JP4254816B2 - 浸炭部品 - Google Patents
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2)浸炭装置の構造上、高温浸炭を行ないやすく、そのために迅速な浸炭が可能である。
3)使用する浸炭ガスが少量で済み、ランニングコストが安い。
[Si%]+[Ni%]+[Cu%]−[Cr%]>0.5
の条件を満たす合金組成を有する浸炭用鋼を部品形状に成形し、真空浸炭により浸炭して得た浸炭部品である。
1)Mo:2.0%以下
2)Nb:0.20%以下およびTi:0.20%以下の1種または2種
3)B:0.01%以下
4)Pb:0.01〜0.20%、Bi:0.01〜0.10%およびCa:0.0003〜0.0100%の1種または2種以上
前述のように、Crは炭化物の生成を促進する成分であるから、本発明の浸炭用鋼においては、多量に存在させることができない。1.0%は、炭化物の生成を抑制する成分が多量である場合に可能な、Cr量の上限である。ただし、あまり低減しすぎると焼入れ性が低くなって、製品の機械的特性が不満足になるので、下限値として0.3%を設けた。
脱酸剤として添加されるが、過大な添加は、やはり加工性を損なうから、0.20%までの添加量を選ぶのがよい。Alはまた、結晶粒の粗大化を抑制するはたらきもあり、その効果を得たい場合は、0.005%
結晶粒の粗大化を防止する作用があるので、好ましくは少なくとも0.001%が存在するようにする。この効果は0.050%程度で飽和するので、この限界を超えて存在させる意味はない。
上述のように、Si、NiおよびCuは炭化物の生成を抑制し、一方、Crは増加させるから、前三者の影響と後者の影響とをバランスさせて、抑制効果が高くなるようにすることによって、本発明で意図したエッジ部の炭化物生成量抑制が実現する。上記の式は、後記の実施データから導き出された関係である。
Mo:2.0%以下
焼入れ性を向上させ、焼戻し軟化抵抗性を高めるために添加することができる。多量になると鋼の加工性を悪くするので、2.0%以下の適切な添加量をえらぶべきである。
これらの成分は、浸炭時に生じる結晶粒の成長を抑制し、整粒組織を保つという目的にとって有効である。過大な添加は加工性に悪影響を及ぼすので、それぞれ上記の限界内の添加量に止める。
Bは、焼入れ性の向上に効果があるので、所望により添加する。大量の存在は加工性にとって有害であるから、0.01%以下の添加量をえらぶ。
これらの成分は、被削性の向上という目的にとって有効である。過大な添加は靱性に悪影響を及ぼすので、それぞれ上記の限界内の添加量に止める。
[Sn%]+[As%]+[Sb%]<0.3
という条件を満たすように注意する必要がある。
950℃に30分間均熱→950℃で30分間浸炭処理→950℃で30分間拡散処理→850℃に30分間保持→焼入れ→180℃で1時間の焼戻し
浸炭処理の条件は、プロパンガス雰囲気で圧力200Pa、拡散処理の条件は、真空(5Pa以下)である。
Claims (6)
- 重量%で、C:0.1〜0.3%、Si:0.5〜3.0%、Mn:0.3〜3.0%、P:0.03%以下、S:0.03%以下、Cu:0.01〜1.00%、Ni:0.01〜3.00%、Cr:0.3〜1.0%、Al:0.20%以下およびN:0.05%以下を含有し、残部が不可避な不純物およびFeからなり、
[Si%]+[Ni%]+[Cu%]−[Cr%]>0.5
の条件を満たす合金組成を有する浸炭用鋼を部品形状に成形し、真空浸炭により浸炭して得た浸炭部品。 - さらに、Mo:2.0%以下を含有する合金組成を有する浸炭用鋼を使用した請求項1の浸炭部品。
- さらに、Nb:0.20%以下およびTi:0.20%以下の1種または2種を含有する合金組成を有する浸炭用鋼を使用した請求項1または2の浸炭部品。
- さらに、B:0.01%以下を含有する合金組成を有する浸炭用鋼を使用した請求項1ないし3のいずれかの浸炭部品。
- さらに、Pb:0.01〜0.20%、Bi:0.01〜0.10%およびCa:0.0003〜0.0100%の1種または2種以上を含有する合金組成を有する浸炭用鋼を使用した請求項1ないし4のいずれかの浸炭部品。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の成分からなり、かつ、
[Sn%]+[As%]+[Sb%]<0.3
の条件を満たす合金組成を有する浸炭用鋼を使用した請求項1ないし5のいずれかの浸炭部品。
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