JPH0693375A - 浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼 - Google Patents

浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼

Info

Publication number
JPH0693375A
JPH0693375A JP3344691A JP34469191A JPH0693375A JP H0693375 A JPH0693375 A JP H0693375A JP 3344691 A JP3344691 A JP 3344691A JP 34469191 A JP34469191 A JP 34469191A JP H0693375 A JPH0693375 A JP H0693375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
steel
boron
grain boundary
present
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
Application number
JP3344691A
Other languages
English (en)
Inventor
In-Seok Yu
セオク ユ イン
Yong-Gueon Ji
グェオン ジ ヨング
Gang-Hyeong Kim
ヒェオング キム ガング
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.)
Samsung Heavy Industries Co Ltd
Original Assignee
Samsung Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Heavy Industries Co Ltd filed Critical Samsung Heavy Industries Co Ltd
Publication of JPH0693375A publication Critical patent/JPH0693375A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来使用されているギア製造用低合金鋼又は
ホウ素処理鋼に比べて製造原価、浸炭時の熱処理変形及
び粒界酸化量を低減する効果が高く、硬化能、機械的強
度及び疲労強度が優れた浸炭ギア用ホウ素処理鋼を得
る。 【構成】 C 0.18〜0.35重量%、Si 0.
06〜0.15重量%、Mn 0.50〜1.00重量
%、Cr 0.40〜0.90重量%、Al 0.01
〜0.05重量%、Ti 0.01〜0.04重量%、
N 0.012重量%以下、O 0.003重量%以
下、B 0.0005〜0.0030重量%、Ti/N
=3.4〜6.0、残余量の鉄及び製造時不可避に含有
される不純物からなる浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は浸炭ギア製造用ホウ素処
理鋼に関するもので、詳しくは従来使用されているギア
製造用低合金鋼又はホウ素処理鋼(以下、ホウ素鋼とす
る)に比べて製造原価、浸炭時の熱処理変形及び粒界酸
化量を低減する効果が高く、硬化能、機械的強度及び疲
労強度に優れた浸炭ギア製造用ホウ素鋼に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、浸炭ギア製造用低合金鋼には熱処
理変形量又は表面硬度、内部硬度、靭性及び疲労強度等
を考慮して炭素(C)含有量約0.20重量%のクロム
(Cr)−モリブデン(Mo)鋼又はニッケル(Ni)
−クロム(Cr)−モリブデン(Mo)鋼を使用してき
たが、上記Cr、Ni又はMo元素等は下記表1に示す
ように地球上に存在する賦存量が少ない希少元素である
ため、相対的に付加価値が高く、炭浸ギア製造用合金鋼
の製造時に製造原価を上昇させる問題があった。
【0003】
【表1】
【0004】上記問題点を解決するために、本発明者ら
は、従来機械構造用低級部品に使用されたホウ素鋼を浸
炭ギア製造用として使用可能に改良した新しいホウ素鋼
を大韓民国特許出願90−19454号(出願日199
0年11月29日)に提案した。このホウ素鋼は、高価
なニッケル、クロム又はモリブデンをホウ素で代替する
ことによって製造原価を節減するとともに、浸炭時の熱
処理変形又は硬化能、強度及び疲労限度等の機械的特性
にも優れた浸炭ギア用鋼であるが、既存鋼材に生じる浸
炭時の粒界酸化の問題は解決しなかった。
【0005】上記粒界酸化現象は浸炭ガス中に存在する
CO2、H2Oが鋼中の珪素、マンガン、クロムを酸化さ
せるために起こる現象で、これらの合金元素の酸化によ
り最表層の硬化能が低下するので、焼入時表面の約20
μmがベイナイト組織になって硬度不良とともに表面で
引張応力が生じる。この問題を解消するための対策とし
て、従来は粒界酸化層を研磨により除去するか又は使用
初期に摩耗が促進される潤滑油を使用するすり合わせ運
転(Running-in)等の方法を用いていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法はギアの接触面を中心として行われるので、歯
根部位に残留する粒界酸化層まで除去し得るものではな
かった。特に、最近では歯根部位に残留する粒界酸化層
が歯根破損の原因であることが突き止められ、粒界酸化
層の低減のための根本的な解決方法が要求されていた。
したがって、本発明の目的は従来の技術において問題と
なった粒界酸化層を低減させ、ホウ素の効果を最大に活
用するために、酸化しやすい珪素、マンガン、クロムの
量を減らし、ホウ素でニッケル、クロム、モリブデンを
代替した新しい浸炭ギア用ホウ素鋼を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、C 0.18〜0.35重量%、
Si 0.06〜0.15重量%、Mn 0.50〜
1.00重量%、Cr 0.40〜0.90重量%、A
l 0.01〜0.05重量%、Ti 0.01〜0.
04重量%、N 0.012重量%以下、O 0.00
3重量%以下、B0.0005〜0.0030重量%、
Ti/N=3.4〜6.0、残余量の鉄及び製造時不可
避に含有される不純物からなる浸炭ギア製造用ホウ素鋼
が提供される。
【0008】また、本発明によれば、C 0.21〜
0.23重量%、Si 0.09〜0.13重量%、M
n 0.51〜0.74重量%、Cr 0.51〜0.
75重量%、Al 0.02〜0.023重量%、Ti
0.02〜0.03重量%、N 0.007〜0.0
09重量%、O 0.0020〜0.0025重量%、
B 0.002〜0.0025重量%、Ti/N=3.
4〜6.0、残余量の鉄及び製造時不可避に含有される
不純物からなることを特徴とする浸炭ギア製造用ホウ素
鋼が提供される。
【0009】以下、本発明のホウ素鋼において、各成分
元素を上記の数値に限定した理由を説明する。Cは強度
と硬度を確保するための必須的な元素であり、内部の硬
度HRC(ロックウェルC硬さ)を20以上に維持する
ためには最小0.18重量%含有される必要があるが、
0.35重量%を越えると硬度が過度に上昇してむしろ
靭性を害し、ギア用素材としての使用が困難になるので
制限する。更に望ましいCの含有量は0.21〜0.2
3重量%である。
【0010】Siは製鋼中脱酸剤として作用し、浸炭用
鋼材には最小0.06重量%以上含有される必要がある
が、酸化しやすいので本発明においては粒界酸化量を減
らすために0.15重量%以下に限定した。更に望まし
いSiの含有量は0.09〜0.13重量%である。
【0011】Mnは強度向上及び硬化能向上に寄与する
安価な合金元素で、製鋼中脱硫剤として作用する重要な
元素である。しかし、Siとともに酸化しやすい元素の
一つであるので1.0重量%以下に制限し、硬化能を高
くするために0.5重量%以上添加する。更に望ましい
Mnの含有量は0.51〜0.74重量%である。
【0012】Crはフェライトに固溶されて基地組織強
化に寄与し、低炭素鋼である場合効果的な強化元素であ
るので0.4重量%以上添加する。しかし、Si、Mn
のように粒界酸化を起こす問題があるので0.9重量%
以下に制限する。更に望ましいCrの含有量は0.51
〜0.75重量%である。
【0013】Alは脱酸作用が強く、鎮静鋼の製造に使
用される元素で、本発明では鋼中に残存して結晶粒の微
細化及び靭性向上に寄与する。0.01重量%以下では
脱酸が十分に行われなく、0.05重量%を越えるとS
iO2に少量含有されて容易に塑性変形を起こし、製品
の清浄度を害する線状介在物を形成するので限定する。
更に望ましいAlの含有量は0.02〜0.023重量
%である。
【0014】TiはNとの結合力が強く、本発明で要求
されるホウ素効果を得るために必須の元素である。0.
01重量%以上から安定的なホウ素効果を期待でき、
0.04重量%を越えると効果がそれ以上増大しないの
で制限する。更に望ましいTi含有量は0.02〜0.
03重量%である。
【0015】Nは製鋼時空気中で溶解されて含有される
元素であり、ホウ素と結合してBNを形成すると、期待
するホウ素効果を得ることができないので0.012重
量%以下に制限する。更に望ましいNの含有量は0.0
07〜0.009重量%である。
【0016】Oは本発明で解決しようとする粒界酸化の
根本原因で、製鋼時空気中で溶解され含有されるので脱
酸作業で除去し、0.003重量%を越えると粒界酸化
低減を期待しにくいので制限する。更に望ましいOの含
有量は0.0020〜0.0025重量%である。
【0017】Bは高価な合金元素の代わりに効果的に硬
化能を向上させる安価な元素で、0.0005重量%程
度の微量な含有量でも効果を期待し得るが、0.003
0重量%を越えるとそれ以上は硬化能が増大せず、むし
ろ靭性を害するおそれがあるので制限する。更に望まし
いBの含有量は0.002〜0.0025重量%であ
る。また、Ti/Nの比率は、3.4より小さい場合、
自由NによるBNの形成を十分に防止できず、6を越え
ると効果が期待できないので制限した。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもので
はない。
【0019】下記表2に示す組成からなる本発明のホウ
素鋼(A及びB)及び従来の鋼(SCM402H、SN
CM420H及び大韓民国特許願90−19454号提
示のホウ素鋼)についてジョミニ試験を行い、それぞれ
の鋼のジョミニ試験曲線を図1〜図5に示した。なお、
鋼の製造には従来公知の製造方法を用いた。
【0020】
【表2】
【0021】図1〜図5において、水冷された鋼の表面
端より13mmの距離での硬度値を比較してみると本発
明の鋼(A及びB)が従来の鋼種と同一水準の硬度と強
度を有することがわかる。
【0022】図6〜図10は925℃で4時間浸炭した
後、850℃の鋼を60℃の油中に焼入し、180℃で
焼戻した上記各浸炭ギア用鋼の臨界酸化程度を示す拡大
写真である。臨界酸化層の深さは、図6(SCM420
H)で17.5μm、図7(SNCM420H)で20
μm、図8(大韓民国特許願90−1945号)で15
μm、図9(本発明の実施例A)で8.7μm、図10
(本発明の実施例B)で7.5μmであり、本発明のホ
ウ素鋼A及びB(図9及び図10)の臨界酸化層の深さ
は従来の鋼に比べてほぼ50%以下であることがわか
る。図11は本発明の実施例B鋼の熱処理特性を示す連
続冷却変態曲線(CCTDiagram)である。熱処理時に
はこの図表を活用することにより所望の性質を得ること
ができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の浸炭ギア
用ホウ素処理鋼は、合金鋼の製造時に少量のホウ素を添
加することにより従来のクロム−モリブデン鋼又はニッ
ケル−クロム−モリブデン鋼に比べて相対的に製造原価
が節減され、併せて硬化能と粒界酸化に対する耐蝕性に
優れるので、浸炭ギア製造用鋼として従来の低合金鋼又
はホウ素鋼に比べて優れた性質を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】SCM420H鋼のジョミニ試験曲線を示す図
表である。
【図2】SNCM420H鋼のジョミニ試験曲線を示す
図表である。
【図3】大韓民国特許願90−19454号に提示した
鋼のジョミニ試験曲線を示す図表である。
【図4】本発明の実施例Aの鋼のジョミニ試験曲線を示
す図表である。
【図5】本発明の実施例Bの鋼のジョミニ試験曲線を示
す図表である。
【図6】SCM420H鋼の粒界酸化状態を示す拡大写
真(×400)である。
【図7】SNCM420H鋼の粒界酸化状態を示す拡大
写真(×400)である。
【図8】大韓民国特許願90−19454号に提示した
鋼の粒界酸化状態を示す拡大写真(×400)である。
【図9】本発明の実施例Aの鋼の粒界酸化状態を示す拡
大写真(×400)である。
【図10】本発明の実施例Bの鋼の粒界酸化状態を示す
拡大写真(×400)である。
【図11】本発明の実施例Bの鋼の連続変態曲線であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨング グェオン ジ 大韓民国、キュングサングナムドウ、チャ ングウェオン市、シンチョンドン、27−1 (72)発明者 ガング ヒェオング キム 大韓民国、キュングサングナムドウ、ジン ハエ市、ジュングピェオングドン、1−3

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C 0.18〜0.35重量%、Si
    0.06〜0.15重量%、Mn 0.50〜1.00
    重量%、Cr 0.40〜0.90重量%、Al 0.
    01〜0.05重量%、Ti 0.01〜0.04重量
    %、N 0.012重量%以下、O 0.003重量%
    以下、B 0.0005〜0.0030重量%、Ti/
    N=3.4〜6.0、残余量の鉄及び製造時不可避に含
    有される不純物からなることを特徴とする浸炭ギア製造
    用ホウ素処理鋼。
  2. 【請求項2】 C 0.21〜0.23重量%、Si
    0.09〜0.13重量%、Mn 0.51〜0.74
    重量%、Cr 0.51〜0.75重量%、Al 0.
    02〜0.023重量%、Ti 0.02〜0.03重
    量%、N 0.007〜0.009重量%、O 0.0
    020〜0.0025重量%、B 0.002〜0.0
    025重量%、Ti/N=3.4〜6.0、残余量の鉄
    及び製造時不可避に含有される不純物からなることを特
    徴とする浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼。
JP3344691A 1991-11-30 1991-12-26 浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼 Pending JPH0693375A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910021879A KR940002139B1 (ko) 1991-11-30 1991-11-30 침탄 기어 제조용 보론 처리강
KR1991P21879 1991-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0693375A true JPH0693375A (ja) 1994-04-05

Family

ID=19323956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3344691A Pending JPH0693375A (ja) 1991-11-30 1991-12-26 浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5178688A (ja)
JP (1) JPH0693375A (ja)
KR (1) KR940002139B1 (ja)
DE (1) DE4143270A1 (ja)
FR (1) FR2684392B1 (ja)
GB (1) GB2261879B (ja)
IT (1) IT1252862B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11335776A (ja) * 1998-05-22 1999-12-07 Kawasaki Steel Corp 冷間鍛造性および浸炭時の耐粗粒化特性に優れた浸炭用鋼

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT404363B (de) * 1997-03-12 1998-11-25 Busatis Gmbh Klinge für land- und forstwirtschaftliche zwecke aus stahl, sowie verfahren zu ihrer herstellung
FR2780984B1 (fr) 1998-07-09 2001-06-22 Lorraine Laminage Tole d'acier laminee a chaud et a froid revetue et comportant une tres haute resistance apres traitement thermique
FR2784692B1 (fr) * 1998-10-20 2001-03-09 Aubert & Duval Sa Acier de construction cementable, procede pour son obtention et pieces formees avec cet acier
JP4516411B2 (ja) * 2004-11-16 2010-08-04 本田技研工業株式会社 有内歯部材の製造方法
AT8065U1 (de) * 2005-01-14 2006-01-15 Magna Drivetrain Ag & Co Kg Stahl für einsatzgehärtete hochbeanspruchbare maschinenteile
ES2293837B1 (es) * 2006-07-31 2009-04-01 Sidenor Industrial, S.L. Proceso de fabricacion de un acero, y acero obtenido en este proceso.
HUE036195T2 (hu) 2006-10-30 2018-06-28 Arcelormittal Bevonatolt acélszalagok, eljárások azok elõállítására, eljárások azok alkalmazására, azokból készített nyersdarabok, azokból készített sajtolt termékek, továbbá ilyen sajtolt terméket tartalmazó késztermékek
KR100833079B1 (ko) * 2006-12-22 2008-05-27 주식회사 포스코 냉간압조특성이 우수한 연질 보론강 선재의 제조방법
KR100856313B1 (ko) * 2006-12-22 2008-09-03 주식회사 포스코 가공성이 우수한 고강도 부품용 보론강 선재 및 그제조방법
US10837077B2 (en) 2015-05-26 2020-11-17 Nippon Steel Corporation Steel sheet and method for production thereof
CN107614726B (zh) * 2015-05-26 2020-02-07 日本制铁株式会社 钢板及其制造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5798657A (en) * 1980-12-06 1982-06-18 Nisshin Steel Co Ltd Carburizing steel with superior workability and carburizability
JPH01176056A (ja) * 1987-12-29 1989-07-12 Aichi Steel Works Ltd 疲労強度が優れた強靭鋼

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB988705A (en) * 1961-03-11 1965-04-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Steel for high temperature cementation
GB1020913A (en) * 1961-11-29 1966-02-23 Yawata Iron & Steel Co Low-alloy tough steel
FR2200847A5 (en) * 1972-05-04 1974-04-19 Ugine Aciers Heat-treatable, surface-hardenable gear steel - containing carbon, silicon, manganese, chromium, molybdenum, and boron, and opt aluminium, vanadium, niobium, titanium, or nickel
JPS5669352A (en) * 1979-11-09 1981-06-10 Nippon Steel Corp High strength bolt steel with superior delayed rupture resistance
CH661188A5 (de) * 1984-05-10 1987-07-15 Carl Elsener Ohrschmuck.
JPS60238416A (ja) * 1984-05-11 1985-11-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 湿潤硫化水素環境用サツカ−ロツドの製造法
JPS62199718A (ja) * 1986-02-25 1987-09-03 Nippon Steel Corp 機械構造用鋼の圧延材直接軟質化法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5798657A (en) * 1980-12-06 1982-06-18 Nisshin Steel Co Ltd Carburizing steel with superior workability and carburizability
JPH01176056A (ja) * 1987-12-29 1989-07-12 Aichi Steel Works Ltd 疲労強度が優れた強靭鋼

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11335776A (ja) * 1998-05-22 1999-12-07 Kawasaki Steel Corp 冷間鍛造性および浸炭時の耐粗粒化特性に優れた浸炭用鋼

Also Published As

Publication number Publication date
GB9127271D0 (en) 1992-02-19
DE4143270A1 (de) 1993-06-03
IT1252862B (it) 1995-06-28
US5178688A (en) 1993-01-12
FR2684392A1 (fr) 1993-06-04
ITMI913487A0 (it) 1991-12-24
KR940002139B1 (ko) 1994-03-18
GB2261879A (en) 1993-06-02
KR930010205A (ko) 1993-06-22
ITMI913487A1 (it) 1993-06-24
GB2261879B (en) 1994-12-14
FR2684392B1 (fr) 1994-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5099276B1 (ja) 面疲労強度に優れたガス浸炭鋼部品、ガス浸炭用鋼材およびガス浸炭鋼部品の製造方法
KR101464712B1 (ko) 템퍼링 연화 저항성이 우수한 강 부품
JP2007077411A (ja) 疲労強度および摩耗特性にすぐれた機械構造部品とその製造方法
JP2007231305A (ja) 浸炭部品および浸炭歯車
JP4451808B2 (ja) 疲労特性と耐結晶粒粗大化特性に優れた肌焼用圧延棒鋼およびその製法
JPH0693375A (ja) 浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼
JP2945714B2 (ja) 高面圧歯車
JP4502929B2 (ja) 転動疲労特性および結晶粒粗大化防止特性に優れた肌焼用鋼
JP2005220423A (ja) Ti含有肌焼き鋼
JP2934485B2 (ja) 迅速浸炭可能な高強度歯車用鋼及び高強度歯車
JP2007039732A (ja) 疲労特性に優れた高強度機械構造用鋼部品およびその製法
JP3932102B2 (ja) 肌焼鋼及びこれを用いた浸炭部品
JP2010222697A (ja) 靭性に優れた機械構造用鋼
JPH0617189A (ja) 耐ピッチング性に優れた機械構造用鋼材および機械構造部品並びにその製法
JP2000160288A (ja) 浸炭用鋼及び浸炭処理鋼
JPH073391A (ja) 熱処理歪の少ない表面硬化高強度部品
JP2615126B2 (ja) 歯車用鋼
JPH10259450A (ja) 低サイクル疲労強度の優れた肌焼鋼
JP3375221B2 (ja) 浸炭歯車用鋼
JP3996386B2 (ja) ねじり疲労特性に優れた浸炭用鋼
KR100913172B1 (ko) 접촉피로강도가 우수한 침탄용 초고강도강
JP2954291B2 (ja) クラッチ歯車
JP2946653B2 (ja) 高強度歯車の製造方法
JP2623005B2 (ja) ショットピーニング処理型の高疲労強度歯車用肌焼鋼
JP2005163148A (ja) 高強度歯車用肌焼鋼