JP5786764B2 - 高炭素クロム軸受鋼の製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、表面に脱炭層の存在しない高炭素クロム軸受鋼の製造方法であって、前工程で表面に脱炭層の生じた高炭素クロム軸受鋼であって700℃以下の温度域で鋼表面の炭素活量asが0.7を超える高炭素クロム軸受鋼に対して、Ac1変態点の直上の温度に加熱する工程と徐冷する工程とを含む球状化熱処理を施す際に、前記徐冷する工程において、その鋼がAr1変態点以下の温度域にあるときに、鋼表面の炭素活量asと雰囲気の炭素活量agが下記(1)式を満たし、さらに、680℃以下の温度域で下記(2)式を満たすように雰囲気制御を行い、かつA r1 変態点以下の温度域であって少なくとも670℃までの温度域における冷却速度を10℃/hr以上80℃/hr以下とすることを特徴とする高炭素クロム軸受鋼の製造方法である。
0≦ag−as≦0.3 ・・・(1)
ag=1 ・・・(2)
ただし、ag、asの最大値は1.0である。
前記のAc1変態点とは、低温から加熱していく場合のA1変態点を意味し、Ar1変態点とは、高温から冷却していく場合のA1変態点を意味する。
本発明は、このような着想とそれにより得られた知見に基づきなされたものである。
(i)A1変態点の直下で長時間保持する方法、
(ii)A1変態点の直上と直下で繰り返し加熱する方法、
(iii)A1変態点の直上で加熱したのち徐冷する方法、
などがあるが、本発明では(iii)の方法を採用する。雰囲気ガス投入量の変更が可能な複数のゾーンを備える熱処理炉を使用することにより、長時間を要することなく、球状化処理と復炭を同時に実施することができ、表面に脱炭層の存在しない高炭素クロム軸受鋼を効率よく得ることができるからである。
また、本発明における鋼表面の炭素活量asは、下記(3)のEllisの式を用いて算出する。
as=γ×C ・・・(3)
ただし、
γ=q×1.07exp(4798.6/T)−1/(1−19.6C)
q=1+[%Si](0.15+0.033[%Si])
+0.0365[%Mn]
−[%Cr](0.13−0.0055[%Cr])
+[%Ni](0.03+0.00365[%Ni])
−[%Mo](0.025+0.01[%Mo])
−[%Al](0.03+0.02[%Al])
−[%Cu](0.016+0.0014[%Cu])
−[%V](0.22−0.01[%V])
T:温度(K)
C:鋼表面の球状化熱処理前のC濃度(%)
熱間製管された外径96mm、肉厚6.1mm、長さ5000mmの圧延のままの素管から試験片を採取し、復炭の試験に供した。素管は、分塊圧延、ビレット加熱、熱間製管のプロセスを経て来ているため、管外表面に0.25mmの脱炭層が存在していた。表1に試験片の化学組成を示す。
実施例1で用いたものと同じ試験片ならびに雰囲気ガスを使用し、図1に例示したヒートパターン(ただし、徐冷工程における冷却速度を5℃/hr〜100℃/hrの間で種々変化させた)で、球状化熱処理を行い、熱処理後の供試材の脱炭層深さを調査した。球状化熱処理前の脱炭層深さは0.25mmである。
Claims (1)
- 表面に脱炭層の存在しない高炭素クロム軸受鋼の製造方法であって、
前工程で表面に脱炭層の生じた高炭素クロム軸受鋼であって700℃以下の温度域で鋼表面の炭素活量asが0.7を超える高炭素クロム軸受鋼に対して、Ac1変態点の直上の温度に加熱する工程と徐冷する工程とを含む球状化熱処理を施す際に、前記徐冷する工程において、その鋼がAr1変態点以下の温度域にあるときに、鋼表面の炭素活量asと雰囲気の炭素活量agが下記(1)式を満たし、さらに、680℃以下の温度域で下記(2)式を満たすように雰囲気制御を行い、かつA r1 変態点以下の温度域であって少なくとも670℃までの温度域における冷却速度を10℃/hr以上80℃/hr以下とすることを特徴とする高炭素クロム軸受鋼の製造方法。
0≦ag−as≦0.3 ・・・(1)
ag=1 ・・・(2)
ただし、ag、asの最大値は1.0である。
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