JP3339795B2 - 直動軸受け部材の製造方法 - Google Patents
直動軸受け部材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異形ダイスによる
引抜きと高周波焼入れにより製造される直動軸受け部材
の製造方法に関する。
引抜きと高周波焼入れにより製造される直動軸受け部材
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、異形ダイスによる引抜き後、高周
波焼入れにより製造される直動軸受け部材は中炭素鋼を
使用し、圧延後、球状化焼鈍を施し、３回以上の引抜き
と２回以上の焼鈍を経て、高周波焼入れを行うことによ
り製造されていた。しかしながら、従来の直動軸受け部
材に使用される鋼部材を球状化焼鈍して使用すると引抜
き時の変形抵抗が大きいため少なくとも３回以上の引抜
きと焼鈍の繰り返しを行わなければならず、工程数と工
程費用がかかるという欠点があった。
波焼入れにより製造される直動軸受け部材は中炭素鋼を
使用し、圧延後、球状化焼鈍を施し、３回以上の引抜き
と２回以上の焼鈍を経て、高周波焼入れを行うことによ
り製造されていた。しかしながら、従来の直動軸受け部
材に使用される鋼部材を球状化焼鈍して使用すると引抜
き時の変形抵抗が大きいため少なくとも３回以上の引抜
きと焼鈍の繰り返しを行わなければならず、工程数と工
程費用がかかるという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来３回以
上の引抜きと２回以上の焼鈍を行っていた異形ダイスに
よる引抜きと高周波焼入れにて製造されていた直動軸受
け部材の製造工程数を減らして、高周波焼入性を低下さ
せることなく仕上げ引抜きも入れて２回の引抜きと１回
の中間焼鈍後、高周波焼入れ工程を経て直動軸受け部材
を製造する方法を提供することである。
上の引抜きと２回以上の焼鈍を行っていた異形ダイスに
よる引抜きと高周波焼入れにて製造されていた直動軸受
け部材の製造工程数を減らして、高周波焼入性を低下さ
せることなく仕上げ引抜きも入れて２回の引抜きと１回
の中間焼鈍後、高周波焼入れ工程を経て直動軸受け部材
を製造する方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の高周波
焼入鋼の成分を変更し、焼入性を満足させると共に、冷
間加工性を向上させて加工時の変形抵抗を低減したもの
である。そして、その手段は、高周波焼入材を使用し、
異形ダイスによる１回の引抜きを行い、中間焼鈍を経
て、仕上げ引抜きを行い、その後高周波焼入れ工程を経
て製造する直動軸受け部材の製造方法において、前記高
周波焼入材の成分が、重量％で、Ｃ：０．３６〜０．７
０％、Ｓｉ：０．０５〜０．１５％、Ｍｎ：０．６０〜
２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ｎ：＜０．
０１％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、残部Ｆｅ
および不可避不純物からなる組成の鋼とし、引抜き前の
処理として熱間圧延後、ＡC1点〜８００℃を最高点温度
とし、その後徐冷する球状化焼鈍を行い、硬さを８５Ｈ
ＲＢ以下とし、冷間引抜き時の変形抵抗を低減したの
で、従来３回引抜きにて製造していた直動軸受け部材を
１回の引抜きと中間焼鈍後の仕上げ引抜きの２回の引抜
きにて製造することを可能とする。
焼入鋼の成分を変更し、焼入性を満足させると共に、冷
間加工性を向上させて加工時の変形抵抗を低減したもの
である。そして、その手段は、高周波焼入材を使用し、
異形ダイスによる１回の引抜きを行い、中間焼鈍を経
て、仕上げ引抜きを行い、その後高周波焼入れ工程を経
て製造する直動軸受け部材の製造方法において、前記高
周波焼入材の成分が、重量％で、Ｃ：０．３６〜０．７
０％、Ｓｉ：０．０５〜０．１５％、Ｍｎ：０．６０〜
２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ｎ：＜０．
０１％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、残部Ｆｅ
および不可避不純物からなる組成の鋼とし、引抜き前の
処理として熱間圧延後、ＡC1点〜８００℃を最高点温度
とし、その後徐冷する球状化焼鈍を行い、硬さを８５Ｈ
ＲＢ以下とし、冷間引抜き時の変形抵抗を低減したの
で、従来３回引抜きにて製造していた直動軸受け部材を
１回の引抜きと中間焼鈍後の仕上げ引抜きの２回の引抜
きにて製造することを可能とする。
【０００５】上記高周波焼入鋼の化学成分の限定理由を
以下に述べる。Ｃは、直動軸受け部材には表面の硬度が
必要であるが、０．３６％未満では高周波焼入後の硬度
を確保できず、０．７０％を超えると冷間加工性が低下
する。そこで、Ｃは、０．３６〜０．７０％とする。
以下に述べる。Ｃは、直動軸受け部材には表面の硬度が
必要であるが、０．３６％未満では高周波焼入後の硬度
を確保できず、０．７０％を超えると冷間加工性が低下
する。そこで、Ｃは、０．３６〜０．７０％とする。
【０００６】Ｍｎは、高周波焼入性を向上させる元素で
あるが、０．６０％未満では高周波焼入性は十分ではな
く、２．００％を超えると冷間加工性が低下する。そこ
で、Ｍｎは、０．６０〜２．００％とする。
あるが、０．６０％未満では高周波焼入性は十分ではな
く、２．００％を超えると冷間加工性が低下する。そこ
で、Ｍｎは、０．６０〜２．００％とする。
【０００７】Ｓｉは、０．０５％未満では脱酸効果が十
分ではなく、０．１５％を超えるとフェライト硬さが上
昇し、冷間加工性を低下させる。そこで、Ｓｉは、０．
０５〜０．１５％とする。
分ではなく、０．１５％を超えるとフェライト硬さが上
昇し、冷間加工性を低下させる。そこで、Ｓｉは、０．
０５〜０．１５％とする。
【０００８】Ｔｉは、鋼中にフリーＮがあるとＢＮを形
成して固溶Ｂが無くなるため、ＴｉによってＮを固定す
る。すなわち、Ｎと窒化物を形成してフェライト中の固
溶Ｎを低減して冷間加工時の変形抵抗を低下させ、Ｂの
焼入性への効果を向上させる。０．０１％未満ではＮを
固定するのに不足であり、０．２０％を超えると冷間加
工性を低下させる。そこでＴｉは、０．０１〜０．２０
％とする。
成して固溶Ｂが無くなるため、ＴｉによってＮを固定す
る。すなわち、Ｎと窒化物を形成してフェライト中の固
溶Ｎを低減して冷間加工時の変形抵抗を低下させ、Ｂの
焼入性への効果を向上させる。０．０１％未満ではＮを
固定するのに不足であり、０．２０％を超えると冷間加
工性を低下させる。そこでＴｉは、０．０１〜０．２０
％とする。
【０００９】Ｎは、０．０１％以上含有するとＴｉＮが
増加し、転動疲労寿命に悪影響を及ぼす。そこで、Ｎは
０．０１％未満とする。
増加し、転動疲労寿命に悪影響を及ぼす。そこで、Ｎは
０．０１％未満とする。
【００１０】Ｂは、極微量の添加によって鋼の焼入性を
著しく向上させる元素であるが、０．０００５％未満で
はその効果は十分でなく、０．００５０％を超えると逆
に焼入性を低下させる。そこで、Ｂは、０．０００５％
〜０．００５０％とする。
著しく向上させる元素であるが、０．０００５％未満で
はその効果は十分でなく、０．００５０％を超えると逆
に焼入性を低下させる。そこで、Ｂは、０．０００５％
〜０．００５０％とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の鋼組成を表
１の実施例に示す。実施例は炭素含有量がＳ５５Ｃを基
本とする鋼に相当するものであり、実施例１はＳ５５Ｃ
からＳｉ、Ｍｎを低減し、Ｂを添加したものである。ま
た、比較例１は代表的な従来鋼であり比較例２は実施例
の鋼からＭｎをさらに低下させたものである。これらの
鋼を用いて、焼鈍後の硬さ、冷間引抜きの変形抵抗、高
周波焼入性を評価し、異形ダイスによる中間焼鈍をはさ
んだ２回の引抜きにより直動軸受けを製造した。以下、
実施例よりさらに本発明の実施形態を説明する。
１の実施例に示す。実施例は炭素含有量がＳ５５Ｃを基
本とする鋼に相当するものであり、実施例１はＳ５５Ｃ
からＳｉ、Ｍｎを低減し、Ｂを添加したものである。ま
た、比較例１は代表的な従来鋼であり比較例２は実施例
の鋼からＭｎをさらに低下させたものである。これらの
鋼を用いて、焼鈍後の硬さ、冷間引抜きの変形抵抗、高
周波焼入性を評価し、異形ダイスによる中間焼鈍をはさ
んだ２回の引抜きにより直動軸受けを製造した。以下、
実施例よりさらに本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】表１に示す化学成分組成の供試鋼
（比較例１、２、及び実施例）を１００ｋｇ真空溶解炉
にて溶製し、熱処理試験、冷間加工性試験、高周波焼入
性試験を行った。
（比較例１、２、及び実施例）を１００ｋｇ真空溶解炉
にて溶製し、熱処理試験、冷間加工性試験、高周波焼入
性試験を行った。
【００１３】熱処理試験片は熱間鍛造で２０ｍｍφに鍛
造し、切削により１５ｍｍφ×１００ｍｍＬの試験片を
作成し、大気炉により最高点温度をＡC1点〜８００℃を
最高点温度とし、その後徐冷する球状化焼鈍を行い、熱
処理後の硬さを調べた。その結果を表２に示す。表２か
ら従来鋼はどの最高点温度で球状化焼鈍を行っても硬さ
は８５ＨＲＢ以下にはならないが、実施例、および比較
例２はどの条件においても８５ＨＲＢ以下となる。
造し、切削により１５ｍｍφ×１００ｍｍＬの試験片を
作成し、大気炉により最高点温度をＡC1点〜８００℃を
最高点温度とし、その後徐冷する球状化焼鈍を行い、熱
処理後の硬さを調べた。その結果を表２に示す。表２か
ら従来鋼はどの最高点温度で球状化焼鈍を行っても硬さ
は８５ＨＲＢ以下にはならないが、実施例、および比較
例２はどの条件においても８５ＨＲＢ以下となる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】次に冷間加工性試験片は熱間鍛造で２０ｍ
ｍφに鍛造後、最高点温度を７７０℃とする球状化焼鈍
を行い、１４ｍｍφ×２１ｍｍＨの端面拘束型圧縮試験
用円柱型試験片に加工し、冷間加工時の変形抵抗を測定
した。その結果を表３に示す。この結果から、実施例、
および比較例２に示す鋼は比較例１の従来鋼に比べ冷間
加工時の変形抵抗が大幅に減少している。従来の３回引
きの場合は１回目、２回目の加工率は約２０％である
が、２回引きにした場合、その加工率は約４０％とな
る。しかし、球状化焼鈍を施した実施例に示す鋼の４０
％加工時の変形抵抗は、従来鋼の２０％加工時の変形抵
抗よりも小さくなっている。このため、実施例に示す鋼
を使用することにより、従来３回以上の引抜きを行わな
いと成形できなかったものが２回の引抜きにより製造で
きるようになった。
ｍφに鍛造後、最高点温度を７７０℃とする球状化焼鈍
を行い、１４ｍｍφ×２１ｍｍＨの端面拘束型圧縮試験
用円柱型試験片に加工し、冷間加工時の変形抵抗を測定
した。その結果を表３に示す。この結果から、実施例、
および比較例２に示す鋼は比較例１の従来鋼に比べ冷間
加工時の変形抵抗が大幅に減少している。従来の３回引
きの場合は１回目、２回目の加工率は約２０％である
が、２回引きにした場合、その加工率は約４０％とな
る。しかし、球状化焼鈍を施した実施例に示す鋼の４０
％加工時の変形抵抗は、従来鋼の２０％加工時の変形抵
抗よりも小さくなっている。このため、実施例に示す鋼
を使用することにより、従来３回以上の引抜きを行わな
いと成形できなかったものが２回の引抜きにより製造で
きるようになった。
【００１７】
【表３】
【００１８】高周波焼入性試験片は熱間鍛造で３０φに
鍛造し、そのＤ／４位置より削り出すことにより、３ｍ
ｍφ×１０ｍｍＬの試験片を作成し、一定時間一定温度
で加熱後急冷することによりＴＴＡ（Time-Temperature
-Austenizing）線図を求める試験を行った。その結果を
図１〜３に示す。図１は実施例に示す鋼のＴＴＡ線図を
示すものであり、硬さ７２０ＨＶ以上をオーステナイト
化の基準とする。このとき、図中の温度条件では非常に
短時間の加熱でも完全にオーステナイト化していること
が図中に示した硬さからわかる。図２は比較例１に示す
鋼のＴＴＡ線図を示すものであるが、これについても図
中の温度条件では図１と同様に非常に短時間の加熱でも
完全にオーステナイト化していることがわかる。
鍛造し、そのＤ／４位置より削り出すことにより、３ｍ
ｍφ×１０ｍｍＬの試験片を作成し、一定時間一定温度
で加熱後急冷することによりＴＴＡ（Time-Temperature
-Austenizing）線図を求める試験を行った。その結果を
図１〜３に示す。図１は実施例に示す鋼のＴＴＡ線図を
示すものであり、硬さ７２０ＨＶ以上をオーステナイト
化の基準とする。このとき、図中の温度条件では非常に
短時間の加熱でも完全にオーステナイト化していること
が図中に示した硬さからわかる。図２は比較例１に示す
鋼のＴＴＡ線図を示すものであるが、これについても図
中の温度条件では図１と同様に非常に短時間の加熱でも
完全にオーステナイト化していることがわかる。
【００１９】さらに、図３は本発明の請求範囲よりＭｎ
量が低い比較例２の鋼のＴＴＡ線図を示すものである
が、８５０℃以下の加熱温度では保持時間が短い場合、
正常な硬さが得られず、完全にオーステナイト化せず、
フェライトが残留してしまう。また、残留フェライトが
残らないような条件でも不完全焼入相が出てしまうとい
う問題がある。この様な組織となった場合、直動軸受け
の寿命を著しく低下させてしまう。
量が低い比較例２の鋼のＴＴＡ線図を示すものである
が、８５０℃以下の加熱温度では保持時間が短い場合、
正常な硬さが得られず、完全にオーステナイト化せず、
フェライトが残留してしまう。また、残留フェライトが
残らないような条件でも不完全焼入相が出てしまうとい
う問題がある。この様な組織となった場合、直動軸受け
の寿命を著しく低下させてしまう。
【００２０】また、以上のような特性を有する鋼を用い
て異形ダイスによる２回の引抜きを行った結果を表４に
示す。引抜きの変形抵抗の低い実施例および比較例２に
示す鋼においては２回引抜きで成形可能である。しか
し、比較例１に示す従来鋼では引抜き後、正常な形状が
得られず、時には引抜き時に破断してしまうという問題
がある。
て異形ダイスによる２回の引抜きを行った結果を表４に
示す。引抜きの変形抵抗の低い実施例および比較例２に
示す鋼においては２回引抜きで成形可能である。しか
し、比較例１に示す従来鋼では引抜き後、正常な形状が
得られず、時には引抜き時に破断してしまうという問題
がある。
【００２１】
【表４】
【００２２】以上の結果から、実施例、比較例２に示す
鋼を使用すると、異形ダイスによる１回の引抜きと中間
焼鈍後の仕上げ引抜きの計２回の引抜きにより直動軸受
け部材を製造可能であるが、比較例２の鋼を使用した場
合、高周波焼入時に均一な焼入組織が得られず、直動軸
受けの寿命を著しく低下させる可能性がある。
鋼を使用すると、異形ダイスによる１回の引抜きと中間
焼鈍後の仕上げ引抜きの計２回の引抜きにより直動軸受
け部材を製造可能であるが、比較例２の鋼を使用した場
合、高周波焼入時に均一な焼入組織が得られず、直動軸
受けの寿命を著しく低下させる可能性がある。
【００２３】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による化学成
分組成の鋼を熱間圧延後、ＡC1点〜８００℃の温度を最
高点温度とし、その後徐冷する球状化焼鈍を行い、その
硬さを８５ＨＲＢ以下にすることにより、従来異形ダイ
スによる３回の引抜きと２回の中間焼鈍を経て高周波焼
入れにて製造されていた直動軸受け部材が、高周波焼入
性を低下させることなく、２回の引抜きと１回の中間焼
鈍を経るだけで高周波焼入れにて製造できるようにな
り、工程数と工程コストを削減できるという優れた効果
を有する。
分組成の鋼を熱間圧延後、ＡC1点〜８００℃の温度を最
高点温度とし、その後徐冷する球状化焼鈍を行い、その
硬さを８５ＨＲＢ以下にすることにより、従来異形ダイ
スによる３回の引抜きと２回の中間焼鈍を経て高周波焼
入れにて製造されていた直動軸受け部材が、高周波焼入
性を低下させることなく、２回の引抜きと１回の中間焼
鈍を経るだけで高周波焼入れにて製造できるようにな
り、工程数と工程コストを削減できるという優れた効果
を有する。
【図１】図１は実施例に示す化学成分組成のＴＴＡ線図
を示しており、各温度における保持時間ごとに硬さを測
定し、光学顕微鏡による組織観察を行うことによって、
オーステナイト化の容易さを示したものである。図中の
○印は測定点を示し、その横の数値は硬さ（ＨＶ）を示
している。
を示しており、各温度における保持時間ごとに硬さを測
定し、光学顕微鏡による組織観察を行うことによって、
オーステナイト化の容易さを示したものである。図中の
○印は測定点を示し、その横の数値は硬さ（ＨＶ）を示
している。
【図２】図２は比較例１に示す化学成分組成のＴＴＡ線
図を示しており、各温度における保持時間ごとに硬さを
測定し、光学顕微鏡による組織観察を行うことによっ
て、オーステナイト化の容易さを示したものである。図
中の○印は測定点を示し、その横の数値は硬さ（ＨＶ）
を示している。
図を示しており、各温度における保持時間ごとに硬さを
測定し、光学顕微鏡による組織観察を行うことによっ
て、オーステナイト化の容易さを示したものである。図
中の○印は測定点を示し、その横の数値は硬さ（ＨＶ）
を示している。
【図３】図３は比較例２に示す化学成分組成のＴＴＡ線
図を示しており、各温度における保持時間ごとに硬さを
測定し、光学顕微鏡による組織観察を行うことによっ
て、オーステナイト化の容易さを示したものである。図
中の○印は測定点を示し、その横の数値は硬さ（ＨＶ）
を示している。
図を示しており、各温度における保持時間ごとに硬さを
測定し、光学顕微鏡による組織観察を行うことによっ
て、オーステナイト化の容易さを示したものである。図
中の○印は測定点を示し、その横の数値は硬さ（ＨＶ）
を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 8/00 - 8/10 C22C 38/00 - 38/60 F16C 33/12 - 33/14
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．３６〜０．７０％、
Ｓｉ：０．０５〜０．１５％、Ｍｎ：０．６０〜２．０
０％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、Ｎ：＜０．０１
％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、残部Ｆｅおよ
び不可避不純物からなる組成の鋼を熱間圧延した後、Ａ
C1点〜８００℃を最高点温度とし、その後徐冷する球状
化焼鈍を行い、硬さを８５ＨＲＢ以下とし、異形ダイス
にて１回の引抜きを行い、中間焼鈍をした後、仕上げ引
抜きを行い、その後高周波焼入れを行なうことを特徴と
する直動軸受け部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09170697A JP3339795B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 直動軸受け部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09170697A JP3339795B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 直動軸受け部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10265850A JPH10265850A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3339795B2 true JP3339795B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14033967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09170697A Expired - Fee Related JP3339795B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 直動軸受け部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339795B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100470670B1 (ko) * | 2000-10-04 | 2005-03-07 | 주식회사 포스코 | 우수한 가공성 및 고강도를 갖는 압력용기용 후강판의제조방법 및 우수한 인장강도를 갖는 압력용기의 제조방법 |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP09170697A patent/JP3339795B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10265850A (ja) | 1998-10-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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