JPH01234554A - 浸炭部品の製造方法 - Google Patents

浸炭部品の製造方法

Info

Publication number
JPH01234554A
JPH01234554A JP6093488A JP6093488A JPH01234554A JP H01234554 A JPH01234554 A JP H01234554A JP 6093488 A JP6093488 A JP 6093488A JP 6093488 A JP6093488 A JP 6093488A JP H01234554 A JPH01234554 A JP H01234554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
carburizing
less
steel
carburized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6093488A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2596051B2 (ja
Inventor
Kunio Namiki
並木 邦夫
Toshimitsu Kimura
利光 木村
Tomohito Iikubo
知人 飯久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP6093488A priority Critical patent/JP2596051B2/ja
Publication of JPH01234554A publication Critical patent/JPH01234554A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2596051B2 publication Critical patent/JP2596051B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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、高い耐摩耗性をもつとともに耐ピツチング性
にすぐれた機構構造用の浸炭部品の製造方法に関する。 [従来の技術] 自動車や建設機械の部分を構成する機械構造用部品は、
耐摩耗性と疲れ強さとをかねそなえていることが望まれ
る。 これにこたえるには、所望の形状に加工した肌焼
鋼を表面硬化処理して使用している。 機械類の高性能化に伴って、使用条件が苛酷になってき
ており、機械構造用部品も、いままで以上に高強度化が
要求されるようになってぎた。 [発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、上記した要求にこたえ、ずぐれた耐摩
耗性に加えて、高い耐ピツチング性を有する機械構造用
の浸炭部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
本発明の浸炭部品の製造方法は、C:0.1〜0.3%
、Si:1.5%以下、Mn:1.5%以下およびCr
:2.O〜14.0%を含有し、残部が実質的にFeか
らなる鋼を所望の部品形状に加工し、イオン浸炭法によ
り浸炭して表面炭素濃度が1.0〜4.0%であって表
面から0.1m以内の断面における炭化物面積率が10
%以上となるようにし、ついで熱処理することからなる
。 本発明で使用する鋼は、上記した基本組成に加えて、M
o:2.0%以下、W:2.0%以下およびV:2.0
%以下の1種または2種以上を添加したものでもよい。 これらの組成のうち、Crの含有量を3.0〜10.0
%とした鋼を用い、析出する炭化物(Fe 、Cr)X
 CYが実質上M7C3型であって、平均アスペクト比
か2以下となるよ゛うなCI!度に浸炭すると、とくに
ずぐれた特性の部品が得られる。 このような炭化物を与えるC濃度は、Crの含有量との
関連において添付図面のグラフに斜線で示した領域(M
7C3+γ)の炭素量のことである。 たとえば、Cr
か約8%のときはC:1〜2%である。 イオン浸炭法にJ:る浸炭処理は、浸炭炉内を真空度1
0−2Torr程度に減圧して部品を加熱し、浸炭ガス
である炭化水素ガスを炉内に導入し、炉内圧力を数T 
orrまで高め、部品を陰極として、別に設けた陽極と
の間に電圧を印加してグロー放電を生じさせることによ
って、行なう。 浸炭に先立って、後記する実施例に示
ずように、Arおよび町雰囲気下におけるグロー放電を
しばらく行ない、部品の表面の清浄化を行なうことが好
ましい。 浸炭後の焼入れ焼もどし処理は、在来の熱処
理と同様の条件で行なえばよい。 [作 用] これまで肌焼鋼の浸炭において、炭化物が析出するほど
浸炭するのは過剰浸炭で必るとして、その生成を避ける
ようにして来た。 とくにCr炭化物は多量になると網
目状に発達し、浸炭製品の特性の低下を招くからである
。 これに対し、本発明では、比較的多量のCrを含ん
だ鋼を使用し、イオン浸炭法で浸炭することによりCr
炭化物を微細で球に近い形状で積極的に析出させ、また
好ましくはM7C3型の炭化物として析出させて表面硬
度を高くし、耐摩耗性および耐ピツチング性を向上させ
る。 本発明で使用する鋼の合金成分のはたらきと、組成範囲
の限定理由を、以下に説明する。 C:0.1〜0.3% Cは部品の強度を得るために加える元素である。 0.
1%未満の含有量では、十分な合部強度が得られない。  一方、Ot3%を超えて含有すると、6部の靭性が低
下する。 また、焼ならし硬さが高くなって被削性が低下するため
、部品の成形に不利になる。 Si:1.5%以下 Slを多量に含有すると鍛造性が低下するとともに浸炭
性が阻害され、また脱炭が促進されるので、1.5%を
上限値とした。 Mn:1.5%以下 Mnは焼入れ性を向上させるために添加する。 他の元素とのバランスを考慮して適宜の吊を添加ずれば
よいが、1.5%を上回る含有量では、鍛造性が低下す
る。 Cr:2〜14%(3〜10%) Orは炭化物形成元素として、所定の炭化物量を確保す
るために加える。 浸炭時のC濃度は、Crの含有量の
増大とともに増す。 また、Orを含有させると炭化物の球状化が促進される
。 含有量が2%未満では、これらの効果が十分でなく
、一方、14%を上回ると浸炭層の炭素量が多くなりす
ぎ、炭化物が球状でなく網目状となって、部品の機械的
性質を低下させる。 析出するCr系炭化物を好ましい
形態のM7C3型とするためには、Cr量を3〜10%
の範囲から選ぶ。 これは、図のグラフかられかるよう
に、3%に足りない量ではM7C3型の炭化物を析出さ
せることができず、一方で10%を超える量だとM23
06型炭化物が析出しやずくなるためである。 Mo:2.0%以下、W:2.0%以下およびV:2.
0%以下の1種または2種以上これらの、所望により添
加する成分はいずれも炭化物形成元素で必って、含有量
の増加につれて浸炭量を増加させる。 ただし、これら
の元素は素材製造時にも炭化物を形成し、とくに粗大な
一次炭化物は靭性および疲れ強さを低下させる。 これ
を防止するため、上記のように限界を定めた。 本発明では、上記のような鋼を所望の部品形状に加工し
たものに、表面炭素濃度が1.0〜4゜0%であって、
表面から0.1mm以内の断面における炭化物面積率が
10%以上となるように浸炭処理をする。 表面炭素)
製度が1.0%未満であったり、炭化物面積率が10%
未満の場合、耐摩耗性、副ピッチング性が目標レベルに
達しない。 得られる耐摩耗性ずなわち硬度は、表面炭素濃度が4.
○%程度で飽和する。 これ以上の浸炭は効果がないば
かりか、かえって炭化物の粗大化による疲れ強さの低下
を招いて好ましくない。 浸炭処理の手段として、現在主流となっているガス浸炭
法は、高いカーボンポテンシャルで操業するとスーテイ
ングが生じて浸炭ムラが生じやずい。 炭化水素系カス
の変成などによって得た浸炭カスは、酸化性なので、浸
炭に伴って粒界酸化が深く起り、浸炭特性が劣ってくる
。 真空浸炭法によってもスーテイングは防ぎきれず、ステ
ンレス鋼特有の光輝か失なわれるばかりか、浸炭ムラが
生じやすく、とくに素材の形状が  □複¥11な場合
は均一に浸炭することができない。 これに対し、減圧下にグロー放電を利用して行なうイオ
ン浸炭は、非酸化性のC1−44やC31」8をそのま
ま浸炭ガスとして使用するので、粒界酸化物が生成する
ことはない。 真空浸炭法の約1/100という低圧下
で操業するので、はとんどスーティングは生じない。 
グロー放電がひきおこすプラズマ状態が処理される部品
の全面を覆うので、複雑な形状をした部品に対しても、
均一に浸炭することができる。 [実施例] 第1表に示すNo、 1〜9の組成の合金(残部Fe)
を溶製した。 A〜1」は本発明に従う合金であり、■
は比較例である。 各材料の試験片を炉に入れて、下記のいずれかの処理を
施した。 処理■ 炉内を10−2丁orrまで減圧し、920’Cに加熱
後、Ara3よび町を供給して炉内圧を2T orrに
調整した。 試験片を陰極とし、陽極との間に500V
の直流電圧を印加して、グロー放電を起させた。 前処
理として20分間、ArおよびHのイオンによる表面清
浄化を行なってからArおよび1」2を排気した。 続
いて炉内にC3H8を送り込んで、圧力2−I−orr
テ、3時間浸炭した。 処理■ 加熱温度を880’C,浸炭時間を5時間にしたほかは
、処理工と同様である。 処理■ 炉内を930°Cに加熱して20分間、月利を均熱した
。 常用の変成ガスからなる浸炭ガス(力−ホンボテン
シVル:約1.3%)を炉内に供給して、4時間にわた
り浸炭処理を行なった。 処理IV 加熱温度を870’C,浸炭時間を8時間にしたほかは
、処理■と同様でおる。 上記の処理T〜IVのいずれの場合も、浸炭の終了後、
炉内の浸炭ガスを排気し、830℃に30分間保持して
から油冷する焼入れ、および160°Cに2時間保持し
てから放冷する焼もどしを行なった。 こうして得た各試験片の表面炭素濃度、表面から0.1
#以内の断面にお(プる炭化物面積率、炭化物の平均ア
スペクト比および粒界酸化層の有無を調べるとともに、
表面硬度、耐摩耗性および耐ピツチング性を測定した。 結果を、第2表(処理■および処理■)および第3表(
処理■および処理IV )に示す。 耐摩耗性は、大越式摩耗試験機を用いて下記の条件で比
摩耗量を測定することにより決定した。 相手円板   SK6  トIRB90最終荷重   
6.5Kg 摩耗路eJA、    200m 摩擦速度   2771/Sec 耐ピツチング性は、下記の条件で、ローラーピッチング
試験機により、半数破壊に至るまでの寿命(B50寿命
)として評価した。 面圧 375に!If/mm2 すべり   −40% 回転数   150Orpm −12= 第   1   表
【発明の効果】
本発明の浸炭部品の製造方法によれば、疲れ強さ、耐摩
耗性および耐ピツチング性ともにすぐれた機械構造用部
品が製造できる。 この部品を自動車そのほか各種の機
械の構成部分として使用ずれば、苛酷な条件にも耐える
信頼性の高い製品が得られる。 とくに、高血圧下に辷
りなから使用される部品を製作する場合、本発明は最適
である。
【図面の簡単な説明】
図面は、900’CにおりるFe −(:r −c系の
等温図でおる。 特許出願人   人同特殊鋼株式会社 代理人  弁理士  須 賀 総 夫

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.1〜0.3%、Si:1.5%以下、M
    n:1.5%以下およびCr:2.0〜14.0%を含
    有し、残部が実質的にFeからなる鋼を所望の部品形状
    に加工し、イオン浸炭法により浸炭して表面炭素濃度が
    1.0〜4.0%であつて表面から0.1mm以内の断
    面における炭化物面積率が10%以上となるようにし、
    ついで熱処理することからなる浸炭部品の製造方法。
  2. (2)前記の合金成分に加えて、Mo:2.0%以下、
    W:2.0%以下およびV:2.0%以下の1種または
    2種以上を含有する鋼を用いて実施する請求項1の浸炭
    用部品の製造方法。
  3. (3)前記の組成においてCrの含有量を 3、0〜10.0%とした鋼を用い、析出する炭化物が
    実質上M_7C_3型であって、その平均アスペクト比
    が2以下となるようなC濃度に浸炭して実施する請求項
    1または2のいずれかの浸炭用部品の製造方法。
JP6093488A 1988-03-15 1988-03-15 浸炭部品の製造方法 Expired - Lifetime JP2596051B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6093488A JP2596051B2 (ja) 1988-03-15 1988-03-15 浸炭部品の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6093488A JP2596051B2 (ja) 1988-03-15 1988-03-15 浸炭部品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01234554A true JPH01234554A (ja) 1989-09-19
JP2596051B2 JP2596051B2 (ja) 1997-04-02

Family

ID=13156703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6093488A Expired - Lifetime JP2596051B2 (ja) 1988-03-15 1988-03-15 浸炭部品の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2596051B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122000A (en) * 1990-04-27 1992-06-16 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Rolling bearing
JP2010222697A (ja) * 2008-08-29 2010-10-07 Sanyo Special Steel Co Ltd 靭性に優れた機械構造用鋼
JP2011179026A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Sanyo Special Steel Co Ltd 耐繰返し衝撃特性に優れた大形歯車用鋼
JP2016033250A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 Jfeスチール株式会社 転動疲労特性に優れた軸受用肌焼鋼およびその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122000A (en) * 1990-04-27 1992-06-16 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Rolling bearing
JP2010222697A (ja) * 2008-08-29 2010-10-07 Sanyo Special Steel Co Ltd 靭性に優れた機械構造用鋼
JP2011179026A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Sanyo Special Steel Co Ltd 耐繰返し衝撃特性に優れた大形歯車用鋼
JP2016033250A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 Jfeスチール株式会社 転動疲労特性に優れた軸受用肌焼鋼およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2596051B2 (ja) 1997-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5614426B2 (ja) 機械部品の製造方法
JP5129564B2 (ja) 浸炭高周波焼入部品
JPH0892690A (ja) 耐疲労特性に優れた浸炭部品およびその製造方法
JP2579640B2 (ja) 高疲労強度肌焼品の製造方法
JP3033349B2 (ja) 耐ピッチング性に優れた浸炭鋼部品
JPS61264170A (ja) チエ−ン用ピン
EP2548976A1 (en) Spring steel and surface treatment method for steel material
JP2000192962A (ja) 転がり軸受
JPH0432537A (ja) 面圧強度にすぐれた高強度機械構造用部材
JPH01205063A (ja) 耐摩耗ステンレス鋼部品
JPH01234554A (ja) 浸炭部品の製造方法
JPH07188895A (ja) 機械構造用部品の製造方法
JPH01201459A (ja) 高靭性耐摩耗部品
JPH02145759A (ja) 鋼の浸炭処理方法
KR100979035B1 (ko) 고온에서 내마모성이 우수한 베어링강의 열처리 방법
JP3629851B2 (ja) プラズマ浸炭用冷間工具鋼
WO2018173588A1 (ja) 鋼材の減圧浸炭浸窒処理方法
JPH04160135A (ja) 浸炭用鋼
JPH0568526B2 (ja)
JPH01205064A (ja) 耐摩耗ステンレス鋼部品
JP2004300472A (ja) 短時間の窒化処理で高い表面硬さと深い硬化深さの得られる窒化鋼部品及びその製造方法
JPH0578782A (ja) 転がり軸受
JPH108199A (ja) 浸炭硬化性に優れた肌焼鋼
JPS62274056A (ja) 迅速浸炭用鋼
JPH02310343A (ja) 破砕機用耐摩耗部品の製造方法