JP2004060015A

JP2004060015A - 摺動部品およびその製造方法

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Publication number: JP2004060015A
Application number: JP2002221099A
Authority: JP
Inventors: Masao Goto; 後藤　将夫; Tadahiro Terada; 寺田　忠弘
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP3959627B2

Abstract

【課題】一方向クラッチのカム面が形成された内輪または外輪のような摺動部品の短期間での損傷を防止する。
【解決手段】摺動部品は、軸受鋼より所定の形状に形成された加工済み摺動部品素材を、カーボンポテンシャルが１．２％以上である浸炭雰囲気中において８４０〜８７０℃で３時間以上加熱することにより浸炭処理を施した後急冷することによって製造される。摺動部品の表面から深さ０．５ｍｍまでの範囲の表層部の全炭素量を１．０〜１．６ｗｔ％とするとともに、前記表層部のマトリックス中の固溶炭素量を０．６〜１．０ｗｔ％とし、前記表層部に球状炭化物を析出させて球状炭化物の量を面積率で５〜２０％でかつその粒径を３μｍ以下とする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は摺動部品およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、一方向クラッチの内外両輪のうちのカム面が形成されるもの、すべり軸受部品、自動車エンジン用ロッカアームのローラ支持軸、自動車エンジン用カムリフタなどの摺動部品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
たとえば、自動車用エンジンの回転変動やベルト張力変動を抑制するために、エンジン補機の中で最も慣性トルクが大きいオルタネータに一方向クラッチ付きプーリユニットが組み付けられている。一方向クラッチ付きプーリユニットは、軸とこれの周囲に同心状に配されたプーリとの間に、内輪、外輪およびこれらの間に配されたころとを備えた一方向クラッチが設けられたものである。そして、高速回転時の性能を考慮して、通常、一方向クラッチは、内輪の外周面に設けられたカム面と、カム面と外輪の内周面とによって形成された楔状空間内に配置され、かつ軸とプーリとが一方向に相対回転したときに内外両輪間に噛み込み、他方向に相対回転したときに噛み込みを解除するころと、ころを噛み込み方向（楔状空間の狭い側）に付勢する付勢部材とを備えた構成とされている。なお、一方向クラッチとしては、カム面が外輪の内周面に設けられ、このカム面と内輪の外周面とによって楔状空間が形成された形式のものもある。
【０００３】
ところで、ころが内輪と外輪との間に噛み込むときには、カム面ところとの接触部の面圧が最も高く、しかもころが、常にカム面のほぼ同じ位置に接触することになるので、カム面の摩耗や疲労による剥離が発生し、内輪および外輪のうちカム面が形成されたものが短期間で損傷することになる。
【０００４】
このような内輪または外輪の短期間での損傷を防止するためには、カム面の表面硬さを増大させ、たとえばロックウェルＣ硬さ（以下、ＨＲＣという）で６２〜６７とすること、カム面における表層部に所定量の微細球状炭化物を分散して析出させること、カム面の表層部の残留オーステナイト量を所定量、たとえば２０〜４０ｖｏｌ％とすること、ならびにカム面の表層部に所定、たとえば１００ＭＰａ以上の圧縮残留応力を付与することが要求される。ここで、表面硬さの増大は、カム面を有する内輪または外輪の短期間での損傷を防止することを目的とするものであり、微細球状炭化物の分散析出は、耐摩耗性の向上や、鋼中に炭化物等の硬い第２相を析出させて材料を強化する分散強化や、降伏強さおよび変形抵抗の増大や、靭性の向上を目的とするものであり、所定量の残留オーステナイトの付与は、ころにより発生する圧縮応力の緩和、およびころにより発生する亀裂の進展の抑制を目的とするものであり、所定の圧縮残留応力の付与は、ころにより発生する亀裂の進展の抑制を目的とするものである。
【０００５】
従来、上述したような要求を満たした一方向クラッチ用のカム面を有する内輪または外輪としては、肌焼き鋼により所定の形状に形成された素材に、浸炭処理や浸炭窒化処理が施すことにより製造されたものが用いられていた。
【０００６】
しかしながら、肌焼き鋼は、一方向クラッチの内外両輪用としては大量生産されていないので材料コストが高く、しかも肌焼き鋼の浸炭処理や浸炭窒化処理の熱処理コストも高くなる。したがって、内輪または外輪のトータルの製造コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
そこで、ＪＩＳ　ＳＵＪ２などの軸受鋼より所定形状に形成された素材に、浸炭処理や浸炭窒化処理を施すことにより、内輪または外輪を製造することが考えられるが、この場合、表面硬さの増大と炭化物微細化の両者を同時に達成することができず、たとえば元々高炭素で炭化物が存在するＪＩＳ　ＳＵＪ２に浸炭処理を施して表面硬さを増大させると、既存の炭化物がさらに成長し、巨大炭化物に成長するため、結局のところ寿命が低下するという問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、上記問題を解決し、短期間での損傷を防止しうる摺動部品およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段と発明の効果】
請求項１の発明による摺動部品は、軸受鋼よりなり、浸炭処理が施されて、摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量が１．０〜１．６ｗｔ％となされるとともに、前記表層部のマトリックス中の固溶炭素量が０．６〜１．０ｗｔ％となされ、さらに前記表層部に球状炭化物が析出しているとともに、前記球状炭化物の量が面積率で５〜２０％でかつその粒径が３μｍ以下となされていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の発明において、各数値の限定理由は次の通りである。
【００１１】
表層部の全炭素量
この全炭素量を１．０〜１．６ｗｔ％に限定したのは、上限値を越えると炭化物が極めて粗大になり、微細化できないからである。なお、下限値はＪＩＳ　ＳＵＪ２等の軸受鋼がベースとなっていることから必然的に決まる。
【００１２】
表層部のマトリックス中の固溶炭素量
この固溶炭素量を０．６〜１．０ｗｔ％に限定したのは、下限値未満であると所望の表面硬さを得ることができなくて、摺動部品、たとえば上述した一方向クラッチにおいてはカム面を有する内輪または外輪が短期間で損傷し、上限値を越えると表層部の微細球状炭化物の量が面積率で５％未満になって、耐摩耗性が低下するからである。
【００１３】
表層部の球状炭化物の量
この球状炭化物の量を面積率で５〜２０％に限定したのは、下限値未満であると耐摩耗性が低下し、上限値を越えると粗大な炭化物が発生し、この粗大炭化物が疲労亀裂の起点となって摺動部品の短寿命化につながるからである。
【００１４】
表層部の球状炭化物の粒径
この粒径を３μｍ以下に限定したのは、３μｍを越えると、非金属介在物と同様に疲労亀裂の起点となるとともに、靭性を確保することができないからである。
【００１５】
また、表層部の球状炭化物の量および粒径が上述したとおりであると、表層部に球状炭化物が均一に分散することになり、残留オーステナイトの安定性が増して摺動部品の寸法変化を防止することができる。
【００１６】
請求項１の発明によれば、表面硬さが増大して高面圧下での損傷が抑制されるとともに、耐摩耗性が向上し、その結果摺動部品の長寿命化を図ることができる。しかも、軸受用として大量生産される軸受鋼よりなるので、材料コストが安くなり、その結果トータルの製造コストが安くなる。軸受鋼の中でもＪＩＳ　ＳＵＪ２は特に大量生産されるため、これを用いると材料コストが極めて安くなるので、好ましい。
【００１７】
また、請求項１の発明において、前記浸炭処理温度が８４０〜８７０℃であることが好ましい。この場合、従来の肌焼き鋼に施す浸炭処理や浸炭窒化処理の加熱温度よりも低くなり、熱処理コストが安くなる。したがって、トータルの製造コストが安くなる。
【００１８】
請求項２の発明による摺動部品は、軸受鋼よりなり、浸炭処理が施されて、摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量が１．０〜１．６ｗｔ％、同じく残留オーステナイト量が２０〜３５ｖｏｌ％、同じく圧縮残留応力が１５０〜１０００ＭＰａ、同じく表面硬さがＨＲＣ６４以上となされ、前記表層部に球状炭化物が析出しているとともに、前記球状炭化物の量が面積率で１０〜２５％でかつその粒径が３μｍ以下となされていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項２の発明において、各数値の限定理由は次の通りである。
【００２０】
表層部の全炭素量
この全炭素量を１．０〜１．６ｗｔ％に限定したのは、上限値を越えると炭化物が極めて粗大になり、微細化できないからである。なお、下限値はＪＩＳ　ＳＵＪ２等の軸受鋼がベースとなっていることから必然的に決まる。
【００２１】
表層部の残留オーステナイト量
この残留オーステナイト量を２０〜３５ｖｏｌ％に限定したのは、この範囲内であると、摺動する相手側の部品により発生する表層部の圧縮応力を緩和することができるとともに、亀裂の進展を抑制することができ、しかも靭性が向上して、摺動部品の一層の長寿命化を図ることができるからである。しかしながら、残留オーステナイト量が２０ｖｏｌ％未満ではこのような効果は得られず、３５ｖｏｌ％を越えると表層部の表面硬さが６４ＨＲＣ以上にならない。
【００２２】
表層部の圧縮残留応力
この圧縮残留応力を１５０〜１０００ＭＰａに限定したのは、この範囲内であると、亀裂の進展を抑制することができて高面圧下での耐久性が向上し、その結果摺動部品の一層の長寿命化を図ることができるからである。しかしながら、圧縮残留応力が１５０ＭＰａ未満であるとこのような効果は得られず、１０００ＭＰａを越えると過大な圧縮残留応力による経時変形などが問題となるからである。
【００２３】
表層部の表面硬さ
表層部の表面硬さをＨＲＣ６４以上に限定したのは、この場合に高面圧下での損傷を抑制することができるからである。なお、この表面硬さの上限はＨＲＣ６９程度であることが好ましい。その理由は、材料の靭性を確保するためである。
【００２４】
表層部の球状炭化物の量
この球状炭化物の量の下限を面積率で１０％に限定したのは、球状炭化物の量が面積率で１０％未満になると、ミクロンオーダおよびサブミクロンオーダの炭化物の量が不足して摺動寿命を向上させる効果が不十分となるおそれがあるからである。ここで、ミクロンオーダの炭化物は、摺動疲労の原因となるすべり帯の形成を防止する効果があり、サブミクロンオーダの炭化物は、すべり帯の形成を防止する効果はないが、すべり帯を分散させる効果がある。また、球状炭化物の量の上限を面積率で２５％に限定したのは、２５％を越えると必然的に球状炭化物の粒径が大きくなり、しかも各球状炭化物間の距離が小さくなって均一に分散しなくなるからである。
【００２５】
表層部の球状炭化物の粒径
この粒径を３μｍ以下に限定した理由は、請求項１の発明の場合と同様である。
【００２６】
また、表層部の球状炭化物の量および粒径が上述したとおりであると、表層部に球状炭化物が均一に分散することになり、残留オーステナイトの安定性が増して摺動部品の寸法変化を防止することができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、表面硬さが増大して高面圧下での損傷が抑制されるとともに、耐摩耗性が向上し、さらに残留オーステナイトの効果により靭性が向上し、その結果摺動部品の長寿命化を図ることができる。しかも、軸受用として大量生産される軸受鋼よりなるので、材料コストが安くなり、その結果トータルの製造コストが安くなる。軸受鋼の中でもＪＩＳ　ＳＵＪ２は特に大量生産されるため、これを用いると材料コストが極めて安くなるので、好ましい。
【００２８】
また、請求項２の発明において、前記浸炭処理温度が８４０〜８７０℃であることが好ましい。この場合、従来の肌焼き鋼に施す浸炭処理や浸炭窒化処理の加熱温度よりも低くなり、熱処理コストが安くなる。したがって、トータルの製造コストが安くなる。
【００２９】
請求項３の発明による摺動部品の製造方法は、軸受鋼より所定の形状に形成された加工済み摺動部品素材を、カーボンポテンシャルが１．２％以上である浸炭雰囲気中において８４０〜８７０℃で３時間以上加熱することにより浸炭処理を施した後急冷し、これにより摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量を１．０〜１．６ｗｔ％とするとともに、前記表層部のマトリックス中の固溶炭素量を０．６〜１．０ｗｔ％とし、前記表層部に球状炭化物を析出させて球状炭化物の量を面積率で５〜１５％でかつその粒径を３μｍ以下とすることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項３の発明において、浸炭処理における各数値の限定理由は次の通りである。なお、表層部の全炭素量、表層部のマトリックス中の固溶炭素量、表層部の球状炭化物の量および表層部の球状炭化物の粒径の下限については、限定理由は請求項１の発明の場合と同じである。
【００３１】
表層部の球状炭化物の量の上限
球状炭化物の量を面積率で１５％を越えたものにするには浸炭処理時間を長くしなければならず、その結果熱処理コストが高くなって、面積率が１５％以下の場合に比べてトータルの製造コストが高くなるからである。
【００３２】
浸炭処理雰囲気のカーボンポテンシャル
このカーボンポテンシャルを１．２％以上に限定したのは、１．２％未満では、炭素含有量が１ｗｔ％程度である軸受鋼に対してほとんど浸炭されないことになり、表層部の硬さおよび炭化物の面積率を所望のものにすることができず、しかも炭化物の微細化を図ることができないからである。
【００３３】
浸炭処理温度
この温度を８４０〜８７０℃に限定したのは、下限値未満であるとカーボンポテンシャルのところで述べたような必要な浸炭を行うことができず、上限値を越えると表層部の結晶粒度が大きくなりすぎるとともに巨大炭化物が析出して強度が低下するからである。すなわち、降伏強さは結晶粒度の−１／２乗に比例するので、結晶粒度が大きくなりすぎると強度が低下する。
【００３４】
浸炭処理時間
この時間を３時間以上に限定したのは、３時間未満であると浸炭深さが不足するからである。
【００３５】
請求項３の発明によれば、軸受用として多く用いられる軸受鋼よりなる摺動部品素材を用いるので、材料コストが安くなる。しかも、浸炭処理温度が８４０〜８７０℃であるとともに、１度の浸炭処理の後急冷する熱処理を行うだけであるから、熱処理コストが安くなる。したがって、摺動部品のトータルの製造コストが安くなる。軸受鋼の中でもＪＩＳ　ＳＵＪ２は特に大量生産されるため、これを用いると材料コストが極めて安くなるので、好ましい。
【００３６】
請求項３の発明において、カーボンポテンシャルを１．２〜１．４％とすることが好ましい。カーボンポテンシャルが１．４％を越えると、大量の煤が発生するという問題があるからである。
【００３７】
さらに、請求項３の発明において、加熱時間を３．５〜５時間とすることが好ましい。加熱時間が５時間を超えると、熱処理コストが高くなるとともに、炭化物が巨大化するという問題があるからである。
【００３８】
請求項４の発明による摺動部品の製造方法は、軸受鋼より所定の形状に形成された加工済み摺動部品素材を、カーボンポテンシャルが０．９〜１．１％の雰囲気中において９３０〜９７０℃で１時間以上加熱することにより既存の炭化物をマトリックス中に溶け込ませる処理を施した後急冷し、ついでカーボンポテンシャルが１．２％以上の雰囲気中において８４０〜８７０℃で３時間以上加熱することにより浸炭処理を施した後急冷し、これにより摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量を１．０〜１．６ｗｔ％とするとともに、前記表層部のマトリックス中の固溶炭素量を０．６〜１．０ｗｔ％とし、さらに前記表層部に球状炭化物を析出させて球状炭化物の量を面積率で１０〜２０％でかつその粒径を２μｍ以下とすることを特徴とするものである。
【００３９】
請求項４の発明において、熱処理における各数値の限定理由は次の通りである。なお、表層部の全炭素量、表層部のマトリックス中の固溶炭素量および表層部の球状炭化物の量の上限については、限定理由は請求項１の発明の場合と同じである。
【００４０】
表層部の球状炭化物の量の下限
球状炭化物の量の下限を面積率で１０％としたのは、１０％未満になると、ミクロンオーダおよびサブミクロンオーダの炭化物の量が不足して摺動寿命を向上させる効果が得られないおそれがあるからである。ここで、ミクロンオーダの炭化物は、摺動疲労の原因となるすべり帯の形成を防止する効果があり、サブミクロンオーダの炭化物は、すべり帯の形成を防止する効果はないが、すべり帯を分散させる効果がある。
【００４１】
表層部の球状炭化物の粒径
球状炭化物の粒径を２μｍ以下としたのは、２μｍを越えると、非金属介在物と同様に疲労亀裂の起点となるとともに、靭性が不十分になるおそれがあるからである。
【００４２】
既存の炭化物をマトリックス中に溶け込ませる工程
この工程における雰囲気中のカーボンポテンシャルを０．９〜１．１％に限定したのは、摺動部品に対して浸炭および脱炭を起こさせないためである。１．１％を越えると炭素含有量が１ｗｔ％程度である軸受鋼に対して浸炭が起こり、０．９％未満であると脱炭が起こる。
【００４３】
この工程における加熱温度を９３０〜９７０℃に限定したのは、９３０℃未満であると球状焼鈍後存在している第２相としての炭化物のマトリックス中への固溶が不十分であり、９７０℃を越えると焼割れを起こす可能性があるからである。
【００４４】
さらに、この工程における加熱時間を１時間以上に限定したのは、１時間未満であると球状焼鈍後存在している第２相としての炭化物のマトリックス中への固溶が不十分になるからである。
【００４５】
浸炭工程
この工程における雰囲気中のカーボンポテンシャルを１．２％以上に限定したのは、１．２％未満では、炭素含有量が１ｗｔ％程度である軸受鋼に対してほとんど浸炭されないことになり、表層部の硬さおよび炭化物の面積率を所望のものにすることができず、しかも炭化物の微細化を図ることができないからである。なお、カーボンポテンシャルの上限は、大量の煤の発生を防止するために１．４％とすることが好ましい。
【００４６】
この工程における加熱温度を８４０〜８７０℃に限定したのは、下限値未満であるとカーボンポテンシャルのところで述べたような必要な浸炭を行うことができず、上限値を越えると表層部の結晶粒度が大きくなりすぎるとともに巨大炭化物が析出して強度が低下するからである。すなわち、降伏強さは結晶粒度の−１／２乗に比例するので、結晶粒度が大きくなりすぎると強度が低下する。
【００４７】
さらに、この工程における加熱時間を３時間以上に限定したのは、３時間未満であると必要な浸炭深さが得られないからである。
【００４８】
請求項４の発明によれば、既存の炭化物をマトリックス中に溶け込ませる処理を施した後浸炭処理を施しているので、マトリックス中に固溶した炭化物の核から再度微細な炭化物を析出させることが可能になる。したがって、疲労亀裂の発生を防止するとともに、靭性を確保することができ、摺動部品の長寿命化を図ることが可能になる。また、軸受用として大量生産される軸受鋼を用いるので、材料コストが安くなり、その結果トータルの製造コストが安くなる。軸受鋼の中でもＪＩＳ　ＳＵＪ２は特に大量生産されるため、これを用いると材料コストが極めて安くなるので、好ましい。
【００４９】
請求項４の発明において、前記浸炭処理を施した後の表層部の球状炭化物の量を、面積率で１３〜１６％とすることが好ましい。
【００５０】
球状炭化物の量が面積率で１３％以上であると、上述した、ミクロンオーダの炭化物によるすべり帯の形成防止効果およびサブミクロンオーダの炭化物によるすべり帯分散効果が一層優れたものになって摺動寿命が向上するからである。また、コスト面を考慮すると、ガス浸炭においては球状炭化物の量は面積率で１６％以下にすることが妥当である。
【００５１】
請求項１〜請求項４の発明において、表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲とは、摺動面の接触荷重や潤滑条件などにより異なるが、表面から深さ０．５ｍｍ程度までの範囲である。そして、この範囲を上述したような状態にした理由は次の通りである。すなわち、内部起点剥離の要因となる最大せん断応力が作用する範囲内において、全炭素量、マトリックス中の固溶炭素量、球状炭化物の量を上述したようにすることにより強度を向上させ、その結果所定の目的が達成されるからである。
【００５２】
【発明の実施形態】
以下、この発明の具体的実施例を比較例とともに説明する。
【００５３】
実施例１〜４および比較例１
表１に示す２種類の鋼を用意し、これらの鋼を用いて一方向クラッチに用いられるカム面を有する内輪素材を、５種類作製した。
【００５４】
【表１】

【００５５】
ついで、これらの内輪素材に、図１〜図３に示す熱処理条件で熱処理を施して一方向クラッチ用内輪を製造した（実施例１〜４および比較例１）。
【００５６】
図１に示す熱処理条件１は、カーボンポテンシャル１．３％の雰囲気中において８５０℃で３時間加熱した後、８０℃に油冷するものである。
【００５７】
図２に示す熱処理条件２は、カーボンポテンシャル１．１％の雰囲気中において９５０℃で２時間加熱した後８０℃に油冷し、ついでカーボンポテンシャル１．３％の雰囲気中において８５０℃に３．５時間加熱した後８０℃に油冷するものである。
【００５８】
図３に示す熱処理条件３は、カーボンポテンシャル０．８％の雰囲気中において９３０℃で５時間加熱した後、この加熱に引き続いてカーボンポテンシャル０．８％の雰囲気中において８５０℃で０．７時間加熱し、ついで８０℃に油冷するものである。
【００５９】
なお、上述した両熱処理においては、図示は省略したが、いずれの場合も最後に１６０℃で２時間加熱する焼戻し処理が施される。
【００６０】
このようにして製造された実施例１〜４および比較例１の内輪の鋼種、熱処理条件および熱処理コストを表２に示す。なお、表２中の熱処理条件１Ａは熱処理条件１の加熱時間だけを５時間に変更したものであり、熱処理条件１Ｂは熱処理条件１の加熱時間だけを３．５時間に変更したものである。また、熱処理コストは、安いものから順に１〜３の数字で表す。
【００６１】
【表２】

【００６２】
実施例１〜４および比較例１の一方向クラッチ用内輪のカム面の表面硬さ（ＨＲＣ）、カム最表面の全炭素量、カム最表面のマトリックス中の固溶炭素量、カム最表面に析出した球状炭化物の量（面積率）、カム最表面に析出した球状炭化物の最大粒径、表面から深さ５０μｍの位置での残留オーステナイト量（γ_Ｒ量）、表面から深さ５０μｍの位置での圧縮残留応力は、表３に示す通りである。
【００６３】
【表３】

【００６４】
評価試験
実施例１〜４および比較例１の内輪を、ＪＩＳ　ＳＵＪ２からなりかつ通常の浸炭窒化処理が施されてなるころ、およびＪＩＳ　Ｓ５５Ｃからなりかつ高周波焼入処理が施された外輪と組み合わせて一方向クラッチを組立てた。そして、これらの一方向クラッチを使用し、回転速度：２０００ｒ／ｍｉｎ±１０％（変動周波数２３．３Ｈｚ）、負荷トルク：８Ｎｍ、雰囲気温度：１１０℃、目標寿命：５６０ｈの条件で回転変動耐久試験を行った。
【００６５】
そして、６００ｈで試験を打ち切って、カム面の摩耗量を比較した結果、本発明品である実施例１〜４のカム面摩耗量は、比較例１の１／２程度となることが確認された。しかも、実施例１〜４は、軸受鋼の中でも最も大量生産されるＪＩＳ　ＳＵＪ２を用いているので、肌焼き鋼を用いた比較例１に比べて、特に材料コストが安くなる。さらに、熱処理コストも安くなる。
【００６６】
なお、上記の実施の形態においては、摺動部品として一方向クラッチについて説明したが、本発明は、その他の摺動部品にも適用可能である。たとえば、円柱状または円筒状の転動部品においても、その転動時には端面において他の部材とすべり接触あるいは転がり接触を伴ったすべり接触をするので、すべり接触あるいは転がり接触を伴ったすべり接触をする面を有する部品であれば、転動部品にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱処理条件１を示す線図である。
【図２】熱処理条件２を示す線図である。
【図３】熱処理条件３を示す線図である。

Claims

軸受鋼よりなり、浸炭処理が施されて、摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量が１．０〜１．６ｗｔ％となされるとともに、前記表層部のマトリックス中の固溶炭素量が０．６〜１．０ｗｔ％となされ、さらに前記表層部に球状炭化物が析出しているとともに、前記球状炭化物の量が面積率で５〜２０％でかつその粒径が３μｍ以下となされていることを特徴とする摺動部品。
軸受鋼よりなり、浸炭処理が施されて、摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量が１．０〜１．６ｗｔ％、同じく残留オーステナイト量が２０〜３５ｖｏｌ％、同じく圧縮残留応力が１５０〜１０００ＭＰａ、同じく表面硬さがロックウェルＣ硬さで６４以上となされ、前記表層部に球状炭化物が析出しているとともに、前記球状炭化物の量が面積率で１０〜２５％でかつその粒径が３μｍ以下となされていることを特徴とする摺動部品。
軸受鋼より所定の形状に形成された加工済み摺動部品素材を、カーボンポテンシャルが１．２％以上である浸炭雰囲気中において８４０〜８７０℃で３時間以上加熱することにより浸炭処理を施した後急冷し、これにより摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量を１．０〜１．６ｗｔ％とするとともに、前記表層部のマトリックス中の固溶炭素量を０．６〜１．０ｗｔ％とし、前記表層部に球状炭化物を析出させて球状炭化物の量を面積率で５〜１５％でかつその粒径を３μｍ以下とすることを特徴とする摺動部品の製造方法。
軸受鋼より所定の形状に形成された加工済み摺動部品素材を、カーボンポテンシャルが０．９〜１．１％の雰囲気中において９３０〜９７０℃で１時間以上加熱することにより既存の炭化物をマトリックス中に溶け込ませる処理を施した後急冷し、ついでカーボンポテンシャルが１．２％以上の雰囲気中において８４０〜８７０℃で３時間以上加熱することにより浸炭処理を施した後急冷し、これにより摺動面における表面から最大せん断応力が作用する深さまでの範囲の表層部の全炭素量を１．０〜１．６ｗｔ％とするとともに、前記表層部のマトリックス中の固溶炭素量を０．６〜１．０ｗｔ％とし、さらに前記表層部に球状炭化物を析出させて球状炭化物の量を面積率で１０〜２０％でかつその粒径を２μｍ以下とすることを特徴とする摺動部品の製造方法。