JP2787455B2 - 浸炭焼入れ方法 - Google Patents
浸炭焼入れ方法Info
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- JP2787455B2 JP2787455B2 JP31132888A JP31132888A JP2787455B2 JP 2787455 B2 JP2787455 B2 JP 2787455B2 JP 31132888 A JP31132888 A JP 31132888A JP 31132888 A JP31132888 A JP 31132888A JP 2787455 B2 JP2787455 B2 JP 2787455B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浸炭焼入れ方法に関し、特に部品の熱処理
歪が小さく且つ耐摩耗性・疲労強度等を向上し、浸炭焼
入れ方法に関する。
歪が小さく且つ耐摩耗性・疲労強度等を向上し、浸炭焼
入れ方法に関する。
従来機械類の歯車など高い耐摩耗性と疲労強度が要求
される鋼部材に対して浸炭焼入れ処理が一般に広く採用
され、また更に高い疲労強度が要求される鋼部材に対し
ては浸炭焼入れ・焼戻し後にショットピーニング処理を
施すことにより残留圧縮応力を形成し疲労クラックの生
成或いは伝播を抑制する技術も実用化されている。
される鋼部材に対して浸炭焼入れ処理が一般に広く採用
され、また更に高い疲労強度が要求される鋼部材に対し
ては浸炭焼入れ・焼戻し後にショットピーニング処理を
施すことにより残留圧縮応力を形成し疲労クラックの生
成或いは伝播を抑制する技術も実用化されている。
従来の浸炭焼入れ方法において、鋼部材の表面に球状
炭化物を析出させる為には、鋼中のCr含有量を2.4％以
上にすることが必要で、その場合鋼材料の材料費が高価
になる。上記2.4％未満のCr含有量の鋼部品に対して浸
炭焼入れ処理によって球状炭化物を析出させる技術とし
て、例えば特公昭62−24499号広報には、初析炭化物が
析出しないように予備浸炭処理後に急冷し、その後再加
熱して浸炭焼入れする鋼の浸炭処理方法が開示されてい
る。
炭化物を析出させる為には、鋼中のCr含有量を2.4％以
上にすることが必要で、その場合鋼材料の材料費が高価
になる。上記2.4％未満のCr含有量の鋼部品に対して浸
炭焼入れ処理によって球状炭化物を析出させる技術とし
て、例えば特公昭62−24499号広報には、初析炭化物が
析出しないように予備浸炭処理後に急冷し、その後再加
熱して浸炭焼入れする鋼の浸炭処理方法が開示されてい
る。
上記広報の浸炭処理後A1変態点より低い常温まで急冷
してベイナイト又はパーライト、或いはマルテンサイト
組織とし、その後A1変態点以上に再加熱して浸炭焼入れ
を施すので、鋼材料は予備浸炭処理後の急冷時と、再加
熱浸炭焼入れ処理時の２回に亙ってオーステナイト組織
からパーライト等へのA1変態を受けることになる。しか
も、２回に亙って常温近くまで焼入れするので、パーラ
イトやベイナイトやマルテンサイトの析出量も多いた
め、各焼入れ毎の熱処理歪まかなり大きくなる。
してベイナイト又はパーライト、或いはマルテンサイト
組織とし、その後A1変態点以上に再加熱して浸炭焼入れ
を施すので、鋼材料は予備浸炭処理後の急冷時と、再加
熱浸炭焼入れ処理時の２回に亙ってオーステナイト組織
からパーライト等へのA1変態を受けることになる。しか
も、２回に亙って常温近くまで焼入れするので、パーラ
イトやベイナイトやマルテンサイトの析出量も多いた
め、各焼入れ毎の熱処理歪まかなり大きくなる。
このようにA1変態に伴う鋼の体積変化により大きな熱
処理変形が発生することから、上記広報の浸炭処理方法
では、鋼部材の熱処理歪が非常に大きくなる。自動車の
自動変速機の歯車などにおいては、歯車の歪が振動と騒
音の原因となることから、2.4％未満のCr含有量の鋼材
料を用いて球状炭化物を析出させることが出来且つ小さ
な熱処理歪しか発生しないような浸炭焼入れ技術が要請
されている。
処理変形が発生することから、上記広報の浸炭処理方法
では、鋼部材の熱処理歪が非常に大きくなる。自動車の
自動変速機の歯車などにおいては、歯車の歪が振動と騒
音の原因となることから、2.4％未満のCr含有量の鋼材
料を用いて球状炭化物を析出させることが出来且つ小さ
な熱処理歪しか発生しないような浸炭焼入れ技術が要請
されている。
本発明の目的は、上記の要請に応え得る浸炭焼入れ方法
を提供することである。
を提供することである。
第１請求項に係る浸炭焼入れ方法は、第１図に示すよ
うに、0.5〜2.0重量％のCrを含んだ鋼材を、表面炭素濃
度が1.0％以上のなるように予備浸炭処理し、次に上記
鋼材を30℃/Hr以下の冷却速度でA1変態点直上の温度ま
で徐冷してからその温度で適当時間均熱保持し、次に上
記鋼材を予備浸炭時の温度未満の温度まで再加熱して浸
炭焼入れ処理するものである。
うに、0.5〜2.0重量％のCrを含んだ鋼材を、表面炭素濃
度が1.0％以上のなるように予備浸炭処理し、次に上記
鋼材を30℃/Hr以下の冷却速度でA1変態点直上の温度ま
で徐冷してからその温度で適当時間均熱保持し、次に上
記鋼材を予備浸炭時の温度未満の温度まで再加熱して浸
炭焼入れ処理するものである。
尚、上記最後に施す浸炭焼入れ処理として、浸炭浸窒
焼入れ処理を施してもよい。
焼入れ処理を施してもよい。
第１請求項に係る浸炭焼入れ方法は、第３図に示すよ
うに、0.5〜2.0重量％のCrを含んだ鋼材を表面炭素濃度
が1.0％以上となるように予備浸端処理し、次に上記鋼
材を30℃/Hr以下の冷却速度でA1変態点直上の温度まで
徐冷し、次に上記鋼材をA1変態点直上の温度で適当時間
均熱保持してからA1変態点直下の温度で適当時間保持す
る球状化処理を複数回繰返し、次に上記鋼材を予備浸炭
時の温度未満の温度まで再加熱して浸炭焼入れ処理する
ものである。
うに、0.5〜2.0重量％のCrを含んだ鋼材を表面炭素濃度
が1.0％以上となるように予備浸端処理し、次に上記鋼
材を30℃/Hr以下の冷却速度でA1変態点直上の温度まで
徐冷し、次に上記鋼材をA1変態点直上の温度で適当時間
均熱保持してからA1変態点直下の温度で適当時間保持す
る球状化処理を複数回繰返し、次に上記鋼材を予備浸炭
時の温度未満の温度まで再加熱して浸炭焼入れ処理する
ものである。
尚、最後に施す浸炭焼入れ処理として、浸炭浸窒焼入
れ処理を施いてもよい。
れ処理を施いてもよい。
第１請求項に係る浸炭焼入れ方法においては、0.5〜
2.0重量％のCr含有鋼（SCr鋼、SCM鋼、SNCM鋼、肌焼鋼
等）を用いる。ここでCrは焼入れ性向上元素であるとと
もに、炭化物生成元素であるためその含有が必須であ
る。含有量は炭化物生成、内部の焼入れ性を考慮して0.
5％以上、素材加工性を考慮して２％以下が好ましい。
2.0重量％のCr含有鋼（SCr鋼、SCM鋼、SNCM鋼、肌焼鋼
等）を用いる。ここでCrは焼入れ性向上元素であるとと
もに、炭化物生成元素であるためその含有が必須であ
る。含有量は炭化物生成、内部の焼入れ性を考慮して0.
5％以上、素材加工性を考慮して２％以下が好ましい。
上記Cr含有鋼を表面炭素濃度が1.0％以上となるよう
に予備浸炭処理するが、この予備浸炭により有効の量の
セメンタイト（Fe3C）を析出させる為には表面炭素濃度
が1.0％以上にすることが必要である。
に予備浸炭処理するが、この予備浸炭により有効の量の
セメンタイト（Fe3C）を析出させる為には表面炭素濃度
が1.0％以上にすることが必要である。
次に上記予備浸炭処理後の鋼材を30℃/Hr以下の冷却
速度でA1変態点直上の温度まで徐冷してからその温度で
適当時間均熱保持する。
速度でA1変態点直上の温度まで徐冷してからその温度で
適当時間均熱保持する。
上記冷却速度は好ましくは10℃/Hr以下であり、徐冷に
より初析の空状炭化物を析出される為には30℃/HR以下
が必要である。
より初析の空状炭化物を析出される為には30℃/HR以下
が必要である。
上記A1変態点直上の温度とは、例えば約740℃程度の
温度であり、この温度まで徐冷していくと温度低下でＣ
の固溶限が低下するのに応じて、主としてオーステナイ
ト結晶粒界にFe3Cの微細な球状炭化物が析出する。上記
均熱保持は球状炭化物の析出を完全に行なわせる為にま
た炭化物の球状化を促進する為に必要であり、均熱保持
の時間は特に限定しないが30〜60分程度で十分である。
尚均熱保持の間に炭化物が減少しないように、カーボン
ポテンシャル0.5％程度の浸炭雰囲気中で行なうことが
望ましい。
温度であり、この温度まで徐冷していくと温度低下でＣ
の固溶限が低下するのに応じて、主としてオーステナイ
ト結晶粒界にFe3Cの微細な球状炭化物が析出する。上記
均熱保持は球状炭化物の析出を完全に行なわせる為にま
た炭化物の球状化を促進する為に必要であり、均熱保持
の時間は特に限定しないが30〜60分程度で十分である。
尚均熱保持の間に炭化物が減少しないように、カーボン
ポテンシャル0.5％程度の浸炭雰囲気中で行なうことが
望ましい。
次に、上記均熱保持後の鋼材を予備浸炭時の温度未満
の温度まで再加熱して浸炭焼入れする。この浸炭焼入れ
は、浸炭量を増して球状炭化物の生長を図る為に行なう
のであるが、予備浸炭時の温度以上の温度まで再加熱す
ると析出していと球状炭化物が再固溶するので好ましく
ない。そのため、予備浸炭より低温で処理することが必
要である。
の温度まで再加熱して浸炭焼入れする。この浸炭焼入れ
は、浸炭量を増して球状炭化物の生長を図る為に行なう
のであるが、予備浸炭時の温度以上の温度まで再加熱す
ると析出していと球状炭化物が再固溶するので好ましく
ない。そのため、予備浸炭より低温で処理することが必
要である。
第２請求項に係る浸炭焼入れ方法においては、基本的
には第１請求項の作用と同様の作用が得られるが、以下
捕捉説明する。
には第１請求項の作用と同様の作用が得られるが、以下
捕捉説明する。
予備浸炭処理後に徐冷し、A1変態点直上の温度で均熱
保持してからA1変態点直下の温度（例えば、680℃）で
均熱処理する球状化処理を複数回繰返すことにより、析
出炭化物の量を速やかに増加させ、炭化物の球状化を促
進することが出来る。
保持してからA1変態点直下の温度（例えば、680℃）で
均熱処理する球状化処理を複数回繰返すことにより、析
出炭化物の量を速やかに増加させ、炭化物の球状化を促
進することが出来る。
即ち、A1変態点直下での温度の均熱保持を施すと、Ｃ
の固溶限が更に低下するので炭化物の析出が一層進行し
て析出の球状炭化物が生長すると共に新たに球状炭化物
が析出する。
の固溶限が更に低下するので炭化物の析出が一層進行し
て析出の球状炭化物が生長すると共に新たに球状炭化物
が析出する。
その後再びA1変態点直上の温度で均熱保持すると、新た
に析出した炭化物の一部は再固溶するが残存している球
状炭化物の球状化が促進される。その後再びA1変態点直
下の温度で均熱保持すると上述の通り炭化物の析出が更
に進行する。
に析出した炭化物の一部は再固溶するが残存している球
状炭化物の球状化が促進される。その後再びA1変態点直
下の温度で均熱保持すると上述の通り炭化物の析出が更
に進行する。
こうして、A1変態点直上の温度での均熱保持とA1、変
態点直下での均熱保持との球状化処理を繰返す毎に球状
炭化物が数・大きさともに増大していく。従って、第１
請求項の浸炭焼入れ方法を施した鋼材に比較して、耐摩
耗性・疲労強度など一層した鋼材とすることが出来る。
態点直下での均熱保持との球状化処理を繰返す毎に球状
炭化物が数・大きさともに増大していく。従って、第１
請求項の浸炭焼入れ方法を施した鋼材に比較して、耐摩
耗性・疲労強度など一層した鋼材とすることが出来る。
尚、複数回の均熱保持に亙ってA1変態点直上の温度は
必らずしも同一である必要はなく、複数回の均熱保持に
亙ってA1変態点直下の温度は必ずしも同一である必要は
ない。
必らずしも同一である必要はなく、複数回の均熱保持に
亙ってA1変態点直下の温度は必ずしも同一である必要は
ない。
第１請求項に係る浸炭焼入れ方法によれば、上記〔作
用〕の項でも説明したように、予備浸炭の徐例と均熱保
持のプロセスによって、球状の初析炭化物を析出させる
ことが出来、更にその後の浸炭焼入れ処理によって炭化
物の析出量の増加と上記球状の生長を図り、鋼材の浸炭
表層部に均一にして微細な多量の球状炭化物を析出させ
ることが出来る。これにより、鋼材の耐摩耗性・耐ピッ
チング性・耐焼付き性・疲労強度を向上させることが出
来る。
用〕の項でも説明したように、予備浸炭の徐例と均熱保
持のプロセスによって、球状の初析炭化物を析出させる
ことが出来、更にその後の浸炭焼入れ処理によって炭化
物の析出量の増加と上記球状の生長を図り、鋼材の浸炭
表層部に均一にして微細な多量の球状炭化物を析出させ
ることが出来る。これにより、鋼材の耐摩耗性・耐ピッ
チング性・耐焼付き性・疲労強度を向上させることが出
来る。
加えて、鋼材は最後の浸炭焼入れ時に１回しかA1変態
しないので、前記広報のように２回A1変態するものと比
較して熱処理歪を著しく小さくできるから、高精度歯車
部品などの製造に好適である。
しないので、前記広報のように２回A1変態するものと比
較して熱処理歪を著しく小さくできるから、高精度歯車
部品などの製造に好適である。
第２請求項に係る浸炭焼入れ方法によれば、基本的に
第１請求項の効果と同様の効果が得られるが、〔作用〕
の項で説明したように、予備浸炭処理と徐例の後に複数
回の球状化処理を施すことにより球状炭化物の析出量を
増し、且つ球状化を促進し、耐摩耗性・耐ピッチング性
・耐焼付き性・疲労強度を更に向上させることが出来
る。但し、複数回の球状化処理により複数回のA1変態が
起るが、A1変態点直下の温度までしか冷却しないので、
少量のパーライトが析出するにすぎず、これによる熱処
理歪は僅少である。
第１請求項の効果と同様の効果が得られるが、〔作用〕
の項で説明したように、予備浸炭処理と徐例の後に複数
回の球状化処理を施すことにより球状炭化物の析出量を
増し、且つ球状化を促進し、耐摩耗性・耐ピッチング性
・耐焼付き性・疲労強度を更に向上させることが出来
る。但し、複数回の球状化処理により複数回のA1変態が
起るが、A1変態点直下の温度までしか冷却しないので、
少量のパーライトが析出するにすぎず、これによる熱処
理歪は僅少である。
以下、本発明の実施例について説明する。
＜実施例Ｉ＞ 本実施例は、第１請求項の浸炭焼入れ方法に係る実施
例である。
例である。
（１） 処理対象品：はすば歯車 材質:SCr420H 基本諸元 （２） 処理条件 上記のはすば歯車に対して、次のような処理を施した 予備浸炭処理：上記歯車を930℃まで加熱し、カーボ
ンポテンシャル1.2％の浸炭雰囲気中に３時間保持し
た。
ンポテンシャル1.2％の浸炭雰囲気中に３時間保持し
た。
冷却及び均熱保持：比較例のものは上記予備浸炭後93
0℃から油焼入れにて常温まで急冷した。一方、本案例
のものは上記予備浸炭後930℃からA1変態点の直上の温
度である740℃まで10℃/Hrの冷却速度で徐冷し、次に74
0℃の温度にて30分間均熱保持した。
0℃から油焼入れにて常温まで急冷した。一方、本案例
のものは上記予備浸炭後930℃からA1変態点の直上の温
度である740℃まで10℃/Hrの冷却速度で徐冷し、次に74
0℃の温度にて30分間均熱保持した。
浸炭焼入れ処理：比較例のものは常温から850℃まで
再加熱し、また本案例のものは740℃から850℃まで再加
熱し、これら両者にカーボンポテンシャル0.8％の浸炭
雰囲気中に30分間保持し、その後両者とも油焼入れを施
した。
再加熱し、また本案例のものは740℃から850℃まで再加
熱し、これら両者にカーボンポテンシャル0.8％の浸炭
雰囲気中に30分間保持し、その後両者とも油焼入れを施
した。
焼戻し処理：上記比較例のもの及び本案例のものを17
0℃まで加熱して120分間保持した。
0℃まで加熱して120分間保持した。
（３） 熱処理変形 上記比較例のものと本案例のもについて、歯車の歯面
のインボリュート曲線からのズレ量である歯形誤差変形
量と、歯筋方向誤差変形量とを測定したところ、次の第
１表のような結果が得られた。
のインボリュート曲線からのズレ量である歯形誤差変形
量と、歯筋方向誤差変形量とを測定したところ、次の第
１表のような結果が得られた。
（４） 鋼組織中の球状炭化物（倍率400） 上記本案例の鋼材の断面をピクラル腐食液にて炭化物
が残るようにエッチング処理し、400倍拡大写真で示す
と第２図のようになる。この写真から判るように鋼組織
（主にマルテンサイトと少量のパーライトと少量の残留
オーステナイト）中に球状又は粒状の微細炭化物（黒色
又は白色）が多量に析出している。
が残るようにエッチング処理し、400倍拡大写真で示す
と第２図のようになる。この写真から判るように鋼組織
（主にマルテンサイトと少量のパーライトと少量の残留
オーステナイト）中に球状又は粒状の微細炭化物（黒色
又は白色）が多量に析出している。
尚、上記本案例のものは表面から0.7mmの有効浸炭深
さにおいてピッカース硬Hv550であった。
さにおいてピッカース硬Hv550であった。
＜実施例II＞ 本実施例は、第２請求項の浸炭焼入れ方法に係る実施
例である。
例である。
前記実施例のような浸炭焼入れを施した鋼材では、前
述のようにその表層の主として結晶粒界に微細な球状炭
化物（Fe3やCr炭化物）が析出するとともに残留圧縮応
力が形成されることから、耐摩耗性、耐ピッチング性、
耐熱性及び疲労強度が著しく向上する。しかしながら、
鋼材の表面の約20μｍの層には十分な炭化物が析出しな
いことから曲げ疲労強度が十分には向上しない。そこ
で、浸炭焼入れを施した鋼材に更に適当な条件でショッ
トピーニング処理を施すと、表面層に加工誘起変態によ
ってマルテンサイト組織が形成されるだけでなく、表面
層とその近傍部に残留圧縮応力が形成されるので、微細
クラックの発生と伝播とが抑止されて曲げ疲労強度が著
しく向上する。
述のようにその表層の主として結晶粒界に微細な球状炭
化物（Fe3やCr炭化物）が析出するとともに残留圧縮応
力が形成されることから、耐摩耗性、耐ピッチング性、
耐熱性及び疲労強度が著しく向上する。しかしながら、
鋼材の表面の約20μｍの層には十分な炭化物が析出しな
いことから曲げ疲労強度が十分には向上しない。そこ
で、浸炭焼入れを施した鋼材に更に適当な条件でショッ
トピーニング処理を施すと、表面層に加工誘起変態によ
ってマルテンサイト組織が形成されるだけでなく、表面
層とその近傍部に残留圧縮応力が形成されるので、微細
クラックの発生と伝播とが抑止されて曲げ疲労強度が著
しく向上する。
このショットピーニング処理を施す場合、浸炭焼入れ
鋼材中の球状化率が50％以上であることが望ましい。こ
の球状化率の向上を迅速に行なわせるのに適した処理と
して、予備浸炭処理後に徐冷によりA1変態点直上の温度
T1（例えば、740℃）まで約10℃/Hrの冷却速度で冷却後
温度T1にて適当時間均熱保持し、次に温度T1からA1変態
点直下の温度T2（例えば、680℃）まで徐冷し、温度T2
にて適当時間均熱保持する球状化処理を複数回繰返す。
即ち、徐冷と温度T1の均熱処理で初析炭化物が析出し且
つ球状化する。次に温度T2への冷却と温度T2での均熱保
持により球状炭化物の更なる析出と球状炭化物の生長が
進行し、その後温度T1まで加熱すると、温度T2への徐冷
と温度T2での均熱保持とで新たに析出した炭化物の一部
は再固溶するものの、２回目の温度T1での均熱保持で炭
化物の球状化が促進される。従って、形状化処理を施す
毎に球状炭化物の析出量が増加し且つ形状化が進行す
る。但ち、上記球状化処理を複数回施す場合には、オー
ステナイトからパーライトへのA1変態を複数回繰返すこ
とになるが、温度T2でのパーライト析出量は少ないの
で、A1変態に伴う処理歪みは僅少であって熱処理変形に
殆んど悪影響を及ぼさないのである。
鋼材中の球状化率が50％以上であることが望ましい。こ
の球状化率の向上を迅速に行なわせるのに適した処理と
して、予備浸炭処理後に徐冷によりA1変態点直上の温度
T1（例えば、740℃）まで約10℃/Hrの冷却速度で冷却後
温度T1にて適当時間均熱保持し、次に温度T1からA1変態
点直下の温度T2（例えば、680℃）まで徐冷し、温度T2
にて適当時間均熱保持する球状化処理を複数回繰返す。
即ち、徐冷と温度T1の均熱処理で初析炭化物が析出し且
つ球状化する。次に温度T2への冷却と温度T2での均熱保
持により球状炭化物の更なる析出と球状炭化物の生長が
進行し、その後温度T1まで加熱すると、温度T2への徐冷
と温度T2での均熱保持とで新たに析出した炭化物の一部
は再固溶するものの、２回目の温度T1での均熱保持で炭
化物の球状化が促進される。従って、形状化処理を施す
毎に球状炭化物の析出量が増加し且つ形状化が進行す
る。但ち、上記球状化処理を複数回施す場合には、オー
ステナイトからパーライトへのA1変態を複数回繰返すこ
とになるが、温度T2でのパーライト析出量は少ないの
で、A1変態に伴う処理歪みは僅少であって熱処理変形に
殆んど悪影響を及ぼさないのである。
上記複数回の球状化処理を施してから、予備浸炭処理
の温度未満の温度まで再加熱し、浸炭焼入れ処理を施
し、最後にその鋼材に次のような条件でショットピーニ
ング処理を施す。
の温度未満の温度まで再加熱し、浸炭焼入れ処理を施
し、最後にその鋼材に次のような条件でショットピーニ
ング処理を施す。
（ａ） ショット材の硬さ:HRC52〜62、より 好ましくはHRC54〜58、 （ｂ） ショット速度:60〜120m/sec、より好ましくは8
0〜100m/sec、 （ｃ） ショット時間:50〜300sec、 次に、実験的に行った具体例について説明する。
0〜100m/sec、 （ｃ） ショット時間:50〜300sec、 次に、実験的に行った具体例について説明する。
（１） 処理対象品：小野式回転曲げ疲労試験片 材質:SCM420H 形状：切欠（10mmφ、αｋ＝1.95）、 （２） 処理条件 上記曲げ疲労試験片に対して次のような処理を施し
た。
た。
予備浸炭処理:4個の試験片を930℃まで加熱し、カー
ボンポテンシャル1.1％の浸炭雰囲気中に３時間保持し
た。
ボンポテンシャル1.1％の浸炭雰囲気中に３時間保持し
た。
徐冷：比較例（１）のものは予備浸炭後930℃から油
焼入れにて常温まで徐冷した。また、比較例（２）本案
例（１）及び（２）とものは上記予備浸炭後930℃からA
1変態点直上の温度である740℃まで10℃/Hrの冷却速度
で徐冷した。
焼入れにて常温まで徐冷した。また、比較例（２）本案
例（１）及び（２）とものは上記予備浸炭後930℃からA
1変態点直上の温度である740℃まで10℃/Hrの冷却速度
で徐冷した。
球状化処理カーボンポテンシャル0.8％の浸炭雰囲気
中で74℃で30分間均熱保持後10℃/Hrの冷却速度で680℃
まで冷却してA1変態点直下の温度である680℃で30分間
均熱保持する球状化処理を、比較例（２）及び本案例
（１）と（２）のものに対して、次の回数だけ施した。
中で74℃で30分間均熱保持後10℃/Hrの冷却速度で680℃
まで冷却してA1変態点直下の温度である680℃で30分間
均熱保持する球状化処理を、比較例（２）及び本案例
（１）と（２）のものに対して、次の回数だけ施した。
浸炭焼入れ処理：比較例（１）のものは常温から850
℃まで再加熱し、また比較例（２）及び本案例（１）と
（２）のものは680℃から850℃まで再加熱し、この850
℃にてカーボンポテンシャル0.8％の浸炭雰囲気中に30
分間保持して浸炭処理してから、油焼入れを施した。
℃まで再加熱し、また比較例（２）及び本案例（１）と
（２）のものは680℃から850℃まで再加熱し、この850
℃にてカーボンポテンシャル0.8％の浸炭雰囲気中に30
分間保持して浸炭処理してから、油焼入れを施した。
焼戻し処理：上記４種の試験片を170℃まで加熱して1
20分間保持した。
20分間保持した。
ショットピーニング処理：上記４種の試験片に対して
次の条件でショットピーニング処理を施した。
次の条件でショットピーニング処理を施した。
（３） 小野式回転曲げ疲労試験結果 上記４種の試験片を用いて、公称試験応力70kgf/mm2
にて回転曲げ疲労試験を行ったところ、次の第２表のよ
うな結果が得られた。
にて回転曲げ疲労試験を行ったところ、次の第２表のよ
うな結果が得られた。
（４） 鋼組織中の球状炭化物（倍率400） 上記比較例（２）、本案例（１）、本案例（２）の鋼
材の断面をラクラル腐食液にて炭化物が残るようにエッ
チング処理し、400倍拡大写真で示すと第４図〜第６図
のようになる。これら写真から判るように鋼組織（主に
マルテンサイトと少量のパーライトと少量の残留オース
テナイト）中に球状又は粒状の微細炭化物（黒色又は白
色）が多量に析出している。そして、粒状化処理の回数
が多いもの程、炭化物が大粒で且つ球状化している。
材の断面をラクラル腐食液にて炭化物が残るようにエッ
チング処理し、400倍拡大写真で示すと第４図〜第６図
のようになる。これら写真から判るように鋼組織（主に
マルテンサイトと少量のパーライトと少量の残留オース
テナイト）中に球状又は粒状の微細炭化物（黒色又は白
色）が多量に析出している。そして、粒状化処理の回数
が多いもの程、炭化物が大粒で且つ球状化している。
図面は本発明の実施例に係るもので、第１図は第１請求
項の浸炭焼入れ方法の熱処理サイクル説明図、第２図は
実施例Ｉで得られた浸炭焼入れ鋼材の金属組織の400倍
拡大写真、第３図は第２請求項の浸炭焼入れ方法の熱処
理サイクル説明図、第４図〜第６図は夫々実施例IIの比
較例（２）、本案例（１）、本案例（２）の浸炭焼入れ
ショットピーニング処理鋼材の金属組織の400倍拡大写
真である。
項の浸炭焼入れ方法の熱処理サイクル説明図、第２図は
実施例Ｉで得られた浸炭焼入れ鋼材の金属組織の400倍
拡大写真、第３図は第２請求項の浸炭焼入れ方法の熱処
理サイクル説明図、第４図〜第６図は夫々実施例IIの比
較例（２）、本案例（１）、本案例（２）の浸炭焼入れ
ショットピーニング処理鋼材の金属組織の400倍拡大写
真である。
Claims (2)
- 【請求項１】0.5〜2.0重量％のCrを含んだ鋼材を表面炭
素濃度が1.0以上となるように予備浸炭処理し、 次に上記鋼材を30℃/Hr以下の冷却速度でA1変態点直上
の温度まで徐冷してからその温度で適当時間均熱保持
し、 次に上記鋼材を予備浸炭時の温度未満の温度まで再加熱
して浸炭焼入れ処理することを特徴とする浸炭焼入れ方
法。 - 【請求項２】0.5〜2.0重量％のCrを含んだ鋼材を表面炭
素濃度が1.0以上となるように予備浸炭処理し、 次に上記鋼材を30℃/Hr以下の冷却速度でA1変態点直上
の温度まで徐冷し、 次に上記鋼材をA1変態点直上の温度で適当時間均熱保持
してからA1変態点直下の温度で適当時間均熱保持する球
状化処理を複数回繰返し、 次に上記鋼材を予備浸炭時の温度未満の温度まで再加熱
して浸炭焼入れ処理をすることを特徴とする浸炭焼入れ
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31132888A JP2787455B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 浸炭焼入れ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31132888A JP2787455B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 浸炭焼入れ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02156063A JPH02156063A (ja) | 1990-06-15 |
| JP2787455B2 true JP2787455B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=18015811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31132888A Expired - Lifetime JP2787455B2 (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | 浸炭焼入れ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787455B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006085549A1 (ja) | 2005-02-08 | 2006-08-17 | Parker Netsushori Kogyo K.K. | 高濃度浸炭・低歪焼入れ部材およびその製造方法 |
| US10202677B2 (en) | 2013-12-27 | 2019-02-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Production method of carburized steel component and carburized steel component |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6922759B2 (ja) * | 2018-01-25 | 2021-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 鋼部材の製造方法 |
| JP7270343B2 (ja) * | 2018-06-18 | 2023-05-10 | 株式会社小松製作所 | 機械部品の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP31132888A patent/JP2787455B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006085549A1 (ja) | 2005-02-08 | 2006-08-17 | Parker Netsushori Kogyo K.K. | 高濃度浸炭・低歪焼入れ部材およびその製造方法 |
| US10202677B2 (en) | 2013-12-27 | 2019-02-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Production method of carburized steel component and carburized steel component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02156063A (ja) | 1990-06-15 |
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