。

【０００５】本発明は、クランクシャフトのような大型
部品においても、ねじりや曲げに対する疲労強度を十分
に確保でき、しかも、焼入れ前での状態での加工性も良
好で、ひいては安価に製造可能な高周波焼入れ部品を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明の高周波焼入れ部品は、部
品素材をなす鋼材が、Ｆｅ含有率が９５質量％以上であ
り、かつ、必須添加元素として、０．３５〜０．５０質
量％のＣ、０．０２〜０．１５質量％のＳｉ、０．５〜
１質量％のＭｎ、０．０５〜０．５質量％のＣｒ、０．
００２〜０．０３質量％のＡｌ、０．０２〜０．０５質
量％のＴｉ及び０．０００５〜０．００３質量％のＢを
含有し、Ｎの含有率が０．０１５質量％以下とされ、さ
らに、表１に示す炭素換算係数を、各添加元素の質量％
含有率にそれぞれ乗じて合計した値により与えられる硬
度指数が０．５〜０．７５となり、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ及び
Ｃｒの各質量％含有率をＷ_Ｃ、Ｗ_Ｓｉ、Ｗ_Ｍｎ及びＷ
_Ｃｒを用いて、表２に示すごとく定義された焼入れ性換
算パラメータｆ（Ｃ）、ｆ（Ｓｉ）、ｆ（Ｍｎ）及びｆ
（Ｃｒ）の合計にて表される焼入れ性指数が１．１〜
１．５となり、さらに、１０００℃から空冷したときの
組織が、フェライト面積率が２０〜４０％のフェライト
とパーライトとの混相組織となる鋼材であり、部品表層
部に高周波焼入れによる焼入れ硬化層が形成されてなる
ことを特徴とする。

【０００７】

【表１】

【０００８】

【表２】

【０００９】本発明においては、鋼材組成において、必
須添加元素であるＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ及
びＢの組成許容設定範囲をそれぞれ上記のように定め、
さらに、これを前提として、表２に定めるｆ（Ｃ）、ｆ
（Ｓｉ）、ｆ（Ｍｎ）及びｆ（Ｃｒ）の合計値にて表さ
れる焼入れ性指数が１．１〜１．５を満足するように、
各必須元素の含有率を定めた。これにより、鋼材の焼入
れ性が大幅改善されて大型部材においても十分な焼入れ
硬化層を形成でき、ひいては、ねじりや曲げに対する疲
労強度を十分に確保できる。他方、必須添加元素を含む
各添加元素の含有率は、表１に示す炭素換算係数を、各
添加元素の質量％含有率にそれぞれ乗じて合計した値に
より与えられる硬度指数が０．５０〜０．７５となり、
さらに１０００℃から空冷したときの組織が、フェライ
ト面積率が２０〜４０％のフェライトとパーライトとの
混相組織となる条件も同時に満足するように定められ
る。すなわち、焼入れ前の素材の硬度が最適化され、空
冷組織の加工性を低下させるパーライト形成量も比較的
小さく抑えられるので、強度が高いにもかかわらず、焼
入れ前での状態での加工性も良好で、ひいては安価に製
造可能な高周波焼入れ部品が実現する。

【００１０】なお、本発明に採用される鋼材は、Ｆｅ含
有率が９５質量％以上を満たし、かつ本発明の目的達成
の妨げにならない範囲内で、必須添加元素以外の成分
（例えば焼入れ性調整用のＮｉ，Ｃｕなど）を含有して
いてもよい。

【００１１】硬度指数と焼入れ指数との意義を確認する
試験は、以下のようにして行っている。まず、Ｃ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒを種々の組成にて含有する
鋼材を外径４０〜７０ｍｍの棒材に加工し、さらに、完
全オーステナイト化温度である１０００℃に１時間保持
した後、空冷する。その棒材表面にて測定したロックウ
ェルＣスケール硬さＨRCの値を、表１の炭素換算係数を
用いて算出した硬度指数に対してプロットした結果を図
４に示す。組成が種々異なるにもかかわらず、組成を硬
度指数に換算して硬さをプロットすると、両者の間には
ほぼ直線的な関係が成立しており、硬度指数が、硬さ予
測を行うために好適なパラメータであることがわかる。
硬度指数が０．５０〜０．７５の範囲において、ＨRCは
８５〜９８の範囲となる。硬度指数が０．５未満になる
ことは、ＨRCがおおむね８５未満となることを意味し、
大型構造部品の曲げあるいはねじりに対する強度を保つ
には必ずしも十分でなくなる。他方、硬度指数が０．７
５を超えることは、ＨRCがおおむね９８を超えることを
意味し、オーステナイト化温度から空冷した組織（熱間
加工後に空冷した組織に相当する）の硬さが高くなりす
ぎて、加工性が悪化することにつながる。

【００１２】次に、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒを種々の組成
にて含有する鋼材を、直径２５ｍｍ、長さ８０ｍｍの棒
状試験片に熱間加工して空冷した後、加熱用コイル内に
て、周波数１０ｋＨｚ、加熱時間４秒にて誘導加熱し、
水冷して高周波焼入れした。焼入れ後の棒状試験片の軸
断面においてマイクロビッカース硬さ測定を行い、Ｈｖ
４５０（マルテンサイト面積率が５０％の組織に相当す
る硬さである）となる位置を求め、棒材表面から該位置
までの半径方向深さを焼入れ硬化層厚さｔとして求め
た。この焼入れ硬化層厚さｔを、表２に定めるｆ
（Ｃ）、ｆ（Ｓｉ）、ｆ（Ｍｎ）及びｆ（Ｃｒ）を用い
て算出した焼入れ性指数に対してプロットした結果を図
５に示す。組成が種々異なるにもかかわらず、組成を焼
入れ性指数に換算して焼入れ硬化層厚さｔをプロットす
ると、両者の間にはほぼ直線的な関係が成立しており、
焼入れ性指数が、焼入れ深さを行うために好適なパラメ
ータであることがわかる。焼入れ性指数が１．１〜１．
５の範囲において、焼入れ硬化層厚さｔは５．８〜７．
５ｍｍの範囲となる。焼入れ性指数が１．１未満になる
ことは、ｔがおおむね５．８ｍｍ未満となることを意味
し、大型構造部品の場合、焼入れ硬化層厚さｔが相対的
に不足して、曲げあるいはねじりに対する強度をことが
できなくなる。他方、焼入れ性指数が１．５を超える
と、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＣｒの添加量が必要以上に多く
なり、硬さ指数が前記の範囲を充足しなくなって、加工
性が悪化することにつながる。

【００１３】また、１０００℃から空冷した組織のフェ
ライト面積率が２０％未満になると、パーライト組織が
過剰となって加工性が悪化することにつながる。他方、
フェライト面積率が４０％を超えると、高周波焼入れに
より焼入れ硬化層を形成したとき、硬化層中にフェライ
ト相が残留しやすくなり、硬さひいては強度が不足する
ことにつながる。

【００１４】以下、本発明の高周波焼入れ部品を構成す
る鋼材の、各成分の組成限定理由について説明する。ま
ず、Ｃは材料の強度確保のために必須の元素である。そ
の含有率が０．３５質量％未満では、部品強度維持に必
要な硬さの焼入れ硬化層を形成することが不可能とな
る。他方、０．５質量％を超えると材料の被削性が劣化
し、高周波焼入れ時の焼き割れも発生しやすくなる。

【００１５】Ｓｉは脱酸剤として添加されるものである
が、粒界強化あるいは軟化抵抗改善元素としても機能
し、強度向上、特に焼入れ硬化層の強度向上に寄与す
る。ただし、その含有率が０．０２質量％未満では脱酸
効果あるいは強度向上効果が少なく、０．１５質量％を
超えると冷間加工性や被削性が損なわれることにつなが
る。

【００１６】Ｍｎは、粒界強度を落とすＳをＭｎＳの形
で固定する脱硫元素として機能するほか、焼入れ性を向
上させる働きを有する。その結果、強度の高い焼入れ硬
化層を安定的に形成することに寄与する。しかし、含有
率が０．５質量％未満では効果に乏しく、１質量％を超
えると冷間加工性や被削性が損なわれることにつなが
る。

【００１７】Ｃｒは材料の、マルテンサイト相の靭性を
向上させ、焼入れ硬化層の硬さと靭性、ひいては強度の
向上に寄与する。また、軟化抵抗改善元素としても機能
する。しかし、含有量が０．０５質量％未満では効果に
乏しく、０．５質量％を超えると材料の被削性を低下さ
せることにつながる。

【００１８】Ａｌは脱酸剤として機能するほか、鋼材中
のＮと結合してＡｌＮを析出させるので、結晶粒粗大化
ひいてはそれによる強度あるいは靭性低下を抑制する効
果がある。ただし、含有率が０．００２質量％未満では
効果に乏しく、０．０３質量％を超えて含有させると、
鋼材基質中の不要な介在物を増加させ、強度や靭性の低
下につながる。

【００１９】Ｂは焼入れ性を向上させ、また粒界強度を
高めて、焼入れ硬化層の強度向上に寄与する。ただし、
添加量が０．０００５質量％未満では効果に乏しく、
０．００３質量％を超えて含有させると、熱間加工性の
劣化につながる。

【００２０】Ｔｉは上記したＢとの共添加を行うことに
より、Ｂ添加による焼入れ性や粒界強度を向上させる効
果をより顕著なものにする作用を有する。Ｂは鋼材基質
に含有されるＮと結合すると、ＢＮとして析出するた
め、粒界強度改善効果を発揮できなくなる。しかし、Ｔ
ｉを添加しておくと、ＴｉＮの形成を促進してＮ成分を
固定し、ＢがＢＮ析出の形で消費されることが防止され
る。その結果、Ｂ添加による粒界強度向上効果が顕著と
なる。しかし、含有量が０．０２質量％未満では顕著な
効果が望めず、０．０５質量％を超えると、鋼材の靭性
低下につながる。

【００２１】また、Ｂ添加による焼入れ性や粒界強度を
向上させる効果をより顕著なものにするには、Ｂと結合
するＮの含有量を低減しておくことも有効であり、本発
明では、この目的のため、使用する鋼材中のＮの含有率
を０．０１５質量％以下に制限する。

【００２２】また、本発明にて使用する鋼材には、０．
０１〜０．２質量％のＰｂ、０．０２〜０．２０質量％
のＳ、０．０１〜０．１質量％のＢｉ、及び０．０００
５〜０．０２質量％のＣａの少なくともいずれかを添加
することができる。これらの元素は、いずれも快削性付
与元素として機能し、鋼材に切削加工等の除去加工を施
す場合に、その加工コストを大幅に削減することができ
る。しかし、各元素とも添加量が下限値未満となった場
合は快削性付与効果に乏しく、上限値を超えた添加は効
果が飽和するので無駄が多い。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の高周波焼入れ部
品の一例であるクランクシャフトの一例を示すものであ
る。該クランクシャフト１は、回転軸線Ｏの方向に所定
の間隔にて配置されたクランクアーム２を、回転軸線Ｏ
と中心軸線が一致するように配置されるクランクジャー
ナル４と、回転軸線Ｏから半径方向に一定距離隔たった
位置に中心軸線を有するクランクピン５とにより、交互
に連結した構造を有してなる。クランクジャーナル４及
びクランクピン５はいずれも円形断面の軸状に形成され
てなり、図２及び図３に示すように、その外周面全体
に、高周波焼入れ硬化層１０が形成されている。この高
周波焼入れ硬化層１０は、以下のようにして形成され
る。まず、原料を溶解・鋳造後、分塊された素材を、熱
間鍛造と切削によりクランクシャフト形状に加工し、こ
れを加熱用コイル内に挿入して、表層部を温度９００〜
１１００℃となるように高周波誘導加熱し、部品寸法に
応じた適当な時間（例えば１０〜４０秒）保持した後、
水冷することにより高周波焼入れを行い、焼入れ硬化層
１０を形成する。

【００２４】焼入れ硬化層の厚さｔは、軸表面から半径
方向において、マルテンサイト形成量５０％に相当する
硬さとなる位置までの距離にて定義される。図２に示す
ように、クランクピン５（軸状部）には、内燃機関側の
ピストンを往復動させるための図示しないコンロッドを
結合するために、外周面に開口する孔部８が形成されて
いる。そして、クランクジャーナル４及びクランクピン
５（軸状部）の外径を２Ｒ、孔部８の開口周縁部におけ
る焼入れ硬化層の厚さをｔとしたとき、ｔ／Ｒが０．２
〜０．５とされてなる。内燃機関駆動時には、クランク
ジャーナル４及びクランクピン５には大きなねじり負荷
が生ずる。連続体力学のねじり理論によると、部材のね
じり剛さは、外周面に開放する孔やスリットが形成され
ている場合、大きく減少することが知られている。この
場合、孔部８の開口周縁部において、ｔ／Ｒが０．２〜
０．５となるように焼入れ硬化層厚さｔを確保しておく
と、クランクジャーナル４及びクランクピン５（軸状
部）の静ねじり強度及びねじり疲労強度を大幅に高める
ことができる。ｔ／Ｒが０．２未満では上記強度が不十
分となる場合がある。

【００２５】また、高周波焼入れにより部材表層部にの
み焼入れ硬化層を形成すると、部材表面に圧縮残留応力
が生じて強度向上にさらに有利となる。これは、フェラ
イト相（パーライト相を含む）主体となる内層部に対し
て、マルテンサイト相が主体となる焼入れ硬化層の方が
より大きく膨張するためである。しかし、ｔ／Ｒが０．
５を超えると、圧縮残留応力の発生が顕著でなくなり、
強度不足につながる場合がある。

【００２６】次に、クランクアーム２は、隣接するクラ
ンクアーム２と対向する面が平面状の基面２ａとされた
基面形成部を形成する。そして、クランクジャーナル４
及びクランクピン５は、該基面２ａから突出形成される
軸状部に相当する。図１及び図３に示すように、クラン
クジャーナル４及びクランクピン５（軸状部）の突出基
端部には、基面２ａ側に向かうほど外径を漸増させるフ
ィレット部７が形成されている。突出基端縁は凹状であ
り、曲げ負荷が作用したときに応力集中しやすいが、上
記のようなフィレット部７を形成しておくと、応力集中
が緩和され、曲げ強度を高めることができる。本実施形
態においてフィレット部７は、凹状のアール面とされて
いる。

【００２７】図３において、クランクジャーナル４及び
クランクピン５（軸状部）の軸線方向における任意位置
にて測定したフィレット部の外径を２Ｒ’、フィレット
部７の表面に形成された焼入れ硬化層の厚さをｔ’とし
たとき、ｔ’／Ｒ’のフィレット部７における最大値は
０．１〜０．２とされていることが望ましい。ｔ’／
Ｒ’が０．１未満では曲げ強度が不十分となる場合があ
る。また、ｔ’／Ｒ’が０．２を超えると、フィレット
部７の表層部における圧縮残留応力の発生が顕著でなく
なり、曲げ強度不足につながる場合がある。

【００２８】

【実施例】本発明の効果を調べるために、以下の実験を
行った。（実施例１）表１に示す組成が得られるように原料を配
合し、電気炉で１５０ｋｇの鋼塊を溶製した後、８５０
℃にて熱間鍛造し、さらに１０００℃にて２時間保持し
た後空冷して、直径２０〜５０ｍｍの各種棒材を作製し
た。また、各組成毎に、前記した定義により硬度指数と
焼入れ性指数を算出している。これを表３に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】この試験品の外周面のロックウェルＢスケ
ール硬さＨRBを、ＪＩＳ：Ｚ２２４５に規定された方法
により測定した。また、上記棒材を用いて、以下の各種
試験を行った。

【００３１】工具寿命比測定上記素材を切断して直径５０ｍｍ長さ３００ｍｍの試験
片を作製し、切削試験を行う。切削工具としてＰ１０超
硬工具を用い、周速３００ｍ／ｍｉｎ、一回転当りの切
り込み量２ｍｍ、一回転当りの送り量０．２ｍｍで、乾
式にて切削を継続し、フランク摩耗量が０．２ｍｍとな
った時点を工具寿命とする。工具寿命は、比較例７に対
する工具寿命比として表している。

【００３２】曲げ疲労強度試験上記素材の外周面を旋削加工し、図３に示すように、縮
径側が外径３０ｍｍの円柱状の軸状部が形成され、か
つ、該軸状部の基端位置に曲率半径２ｍｍの凹アール面
状のフィレット部を有する試験片を得た。次いで、その
試験片をコイル内に挿入し、コイルを固定して周波数１
００ｋＨｚにて高周波誘導加熱し（温度約１０００
℃）、水冷することにより高周波焼入れを行った。この
焼入れ後、部材を１８０℃にて６０分加熱し、その後空
冷して焼き戻し処理を行った。この、上記試験片を、曲
げ疲労試験機に装着し、繰り返し破断回数が２×１０^６
回となる繰り返し曲げ応力の値を曲げ疲労強度として求
めた。

【００３３】なお、疲労試験に供さない試験品を用意し
ておき、中心軸線を含む断面にて切断し、フィレット部
の軸線方向の種々の位置にて、半径方向における微小ビ
ッカース硬さ分布を測定するとともに、軸中心位置での
ビッカース硬さＨＶ２を測定した。なお、光学顕微鏡観
察画像上での面積率測定により、軸表面でのマルテンサ
イト量はほぼ１００％、中心部でのマルテンサイト量は
０％であることを確認している。そして、５０％マルテ
ンサイト量に相当する硬さＨＶｍ（＝Ｈｖ４５０）を、
硬さがマルテンサイト量に比例すると仮定して、ＨＶ１
とＨＶ２との値を用いた比例補間により算出し、半径方
向に測定した微小ビッカース硬さ分布において、硬さが
ＨＶｍとなる位置から焼入れ硬化層厚さｔを求め、ｔ／
Ｒを算出した。また、断面中心部の光学顕微鏡鏡による
観察画像を撮影し、フェライトとパーライトとの面積率
を画像解析により求めた。

【００３４】ねじり疲労強度外径２０ｍｍ、長さ２２０ｍｍの棒状試験片を用意し、
図２に示すように、軸線方向中央位置に、内径２ｍｍの
貫通孔を形成した。縮次いで、その試験片をコイル内に
挿入し、コイルを移動させながら周波数１０ｋＨｚにて
高周波誘導加熱し（温度約１０００℃）、水冷すること
により高周波焼入れを行った。この焼入れ後、部材を１
８０℃にて６０分加熱し、その後空冷して焼き戻し処理
を行った。この上記試験片を、ねじり疲労試験機に装着
し、繰り返し破断回数が２×１０ ^６回となるまで繰り返
し、ねじり剪断応力の値をねじり疲労強度として求め
た。

【００３５】なお、疲労試験に供さない試験品を用意し
ておき、貫通孔を直径方向に横切るように、中心軸線を
含む断面にて切断し、貫通孔開口縁から軸線方向に１ｍ
ｍ離れた位置において、半径方向における微小ビッカー
ス硬さ分布を測定し、フィレット部と同様にｔ／Ｒを算
出した。

【００３６】以上の結果を表４に示す。

【表４】

【００３７】この結果によると、本発明の組成範囲を満
たす鋼材は、直径３０ｍｍもの比較的大きな寸法を有し
ながら、硬化層を十分に厚く形成でき、曲げ疲労強度お
よびねじり疲労強度のいずれにおいても高いことがわか
る。また、非焼入れ状態での切削性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例たるクランクシャフトを示す
正面図。

【図２】クランクジャーナル及びクランクピンに設けら
れた孔部と、焼入れ硬化層厚さとの関係を説明する図。

【図３】クランクジャーナル及びクランクピンと、クラ
ンクアームとの接続部に形成されたフィレット部と、焼
入れ硬化層厚さとの関係を説明する図。

【図４】硬度指数と鋼材硬さとの関係を示すグラフ。

【図５】焼入れ性指数と焼入れ硬化層厚さとの関係を示
すグラフ。

【符号の説明】

１クランクシャフト２クランクアーム（基部）４クランクジャーナル（軸状部）５クランクピン（軸状部）７フィレット部８孔部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品素材をなす鋼材が、Ｆｅ含有率が９５質量％以上であり、かつ、必須添加元素として、０．３５〜０．５０質量％
のＣ、０．０２〜０．１５質量％のＳｉ、０．５〜１質
量％のＭｎ、０．０５〜０．５質量％のＣｒ、０．００
２〜０．０３質量％のＡｌ、０．０２〜０．０５質量％
のＴｉ及び０．０００５〜０．００３質量％のＢを含有
し、Ｎの含有率が０．０１５質量％以下とされ、さらに、表１に示す炭素換算係数を、各添加元素の質量
％含有率にそれぞれ乗じて合計した値により与えられる
硬度指数が０．５〜０．７５となり、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＣｒの各質量％含有率をＷ_Ｃ、Ｗ
_Ｓｉ、Ｗ_Ｍｎ及びＷ_Ｃｒを用いて、表２に示すごとく定
義された焼入れ性換算パラメータｆ（Ｃ）、ｆ（Ｓ
ｉ）、ｆ（Ｍｎ）及びｆ（Ｃｒ）の合計にて表される焼
入れ性指数が１．１〜１．５となり、さらに、１０００℃から空冷したときの組織が、フェラ
イト面積率が２０〜４０％のフェライトとパーライトと
の混相組織となる鋼材であり、部品表層部に高周波焼入
れによる焼入れ硬化層が形成されてなることを特徴とす
る高周波焼入れ部品。
【請求項２】前記鋼材が、０．０１〜０．２質量％の
Ｐｂ、０．０２〜０．２質量％のＳ、０．０１〜０．１
質量％のＢｉ、及び０．０００５〜０．０２質量％のＣ
ａの少なくともいずれかを含有するものである請求項１
記載の高周波焼入れ部品。
【請求項３】外周面に孔部が開口形成されてなる軸状
部を有し、前記軸状部の外径を２Ｒ、前記孔部の開口周
縁部における前記焼入れ硬化層の厚さをｔとしたとき、
ｔ／Ｒが０．２〜０．５とされてなる請求項１又は２に
記載の高周波焼入れ部品。
【請求項４】平面状の基面を有する基面形成部と、前
記基面から突出形成される軸状部とを有し、前記軸状部
の突出基端部には、前記基面側に向かうほど外径を漸増
させるフィレット部が形成されてなり、前記軸状部の軸
線方向における任意位置にて測定した前記フィレット部
の外径を２Ｒ’、前記フィレット部表面に形成された前
記焼入れ硬化層の厚さをｔ’としたとき、ｔ’／Ｒ’の
前記フィレット部における最大値が０．１〜０．２とさ
れてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高周
波焼入れ部品。
【請求項５】回転軸線方向に所定の間隔にて配置され
たクランクアームを、前記回転軸線と中心軸線が一致す
るように配置されるクランクジャーナルと、前記回転軸
線から半径方向に一定距離隔たった位置に中心軸線を有
するクランクピンとにより、交互に連結した構造を有し
てなるクランクシャフトとして構成されてなる請求項１
ないし４のいずれか１項に記載の高周波焼入れ部品。