JP2018172721A

JP2018172721A - 機械部品の製造方法

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Publication number: JP2018172721A
Application number: JP2017070684A
Authority: JP
Inventors: 浩平水田; Kohei Mizuta; 大木　力; Tsutomu Oki; 力大木
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-08

Abstract

【課題】ソフトゾーンが形成されておらず、かつ圧縮残留応力が付与された環状の機械部品を提供する。【解決手段】環状の被処理部材を準備する工程（Ｓ１０）と、加熱源としてレーザ光を用いて被処理部材を焼入する工程とを備える。焼入する工程は、被処理部材の表面にレーザ光を照射させながら、被処理部材とレーザ光とを被処理部材の周方向に相対的に移動させて、表面の温度をＡ１変態点以上の温度に加熱しかつ保持する工程（Ｓ２０）と、被処理部材の表面へのレーザ光の照射を停止し、被処理部材を冷却する工程（Ｓ３０）とを含む。【選択図】図２

Description

この発明は、機械部品の製造方法に関する。

従来、軸受を構成する軌道輪などの機械部品が知られている。機械部品において、たとえば高はめあい応力で使用されるリング状の機械部品は、割れ疲労強度が低く問題となる。

このような割れ疲労強度の問題を解決する手段として、たとえば機械部品の表面近傍のみ浸炭処理し、機械部品に圧縮残留応力を付与することにより、はめあい応力を相殺させる方法が知られている。しかし、上記方法は熱処理工程での生産性が低い。また、機械部品に圧縮残留応力を付与する方法として、高周波加熱焼入れを実施することも知られている。しかし、高周波加熱焼入れにおいて処理対象領域をキュリー点以上に加熱した際に、当該領域の深さ方向における内部まで加熱されてしまうため、薄肉部に対して圧縮残留応力を付与することは困難である。

機械部品に圧縮残留応力を付与する方法として、上述した方法以外にはレーザビームとワークとを相対回転させつつレーザビームをワークに向けて照射するレーザ焼入れ方法も知られている（たとえば、特開２００５−２１３５５３号公報参照）。

特開２００５−２１３５５３号公報

しかしながら、ワークに対し周方向にレーザビームを掃引照射して焼入れを行うと、得られた機械部品には周方向においてソフトゾーンが形成される。そのため、レーザ焼入れ方法は、軸受の軌道面などのソフトゾーンが許容されない機械部品の製造方法には、採用することが困難である。

上述した特許文献にも、機械部品にソフトゾーンが形成されないようにするための機械部品の製造方法の具体的な構成は開示されていない。また、上述した特許文献には、圧縮残留応力を付与する具体的な条件や、圧縮残留応力が付与された薄肉の軌道輪といった機械部品の具体的な構成は開示されていない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、ソフトゾーンが形成されておらず、かつ圧縮残留応力が付与された環状の機械部品を提供することである。

本発明に従って機械部品の製造方法は、環状の被処理部材を準備する工程と、加熱源としてレーザ光を用いて被処理部材を焼入する工程とを備える。上記焼入する工程は、被処理部材の表面にレーザ光を照射させながら、被処理部材とレーザ光とを被処理部材の周方向に相対的に移動させて、表面の温度をＡ１変態点以上の温度に加熱しかつ保持する工程と、被処理部材の表面へのレーザ光の照射を停止し、被処理部材を冷却する工程とを含む。

このようにして得られた機械部品は、上記焼入する工程において表面の温度がＡ１変態点以上の温度に加熱しかつ保持されているため、周方向にソフトゾーンが形成されていない。また、このようにして得られた機械部品は、上記焼入する工程において加熱源としてレーザ光を用いて表面近傍のみが焼入れされるため、圧縮残留応力が付与されている。その結果、当該機械部品は従来の製法により製造された機械部品と比べて、割れ疲労強度が向上されている。

本開示によれば、ソフトゾーンが形成されておらず、かつ圧縮残留応力が付与された環状の機械部品を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る機械部品を示す断面模式図である。図１に示した機械部品の製造方法を説明するためのフローチャートである。図３（Ａ）はレーザ照射工程を説明するための平面模式図であり、図３（Ｂ）はレーザ照射工程を説明するための断面模式図である。本発明の実施の形態に係る軸受を示す断面模式図である。試料の周方向におけるビッカース硬度の分布を示すグラフである。試料の断面におけるビッカース硬度の分布を示すグラフである。試料の断面における残留応力の分布を示すグラフである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態）
＜機械部品の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る機械部品を示す断面模式図である。図１に示すように、機械部品１は、環状の形状を有している。機械部品１は、軸方向における一方端１２の外径が他方端１３の外径よりも短い。言い換えると、機械部品１は、軸方向における一方端１２側が他方端１３側よりも径方向の内側に位置している。機械部品１の一方端１２は、軸受の内輪において小つば部となるべき部分である。機械部品１の他方端１３は、内輪において大つば部となるべき部分である。機械部品１の外周面上において一方端１２と他方端１３との間には溝部が形成されている。溝部は周方向に延在している。溝部の底面は、軸方向に対して交差する方向に延びる表面１４である。機械部品１の表面１４は、内輪において転走面となるべき部分である。表面１４にはレーザ焼入れによる硬化層１５が形成されている。

上述した機械部品１の構成を異なる観点から言えば、本開示に従った図１に示す機械部品１は、高炭素クロム軸受鋼からなり、表面１４を有する環状の本体部を備える。表面１４における、試験荷重を０．３ｋＮとしたビッカース硬度の最大値は６５０Ｈｖ以上である。表面１４から、深さ方向において試験荷重を０．３ｋＮとしたビッカース硬度が５５０Ｈｖとなる位置までの距離である有効硬化層深さは８００μｍ以下である。表面１４からの深さが５０μ以上５００μｍ以下の領域における圧縮応力の値は２００ＭＰａ以上である。

上記機械部品１では、表面１４における固容炭素濃度が０．１５ｍａｓｓ％以上０．６０ｍａｓｓ％以下であり、好ましくは０．４０ｍａｓｓ％以上０．６０ｍａｓｓ％以下である。また、上記機械部品１において、本体部は、表面１４と反対側に位置する裏面を有する。表面１４と裏面との間の距離である厚さの平均値は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。機械部品１において、本体部は開口部を含む。表面１４は、本体部において開口部を囲む環状の表面部分である。

上記機械部品１において、焼入れによる硬化層１５は、溝部の底面のみに形成されているが、溝部の側壁にまで形成されていてもよい。また、溝部の側壁において底面との接続部を含む一部のみに硬化層１５が形成されていてもよい。

＜機械部品の作用効果＞
上記のような構成の機械部品１によれば、機械部品１の表面１４から所定の深さの領域に圧縮残留応力が付与されているので、機械部品１の割れ疲労強度を向上させることができる。なお、表面１４におけるビッカース硬度の最大値の下限を６５０Ｈｖとしたのは、浸炭焼入れ等の表面処理での有効硬化深さを基準とした。なお、ビッカース硬度測定はＪＩＳ規格Ｚ２２４４に準拠して行うことができる。

上述した機械部品１において、表面１４からの有効硬化層深さの上限を８００μｍとしたのは、有効硬化層深さを８００μｍ以下とすれば、厚さ１ｍｍ程度の薄肉の機械部品に対しても圧縮残留応力を付与できる。有効硬化層深さの下限は、１０μｍとしてもよい。有効硬化層深さの上限は、７００μｍとしてもよいし、６００μｍとしてもよい。有効硬化層深さの下限は、２０μｍとしてもよいし、５０μｍとしてもよい。

ここで、有効硬化層深さの測定は、ＪＩＳ規格Ｇ０５５９に準拠して行うことができる。有効硬化層深さを求めるための硬さ推移曲線を得るため実施する硬さ試験は、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に準拠して実施ししてもよい。

また、上記機械部品１において、表面１４からの深さが５０μ以上５００μｍ以下の領域における圧縮応力の値の下限を２００ＭＰａとしたのは、軸受のはめあい応力を相殺するおおよその下限値である。圧縮応力の下限は、２５０μｍでもよく、３００μｍでもよい。

なお、残留応力の測定方法としては、Ｘ線回折装置を用い、電界研磨を行うことで、深さ方向の応力分布を測定した。

上記機械部品１において、固溶炭素濃度の下限を０．１５ｍａｓｓ％としたのは、最高到達硬さが十分に得られないためである。さらに、固溶炭素濃度の下限を０．４０ｍａｓｓ％とすることで、十分に高い最高到達硬さを得ることができる。また、固溶炭素濃度の上限を０．６０ｍａｓｓ％としたのは、レンズマルテンサイトの生成が促進され、低強度になる可能性があるためである。固溶炭素濃度の下限は、０．４０ｍａｓｓ％でもよい。固溶炭素濃度の上限は、０．５０ｍａｓｓ％でもよい。

なお、表面における固溶炭素濃度の測定方法としては、析出物である炭化物（セメンタイト）の面積率から換算するという方法を用いることができる。

上記機械部品１において、表面１４と裏面との間の距離である厚さの平均値の下限を１ｍｍとしたのは、熱伝導によりただちに全体加熱となるため、表面焼入れ困難なためである。また、厚さの平均値の上限を１０ｍｍとしたのは、十分な厚さの製品では、他の加熱方法、たとえば高周波誘導加熱などでも適用可能なためである。厚さの平均値の下限は、２ｍｍでもよく、３ｍｍでもよい。厚さの平均値の上限は、９ｍｍでもよく、８ｍｍでもよく、７ｍｍでもよい。

上記機械部品１において、表面１４は、本体部において開口部を囲む環状の表面部分であり、当該機械部品１を軸受の軌道輪として好適に用いることができる。

＜機械部品の製造方法＞
図２は、図１に示した機械部品１の製造方法を説明するためのフローチャートである。図３（Ａ）はレーザ照射工程を説明するための平面模式図であり、図３（Ｂ）はレーザ照射工程を説明するための断面模式図である。図２および図３を用いて機械部品１の製造方法を説明する。

機械部品１の製造方法では、まず図２に示すように準備工程（Ｓ１０）を実施する。具体的には、工程（Ｓ１０）において、機械部品１の本体部となる成形体を準備する。成形体は、たとえばＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなり、図１に示すような形状の部材である。成形体は、任意の機械加工により作成することができる。

次に、加熱工程であるレーザ光照射工程（Ｓ２０）を実施する。具体的には、機械部品１となるべき成形体の表面１４（図３参照）にレーザ光５１を照射させながら成形体とレーザ光５１とを相対的に移動させることにより、表面１４を加熱した。例えば、成形体を回転ステージ（図示せず）に固定し、図３の矢印に示すように回転軸５３を中心として回転させた。回転軸５３は、たとえば成形体の開口部中央を通るように配置される。このように成形体を回転させることで、環状の表面１４の全周にわたってレーザ光５１を照射できる。また、レーザ光５１の集光部の面積が表面１４の面積より小さい場合には、たとえば回転軸５３に沿った方向にレーザ光５１の照射位置を走査することで、表面１４の全面にわたってレーザ光５１を照射できる。このとき、成形体の回転速度、レーザ光５１の出力密度（レーザ光５１の出力、集光部の面積）、走査速度などを制御することで、成形体の表面１４のごく浅い領域のみをＡ１点以上の温度に昇温できる。

成形体の回転速度は、成形体のサイズに応じて適宜設定され得るが、例えば６００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下である。成形体の回転速度が６００ｒｐｍ未満である場合、表面１４の上記周方向における各領域は、加熱部分がすぐに冷えるため、温度斑が生じる。また、焼入れ（加熱と自己冷却と）が繰り返し行われることになり、Ａ１点以上の温度に保持され得ない。その結果、焼入れ後の成形体には、周方向にソフトゾーンが生じてしまう。

一方、成形体の回転速度が６０００ｒｐｍ超えである場合、レーザ光の反射率が高くなるため、加熱が困難になる。

レーザ光５１の出力密度は、例えば２５Ｗ／ｍｍ^２以上１００Ｗ／ｍｍ^２以下である。該出力密度が２５Ｗ／ｍｍ^２未満である場合、十分に加熱されない。

表面１４の温度は、たとえば測温装置５２により測定できる。測温装置５２としては、たとえば放射温度計を用いることができる。上記のレーザ光５１の照射により表面１４の温度を所定の温度まで加熱した後、一定時間（たとえば１秒以上１０秒以下）保持する。

本工程（Ｓ２０）では、成形体に炭素を所定量溶け込ませる。例えば、成形体の表面の固溶炭素濃度が０．１５ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下、好ましくは０．４０ｍａｓｓ％以上０．６ｍａｓｓ％以下とるように溶け込ませる。

次に、冷却工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、成形体を所定の温度まで加熱して一定時間保持した後、レーザ光の照射を停止して成形体を冷却する。当該冷却は、自己冷却作用により行われる。つまり、本工程（Ｓ３０）では、例えば成形体に対するレーザ光の照射を停止することのみが行われてもよい。このようにしても、加熱領域が成形体のサイズ（体積）に対して比較的小さい場合には、成形体の表面１４にレーザ光が照射されることにより表面１４に生じた熱は、レーザ光の照射が停止された後に成形体内部に急速に熱伝達されることにより、急速に冷却される。

また、本工程（Ｓ３０）における上記冷却は、自然空冷による方法、強制空冷による方法、水冷による方法、および油冷による方法からなる群から選択される少なくとも１つにより実施されてもよい。加熱領域が成形体のサイズ（体積）に対して比較的大きい場合には、自己冷却作用のみによっては十分急速に冷却されないため、上記いずれかの冷却方法により焼入れされるのが好ましい。ここで、自然空冷による方法は、成形体に対するレーザ光の照射が停止された後に成形体が所定の時間放置される点で、自己冷却作用のみによる冷却と異なる。

水冷による方法、および油冷による方法では、水や油などの冷媒曹に成形体を浸漬してもよいし、成形体に冷媒を噴射してもよい。この結果、表面１４に焼入れによる硬化層１５（図１参照）が形成される。その後、表面の洗浄や仕上げ加工などの後処理を実施することにより、図１に示した機械部品１を得ることができる。

＜軸受の構成および作用効果＞
図４は、本発明の実施の形態に係る軸受１０を示す断面模式図である。図４に示す軸受１０は、円錐ころ軸受であって、外輪２と、内輪１と、複数のころ４と、保持器３とを主に備えている。外輪２は、環形状からなり、内周面に転走面２４を有している。内輪１は、環形状からなり、外周面に転走面としての表面１４を有している。内輪１は、表面１４が外輪２の転走面２４に対向するように、外輪２の内周側に配置されている。内輪１は、図１に示した機械部品である。また、外輪２の転走面２４に対して、図２および図３に示したレーザ焼入れ方法を適用して焼入れ硬化層を形成してもよい。

ころ４は、外輪２の内周面上に配置されている。ころ４はころ転動面４４を有する。ころ転動面４４においてころ４は内輪１の転走面である表面１４および外輪２の転走面２４に接触する。複数のころ４は、たとえば合成樹脂からなる保持器３により周方向に所定のピッチで配置されている。これにより、ころ４は、外輪２および内輪１の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。また、軸受１０は、外輪２の転走面２４を含む円錐、内輪１の転走面である表面１４を含む円錐、およびころ４が転動した場合の回転軸の軌跡を含む円錐のそれぞれの頂点が軸受１０の中心線上の１点で交わるように構成されている。このような構成により、軸受１０の外輪２および内輪１は、互いに相対的に回転可能となっている。

外輪２および内輪１は、軸受用材料の一例である鋼材、たとえば高炭素クロム軸受鋼により構成されていてもよい。たとえば、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２により外輪２および内輪１を構成してもよい。玉ころ４は、転動体であって、軸受用材料の一例である鋼材により構成されたていてもよいが、他の材料、たとえばセラミックスなどにより構成されていてもよい。

上述した軸受１０の特徴的な構成を要約すれば、軸受１０は、内輪１と、外輪２と、転動体としてのころ４とを備える。内輪１は転走面としての表面１４を有する。外輪２は、内輪１の外周側に位置し、転走面２４を有する。ころ４は、内輪１と外輪２との間に配置され、内輪１の転走面である表面１４および外輪２の転走面２４に接触する。内輪１および外輪２の少なくともいずれか一方が本実施形態に係る機械部品である。内輪１および外輪２の少なくとも一方の転走面は、上記機械部品の表面である。この場合、内輪１または外輪２の割れ疲労強度が向上しているため、疲労強度の向上した軸受１０を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る機械部品の製造方法は、環状の成形体を準備する工程（Ｓ１０）と、加熱源としてレーザ光５１を用いて成形体を焼入する工程とを備える。上記焼入する工程は、成形体の表面１４にレーザ光５１を照射させながら、成形体とレーザ光５１とを成形体の周方向に相対的に移動させて、表面１４の温度をＡ１変態点以上の温度に加熱しかつ保持する工程（Ｓ２０）と、成形体の表面１４へのレーザ光の照射を停止し、成形体を冷却する工程（Ｓ３０）とを含む。

このようにすれば、上記焼入する工程において表面１４の温度がＡ１変態点以上の温度に加熱しかつ保持されているため、上記製造方法により得られた軸受１０には周方向にソフトゾーンが形成されていない。また、当該軸受１０（機械部品）は、上記焼入する工程において加熱源としてレーザ光５１を用いて表面近傍のみが焼入れされるため、圧縮残留応力が付与されている。その結果、当該軸受１０は従来の製法により製造された軸受と比べて、割れ疲労強度が向上されている。

上記加熱しかつ保持する工程（Ｓ２０）では、成形体の回転速度が６００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下とされる。これにより、上記焼入する工程において表面１４の温度はＡ１変態点以上の温度に加熱されかつ保持され得る。

上記冷却する工程（Ｓ３０）では、成形体が自己冷却作用により焼入れされる。このようにしても、ソフトゾーンが形成されておらず、かつ圧縮残留応力が付与された環状の機械部品を得ることができる。つまり、自己冷却作用による冷却速度が上記焼入する工程（Ｓ２０）における焼入条件として十分である場合には、当該工程（Ｓ２０）において成形体を冷却するための処理は不要とされ得る。

上記冷却する工程では、被処理部材が自然空冷、強制空冷、水冷、および油冷の群から選択される少なくとも１つの方法により焼入れされてもよい。このようにしても、ソフトゾーンが形成されておらず、かつ圧縮残留応力が付与された環状の機械部品を得ることができる。つまり、自己冷却作用による冷却速度が上記焼入する工程（Ｓ２０）における焼入条件として不十分である場合には、当該工程（Ｓ２０）において成形体を冷却するための処理が実施されればよい。

上記記焼入れする工程では、成形体の回転速度が６００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下、レーザ光５１の出力密度が２５Ｗ／ｍｍ^２以上１００Ｗ／ｍｍ^２以下、Ａ１変態点以上の温度での保持時間が１秒以上１０秒以下とされてもよい。

このようにすれば、深さ０．４ｍｍ程度の位置までビッカース硬度が７００Ｈｖ以上となっており、周方向にソフトゾーンが形成されていない機械部品を得ることが出来る（後述する実施例参照）。

（実施例）
＜試料＞
加工対象の試料として、円錐ころ軸受（ＮＴＮ社製３０２０６Ｕ）の内輪となるべき寸法の成形体を準備した。成形体の材質はＪＩＳ規格ＳＵＪ２である。

＜レーザ加熱装置＞
ドイツ国ＬａｓｅｒＬｉｎｅ社製のダイレクトダイオードレーザ装置を採用した。ダイレクトダイオードレーザ装置から出射するレーザ光は平均出力４ｋＷ、波長が９８０ｎｍ〜１０２５ｎｍである。

＜処理工程＞
試料を回転ステージに固定し、回転速度２０００ｒｐｍで回転させながら、転走面となるべき表面１４（図１参照）にレーザ光を照射した。レーザ光の照射条件としては、以下のような条件を用いた。レーザ光のビーム形状は５ｍｍ×５ｍｍの正方形とした。レーザ光の強度分布はトップハット型とした。レーザ光の出力密度は、２５Ｗ／ｍｍ^２以上１００Ｗ／ｍｍ^２以下とした。試料の表面に対するレーザ光の照射角度は、試料の表面１４に対して垂直となる方向とした。

試料の表面温度は放射温度計を用いて測定した。レーザ光の照射領域の中央部の温度を測定し、当該温度が１１００℃に到達後１秒均熱保持した。その後、レーザ光の照射を停止し、試料を水冷することで焼入れを行った。

＜測定内容＞
試料の表面（転走面）における周方向での硬度分布測定：
上記焼入れ後の試料について、周方向での硬度分布測定を行った。具体的には、試験荷重を０．３ｋＮとしたビッカース硬度測定を、転走面の周方向において試料中心からの位相角度４５°ごとに測定した。測定位置は、転走面の周方向に垂直な方向である幅方向での中央部とした。測定方法はＪＩＳ規格Ｚ２２４４に準拠した。

試料の表面（転走面）における深さ方向での硬度分布測定：
上記焼入れ後の試料について、転走面における深さ方向でのビッカース硬度分布を測定した。測定は、ＪＩＳ規格Ｇ０５５９に準拠して行った。測定は表面から２ｍｍの深さの領域まで行った。ビッカース硬度測定は、試験荷重を０．３ｋＮとし、ＪＩＳ規格Ｚ２２４４に準拠した。

試料の表面（転走面）における深さ方向での残留応力分布測定：
上記焼入れ後の試料について、転走面における深さ方向での残留応力の分布を測定した。測定方法としては、Ｘ線回折装置を用い、電界研磨を行うことで、深さ方向の応力分布を測定した。

＜結果＞
試料の表面（転走面）における周方向での硬度分布測定：
図５は、試料の周方向におけるビッカース硬度の分布を示すグラフである。図５の横軸は試料中心からの位相角度（単位：°）を示し、縦軸はビッカース硬度（単位：Ｈｖ）を示す。図５からわかるように、周方向の全周において、ソフトゾーンは形成されておらず焼入れできていることがわかる。

試料の表面（転走面）における深さ方向での硬度分布測定：
図６は、試料の転走面における深さ方向でのビッカース硬度の分布を示すグラフである。図６の横軸は試料の転走面である表面からの深さ（単位：ｍｍ）を示し、縦軸はビッカース硬度（単位：Ｈｖ）を示す。図６からわかるように、深さ０．４ｍｍ程度の位置までビッカース硬度が７００Ｈｖ以上となっており、当該領域では十分に焼入れがなされていることがわかる。

試料の表面（転走面）における深さ方向での残留応力分布測定：
図７は、試料の転走面における深さ方向での残留応力の分布を示すグラフである。図７の横軸は試料の転走面である表面からの深さ（単位：ｍｍ）を示し、縦軸は残留応力の値（単位：ＭＰａ）を示す。図７の縦軸においてゼロ未満のマイナスの残留応力は圧縮残留応力を意味し、ゼロ超えのプラスの残留応力は引張残留応力を意味する。図７からわかるように、深さ１．２ｍｍ程度の位置まで３００ＭＰａ程度の圧縮残留応力が付与されていることがわかる。

以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

本開示は、比較的薄肉の機械部品に対して有利に適用される。

１機械部品（内輪）、２外輪、３保持器、４ころ、１０軸受、１２一方端、１３他方端、１４，２４表面（転走面）、１５硬化層、４４転動面、５１レーザ光、５２測温装置、５３回転軸。

Claims

環状の被処理部材を準備する工程と、
加熱源としてレーザ光を用いて前記被処理部材を焼入する工程とを備え、
前記焼入する工程は、
前記被処理部材の表面に前記レーザ光を照射させながら、前記被処理部材と前記レーザ光とを前記被処理部材の周方向に相対的に移動させて、前記表面の温度をＡ１変態点以上の温度に加熱しかつ保持する工程と、
前記被処理部材の表面への前記レーザ光の照射を停止し、前記被処理部材を冷却する工程とを含む、機械部品の製造方法。
前記加熱しかつ保持する工程では、前記被処理部材の回転速度が６００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下とされる、請求項１に記載の機械部品の製造方法。
前記冷却する工程では、前記被処理部材が自己冷却作用により焼入れされる、請求項１または２に記載の機械部品の製造方法。
前記冷却する工程では、前記被処理部材が自然空冷、強制空冷、水冷、および油冷の群から選択される少なくとも１つの方法により焼入れされる、請求項３に記載の機械部品の製造方法。
前記焼入する工程では、前記被処理部材の回転速度が６００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下、前記レーザ光の出力密度が２５Ｗ／ｍｍ^２以上１００Ｗ／ｍｍ^２以下、Ａ１変態点以上の温度での保持時間が１秒以上１０秒以下とされ、前記焼入する工程後の前記被処理部材の表面の炭素濃度が０．１５ｍａｓｓ％以上０．６０ｍａｓｓ％以下とされる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機械部品の製造方法。