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Info
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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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Landscapes
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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：。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28695887A JPH01129957A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | マルエージング鋼の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28695887A JPH01129957A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | マルエージング鋼の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129957A true JPH01129957A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17711157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28695887A Pending JPH01129957A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | マルエージング鋼の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129957A (ja) |
Cited By (1)
| 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)
| 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 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP28695887A patent/JPH01129957A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| 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 |
| JPS622574A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | ＧａＡｓ太陽電池の製造方法 |
| JPS622625A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Nec Corp | 化合物半導体の絶縁層形成方法 |
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