JPH07138701A - 窒化用鋼 - Google Patents
窒化用鋼Info
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- JPH07138701A JPH07138701A JP28523893A JP28523893A JPH07138701A JP H07138701 A JPH07138701 A JP H07138701A JP 28523893 A JP28523893 A JP 28523893A JP 28523893 A JP28523893 A JP 28523893A JP H07138701 A JPH07138701 A JP H07138701A
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- less
- hardness
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い強度特性を有し、かつ熱処理時の歪が小
さく、窒化処理前の切削性に優れた窒化用鋼を提供す
る。 【構成】 重量％でＣ：0.04％未満，Ｓｉ：1.50％以
下，Ｍｎ：0.3 〜2.00％，Ｃｕ：0.50〜2.00％，Ｎｉ：
0.25〜4.00％，Ｎ：0.005 〜0.02％，Ｓ：0.02％を超え
0.30％以下，Ｃｒ：2.00% 以下を夫々含有し、残部鉄お
よび不可避不純物からなる窒化用鋼である。
さく、窒化処理前の切削性に優れた窒化用鋼を提供す
る。 【構成】 重量％でＣ：0.04％未満，Ｓｉ：1.50％以
下，Ｍｎ：0.3 〜2.00％，Ｃｕ：0.50〜2.00％，Ｎｉ：
0.25〜4.00％，Ｎ：0.005 〜0.02％，Ｓ：0.02％を超え
0.30％以下，Ｃｒ：2.00% 以下を夫々含有し、残部鉄お
よび不可避不純物からなる窒化用鋼である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒化処理前に優れた被
削性を有し、窒化処理後には浸炭材と同等以上の強度を
発揮することのできる窒化用鋼に関するものである。本
発明の窒化用鋼は、例えば歯車、継手、シャフト等の様
に熱処理時の歪の発生を嫌う構造用部品に好適に利用さ
れる。
削性を有し、窒化処理後には浸炭材と同等以上の強度を
発揮することのできる窒化用鋼に関するものである。本
発明の窒化用鋼は、例えば歯車、継手、シャフト等の様
に熱処理時の歪の発生を嫌う構造用部品に好適に利用さ
れる。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の高出力化および軽量化に
伴い、構造用部品の高強度化が要望されている。そこ
で、歯車、シャフト等の様に疲労強度や耐摩耗性が要求
される部品については、従来より浸炭処理等の表面硬化
処理が行われてきたが、浸炭処理を行うと浸炭処理後の
焼入れ時に大きな歪が発生するという問題がある。この
様な熱処理時の歪を少なくする方法として、Ａ1 変態点
以下の温度で表面硬化処理を行う窒化処理の適用が考え
られる。
伴い、構造用部品の高強度化が要望されている。そこ
で、歯車、シャフト等の様に疲労強度や耐摩耗性が要求
される部品については、従来より浸炭処理等の表面硬化
処理が行われてきたが、浸炭処理を行うと浸炭処理後の
焼入れ時に大きな歪が発生するという問題がある。この
様な熱処理時の歪を少なくする方法として、Ａ1 変態点
以下の温度で表面硬化処理を行う窒化処理の適用が考え
られる。
【０００３】上記窒化法としては、アンモニアガス中に
おいて５００〜５２５℃で処理するガス窒化法や、ＲＸ
ガス（ＣＯ：２０％，Ｈ2 ：４０％，Ｎ2 ：４０％の組
成を有するガス）とＮＨ3 ガスを５０：５０の割合で混
合した雰囲気中で炭素と窒素を同時に浸入させることに
より、高い表面硬さが得られるガス軟窒化法等がある。
上記方法に用いられる窒化用鋼としては、ＪＩＳに規格
化されているＳＡＣＭ６４５、機械構造用合金鋼のＳＣ
Ｍ４３５等、あるいは機械構造用炭素鋼を窒化処理した
ものが挙げられる。この様なＪＩＳ規格鋼を窒化処理す
ると、鋼の最表層部では炭窒化物の化合物層が生成し、
窒素が侵入した表層部では窒化物の析出及び窒素が高濃
度に固溶した拡散層の生成が起こり、高い硬さを有する
表面硬化層が得られる。
おいて５００〜５２５℃で処理するガス窒化法や、ＲＸ
ガス（ＣＯ：２０％，Ｈ2 ：４０％，Ｎ2 ：４０％の組
成を有するガス）とＮＨ3 ガスを５０：５０の割合で混
合した雰囲気中で炭素と窒素を同時に浸入させることに
より、高い表面硬さが得られるガス軟窒化法等がある。
上記方法に用いられる窒化用鋼としては、ＪＩＳに規格
化されているＳＡＣＭ６４５、機械構造用合金鋼のＳＣ
Ｍ４３５等、あるいは機械構造用炭素鋼を窒化処理した
ものが挙げられる。この様なＪＩＳ規格鋼を窒化処理す
ると、鋼の最表層部では炭窒化物の化合物層が生成し、
窒素が侵入した表層部では窒化物の析出及び窒素が高濃
度に固溶した拡散層の生成が起こり、高い硬さを有する
表面硬化層が得られる。
【０００４】一般に、歯車やシャフト等の様に高い疲労
強度や耐摩耗性が要求される部品を製造するには、機械
加工により所望の部品形状まで成形した後、表面硬化処
理を行うが、上述の様なＪＩＳ規格鋼はいずれも中炭素
系でＣ量が多く、鋼材硬さが高いため、窒化処理前の機
械加工時の被削性が低下するという問題がある。この様
な被削性を改善するためには、前熱処理で軟化熱処理を
行い、硬さを低下させる方法があるが、操作が煩雑とな
って部品製造時のコストアップを招く等の問題がある。
一方、Ｃ量を低下させて鋼材硬さを低下させることによ
っても被削性を改善し得るが、一般に機械構造用部材に
要求される強度特性は、内部硬さとしてＨＶ：２５０以
上が必要であると言われており、Ｃ量を低下させると窒
化後の内部硬さが低下し、要求される強度を確保できな
いという問題がある。
強度や耐摩耗性が要求される部品を製造するには、機械
加工により所望の部品形状まで成形した後、表面硬化処
理を行うが、上述の様なＪＩＳ規格鋼はいずれも中炭素
系でＣ量が多く、鋼材硬さが高いため、窒化処理前の機
械加工時の被削性が低下するという問題がある。この様
な被削性を改善するためには、前熱処理で軟化熱処理を
行い、硬さを低下させる方法があるが、操作が煩雑とな
って部品製造時のコストアップを招く等の問題がある。
一方、Ｃ量を低下させて鋼材硬さを低下させることによ
っても被削性を改善し得るが、一般に機械構造用部材に
要求される強度特性は、内部硬さとしてＨＶ：２５０以
上が必要であると言われており、Ｃ量を低下させると窒
化後の内部硬さが低下し、要求される強度を確保できな
いという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な事情
に着目してなされたものであって、その目的は、従来の
窒化用鋼と同等以上の強度特性を発揮することができ、
かつ熱処理時の歪が小さく、窒化処理前の被削性に優れ
た窒化用鋼を提供することにある。
に着目してなされたものであって、その目的は、従来の
窒化用鋼と同等以上の強度特性を発揮することができ、
かつ熱処理時の歪が小さく、窒化処理前の被削性に優れ
た窒化用鋼を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の窒化用鋼は、重量％でＣ：0.04％未満，Ｓｉ：1.
50％以下，Ｍｎ：0.3 〜2.00％，Ｃｕ：0.50〜2.00％，
Ｎｉ：0.25〜4.00％，Ｎ：0.005 〜0.02％，Ｓ：0.02％
を超え0.30％以下，Ｃｒ：2.00％以下を夫々含有し、残
部鉄および不可避不純物からなることに要旨を有するも
のである。
発明の窒化用鋼は、重量％でＣ：0.04％未満，Ｓｉ：1.
50％以下，Ｍｎ：0.3 〜2.00％，Ｃｕ：0.50〜2.00％，
Ｎｉ：0.25〜4.00％，Ｎ：0.005 〜0.02％，Ｓ：0.02％
を超え0.30％以下，Ｃｒ：2.00％以下を夫々含有し、残
部鉄および不可避不純物からなることに要旨を有するも
のである。
【０００７】好適な実施態様では、上記窒化用鋼は更に
Ａｌ：0.5 ％を超え1.50％以下を含有してもよい。より
好適な実施態様では、上記窒化用鋼はいずれも、更に
Ｖ：0.03〜0.50％，Ｔｉ：0.003 〜0.5 ％およびＮｂ：
0.005 〜0.50％よりなる群から選択される少なくとも１
種を含有してもよい。さらに好適な実施態様では、上記
窒化用鋼はいずれも、更にＭｏ：1.00％以下よりなる群
から選択される少なくとも１種を含有してもよい。一層
さらに好適な実施態様では、上記窒化用鋼はいずれも、
更にＰｂ：0.15％以下，Ｂｉ：0.15％以下，Ｔｅ：0.06
％以下，Ｓｅ：0.06％以下，Ｚｒ：0.12％以下およびＣ
ａ：0.0005〜0.01％よりなる群から選択される少なくと
も１種を含有してもよい。
Ａｌ：0.5 ％を超え1.50％以下を含有してもよい。より
好適な実施態様では、上記窒化用鋼はいずれも、更に
Ｖ：0.03〜0.50％，Ｔｉ：0.003 〜0.5 ％およびＮｂ：
0.005 〜0.50％よりなる群から選択される少なくとも１
種を含有してもよい。さらに好適な実施態様では、上記
窒化用鋼はいずれも、更にＭｏ：1.00％以下よりなる群
から選択される少なくとも１種を含有してもよい。一層
さらに好適な実施態様では、上記窒化用鋼はいずれも、
更にＰｂ：0.15％以下，Ｂｉ：0.15％以下，Ｔｅ：0.06
％以下，Ｓｅ：0.06％以下，Ｚｒ：0.12％以下およびＣ
ａ：0.0005〜0.01％よりなる群から選択される少なくと
も１種を含有してもよい。
【０００８】
【作用】本発明は、窒化処理前の被削性を高めるために
Ｃの含有量を低下させて硬さを低減する一方、Ｓの含有
量を高め、必要によりＰｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｓｅ，Ｚｒ，
Ｃａを添加することにより、被削性を向上させたもので
ある。さらに、Ｃ量をこの様に低下させても窒化処理に
よって硬化が達成されると共に、内部硬さを確保できる
様な時効硬化を発揮させるために、時効硬化元素である
ＣｕやＮｉを添加し、さらに大きな効果を得たいときに
は、必要により同じく時効硬化元素であるＡｌやＴｉを
添加している。すなわち、Ｃｕ，Ｎｉを添加することに
より、窒化処理時に鋼中に微細なＣｕの化合物を析出さ
せるものである。これらの元素の添加によって、窒化処
理時にＮｉＡｌ，Ｎｉ3 Ａｌ，Ｎｉ3 Ｔｉ等の金属間化
合物や、Ｆｅ−Ｔｉ，Ｃｕ−Ｎｉ等の化合物を鋼中に微
細に析出せしめて、窒化後の内部硬さを十分高いものと
することができる。一方、窒化処理後の表面硬さを確保
するという観点からＣｒ，Ａｌ（必要によりＴｉ）を添
加することもあり、窒化処理時にＣｒ，Ａｌ，Ｔｉ等が
窒化物および炭化物として窒化層表層部に析出すること
により、硬い表面硬度を得る。さらに、Ｖを添加するこ
とによって硬化層が深くなるという効果も得られる。本
発明の窒化用鋼における化学成分の限定理由は下記の通
りである。
Ｃの含有量を低下させて硬さを低減する一方、Ｓの含有
量を高め、必要によりＰｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｓｅ，Ｚｒ，
Ｃａを添加することにより、被削性を向上させたもので
ある。さらに、Ｃ量をこの様に低下させても窒化処理に
よって硬化が達成されると共に、内部硬さを確保できる
様な時効硬化を発揮させるために、時効硬化元素である
ＣｕやＮｉを添加し、さらに大きな効果を得たいときに
は、必要により同じく時効硬化元素であるＡｌやＴｉを
添加している。すなわち、Ｃｕ，Ｎｉを添加することに
より、窒化処理時に鋼中に微細なＣｕの化合物を析出さ
せるものである。これらの元素の添加によって、窒化処
理時にＮｉＡｌ，Ｎｉ3 Ａｌ，Ｎｉ3 Ｔｉ等の金属間化
合物や、Ｆｅ−Ｔｉ，Ｃｕ−Ｎｉ等の化合物を鋼中に微
細に析出せしめて、窒化後の内部硬さを十分高いものと
することができる。一方、窒化処理後の表面硬さを確保
するという観点からＣｒ，Ａｌ（必要によりＴｉ）を添
加することもあり、窒化処理時にＣｒ，Ａｌ，Ｔｉ等が
窒化物および炭化物として窒化層表層部に析出すること
により、硬い表面硬度を得る。さらに、Ｖを添加するこ
とによって硬化層が深くなるという効果も得られる。本
発明の窒化用鋼における化学成分の限定理由は下記の通
りである。
【０００９】Ｃ：0.04％未満 Ｃは、所望の芯部硬さと有効硬化層深さを付与するのに
必須の元素である。しかしながら、0.04％を超えると被
削性が低下する。
必須の元素である。しかしながら、0.04％を超えると被
削性が低下する。
【００１０】Ｓｉ：1.50％以下 Ｓｉは鋼材の脱酸剤として有効な元素である。しかしな
がら1.50％を超えて過剰に添加すると、被削性が低下す
る。
がら1.50％を超えて過剰に添加すると、被削性が低下す
る。
【００１１】Ｍｎ：0.3 〜2.00％ Ｍｎは、鋼材の脱酸剤として有効であり、またＳの固定
に必要な元素である。この作用を有効に発揮させるには
0.3 ％以上の添加が必要であるが、2.00％を超えて添加
すると被削性が低下する。
に必要な元素である。この作用を有効に発揮させるには
0.3 ％以上の添加が必要であるが、2.00％を超えて添加
すると被削性が低下する。
【００１２】Ｃｕ：0.50〜2.00％ Ｃｕは本発明の本質に関わる元素であり、析出硬化に寄
与する。Ｃｕはそれ自体硬化能を有するが、ＮｉやＡｌ
と結合して化合物を形成することにより複合硬化にも寄
与し、硬化時間の短縮にも効果がある。この作用を有効
に発揮させるには0.50％以上の添加が必要であるが、2.
00％を超えて過剰に添加してもその効果はそれ以上も良
くはならず、却って熱間脆性を生じて製造過程中に割れ
が発生する。
与する。Ｃｕはそれ自体硬化能を有するが、ＮｉやＡｌ
と結合して化合物を形成することにより複合硬化にも寄
与し、硬化時間の短縮にも効果がある。この作用を有効
に発揮させるには0.50％以上の添加が必要であるが、2.
00％を超えて過剰に添加してもその効果はそれ以上も良
くはならず、却って熱間脆性を生じて製造過程中に割れ
が発生する。
【００１３】Ｎｉ：0.25〜4.00％ ＮｉはＣｕやＡｌと化合物を形成し、析出硬化に必須の
元素であり、またＣｕ添加による熱間脆性を抑制する効
果も有する。この作用を有効に発揮させるには0.25％以
上の添加が必要であるが、4.00％を超えて過剰に添加す
ると焼入性が高くなり、鋼材硬さが高くなって被削性が
低下する。
元素であり、またＣｕ添加による熱間脆性を抑制する効
果も有する。この作用を有効に発揮させるには0.25％以
上の添加が必要であるが、4.00％を超えて過剰に添加す
ると焼入性が高くなり、鋼材硬さが高くなって被削性が
低下する。
【００１４】Ｎ：0.005 〜0.02％ ＮはＡｌと化合物を形成して結晶粒を微細化させる元素
である。この作用を有効に発揮させるには0.005 ％以上
の添加が必要であるが、0.02％当たりで上記効果が飽和
に達する。
である。この作用を有効に発揮させるには0.005 ％以上
の添加が必要であるが、0.02％当たりで上記効果が飽和
に達する。
【００１５】Ｓ：0.02％を超え0.30％以下 Ｓは鋼中において硫化物系介在物（ＭｎＳ）となり、被
削性の向上に有効な元素である。この作用を有効に発揮
させるには0.02％を超えて添加する必要があるが、0.30
％を超えると、ＭｎＳの密度が高くなり、冷間鍛造性が
低下すると共に被削性の改善効果も飽和に達する。
削性の向上に有効な元素である。この作用を有効に発揮
させるには0.02％を超えて添加する必要があるが、0.30
％を超えると、ＭｎＳの密度が高くなり、冷間鍛造性が
低下すると共に被削性の改善効果も飽和に達する。
【００１６】Ｃｒ：2.00％以下 Ｃｒは窒化処理時に窒化物を形成し、表面硬さを高める
のに有効な元素である。しかしながら2.00％を超えて添
加すると、機械加工時の硬さが高くなりすぎる。
のに有効な元素である。しかしながら2.00％を超えて添
加すると、機械加工時の硬さが高くなりすぎる。
【００１７】本発明に用いられる窒化用鋼は、以上の元
素を基本成分とし、残部鉄および不可避不純物からなる
ものであるが、必要によりＡｌ，Ｖ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｓｅ，Ｚｒ，Ｃａを含有しても
よい。これらの元素の限定理由は下記の通りである。
素を基本成分とし、残部鉄および不可避不純物からなる
ものであるが、必要によりＡｌ，Ｖ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｓｅ，Ｚｒ，Ｃａを含有しても
よい。これらの元素の限定理由は下記の通りである。
【００１８】Ａｌ：0.5 ％を超え1.50％以下 Ａｌは窒化時に表面硬さを大幅に向上させる元素であ
り、また前述の如くＮｉ単独またはＣｕやＮｉと結合し
て化合物を形成することにより、内部の硬化量が増大す
る。この作用を有効に発揮させるには0.5 ％を超えて添
加する必要があるが、1.50％を超えて過剰に添加すると
生産性が悪化し、コストの増加を招く。
り、また前述の如くＮｉ単独またはＣｕやＮｉと結合し
て化合物を形成することにより、内部の硬化量が増大す
る。この作用を有効に発揮させるには0.5 ％を超えて添
加する必要があるが、1.50％を超えて過剰に添加すると
生産性が悪化し、コストの増加を招く。
【００１９】Ｖ：0.03〜0.50％ Ｖは硬化層を深くするのに有効な元素である。この作用
を有効に発揮させるには0.03％以上の添加が必要である
が、0.50％を超えて添加すると機械加工時の硬さが大き
くなりすぎる。
を有効に発揮させるには0.03％以上の添加が必要である
が、0.50％を超えて添加すると機械加工時の硬さが大き
くなりすぎる。
【００２０】Ｔｉ：0.003 〜0.5 ％ Ｔｉは結晶粒を細かくすると共に、Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｌ等
の析出硬化元素を同時に添加することにより、内部硬さ
も増大させる。この作用を有効に発揮させるには、0.00
3 ％以上の添加が必要であるが、0.5 ％を超えて添加す
ると窒化性が阻害される。
の析出硬化元素を同時に添加することにより、内部硬さ
も増大させる。この作用を有効に発揮させるには、0.00
3 ％以上の添加が必要であるが、0.5 ％を超えて添加す
ると窒化性が阻害される。
【００２１】Ｎｂ：0.005 〜0.50％ Ｎｂは結晶粒を細かくするので、靭延性を高めるのに有
効な元素である。この作用を有効に発揮させるには0.00
5 ％以上の添加が必要であるが、0.50％当たりで上記効
果は飽和に達するか、もしくは低下する。
効な元素である。この作用を有効に発揮させるには0.00
5 ％以上の添加が必要であるが、0.50％当たりで上記効
果は飽和に達するか、もしくは低下する。
【００２２】Ｍｏ：1.00％以下 Ｍｏは窒化処理時に内部硬さを高めるのに有用な元素で
ある。しかしながら、1.00％を超えて過剰に添加すると
機械加工時の硬さが高くなりすぎる。
ある。しかしながら、1.00％を超えて過剰に添加すると
機械加工時の硬さが高くなりすぎる。
【００２３】Ｐｂ：0.15％以下，Ｂｉ：0.15％以下，Ｔ
ｅ：0.06％以下，Ｓｅ：0.06％以下，Ｚｒ：0.12％以
下，Ｃａ：0.0005〜0.01％ これらの元素は被削性の改善に有効であるが、過剰に添
加すると熱間加工性や疲労特性に悪影響を及ぼすので、
上記範囲に設定する必要がある。以下実施例を用いて本
発明を更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限
定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に逸脱しな
い範囲で適宜設計変更することはいずれも本発明の技術
的範囲に含まれるものである。
ｅ：0.06％以下，Ｓｅ：0.06％以下，Ｚｒ：0.12％以
下，Ｃａ：0.0005〜0.01％ これらの元素は被削性の改善に有効であるが、過剰に添
加すると熱間加工性や疲労特性に悪影響を及ぼすので、
上記範囲に設定する必要がある。以下実施例を用いて本
発明を更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限
定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に逸脱しな
い範囲で適宜設計変更することはいずれも本発明の技術
的範囲に含まれるものである。
【００２４】
実施例１ 表１に示す化学組成の本発明鋼（Ｎo.１〜13）、比較鋼
（Ｎo.14〜26）および従来鋼（Ｎo.27，ＳＣｒ４２０）
を、小型炉にて溶製した。なお、Ｎo.６，７の鋼は、窒
化促進の為にＡｌを積極的に添加したものであり、他の
鋼種についてはＡｌ脱酸により不可避的に混入したもの
である。
（Ｎo.14〜26）および従来鋼（Ｎo.27，ＳＣｒ４２０）
を、小型炉にて溶製した。なお、Ｎo.６，７の鋼は、窒
化促進の為にＡｌを積極的に添加したものであり、他の
鋼種についてはＡｌ脱酸により不可避的に混入したもの
である。
【００２５】上記鋼を所定寸法の丸棒に熱間鍛造し、本
発明鋼および比較鋼については900℃で0.5 時間焼きな
らしを行い、空冷することにより、切欠回転曲げ試験片
（切欠底径：０．８mmＲ，形状係数：2.0 ）を作製し
た。従来鋼については、925 ℃で0.5 時間焼きならしを
行ったこと以外は上記と同様にして切欠回転曲げ試験片
を作製した。
発明鋼および比較鋼については900℃で0.5 時間焼きな
らしを行い、空冷することにより、切欠回転曲げ試験片
（切欠底径：０．８mmＲ，形状係数：2.0 ）を作製し
た。従来鋼については、925 ℃で0.5 時間焼きならしを
行ったこと以外は上記と同様にして切欠回転曲げ試験片
を作製した。
【００２６】次に、鋼Ｎo.１〜26を用いた試験片につい
ては、ＮＨ3 ：ＲＸ＝５０：５０のガス雰囲気中におい
て５２５℃で１０時間の窒化処理を行い空冷した。従来
鋼を用いた試験片については９２５℃で３時間浸炭処理
を施し、その後油焼入れを行った後、１８０℃で２時間
焼戻しを行った。この様にして処理された試験片につい
て、表面より５０μｍ内部および内部の硬さを測定する
と共に、小野式回転曲げ疲労試験機を用いて疲労強度を
測定した。さらに、窒化処理前の被削性を評価するため
に、上記鋼をφ６５に熱間鍛造後、焼きならしを行い、
下記被削性条件で超硬工具寿命を測定した。
ては、ＮＨ3 ：ＲＸ＝５０：５０のガス雰囲気中におい
て５２５℃で１０時間の窒化処理を行い空冷した。従来
鋼を用いた試験片については９２５℃で３時間浸炭処理
を施し、その後油焼入れを行った後、１８０℃で２時間
焼戻しを行った。この様にして処理された試験片につい
て、表面より５０μｍ内部および内部の硬さを測定する
と共に、小野式回転曲げ疲労試験機を用いて疲労強度を
測定した。さらに、窒化処理前の被削性を評価するため
に、上記鋼をφ６５に熱間鍛造後、焼きならしを行い、
下記被削性条件で超硬工具寿命を測定した。
【００２７】被削性試験条件 使用工具：Ｐ１０ 切り込み：１．５０mm 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ 切削油 ：なし（乾式） 送 り：０．２５mm／ｒｅｖ 工具寿命基準：ＶＢ＝０．２mm この様にして測定された表面より５０μｍ部の硬さ、内
部硬さ、回転曲げ疲労試験結果、および被削性試験結果
を表１に併記する。
部硬さ、回転曲げ疲労試験結果、および被削性試験結果
を表１に併記する。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から、Ｎo.１〜13の本発明鋼はいずれ
も、従来鋼に比べて同等以上の硬度を有し、かつ疲労強
度ならびに被削性も優れていることがわかる。これに対
し、Ｎo.14〜26の比較鋼を個別に検討すると以下の様に
考察できる。
も、従来鋼に比べて同等以上の硬度を有し、かつ疲労強
度ならびに被削性も優れていることがわかる。これに対
し、Ｎo.14〜26の比較鋼を個別に検討すると以下の様に
考察できる。
【００３０】（１）Ｃ量の多い比較鋼Ｎo.14は従来鋼に
比べて、疲労強度には優れているが、被削性が低下して
いる。 （２）Ｓｉ量の多い比較鋼Ｎo.15およびＭｎ量の多い比
較鋼Ｎo.16は、従来鋼に比べて疲労強度には優れている
が、被削性が低下している。 （３）Ｓ量の多い比較鋼Ｎo.17は、本発明鋼Ｎo.14に比
べて被削性の効果が飽和に達している。 （４）Ｃｕ量の少ない比較鋼Ｎo.18は、従来鋼に比べて
疲労強度が低下している。 （５）Ｃｕ量の多い比較鋼Ｎo.19は本発明鋼Ｎo.3 に比
べ疲労強度の効果が飽和し、被削性が低下している。 （６）Ａｌ量の多い比較鋼Ｎo.20は、本発明鋼Ｎo.7 に
比べて疲労強度の効果が飽和し、被削性が低下してい
る。 （７）Ｎｉ量の多い比較鋼Ｎo.21は、本発明鋼Ｎo.5 に
比べて疲労強度の効果が飽和し、被削性が低下してい
る。 （８）Ｖ量の多い比較鋼Ｎo.22，Ｔｉ量の多い比較鋼Ｎ
o.23，Ｎｂ量の多い比較鋼Ｎo.24，Ｃｒ量の多い比較鋼
Ｎo.25はおよびＭｏ量の多い比較鋼Ｎo.26は、従来鋼に
比べて疲労強度には優れているが、被削性が低下してい
る。
比べて、疲労強度には優れているが、被削性が低下して
いる。 （２）Ｓｉ量の多い比較鋼Ｎo.15およびＭｎ量の多い比
較鋼Ｎo.16は、従来鋼に比べて疲労強度には優れている
が、被削性が低下している。 （３）Ｓ量の多い比較鋼Ｎo.17は、本発明鋼Ｎo.14に比
べて被削性の効果が飽和に達している。 （４）Ｃｕ量の少ない比較鋼Ｎo.18は、従来鋼に比べて
疲労強度が低下している。 （５）Ｃｕ量の多い比較鋼Ｎo.19は本発明鋼Ｎo.3 に比
べ疲労強度の効果が飽和し、被削性が低下している。 （６）Ａｌ量の多い比較鋼Ｎo.20は、本発明鋼Ｎo.7 に
比べて疲労強度の効果が飽和し、被削性が低下してい
る。 （７）Ｎｉ量の多い比較鋼Ｎo.21は、本発明鋼Ｎo.5 に
比べて疲労強度の効果が飽和し、被削性が低下してい
る。 （８）Ｖ量の多い比較鋼Ｎo.22，Ｔｉ量の多い比較鋼Ｎ
o.23，Ｎｂ量の多い比較鋼Ｎo.24，Ｃｒ量の多い比較鋼
Ｎo.25はおよびＭｏ量の多い比較鋼Ｎo.26は、従来鋼に
比べて疲労強度には優れているが、被削性が低下してい
る。
【００３１】
【発明の効果】本発明の窒化用鋼は以上の様に構成され
ており、窒化処理前の被削性に優れ、熱処理時の歪が少
なく、疲労強度にも優れた高精度の構造用部品が得られ
る。
ており、窒化処理前の被削性に優れ、熱処理時の歪が少
なく、疲労強度にも優れた高精度の構造用部品が得られ
る。
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％でＣ：0.04％未満，Ｓｉ：1.50％
以下，Ｍｎ：0.3 〜2.00％，Ｃｕ：0.50〜2.00％，Ｎ
ｉ：0.25〜4.00％，Ｎ：0.005 〜0.02％，Ｓ：0.02％を
超え0.30％以下，Ｃｒ：2.00％以下を夫々含有し、残部
鉄および不可避不純物からなることを特徴とする窒化用
鋼。 - 【請求項２】 更にＡｌ：0.5 ％を超え1.50％以下を含
有するものである請求項１に記載の窒化用鋼。 - 【請求項３】 更にＶ：0.03〜0.50％，Ｔｉ：0.003 〜
0.5 ％およびＮｂ：0.005 〜0.50％よりなる群から選択
される少なくとも１種を含有するものである請求項１ま
たは２に記載の窒化用鋼。 - 【請求項４】 更にＭｏ：1.00％以下よりなる群から選
択される少なくとも１種を含有するものである請求項１
〜３のいずれかに記載の窒化用鋼。 - 【請求項５】 更にＰｂ：0.15％以下，Ｂｉ：0.15％以
下，Ｔｅ：0.06％以下，Ｓｅ：0.06％以下，Ｚｒ：0.12
％以下およびＣａ：0.0005〜0.01％よりなる群から選択
される少なくとも１種を含有するものである請求項１〜
４のいずれかに記載の窒化用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28523893A JPH07138701A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 窒化用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28523893A JPH07138701A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 窒化用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138701A true JPH07138701A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17688909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28523893A Withdrawn JPH07138701A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 窒化用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07138701A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0884398A1 (en) * | 1996-09-27 | 1998-12-16 | Kawasaki Steel Corporation | High strength and high tenacity non-heat-treated steel having excellent machinability |
| WO2013121794A1 (ja) | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Ｊｆｅ条鋼株式会社 | 軟窒化用鋼およびこの鋼を素材とする軟窒化部品 |
| CN106222570A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-12-14 | 武汉钢铁股份有限公司 | 一种耐锈蚀性能优良的渗氮钢用基板及生产方法 |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP28523893A patent/JPH07138701A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0884398A4 (en) * | 1996-09-27 | 1999-10-20 | Kawasaki Steel Co | RESISTANT, HEAT-TREATED, HIGH-STRENGTH STEEL WITH EXCELLENT WORKABILITY |
| US6162389A (en) * | 1996-09-27 | 2000-12-19 | Kawasaki Steel Corporation | High-strength and high-toughness non heat-treated steel having excellent machinability |
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| CN106222570B (zh) * | 2016-08-16 | 2018-03-20 | 武汉钢铁有限公司 | 一种耐锈蚀性能优良的渗氮钢用基板及生产方法 |
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