JPH0578735A

JPH0578735A - 鉄系部材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0578735A
Application number: JP24741491A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Hanakawa; 勝則花川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】熱膨張率が大きく、アルミ合金に対して高い
耐焼付性を有し、かつ加工性の良い鉄系部材ないしその
製造方法を提供することを目的とする。【構成】ＣとＳiとＭnとを含む鋼または鋳鉄に、脱炭
処理を施した後オーステンパ処理を施して、またはオー
ステンパ処理時に脱炭処理を施して、表面部にフェライ
トと残留オーステナイトとを含む混在組織、またはフェ
ライトと残留オーステナイトとベイナイトとを含む混在
組織を形成するようにしたことを特徴とする。素材が鋼
の場合は、Ｃを０.７〜１.２重量％含み、Ｓiを１.５〜
２.５重量％含み、かつＭnを０.５〜２.０重量％含み、
鋳鉄の場合は、Ｃを２.６〜４.０重量％含み、Ｓiを１.
５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.２〜１.０重量％含
むことを特徴とする。好ましくは、アルミ合金部材を相
手方とする摺動部材であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄系部材及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等においてはその軽量化が
図られ、これらを構成する各種機器の素材としてアルミ
合金が多用されている。しかしながら、一般にアルミ合
金は剛性ないし耐摩耗性が比較的低いので、摺動部を有
する構造体、例えば自動変速機用のオイルポンプ等にお
いては、全体をアルミ合金で形成することはあまり好ま
しくない。そこで、オイルポンプにおいては、通常、一
部の部材例えばハウジングのみがアルミ合金で形成さ
れ、これに対して摺動するロータ等は剛性の高い鉄系素
材で形成される。

【０００３】ところで、自動変速機用オイルポンプにお
いては、運転状態に応じてその温度が大きく変化する
が、ハウジングをアルミ合金で形成し、ロータを普通の
鉄系素材で形成すると、アルミ合金の熱膨張率(線膨張
率)が普通の鉄系素材のそれと比べて格段に大きいので
(約２倍)、かかる熱膨張率の違いによって、高温時に
は、ハウジングとロータとの間に隙間が生じ、この隙間
からのオイル漏れによってポンプ効率が低下してしまう
といった問題がある。

【０００４】かかる問題は、ロータの熱膨張率をアルミ
合金並に大きくすれば解消できることが明らかであるの
で、従来より熱膨張率の高い鉄系素材の開発が試みられ
ている。例えば、オーステナイト組織の熱膨張率が大き
いことに着目して、所定量のＣとＳiとＭnとを含む鋼素
材ないし鋳鉄素材にオーステンパ処理を施し、残留オー
ステナイトとベイナイトとを含む混在組織を形成して熱
膨張率を大きくした鉄系部材が提案されている(特開昭
５５−２２４４４号公報、特開昭５５−９４４６１号公
報、本出願人にかかる特願平２−２４８０３４号明細書
参照)。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オース
テンパ処理によって得られる残留オーステナイトとベイ
ナイトとを含む混在組織は、熱膨張率は大きいものの、
粘着性(ねばさ)が強くなるので、これをアルミ合金製ハ
ウジングを備えたオイルポンプのロータの素材として用
いると、焼き付きが生じやすくなるといった問題があ
る。また、上記粘着性のため、表面加工性が悪くなると
いった問題がある。本発明は、上記従来の問題点を解決
するためになされたものであって、熱膨張率が大きく、
アルミ合金に対して高い耐焼付性を有し、かつ加工性の
良い鉄系部材ないしその製造方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、Ｃ(炭素)とＳi(珪素)とＭn(マンガ
ン)とを含む鋼または鋳鉄に脱炭処理を施し、次にオー
ステンパ処理を施して、表面部に、フェライトと残留オ
ーステナイトとを含む混在組織、またはフェライトと残
留オーステナイトとベイナイトとを含む混在組織を形成
するようにしたことを特徴とする鉄系部材の製造方法を
提供する。

【０００７】第２の発明は、ＣとＳiとＭnとを含む鋼ま
たは鋳鉄に、オーステナイト化処理とベイナイト化処理
とからなるオーステンパ処理を施すようにした鉄系部材
の製造方法であって、オーステナイト化処理と同時に脱
炭処理を施し、続いてベイナイト化処理を施して、表面
部に、フェライトと残留オーステナイトとを含む混在組
織、またはフェライトと残留オーステナイトとベイナイ
トとを含む混在組織を形成するようにしたことを特徴と
する鉄系部材の製造方法を提供する。

【０００８】第３の発明は、Ｃを０.７〜１.２重量％含
み、Ｓiを１.５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.５〜
２.０重量％含む鋼部材であって、脱炭処理とオーステ
ンパ処理とによって、表面部に、フェライトと残留オー
ステナイトとを含む混在組織、またはフェライトと残留
オーステナイトとベイナイトとを含む混在組織が形成さ
れていることを特徴とする鉄系部材を提供する。

【０００９】第４の発明は、Ｃを２.６〜４.０重量％含
み、Ｓiを１.５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.２〜
１.０重量％含む鋳鉄部材であって、脱炭処理とオース
テンパ処理とによって、表面部に、フェライトと残留オ
ーステナイトとを含む混在組織、またはフェライトと残
留オーステナイトとベイナイトとを含む混在組織が形成
されていることを特徴とする鉄系部材を提供する。

【００１０】第５の発明は、第３または第４の発明にか
かる鉄系部材において、アルミ合金部材を相手方とする
摺動部材であることを特徴とする鉄系部材を提供する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。＜第１実施例＞以下、第１,第２,第３,第５の発明にか
かる第１実施例を説明する。第１実施例では、基本的に
は、鋼素材に対して、脱炭処理とオーステンパ処理とを
施して、熱膨張率が大きく、アルミ合金に対して高い耐
焼付性を有し、かつする加工性の良い鉄系部材を製造す
るようにしている。以下、かかる鉄系部材の製造方法
を、図１に示すフローチャートにしたがって説明する。
ステップ＃１では、鋼素材が調製される。かかる鋼素材
の好ましいＣ含有率、Ｓi含有率及びＭn含有率は、夫
々、次のとおりである。

【００１２】(１)好ましいＣ含有率は、０.７〜１.２重
量％である。Ｃは、焼入性を向上させ、残留オーステナ
イトを安定させ、さらにはベイナイト変態を遅延させる
ために必要とされる成分であるが、Ｃ含有率が、０.７
重量％未満では残留オーステナイトが不安定となり、か
つ焼入性が不十分となるからであり、他方１.２重量％
を超えると遊離炭素が析出する恐れがあるからである。
とくに好ましいＣ含有率は、０.８〜１.１重量％であ
る。なお、本明細書において「Ａ〜Ｂ」はＡ以上でありか
つＢ以下であるということを意味するものとする。した
がって、例えば「０.７〜１.２重量％」は、０.７重量％
以上でありかつ１.２重量％以下であることを意味す
る。

【００１３】(２)好ましいＳi含有率は、１.５〜２.５
重量％である。Ｓiは、ベイナイト化処理(恒温変態処
理)でのベイナイト変態時に炭化物の析出を抑える効果
があり、かつ安定した残留オーステナイトを生成させる
ために必要な成分であるが、Ｓi含有率が１.５重量％未
満では炭化物の析出を抑制する力が不十分となるからで
あり、他方２.５重量％を超えると、上記効果が飽和
し、かつ熱処理時に遊離炭素が析出する恐れがあるから
である。なお、Ｓiは脱炭時には酸化し、脱炭を妨げな
い。

【００１４】(３)好ましいＭn含有率は、０.５〜２.０
重量％である。Ｍnは、焼入性を向上させ、かつ残留オ
ーステナイトを安定させる効果があり、またＣと同様ベ
イナイト変態を遅延させる効果がある成分であるが、Ｍ
n含有率が０.５重量％未満では、部材強度および焼入性
が不十分となり、かつベイナイト変態の時間が短くなり
恒温変態処理が困難となるからであり、他方２.０重量
％を超えると、上記効果が飽和し、かつ靭性が低下する
からである。なお、好ましく上記鋼素材のＭo(モリブデ
ン)含有率を０.１〜０.５重量％とし、Ｎi(ニッケル)含
有率を０.５〜２.５重量％とすれば、さらに焼入性を向
上させることができる。

【００１５】ステップ＃２では、鋼素材に所定の加工、
例えば機械加工が施される。なお、加工する必要がない
場合は、このステップ＃２をスキップする。ステップ＃
３では、鋼素材に脱炭処理が施される。好ましい脱炭処
理条件は、次のとおりである。 (１)好ましい処理温度は、８５０〜１０００℃である。
処理温度が８５０℃より低いと、脱炭処理に長時間を要
し、生産性の低下を招くからであり、他方１０００℃を
超えると結晶粒の粗大化が生じ、かつ生産性が悪くなる
からである。 (２)好ましい処理時間は、８０min〜６００minである。
処理時間が８０minより短いと、最低限必要な脱炭層厚
さ(０.１mm)が確保できなくなるからであり、他方６０
０minより長くなると生産性が低下してしまうからであ
る。 (３)好ましい脱炭層厚さは、０.１mm〜０.５mmである。
脱炭層厚さが０.１mm未満では、耐焼付性向上効果が実
質的になくなってしまうからであり、他方０.５mmを超
えると処理時間が長くなり、生産性が低下するからであ
る。

【００１６】かかる脱炭処理によって、鋼素材の表面部
に形成される脱炭層にはフェライト組織が生成される。
このフェライト組織は、後で説明するように、残留オー
ステナイトの粘着性(ねばさ)を低減する。図２は、９０
０℃×２４０minでかかる脱炭処理が施された後の鋼素
材(後で説明する本案４に該当する)を、表面に垂直な平
面で切断した断面の顕微鏡写真(１００倍)である。図２
において白い部分はフェライト組織であり、黒い部分は
パーライト組織である。図２から明らかなように鋼素材
の表面部にフェライト組織が形成されている。

【００１７】ステップ＃４では、脱炭処理が施された鋼
素材にオーステンパ処理が施される。ここで、オーステ
ンパ処理は、鋼素材を、所定時間(例えば２hr)だけ比較
的高温(例えば９２０℃)に保持するオーステナイト化処
理と、これに続いて鋼素材を所定時間(例えば２hr)だけ
比較的低温(例えば３８０℃)に保持するベイナイト化処
理(恒温変態処理)とからなる普通のオーステンパ処理で
あって、鋼素材内に残留オーステナイトとベイナイトと
を含む混在組織を生成させる。

【００１８】かかるオーステンパ処理が施されると、表
面部には、実質的にフェライトと残留オーステナイトと
ベイナイトとからなる混在組織が形成され、内部には実
質的に残留オーステナイトとベイナイトとからなる混在
組織が形成される。ここで、表面部のフェライトと残留
オーステナイトとベイナイトとからなる混在組織は、フ
ェライトによって残留オーステナイトの粘着性(ねばさ)
が低減されるので、とくにアルミ合金部材を相手方とす
る場合の摺動特性が良好となり、かつ表面加工性が良好
となる。また、残留オーステナイトによって鋼部材全体
の熱膨張率が大きくなる。

【００１９】図３は、大気中で９００℃×１８０minの
脱炭処理が施された後、９２０℃×２hrのオーステナイ
ト化処理と３８０℃×２hrのベイナイト化処理とが施さ
れた鋼素材を、表面に垂直な平面で切断した断面の顕微
鏡写真(４００倍)である。ここで、表面部の、粒径の大
きい白い部分はフェライトである。また、針状の黒い部
分はベイナイトであり、これを取り巻いている白い部分
は残留オーステナイトである。図４〜図６は、夫々上記
鋼素材の内部の金属組織の顕微鏡写真である。図４〜図
６において針状の黒い部分はベイナイトであり、これを
取り巻いている白い部分はベイナイトである。また図７
は、上記鋼素材の表面部の組織の顕微鏡写真である。図
３〜図７から、鋼素材の表面部にはフェライトと残留オ
ーステナイトとベイナイトとからなる混在組織が形成さ
れ、内部には残留オーステナイトとベイナイトとからな
る混在組織が形成されているのがわかる。

【００２０】なお、上記のように脱炭処理(ステップ＃
３)とオーステンパ処理(ステップ＃４)とを個別的に施
すのではなく、オーステンパ処理と脱炭処理とを一括し
て施すようにしても同様の効果が得られる。この場合
は、ステップ＃３〜ステップ＃４にかえて、ステップ＃
６〜ステップ＃７を実行する。すなわち、ステップ＃６
では、脱炭処理雰囲気下でオーステナイト化処理が行わ
れ、続いてステップ＃７でベイナイト化処理が行われ
る。

【００２１】ステップ＃５では、所定の仕上げ加工等が
施され、鋼部材(製品)が完成する。なお、表面部に酸化
スケールが生成されていれば、これを削除する必要があ
る。ここで、表面部に仕上げ加工する際には、前記した
とおり、表面部にフェライトが生成されこのフェライト
によって残留オーステナイトの粘着性(ねばさ)が低減さ
れ、また表面部が軟化させられているので、加工性が非
常に良好となる。かかる鋼部材においては、オーステン
パ処理によって十分な量の残留オーステナイトが生成さ
れるので(３０〜６０容量％)、鋼部材の熱膨張率が大き
くなる。本願発明者らのテストによれば、後で説明する
ように、熱膨張率は１５.３×１０^-6〜１７.９×１０^-6
／℃となっている。なお、通常の鉄系部材、例えば鋼Ｓ
４８Ｃでは熱膨張率が１１×１０^-6／℃程度である。ま
た、普通のアルミ合金、例えばＡＣ４Ｃ材では熱膨張率
が２１×１０^-6／℃程度である。

【００２２】また、上記鋼部材では、表面部のフェライ
トによって残留オーステナイトの粘着性(ねばさ)が低減
されているので、摺動特性が良好となり、これをアルミ
合金部材を相手方とする摺動部材として用いた場合で
も、焼き付きが生じない。

【００２３】第１実施例にかかる製造方法で、製造条件
を種々変えて、鋼素材から外径６０〜８０mm程度の９種
のロータを製作し、これらの熱膨張率を測定するととも
に、各ロータを夫々アルミ合金ハウジング(ＡＣ４Ｃ材)
を備えたオイルポンプに装着して、該オイルポンプの耐
焼付性とポンプ効率とをテストした結果を表１に示す
(本案１〜本案９)。なお、比較のため、従来の製造方法
で４種のロータを製作し、同様のテストを行った結果も
表１示す(比較例１〜比較例４)。なお、この場合ロータ
の外径が比較的大きいので、脱炭層の存在は、ロータの
熱膨張率にほとんど影響を与えていない。

【００２４】

【表１】

【００２５】本案１〜本案９及び比較例１〜比較例４に
おける各ロータの製造条件は次のとおりである。 (１)鋼素材の組成表１中に記載(Ｃ,Ｓi,Ｍnのほかは実質的にＦe) (２)脱炭処理処理温度………………大気中で９００℃ 処理時間………………表１中に記載但し、本案８ではオーステナイト化処理の際脱炭処理が
行われている。また比較例１では脱炭処理が行われてい
ない。 (３)オーステンパ処理オーステナイト化処理…９２０℃×２hr(本案８のみ３h
r) ベイナイト化処理………３８０℃×２hr(本案９のみ６h
r) なお、酸化スケールの削除を行っている。

【００２６】オイルポンプの性能テスト条件は次のとお
りである。 (１)耐焼付性油温を９０℃に保持した上で、ロータ回転数を２５００
r.p.mとし、かつ油圧を２１kg／cm²として１５秒間運転
した後、ロータ回転数を４５００r.p.m.とし、かつ油圧
を５kg／cm²として１５秒間運転するといったサイクル
を５００回繰り返し、５００サイクル内に、焼き付きあ
るいはロータ外周部の損傷が生じた場合は耐焼付性不良
(×)とし、異常が生じない場合は耐焼き付き性良(○)と
した。 (２)ポンプ効率ロータ回転数を７００r.p.m.とし、油温を１００℃と
し、油圧を６kg／cm²として、油流量が７リットル／min
以上の場合はポンプ効率良(○)とし、７リットル／min
未満の場合は、異常なオイル漏れが生じているものと考
えられるので、ポンプ効率不良(×)とした。

【００２７】表１からわかるように、第１実施例にかか
る本案１〜本案９では、すべてポンプ効率が良好(○)で
ある。これは、前記したとおり、残留オーステナイトが
十分に生成されており(３０〜６０容量％)、ロータの熱
膨張率が大きくなる結果、ハウジングとロータとの間の
隙間が小さくなり、隙間からのオイル漏れが少なくなる
からであると考えられる。また、耐焼付性もすべて良好
(○)である。これは、表面部に、フェライトを含む脱炭
層が形成され、残留オーステナイトの粘着性(ねばさ)が
低減され、アルミ合金に対する摺動特性が向上する結
果、焼き付きの発生が防止されるからであると考えられ
る。

【００２８】これに対して、脱炭処理が施されていない
比較例１では、ロータの熱膨張率が大きくしたがってポ
ンプ効率は良好となっているものの、耐焼付性が不良と
なっている。これは、残留オーステナイトの粘着性によ
って焼き付きが生じるからであると考えられる。脱炭処
理時間が短く(６０min)、このため脱炭層厚さが非常に
薄い(０.０４mm)比較例２でも、比較例１と同様の結果
となっている。これらのテスト結果から、脱炭層厚さ
は、０.１mm以上必要であると考えられる。鋼素材の組
成が本発明の範囲から外れている比較例３,４では、熱
膨張率が比較的低く(１４.３×１０^-6／℃,１４.８×１
０^-6／℃)、このためポンプ効率が不良となっている。
これは、Ｃ,Ｓiの含有率が低いので、残留オーステナイ
トの生成が不十分であるためであると考えられる。な
お、上記テスト結果から、ポンプ効率を良好にするに
は、ロータの熱膨張率を１５×１０^-6／℃以上にする必
要があることがわかる。

【００２９】＜第２実施例＞以下、第１,第２,第４,第
５の発明にかかる第２実施例を説明する。第２実施例で
は、基本的には、鋳鉄素材に対して、脱炭処理とオース
テンパ処理とを施して、熱膨張率が大きく、アルミ合金
に対して高い耐焼付性を有し、かつ加工性の良い鉄系部
材を製造するようになっているが、素材として鋳鉄素材
を用いる点(第１実施例では鋼素材)と、オーステナイト
化処理条件を若干変える点とを除けば、その製造方法は
第１実施例の場合と同様である。そこで、説明の重複を
避けるため、以下では第１実施例と異なる点についての
み説明する。

【００３０】第２実施例では素材として、基本的には元
素Ｃ,Ｓi,Ｍn,Ｍg,Ｍo,Ｃu,Ｎiを含む鋳鉄素材が用いら
れる。具体的には、オーステンパ処理によって残留オー
ステナイトが３０〜６０容量％程度生成されるような球
状黒鉛鋳鉄あるいはＭgを含まない片状黒鉛鋳鉄等が用
いられる。ここで、Ｍg,Ｍo,Ｃu,Ｎiは必要に応じて添
加すれば足りる。鋳鉄素材が球状黒鉛鋳鉄である場合
の、その好ましい組成は次のとおりである。なお、この
好ましい組成を一括して表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】(１)好ましいＣ含有率は、２.６〜４.０重
量％である。Ｃ含有率が、２.６重量％未満では、鋳造
性が悪化して健全な製品の製造が困難となるからであ
り、他方４.０重量％を超えると、ドロスが発生しやす
くなり耐摩耗性が低下するからである。 (２)好ましいＳi含有率は、１.５〜２.５重量％であ
る。この範囲外では鋳造性が悪化するからである。 (３)好ましいＭn含有率は、０.２〜１.０重量％であ
る。Ｍn含有率が、０.２重量％未満では、焼入性が不十
分となり、かつパーライトの析出によって熱膨張率が小
さくなるからであり、他方１.０重量％を超えると、炭
化物が晶出しやすくなり、疲労強度特性が悪化するから
である。

【００３３】(４)好ましいＭg含有率は、０.００５〜
０.０８重量％である。この範囲が黒鉛の球状化に好都
合であるからである。 (５)好ましいＭo含有率は、０.０３〜０.４０重量％で
ある。Ｍoは、焼入性を高め、かつ位置の違いによる残
留オーステナイトの不均一な分布の発生を防止する効果
があり、適正な熱膨張率を得るために必要とされる成分
であるが、０.０３重量％未満では上記の効果が得られ
ず、他方０.４重量％を超えると、炭化物として粒界に
偏析して強度低下を招くからである。 (６)好ましいＣu含有率は、０.６０〜１.５０重量％で
ある。Ｃuは、焼入性を向上させ、さらに残留オーステ
ナイトの生成を促進させる効果がある成分であるが、
０.６０重量％未満では上記効果が得られず、熱膨張率
が小さくなるからであり、他方１.５０重量％を超える
と、黒鉛の球状化を妨げるからである。 (７)好ましいＮi含有率は、０.３０〜１.５０重量％で
ある。Ｎiは、Ｃuと同様の効果があり、製造される鋳鉄
部材の肉厚に応じて添加するのが好ましい成分である
が、０.３０重量％未満では、焼入性向上効果あるいは
残留オーステナイト生成促進効果が得られないからであ
り、他方１.５重量％を超えるとその効果が飽和し、コ
スト高となるからである。

【００３４】第２実施例にかかる製造方法で、表３に示
すような組成の球状黒鉛鋳鉄からなる鋳鉄素材から、第
１実施例の場合と同様のロータを製作し、この熱膨張率
を測定するとともに、該ロータをアルミ合金ハウジング
(ＡＣ４Ｃ材)を備えたオイルポンプに装着して、該オイ
ルポンプの耐焼付性とポンプ効率とをテストした結果を
表４に示す(本案１０)。

【００３５】

【表３】

【００３６】

【表４】

【００３７】ロータの製造条件は次のとおりである。な
お、本案１０では脱炭処理はオーステナイト化処理時に
行われている。また、オイルポンプの耐焼付性及びポン
プ効率のテスト条件は、第１実施例の場合と同様であ
る。 (１)鋳鉄素材の組成表３のとおり (２)オーステンパ処理(脱炭処理を含む) オーステナイト化処理…８９０℃×５hr(０.４％Ｃ雰囲
気) ベイナイト化処理………３８０℃×２hr

【００３８】表４に示すように本案１０ではポンプ効率
と耐焼付性とがともに良好(○)であり、第２実施例によ
っても第１実施例と同様の効果が得られることがわか
る。

【００３９】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、オーステン
パ処理によって残留オーステナイトが生成されるので、
製造される鉄系部材の熱膨張率が大きくなる。このた
め、上記鉄系部材が、熱膨張率の大きい部材と組み合わ
された場合でも、熱膨張差に起因する不具合が生じな
い。また、脱炭処理によって表面部にフェライトが生成
され、これによって残留オーステナイトの粘着性(ねば
さ)が低くなるので、製造された鉄系部材が摺動部材と
して用いられる場合、とくにアルミ合金部材を相手方と
する場合には、その摺動特性が良好となり、焼き付きが
生じない。また、表面部が軟化するので、表面加工が容
易となる。

【００４０】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに脱炭処理がオ
ーステナイト化処理と同時に施されるので、生産性が高
められる。

【００４１】第３の発明によれば、鋼部材中に、オース
テンパ処理によって残留オーステナイトが生成されてい
るので、その熱膨張率が大きくなる。このため、上記鋼
部材が、熱膨張率の大きい部材と組み合わされた場合で
も、熱膨張差に起因する不具合が生じない。また、脱炭
処理によって表面部にフェライトが生成され、これによ
って残留オーステナイトの粘着性(ねばさ)が低くなって
いるので、該鋼部材が摺動部材として用いられる場合、
とくにアルミ合金部材を相手方とする場合には、その摺
動特性が良好となり、焼き付きが生じない。また、表面
部が軟化しているので表面加工が容易である。

【００４２】第４の発明によれば、鋳鉄部材中に、オー
ステンパ処理によって残留オーステナイトが生成されて
いるので、その熱膨張率が大きくなる。このため、上記
鋳鉄部材が、熱膨張率の大きい部材と組み合わされた場
合でも、熱膨張差に起因する不具合が生じない。また、
脱炭処理によって表面部にフェライトが生成され、これ
によって残留オーステナイトの粘着性(ねばさ)が低くな
っているので、該鋳鉄部材が摺動部材として用いられる
場合、とくにアルミ合金部材を相手方とする場合には、
その摺動特性が良好となり、焼き付きが生じない。ま
た、表面部が軟化しているので、表面加工が容易であ
る。

【００４３】第５の発明によれば、基本的には第３また
は第４の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、
該鉄系部材がアルミ合金を相手方とする摺動部材である
ので、焼き付きの発生が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】鉄系部材の製造方法を示すフローチャートで
ある。

【図２】脱炭処理後の鋼素材の、素材表面に垂直な平
面で切断した断面の金属組織を示す顕微鏡写真である。

【図３】オーステンパ処理後の鋼部材の、素材表面に
垂直な平面で切断した断面の金属組織を示す顕微鏡写真
である。

【図４】図１に示す製造方法で製造された鋼部材の金
属組織を示す顕微鏡写真である。

【図５】図１に示す製造方法で製造された鋼部材の金
属組織を示す顕微鏡写真である。

【図６】図１に示す製造方法で製造された鋼部材の金
属組織を示す顕微鏡写真である。

【図７】図１に示す製造方法で製造された鋼部材の金
属組織を示す顕微鏡写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０１Ｚ 7217−4Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ(炭素)とＳi(珪素)とＭn(マンガン)と
を含む鋼または鋳鉄に脱炭処理を施し、次にオーステン
パ処理を施して、表面部に、フェライトと残留オーステ
ナイトとを含む混在組織、またはフェライトと残留オー
ステナイトとベイナイトとを含む混在組織を形成するよ
うにしたことを特徴とする鉄系部材の製造方法。
【請求項２】ＣとＳiとＭnとを含む鋼または鋳鉄に、
オーステナイト化処理とベイナイト化処理とからなるオ
ーステンパ処理を施すようにした鉄系部材の製造方法で
あって、オーステナイト化処理と同時に脱炭処理を施
し、続いてベイナイト化処理を施して、表面部に、フェ
ライトと残留オーステナイトとを含む混在組織、または
フェライトと残留オーステナイトとベイナイトとを含む
混在組織を形成するようにしたことを特徴とする鉄系部
材の製造方法。
【請求項３】Ｃを０.７〜１.２重量％含み、Ｓiを１.
５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.５〜２.０重量％含
む鋼部材であって、脱炭処理とオーステンパ処理とによ
って、表面部に、フェライトと残留オーステナイトとを
含む混在組織、またはフェライトと残留オーステナイト
とベイナイトとを含む混在組織が形成されていることを
特徴とする鉄系部材。
【請求項４】Ｃを２.６〜４.０重量％含み、Ｓiを１.
５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.２〜１.０重量％含
む鋳鉄部材であって、脱炭処理とオーステンパ処理とに
よって、表面部に、フェライトと残留オーステナイトと
を含む混在組織、またはフェライトと残留オーステナイ
トとベイナイトとを含む混在組織が形成されていること
を特徴とする鉄系部材。
【請求項５】請求項３または請求項４に記載された鉄
系部材において、アルミ合金部材を相手方とする摺動部
材であることを特徴とする鉄系部材。