JPH07286256A - 疲労特性に優れた窒化鋼部材の製造方法 - Google Patents
疲労特性に優れた窒化鋼部材の製造方法Info
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- JPH07286256A JPH07286256A JP8158794A JP8158794A JPH07286256A JP H07286256 A JPH07286256 A JP H07286256A JP 8158794 A JP8158794 A JP 8158794A JP 8158794 A JP8158794 A JP 8158794A JP H07286256 A JPH07286256 A JP H07286256A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】大きなコスト上昇を招くことなく、浸炭焼入れ
処理に匹敵する優れた疲労強度を有する窒化鋼部材の製
造方法を提供することを目的とする。 【構成】Ｃ：０．１０〜０．３０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５
〜１．５ｗｔ％、Ｍｏ：０．２〜１．０ｗｔ％、Ａｌ：
０．１〜０．５ｗｔ％、Ｖ：０．１〜０．５ｗｔ％を含
有する鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５５０℃、処
理終了温度が５６０〜６３０℃の範囲であり、処理開始
から処理終了までを連続的に昇温させる窒化処理を施
し、疲労特性に優れた窒化鋼部材を得る。
処理に匹敵する優れた疲労強度を有する窒化鋼部材の製
造方法を提供することを目的とする。 【構成】Ｃ：０．１０〜０．３０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５
〜１．５ｗｔ％、Ｍｏ：０．２〜１．０ｗｔ％、Ａｌ：
０．１〜０．５ｗｔ％、Ｖ：０．１〜０．５ｗｔ％を含
有する鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５５０℃、処
理終了温度が５６０〜６３０℃の範囲であり、処理開始
から処理終了までを連続的に昇温させる窒化処理を施
し、疲労特性に優れた窒化鋼部材を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は優れた疲労強度が要求さ
れる歯車等の機械構造部品に適した、疲労特性に優れた
窒化鋼部材の製造方法に関する。
れる歯車等の機械構造部品に適した、疲労特性に優れた
窒化鋼部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械構造用鋼の疲労強度向上のための表
面硬化処理方法の一つとしてガス窒化処理がある。この
ガス窒化処理は、同じ表面硬化処理方法である高周波焼
入や浸炭焼入に比べて熱処理歪が小さいため、寸法精度
が要求される機械構造部品の表面硬化処理方法として有
効な手段である。
面硬化処理方法の一つとしてガス窒化処理がある。この
ガス窒化処理は、同じ表面硬化処理方法である高周波焼
入や浸炭焼入に比べて熱処理歪が小さいため、寸法精度
が要求される機械構造部品の表面硬化処理方法として有
効な手段である。
【０００３】窒化処理用鋼材としては、従来からＪＩＳ
ＳＡＣＭ６４５や、ＪＩＳ ＳＣＭ４３５等が使用さ
れている。しかし、ＳＡＣＭ６４５は表面硬度がＨｖ１
０００程度と硬すぎる上、表面に脆い化合物層が形成さ
れるため、高い疲労強度は得られない。また、ＳＣＭ４
３５も十分な硬化層深さが得られないため、やはり高い
疲労強度は得られない。
ＳＡＣＭ６４５や、ＪＩＳ ＳＣＭ４３５等が使用さ
れている。しかし、ＳＡＣＭ６４５は表面硬度がＨｖ１
０００程度と硬すぎる上、表面に脆い化合物層が形成さ
れるため、高い疲労強度は得られない。また、ＳＣＭ４
３５も十分な硬化層深さが得られないため、やはり高い
疲労強度は得られない。
【０００４】そこで、疲労強度の改善を目的として、特
開平４−４５２４４号公報、特開平４−６６６４６号公
報、特開平５−２５５３８号公報等において、Ｃｒ−Ｍ
ｏ−Ｖ鋼を基本とした高疲労強度の窒化用鋼又は軟窒化
鋼が提案されている。また、特開昭６３−９３８２１号
公報には窒化処理後にショットピーニングを施す方法が
開示されており、特開平２−２０４４６３号公報にはイ
オン窒化により２段階の窒化処理を施す方法が開示され
ている。
開平４−４５２４４号公報、特開平４−６６６４６号公
報、特開平５−２５５３８号公報等において、Ｃｒ−Ｍ
ｏ−Ｖ鋼を基本とした高疲労強度の窒化用鋼又は軟窒化
鋼が提案されている。また、特開昭６３−９３８２１号
公報には窒化処理後にショットピーニングを施す方法が
開示されており、特開平２−２０４４６３号公報にはイ
オン窒化により２段階の窒化処理を施す方法が開示され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−４５２４４号公報、特開平４−６６６４６号公報に
開示されている窒化用鋼は、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖの複合添加
により硬化層深さが大きくなるが、Ａｌ含有量が低く窒
化処理後の表面硬さが低いために、疲労強度が未だ不十
分である。
４−４５２４４号公報、特開平４−６６６４６号公報に
開示されている窒化用鋼は、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖの複合添加
により硬化層深さが大きくなるが、Ａｌ含有量が低く窒
化処理後の表面硬さが低いために、疲労強度が未だ不十
分である。
【０００６】また、特開平５−２５５３８号公報に開示
されている軟窒化用鋼は、０．５％以下のＡｌを含有し
ているために軟窒化処理後の表面硬さが高く、疲労強度
も高くなっている。しかし、この技術は従来から行われ
ている一定温度での軟窒化処理を採用しており、十分な
硬化層深さが得られず、また表層部に厚い化合物層が形
成するため、浸炭焼入れ処理材に比較して疲労強度が劣
る。
されている軟窒化用鋼は、０．５％以下のＡｌを含有し
ているために軟窒化処理後の表面硬さが高く、疲労強度
も高くなっている。しかし、この技術は従来から行われ
ている一定温度での軟窒化処理を採用しており、十分な
硬化層深さが得られず、また表層部に厚い化合物層が形
成するため、浸炭焼入れ処理材に比較して疲労強度が劣
る。
【０００７】また、特開昭６３−９３８２１号公報に開
示された方法は、ショットピーニングという別工程を付
加する必要があり、さらに特開平２−２９４４６３号公
報に開示された方法はイオン窒化という高価な方法を用
いる必要があり、いずれもコストアップにつながるとい
う問題点がある。
示された方法は、ショットピーニングという別工程を付
加する必要があり、さらに特開平２−２９４４６３号公
報に開示された方法はイオン窒化という高価な方法を用
いる必要があり、いずれもコストアップにつながるとい
う問題点がある。
【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、大きなコスト上昇を招くことなく、浸炭焼
入れ処理に匹敵する優れた疲労強度を有する窒化鋼部材
の製造方法を提供することを目的とする。
のであって、大きなコスト上昇を招くことなく、浸炭焼
入れ処理に匹敵する優れた疲労強度を有する窒化鋼部材
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】本願発明者ら
は、疲労強度に及ぼす化学成分、組成及び窒化条件の影
響を詳細に検討した結果、以下の２つの知見を得るに至
った。第１に、歯車のように応力集中を受ける部品での
疲労強度を高めるためには、窒化処理後の表面硬度をＨ
ｖ７００以上にし、十分な硬化深さを有することが必要
である。表面硬度を高めるためには０．１％以上のＡｌ
の添加が必須であり、さらにＣｒを複合添加することに
より十分な表面硬度が得られ、Ｍｏ、Ｖの複合添加によ
り大きな硬化層深さを得ることができる。
は、疲労強度に及ぼす化学成分、組成及び窒化条件の影
響を詳細に検討した結果、以下の２つの知見を得るに至
った。第１に、歯車のように応力集中を受ける部品での
疲労強度を高めるためには、窒化処理後の表面硬度をＨ
ｖ７００以上にし、十分な硬化深さを有することが必要
である。表面硬度を高めるためには０．１％以上のＡｌ
の添加が必須であり、さらにＣｒを複合添加することに
より十分な表面硬度が得られ、Ｍｏ、Ｖの複合添加によ
り大きな硬化層深さを得ることができる。
【００１０】第２に、ガス窒化により部品の表面部分に
生成する化合物層は非常に脆く、その厚さが厚すぎる場
合には容易に剥離し、疲労強度の低下を招く。このよう
な化合物層の生成を抑制する窒化処理方法として従来か
ら２段窒化法が採用されているが、２段窒化法では十分
な硬化層深さが得られず、また疲労強度も十分ではなか
った。これに対し、処理開始温度及び処理終了温度をあ
る特定の温度範囲に規定し、その間を連続的に昇温する
方法を適用すれば、化合物が形成されてもすぐに昇温さ
れて化合物層が消滅しやすく化合物層の生成が抑制さ
れ、また大きな硬化深さが得られるため、著しく疲労強
度が向上される。
生成する化合物層は非常に脆く、その厚さが厚すぎる場
合には容易に剥離し、疲労強度の低下を招く。このよう
な化合物層の生成を抑制する窒化処理方法として従来か
ら２段窒化法が採用されているが、２段窒化法では十分
な硬化層深さが得られず、また疲労強度も十分ではなか
った。これに対し、処理開始温度及び処理終了温度をあ
る特定の温度範囲に規定し、その間を連続的に昇温する
方法を適用すれば、化合物が形成されてもすぐに昇温さ
れて化合物層が消滅しやすく化合物層の生成が抑制さ
れ、また大きな硬化深さが得られるため、著しく疲労強
度が向上される。
【００１１】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであって、Ｃ：０．１０〜０．３０ｗｔ％、Ｃ
ｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｍｏ：０．２〜１．０ｗｔ
％、Ａｌ：０．１〜０．５ｗｔ％、Ｖ：０．１〜０．５
ｗｔ％を含有する鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５
５０℃、処理終了温度が５６０〜６３０℃の範囲であ
り、処理開始から処理終了までを連続的に昇温させる窒
化処理を施すことを特徴とする、疲労特性に優れた窒化
鋼部材の製造方法を提供するものである。
れたものであって、Ｃ：０．１０〜０．３０ｗｔ％、Ｃ
ｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｍｏ：０．２〜１．０ｗｔ
％、Ａｌ：０．１〜０．５ｗｔ％、Ｖ：０．１〜０．５
ｗｔ％を含有する鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５
５０℃、処理終了温度が５６０〜６３０℃の範囲であ
り、処理開始から処理終了までを連続的に昇温させる窒
化処理を施すことを特徴とする、疲労特性に優れた窒化
鋼部材の製造方法を提供するものである。
【００１２】以下、本発明の限定理由について説明す
る。先ず化学成分の限定理由について示す。 （１）Ｃ：０．１０〜０．３０ｗｔ％ Ｃは強度確保のため必要な元素である。しかし、その量
が０．１ｗｔ％未満では芯部強度が低くなり過ぎるため
に十分な硬化層深さが得られず、必要な疲労強度が得ら
れない。一方、０．３ｗｔ％を超えると素材強度が高く
なりすぎ靭性が劣化し、さらに切削性ないし冷間鍛造性
も著しく低下する。従ってＣ量を０．１０〜０．３０ｗ
ｔ％の範囲とした。
る。先ず化学成分の限定理由について示す。 （１）Ｃ：０．１０〜０．３０ｗｔ％ Ｃは強度確保のため必要な元素である。しかし、その量
が０．１ｗｔ％未満では芯部強度が低くなり過ぎるため
に十分な硬化層深さが得られず、必要な疲労強度が得ら
れない。一方、０．３ｗｔ％を超えると素材強度が高く
なりすぎ靭性が劣化し、さらに切削性ないし冷間鍛造性
も著しく低下する。従ってＣ量を０．１０〜０．３０ｗ
ｔ％の範囲とした。
【００１３】（２）Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％ Ｃｒは窒化処理後の表面硬さを上昇させ及び硬化層深さ
を増加させる元素である。しかし、その量が０．５ｗｔ
％未満ではその効果が小さく、１．５ｗｔ％を超えると
硬化層深さが逆に低下する。従ってＣｒ含有量を０．５
〜１．５ｗｔ％の範囲とした。
を増加させる元素である。しかし、その量が０．５ｗｔ
％未満ではその効果が小さく、１．５ｗｔ％を超えると
硬化層深さが逆に低下する。従ってＣｒ含有量を０．５
〜１．５ｗｔ％の範囲とした。
【００１４】（３）Ｍｏ：０．２〜１．０ｗｔ％ Ｍｏは窒化処理後の硬化層深さを高め、それによって疲
労強度を著しく向上させる元素である。しかし、その量
が０．２ｗｔ％未満ではその効果が不十分であり、１．
０ｗｔ％を超えると効果が飽和するばかりでなく素材強
度が高くなりすぎ、切削性ないし冷間鍛造性が著しく低
下し、またコスト的にも不利である。従ってＭｏ量を
０．２〜１．０ｗｔ％の範囲とした。
労強度を著しく向上させる元素である。しかし、その量
が０．２ｗｔ％未満ではその効果が不十分であり、１．
０ｗｔ％を超えると効果が飽和するばかりでなく素材強
度が高くなりすぎ、切削性ないし冷間鍛造性が著しく低
下し、またコスト的にも不利である。従ってＭｏ量を
０．２〜１．０ｗｔ％の範囲とした。
【００１５】（４）Ａｌ：０．１〜０．５ｗｔ％ Ａｌは窒化処理後の表面硬さを高めることで疲労強度を
著しく向上させる元素である。しかし、その量が０．１
ｗｔ％未満では必要な表面硬さが得られず、０．５ｗｔ
％を超えると硬化層深さに悪影響を及ぼす。従ってＡｌ
量を０．１〜０．５ｗｔ％の範囲とした。
著しく向上させる元素である。しかし、その量が０．１
ｗｔ％未満では必要な表面硬さが得られず、０．５ｗｔ
％を超えると硬化層深さに悪影響を及ぼす。従ってＡｌ
量を０．１〜０．５ｗｔ％の範囲とした。
【００１６】（５）Ｖ：０．１〜０．５ｗｔ％ Ｖは窒化処理後の硬化層深さを向上させる元素である。
しかし、その量が０．１ｗｔ％未満ではその効果が不十
分であり、０．５ｗｔ％を超えて添加してもその効果が
飽和すると共にコスト的にも不利になる。従ってＶ量を
０．１〜０．５ｗｔ％の範囲とした。
しかし、その量が０．１ｗｔ％未満ではその効果が不十
分であり、０．５ｗｔ％を超えて添加してもその効果が
飽和すると共にコスト的にも不利になる。従ってＶ量を
０．１〜０．５ｗｔ％の範囲とした。
【００１７】次に、窒化処理条件の限定理由について示
す。 （１）処理開始温度：４８０〜５５０℃ 処理開始温度が４８０℃未満では窒化反応が遅いため有
効な硬化深さが得られず、一方、５５０℃を超えると化
合物層厚さが大きくなり、疲労強度に悪影響を及ぼす。
従って窒化処理開始温度を４８０℃〜５５０℃の範囲と
した。
す。 （１）処理開始温度：４８０〜５５０℃ 処理開始温度が４８０℃未満では窒化反応が遅いため有
効な硬化深さが得られず、一方、５５０℃を超えると化
合物層厚さが大きくなり、疲労強度に悪影響を及ぼす。
従って窒化処理開始温度を４８０℃〜５５０℃の範囲と
した。
【００１８】（２）処理終了温度：５６０〜６３０℃ 処理終了温度が５６０℃未満では窒素の拡散が遅いため
有効な硬化深さが得られず、一方、６３０℃を超えると
窒素がより内部まで拡散するため表面硬さが低下し疲労
強度が劣化する。従って窒化処理終了温度を５６０〜６
３０℃の範囲とした。
有効な硬化深さが得られず、一方、６３０℃を超えると
窒素がより内部まで拡散するため表面硬さが低下し疲労
強度が劣化する。従って窒化処理終了温度を５６０〜６
３０℃の範囲とした。
【００１９】（３）処理開始から処理終了までを連続的
に昇温 上述したように、処理開始から終了まで連続的に昇温す
ることにより、低温で化合物が形成されてもすぐに昇温
されて化合物層が消滅しやすく、結果として化合物層の
生成が抑制され、また大きな硬化深さが得られるため、
著しく疲労強度が向上されるからである。なお、本発明
では処理開始から処理終了までを連続的に昇温させる限
りその態様は限定されないが、直線的に昇温することが
好ましい。
に昇温 上述したように、処理開始から終了まで連続的に昇温す
ることにより、低温で化合物が形成されてもすぐに昇温
されて化合物層が消滅しやすく、結果として化合物層の
生成が抑制され、また大きな硬化深さが得られるため、
著しく疲労強度が向上されるからである。なお、本発明
では処理開始から処理終了までを連続的に昇温させる限
りその態様は限定されないが、直線的に昇温することが
好ましい。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）表１の組成を有する鋼１５０ｋｇを真空溶
解により溶製し、熱間圧延により厚さ３０ｍｍの板にし
た後、９００℃×１時間の焼ならし処理を行い、切欠き
係数１．８の切欠きを有する小野式回転曲げ疲労試験片
に加工した。その後、表１のＮｏ．１〜１４の供試材に
対して窒化処理を施した。窒化処理はＮ2 −ＮＨ3 −Ｃ
Ｏ2 雰囲気のガス窒化炉を用い、図１に示した温度パタ
ーンの中で連続的に昇温する方法（傾斜窒化法）にて行
った。なお、窒化処理は、処理開始温度：５１０℃、処
理終了温度：６２０℃、処理時間：２０時間の条件にて
行った。
解により溶製し、熱間圧延により厚さ３０ｍｍの板にし
た後、９００℃×１時間の焼ならし処理を行い、切欠き
係数１．８の切欠きを有する小野式回転曲げ疲労試験片
に加工した。その後、表１のＮｏ．１〜１４の供試材に
対して窒化処理を施した。窒化処理はＮ2 −ＮＨ3 −Ｃ
Ｏ2 雰囲気のガス窒化炉を用い、図１に示した温度パタ
ーンの中で連続的に昇温する方法（傾斜窒化法）にて行
った。なお、窒化処理は、処理開始温度：５１０℃、処
理終了温度：６２０℃、処理時間：２０時間の条件にて
行った。
【００２１】このように窒化処理を施した供試材を用い
て小野式回転曲げ疲労試験を行い、繰返し数１０7 回で
の応力値を疲労強度として求めた。また、窒化処理後の
表面硬さ（表面から０．０５ｍｍ位置の硬さ）及び硬化
層深さ（Ｈｖが４２０になる距離）の測定も行った。そ
の結果を表２に示す。
て小野式回転曲げ疲労試験を行い、繰返し数１０7 回で
の応力値を疲労強度として求めた。また、窒化処理後の
表面硬さ（表面から０．０５ｍｍ位置の硬さ）及び硬化
層深さ（Ｈｖが４２０になる距離）の測定も行った。そ
の結果を表２に示す。
【００２２】なお、表１及び表２において、供試材Ｎ
ｏ．１〜７は本発明例であり、Ｎｏ．８〜１４は比較例
である。また、Ｎｏ．１５は肌焼鋼として従来より使用
されているＳＣＭ４２０に相当する従来例であり、９３
０℃で４時間の浸炭処理後、焼入れし、１２０℃で２時
間の焼戻しという条件の浸炭焼入・焼戻し処理を施した
後、表面硬さを測定し、さらに小野式回転曲げ疲労試験
を行って疲労強度の測定を行った。
ｏ．１〜７は本発明例であり、Ｎｏ．８〜１４は比較例
である。また、Ｎｏ．１５は肌焼鋼として従来より使用
されているＳＣＭ４２０に相当する従来例であり、９３
０℃で４時間の浸炭処理後、焼入れし、１２０℃で２時
間の焼戻しという条件の浸炭焼入・焼戻し処理を施した
後、表面硬さを測定し、さらに小野式回転曲げ疲労試験
を行って疲労強度の測定を行った。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】表２から明らかなように、本発明例である
Ｎｏ．１〜７はいずれも窒化処理後の表面硬さがＨｖ８
００以上、硬化層深さが０．５ｍｍ以上となるために高
い疲労強度が得られており、Ｎｏ．１５の浸炭処理材と
比較しても疲労強度が優れていることが確認された。
Ｎｏ．１〜７はいずれも窒化処理後の表面硬さがＨｖ８
００以上、硬化層深さが０．５ｍｍ以上となるために高
い疲労強度が得られており、Ｎｏ．１５の浸炭処理材と
比較しても疲労強度が優れていることが確認された。
【００２６】一方、比較例であるＮｏ．８はＶ量が本発
明で規定する範囲よりも低いために硬化層深さが小さく
疲労強度が低かった。またＮｏ．９はＡｌが本発明で規
定する範囲よりも低いために表面硬度が低く疲労強度も
低くなった。Ｎｏ．１０はＡｌ量が本発明で規定する範
囲よりも高いために硬化層深さが小さく疲労強度が低か
った。Ｎｏ．１１、１２はそれぞれＭｏ量、Ｃｒ量が本
発明で規定する範囲よりも低いために硬化層深さが小さ
く疲労強度が低かった。Ｎｏ．１３はＣｒ量が本発明で
規定する範囲よりも高く、高い表面硬度が得られるが、
硬化層深さが小さいため疲労強度が低かった。さらにＮ
ｏ．１４はＣ量が本発明で規定する範囲よりも低いため
硬化層深さが小さく疲労強度も低かった。
明で規定する範囲よりも低いために硬化層深さが小さく
疲労強度が低かった。またＮｏ．９はＡｌが本発明で規
定する範囲よりも低いために表面硬度が低く疲労強度も
低くなった。Ｎｏ．１０はＡｌ量が本発明で規定する範
囲よりも高いために硬化層深さが小さく疲労強度が低か
った。Ｎｏ．１１、１２はそれぞれＭｏ量、Ｃｒ量が本
発明で規定する範囲よりも低いために硬化層深さが小さ
く疲労強度が低かった。Ｎｏ．１３はＣｒ量が本発明で
規定する範囲よりも高く、高い表面硬度が得られるが、
硬化層深さが小さいため疲労強度が低かった。さらにＮ
ｏ．１４はＣ量が本発明で規定する範囲よりも低いため
硬化層深さが小さく疲労強度も低かった。
【００２７】（実施例２）次に、Ｎｏ．１の組成を有す
る鋼を用いて実施例１と同様に切欠き係数１．８の切欠
きを有する小野式回転曲げ疲労試験片に加工し、図１に
示す３つの温度パターンを用い、表３に示す条件で処理
時間２０時間の窒化処理を施した。そして、これら供試
材について疲労試験を行った。この際の窒化処理後の表
面硬さ、硬化層深さ、化合物層厚さ（表面に形成された
窒化物層の厚さ）、及び疲労強度を併せて表３に示す。
なお、記号Ａ〜Ｄは本発明例であり、記号Ｅ〜Ｌは本発
明の窒化処理条件から外れる比較例である。
る鋼を用いて実施例１と同様に切欠き係数１．８の切欠
きを有する小野式回転曲げ疲労試験片に加工し、図１に
示す３つの温度パターンを用い、表３に示す条件で処理
時間２０時間の窒化処理を施した。そして、これら供試
材について疲労試験を行った。この際の窒化処理後の表
面硬さ、硬化層深さ、化合物層厚さ（表面に形成された
窒化物層の厚さ）、及び疲労強度を併せて表３に示す。
なお、記号Ａ〜Ｄは本発明例であり、記号Ｅ〜Ｌは本発
明の窒化処理条件から外れる比較例である。
【００２８】
【表３】
【００２９】表３から明らかなように、本発明例である
記号Ａ〜Ｄはいずれも、表面硬さ、表面層深さが大き
く、化合物層厚さが小さいために高い疲労強度を有して
いることが確認された。
記号Ａ〜Ｄはいずれも、表面硬さ、表面層深さが大き
く、化合物層厚さが小さいために高い疲労強度を有して
いることが確認された。
【００３０】これに対して、記号Ｅ〜Ｈは傾斜窒化法を
採用してはいるが、処理開始温度又は処理終了温度が本
発明の範囲から外れており、表面硬さ、硬化層深さ又は
化合物層厚さのいずれかが不十分であった。
採用してはいるが、処理開始温度又は処理終了温度が本
発明の範囲から外れており、表面硬さ、硬化層深さ又は
化合物層厚さのいずれかが不十分であった。
【００３１】記号Ｉ，Ｊは二段窒化法を採用したもので
あり、化合物層厚さは小さいが、硬化層深さが小さいた
め、疲労強度が低かった。記号Ｋ，Ｌは最も一般的な一
段の窒化方法を採用したものであり、硬化層深さが十分
ではなく、また化合物層厚さが厚すぎるため、疲労強度
が低かった。
あり、化合物層厚さは小さいが、硬化層深さが小さいた
め、疲労強度が低かった。記号Ｋ，Ｌは最も一般的な一
段の窒化方法を採用したものであり、硬化層深さが十分
ではなく、また化合物層厚さが厚すぎるため、疲労強度
が低かった。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、特定の組
成の鋼材に対し、処理開始温度と処理終了温度とを特定
温度範囲に規定すると共にその間を連続的に昇温するこ
とにより、化合物層の生成が非常に少なく、かつ高い表
面硬さ及び大きな硬化層深さが得られるため、大きなコ
スト上昇を招くことなく、浸炭焼入れ処理に匹敵する優
れた疲労強度を有する窒化鋼部材を得ることができる。
成の鋼材に対し、処理開始温度と処理終了温度とを特定
温度範囲に規定すると共にその間を連続的に昇温するこ
とにより、化合物層の生成が非常に少なく、かつ高い表
面硬さ及び大きな硬化層深さが得られるため、大きなコ
スト上昇を招くことなく、浸炭焼入れ処理に匹敵する優
れた疲労強度を有する窒化鋼部材を得ることができる。
【図１】本発明及び比較例における窒化処理の温度パタ
ーンを示す図。
ーンを示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白神 哲夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 石黒 守幸 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 椛澤 均 埼玉県蓮田市大字閏戸2358番地の１ 株式 会社日本テクノ内 (72)発明者 桑原 美博 新潟県長岡市下条町777番地 長岡電子株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ：０．１０〜０．３０ｗｔ％、Ｃｒ：
０．５〜１．５ｗｔ％、Ｍｏ：０．２〜１．０ｗｔ％、
Ａｌ：０．１〜０．５ｗｔ％、Ｖ：０．１〜０．５ｗｔ
％を含有する鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５５０
℃、処理終了温度が５６０〜６３０℃の範囲であり、処
理開始から処理終了までを連続的に昇温させる窒化処理
を施すことを特徴とする、疲労特性に優れた窒化鋼部材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8158794A JP2885061B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 疲労特性に優れた窒化鋼部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8158794A JP2885061B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 疲労特性に優れた窒化鋼部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286256A true JPH07286256A (ja) | 1995-10-31 |
| JP2885061B2 JP2885061B2 (ja) | 1999-04-19 |
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ID=13750457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8158794A Expired - Fee Related JP2885061B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 疲労特性に優れた窒化鋼部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885061B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2783840A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-03-31 | Aubert & Duval Sa | Acier permettant des cinetiques de nitruration elevees, procede pour son obtention et pieces formees avec cet acier |
| WO2005065235A3 (en) * | 2003-12-24 | 2005-11-03 | Cummins Inc | A juncture for a high pressure fuel system |
| JP2006115975A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Japan Lifeline Co Ltd | 医療用ガイドワイヤの製造方法 |
| WO2010147224A1 (ja) * | 2009-06-17 | 2010-12-23 | 新日本製鐵株式会社 | 窒化用鋼及び窒化処理部品 |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP8158794A patent/JP2885061B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2783840A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-03-31 | Aubert & Duval Sa | Acier permettant des cinetiques de nitruration elevees, procede pour son obtention et pieces formees avec cet acier |
| WO2000018975A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Aubert & Duval | Acier de nitruration, procede pour son obtention et pieces formees avec cet acier |
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| US7278400B2 (en) | 2003-12-24 | 2007-10-09 | Cummins Inc. | Juncture for a high pressure fuel system |
| JP4938459B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2012-05-23 | カミンス インコーポレイテッド | 連結部材、高圧燃料噴射システム及び連結部材の製造方法 |
| JP2006115975A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Japan Lifeline Co Ltd | 医療用ガイドワイヤの製造方法 |
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| JP4729135B2 (ja) * | 2009-06-17 | 2011-07-20 | 新日本製鐵株式会社 | 窒化用鋼及び窒化処理部品 |
| EP2444511A1 (en) * | 2009-06-17 | 2012-04-25 | Nippon Steel Corporation | Steel for nitriding and nitrided steel components |
| EP2444511A4 (en) * | 2009-06-17 | 2014-03-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | NITRIDING STEEL AND NITRIDED STEEL COMPONENTS |
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