JPH01129957A - マルエージング鋼の表面処理方法 - Google Patents

マルエージング鋼の表面処理方法

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JPH01129957A
JPH01129957A JP28695887A JP28695887A JPH01129957A JP H01129957 A JPH01129957 A JP H01129957A JP 28695887 A JP28695887 A JP 28695887A JP 28695887 A JP28695887 A JP 28695887A JP H01129957 A JPH01129957 A JP H01129957A
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JP
Japan
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gas
maraging steel
steel
fluidized bed
treatment
Prior art date
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Pending
Application number
JP28695887A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Aihara
秀雄 相原
Masamitsu Takebayashi
竹林 正光
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマルエージング鋼の表面処理方法に関し、詳し
くはマルエージング鋼の流動層ガス軟窒化処理方法に関
するものである。
〔従来の技術〕
自動車等の車両用にベルト駆動式の無段変速機が開発さ
れている。無段変速機は、第4図に示すように、無段変
速機10において、2個の■形プーリ12,14と、そ
れにトルク伝達ベルト16が掛装されており、トルク伝
達ベルト16は、キャリヤ18とその上を摺動移動可能
に、−横部材11が多数配列されている。また、キャリ
ヤ18は第5図に示すように、複数の無端金属ベルト1
8aないし18 e 、f積層状に重ねたものである。
そして、・トルク伝達ベルト16がトルクを伝達する時
には、キャリヤ18が、上記2個のV形プーリ12,1
4の開音回転運動することから、キャリヤ18を構成す
る無端金属ベル)18aないし18eは、横部材11に
より曲げ応力を受けることになる。なお、これらのグー
りの径−゛全可変とすることにより、連続的にプーリの
径を可変とすることにより、連続的にプーリの回転伝達
比を変化させるようにしている。
このように、無端金属ベル) 18aないし18eは、
この曲げ応力を繰り返し受けるため、その曲げ疲労強度
が十分でない場合には、疲労破断にいたるという欠点が
ある。
そのため、マルエージング鋼をキャリヤ18に用いるこ
とにより、該キャリヤに高疲労強度、高靭性を持たせる
ことが行われている。更に、マルエージング鋼製のキャ
リヤに軟窒化処理を施し、更“に強度を向上させること
が考えられる。
マルエージング鋼の窒化処理方法としては、マルエージ
ング鋼に比較的低温(45o〜as’o℃)でタフトラ
イド処理を行う方法〔プロシーディングスオプ ザ 1
8ス インターナショナルコンファレンス オブ ヒー
トトリートメントオブ マテリアルズ I80  エム
・オーサヮP 129−144 (PROCDEL)I
N−GS  of thel 8  tb  Inte
rnaional  Conference  of 
 Heattreatmentof Material
s )80 M、Ohsawa ′P129−144 
)参照〕があシ、それによシ疲労強度が極めて高くなる
。しかし、タフトライド処理は、シアン浴を用いるため
、公害の面で問題があり、タフトライド処理だとってか
わるものとして、流動層ガス軟窒化が検討されており、
例えば第17回熱処理技術協会学術講演大会予稿呆P3
−4には流動化ガスとしてN235%、NH350%、
C3H8151)からなるガスを用いて570℃で流動
層ガス軟窒化処理をする方法が報告されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
近年、自動車の高性能化に併い、エンジンも高トルク化
しており、高トルクエンジン用無段変速機に用いるキャ
リヤは、更に高い疲労強度が要求されている。そこで、
上記したNH350多、N235%、C3H815%か
らなるガスを用いる流動層ガス軟窒化処理をマルエージ
ング鋼製キャリヤに施すことにより、疲労強度を向上さ
せることが試みられているが、マルエージング鋼製キャ
リヤとして9疲労強度は、縁り返し数106回で計算曲
げ応力が9 Q @/mn2と、高トルクエンジン用無
段変速機に用いるためには筐だ疲労強度が十分とは言え
ないという問題がある。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
、高い疲労強度を得ることができるマルエージング鋼の
表面処理方法を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のマルエージング鋼の表面処理方法は、NH3−
N、−C3H,系ガスにco、ガスを全ガス体積に基ラ
イてC2ないし5体積幅添加したガスを雰囲気ガスとし
て用いてマルエージング鋼に流動層ガス軟窒化処理を施
すことfr:wtiとするものである。
流動層ガス軟窒化に用いるNH3−N、−C,H3系ガ
スの組成は、特に限定されないが、例えばNH350%
、N235%及ヒc3H815%かラナルガスを用いる
ことが好ましい。
〔作 用〕
N Hs −N2− C3H8系ガスにCO2ガスを添
加したガスを雰囲気としてマルエージング鋼に流動層ガ
ス軟窒化を行うと、詳細は不明であるが、ガス軟窒化処
理時の炭素原子及び窒素原子の鋼への浸入が002ガス
の添加によって活性化され、それによ、って鋼の最表面
部に多量の炭素原子及び窒素原子が固溶すると考えられ
、その結果、表面圧縮残留応力が増大し、高い疲労強度
が得られる。
なお、C02ガス、け、その添加量が02幅未満では十
分な効果が得られず、一方、5%を超えると炭酸アンモ
ニウム粉末が流動層の配管内に付着して処理が困難とな
るため、その添加:tf:。
[1,2ないし5%とした。
〔実施例〕
本発明を一実施例により説明する。
マルエージング鋼(250ksi p )の素材を溶接
により筒状にし、それを冷間圧延により板厚α2門とし
た後、幅10簡に切断し、周長700Bの無端金属ベル
トを得た。
この無端金属ベルトに約800℃の温度で溶体化処理を
施した後、流動粒子としてアルミナ(#10口)′lt
用いて諷度を500℃に保持した流動層炉で、流動ガス
としてN Hs −Nz −C3H8系ガスにCO,ガ
スを添加したガス全相いて軟窒化処理を施した。このと
き、ガスの組成はN[−13:N2: C3H,の体漬
比i50 : 35 : 15とし、CO。
ガスを全ガスに対してα25ないし4体積%(以下体積
幅は優と記す)に変化させた。
なお、比較例として実施例と同様にして得た無端金属ベ
ルトに、CO2ガスを含まないこと以外は実施例と同様
の条件で処理を施した。
試験例 実施例及び比較例の無端金属ベルトの表面残留応力をX
線法で測定した。その結果を、表面残留応力に及ぼす添
加CO2%の効果として、第1図に示す。
CO2ガスを全く添加しないガス組成の比較例は、82
 h/ran”の表面圧縮残留応力しか得られなかった
が、CO2ガスを添加させることにより表面圧縮残留応
力は急激に増加し、CO2α25幅で95kg1調2.
α5%で112 ky/鴫2そして1幅以上で120 
ky/lan”以上の高い表面圧縮残留応力が得られた
。これにより、NH3−N、−C,Hs系ガスへのCO
2ガスの添加による表面圧縮残留応の向上効果が確認さ
れた。
また、CO1添加量0%、[125チ、α5%の条件で
処理を施した無端金属ベルトをそれぞれ第3図に示すよ
うな疲労試験装置に掛装し、繰り返し曲げ疲労試験を行
った。なお、無端金属ベルト1は、ローラ2,3の間に
掛装され、ローラ2.3の回転により繰り返し曲げ応力
を受けるようになっている。まだ、ローラ2のローラ径
は150ffl一定で、一方、ローラ3のローラ径は試
験の設定荷重によって25〜551gBに変化させた。
疲労試験結果を第2図に示す。
第2図に示す曲げ応力と繰り返し数の関係のグラフから
れかるように、NH,−N2− C3H,系ガスにCO
2ガスを添加することにより曲げ応力が増大し、曲げ応
力は、CO2ガス無添加の比較例が例えば繰シ返し数1
06回で94 kq/rran”であるのに対し、CO
,ガスを0.25%添加した実施例は110 締/1r
atr” 、CO2ガス全15%添加した実施例は12
6 joy/1rryn”の値を示し、高い疲労強度が
得られた。
なお、本実施例ではマルエージング鋼スチールベルトに
本発明方法を適用した例を示したが、マルエージング鋼
製のコイルスプリング等地の部品に対しても同様の効果
が得られることを確認した。            
          を〔発明の効果〕 本発明のマルエージング鋼の表面処理方法は、上記した
ように、NH3−N2+ C3H,系ガスにCO2ガス
を添加したガスを用いてマルエージング鋼に流動層ガス
軟窒化を行うことにより、マルエージング鋼に高い疲労
強度を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の流動層ガス軟窒化処理を施
したマルエージング鋼製の無端ベルトの表面圧縮残留応
力とCO2ガス添加量との関係を示すグラフ、 第2図は本発明の一実施例の流動層ガス軟窒化処理を施
したマルエージング鋼製の無端ベルトの曲げ応力と繰り
返し数の関係を示すグラフ、第3図は本発明の一実施例
で用いた疲労試験装置の説明図、 第4図は従来技術による無段変速機の説明図、第5図は
第4図の無段変速機のA−A断面図表わす。 特許出願人  トヨタ自動車株式会社 ほか2名 才1図 CO26I。 第2因 争iり五し&(回) 才3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. NH_3−N_2−C_3H_8系ガスにCO_2ガス
    を全ガス体積に基づいて0.2ないし5体積%添加した
    ガスを雰囲気ガスとして用いてマルエージング鋼に流動
    層ガス軟窒化処理を施すことを特徴とするマルエージン
    グ鋼の表面処理方法。
JP28695887A 1987-11-13 1987-11-13 マルエージング鋼の表面処理方法 Pending JPH01129957A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001014611A1 (de) * 1999-08-25 2001-03-01 Messer Griesheim Gmbh Verfahren für die nitrocarburierung metallischer werkstücke

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5980772A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Toyota Motor Corp マルエ−ジング鋼製フ−プの熱処理方法
JPS622625A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 Nec Corp 化合物半導体の絶縁層形成方法
JPS622574A (ja) * 1985-06-27 1987-01-08 Mitsubishi Electric Corp GaAs太陽電池の製造方法

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