JPH06271941A - 鋼の表面硬化処理方法 - Google Patents
鋼の表面硬化処理方法Info
- Publication number
- JPH06271941A JPH06271941A JP5058926A JP5892693A JPH06271941A JP H06271941 A JPH06271941 A JP H06271941A JP 5058926 A JP5058926 A JP 5058926A JP 5892693 A JP5892693 A JP 5892693A JP H06271941 A JPH06271941 A JP H06271941A
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- JP
- Japan
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- steel
- treatment
- subjected
- gear
- induction hardening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 滲炭処理後の焼入れによって発生する歪みを
低減して耐久性及び寸法精度の高い機械部品を生産可能
にする。 【構成】 ０．２〜０．４％（重量比）の炭素を含む鋼
に塑性加工Ｓ１を加える第１工程と、前記鋼に滲炭処理
Ｓ２を加える第２工程と、前記鋼に拡散処理Ｓ３を加え
る第３工程と、前記鋼の焼ならしＳ４を行う第４工程
と、前記鋼に高周波焼入れＳ５を加える第５工程とを結
合する。
低減して耐久性及び寸法精度の高い機械部品を生産可能
にする。 【構成】 ０．２〜０．４％（重量比）の炭素を含む鋼
に塑性加工Ｓ１を加える第１工程と、前記鋼に滲炭処理
Ｓ２を加える第２工程と、前記鋼に拡散処理Ｓ３を加え
る第３工程と、前記鋼の焼ならしＳ４を行う第４工程
と、前記鋼に高周波焼入れＳ５を加える第５工程とを結
合する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用歯車等の機械構
造用の鋼の熱処理による表面硬化処理方法に関する。
造用の鋼の熱処理による表面硬化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の変速装置などに使用される歯車や
カムなど機械構造用の鋼により形成される機械部品は耐
摩耗性と耐衝撃性を向上させるために表面硬化処理を施
しており、図３に示すように、切削などの塑性加工Ｓ５
１を行った後、滲炭処理Ｓ５２を加えて表層部に炭素含
有率を向上させた滲炭層を形成するとともに、Ｓ５３で
拡散処理を施して表層部に加えられた炭素を拡散してか
らＳ５４で滲炭層に油焼入れを加え、表面硬化によって
耐摩耗性を向上させている。さらに、Ｓ５５で焼き戻し
処理を加えて内部の残留応力による歪みを緩和して靭性
を向上させ、耐摩耗性の高い表層部と靭性の高い内部組
織を得る方法が知られている。
カムなど機械構造用の鋼により形成される機械部品は耐
摩耗性と耐衝撃性を向上させるために表面硬化処理を施
しており、図３に示すように、切削などの塑性加工Ｓ５
１を行った後、滲炭処理Ｓ５２を加えて表層部に炭素含
有率を向上させた滲炭層を形成するとともに、Ｓ５３で
拡散処理を施して表層部に加えられた炭素を拡散してか
らＳ５４で滲炭層に油焼入れを加え、表面硬化によって
耐摩耗性を向上させている。さらに、Ｓ５５で焼き戻し
処理を加えて内部の残留応力による歪みを緩和して靭性
を向上させ、耐摩耗性の高い表層部と靭性の高い内部組
織を得る方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の表面硬化処理方法では、滲炭処理後の油焼き入れの
際に機械部品の内部まで焼入れが施されてしまうため、
変態（内部組織の変化）する体積が表層部以外にも及ん
でしまい歪みを発生して寸法精度を低下させる場合があ
り、特に、歯車などではこの寸法精度の低下が歯当たり
不良やかみ合い騒音の原因となって耐久性を低下させる
場合があった。
来の表面硬化処理方法では、滲炭処理後の油焼き入れの
際に機械部品の内部まで焼入れが施されてしまうため、
変態（内部組織の変化）する体積が表層部以外にも及ん
でしまい歪みを発生して寸法精度を低下させる場合があ
り、特に、歯車などではこの寸法精度の低下が歯当たり
不良やかみ合い騒音の原因となって耐久性を低下させる
場合があった。
【０００４】そこで本発明は、滲炭処理後の焼入れによ
り発生する歪みを低減し、耐久性及び寸法精度の高い機
械部品を生産可能な鋼の表面硬化処理方法を提供するこ
とを目的とする。
り発生する歪みを低減し、耐久性及び寸法精度の高い機
械部品を生産可能な鋼の表面硬化処理方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、０．２〜０．
４％（重量比）の炭素を含む鋼に塑性加工を加える第１
工程と、前記鋼に滲炭処理を加える第２工程と、前記鋼
に拡散処理を加える第３工程と、前記鋼の焼ならしを行
う第４工程と、前記鋼に高周波焼入れを加える第５工程
とを結合する。
４％（重量比）の炭素を含む鋼に塑性加工を加える第１
工程と、前記鋼に滲炭処理を加える第２工程と、前記鋼
に拡散処理を加える第３工程と、前記鋼の焼ならしを行
う第４工程と、前記鋼に高周波焼入れを加える第５工程
とを結合する。
【０００６】
【作用】したがって、塑性加工を加えられた炭素含有率
（重量比以下同じ）が０．２〜０．４％の鋼に滲炭処理
及び拡散処理を施して鋼の表層部の炭素含有率を増大さ
せる。続いて、焼きならしを加えた後に高周波焼入れを
行うことにより鋼の表層部のみに焼入れを行って表面を
硬化させることが可能となり、鋼の内部で変態する体積
を抑制することができ、焼入れ中に発生する歪みを低減
して寸法精度を確保するとともに、表面硬化により耐久
性を向上させることができる。
（重量比以下同じ）が０．２〜０．４％の鋼に滲炭処理
及び拡散処理を施して鋼の表層部の炭素含有率を増大さ
せる。続いて、焼きならしを加えた後に高周波焼入れを
行うことにより鋼の表層部のみに焼入れを行って表面を
硬化させることが可能となり、鋼の内部で変態する体積
を抑制することができ、焼入れ中に発生する歪みを低減
して寸法精度を確保するとともに、表面硬化により耐久
性を向上させることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を車両用変速装置などに使用す
る歯車に適用した場合の実施例を図１、２に示す。
る歯車に適用した場合の実施例を図１、２に示す。
【０００８】図１において、Ｓ１では、炭素含有率が
０．２〜０．４％の鋼、例えば、肌焼き鋼又は中炭素鋼
にホブ切り又は形削り等の塑性加工を施すことによって
歯車（図示せず）を形成する。
０．２〜０．４％の鋼、例えば、肌焼き鋼又は中炭素鋼
にホブ切り又は形削り等の塑性加工を施すことによって
歯車（図示せず）を形成する。
【０００９】加工された歯車はＳ２において滲炭処理が
加えられる、この滲炭処理は例えばガス滲炭法等により
行われ、滲炭ガスが充満した炉中に歯車を収装して図２
に示すように、所定の時間Ｔ0〜Ｔ1の間で約９２０゜C
を保持して加熱を行い、歯車の表層部に炭素を浸透させ
る。
加えられる、この滲炭処理は例えばガス滲炭法等により
行われ、滲炭ガスが充満した炉中に歯車を収装して図２
に示すように、所定の時間Ｔ0〜Ｔ1の間で約９２０゜C
を保持して加熱を行い、歯車の表層部に炭素を浸透させ
る。
【００１０】滲炭処理Ｓ２が終了するＴ1から冷却を開
始して、所定の時間Ｔ1〜Ｔ2をかけて約８５０゜Cまで
冷却した後に所定の時間Ｔ3までこの温度を保持する拡
散処理Ｓ３を行って、歯車の表層部に浸透した炭素を拡
散させて焼入れ性を向上させる。
始して、所定の時間Ｔ1〜Ｔ2をかけて約８５０゜Cまで
冷却した後に所定の時間Ｔ3までこの温度を保持する拡
散処理Ｓ３を行って、歯車の表層部に浸透した炭素を拡
散させて焼入れ性を向上させる。
【００１１】次に、拡散処理Ｓ３が終了した時間Ｔ3か
らは、歯車を炉外に取り出して空気中で冷却する焼きな
らしＳ４が所定の時間Ｔ4まで行われ、この間に歯車の
内部に生じた歪みが正常な組織に戻される。
らは、歯車を炉外に取り出して空気中で冷却する焼きな
らしＳ４が所定の時間Ｔ4まで行われ、この間に歯車の
内部に生じた歪みが正常な組織に戻される。
【００１２】Ｓ５では焼きならし処理Ｓ４で内部組織の
歪みを除去された歯車を高周波炉などへ投入して高周波
焼入れを施す。
歪みを除去された歯車を高周波炉などへ投入して高周波
焼入れを施す。
【００１３】この高周波焼入れＳ５は焼きならしＳ４が
終了した時間Ｔ4から所定の時間Ｔ5までの間に約８５０
゜Cまで加熱した後、所定の時間Ｔ6までこの温度を保持
し、時間Ｔ7までにほぼ常温まで冷却して歯車の表面に
焼入れを施す。
終了した時間Ｔ4から所定の時間Ｔ5までの間に約８５０
゜Cまで加熱した後、所定の時間Ｔ6までこの温度を保持
し、時間Ｔ7までにほぼ常温まで冷却して歯車の表面に
焼入れを施す。
【００１４】この高周波焼入れＳ５における加熱は、歯
車の表面、すなわち、歯面、歯底の表層部のみが加熱さ
れる一方、歯車の内部は殆ど加熱されないため、歯車の
表層部は変態により圧縮残留応力が生じて表面を硬化す
る一方、内部では変態を生じないため発生する歪みを抑
制することができる。
車の表面、すなわち、歯面、歯底の表層部のみが加熱さ
れる一方、歯車の内部は殆ど加熱されないため、歯車の
表層部は変態により圧縮残留応力が生じて表面を硬化す
る一方、内部では変態を生じないため発生する歪みを抑
制することができる。
【００１５】高周波焼入れＳ５が終了した後に焼き戻し
処理Ｓ６を施すことにより歯車の残留応力による歪みを
除去することができ、この焼き戻し処理Ｓ６は、特に詳
述はしないが、例えば、約１５０゜Cで所定時間加熱す
るもので、高周波焼入れＳ５で生じた圧縮残留応力を除
去せずに、残留応力による歪みを除去するものである。
処理Ｓ６を施すことにより歯車の残留応力による歪みを
除去することができ、この焼き戻し処理Ｓ６は、特に詳
述はしないが、例えば、約１５０゜Cで所定時間加熱す
るもので、高周波焼入れＳ５で生じた圧縮残留応力を除
去せずに、残留応力による歪みを除去するものである。
【００１６】以上のようにして表面硬化処理を施された
歯車は、表層部に圧縮残留応力を保持して高い疲労強度
と滲炭処理Ｓ２後の高周波焼入れＳ５による表面硬化に
よって高い耐摩耗性を備えるだけでなく、内部の変態に
よる歪みを除去したために所定の寸法精度を確保するこ
とが可能となって、騒音又は振動を低減して耐久性を向
上することができる。
歯車は、表層部に圧縮残留応力を保持して高い疲労強度
と滲炭処理Ｓ２後の高周波焼入れＳ５による表面硬化に
よって高い耐摩耗性を備えるだけでなく、内部の変態に
よる歪みを除去したために所定の寸法精度を確保するこ
とが可能となって、騒音又は振動を低減して耐久性を向
上することができる。
【００１７】なお、上記実施例において、歯車に本発明
を適用した例を開示したが、寸法精度と耐久性が要求さ
れる機械部品であれば適用することができ、例えば、内
燃機関のカムシャフトやクランクシャフト等に適用して
もよい。
を適用した例を開示したが、寸法精度と耐久性が要求さ
れる機械部品であれば適用することができ、例えば、内
燃機関のカムシャフトやクランクシャフト等に適用して
もよい。
【００１８】また、滲炭処理温度を約９２０゜C、拡
散、高周波焼入れ温度を約８５０゜Cとしたが、これら
温度は鋼の炭素含有率、すなわち、変態温度に応じて変
更することができる。
散、高周波焼入れ温度を約８５０゜Cとしたが、これら
温度は鋼の炭素含有率、すなわち、変態温度に応じて変
更することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、滲炭、拡
散処理後に焼ならしを加えてから高周波焼入れを行うよ
うにしたため、表層部に圧縮残留応力を保持して高い疲
労強度と表面硬化による耐摩耗性を備えるだけでなく、
変態による内部の歪みを除去したために所定の寸法精度
を確保することが可能となり、機械部品の寸法精度及び
耐久性を向上することができる。
散処理後に焼ならしを加えてから高周波焼入れを行うよ
うにしたため、表層部に圧縮残留応力を保持して高い疲
労強度と表面硬化による耐摩耗性を備えるだけでなく、
変態による内部の歪みを除去したために所定の寸法精度
を確保することが可能となり、機械部品の寸法精度及び
耐久性を向上することができる。
【図１】本発明の実施例を示す処理のフローチャートで
ある。
ある。
【図２】同じく時間と温度との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】従来の例を示す処理のフローチャートである。
Ｓ１ 塑性加工 Ｓ２ 滲炭処理 Ｓ３ 拡散処理 Ｓ４ 焼きならし Ｓ５ 高周波焼入れ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月２３日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】 次に、拡散処理Ｓ３が終了した時間Ｔ
3からは、歯車を炉外に取り出して空気中で冷却する焼
きならしＳ４が所定の時間Ｔ4まで行われ、この間に歯
車の内部に歪みが生じない状態で冷却される。
3からは、歯車を炉外に取り出して空気中で冷却する焼
きならしＳ４が所定の時間Ｔ4まで行われ、この間に歯
車の内部に歪みが生じない状態で冷却される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 Ｓ５では焼きならし処理Ｓ４で内部歪
みのない歯車に高周波焼入れを施す。
みのない歯車に高周波焼入れを施す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 この高周波焼入れＳ５は焼きならしＳ
４が終了した時間Ｔ4から所定の時間Ｔ5までの間に約８
５０゜Cまで加熱した後、所定の時間Ｔ6までこの温度を
保持し、時間Ｔ7までにほぼ常温まで急冷して歯車の表
面に焼入れを施す。
４が終了した時間Ｔ4から所定の時間Ｔ5までの間に約８
５０゜Cまで加熱した後、所定の時間Ｔ6までこの温度を
保持し、時間Ｔ7までにほぼ常温まで急冷して歯車の表
面に焼入れを施す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】 なお、上記実施例において、歯車に本
発明を適用した例を開示したが、寸法精度と耐摩耗性が
要求される機械部品であれば適用することができ、例え
ば、内燃機関のカムシャフトやクランクシャフト等に適
用してもよい。
発明を適用した例を開示したが、寸法精度と耐摩耗性が
要求される機械部品であれば適用することができ、例え
ば、内燃機関のカムシャフトやクランクシャフト等に適
用してもよい。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２３Ｃ 8/22 7516−4Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 ０．２〜０．４％の炭素を含む鋼に塑性
加工を加える第１工程と、前記鋼に滲炭処理を加える第
２工程と、前記鋼に拡散処理を加える第３工程と、前記
鋼の焼ならしを行う第４工程と、前記鋼に高周波焼入れ
を加える第５工程とを結合したことを特徴とする鋼の表
面硬化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058926A JPH06271941A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 鋼の表面硬化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058926A JPH06271941A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 鋼の表面硬化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271941A true JPH06271941A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=13098441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5058926A Pending JPH06271941A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 鋼の表面硬化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06271941A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6153030A (en) * | 1998-07-29 | 2000-11-28 | Daimlerchrysler Ag | Method for the manufacture of hollow shafts |
| RU2503628C1 (ru) * | 2012-06-22 | 2014-01-10 | Олег Геннадьевич Волокитин | Плазменная установка для получения тугоплавкого силикатного расплава |
| JP2015113917A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | 住友重機械工業株式会社 | 偏心揺動型減速装置、および、そのクランク軸、外歯歯車の製造方法 |
| JP2017072261A (ja) * | 2016-12-27 | 2017-04-13 | 住友重機械工業株式会社 | 偏心揺動型減速装置、および、そのクランク軸の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5058926A patent/JPH06271941A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6153030A (en) * | 1998-07-29 | 2000-11-28 | Daimlerchrysler Ag | Method for the manufacture of hollow shafts |
| RU2503628C1 (ru) * | 2012-06-22 | 2014-01-10 | Олег Геннадьевич Волокитин | Плазменная установка для получения тугоплавкого силикатного расплава |
| JP2015113917A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | 住友重機械工業株式会社 | 偏心揺動型減速装置、および、そのクランク軸、外歯歯車の製造方法 |
| JP2017072261A (ja) * | 2016-12-27 | 2017-04-13 | 住友重機械工業株式会社 | 偏心揺動型減速装置、および、そのクランク軸の製造方法 |
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