JP2979987B2

JP2979987B2 - 軟窒化用鋼

Info

Publication number: JP2979987B2
Application number: JP6316834A
Authority: JP
Inventors: 康治和泉; 芳彦鎌田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH08176733A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟窒化処理を施すこと
により高い表面硬さと深い硬化深さ、そして熱処理歪の
低減化を図ることのできる軟窒化用鋼、特に土木機械、
産業機械等において用いられる、耐摩耗性、耐疲労性、
切削性さらに熱処理歪特性に優れた、機械構造部品用の
軟窒化用鋼に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より実用化されている表面硬化処理
方法としては、浸炭処理と窒化処理とが代表的なもので
ある。浸炭処理は、高温のγ域において、Ｃを侵入・拡
散させるため、深い硬化深さが得られるが、浸炭後に焼
入れ焼戻しの熱処理が必要なために、厳しい寸法精度の
要求される歯車などの機械構造用部品に対しては熱処理
歪が問題となり、また耐焼付き性、耐かじり性にも問題
があった。

【０００３】一方、窒化処理は、A₁変態点以下、500 〜
550 ℃前後の温度域で、Ｎを侵入・拡散させ、高い表面
硬さと、耐摩耗性・耐焼付き性を向上させる処理であ
る。この方法は焼入れによる相変態を伴わないため、熱
処理歪の問題はないが、通常、処理時間が50〜100hr と
著しく長く、処理後も表面の脆い化合物層を除去する必
要があるなど、製造上に問題があった。

【０００４】これに対して、軟窒化処理は、一般に 500
〜600 ℃の温度域でＮとＣを同時に侵入・拡散させて、
表面硬化をはかる処理であり、窒化処理に比べて処理時
間が約半分ですみ、かつ熱処理歪の少ない処理として、
近年、機械構造用部品などに急速に普及しつつある。

【０００５】しかし、現在軟窒化処理して用いられてい
る構造用炭素鋼や低合金鋼では十分な表面硬さおよび硬
化深さが得られておらず、耐ピッチング性、耐スポーリ
ング性、疲労性等が十分でないことから大きな問題とな
っている。また、近年、工程省略化の要求が高く、軟窒
化鋼においても軟窒化処理前の切削性改善のため行われ
ていた焼鈍、焼戻しを省略することが求められている。

【０００６】このような問題を解決するために、これま
でにもいくつかの手段が提案されており、例えば、特開
昭63−216950号公報では、化学組成の制限により表面硬
さ・硬化深さの向上および非調質化を図っている。

【０００７】しかし、上記方法では、組成範囲が広くそ
の目的を達することが困難となり、また、軟窒化処理後
の熱処理歪の問題を生じ、高精度が要求される部材に適
用することができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、以上
のような従来技術の問題を解決し、熱間圧延あるいは鍛
造まま (工程省略) で切削性に優れ、軟窒化特性にも優
れる低歪軟窒化用鋼を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ここに、本発明者らは、
上述の目的達成のために、種々検討を重ね、以下の知見
を得、本発明を完成した。

【００１０】軟窒化特性向上策 Cr、Ｖ、Alを最適量だけ添加することで、表面硬さおよ
び硬化深さを向上させ、軟窒化処理時間を短縮すること
ができる。

【００１１】熱処理歪特性向上策軟窒化処理後の熱処理歪が非常に少なくなる前組織はフ
ェライト＋パーライトまたはベイナイト分率が20％未満
のフェライト＋パーライト＋ベイナイト組織であり、C
r、Mo、Ｖ、Ti等の調整によりその組織制御が可能とな
る。これにより、寸法精度向上のために行われてきた熱
処理後の研摩等の工程の省略が可能となる。

【００１２】工程省略策Ｃ、Si、Mn、Cr、Ｖ、Mo、Ｂ等の調整により熱間圧延後
あるいは熱間鍛造後の冷却で、熱処理なしで、機械的性
質／切削性のバランスが良好となる芯部硬さHv200〜300
の状態が得られ、硬度調整のために行われてきた焼鈍
・焼戻しの工程省略化が可能となり、コスト低減に寄与
する。また、さらなる切削性改善にはＳ、Pb、Caの添加
が有効となる。これらの方策より、本発明によれば軟窒
化処理時間の短縮、コスト低減を可能にすることができ
る。

【００１３】ここに、本発明の要旨とするところは、重
量％で、Ｃ:0.15 〜0.40％、 Si: 1.20％以下、 Mn:0.60 〜
1.80％、 Cr:0.20 〜2.00％、 Al: 0.02〜0.10％、Ｎ:0.006〜
0.020 ％、Ｖ:0.05 〜0.20％、 Mo:0〜0.40％、 Ti：０〜0.020 ％、Ｂ:0〜0.0050％、Ｓ:0〜0.060 ％、Pb：0 〜0.20％、 Ca:0〜0.010 ％、かつ、0.60≦Ｃ＋0.1 Si＋0.2 Mn＋0.25Cr＋1.65Ｖ＋0.
55Mo＋0.20Ti＋8B≦1.35・・・(1) および、0.25Cr＋1.15Mo＋２Ｖ＋1.5 Ti≦0.85 ・・・(2) 残部Feおよび不可避的不純物から成る鋼を有し、熱間圧
延あるいは熱間鍛造後冷却して、熱処理なしで、芯部硬
さがHv200 〜300 、組織がフェライト＋パーライトまた
はベイナイト分率が20％未満のフェライト＋パーライト
＋ベイナイトの混合組織を有し、それに軟窒化処理を施
すことにより、700 Hv以上の表面硬さとHv 500で0.30mm
以上の硬化深さ、さらに10μｍ以下の熱処理歪特性を有
することを特徴とする軟窒化用鋼である。

【００１４】かくして、本発明によれば、軟窒化処理時
間の短縮、コスト低減を可能にすることができる。本発
明は、その好適態様によれば、次の通りである。

【００１５】(1) 重量％で、Ｃ:0.15 〜0.40％、 Si: 1.20％以下、 Mn:0.60
〜1.80％、 Cr:0.20 〜2.00％、 Al: 0.02〜0.10％、Ｎ:0.006
〜0.020 ％、Ｖ:0.05 〜0.20％を含有し、残部Feおよび不可避的不純
物、から成る鋼、かつ、0.60≦Ｃ＋0.1 Si＋0.2 Mn＋0.25Cr＋1.65Ｖ≦1.
35、および、 0.25Cr＋２Ｖ≦0.85 の条件を有する鋼を用い、熱間圧延あるいは熱間鍛造後
冷却して、熱処理なしで、芯部硬さがHv200 〜300 、組
織がフェライト＋パーライトまたはベイナイト分率が20
％未満のフェライト＋パーライト＋ベイナイトの混合組
織を有し、それに軟窒化処理を施すことにより、700 Hv
以上の表面硬さとHv 500で0.30mm以上の硬化深さ、さら
に10μｍ以下の熱処理歪特性を有することを特徴とする
軟窒化用鋼。

【００１６】(2) 前記鋼組成が、重量％で、Mo:0.05 〜
0.40％、Ti：0.005 〜0.020 ％、Ｂ:0.0005 〜0.0050％
の一種以上を含有し、かつ、0.60≦Ｃ＋0.1 Si＋0.2 Mn＋0.25Cr＋1.65Ｖ＋0.
55Mo＋0.20Ti＋8B≦1.35、および、0.25Cr＋1.15Mo＋2V
＋1.5Ti ≦0.85 の条件を有することを特徴とする上記(1) の軟窒化用
鋼。

【００１７】(3) 前記鋼組成が、重量％で、Ｓ:0.005〜
0.060 ％、Pb：0.02〜0.20％、Ca:0.005〜0.010 ％の一
種以上を含有することを特徴とする上記(1) または(2)
の軟窒化用鋼。

【００１８】

【作用】次に、本発明において鋼組成および組織を上述
のように限定した理由をその作用とともに詳述する。な
お、本明細書において特にことわりがない限り、「％」
は「重量％」である。

【００１９】Ｃ: 0.15〜0.40％：Ｃは焼入れ性を確保し
マトリックス中に固溶して芯部強度確保のために必要な
元素である。このためには0.15％以上含有する必要があ
るが、0.40％を越える場合には、焼入れ性増大により靱
性が低下するとともに切削性が大幅に低下する。よっ
て、0.15〜0.40％の範囲とした。

【００２０】Si: 1.20％以下：Siは脱酸剤として添加さ
れるが、固溶強化を示し、1.20％を越えると靱性・切削
性を悪化させるので、1.20％以下とした。下限は特に制
限されないが、好ましくは、0.20％以上である。さらに
好ましくはSi: 0.20〜1.00％である。

【００２１】Mn: 0.60〜1.80％：Mnは脱酸剤として不可
欠であり、芯部強度を確保する上で有効な元素であり、
芯部硬さ確保のためには他元素との関連において0.60％
以上必要である。また、1.80％を越えると加工性・切削
性を害するので、0.60〜1.80％の範囲とした。

【００２２】Cr: 0.20〜2.00％：Crは芯部強度を向上さ
せる他、軟窒化性に関しては、多く添加するほど表面硬
さ・硬化深さを上昇させる元素であるが、0.20％未満で
は軟窒化性と芯部強度の向上効果を得ることができず、
また2.00％を越えると、表面に強固な軟窒化層を形成す
るため、逆に硬化深さは減少する。よって、0.20〜2.00
％の範囲とした。好ましくは、0.50％超1.50％以下であ
る。

【００２３】Al: 0.02〜0.10％：Alは溶製時に脱酸剤と
して用いられ、軟窒化による侵入Ｎと結合して表面硬さ
を高め、かつ硬化深さを深めるのに有効な元素である。
この効果を発揮させるには0.02％以上の含有が必要であ
り、一方、0.10％を越えると表面に強固な軟窒化層を形
成するため、逆に硬化深さは減少する。よって、0.02〜
0.10％の範囲とした。好ましくは、0.02〜0.08％であ
る。

【００２４】Ｎ:0.006〜0.020 ％：Ｎは結晶粒度を微細
化させ、芯部の靱性を向上させる。このためには、０．
００６％以上の含有が必要となる。また０．０２％を越
えるとＶ窒化物の生成が顕著になり靱性が逆に劣化し始
める。よって、0.006 〜0.020 ％の範囲とした。好まし
くは、0.006 〜0.018 ％である。

【００２５】Ｖ: 0.05〜0.20％：Ｖは焼入れ性を向上さ
せると共に、軟窒化時にＮとＣと結合し微細なＶ炭窒化
物を析出することにより、表面硬さおよび表面深さを向
上させる。特に硬化深さ増加に対する寄与が大きいこと
から、耐疲労性等にきわめて効果が大きい。この効果を
出すには、0.05％以上必要となるが、0.20％超になると
含有Ｎと結合して粗大なＶ窒化物が析出し芯部靱性悪化
となる。よって、0.05〜0.20％の範囲とした。好ましく
は、0.07〜0.20％である。

【００２６】本発明に係る軟窒化鋼は、以上の元素を必
須成分とするものであるが、必要に応じて、それぞれ下
記添加量のMo、Ti、Ｂより成る群から選ばれる１種以上
および／またはＳ、Pb、Caより成る群から選ばれる１種
以上を含有するものであってもよい。

【００２７】Mo: 0.05〜0.40％：Moは良好な焼入れ性を
確保すると同時に靱性を向上させるのに有効な元素であ
る。本発明鋼の焼入性をさらに向上させるためには、Mo
を0.05％以上含有することが好ましい。しかし、0.40％
を越えるとかえって焼入性が低下するするため、0.05〜
0.40％の範囲とした。好ましくは、0.05〜0.35％であ
る。

【００２８】Ti：0.00５〜0.020 ％：Tiは焼入れ性を向
上させ、Ｂ添加時のＢの焼入れ性効果を向上させる効果
がある。このためには、0.005 ％以上含有する必要があ
るが、0.020 ％を越えると効果が飽和するとともに切削
性の低下となるため、0.005 〜0.020 ％の範囲とした。

【００２９】Ｂ: 0.0005〜0.0050％：Ｂを微量添加した
場合、焼入れ性が向上し、芯部強度向上が図られる。本
発明鋼の焼入性をさらに向上させるためには少なくとも
0.0005％以上必要であるが、0.0050％を越えるとかえっ
て焼入れ性が低下するため0.0005〜0.0050％の範囲とし
た。好ましくは、0.0005〜0.0030％である。

【００３０】Ｓ: 0.005 〜0.060 ％、Pb: 0.02〜0.20
％、Ca: 0.0050〜0.010 ％：Ｓ、Pb、Caはいずれも被削
性を向上させるための元素である。さらに本発明鋼の被
削性の向上を行うには、これらの元素は少なくともＳ:
0.005％、Pb:0.02 ％、Ca:0.005％以上、少なくとも１
種含有するのが好ましい。しかし、上記の上限を越えて
添加しても被削性の顕著な向上効果は認められず、かえ
って靱性を低下させることになることから、Ｓ:0.005〜
0.060 ％、Pb: 0.02〜0.20％、Ca: 0.0050〜0.010 ％と
した。

【００３１】式(1) または(2):0.60≦Ｃ＋0.1 Si＋0.2 Mn＋0.25Cr＋1.65Ｖ (＋0.55Mo＋0.20Ti＋８Ｂ) ≦1.35 ・・・ [切削性改善指標] 熱間圧延後または熱間鍛造後に切削加工が行える硬さに
調整し、かつ軟窒化特性が良好となる組織に調整する。
そのため、上記切削性改善指標が0.60未満になると硬さ
の不足による、機械的特性の低下を生じる。また、1.35
超になると硬さ上昇による切削性の低下が起こることに
より、歪特性が悪化することから、0.60≦Ｃ＋0.1 Si＋
0.2 Mn＋0.25Cr＋1.65Ｖ (＋0.55Mo＋20Ti＋８Ｂ) ≦1.
35の範囲とした。

【００３２】0.25Cr＋２Ｖ (＋1.15Mo＋1.5Ti)≦0.85 ・・・ [組織制御指標] Cr、Mo、Ｖ、Tiは炭化物形成能の強い元素であるが、こ
れらの元素は、粒界に多く滞積し、冷却途中で炭化物を
形成するため、変態に必要なＣ元素の移動を遅らせ、CC
T 曲線上のフェライト＋パーライトノーズを長時間側に
ずらす特徴がある。そのため、CCT 曲線はベイナイトノ
ーズが短時間側に飛び出す形となり、結果的にフェライ
ト、パーライト、ベイナイトの比率に影響を及ぼす。熱
間圧延、熱間鍛造後に低歪化が可能な組織はフェライト
＋パーライトまたはフェライト＋パーライト＋ベイナイ
ト＜20％未満＞であるため、その組織となるよう調整す
る必要がある。そのため上記式で0.85を越えると、ベイ
ナイト分率が増加し目標の組織を得ることができず歪特
性が悪化することから、0.25Cr＋1.15Mo＋2V＋1.5Ti ≦
0.85の範囲とした。

【００３３】Hv 200〜300 :機械構造用部品 (例えば歯
車の場合) では、熱間圧延後あるいは熱間鍛造後に切削
加工を行うため、Hv 300以上になると切削加工ができに
くくなり、長時間化、コスト増大化を及ぼす。また、芯
部強度確保のための硬度がHv 200以下になると芯部強度
が低くなり、疲労強度の低下の原因となる。よって、Hv
200〜300 の範囲とした。

【００３４】フェライト＋パーライトまたはフェライト
＋パーライト (＋ベイナイト＜20％未満＞) 高精度用部材 (例えば歯車) に軟窒化処理を施した場
合、処理後の歪量は前組織により大きく異なる。フェラ
イト＋パーライトまたはフェライト＋パーライト＋ベイ
ナイト＜20％未満＞では、過飽和固溶元素の減少、組織
の安定化等により残留応力が著しく少なく、軟窒化処理
後に残留応力解放による熱処理歪が小さい。そのため、
摺動部の騒音の低減、軟窒化処理後の研摩修正等の
工程省略化が可能となり、よって、フェライト＋パーラ
イトまたはフェライト＋パーライト(＋ベイナイト＜20
％未満＞) を限定した。なお、ここにベイナイト分率は
断面上での面積割合をいう。

【００３５】以上説明した本発明にかかる軟窒化用鋼
は、そのまま切削加工により所定形状に成形し、次いで
慣用の軟窒化処理を行う。本発明にかかる鋼に対して行
う軟窒化処理法は特に制限されない。

【００３６】

【実施例】

(実施例１)表１および表２に示す化学成分を有する供試
鋼No.1〜42を溶製後、各々160 mm角の鋼片とし、この鋼
片を1100℃に加熱し、仕上温度950 ℃の熱間鍛造を施し
て直径30mmの丸棒とした後、放冷した。従来鋼41、42で
は、水冷後 650℃×１hrの焼戻し処理についても行っ
た。

【００３７】各丸棒を冷却後、JIS ４号引張試験片、JI
S ３号シャルピー衝撃試験片、および被削性試験片 (直
径30mm×長さ35mm) をそれぞれ採取し、鍛造後の特性調
査のため引張試験、シャルピー衝撃試験、被削性試験を
行った。シャルピー衝撃試験片については、衝撃試験実
施後に母材硬さ (芯部硬さ) を測定し、ミクロ組織観察
も実施した。

【００３８】被削性試験ではドリルによる被削性試験を
行った。工具は直径10mmのTiコーティング・ストレート
ドリルを用い、送り速度0.15mm/revの乾式切削を行い、
寿命判定は切削不能切削深さにより判定した。

【００３９】また、軟窒化処理後の特性調査のため、硬
度測定用試験片 (直径30mm×長さ35mm) およびJIS ２号
回転曲げ疲労試験片、歪試験片 (外径25mm＜内径20mm＞
×厚さ５mm・・図１) を採取し、NH₃ガス: RXガス＝
１：１の混合ガス中で570 ℃×４hr→油冷のガス軟窒化
処理を施し、硬度測定、疲労試験および歪量測定を行っ
た。

【００４０】鍛造後の測定結果を表３に示す。表３に示
す結果より明らかなように、供試鋼No.1〜18の本発明鋼
は、芯部硬さ、ミクロ組織、引張強さ、吸収エネルギ
ー、および工具寿命共に目標値を満足している。これは
従来鋼No.41 、42 (調質) と同等の特性である。

【００４１】一方、供試鋼No.19 〜40と従来鋼No.41 、
42 (放冷) の比較鋼で、切削性改善指標、組織制御指標
ともに満足している、Ｃ、Mn、Cr、Ｖが規定より少ない
鋼 (No.19 、22、24、26) および従来鋼 (No.41 、42)
は、フェライト＋パーライト組織となっているが、芯部
硬さが大きく低下し、引張強さも目標をはずれている。

【００４２】Ｃ、Si、Mn、Cr、Ｖ、Moが規定より多い鋼
(No.20 、21、23、25、27、32) では、ミクロ組織がベ
イナイト組織となっているが、芯部硬さが大きく増大
し、目標硬さをはずれている。これら芯部硬さが大きく
増大した鋼は、吸収エネルギー、工具寿命についても目
標を満足していない。

【００４３】Al、Ｎが規定より多い鋼 (No.29 、31、3
3) では、芯部硬さ・ミクロ組織・工具寿命共に満足し
ているが、シャルピー吸収エネルギーが大きく低下して
おり、靱性の劣化が認められる。

【００４４】また、化学成分は満足するが切削性改善指
標が規定より低い鋼 (No.35 、37)では、組織がフェラ
イト＋パーライトとなるが、芯部硬さが大きく低下し、
目標をはずれる。

【００４５】切削性指標が規定より高い鋼(No.36) で
は、ミクロ組織もベイナイトとなり、芯部硬さが大きく
増大し、吸収エネルギー、工具寿命についても目標を満
足していない。

【００４６】軟窒化処理後の測定結果を表４に示す。表
４に示す結果より明らかなように、供試鋼No.1〜18の本
発明鋼は、表面硬さ、硬化深さ、疲労強度、歪量ともに
目標値を満足している。これは従来鋼No.38、39 (調質)
と比べ格段の特性の向上が認められた。

【００４７】一方、供試鋼No.19 〜40と従来鋼No.41 、
42 (放冷) の比較鋼のうち、Cr、Ｖ、Alが規定より少な
い鋼 (No.24 、26、28、33) および従来鋼 (No.41 、4
2) では、表面硬さ、硬化深さ、および疲労強度共に低
く目標をはずれていた。また、Cr、Ｖ、Alが規定より多
い鋼 (No.25 、27、29、34) は表面硬さは高いが、硬化
深さは浅く、疲労強度も低下し、目標値を満足できてい
ない。

【００４８】組織制御指標を満足していない鋼(No.38、
39、40) は、組織がフェライト＋パーライトあるいはフ
ェライト＋パーライト＋ベイナイト (20％未満) を満足
できず、歪量の目標を満足できない。また、規定を満足
しているものの、成分規格をはずれた鋼(No.20、21、2
3、25、27、32) に関しても同様に目標の組織を得るこ
とができず、歪の目標値に達することができない。

【００４９】(実施例２)表１および表２に示す供試鋼N
o.1、５の160 mm角の鋼片を1100℃に加熱し、仕上温度9
50 ℃の熱間鍛造後、図２(a) 〜(d) に示すヒートパタ
ーンにて放冷、水冷、塩浴保持をそれぞれ行い、実施例
１と同じ要領で試験片加工と軟窒化処理を行い、熱間鍛
造後の特性と軟窒化後の特性調査を行った。

【００５０】表５、表６にヒートパターンとともにその
測定結果をまとめて示す。ベイナイト分率20％を越えた
フェライト＋パーライト＋ベイナイトは、芯部硬さ、シ
ャルピー衝撃吸収エネルギー、工具寿命は満足するもの
の、軟窒化処理後の表面硬さおよび硬化深さは低く、疲
労強度、歪量は目標に達していない。

【００５１】マルテンサイトは、芯部硬さが高く、工具
寿命も悪くなり歪量も目標値に達することができない。
またフェライト＋パーライトでも芯部硬さが低い場合、
引張強さや軟窒化処理後の表面硬さ・硬化深さも低く、
疲労強度も目標値に達することができない。

【００５２】しかし、フェライト＋パーライトあるいは
フェライト＋パーライト＋ベイナイト (20％未満) で芯
部硬さを満足したものは、工具寿命は長く、軟窒化処理
後の表面硬さ、硬化深さおよび疲労強度さらには歪量の
軽減を図ることができる。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】

【表５】

【００５８】

【表６】

【００５９】

【発明の効果】本発明にかかる軟窒化用鋼は、機械構造
用部品として加工するに際し、焼鈍・焼戻しの熱処理を
する必要がなく加工コストが安くなり、軟窒化鋼として
従来鋼にない優れた表面硬さ・硬化深さおよび疲労強度
を保有するとともに熱処理歪の更なる低減が可能となる
もので、高精度歯車等の性能を向上させ低コスト化を図
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた歪試験片の形状の説明図であ
る。

【図２】図１(a) 〜(d) は、実施例２の各ヒートパター
ンの概略説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−216950（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−190321（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−6456（ＪＰ，Ａ) 特開平５−65594（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−4459（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C22C 38/24 C22C 38/32 C22C 38/60 C23C 8/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ:0.15 〜0.40％、 Si: 1.20％以下、 Mn:0.60
〜1.80％、 Cr:0.20 〜2.00％、 Al: 0.02〜0.10％、Ｎ:0.006
〜0.020 ％、Ｖ:0.05 〜0.20％を含有し、残部Feおよび不可避的不純
物、から成る鋼、かつ、0.60≦Ｃ＋0.1 Si＋0.2 Mn＋0.25Cr＋1.65Ｖ≦1.
35、および、0.25Cr＋２Ｖ≦0.85 の条件を有する鋼を用い、熱間圧延あるいは熱間鍛造後
冷却して、熱処理なしで、芯部硬さがHv200 〜300 、組
織がフェライト＋パーライトまたはベイナイト分率が20
％未満のフェライト＋パーライト＋ベイナイトの混合組
織を有し、それに軟窒化処理を施すことにより、700 Hv
以上の表面硬さとHv 500で0.30mm以上の硬化深さ、さら
に10μｍ以下の熱処理歪特性を有することを特徴とする
軟窒化用鋼。
【請求項２】前記鋼組成が、重量％で、Mo:0.05 〜0.
40％、Ti：0.005 〜0.020 ％、Ｂ:0.0005 〜0.0050％の
一種以上を含有し、かつ、0.60≦Ｃ＋0.1 Si＋0.2 Mn＋0.25Cr＋1.65Ｖ＋0.
55Mo＋0.20Ti＋8B≦1.35、および、0.25Cr＋1.15Mo＋2V
＋1.5Ti ≦0.85の条件を有することを特徴とする請求項
１記載の軟窒化用鋼。
【請求項３】前記鋼組成が、重量％で、Ｓ:0.005〜0.
060 ％、Pb：0.02〜0.20％、Ca:0.005〜0.010 ％の一種
以上を含有することを特徴とする請求項１または２記載
の軟窒化用鋼。