JP5477111B2 - 窒化高周波焼入れ用鋼及び窒化高周波焼入れ部品 - Google Patents
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Description
(1) 質量%で、
C:0.30%超、0.60%以下、
Si:0.02〜1.90%、
Mn:0.30〜2.00%、
Al:0.50%超、1.00%以下、
S:0.001〜0.021%、
N:0.001〜0.010%
を含有し、
P:0.030%以下
に制限し、更に、
Mn/S:70〜1500、
Al+Si≦2.50%
を満足し、残部がFe及び不可避不純物からなることを特徴とする窒化高周波焼入れ用鋼。
(2) 質量%で、
Cr:1.60%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする上記(1)に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。
(3) 質量%で、
Cr:1.30%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする上記(1)に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。
(4) 質量%で、
Ti:0.50%以下、
Nb:0.50%以下
の一方又は双方を含有することを特徴とする上記(1)〜(3)の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。
(5) 質量%で、
V :1.00%以下、
Mo:0.05〜1.50%以下、
B :0.0050%以下、
Ni:0.05〜2.00%、
Cu:0.01〜2.00%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記(1)〜(4)の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。
(6) 質量%で、
Ca:0.0003〜0.004%
を含有することを特徴とする上記(1)〜(5)の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。
(7) 母材の成分が、質量%で、
C :0.30%超、0.60%以下、
Si:0.02〜1.90%、
Mn:0.30〜2.00%、
Al:0.50%超、1.00%以下、
S:0.001〜0.021%、
N:0.001〜0.010%
を含有し、更に、
Mn/S:70〜1500、
Al+Si≦2.50%
を満足し、残部がFe及び不可避不純物からなり、表面から0.2mmの深さにおける窒素濃度が0.4%以上であることを特徴とする窒化高周波焼入れ部品。
(8) 母材の成分が、質量%で、
Cr:1.60%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする上記(7)に記載の窒化高周波焼入れ部品。
(9) 母材の成分が、質量%で、
Cr:1.30%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする上記(7)に記載の窒化高周波焼入れ部品。
(10) 母材の成分が、質量%で、
Ti:0.50%以下、
Nb:0.50%以下
の一方又は双方を含有することを特徴とする上記(7)〜(9)の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。
(11) 質量%で、
V :1.00%以下、
Mo:0.05〜1.50%以下、
B :0.0050%以下、
Ni:0.05〜2.00%、
Cu:0.01〜2.00%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記(7)〜(10)の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。
(12) 質量%で、
Ca:0.0003〜0.004%
を含有することを特徴とする上記(7)〜(11)の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。
(13) ビッカース硬さHV700以上の硬化層の深さが、0.2mm以上であることを特徴とする上記(7)〜(12)の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。
(14) 上記(7)〜(13)の何れか1項に記載の成分組成を有する鋼を部品形状に加工し、窒化処理を施した後、加熱温度をオーステナイト変態点以上930℃未満、保持時間を0.05〜5秒として高周波焼入れを施し、100〜300℃で焼戻すことを特徴とする窒化高周波焼入れ部品の製造方法。
Caは、鋼の熱間加工性の改善に用いられる元素であり、本発明では、鋼中に存在するMnSの延伸を抑制し、曲げ疲労強度の向上にも寄与する。歯車の曲げ疲労破壊や、軸部品のスプライン底の疲労破壊を抑制するためには、0.0003%以上のCaを添加することが好ましい。一方、0.004%を超えてCaを添加しても、飽和が飽和するため、Ca量の上限は0.004%以下が好ましい。
2 焼入れ層
3 母材
4 窒化層
Claims (14)
- 質量%で、
C:0.30%超、0.60%以下、
Si:0.02〜1.90%、
Mn:0.30〜2.00%、
Al:0.50%超、1.00%以下、
S:0.001〜0.021%、
N:0.001〜0.010%
を含有し、
P:0.030%以下
に制限し、更に、
Mn/S:70〜1500、
Al+Si≦2.50%
を満足し、残部がFe及び不可避不純物からなることを特徴とする窒化高周波焼入れ用鋼。 - 質量%で、
Cr:1.60%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。 - 質量%で、
Cr:1.30%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。 - 質量%で、
Ti:0.50%以下、
Nb:0.50%以下
の一方又は双方を含有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。 - 質量%で、
V :1.00%以下、
Mo:0.05〜1.50%以下、
B :0.0050%以下、
Ni:0.05〜2.00%、
Cu:0.01〜2.00%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。 - 質量%で、
Ca:0.0003〜0.004%
を含有することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ用鋼。 - 母材の成分が、質量%で、
C :0.30%超、0.60%以下、
Si:0.02〜1.90%、
Mn:0.30〜2.00%、
Al:0.50%超、1.00%以下、
S:0.001〜0.021%、
N:0.001〜0.010%
を含有し、更に、
Mn/S:70〜1500、
Al+Si≦2.50%
を満足し、残部がFe及び不可避不純物からなり、表面から0.2mmの深さにおける窒素濃度が0.4%以上であることを特徴とする窒化高周波焼入れ部品。 - 母材の成分が、質量%で、
Cr:1.60%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする請求項7に記載の窒化高周波焼入れ部品。 - 母材の成分が、質量%で、
Cr:1.30%以下
を含有し、
1.9Al+Cr≦2.60%
を満たすことを特徴とする請求項7に記載の窒化高周波焼入れ部品。 - 母材の成分が、質量%で、
Ti:0.50%以下、
Nb:0.50%以下
の一方又は双方を含有することを特徴とする請求項7〜9の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。 - 質量%で、
V :1.00%以下、
Mo:0.05〜1.50%以下、
B :0.0050%以下、
Ni:0.05〜2.00%、
Cu:0.01〜2.00%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項7〜10の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。 - 質量%で、
Ca:0.0003〜0.004%
を含有することを特徴とする請求項7〜11の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。 - ビッカース硬さHV700以上の硬化層の深さが、0.2mm以上であることを特徴とする請求項7〜12の何れか1項に記載の窒化高周波焼入れ部品。
- 請求項7〜13の何れか1項に記載の成分組成を有する鋼を部品形状に加工し、窒化処理を施した後、加熱温度をオーステナイト変態点以上930℃未満、保持時間を0.05〜5秒として高周波焼入れを施し、100〜300℃で焼戻すことを特徴とする窒化高周波焼入れ部品の製造方法。
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