JPH06128700A - 高周波焼入れ用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼 - Google Patents
高周波焼入れ用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼Info
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- JPH06128700A JPH06128700A JP30034992A JP30034992A JPH06128700A JP H06128700 A JPH06128700 A JP H06128700A JP 30034992 A JP30034992 A JP 30034992A JP 30034992 A JP30034992 A JP 30034992A JP H06128700 A JPH06128700 A JP H06128700A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/005—Guide rails or tracks for a linear bearing, i.e. adapted for movement of a carriage or bearing body there along
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/64—Special methods of manufacture
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リニアベアリングや摺動ガイドに用いられ、
高周波焼入れで高い硬さが得られ、高耐摩耗性と高い異
形引抜性を有する異形棒鋼を提供する。 【構成】 棒鋼の横断面における組織が棒鋼の外周面沿
った組織を有し、化学成分が重量比で、Ｃ：０．９６〜
１．１０％，Ｓｉ：０．８０〜１．２０％，Ｍｎ：１．
０％以下，Ｃｒ：１２．００〜１５．００％，Ｍｏ：
０．３０〜０．７０％，Ｖ：０．１０〜０．３０％，残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、高硬度、高耐摩
耗、高異形引抜性を有することを特徴とする。
高周波焼入れで高い硬さが得られ、高耐摩耗性と高い異
形引抜性を有する異形棒鋼を提供する。 【構成】 棒鋼の横断面における組織が棒鋼の外周面沿
った組織を有し、化学成分が重量比で、Ｃ：０．９６〜
１．１０％，Ｓｉ：０．８０〜１．２０％，Ｍｎ：１．
０％以下，Ｃｒ：１２．００〜１５．００％，Ｍｏ：
０．３０〜０．７０％，Ｖ：０．１０〜０．３０％，残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、高硬度、高耐摩
耗、高異形引抜性を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主にＮＣ機械、精密測
定器、自動車部品等、より詳しくはリニアベアリングや
直線摺動ガイド等に用いられる高周波焼入れ用マルテン
サイト系ステンレス異形棒鋼に関する。
定器、自動車部品等、より詳しくはリニアベアリングや
直線摺動ガイド等に用いられる高周波焼入れ用マルテン
サイト系ステンレス異形棒鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】マルテンサイト系ステンレス鋼は、高硬
度が得られること、また耐食性と耐摩耗性に優れるの
で、従来から、ベアリング用途をはじめとして多くの産
業分野で広く使用されている。マルテンサイト系ステン
レス鋼のうち主に使用されている鋼種は、ＪＩＳ ＳＵ
Ｓ４４０Ｃに代表される高炭素−１７Ｃｒ系のものであ
る。この鋼は通常、ガス加熱炉または電気加熱炉等によ
り加熱して焼入れし、焼もどししてから使用されてい
る。しかし最近では、作業環境の改良、低コスト化の要
求から従来の焼入れ方法から高周波焼入れの方法が検討
されつつある。高周波焼入れに際しては、焼入れ性が良
いことが絶対条件であるが、ＳＵＳ４４０Ｃでは硬さ的
に満足されていない。特に、表面を硬化させて使用され
るリニアベアリングや直線摺動ガイドに用いる場合、Ｓ
ＵＳ４４０Ｃを高周波焼入れして得られる硬さは、せい
ぜいＨＲＣ５３程度なのでその使用には供し得ない状況
にある。
度が得られること、また耐食性と耐摩耗性に優れるの
で、従来から、ベアリング用途をはじめとして多くの産
業分野で広く使用されている。マルテンサイト系ステン
レス鋼のうち主に使用されている鋼種は、ＪＩＳ ＳＵ
Ｓ４４０Ｃに代表される高炭素−１７Ｃｒ系のものであ
る。この鋼は通常、ガス加熱炉または電気加熱炉等によ
り加熱して焼入れし、焼もどししてから使用されてい
る。しかし最近では、作業環境の改良、低コスト化の要
求から従来の焼入れ方法から高周波焼入れの方法が検討
されつつある。高周波焼入れに際しては、焼入れ性が良
いことが絶対条件であるが、ＳＵＳ４４０Ｃでは硬さ的
に満足されていない。特に、表面を硬化させて使用され
るリニアベアリングや直線摺動ガイドに用いる場合、Ｓ
ＵＳ４４０Ｃを高周波焼入れして得られる硬さは、せい
ぜいＨＲＣ５３程度なのでその使用には供し得ない状況
にある。
【０００３】一方、リニアベアリングや直線摺動ガイド
は、いわゆる異形材が用いられる。異形材とは、鋼材の
横断面が円形、正方形、長方形等の基本的な形状を変形
した形状のもの、さらに任意の位置に任意の形状の凸部
や凹部が存在する形状を総称しており、その代表的な横
断面形状の例を図３に示す。このような異形棒鋼をニア
ネットシェーブ的に熱間圧延で得ようとすると寸法精度
が非常に誤差の大きいものしか得られないし、切削加工
で得ようとすればコスト高となってしまう。そこで通常
は、冷間で引抜き加工する方法が採用され、異形引抜き
と称される。異形引抜きはニアネットシェーブ的に複雑
な断面形状に加工するうえ、高い寸法精度が要求される
ので、高い被加工性が必要である。
は、いわゆる異形材が用いられる。異形材とは、鋼材の
横断面が円形、正方形、長方形等の基本的な形状を変形
した形状のもの、さらに任意の位置に任意の形状の凸部
や凹部が存在する形状を総称しており、その代表的な横
断面形状の例を図３に示す。このような異形棒鋼をニア
ネットシェーブ的に熱間圧延で得ようとすると寸法精度
が非常に誤差の大きいものしか得られないし、切削加工
で得ようとすればコスト高となってしまう。そこで通常
は、冷間で引抜き加工する方法が採用され、異形引抜き
と称される。異形引抜きはニアネットシェーブ的に複雑
な断面形状に加工するうえ、高い寸法精度が要求される
ので、高い被加工性が必要である。
【０００４】一方高周波焼入れによる焼入れ焼もどし処
理後の硬さがＨＲＣ５８以上を示すマルテンサイト系ス
テンレス鋼として知られているものには、例えば、 特開昭４８−８８０１４号（Ｃ：０．７５〜０．９５
％，Ｓｉ：０．１〜０．５％，Ｍｎ：０．１〜２．０
％，Ｃｒ：１１．０〜１４．０％，Ｍｏ：０．１〜１．
５％，Ｖ：０．１〜１．０％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、 特公昭５７−４５８２１号（Ｃ：１．１〜１．５％，
Ｓｉ：≦２．０％，Ｍｎ：≦１．０％，Ｃｒ：７．０〜
１１．０％，Ｍｏ：０．５〜４．０％，Ｖ：０．１〜
１．０％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、 特公昭６２−５６２２６号（Ｃ：１．２〜１．６％，
Ｓｉ：０．８〜１．６％，Ｍｎ：１．０〜１．５％，Ｃ
ｒ：９〜１２％，Ｍｏ：０．３〜０．６％，Ｖ：０．１
〜０．８％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、 特開昭６０−２４３２４９号（Ｃ：０．５〜０．７
％，Ｓｉ：１〜２％，Ｍｎ：≦１．０％，Ｃｒ：９〜１
５％，Ｍｏ：１〜３％，Ｆｅ：Ｂａｌ）などがある。
理後の硬さがＨＲＣ５８以上を示すマルテンサイト系ス
テンレス鋼として知られているものには、例えば、 特開昭４８−８８０１４号（Ｃ：０．７５〜０．９５
％，Ｓｉ：０．１〜０．５％，Ｍｎ：０．１〜２．０
％，Ｃｒ：１１．０〜１４．０％，Ｍｏ：０．１〜１．
５％，Ｖ：０．１〜１．０％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、 特公昭５７−４５８２１号（Ｃ：１．１〜１．５％，
Ｓｉ：≦２．０％，Ｍｎ：≦１．０％，Ｃｒ：７．０〜
１１．０％，Ｍｏ：０．５〜４．０％，Ｖ：０．１〜
１．０％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、 特公昭６２−５６２２６号（Ｃ：１．２〜１．６％，
Ｓｉ：０．８〜１．６％，Ｍｎ：１．０〜１．５％，Ｃ
ｒ：９〜１２％，Ｍｏ：０．３〜０．６％，Ｖ：０．１
〜０．８％，Ｆｅ：Ｂａｌ）、 特開昭６０−２４３２４９号（Ｃ：０．５〜０．７
％，Ｓｉ：１〜２％，Ｍｎ：≦１．０％，Ｃｒ：９〜１
５％，Ｍｏ：１〜３％，Ｆｅ：Ｂａｌ）などがある。
【０００５】すなわち、焼入れ性向上のためにＭｎ，Ｍ
ｏを添加し、また硬さを向上させるための炭素量は、炭
化物形成元素（耐摩耗性）との関係から限定されている
ものである。しかし、これ等の従来技術は成分の特徴を
示すのみで異形棒鋼に加工するための異形引抜性につい
ては全く考慮されておらず説明もされていない。
ｏを添加し、また硬さを向上させるための炭素量は、炭
化物形成元素（耐摩耗性）との関係から限定されている
ものである。しかし、これ等の従来技術は成分の特徴を
示すのみで異形棒鋼に加工するための異形引抜性につい
ては全く考慮されておらず説明もされていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＳＵＳ４４０Ｃを初め
とする前述した従来品では、以下に述べる欠点により高
周波焼入れで簡単に熱処理し、高硬度で高耐食耐摩耗性
を有するシャフト材として使用するには適さない。すな
わち、ＳＵＳ４４０Ｃでは、Ｃｒ／Ｃの比が大きく、焼
入れ時おける高い硬さが得られない。また残留オーステ
ナイトが多くなることも硬さが出ないことの一因であ
る。特開昭４８−８８０１４号で開示されている成分系
では、基地のＣ量が不足し硬さは出ない。特開昭５７−
４５８２１号および特開昭６２−５６２２６号での組成
ではＣ量に対しＣｒ量が少なく、耐食性が劣り、用途上
問題がある。また特開昭６０−２４３２４９号の組成で
は残留オーステナイト量としてはＳＵＳ４４０Ｃよりも
少ないものの硬さは低い。これらの公知例では、シャフ
ト材として要求されている硬さＨＲＣ６０以上は達成さ
れず、また、耐食性においても、十分要求を満足してい
ないのが現状である。
とする前述した従来品では、以下に述べる欠点により高
周波焼入れで簡単に熱処理し、高硬度で高耐食耐摩耗性
を有するシャフト材として使用するには適さない。すな
わち、ＳＵＳ４４０Ｃでは、Ｃｒ／Ｃの比が大きく、焼
入れ時おける高い硬さが得られない。また残留オーステ
ナイトが多くなることも硬さが出ないことの一因であ
る。特開昭４８−８８０１４号で開示されている成分系
では、基地のＣ量が不足し硬さは出ない。特開昭５７−
４５８２１号および特開昭６２−５６２２６号での組成
ではＣ量に対しＣｒ量が少なく、耐食性が劣り、用途上
問題がある。また特開昭６０−２４３２４９号の組成で
は残留オーステナイト量としてはＳＵＳ４４０Ｃよりも
少ないものの硬さは低い。これらの公知例では、シャフ
ト材として要求されている硬さＨＲＣ６０以上は達成さ
れず、また、耐食性においても、十分要求を満足してい
ないのが現状である。
【０００７】一方、これ等の従来品をリニアベアリング
や直線摺動ガイドとして使用するためニアネットシェイ
プで異形引抜を施そうとすると、被加工性が劣るため、
引抜き加工ができない。すなわち、引抜きの途中で破断
したり、引抜後内部にボイドと称する空洞が生じる等の
不具合がある。本発明の目的は、上記の欠点を解消し、
高周波焼入れでも少なくとも表面硬さがＨＲＣ６０以上
の硬さが得られ、かつ高耐食耐摩耗性を有し、しかも高
い異形引抜性をも備えたステンレス異形棒鋼を提供する
ことである。
や直線摺動ガイドとして使用するためニアネットシェイ
プで異形引抜を施そうとすると、被加工性が劣るため、
引抜き加工ができない。すなわち、引抜きの途中で破断
したり、引抜後内部にボイドと称する空洞が生じる等の
不具合がある。本発明の目的は、上記の欠点を解消し、
高周波焼入れでも少なくとも表面硬さがＨＲＣ６０以上
の硬さが得られ、かつ高耐食耐摩耗性を有し、しかも高
い異形引抜性をも備えたステンレス異形棒鋼を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明者は上記の問題
点を解消するため高炭素高Ｃｒ系のマルテンサイト系ス
テンレス鋼の成分組成について種々検討した結果、高い
硬さと良好な異形引抜き性を兼備するための最適な成分
組成範囲を見出して本願発明を完成したものである。す
なわち主として焼入れ後の硬さに最も影響の大きいＣ量
とＣｒ量のバランスを検討すると共に他の合金元素との
複合効果も検討した結果に基づく発明である。
点を解消するため高炭素高Ｃｒ系のマルテンサイト系ス
テンレス鋼の成分組成について種々検討した結果、高い
硬さと良好な異形引抜き性を兼備するための最適な成分
組成範囲を見出して本願発明を完成したものである。す
なわち主として焼入れ後の硬さに最も影響の大きいＣ量
とＣｒ量のバランスを検討すると共に他の合金元素との
複合効果も検討した結果に基づく発明である。
【０００９】本発明の棒鋼の特徴は引抜き加工で加工が
施され、その横断面の形状が丸形以外のいわゆる異形状
になっているのが特徴である。本発明でいう異形とは丸
形以外の横断面を有するものを指すが、より具体的には
図２や図３で示されるような横断面がその例としてあげ
られる。さらに本発明の棒鋼の他の特徴は、その異形状
の横断面の少なくともコーナ部は棒鋼の外周面に沿った
組織を有するものである。このような特徴的な組織とす
るためにはダイスを使用した引抜き加工が必須であり、
また本願発明の対象のようにＣやＣｒを比較的多量に含
むマルテンサイト系ステンレス鋼で高周波焼入れで十分
な硬さを得る条件を満足するためには特定の成分とする
必要がある。
施され、その横断面の形状が丸形以外のいわゆる異形状
になっているのが特徴である。本発明でいう異形とは丸
形以外の横断面を有するものを指すが、より具体的には
図２や図３で示されるような横断面がその例としてあげ
られる。さらに本発明の棒鋼の他の特徴は、その異形状
の横断面の少なくともコーナ部は棒鋼の外周面に沿った
組織を有するものである。このような特徴的な組織とす
るためにはダイスを使用した引抜き加工が必須であり、
また本願発明の対象のようにＣやＣｒを比較的多量に含
むマルテンサイト系ステンレス鋼で高周波焼入れで十分
な硬さを得る条件を満足するためには特定の成分とする
必要がある。
【００１０】すなわち具体的に本発明は、棒鋼の横断面
における組織が棒鋼の外周面の少なくとも一部分に外周
面に沿った組織を有し、化学成分が重量比で、Ｃ：０．
９６〜１．１０％，Ｓｉ：０．８０〜１．２０％，Ｍ
ｎ：１．０％以下，Ｃｒ：１２．００〜１５．００％，
Ｍｏ：０．３０〜０．７０％，Ｖ：０．１０〜０．３０
％，残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり高硬度およ
び高異形引抜性を有することを特徴とする高周波焼入れ
用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼である。
における組織が棒鋼の外周面の少なくとも一部分に外周
面に沿った組織を有し、化学成分が重量比で、Ｃ：０．
９６〜１．１０％，Ｓｉ：０．８０〜１．２０％，Ｍ
ｎ：１．０％以下，Ｃｒ：１２．００〜１５．００％，
Ｍｏ：０．３０〜０．７０％，Ｖ：０．１０〜０．３０
％，残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり高硬度およ
び高異形引抜性を有することを特徴とする高周波焼入れ
用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼である。
【００１１】
【作用】次に本発明における成分限定理由を述べる。Ｃ
は基地の硬さを高くするために重要な元素であると共に
炭化物を形成し耐摩耗性を向上させる。Ｃが０．９６％
未満では、高周波焼入れに際してＨＲＣ６０以上の表面
硬さが得られない。Ｃを１．１０％を超えて添加する
と、本発明のＣｒ含有量では耐食性が劣化する。一方、
異形引抜性は炭化物の形状、サイズにも大きく影響され
る。Ｃが１．１０％を超えると一次炭化物が大きくなっ
て引抜加工中の破断の起点となり易いが、０．９６％程
度では一次炭化物はそれ程大きくならない。したがって
Ｃの範囲を０．９６〜１．１０％とした。
は基地の硬さを高くするために重要な元素であると共に
炭化物を形成し耐摩耗性を向上させる。Ｃが０．９６％
未満では、高周波焼入れに際してＨＲＣ６０以上の表面
硬さが得られない。Ｃを１．１０％を超えて添加する
と、本発明のＣｒ含有量では耐食性が劣化する。一方、
異形引抜性は炭化物の形状、サイズにも大きく影響され
る。Ｃが１．１０％を超えると一次炭化物が大きくなっ
て引抜加工中の破断の起点となり易いが、０．９６％程
度では一次炭化物はそれ程大きくならない。したがって
Ｃの範囲を０．９６〜１．１０％とした。
【００１２】Ｓｉは脱酸剤として添加されるが、焼もど
し軟化抵抗を大きくする効果がある。その効果は０．８
０％未満では小さく、かつ１．２０％を超えて添加して
も、添加量に見合う効果は得られない。またＳｉの量と
異形引抜性との関係は、引抜加工する前の焼なまし硬さ
がＳｉが増加すると共に高くなり、伸び率が減少するた
めＣ，Ｖの影響とも併せて本発明ではＳｉは１．２０％
以下とする。Ｍｎは脱酸剤および焼入れ性向上元素とし
て添加するが、１．０％を超えて添加してもその効果は
少ない。またＭｎは添加量が増えると冷間での異形引抜
時の加工硬化が著しく高くなるので上限を１．０％とし
た。
し軟化抵抗を大きくする効果がある。その効果は０．８
０％未満では小さく、かつ１．２０％を超えて添加して
も、添加量に見合う効果は得られない。またＳｉの量と
異形引抜性との関係は、引抜加工する前の焼なまし硬さ
がＳｉが増加すると共に高くなり、伸び率が減少するた
めＣ，Ｖの影響とも併せて本発明ではＳｉは１．２０％
以下とする。Ｍｎは脱酸剤および焼入れ性向上元素とし
て添加するが、１．０％を超えて添加してもその効果は
少ない。またＭｎは添加量が増えると冷間での異形引抜
時の加工硬化が著しく高くなるので上限を１．０％とし
た。
【００１３】Ｃｒは耐食性を向上させ、かつ炭化物を形
成し耐摩耗性を高める。１２．００％未満では本発明の
Ｃ量では十分な耐食性が得られず、また１５．００％を
超えて添加しても、耐食性の向上が添加量に見合うほど
得られず、Ｃｒ／Ｃの比が大きくなり高周波焼入れに際
し、硬さＨＲＣ６０以上が得られない。またＣｒ含有量
と異形引抜性は、Ｍｎ添加量と同じく冷間での異形引抜
時の加工硬化が著しく高くなる。したがって、Ｃｒの成
分範囲を１２．００〜１５．００％とした。Ｍｏは、焼
入れ性を向上させ、結晶粒を微細化し靱性を向上させる
ために添加する。靱性が向上することによって異形引抜
時の破断の発生を大幅に低減することができる。また、
Ｍｏは耐食性をも向上させるが、０．３０％未満ではこ
れらの効果が少なく、０．７％を超えて添加しても、添
加量に見合う効果は得られない。したがって、Ｍｏの成
分範囲を０．３０〜０．７０％とした。
成し耐摩耗性を高める。１２．００％未満では本発明の
Ｃ量では十分な耐食性が得られず、また１５．００％を
超えて添加しても、耐食性の向上が添加量に見合うほど
得られず、Ｃｒ／Ｃの比が大きくなり高周波焼入れに際
し、硬さＨＲＣ６０以上が得られない。またＣｒ含有量
と異形引抜性は、Ｍｎ添加量と同じく冷間での異形引抜
時の加工硬化が著しく高くなる。したがって、Ｃｒの成
分範囲を１２．００〜１５．００％とした。Ｍｏは、焼
入れ性を向上させ、結晶粒を微細化し靱性を向上させる
ために添加する。靱性が向上することによって異形引抜
時の破断の発生を大幅に低減することができる。また、
Ｍｏは耐食性をも向上させるが、０．３０％未満ではこ
れらの効果が少なく、０．７％を超えて添加しても、添
加量に見合う効果は得られない。したがって、Ｍｏの成
分範囲を０．３０〜０．７０％とした。
【００１４】Ｖは、ＶＣ炭化物を形成し、結晶粒を微細
化し靱性と異形引抜性を高める効果がある。本発明で
は、炭化物として基地中のＣを固定し焼入れに際してで
きるだけ固溶させないようにした。すなわち、基地中の
Ｃを低下させ残留オーステナイト量をできるだけ少なく
するためにも添加するものである。０．１０％未満では
その効果が少なく、０．３０％を超えて添加すると、巨
大炭化物を形成し靱性を劣化させるとともに、異形引抜
き時の破断やボイドの発生の度合を増加させ、異形引抜
き性に悪影響を及ぼし、基地のＣ量が低下し硬さが低下
する。したがって、Ｖの成分範囲としては、０．１０〜
０．３０％とした。さらに本発明は、異形引抜きを行な
うことによって、横断面内で棒鋼の外周面の少なくとも
一部分に外周面に沿った組織を有しておりこの組織は横
断面の隅角部ほど顕著に現われる。
化し靱性と異形引抜性を高める効果がある。本発明で
は、炭化物として基地中のＣを固定し焼入れに際してで
きるだけ固溶させないようにした。すなわち、基地中の
Ｃを低下させ残留オーステナイト量をできるだけ少なく
するためにも添加するものである。０．１０％未満では
その効果が少なく、０．３０％を超えて添加すると、巨
大炭化物を形成し靱性を劣化させるとともに、異形引抜
き時の破断やボイドの発生の度合を増加させ、異形引抜
き性に悪影響を及ぼし、基地のＣ量が低下し硬さが低下
する。したがって、Ｖの成分範囲としては、０．１０〜
０．３０％とした。さらに本発明は、異形引抜きを行な
うことによって、横断面内で棒鋼の外周面の少なくとも
一部分に外周面に沿った組織を有しておりこの組織は横
断面の隅角部ほど顕著に現われる。
【００１５】従来、高周波焼入れ用のマルテンサイト系
ステンレス鋼を図２や図３の形状にするには丸棒鋼から
機械加工により外周面を彫ることにより行なわれてい
た。したがって機械加工で製造された異形材は、その外
周面の特にエッヂ部においては圧延や引抜の組織が分断
され、高周波熱処理時の熱応力や、使用時の応力集中に
よって隅角部からのクラックが発生することが多かった
のである。本発明においては異形棒鋼の組織は横断面の
隅角部ほど顕著に連続組織となっており、応力集中しや
すい隅角部において種々の原因に起因する割れの発生と
進展を軽減することができるのである。
ステンレス鋼を図２や図３の形状にするには丸棒鋼から
機械加工により外周面を彫ることにより行なわれてい
た。したがって機械加工で製造された異形材は、その外
周面の特にエッヂ部においては圧延や引抜の組織が分断
され、高周波熱処理時の熱応力や、使用時の応力集中に
よって隅角部からのクラックが発生することが多かった
のである。本発明においては異形棒鋼の組織は横断面の
隅角部ほど顕著に連続組織となっており、応力集中しや
すい隅角部において種々の原因に起因する割れの発生と
進展を軽減することができるのである。
【００１６】
【実施例】以下に本発明を実施例と図面に基づいて詳細
に説明する。表１は、本実施例に用いた合金の化学成分
（重量％）と焼入れ硬さの測定値ならびに異形引抜性の
評価を示すものである。表１に示す組成の鋼塊から熱間
圧延−焼なまし−冷間加工−焼なましにより製造した８
ｍｍの棒鋼から、図１と図２に示す形状で３．３ｍｍ×
６．８ｍｍの異形棒鋼に引抜いて引抜加工性を評価し
た。焼なましを施した後、横断面でミクロ組織を観察し
た。図１に光学顕微鋼組織写真を示しさらに図２に組織
写真のスケッチ図を示し外周面に沿った組織をより判り
やすくした。ミクロ組織を観察すると供に高周波焼入れ
テストを行なった。高周波焼入れ条件は、１１００℃で
コイル移動速度は、１２．５ｍｍ／ｓｅｃとし、水冷で
急冷した後、焼もどしは１８０℃×１時間保持後空冷と
した。硬さの評価は、シャフト類で必要とされる最表面
におけるビッカース硬さを測定することにより行なっ
た。
に説明する。表１は、本実施例に用いた合金の化学成分
（重量％）と焼入れ硬さの測定値ならびに異形引抜性の
評価を示すものである。表１に示す組成の鋼塊から熱間
圧延−焼なまし−冷間加工−焼なましにより製造した８
ｍｍの棒鋼から、図１と図２に示す形状で３．３ｍｍ×
６．８ｍｍの異形棒鋼に引抜いて引抜加工性を評価し
た。焼なましを施した後、横断面でミクロ組織を観察し
た。図１に光学顕微鋼組織写真を示しさらに図２に組織
写真のスケッチ図を示し外周面に沿った組織をより判り
やすくした。ミクロ組織を観察すると供に高周波焼入れ
テストを行なった。高周波焼入れ条件は、１１００℃で
コイル移動速度は、１２．５ｍｍ／ｓｅｃとし、水冷で
急冷した後、焼もどしは１８０℃×１時間保持後空冷と
した。硬さの評価は、シャフト類で必要とされる最表面
におけるビッカース硬さを測定することにより行なっ
た。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１に引抜加工性を評価する破断減面率
（％）とならびに高周波焼入れ時の表面硬さ（Ｈｖ）を
併示する。本発明の棒鋼は断面減少率が４７％未満では
引抜時に破断は生じなかったが、従来合金Ｎｏ６〜Ｎｏ
９は２１〜３９％程度の断面減少率でも破断を生じＳＵ
Ｓ４４０Ｃでは２５％で破断を生じてしまった。さらに
高周波焼入れテストの結果では、本発明の棒鋼はＨｖ７
００以上（ＨＲＣ換算６０．１）の硬さが得られたが、
従来合金Ｎｏ６〜Ｎｏ９ではＨｖ６３５〜６９４（ＨＲ
Ｃ５７〜５９．５）程度しか得られずＳＵＳ４４０Ｃに
いたってはＨｖ６１０（ＨＲＣ５５．８）の硬さしか得
られないことが明らかとなった。
（％）とならびに高周波焼入れ時の表面硬さ（Ｈｖ）を
併示する。本発明の棒鋼は断面減少率が４７％未満では
引抜時に破断は生じなかったが、従来合金Ｎｏ６〜Ｎｏ
９は２１〜３９％程度の断面減少率でも破断を生じＳＵ
Ｓ４４０Ｃでは２５％で破断を生じてしまった。さらに
高周波焼入れテストの結果では、本発明の棒鋼はＨｖ７
００以上（ＨＲＣ換算６０．１）の硬さが得られたが、
従来合金Ｎｏ６〜Ｎｏ９ではＨｖ６３５〜６９４（ＨＲ
Ｃ５７〜５９．５）程度しか得られずＳＵＳ４４０Ｃに
いたってはＨｖ６１０（ＨＲＣ５５．８）の硬さしか得
られないことが明らかとなった。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来主に切削加工で製造されていた高周波焼入れ用マルテ
ンサイト系ステンレス異形棒鋼が異形引抜加工で製造で
きるので大幅なコスト低減が達成でき、また、高周波焼
入れによってＨＲＣ６０以上の硬さを得ることができる
ので、高い焼入れ硬さが要求されるリニアベアリングや
直線摺動ガイド等に適用した場合高い耐摩耗性が得ら
れ、これ等の部材の寿命向上も達成できた。さらに高周
波焼入れすることによる焼入れ作業環境が改善できるう
え作業の自動化ができることからもリニアベアリング等
の部材に使用する時にもコスト低減ができるという効果
も波及的に生じた。また棒鋼の外周面の一部に沿ったフ
ァイバフロー状の組織を呈するので割れに対する感受性
が大幅に減少することができるという効果も生じた。
来主に切削加工で製造されていた高周波焼入れ用マルテ
ンサイト系ステンレス異形棒鋼が異形引抜加工で製造で
きるので大幅なコスト低減が達成でき、また、高周波焼
入れによってＨＲＣ６０以上の硬さを得ることができる
ので、高い焼入れ硬さが要求されるリニアベアリングや
直線摺動ガイド等に適用した場合高い耐摩耗性が得ら
れ、これ等の部材の寿命向上も達成できた。さらに高周
波焼入れすることによる焼入れ作業環境が改善できるう
え作業の自動化ができることからもリニアベアリング等
の部材に使用する時にもコスト低減ができるという効果
も波及的に生じた。また棒鋼の外周面の一部に沿ったフ
ァイバフロー状の組織を呈するので割れに対する感受性
が大幅に減少することができるという効果も生じた。
【図１】本発明に係る異形棒鋼の横断面のミクロ組織の
一例を示す光学顕微鏡金属組織写真である。
一例を示す光学顕微鏡金属組織写真である。
【図２】本発明に係る異形棒鋼の横断面のミクロ組織の
一例を示す光学顕微鏡組織写真のスケッチ図である。
一例を示す光学顕微鏡組織写真のスケッチ図である。
【図３】本発明に係る異形棒鋼の断面形状の例を示す図
である。
である。
１ 異形棒鋼 １ａ 異形棒鋼の凸部 １ｂ 異形棒鋼の凹部
Claims (1)
- 【請求項１】 棒鋼の横断面における組織が棒鋼の外周
面の少なくとも一部分に外周面に沿った組織を有し、化
学成分が重量比で、Ｃ：０．９６〜１．１０％，Ｓｉ：
０．８０〜１．２０％，Ｍｎ：１．０％以下，Ｃｒ：１
２．００〜１５．００％，Ｍｏ：０．３０〜０．７０
％，Ｖ：０．１０〜０．３０％，残部Ｆｅおよび不可避
的不純物からなり高硬度および高異形引抜性を有するこ
とを特徴とする高周波焼入れ用マルテンサイト系ステン
レス異形棒鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30034992A JPH06128700A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 高周波焼入れ用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30034992A JPH06128700A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 高周波焼入れ用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128700A true JPH06128700A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17883714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30034992A Pending JPH06128700A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 高周波焼入れ用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06128700A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0808909A1 (en) * | 1996-05-21 | 1997-11-26 | Ovako Steel AB | A process for production of a steel component |
| EP0863323A1 (en) * | 1996-10-02 | 1998-09-09 | Thk Co. Ltd. | Method of manufacturing bearing components having rolling surfaces for rolling elements |
| CN102965580A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-03-13 | 黄山市新光不锈钢材料制品有限公司 | 一种高碳马氏体不锈钢 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP30034992A patent/JPH06128700A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0808909A1 (en) * | 1996-05-21 | 1997-11-26 | Ovako Steel AB | A process for production of a steel component |
| EP0863323A1 (en) * | 1996-10-02 | 1998-09-09 | Thk Co. Ltd. | Method of manufacturing bearing components having rolling surfaces for rolling elements |
| EP0863323A4 (en) * | 1996-10-02 | 1999-02-24 | Thk Co Ltd | PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF BEARING COMPONENTS HAVING BEARING SURFACES FOR BEARING ELEMENTS |
| CN102965580A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-03-13 | 黄山市新光不锈钢材料制品有限公司 | 一种高碳马氏体不锈钢 |
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