JPH02240249A - 熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法 - Google Patents
熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法Info
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- JPH02240249A JPH02240249A JP6297089A JP6297089A JPH02240249A JP H02240249 A JPH02240249 A JP H02240249A JP 6297089 A JP6297089 A JP 6297089A JP 6297089 A JP6297089 A JP 6297089A JP H02240249 A JPH02240249 A JP H02240249A
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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。
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］
本発明は浸炭部品の製造方法に関し、殊に浸炭焼入れ時
の変形を極力低減した浸炭部品を製造する方法に関する
ものである。
の変形を極力低減した浸炭部品を製造する方法に関する
ものである。
［従来の技術］
歯車や軸受等の様に使用中に高い曲げ応力や面圧のかか
る鋼材には、耐疲労性、耐摩耗性および耐ピツチング性
等が要求される。この様な場合に、高炭素の鋼を焼入れ
すれば製品全体の硬さが高くなって靭性に乏しくなり、
炭素量を低く抑えると硬さは低く耐摩耗性も低くなる。
る鋼材には、耐疲労性、耐摩耗性および耐ピツチング性
等が要求される。この様な場合に、高炭素の鋼を焼入れ
すれば製品全体の硬さが高くなって靭性に乏しくなり、
炭素量を低く抑えると硬さは低く耐摩耗性も低くなる。
そこで内部の靭性を保ったまま表面の特性を改善させる
という観点から各種の表面硬化法が行なわれており、そ
のうち浸炭処理は広〈実施されている技術である。浸炭
処理は、鋼材を高温雰囲気下で長時間加熱しつつ表層部
に炭素を拡散浸透させ、その後焼入れ硬化するものであ
る。ところが浸炭焼入れの際には、相変態に伴なう体積
変化、鋼材内での温度むらによる熱応力、相変態の不均
一発生による変態応力等によって熱処理歪が不可避的に
発生する。しかも浸炭焼入れ処理は、加工の最終段階で
施されるものであるので、発生した熱処理歪は形状不良
として製品にそのまま残り、負荷応力の増大による寿命
低下、騒音や振動の発生等を招き、製品の性能に直接的
に悪影響を及ぼすことになる。
という観点から各種の表面硬化法が行なわれており、そ
のうち浸炭処理は広〈実施されている技術である。浸炭
処理は、鋼材を高温雰囲気下で長時間加熱しつつ表層部
に炭素を拡散浸透させ、その後焼入れ硬化するものであ
る。ところが浸炭焼入れの際には、相変態に伴なう体積
変化、鋼材内での温度むらによる熱応力、相変態の不均
一発生による変態応力等によって熱処理歪が不可避的に
発生する。しかも浸炭焼入れ処理は、加工の最終段階で
施されるものであるので、発生した熱処理歪は形状不良
として製品にそのまま残り、負荷応力の増大による寿命
低下、騒音や振動の発生等を招き、製品の性能に直接的
に悪影響を及ぼすことになる。
［発明が解決しようとする課題］
こうしたことから、従来では■浸炭焼入れの際に拘束治
具を用いて鋼材を拘束する、■冷却能の低い焼入剤を用
いて焼入れ時の温度むらを少なくする、等の方法によっ
て熱処理歪の発生を低減している。また浸炭焼入れ後に
部品に冷間加工や研削加工を施し、形状を矯正すること
も行なわれる。特に歯車の場合には、相手方の歯車との
噛み合い試験を行ない、基準に適合するものだけを製品
として使用する様にしている。しかしながらいずれの方
法によっても多大の費用と労力を要するという問題があ
る。
具を用いて鋼材を拘束する、■冷却能の低い焼入剤を用
いて焼入れ時の温度むらを少なくする、等の方法によっ
て熱処理歪の発生を低減している。また浸炭焼入れ後に
部品に冷間加工や研削加工を施し、形状を矯正すること
も行なわれる。特に歯車の場合には、相手方の歯車との
噛み合い試験を行ない、基準に適合するものだけを製品
として使用する様にしている。しかしながらいずれの方
法によっても多大の費用と労力を要するという問題があ
る。
ところで熱処理歪は、円筒型部品の内・外面における真
円度或はテーバや端面の平坦度、更には軸型部品の曲が
り等の様な２次元、３次元の形状変化である変形と、１
次元での寸法変化である変寸とに大別される。これらの
熱処理歪は変形と変寸が同時に発生するものであるが、
変寸については先行試験を行ない、予め変寸量を把握し
ておき、鋼材の成形加工時にその変寸量に相当する分だ
け逆方向に加工することによってその影響をある程度緩
和することができる。しかしながら変形については、鋼
材の形状、浸炭焼入時のトレーへの鋼材の設置具合、焼
入れ時における冷却速度やそのばらつき等の各要因の微
妙な変化によって製品間で複雑な変化となって現われる
１例えば歯車の歯形誤差や歯すじ誤差の様に、１つの部
品においても複雑な変化を生じる。このような変形は予
測するのが困難であり、その修正も技術的に困難である
ので、浸炭焼入時に発生する熱処理歪のうち特に変形の
少ない浸炭部品を製造する為の技術が強く要望されてい
る。
円度或はテーバや端面の平坦度、更には軸型部品の曲が
り等の様な２次元、３次元の形状変化である変形と、１
次元での寸法変化である変寸とに大別される。これらの
熱処理歪は変形と変寸が同時に発生するものであるが、
変寸については先行試験を行ない、予め変寸量を把握し
ておき、鋼材の成形加工時にその変寸量に相当する分だ
け逆方向に加工することによってその影響をある程度緩
和することができる。しかしながら変形については、鋼
材の形状、浸炭焼入時のトレーへの鋼材の設置具合、焼
入れ時における冷却速度やそのばらつき等の各要因の微
妙な変化によって製品間で複雑な変化となって現われる
１例えば歯車の歯形誤差や歯すじ誤差の様に、１つの部
品においても複雑な変化を生じる。このような変形は予
測するのが困難であり、その修正も技術的に困難である
ので、浸炭焼入時に発生する熱処理歪のうち特に変形の
少ない浸炭部品を製造する為の技術が強く要望されてい
る。
本発明はこうした技術的課題を解決する為になされたも
のであって、その目的は、浸炭焼入れ時に発生する変形
を極力低減した浸炭部品を製造する為の方法を提供する
ことにある。
のであって、その目的は、浸炭焼入れ時に発生する変形
を極力低減した浸炭部品を製造する為の方法を提供する
ことにある。
［課題を解決する為の手段］
上記目的を達成し得た本発明とは、Ｃ： ０．２〜０．
３％、Ｓ ｉ ： ０．０５〜０．５％、Ｍ ｎ ：
０．３〜１．５％を含有すると共に、Ａｌ：０．０２〜
０．０６％、Ｎｂ： ０．００５〜０．０５％、Ｔ ｉ
： ０．００５〜０．０５％およびＶ ： ０．０３
〜０，２％よりなる群から選択される１種以上を含有す
る機械構造用鋼を用いて部品に成形加工し、浸炭ＩＡ埋
した後、攪拌状態の焼入強烈度Ｈが０．３ （１／
１ｎｃｈ）以下の焼入剤を用いて焼入れし、語調の６郎
硬さがＨＲＣ３０以下になる様にして製造する点に要旨
を有する製造方法である。
３％、Ｓ ｉ ： ０．０５〜０．５％、Ｍ ｎ ：
０．３〜１．５％を含有すると共に、Ａｌ：０．０２〜
０．０６％、Ｎｂ： ０．００５〜０．０５％、Ｔ ｉ
： ０．００５〜０．０５％およびＶ ： ０．０３
〜０，２％よりなる群から選択される１種以上を含有す
る機械構造用鋼を用いて部品に成形加工し、浸炭ＩＡ埋
した後、攪拌状態の焼入強烈度Ｈが０．３ （１／
１ｎｃｈ）以下の焼入剤を用いて焼入れし、語調の６郎
硬さがＨＲＣ３０以下になる様にして製造する点に要旨
を有する製造方法である。
また本発明に係る機械構造用鋼においては、上記した元
素に加えて、Ｃｒ：２％以下、Ｎｌ：４．５％以下、Ｍ
ｏ：０．５％よりなる群から選択される１種以上の元素
を添加してもよい、これらの元素はいずれも、浸炭焼入
れした部品に所要の６郎硬さを与え有効硬化深さを深く
する効果を発揮する。
素に加えて、Ｃｒ：２％以下、Ｎｌ：４．５％以下、Ｍ
ｏ：０．５％よりなる群から選択される１種以上の元素
を添加してもよい、これらの元素はいずれも、浸炭焼入
れした部品に所要の６郎硬さを与え有効硬化深さを深く
する効果を発揮する。
また上記いずれの鋼成分においても、更にＳ：０．０３
〜０．４％、Ｐ ｂ ： ０．０５〜０．３５％、Ｚｒ
：０．０５〜０．２％、Ｃａ ： ０．００１〜０．０
１％よりなる群から選択される１種以上を添加してもよ
く、これらの元素はいずれも鋼被剤性を向上させる上で
有効である。
〜０．４％、Ｐ ｂ ： ０．０５〜０．３５％、Ｚｒ
：０．０５〜０．２％、Ｃａ ： ０．００１〜０．０
１％よりなる群から選択される１種以上を添加してもよ
く、これらの元素はいずれも鋼被剤性を向上させる上で
有効である。
［作用］
本発明者らは上記目的を達成すべく、各種合金元素を様
々の割合で含有する浸炭用鋼を供試材とし、製品形状に
加工して浸炭処理を施した後、焼入強烈度Ｈ（Ｓｅｖｅ
ｒｉｔｙ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈ）の異なる焼入剤を用い
て焼入れ処理を行ない、熱処理歪の発生特性について様
々な角度から検討した。その結果、攪拌状態での焼入強
烈度Ｈが０．３ （１７ｉｎｃｈ）以下の、冷却能が比
較的低い焼入剤を用いて焼入れをすると共に、Ｃ量を０
．２〜０．３％と比較的高めにし且つ残りの合金元素量
を鋼材の質量や焼入れ時の冷却速度に応じて適切に調整
し、６郎の硬さがＨＲＣ３０以下となる様にして製造す
れば、熱処理歪における変形の少ない機械構造用鋼が得
られることを見出し、本発明を完成するに至った。
々の割合で含有する浸炭用鋼を供試材とし、製品形状に
加工して浸炭処理を施した後、焼入強烈度Ｈ（Ｓｅｖｅ
ｒｉｔｙ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈ）の異なる焼入剤を用い
て焼入れ処理を行ない、熱処理歪の発生特性について様
々な角度から検討した。その結果、攪拌状態での焼入強
烈度Ｈが０．３ （１７ｉｎｃｈ）以下の、冷却能が比
較的低い焼入剤を用いて焼入れをすると共に、Ｃ量を０
．２〜０．３％と比較的高めにし且つ残りの合金元素量
を鋼材の質量や焼入れ時の冷却速度に応じて適切に調整
し、６郎の硬さがＨＲＣ３０以下となる様にして製造す
れば、熱処理歪における変形の少ない機械構造用鋼が得
られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明において、合金元素量および焼入条件等を限定し
た理由は次の通りである。
た理由は次の通りである。
Ｃ： ０．２〜０．３％
Ｃは浸炭焼入れした部品に所要の６郎硬さを付与すると
共に、有効硬化深さを深くするのに効果的な元素である
。このためにはＣは少なくとも０．１％以上添加する必
要があるが、熱処理歪を低減するには焼入強烈度Ｈが０
．３ （１／１ｎｃｈ）以下という冷却能の低い焼入剤
で焼入れを行ない、且つＣ量を０．２％以上とする必要
がある。しかしながらＣが０．３％を超えると焼入れ時
の６郎の変態膨張量が大きくなって熱処理歪が大きくな
り、また切削加工時や冷間加工時の工具寿命が低下する
のでＣ量の上限は０．３％とした。
共に、有効硬化深さを深くするのに効果的な元素である
。このためにはＣは少なくとも０．１％以上添加する必
要があるが、熱処理歪を低減するには焼入強烈度Ｈが０
．３ （１／１ｎｃｈ）以下という冷却能の低い焼入剤
で焼入れを行ない、且つＣ量を０．２％以上とする必要
がある。しかしながらＣが０．３％を超えると焼入れ時
の６郎の変態膨張量が大きくなって熱処理歪が大きくな
り、また切削加工時や冷間加工時の工具寿命が低下する
のでＣ量の上限は０．３％とした。
ｓ ｔ ： ０．０５〜０．５％
・Ｓｔは鋼溶製時の脱酸元素として必要である。
この為にはＳｌは０．０５％添加する必要があるが、あ
まり多く添加すると浸炭性が阻害されたり、冷間加工時
の変形能が低下し、割れ発生の原因となるので、Ｓｔの
上限は０．５％とした。
まり多く添加すると浸炭性が阻害されたり、冷間加工時
の変形能が低下し、割れ発生の原因となるので、Ｓｔの
上限は０．５％とした。
Ｍ ｎ ： ０．３〜１．５％
Ｍｎは溶製時の脱酸、脱硫元素として必要であり、また
浸炭焼入れ処理した部品に所要の６郎硬さを付与し、有
効硬化深さを深くする上でも効果的な元素である。その
為には０．３％以上添加する必要があるが、１．５％を
超えると被剛性、冷間加工性が低下すると共に部品の６
郎硬さがＨＲＣ３０を超え、後述する様に熱処理歪が増
大する。
浸炭焼入れ処理した部品に所要の６郎硬さを付与し、有
効硬化深さを深くする上でも効果的な元素である。その
為には０．３％以上添加する必要があるが、１．５％を
超えると被剛性、冷間加工性が低下すると共に部品の６
郎硬さがＨＲＣ３０を超え、後述する様に熱処理歪が増
大する。
Ａ １ ： ０．０２〜０．０６％ＡＩは浸炭加熱
時におけるオーステナイト結晶粒成長を抑制する元素で
あり、その効果を発揮させる為には０．０２％以上添加
する必要がある。一方０．０６％を超えて添加しても上
記効果が飽和し、またアルミナ系非金属介在物が多くな
って耐ピツチング性を低下させる。
時におけるオーステナイト結晶粒成長を抑制する元素で
あり、その効果を発揮させる為には０．０２％以上添加
する必要がある。一方０．０６％を超えて添加しても上
記効果が飽和し、またアルミナ系非金属介在物が多くな
って耐ピツチング性を低下させる。
Ｎ ｂ ： ０．００５〜０．０５％
Ｔ ｉ ： ０．００５〜０．０５％
Ｖ ： ０．０３〜０．２％
これらの元素はいずれも、ＡＩと同様に浸炭加熱時のオ
ーステナイト結晶粒成長を抑制する元素である。この効
果を発揮させる為には、ＮｂおよびＴｉについては夫々
０．００５％以上、■については０．０３％以上の添加
を必要とする。しかしＮｂおよびＴｉについては０．０
５％、■については０．２％を超えて添加しても結晶粒
成長の抑制効果は飽和する。
ーステナイト結晶粒成長を抑制する元素である。この効
果を発揮させる為には、ＮｂおよびＴｉについては夫々
０．００５％以上、■については０．０３％以上の添加
を必要とする。しかしＮｂおよびＴｉについては０．０
５％、■については０．２％を超えて添加しても結晶粒
成長の抑制効果は飽和する。
尚Ａｌ、Ｎｂ、Ｔｉ、およびＶは必ずしも全てを含有す
る必要はなく、上記のうちから１種または２７１以上を
所定量添加すればよい。
る必要はなく、上記のうちから１種または２７１以上を
所定量添加すればよい。
Ｃｒ：２％以下
Ｃｒは浸炭焼入れした部品に希望する６部硬さを付与し
、且つ有効硬化深さを深くすると共に、部品の耐摩耗性
を改善するのに有効な元素である。しかしあまり多量に
添加すると、浸炭時に表層部が過剰浸炭を受け、セメン
タイトが網目状に析出して靭性や曲げ疲労性が低下する
と共に、６部硬さがＨＲＣ３０を超え、後述する様に熱
ＩＡ埋歪が増大するので上限を２％とした。
、且つ有効硬化深さを深くすると共に、部品の耐摩耗性
を改善するのに有効な元素である。しかしあまり多量に
添加すると、浸炭時に表層部が過剰浸炭を受け、セメン
タイトが網目状に析出して靭性や曲げ疲労性が低下する
と共に、６部硬さがＨＲＣ３０を超え、後述する様に熱
ＩＡ埋歪が増大するので上限を２％とした。
Ｎｉ：４．５％以下、Ｍ ｏ ： ０．５％以下ＮＬお
よびＭＯはＯｒと同様に、浸炭焼入れした部品に所要の
６部硬さを付与し、有効硬化深さを深くする元素である
。また浸炭層の靭性な向上させると共に、浸炭時に生成
する表面異常層を低減し、曲げ疲労性や耐ピツチング性
を改善する効果をも発揮する。しかしあまり多量に添加
すると、６部硬さが増大し過ぎて熱処理歪が増大するの
で、その添加量はＮｉについては４．５％以下、ＭＯに
ついては０．５％以下とすべきである。
よびＭＯはＯｒと同様に、浸炭焼入れした部品に所要の
６部硬さを付与し、有効硬化深さを深くする元素である
。また浸炭層の靭性な向上させると共に、浸炭時に生成
する表面異常層を低減し、曲げ疲労性や耐ピツチング性
を改善する効果をも発揮する。しかしあまり多量に添加
すると、６部硬さが増大し過ぎて熱処理歪が増大するの
で、その添加量はＮｉについては４．５％以下、ＭＯに
ついては０．５％以下とすべきである。
尚Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏを添加する場合には、これらの元素
から１種以上を適切に選べばよい。
から１種以上を適切に選べばよい。
Ｓ ：０．０３〜０．４％
Ｐ ｂ ： ０．０５〜０．３５％
Ｚ ｒ ： ０．０５〜０．２％
Ｃａ ： ０．００１〜０．０１％
本発明に係る機械構造用鋼においては、上記元素に加え
Ｓ、Ｐｂ、ＺｒおよびＣａ等の１ ｆ１以上を添加して
もよい。これらの元素はいずれも被剛性を向上させる元
素であり、その効果が認められるのはＳについては０．
０３％以上、ｐｂおよびＺｒについては０．０５％以上
、Ｃａについては０．００１％以上である。しかしあま
り多く添加すると靭性や耐疲労性が劣化する。従ってＳ
については０．４％以下、Ｐｂについては０．３５％以
下、Ｚｒについては０．２％以下、Ｃａについては０．
０１％以下とした。
Ｓ、Ｐｂ、ＺｒおよびＣａ等の１ ｆ１以上を添加して
もよい。これらの元素はいずれも被剛性を向上させる元
素であり、その効果が認められるのはＳについては０．
０３％以上、ｐｂおよびＺｒについては０．０５％以上
、Ｃａについては０．００１％以上である。しかしあま
り多く添加すると靭性や耐疲労性が劣化する。従ってＳ
については０．４％以下、Ｐｂについては０．３５％以
下、Ｚｒについては０．２％以下、Ｃａについては０．
０１％以下とした。
焼入強烈度： ０．３ （ｉ／１ｎｃｈ）以下浸炭鋼に
ついては、浸炭処理後に部品を油やソルト等の焼入剤に
入れ、急冷することにより、浸炭層および６部をマルテ
ンサイトを主体とした高硬度の組織に変態させる必要が
ある０合金元素をあまり多く含有しない低廉な鋼を用い
て、十分な有効硬化層深さと６部硬さを確保する必要が
ある場合には、焼入強烈度が大きな焼入剤を用いて焼入
れした方がよい、しかしながら冷却能が大きな焼入剤を
用いると、部品表層部と内部の温度のばらつきが大きく
なるので、発生する熱応力が大きくなる。また焼入れ時
に温度のばらつきがあると、マルテンサイト変態の発生
時期が部品内でずれ、大きな変態応力が発生する。これ
らの応力の和が焼入れ時の各温度における部品の降伏強
度を超えた場合に塑性変形が生じ、焼入れ冷却後に熱処
理歪となって残存する。即ち熱処理歪は焼入れ時におけ
る応力の大きさに起因すると考えられる。そこで熱処理
歪を低減するという趣旨から、焼入れ時の冷却能を低め
て部品内での温度のばらつきを低減するのがよいと考え
た。この様な観点から検討したところ、特に攪拌状態で
の焼入強烈度が０．３ （１７ｉｎｃｈ）以下の焼入剤
を用いて焼入れすれば、部品内での温度のばらつきが有
効に低減され、更に上記組成の鋼材を使うことによって
熱処理歪が大幅に低減することが判明した。
ついては、浸炭処理後に部品を油やソルト等の焼入剤に
入れ、急冷することにより、浸炭層および６部をマルテ
ンサイトを主体とした高硬度の組織に変態させる必要が
ある０合金元素をあまり多く含有しない低廉な鋼を用い
て、十分な有効硬化層深さと６部硬さを確保する必要が
ある場合には、焼入強烈度が大きな焼入剤を用いて焼入
れした方がよい、しかしながら冷却能が大きな焼入剤を
用いると、部品表層部と内部の温度のばらつきが大きく
なるので、発生する熱応力が大きくなる。また焼入れ時
に温度のばらつきがあると、マルテンサイト変態の発生
時期が部品内でずれ、大きな変態応力が発生する。これ
らの応力の和が焼入れ時の各温度における部品の降伏強
度を超えた場合に塑性変形が生じ、焼入れ冷却後に熱処
理歪となって残存する。即ち熱処理歪は焼入れ時におけ
る応力の大きさに起因すると考えられる。そこで熱処理
歪を低減するという趣旨から、焼入れ時の冷却能を低め
て部品内での温度のばらつきを低減するのがよいと考え
た。この様な観点から検討したところ、特に攪拌状態で
の焼入強烈度が０．３ （１７ｉｎｃｈ）以下の焼入剤
を用いて焼入れすれば、部品内での温度のばらつきが有
効に低減され、更に上記組成の鋼材を使うことによって
熱処理歪が大幅に低減することが判明した。
右部硯さ：ＨＲＣ３０以下
上述の如く、焼入れ時における焼入れ剤の冷却能を上記
範囲に制限することによって、部品内での温度のばらり
籾が少なくなり、熱処理歪が低減される。但し、冷却能
を低くしても鋼材の化学組成や質量に応じて６部のマル
テンサイト生成量が変化して６部硬さが変わり、熱処理
歪に影響を及ぼす、そこで本発明では用いる鋼材の化学
成分を調整して６部硬さをＨＲＣ３０以下とし、このこ
とによって熱処理歪を更に低減したのである。
範囲に制限することによって、部品内での温度のばらり
籾が少なくなり、熱処理歪が低減される。但し、冷却能
を低くしても鋼材の化学組成や質量に応じて６部のマル
テンサイト生成量が変化して６部硬さが変わり、熱処理
歪に影響を及ぼす、そこで本発明では用いる鋼材の化学
成分を調整して６部硬さをＨＲＣ３０以下とし、このこ
とによって熱処理歪を更に低減したのである。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下
記実施例は本発明を前提する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
記実施例は本発明を前提する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
［実施例］
実施例１
焼入れ時における焼入強烈度Ｈが熱処理歪に与える影響
について検討した。供試材としては、第１表に示す２種
類の鋼材を用い、これらを小型高周波炉にて溶製した。
について検討した。供試材としては、第１表に示す２種
類の鋼材を用い、これらを小型高周波炉にて溶製した。
これらの鋼材は熱間鍛造にて直径８０ｔａの丸棒に加工
し、２００１の長さに切断した後、熱間鍛造にて高さ２
８＆１Ｉ１１の円板に据え込み加工し、９００℃にて焼
ならし処理を行なった。更に、第１図に示す様なリング
型試験片にｍ械加工し、９２５℃で３時間、カーボンポ
テンシャル０．８なる条件で浸炭処理を施し、Ａ３点＋
（５０〜８０℃）の温度に３０分間係持した後に直接油
焼入れをした。
し、２００１の長さに切断した後、熱間鍛造にて高さ２
８＆１Ｉ１１の円板に据え込み加工し、９００℃にて焼
ならし処理を行なった。更に、第１図に示す様なリング
型試験片にｍ械加工し、９２５℃で３時間、カーボンポ
テンシャル０．８なる条件で浸炭処理を施し、Ａ３点＋
（５０〜８０℃）の温度に３０分間係持した後に直接油
焼入れをした。
焼入油としては焼入強烈度Ｈが０．２ 、０．３５゜０
．４５ （１７ｉｎｃｈ）の３ ｆｆｆｉ類の油を用い
た。即ちＨ子０．２ （１７ｉｎｃｈ）についてはホッ
ト油（油温：１５０ｔ ） 、Ｈ−０，３５（１／１ｎ
ｃｈ）についてはセミホット油（油温：１００℃） 、
Ｈ−０，４５（１／１ｎｃｈ）についてはコールド油
（油温：６０℃）を夫々用いた。但し、上記焼入強烈度
Ｈはいずれも攪拌状態での値である。
．４５ （１７ｉｎｃｈ）の３ ｆｆｆｉ類の油を用い
た。即ちＨ子０．２ （１７ｉｎｃｈ）についてはホッ
ト油（油温：１５０ｔ ） 、Ｈ−０，３５（１／１ｎ
ｃｈ）についてはセミホット油（油温：１００℃） 、
Ｈ−０，４５（１／１ｎｃｈ）についてはコールド油
（油温：６０℃）を夫々用いた。但し、上記焼入強烈度
Ｈはいずれも攪拌状態での値である。
焼入れした後、ｔａＯ℃で２時間空冷する条件で低温焼
もどし処理を施し、熱処理歪としては、第１図に測定位
置を示した様に円周方向の端面の平坦度を測定した。こ
れらの結果を、焼入強烈度および６部硬さと共に第１表
に併記した。また焼入強烈度Ｈと熱処理歪（端面の平坦
度）の関係を第２図に示した。
もどし処理を施し、熱処理歪としては、第１図に測定位
置を示した様に円周方向の端面の平坦度を測定した。こ
れらの結果を、焼入強烈度および６部硬さと共に第１表
に併記した。また焼入強烈度Ｈと熱処理歪（端面の平坦
度）の関係を第２図に示した。
これらの結果から明らかであるが、素材焼入性の大小に
かかわらず、焼入れ時の冷却能が小さい程熱処理歪が小
さくなり、且つ素材焼入性を低めて６部硬さをＨＲＣ３
０以下にした本発明品の熱ｌＡ３１歪が特に小さくなっ
ていることがよく分かる。
かかわらず、焼入れ時の冷却能が小さい程熱処理歪が小
さくなり、且つ素材焼入性を低めて６部硬さをＨＲＣ３
０以下にした本発明品の熱ｌＡ３１歪が特に小さくなっ
ていることがよく分かる。
実施例２
焼入れ時の焼入強烈度Ｈな０．２ （ｔ／１ｎｃｈ）の
一定とし、このときの化学成分特にＣ量と６部硬さとの
関係について検討した。
一定とし、このときの化学成分特にＣ量と６部硬さとの
関係について検討した。
第２表に供試材の化学成分を示す、これらの鋼材を小型
高周波炉で溶製し、熱間鍛造にて直径８０ｍｍの丸棒に
加工した０次に２ｏｏＩｌ１ｍの長さに切断後、熱間鍛
造にて高さ２８１ｍの円板に据え込み加工し、９００℃
にて焼ならし処理を施した。
高周波炉で溶製し、熱間鍛造にて直径８０ｍｍの丸棒に
加工した０次に２ｏｏＩｌ１ｍの長さに切断後、熱間鍛
造にて高さ２８１ｍの円板に据え込み加工し、９００℃
にて焼ならし処理を施した。
、更に、実施例１と同様にして第１図に示したリング型
試験片に機械加工し、９２５℃で３時間。
試験片に機械加工し、９２５℃で３時間。
カーボンポテンシャル０．８なる条件で浸炭処理を施し
、Ａ３点＋（５０〜８０℃）の温度に３０分間保持した
後、攪拌状態での焼入強烈度！４が０３２（１７ｉｎｃ
ｈ）のホット油に直接焼入れした。
、Ａ３点＋（５０〜８０℃）の温度に３０分間保持した
後、攪拌状態での焼入強烈度！４が０３２（１７ｉｎｃ
ｈ）のホット油に直接焼入れした。
その後１８０℃で２時間空冷する条件で低温焼もどし処
理を施し、実施例１と同様にして端面の平坦度を測定し
た。これらの結果を、右部硬さと共に第２表に併記した
。尚実施例１のＮ０１６のとぎの結果をも含め、右部硬
さがＨＲＣ２７〜２９の範囲内にあるときの鋼材におけ
る、Ｃ量と熱処理歪の関係を第３図に示した。またＣ量
が０．２１〜０．２３％の範囲内にあるときの鋼材にお
ける、右部硬さと熱処理歪との関係を第４図に示した。
理を施し、実施例１と同様にして端面の平坦度を測定し
た。これらの結果を、右部硬さと共に第２表に併記した
。尚実施例１のＮ０１６のとぎの結果をも含め、右部硬
さがＨＲＣ２７〜２９の範囲内にあるときの鋼材におけ
る、Ｃ量と熱処理歪の関係を第３図に示した。またＣ量
が０．２１〜０．２３％の範囲内にあるときの鋼材にお
ける、右部硬さと熱処理歪との関係を第４図に示した。
これらの結果から明らかであるが、焼入れ時の冷却能を
低くした場合に、鋼材中のＣ量を０．２〜０．３％に調
整し、且つその他の合金元素量を調節して部品の右部硬
さをＨＲＣ３０以下にすることによって、熱処理歪を小
さくすることができることが分かる。
低くした場合に、鋼材中のＣ量を０．２〜０．３％に調
整し、且つその他の合金元素量を調節して部品の右部硬
さをＨＲＣ３０以下にすることによって、熱処理歪を小
さくすることができることが分かる。
［発明の効果］
以上述べた如く本発明によれば、鋼材の化学成分を適切
に設定すると共に、攪拌状態での焼入強烈度Ｈが０−３
（１／ １ｎｃｈ）以下の焼入剤を用いて比較的低い
冷却能で焼入れ、右部硬さがＨＲＣ３０以下になる様に
することによって熱処理歪の少ない浸炭部品が実現でき
た。
に設定すると共に、攪拌状態での焼入強烈度Ｈが０−３
（１／ １ｎｃｈ）以下の焼入剤を用いて比較的低い
冷却能で焼入れ、右部硬さがＨＲＣ３０以下になる様に
することによって熱処理歪の少ない浸炭部品が実現でき
た。
第１図は本発明の実施例で用いたリング状試験片を示す
図、第２図は焼入強烈度Ｈと熱処理歪（端面の平坦度）
の関係を示すグラフ、第３図は鋼材のＣ量と熱処理歪の
関係を示すグラフ、第４図は右部硬さと熱処理歪の関係
を示すグラフである。 第１図 第２図 焼入強烈度Ｈ ＋ １／１ｎｃｈ ）
図、第２図は焼入強烈度Ｈと熱処理歪（端面の平坦度）
の関係を示すグラフ、第３図は鋼材のＣ量と熱処理歪の
関係を示すグラフ、第４図は右部硬さと熱処理歪の関係
を示すグラフである。 第１図 第２図 焼入強烈度Ｈ ＋ １／１ｎｃｈ ）
Claims (4)
- （１）Ｃ：０．２〜０．３％（重量％、以下同じ）、Ｓ
ｉ：０．０５〜０．５％、Ｍｎ：０．３〜１．５％を含
有すると共に、Ａｌ：０．０２〜０．０１％、Ｎｂ：０
．００５〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％
およびＶ：０．０３〜０．２％よりなる群から選択され
る１種以上を含有する機械構造用鋼を用いて部品に成形
加工し、浸炭処理した後、攪拌状態の焼入強烈度Ｈが０
．３（ｌ／ｉｎｃｈ）以下の焼入剤を用いて焼入れし、
該鋼の心部硬さがＨＲＣ３０以下となる様にして製造す
ることを特徴とする熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方
法。 - （２）Ｃ：０．２〜０．３％、Ｓｉ：０．０５〜０．５
％、Ｍｎ：０．３〜１．５％を含有すると共に、Ａｌ：
０．０２〜０．０６％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％
、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％およびＶ：０．０３〜
０．２％よりなる群から選択される１種以上を含有し、
更にＣｒ：２％以下、Ｎｉ：４．５％以下、Ｍｏ：０．
５％以下よりなる群から選択される１種以上を含有する
機械構造用鋼を用いて部品に成形加工し、浸炭処理した
後、攪拌状態の焼入強烈度Ｈが０．３（ｌ／ｉｎｃｈ）
以下の焼入剤を用いて焼入れし、該鋼の心部硬さがＨＲ
Ｃ３０以下となる様にして製造することを特徴とする熱
処理歪の少ない浸炭部品の製造方法。 - （３）Ｃ：０．２〜０．３％、Ｓｉ：０．０５〜０．５
％、Ｍｎ：０．３〜１．５％を含有すると共に、Ａｌ：
０．０２〜０．０６％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％
、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％およびＶ：０．０３〜
０．２％よりなる群から選択される１種以上を含有し、
更にＳ：０．０３〜０．４％、Ｐｂ：０．０５〜０．３
５％、Ｚｒ：０．０５〜０．２％、Ｃａ：０．００１〜
０．０１％よりなる群から選択される１種以上を含有す
る機械構造用鋼を用いて部品に成形加工し、浸炭処理し
た後、攪拌状態の焼入強烈度Ｈが０．３（ｌ／ｉｎｃｈ
）以下の焼入剤を用いて焼入れし、該鋼の心部硬さがＨ
ＲＣ３０以下となる様にして製造することを特徴とする
熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法。 - （４）Ｃ：０．２〜０．３％、Ｓｉ：０．０５〜０．５
％、Ｍｎ：０．３〜１．５％を含有すると共に、Ａｌ：
０．０２〜０．０６％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％
、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％およびＶ：０．０３〜
０．２％よりなる群から選択される１種以上を含有し、
更にＣｒ：２％以下、Ｎｉ：４．５％以下、Ｍｏ：０．
５％以下よりなる群から選択される１種以上を含有する
他、Ｓｉ：０．０３〜０．４％、Ｐｂ：０．０５〜０．
３５％、Ｚｒ：０．０５〜０．２％、Ｃａ：０．００１
〜０．０１％よりなる群から選択される１種以上を含有
する機械構造用鋼を用いて部品に成形加工し、浸炭処理
した後、攪拌状態の焼入強烈度Ｈが０．３（ｌ／ｉｎｃ
ｈ）以下の焼入剤を用いて焼入れし、該鋼の心部硬さが
ＨＲＣ３０以下となる様にして製造することを特徴とす
る熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062970A JP2614653B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062970A JP2614653B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240249A true JPH02240249A (ja) | 1990-09-25 |
| JP2614653B2 JP2614653B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=13215712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062970A Expired - Fee Related JP2614653B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 熱処理歪の少ない浸炭部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2614653B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999063125A1 (fr) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Nsk Ltd. | Palier a roulement |
| JP2002294396A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-09 | Kobe Steel Ltd | 熱処理歪の少ない肌焼用鋼 |
| EP1550736A4 (en) * | 2001-12-25 | 2005-07-06 | Aisin Aw Co | CARBURIZED AND REMOVED ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP2008260993A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Nsk Ltd | 転がり軸受構成部材の製造方法および転がり軸受 |
| JP2014201811A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 本田技研工業株式会社 | 浸炭部品、その製造方法及び浸炭部品用鋼 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210154A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-18 | Kobe Steel Ltd | 低歪浸炭用鋼 |
-
1989
- 1989-03-14 JP JP1062970A patent/JP2614653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210154A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-18 | Kobe Steel Ltd | 低歪浸炭用鋼 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999063125A1 (fr) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Nsk Ltd. | Palier a roulement |
| JP2002294396A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-09 | Kobe Steel Ltd | 熱処理歪の少ない肌焼用鋼 |
| EP1550736A4 (en) * | 2001-12-25 | 2005-07-06 | Aisin Aw Co | CARBURIZED AND REMOVED ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| EP1550736A1 (en) * | 2001-12-25 | 2005-07-06 | Aisin Aw Co., Ltd. | Carburized and quenched member and method for production thereof |
| JP2008260993A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Nsk Ltd | 転がり軸受構成部材の製造方法および転がり軸受 |
| JP2014201811A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 本田技研工業株式会社 | 浸炭部品、その製造方法及び浸炭部品用鋼 |
| US9771643B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-09-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Carburized part, method for manufacturing thereof, and steel for carburized part |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2614653B2 (ja) | 1997-05-28 |
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