JP2006322036A - 真空浸炭処理部品およびその製法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 真空浸炭処理部品は、該部品表面から深さ50μm位置までの領域における平均窒素量(表面N量)と、部品内部のN量との比(表面N量/内部N量)が、0.8以上であり、耐衝撃性に優れている。前記真空浸炭処理部品の表面から深さ50μm位置までの領域について、光学顕微鏡を用いて倍率200倍で観察したとき、観察視野面積に占める結晶粒度番号が4番以下の面積率は、例えば5%未満程度になっている。
【選択図】なし
Description
Alは、窒化物を形成して、ピンニング効果を発揮する。このAl窒化物を有効に形成するためには、Alは、例えば、0.01%以上、好ましくは0.02%以上、更に好ましくは0.03%以上にする。なお、Alは脱酸剤としても作用する。しかしAlが過剰になると、粗大なAl窒化物が形成されると共に、粗大で硬質のアルミナ(Al2O3)が形成される。そのため、結晶粒の粗大化防止特性を却って害するばかりでなく、加工性や衝撃特性にも悪影響をおぼす。従って、Alは、例えば、0.3%以下、好ましくは0.2%以下、より好ましくは0.1%以下にするのが望ましい。
Nbは、窒化物や炭窒化物を形成して、ピンニング効果を発揮する。このNb窒化物や炭窒化物を有効に形成するためには、Nbは、例えば、0.01%以上、好ましくは0.02%以上、より好ましくは0.03%以上にする。しかし、Nbが多過ぎると、Nbの窒化物や炭窒化物などが粗大化し、衝撃強度や転動疲労強度が低下する。従ってNbは、0.2%以下、好ましくは0.15%以下、より好ましくは0.1%以下にすることが推奨される。
Tiも、Nbと同様、窒化物や炭窒化物を形成してピンニング効果を発揮する。このTi窒化物や炭窒化物を有効に形成するためには、Tiは、例えば、0.002%以上、好ましくは0.005%以上、更に好ましくは0.010%以上にする。しかしTiが過剰になると、Tiの窒化物や炭窒化物などが粗大化し、衝撃強度や転動疲労強度が低下する。従ってTiは、0.2%以下、好ましくは0.15%以下、更に好ましくは0.1%以下にすることが望ましい。
(a)Cu:1%以下(0%を含まない)および/またはNi:3%以下(0%を含まない)
(b)Mo:1%以下(0%を含まない)
(c)B:0.003%以下(0%を含まない)
(d)Pb+Bi:0.1%以下(0%を含まない)
(e)Mg:0.01%以下(0%を含まない)、Ca:0.01%(0%を含まない)、Te:0.02%(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種
(f)V:0.5%以下(0%を含まない)、Zr:0.2%以下(0%を含まない)、REM:0.1%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種、等。
Pは、鋼材中に不可避的に含まれる元素であるが、結晶粒界に偏析して部品の衝撃特性を低下させる元素であるため、できるだけ低減することが望ましい。従ってPは、0.03%以下、好ましくは0.02%以下、より好ましくは0.015%以下、更に好ましくは0.01%以下とした。
Sは、鋼材中に不可避的に含まれる元素であるが、MnやTiなどと結合してMnS介在物やTiS介在物などを形成し、部品の衝撃強度を低下させるため、なるべく少なく抑えることが好ましい。従ってSは、0.2%以下、好ましくは0.1%以下、より好ましくは0.05%以下とした。しかしSは、切削性を高める作用も有しているので、切削性が重視される場合は適量含有させることが望ましい。こうした場合は、例えば0.005%以上含有することが好ましく、より好ましくは0.008%以上、更に好ましくは0.01%以上含有させることが推奨される。
O(酸素)は、鋼材に不可避的に含まれる元素であり、鋼材の強度特性を低下させるため、できるだけ低減することが望ましい。従ってOは、0.002%以下、好ましくは0.0018%以下、より好ましくは0.0015%以下とした。
Claims (4)
- 鋼部品を真空浸炭処理して得られた真空浸炭処理部品であって、該部品表面から深さ50μm位置までの領域における平均窒素量(表面N量)と、部品内部のN量との比(表面N量/内部N量)が、0.8以上であることを特徴とする耐衝撃性に優れた真空浸炭処理部品。
- 前記真空浸炭処理部品の表面から深さ50μm位置までの領域を、光学顕微鏡を用いて倍率200倍で観察したときに、観察視野面積に占める結晶粒度番号が4番以下の面積率が5%未満である請求項1に記載の真空浸炭処理部品。
- 鋼部品を真空浸炭処理温度まで加熱する昇温工程、加熱後の鋼部品内の温度を均一にする均熱工程、均熱後、浸炭性ガスを導入して鋼部品の表面を浸炭する浸炭工程、鋼部品表面に導入した炭素を鋼部品内部へ拡散させる拡散工程および降温して焼き入れ処理を行う焼入れ工程を含み、少なくとも前記浸炭工程を含む1つ以上の工程を減圧下で行う真空浸炭処理によって真空浸炭処理部品を製造する方法であって、
前記均熱工程、浸炭工程、拡散工程のうち減圧下で行う工程では、当該減圧状態を維持しながらN原子含有ガスを導入することを特徴とする耐衝撃性に優れた真空浸炭処理部品の製法。 - 前記減圧下で行う工程では、全圧を3kPa以下にすると共に、前記N原子含有ガスの分圧を10Pa以上にする請求項3に記載の製法。
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