JPH0535203B2 - - Google Patents
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- JPH0535203B2 JPH0535203B2 JP16338385A JP16338385A JPH0535203B2 JP H0535203 B2 JPH0535203 B2 JP H0535203B2 JP 16338385 A JP16338385 A JP 16338385A JP 16338385 A JP16338385 A JP 16338385A JP H0535203 B2 JPH0535203 B2 JP H0535203B2
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Forging (AREA)
Description
産業上の利用分野
この発明は、高精度な平歯車の製造方法に係
り、特に低Ｎ−Nb耐粗粒化用鋼を用い、温間鍛
造により精密型鍛造を行ない、細粒化処理により
歯元曲げ強度を向上させた高精度・高強度平歯車
の製造方法に関する。 従来技術とその問題点 自動車用等として使用される歯車精度がJIS4級
以上の高精度な平歯車は、一般に、圧延材→熱間
鍛造→焼ならし（焼なまし）→機械加工→歯切り
加工→シエービング→浸炭焼入れ・焼戻しの製造
工程にて製造されている。従来の製造方法は上記
のごとく熱間鍛造後に機械加工、歯切り加工の工
程が不可欠であつた。この機械加工、歯切り加工
の工程では、熱間鍛造後に素材にスケールが発生
し、熱間鍛造で精密な寸法に仕上げることができ
ないため、熱間鍛造で平歯車粗材である円板まで
作製しておき、熱間鍛造後に機械加工と歯切り加
工によつて精密寸法に仕上げていた。 しかるに、上記の機械加工および歯切り加工の
工程は、平歯車の製造コストを引き上げる要因で
あり、歩留りが悪く量産には不利であり、また歯
切り時にメタルフローが切断されることになり、
歯元曲げ強度が低下する等、種々の問題があつ
た。 発明の目的 この発明は従来の前記問題を解決するためにな
されたもので、従来法で不可欠の歯切り加工を省
略し、歯元曲げ強度のすぐれた高精度・高強度の
平歯車を歩留りよく高効率で製造可能な平歯車製
造方法を提案することを目的とするものである。 発明の構成 この発明に係る高強度平歯車の製造方法は、低
Ｎ−Nb耐粗粒化鋼を用い、スケール発生がなく
高精度である冷間鍛造と低荷重で高変形態が得ら
れる熱間鍛造の利点を具備した温間鍛造を利用す
ることにより歯切り加工工程を省略し、また、鋼
材の浸炭温度まで加熱保持したのち、使用耐粗粒
化鋼のAr1変態点以下に冷却し、再び焼入れ温度
まで加熱して焼入れを行なう微細化浸炭処理によ
り歯元γ粒度をASTMNo.10以上とすることによ
り歯元曲げ強度を向上させる方法である。 すなわち、この発明はC0.07〜0.25％、Si0.35％
以下、Mn0.3〜1.5％、Nb0.02〜0.1％、solAl0.01
〜0.05％、N0.001〜0.0080％を含有し、さらに
Ni0.4〜３％、Cr0.4〜1.5％、Mo0.15〜0.5％のう
ちの１種以上を含み、残部Feおよび不可避的不
純物よりなる耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌
焼鋼からなる丸棒鋼材を所要長さに切断後スケー
ルを除去し、全据込み率で20％以上の予備据込み
加工を施した鍛造用素材を100〜200℃の温度範囲
に加熱して水溶性潤滑剤溶液に浸し、該素材表面
に潤滑被膜を形成し、高周波加熱により650〜900
℃に加熱し、精密型鍛造により平歯車となし、得
られた平歯車にサイジングあるいはシエービング
を施し、前記平歯車を浸炭処理したのち、Ar1変
態点以下まで冷却し、再び加熱して焼入れ焼戻し
を行ない歯元γ結晶粒度をASTMNo.10以上とす
ることを特徴とするものである。 この発明の対象鋼である温間鍛造用肌焼鋼は従
来の肌焼鋼に比べ、鋼中のＮ含有量を抑制するこ
とによりNbNの生成を少なくして、NbCを生成
させ、同時にAlNによりさらにNbNの生成を抑
えて、NbCの粗粒化防止効果を最大限に発揮す
る特徴を有するものであり、その成分を限定した
のは次に示す理由による。 Ｃは、この発明の対象鋼が肌焼鋼であり、成形
加工後浸炭あるいは浸炭窒化等の表面処理が施さ
れるものであり、その芯部の強度および耐衝撃性
を確保するためには0.07％以上必要である。しか
し、あまり多くすると耐衝撃性が悪化するため上
限は0.25％とした。 Siは、脱酸剤として必要であるが、0.35％を超
えると加工性が悪化するため0.35％以下とした。 Mnは、焼入れ性向上のために含有させるが、
このためには0.3％以上必要である。しかし多過
ぎると加工性が劣化するため上限は1.5％とした。 Nbは、結晶粒の粗大化防止のために含有させ
るが、この効果を得るためには0.02％以上必要で
ある。また、多いほどこの効果は大きいが、ある
程度以上になると飽和するため、経済性をも考慮
して上限は0.1％とした。 solAlは、後述のＮと共に結晶粒の粗大化防止
効果を有するが、0.01％未満であるとその効果は
得られず、0.05％を超えると逆に結晶粒が粗大化
し易くなるため0.01〜0.05％とした。 Ｎは、従来の通常肌焼鋼に0.008〜0.015％含有
されており、鋼中でAlNになつて粒界に析出し
結晶粒の粗大化を防止するが、温間鍛造により成
形加工する場合は0.008〜0.015％の含有量では
NbNとなり易く、粗粒化防止能が劣化する。ま
た、Alで十分AlNとして固定化するためにもＮ
量は0.008％以下にする必要がある。なお下限は
製鋼上の理由により0.001％とした。 Ni，Cr，Moは、焼入れ性の付与に有効で、こ
れらのうちの１種以上を含有させるものであり、
Niは強靱性をも考慮して0.4〜３％、Crは0.4〜
1.5％、Moは高温焼戻し脆性をも考慮して0.15〜
0.5％とした。 この発明では、上記温間鍛造用肌焼鋼からなる
丸棒鋼材を所要長さに切断後スケールを除去する
が、丸棒鋼材の切断は鍛造用素材の変形や端面の
だれを防止するため、鋸または拘束シヤー切断が
望ましく、またスケール除去にはシヨツトブラス
トあるいは酸洗を適用し、必要に応じて鍛造用素
材のかど部が型鍛造時に折込み疵となるのを防止
する面取を施すのもよい。 また、この発明の鍛造用素材として、全据込み
率で20％以上の予備据込み加工を施したものを用
いるのは、鍛造後の製品歯部において十分に折れ
曲つたメタルフローを有する鍛造歯車とするため
であり、歯元曲げ強度の向上に有効である。この
全据込み率は歯車に鍛造した際の製品高さと丸棒
切断材との比率であり、20％未満では上記強度向
上効果が小さいため、20％以上の予備据込み加工
が必要である。この予備据込み加工は、温間精密
型鍛造工程の歯面鍛造前に行なつても同様の効果
が得られる。 上記鍛造用素材を水溶性潤滑剤溶液に浸漬し、
素材表面に潤滑剤被膜を形成させる際の素材温度
は、100℃未満では表面の潤滑剤被膜の乾燥速度
が悪く好ましくなく、200℃を超えると潤滑剤が
泡状に素材表面に付着して均一かつ十分な被膜が
形成されないため、100〜200℃の加熱温度とし
た。また、この潤滑剤被膜は高周波加熱時のスケ
ール発生防止並びに、精密型鍛造時の潤滑剤とし
て機能するもので、一般にコロイダルグラフアイ
トが使用されるが、この発明においても水溶性カ
ーボン潤滑剤が好ましい。 精密型鍛造時の加熱は、スケールの生成は抑止
しかつ経済的に加熱処理するために例えば、200
℃／min以上の加熱速度で急速加熱する必要があ
り、高周波加熱が好ましい。また、高周波加熱時
の加熱温度は、650℃未満では変形能が低く、鍛
造荷重が高くなり、また製品に加工硬化の影響が
残るため好ましくなく、逆に900℃を超えるとス
ケールが生成し製品の歯形精度が低下するため、
650〜900℃の加熱温度とした。 精密型鍛造は、上記温度に加熱した鍛造用素材
を例えばクランクプレス等の鍛造機械に装着され
た金型に装入して温間で行なう。成形後の製品は
金型より取出して空冷するが、素材が焼入れ性の
高い材料の場合は、後工程での切削を容易にする
ため徐冷する。また、浸炭時の粗粒化防止にも徐
冷が有効である。 精密型鍛造により得られた平歯車に対しサイジ
ングあるいはシエービングを施すのは、平歯車の
歯形精度をより向上させるためであり、要求され
る歯車精度やコスト等の諸条件に応じて適宜選定
すればよい。 この発明における平歯車の微細化浸炭処理は、
通常の浸炭温度まで加熱し、所要時間これを保持
したのち、Ar1変態点以下まで冷却し、再度所要
焼入れ温度まで加熱して焼入れ焼戻しを行なう方
法を用いるが、その際の加熱温度、保持時間、冷
却速度等は材質に応じて適宜選定すればよい。 なお、この発明において、歯元γ結晶粒度を
ASTMNo.10以上としたのは、最終製品の歯元γ
粒径は小さいほど歯元曲げ強度が大きく、
ASTMNo.10以上では特に大きな強度を示すが、
通常の肌焼鋼では微細化浸炭処理を施しても
ASTMNo.10以上は得られず、低Ｎ−Nb耐粗粒化
用鋼を用いた場合のみASTMNo.10以上となるこ
とが判明したことによる。 第１図はこの発明に係る高強度平歯車の製造工
程を示すブロツク図である。 すなわち、低Ｎ−Nb耐粗粒化鋼からなる丸棒
鋼剤を鋸またはシヤー切断にて所要長さに切断
後、シヨツトブラストあるいは酸洗にてスケール
を除去し、必要に応じて面取を施した後、全据込
み率で20％以上の予備据込み加工を施して鍛造用
素材とする。次に、この鍛造用素材を100〜200℃
の温度に加熱して水溶性カーボン潤滑剤等の潤滑
溶液に浸漬し、素材表面に潤滑剤被膜を形成す
る。続いて、高周波加熱により前記素材を650〜
900℃に急速加熱した後、クランクプレス等の鍛
造機械にて温間精密型鍛造を行ない、得られた平
歯車を空冷または徐冷した後、押出鍛造等のサイ
ジングあるいは切削仕上げを行なうシエービング
を施して平歯車の歯形精度を向上させる。なお、
前記予備据込み加工は温間精密型鍛造工程の歯面
鍛造前に行なつてもよい。 最終工程の細粒化浸炭処理では、第２図にその
浸炭処理方法を示すごとく、まず通常の浸炭温度
T1まで加熱し、当該温度に所要時間保持したの
ち、Ar1変態点以下まで冷却し、再度所要焼入れ
温度T2まで加熱し、所要時間保持したのち冷却
して浸炭焼入れを行なう。続いて、再び所要の焼
戻し温度T3まで加熱し焼戻しを行ない、歯元γ
結晶粒度をASTMNo.10以上とする。第３図は歯
元γ結晶粒度の測定位置を示す図で、図中の点円
部分で測定する。 実施例 第１表に示す供試鋼を用い、第２表および第４
図に示す仕様の平歯車を第２表に示す諸条件で温
間鍛造した。 すなわち、圧延したままの供試丸棒鋼材を第２
表に示す寸法に鋸切断し、その後シヨツトブラス
トにてスケールを除去し、全据込み率53％の予備
据込みを施し、140℃に加熱して、水溶性潤滑剤
（商品名：デルタフオージ144，日本アチソン社
製）の２倍希釈液中に浸漬し潤滑剤被膜を形成し
た後、高周波加熱し第２表に示す条件でクランク
プレスによる温間鍛造を行なつた。 温間鍛造後、型より取出して空冷し、シエービ
ングを施した後細粒化浸炭処理を施した。焼入れ
焼戻し後の歯元硬度は、曲げ強度に大きな影響を
与えるため、全供試鋼において歯元高度が
HV350±20になるように焼入れ焼戻し条件を調
節した。 得られた各歯車の歯元曲げ強度と材料の結晶粒
度を測定した結果を第３表に示す。なお、歯元曲
げ強度試験はプレス機で歯を曲げる試験を行な
い、結晶粒度はASTMのグレインサイズ番号
（GSNo.）で示している。 また、比較のため、第１表に示す比較鋼を用
い、上記と同様の工程により同仕様の平歯車を製
造し、得られた平歯車の結晶粒度と歯元曲げ強度
を第３表に併せて示した。 第３表の結果より明らかなごとく、低Ｎ−Nb
耐粗粒化鋼を用い、20％以上の予備据込みを施
し、温間鍛造し、細粒化浸炭処理を行なつて得ら
れたものは、通常鋼を用いて同様の工程で製造し
た平歯車より高強度を示し、従来の熱間鍛造、歯
切り加工した平歯車（歯元曲げ強度は5000Kg程
度）より強度の大幅向上が確認された。 また、歯形精度を調べるため、第１表に示すＢ
鋼を用い、7000個の平歯車を製造し、歯形精度を
測定したところ、第４表に示す結果を得た。 第４表の結果より、この発明に係る製造方法
は、JIS総合４級精度の平歯車を歯切り加工なし
で高能率で量産できることが確認された。
り、特に低Ｎ−Nb耐粗粒化用鋼を用い、温間鍛
造により精密型鍛造を行ない、細粒化処理により
歯元曲げ強度を向上させた高精度・高強度平歯車
の製造方法に関する。 従来技術とその問題点 自動車用等として使用される歯車精度がJIS4級
以上の高精度な平歯車は、一般に、圧延材→熱間
鍛造→焼ならし（焼なまし）→機械加工→歯切り
加工→シエービング→浸炭焼入れ・焼戻しの製造
工程にて製造されている。従来の製造方法は上記
のごとく熱間鍛造後に機械加工、歯切り加工の工
程が不可欠であつた。この機械加工、歯切り加工
の工程では、熱間鍛造後に素材にスケールが発生
し、熱間鍛造で精密な寸法に仕上げることができ
ないため、熱間鍛造で平歯車粗材である円板まで
作製しておき、熱間鍛造後に機械加工と歯切り加
工によつて精密寸法に仕上げていた。 しかるに、上記の機械加工および歯切り加工の
工程は、平歯車の製造コストを引き上げる要因で
あり、歩留りが悪く量産には不利であり、また歯
切り時にメタルフローが切断されることになり、
歯元曲げ強度が低下する等、種々の問題があつ
た。 発明の目的 この発明は従来の前記問題を解決するためにな
されたもので、従来法で不可欠の歯切り加工を省
略し、歯元曲げ強度のすぐれた高精度・高強度の
平歯車を歩留りよく高効率で製造可能な平歯車製
造方法を提案することを目的とするものである。 発明の構成 この発明に係る高強度平歯車の製造方法は、低
Ｎ−Nb耐粗粒化鋼を用い、スケール発生がなく
高精度である冷間鍛造と低荷重で高変形態が得ら
れる熱間鍛造の利点を具備した温間鍛造を利用す
ることにより歯切り加工工程を省略し、また、鋼
材の浸炭温度まで加熱保持したのち、使用耐粗粒
化鋼のAr1変態点以下に冷却し、再び焼入れ温度
まで加熱して焼入れを行なう微細化浸炭処理によ
り歯元γ粒度をASTMNo.10以上とすることによ
り歯元曲げ強度を向上させる方法である。 すなわち、この発明はC0.07〜0.25％、Si0.35％
以下、Mn0.3〜1.5％、Nb0.02〜0.1％、solAl0.01
〜0.05％、N0.001〜0.0080％を含有し、さらに
Ni0.4〜３％、Cr0.4〜1.5％、Mo0.15〜0.5％のう
ちの１種以上を含み、残部Feおよび不可避的不
純物よりなる耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌
焼鋼からなる丸棒鋼材を所要長さに切断後スケー
ルを除去し、全据込み率で20％以上の予備据込み
加工を施した鍛造用素材を100〜200℃の温度範囲
に加熱して水溶性潤滑剤溶液に浸し、該素材表面
に潤滑被膜を形成し、高周波加熱により650〜900
℃に加熱し、精密型鍛造により平歯車となし、得
られた平歯車にサイジングあるいはシエービング
を施し、前記平歯車を浸炭処理したのち、Ar1変
態点以下まで冷却し、再び加熱して焼入れ焼戻し
を行ない歯元γ結晶粒度をASTMNo.10以上とす
ることを特徴とするものである。 この発明の対象鋼である温間鍛造用肌焼鋼は従
来の肌焼鋼に比べ、鋼中のＮ含有量を抑制するこ
とによりNbNの生成を少なくして、NbCを生成
させ、同時にAlNによりさらにNbNの生成を抑
えて、NbCの粗粒化防止効果を最大限に発揮す
る特徴を有するものであり、その成分を限定した
のは次に示す理由による。 Ｃは、この発明の対象鋼が肌焼鋼であり、成形
加工後浸炭あるいは浸炭窒化等の表面処理が施さ
れるものであり、その芯部の強度および耐衝撃性
を確保するためには0.07％以上必要である。しか
し、あまり多くすると耐衝撃性が悪化するため上
限は0.25％とした。 Siは、脱酸剤として必要であるが、0.35％を超
えると加工性が悪化するため0.35％以下とした。 Mnは、焼入れ性向上のために含有させるが、
このためには0.3％以上必要である。しかし多過
ぎると加工性が劣化するため上限は1.5％とした。 Nbは、結晶粒の粗大化防止のために含有させ
るが、この効果を得るためには0.02％以上必要で
ある。また、多いほどこの効果は大きいが、ある
程度以上になると飽和するため、経済性をも考慮
して上限は0.1％とした。 solAlは、後述のＮと共に結晶粒の粗大化防止
効果を有するが、0.01％未満であるとその効果は
得られず、0.05％を超えると逆に結晶粒が粗大化
し易くなるため0.01〜0.05％とした。 Ｎは、従来の通常肌焼鋼に0.008〜0.015％含有
されており、鋼中でAlNになつて粒界に析出し
結晶粒の粗大化を防止するが、温間鍛造により成
形加工する場合は0.008〜0.015％の含有量では
NbNとなり易く、粗粒化防止能が劣化する。ま
た、Alで十分AlNとして固定化するためにもＮ
量は0.008％以下にする必要がある。なお下限は
製鋼上の理由により0.001％とした。 Ni，Cr，Moは、焼入れ性の付与に有効で、こ
れらのうちの１種以上を含有させるものであり、
Niは強靱性をも考慮して0.4〜３％、Crは0.4〜
1.5％、Moは高温焼戻し脆性をも考慮して0.15〜
0.5％とした。 この発明では、上記温間鍛造用肌焼鋼からなる
丸棒鋼材を所要長さに切断後スケールを除去する
が、丸棒鋼材の切断は鍛造用素材の変形や端面の
だれを防止するため、鋸または拘束シヤー切断が
望ましく、またスケール除去にはシヨツトブラス
トあるいは酸洗を適用し、必要に応じて鍛造用素
材のかど部が型鍛造時に折込み疵となるのを防止
する面取を施すのもよい。 また、この発明の鍛造用素材として、全据込み
率で20％以上の予備据込み加工を施したものを用
いるのは、鍛造後の製品歯部において十分に折れ
曲つたメタルフローを有する鍛造歯車とするため
であり、歯元曲げ強度の向上に有効である。この
全据込み率は歯車に鍛造した際の製品高さと丸棒
切断材との比率であり、20％未満では上記強度向
上効果が小さいため、20％以上の予備据込み加工
が必要である。この予備据込み加工は、温間精密
型鍛造工程の歯面鍛造前に行なつても同様の効果
が得られる。 上記鍛造用素材を水溶性潤滑剤溶液に浸漬し、
素材表面に潤滑剤被膜を形成させる際の素材温度
は、100℃未満では表面の潤滑剤被膜の乾燥速度
が悪く好ましくなく、200℃を超えると潤滑剤が
泡状に素材表面に付着して均一かつ十分な被膜が
形成されないため、100〜200℃の加熱温度とし
た。また、この潤滑剤被膜は高周波加熱時のスケ
ール発生防止並びに、精密型鍛造時の潤滑剤とし
て機能するもので、一般にコロイダルグラフアイ
トが使用されるが、この発明においても水溶性カ
ーボン潤滑剤が好ましい。 精密型鍛造時の加熱は、スケールの生成は抑止
しかつ経済的に加熱処理するために例えば、200
℃／min以上の加熱速度で急速加熱する必要があ
り、高周波加熱が好ましい。また、高周波加熱時
の加熱温度は、650℃未満では変形能が低く、鍛
造荷重が高くなり、また製品に加工硬化の影響が
残るため好ましくなく、逆に900℃を超えるとス
ケールが生成し製品の歯形精度が低下するため、
650〜900℃の加熱温度とした。 精密型鍛造は、上記温度に加熱した鍛造用素材
を例えばクランクプレス等の鍛造機械に装着され
た金型に装入して温間で行なう。成形後の製品は
金型より取出して空冷するが、素材が焼入れ性の
高い材料の場合は、後工程での切削を容易にする
ため徐冷する。また、浸炭時の粗粒化防止にも徐
冷が有効である。 精密型鍛造により得られた平歯車に対しサイジ
ングあるいはシエービングを施すのは、平歯車の
歯形精度をより向上させるためであり、要求され
る歯車精度やコスト等の諸条件に応じて適宜選定
すればよい。 この発明における平歯車の微細化浸炭処理は、
通常の浸炭温度まで加熱し、所要時間これを保持
したのち、Ar1変態点以下まで冷却し、再度所要
焼入れ温度まで加熱して焼入れ焼戻しを行なう方
法を用いるが、その際の加熱温度、保持時間、冷
却速度等は材質に応じて適宜選定すればよい。 なお、この発明において、歯元γ結晶粒度を
ASTMNo.10以上としたのは、最終製品の歯元γ
粒径は小さいほど歯元曲げ強度が大きく、
ASTMNo.10以上では特に大きな強度を示すが、
通常の肌焼鋼では微細化浸炭処理を施しても
ASTMNo.10以上は得られず、低Ｎ−Nb耐粗粒化
用鋼を用いた場合のみASTMNo.10以上となるこ
とが判明したことによる。 第１図はこの発明に係る高強度平歯車の製造工
程を示すブロツク図である。 すなわち、低Ｎ−Nb耐粗粒化鋼からなる丸棒
鋼剤を鋸またはシヤー切断にて所要長さに切断
後、シヨツトブラストあるいは酸洗にてスケール
を除去し、必要に応じて面取を施した後、全据込
み率で20％以上の予備据込み加工を施して鍛造用
素材とする。次に、この鍛造用素材を100〜200℃
の温度に加熱して水溶性カーボン潤滑剤等の潤滑
溶液に浸漬し、素材表面に潤滑剤被膜を形成す
る。続いて、高周波加熱により前記素材を650〜
900℃に急速加熱した後、クランクプレス等の鍛
造機械にて温間精密型鍛造を行ない、得られた平
歯車を空冷または徐冷した後、押出鍛造等のサイ
ジングあるいは切削仕上げを行なうシエービング
を施して平歯車の歯形精度を向上させる。なお、
前記予備据込み加工は温間精密型鍛造工程の歯面
鍛造前に行なつてもよい。 最終工程の細粒化浸炭処理では、第２図にその
浸炭処理方法を示すごとく、まず通常の浸炭温度
T1まで加熱し、当該温度に所要時間保持したの
ち、Ar1変態点以下まで冷却し、再度所要焼入れ
温度T2まで加熱し、所要時間保持したのち冷却
して浸炭焼入れを行なう。続いて、再び所要の焼
戻し温度T3まで加熱し焼戻しを行ない、歯元γ
結晶粒度をASTMNo.10以上とする。第３図は歯
元γ結晶粒度の測定位置を示す図で、図中の点円
部分で測定する。 実施例 第１表に示す供試鋼を用い、第２表および第４
図に示す仕様の平歯車を第２表に示す諸条件で温
間鍛造した。 すなわち、圧延したままの供試丸棒鋼材を第２
表に示す寸法に鋸切断し、その後シヨツトブラス
トにてスケールを除去し、全据込み率53％の予備
据込みを施し、140℃に加熱して、水溶性潤滑剤
（商品名：デルタフオージ144，日本アチソン社
製）の２倍希釈液中に浸漬し潤滑剤被膜を形成し
た後、高周波加熱し第２表に示す条件でクランク
プレスによる温間鍛造を行なつた。 温間鍛造後、型より取出して空冷し、シエービ
ングを施した後細粒化浸炭処理を施した。焼入れ
焼戻し後の歯元硬度は、曲げ強度に大きな影響を
与えるため、全供試鋼において歯元高度が
HV350±20になるように焼入れ焼戻し条件を調
節した。 得られた各歯車の歯元曲げ強度と材料の結晶粒
度を測定した結果を第３表に示す。なお、歯元曲
げ強度試験はプレス機で歯を曲げる試験を行な
い、結晶粒度はASTMのグレインサイズ番号
（GSNo.）で示している。 また、比較のため、第１表に示す比較鋼を用
い、上記と同様の工程により同仕様の平歯車を製
造し、得られた平歯車の結晶粒度と歯元曲げ強度
を第３表に併せて示した。 第３表の結果より明らかなごとく、低Ｎ−Nb
耐粗粒化鋼を用い、20％以上の予備据込みを施
し、温間鍛造し、細粒化浸炭処理を行なつて得ら
れたものは、通常鋼を用いて同様の工程で製造し
た平歯車より高強度を示し、従来の熱間鍛造、歯
切り加工した平歯車（歯元曲げ強度は5000Kg程
度）より強度の大幅向上が確認された。 また、歯形精度を調べるため、第１表に示すＢ
鋼を用い、7000個の平歯車を製造し、歯形精度を
測定したところ、第４表に示す結果を得た。 第４表の結果より、この発明に係る製造方法
は、JIS総合４級精度の平歯車を歯切り加工なし
で高能率で量産できることが確認された。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
発明の効果
以上説明したごとく、この発明方法によれば、
従来不可欠であつた歯切り工程を省略できるの
で、製造コストの引き下げが可能となり、また予
備据込みによるメタルフローの強化および成品横
断面でのメタルフローが切断されないこと、さら
に歯元結晶粒径の微細化により歯元曲げ強度の大
幅向上がはかられ、高精度・高強度の平歯車を高
能率で安価に製造することができる。
従来不可欠であつた歯切り工程を省略できるの
で、製造コストの引き下げが可能となり、また予
備据込みによるメタルフローの強化および成品横
断面でのメタルフローが切断されないこと、さら
に歯元結晶粒径の微細化により歯元曲げ強度の大
幅向上がはかられ、高精度・高強度の平歯車を高
能率で安価に製造することができる。
第１図はこの発明に係る高強度平歯車の製造工
程を示すブロツク図、第２図は同上における細粒
化浸炭処理方法を示す図、第３図は平歯車の歯元
結晶粒度測定位置を示す概略図、第４図はこの発
明の実施例における平歯車を示す縦断側面図であ
る。
程を示すブロツク図、第２図は同上における細粒
化浸炭処理方法を示す図、第３図は平歯車の歯元
結晶粒度測定位置を示す概略図、第４図はこの発
明の実施例における平歯車を示す縦断側面図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ C0.07〜0.25％、Si0.35％以下、Mn0.3〜1.5
％、Nb0.02〜0.1％、solAl0.01〜0.05％、N0.001
〜0.0080％を含有し、さらにNi0.4〜３％、Cr0.4
〜1.5％、Mo0.15〜0.5％のうちの１種以上を含
み、残部Feおよび不可避的不純物よりなる耐粗
粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼からなる丸棒
鋼材を所要長さに切断後スケールを除去し、全据
込み率で20％以上の予備据込み加工を施した鍛造
用素材を100〜200℃の温度範囲に加熱して水溶性
潤滑剤溶液に浸し、該素材表面に潤滑被膜を形成
し、高周波加熱により650〜900℃に加熱し、精密
型鍛造により平歯車となし、得られた平歯車にサ
イジングあるいはシエービングを施し、前記平歯
車を浸炭処理したのち、Ar1変態点以下まで冷却
し、再び加熱して焼入れ焼戻しを行ない歯元γ結
晶粒度をASTMNo.10以上とすることを特徴とす
る高強度平歯車の製造方法。 ２ 予備据込み加工は、温間精密型鍛造工程の歯
車鍛造前に行なうことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の高強度平歯車の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16338385A JPS6223930A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 高強度平歯車の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16338385A JPS6223930A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 高強度平歯車の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6223930A JPS6223930A (ja) | 1987-01-31 |
| JPH0535203B2 true JPH0535203B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=15772841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16338385A Granted JPS6223930A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 高強度平歯車の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6223930A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418545A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Honda Motor Co Ltd | Method for forging gear |
| JP2709596B2 (ja) * | 1988-02-05 | 1998-02-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 肌焼鋼強靭部品の製造方法 |
| JP5200634B2 (ja) | 2007-04-11 | 2013-06-05 | 新日鐵住金株式会社 | 鍛造及び浸炭用熱間圧延棒鋼 |
| CN104668433A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-06-03 | 江苏金源锻造股份有限公司 | 一种大齿轮的锻造工艺 |
| CN104972036A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-14 | 陈文建 | 一种工件锻造工艺 |
| CN104972037A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-14 | 陈文建 | 一种改善锻件表面质量的锻造工艺 |
| CN107470528B (zh) * | 2017-08-04 | 2019-02-01 | 钢铁研究总院 | 一种核电用SA508Gr.4N钢大锻件中心部位细化的锻造方法 |
| CN107699671B (zh) * | 2017-08-05 | 2019-01-04 | 福州思琪科技有限公司 | 一种雪橇合金滑板用型钢 |
-
1985
- 1985-07-23 JP JP16338385A patent/JPS6223930A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6223930A (ja) | 1987-01-31 |
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