JPH0545665B2 - - Google Patents

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JPH0545665B2
JPH0545665B2 JP17218885A JP17218885A JPH0545665B2 JP H0545665 B2 JPH0545665 B2 JP H0545665B2 JP 17218885 A JP17218885 A JP 17218885A JP 17218885 A JP17218885 A JP 17218885A JP H0545665 B2 JPH0545665 B2 JP H0545665B2
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JP
Japan
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quenching
temperature
carburizing
present
retained austenite
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP17218885A
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English (en)
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JPS6233754A (ja
Inventor
Keishichi Nanba
Hiroshi Shimura
Fumitaka Abukawa
Hitoshi Goi
Kazuyoshi Fujita
Juichi Takasu
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.)
Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dowa Mining Co Ltd filed Critical Dowa Mining Co Ltd
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Publication of JPS6233754A publication Critical patent/JPS6233754A/ja
Publication of JPH0545665B2 publication Critical patent/JPH0545665B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は残留応力をアツプし、疲労強度の向上
を図つたガス浸炭熱処理方法に関する。
〔従来の技術〕 ガス浸炭熱処理はオーステナイト状態とした鋼
の表面から炭素原子を拡散固溶させ、それを所定
温度に降温したのち、焼入れにより急冷し、オー
ステナイトをマルテンサイトに変態させるもので
あるが、不完全焼入れにより焼入れ後もマルテン
サイトに変態されないオーステナイトが存在する
場合である。
それらは残留オーステナイトと言われるもの
で、該残留オーステナイトの存在は硬さを低下さ
せるとともに、その後の常温放置状態におけるマ
ルテンサイトへの変態時の体積膨張により変形あ
るいは置割れを生ぜしめるものであつた。
したがつて、従来の残留オーステナイトが存在
しないような完全焼入れの研究が行なわれ、残留
オーステナイトが生じた場合にはその消滅のため
サブゼロ処理等が採用されていた。
また、0.9ないし1.3%の範囲の表面炭素濃度が
得られるように浸炭し、焼入れ後に残留オーステ
ナイトを存在させ、シヨツトピーニングにより加
工硬化させる方法も提案されている(特開昭58−
189323号公報参照)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上記従来技術の前者のごとく、残留オ
ーステナイトを出来るかぎり存在させない処理と
異り、シヨツトピーニングによりその大半をマル
テンサイト変態できる残留オーステナイトが焼入
れ後に存在するように予め処理される。
そして、上記残留オーステナイトをシヨツトピ
ーニングによりマルテンサイト変態させるもので
ある。
その点、上記従来技術の後者の場合は浸炭工程
を0.9ないし1.3%の炭素濃度が得られるように処
理するとしており、しかも担体として吸熱ガスを
使用するものであるため、必然的にその濃度が高
くなり、固くて、脆い、望ましくない組織のセメ
ンタイトが粒界に網状に析出し、鋼を劣化させる
場合であり、されに浸炭時間が長いこともあり、
浸炭深さに比例して残留オーステナイトの存在す
る深さも深くなり、シヨツトピーニングの有効限
を越え、未変態の残留オーステナイトが残される
と、後に変形等の悪影響が考えられるものであつ
た。そこで本発明は降温過程の焼入れ適温直前
に、カーボンポテンシヤルを急激に上げ、焼入れ
後に必要とする深さの残留オーステナイトが存在
するように工夫したものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明では上記のごとく、浸炭、拡散工程後の
降温過程の焼入れ適温直前にカーボンポテンシヤ
ルを急激に上げた後に焼入れが行われる。
つづいて焼入れ後に存在している残留オーステ
ナイトをシヨツトピーニングによりマルテンサイ
ト変態させるものである。
なお、上記焼入れ適温直前のカーボンポテンシ
ヤルは1.4%程度とすることが望ましい。
〔作用〕
本発明では浸炭、拡散工程後の降温過程の焼入
れ適温直前の数分間のカーボンポテンシヤルが急
激に上げられる。
それらは具体的には変成炉を使用しないガス浸
炭法(特願昭59−281499号あるいは特開昭51−
70136号公報等)にあつてはエアーの供給を止め
あるいは減少させる等して5分間程度カーボンポ
テンシヤルを急激に上げるものである。
続いて、焼入れが行われるが、上記カーボンポ
テンシヤル制御により炭素量が増加させられてい
るため全てがマルテンサイト変態することなく、
残留オーステナイトが生ずるものである。
該残留オーステナイトはシヨツトピーニングマ
シンの能力が及ぶ範囲とされる。
すなわち、シヨツトピーニングマシンの能力が
及ばはい範囲にまで残留オーステナイトが存在す
る状態では本発明の効果は得られない。
したがつて、残留オーステナイトの存在範囲は
シヨツトピーニングマシンの能力に合わせて相対
的に決めわれることになる。
本発明では上記残留オーステナイトがシヨツト
ピーニングによりマルテンサイトに変態させられ
る。
また、本発明では降温して焼入れ適温に20〜30
分程度保持して被処理品の均熱化を図る必要はな
く、降温終了と同様に焼入れを行つてよい(特開
昭58−133369号公報)。
〔実施例〕
第1図にはガス浸炭熱処理の熱サイクルが示さ
れている。
すなわち、930℃への昇温工程A、浸炭工程B、
拡散工程C、降温工程D及び焼入れ工程Eからな
る。
図中Fは従来の保持工程、Gは従来の焼入れ工
程である。
本発明では降温過程Dの焼入れ適温Hの直前の
5分間程度の範囲Sのカーボンポテンシヤルが急
激に上げられるものである。
第2図には変成炉を使用しないガス浸炭法にお
ける本発明のためのカーボンポテンシヤルの制御
のタイムチヤートの一例が示されている。
すなわち、常時供給されている炭化水素ガス、
例えばブタン(C4H10)及びエアーのうち、カー
ボンポテンシヤルを上げる時点ではエアーの供給
を止め、かわりにアンモニア(NH3)を供給す
ればよいものであり、具体的にはカーボンポテン
シヤルを0.7%程度から1.4%程度に上げるもので
ある。
上記操作はバツチ炉においては容易に行うこと
ができる。
しかしながら通常の連続炉では困難である。そ
こで、本発明を連続炉で実施する場合には第3図
示のごとき形態とすることが望ましい。
すなわち、浸炭拡散室1と降温室2間に冷間室
3を構成し、該冷間室3と浸炭拡散室1及び降温
室2間に扉4及び5を設けて浸炭拡散室1の雰囲
気と降温室2の雰囲気が混合しないように構成す
る。
この場合において、浸炭拡散室1は930℃、降
温室2は840〜850℃とされ、降温室2は第2図に
示したブタン、エアー及びアンモニアを浸炭拡散
室1とは別に供給してカーボンポテンシヤルを独
自に制御できるよう構成される。
図中6は焼入れ室、7は扉である。
上記構成においても連続炉のサイクルタイムと
カーボンポテンシヤルの制御を同期させる必要が
ある。
すなわち、連続炉のサイクルタイムの終了前、
5分間程度のみ降温室2のカーボンポテンシヤル
を上げ、すぐに通常のカーボンポテンシヤルにも
どす操作が行われる。その後、焼入れ室6におい
て焼入れが行われる。
その結果、オーステナイトが全てマルテンサイ
ト変態させられずに被処理品には所定量の残留オ
ーステナイトが存在させられる。
上記本発明の実際実施例は、以下の通りであ
る。対象鋼として、肌焼鋼SCM420を第1図に示
した本発明の熱サイクル(A=1.5Hr、B=
2.0Hr、C=0.5Hr、D=1.0Hr、S=5min、E=
降温終了同時入れ)で、上記変成炉を使用しない
ガス方法で処理した結果、焼入れ後に、セメンタ
イトなしで、0.15mm未満の残留オーステナイトが
30%以上存在していることが確認されたものであ
る。
なお、上記処理におけるB工程1時間後の炉内
雰囲気組成は下記の通りであつた。
CO 23.8%、H2 30.0%、N2 43.4%、CH4 2.2
%、CO2 0.16%、Dpt −9.5℃ これに対し、同一対象鋼を第1図に示した、本
発明実施例と略同様の従来の熱サイクル(A=
1.5Hr、B=2.0Hr、C=0.5Hr、D=1.0Hr、F
=25min、G=焼入れ)でRXガスを使用した方
法で処理した結果では、セメンタイトが粒界に網
状に析出し、残留オーステナイトが10〜30%確認
された。なお、上記処理におけるB工程1時間後
の炉内雰囲気組成は下記の通りであつた。
CO 23.5%、H2 30.5%、N2 44.8%、CH4 0.7
%、CO2 0.18%、Dpt −9.0℃ 本発明は上記残留オーステナイトをシヨツトピ
ーニングによりマルテンサイト変態させるもので
ある。
その結果、表面層の硬化とともに残留応力のア
ツプによる疲労強度を向上させることができるも
のである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ガス浸炭処理において残留応
力をアツプし、疲労強度の向上を図ることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図
はガス浸炭熱処理の熱サイクルを示す線図、第2
図は本発明のガス供給例を示すタイムチヤート、
第3図は本発明を実施するための連続炉の一例を
示す縦断面図である。 A……昇温工程、B……浸炭工程、C……拡散
工程、D……降温工程、E……焼入れ工程、F…
…(従来の)保持工程、G……(従来の)焼入れ
工程、H……焼入れ適温、1……浸炭拡散室、2
……降温室、3……冷間室、6……焼入れ室、
4,5,7……扉。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 浸炭、拡散工程後の降温過程の焼入れ適温直
    前に、焼入れ後の残留オーステナイトの存在を予
    定してカーボンポテンシヤルを急激に上げ、続い
    て焼入れを行い、さらに焼入れ後に存在している
    残留オーステナイトをシヨツトピーニングにより
    マルテンサイトに変態させることを特徴とするガ
    ス浸炭熱処理方法。 2 焼入れ適温直前のカーボンポテンシヤルが
    1.4%であることを特徴とする前記特許請求の範
    囲第1項記載のガス浸炭熱処理方法。
JP60172188A 1985-08-05 1985-08-05 ガス浸炭熱処理方法 Granted JPS6233754A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07109005B2 (ja) * 1987-07-28 1995-11-22 マツダ株式会社 熱処理鋼部品の製造方法
JP2839481B2 (ja) * 1996-12-09 1998-12-16 マツダ株式会社 熱処理鋼部品及びその製造方法
JP2002188702A (ja) * 2000-12-25 2002-07-05 Nissan Motor Co Ltd 無段変速機用転動体およびその製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58189323A (ja) * 1982-04-22 1983-11-05 ダナ・コ−パレイシヤン はだ焼面の形成法

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