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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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ヤルは1.4%程度とすることが望ましい。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
%、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。
%、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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60172188A JPS6233754A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | ガス浸炭熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60172188A JPS6233754A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | ガス浸炭熱処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6233754A JPS6233754A (ja) | 1987-02-13 |
JPH0545665B2 true JPH0545665B2 (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=15937206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60172188A Granted JPS6233754A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | ガス浸炭熱処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6233754A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Citations (1)
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 |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP60172188A patent/JPS6233754A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6233754A (ja) | 1987-02-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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