JPH0756043B2 - 鋼部材の製造方法 - Google Patents
鋼部材の製造方法Info
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- JPH0756043B2 JPH0756043B2 JP63241658A JP24165888A JPH0756043B2 JP H0756043 B2 JPH0756043 B2 JP H0756043B2 JP 63241658 A JP63241658 A JP 63241658A JP 24165888 A JP24165888 A JP 24165888A JP H0756043 B2 JPH0756043 B2 JP H0756043B2
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- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
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- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/78—Combined heat-treatments not provided for above
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車におけるトランスミッション用歯車等
のように高強度が要求される鋼部材の製造方法に関す
る。
のように高強度が要求される鋼部材の製造方法に関す
る。
（従来の技術） 近年、自動車におけるトランスミッション用歯車等の鋼
部材は、エンジンの高出力化及び小型軽量化に伴い、高
強度のほかに曲げ疲労強度及びピッチング強度の向上が
要求されるようになってきた。
部材は、エンジンの高出力化及び小型軽量化に伴い、高
強度のほかに曲げ疲労強度及びピッチング強度の向上が
要求されるようになってきた。
従来、高強度が要求される鋼部材の製造方法としては、
鋼材料を浸炭焼入れ若しくは浸炭窒化焼入れした後、
ショットピーニング処理を施す方法、或いは、特開昭60
-218423号公報に示されるように、鋼材料を熱処理後
に焼もどしを行い、その後、ショットピーニング処理を
経て、上記焼もどし温度未満の低温で再焼もどしを行う
方法等が知られている。
鋼材料を浸炭焼入れ若しくは浸炭窒化焼入れした後、
ショットピーニング処理を施す方法、或いは、特開昭60
-218423号公報に示されるように、鋼材料を熱処理後
に焼もどしを行い、その後、ショットピーニング処理を
経て、上記焼もどし温度未満の低温で再焼もどしを行う
方法等が知られている。
（発明が解決しようとする課題） 前者の方法は、ショットピーニング、つまり、鋼材料の
表面にショット（鋼粒）を噴射することによって、表面
層を加工硬化により強化すると共に表面僧に圧縮残留応
力を生じさせ、これらにより疲労強度の向上を図るもの
である。ところが、この方法ではトランスミッション用
歯車等の鋼部材に要求されるピッチング強度については
十分ではない。
表面にショット（鋼粒）を噴射することによって、表面
層を加工硬化により強化すると共に表面僧に圧縮残留応
力を生じさせ、これらにより疲労強度の向上を図るもの
である。ところが、この方法ではトランスミッション用
歯車等の鋼部材に要求されるピッチング強度については
十分ではない。
また、後者の方法は、再焼もどしを行うことによりε炭
化物を析出させて疲労強度の向上を図るものである。と
ころが、ショットピーニング処理の前に焼もどしを行っ
ているため、焼もどしによって残留オーステナイトが減
少してしまい、その後にショットピーニング処理を行っ
ても、十分な圧縮残留応力が生じ得ないので、疲労強度
の向上が十分に図られていない。さらに、トランスミッ
ション用歯車等の鋼部材に要求されるピッチング強度が
十分でない点については前者と同様である。
化物を析出させて疲労強度の向上を図るものである。と
ころが、ショットピーニング処理の前に焼もどしを行っ
ているため、焼もどしによって残留オーステナイトが減
少してしまい、その後にショットピーニング処理を行っ
ても、十分な圧縮残留応力が生じ得ないので、疲労強度
の向上が十分に図られていない。さらに、トランスミッ
ション用歯車等の鋼部材に要求されるピッチング強度が
十分でない点については前者と同様である。
上記に鑑みて本発明は、疲労強度と共にピッチング強度
の向上を図ることができる鋼部材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
の向上を図ることができる鋼部材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため請求項（１）の発明は、ショ
ットピーニング処理の前に残留オーステナイト減少の原
因となる焼もどしを行わず、かつ、ショットピーニング
処理後にハードな加工の施された鋼材料の表面層を時効
処理により強化するものである。
ットピーニング処理の前に残留オーステナイト減少の原
因となる焼もどしを行わず、かつ、ショットピーニング
処理後にハードな加工の施された鋼材料の表面層を時効
処理により強化するものである。
具体的には請求項（１）の発明の講じた解決手段は、鋼
部材の製造方法を、鋼材料に対して、浸炭焼入れ若しく
は浸炭窒化焼入れを行なった後、焼戻しを行なうことな
くショットピーニング処理を施し、しかる後、時効処理
を施す構成としたものである。
部材の製造方法を、鋼材料に対して、浸炭焼入れ若しく
は浸炭窒化焼入れを行なった後、焼戻しを行なうことな
くショットピーニング処理を施し、しかる後、時効処理
を施す構成としたものである。
この場合、請求項（２）の発明では、潤滑皮膜を形成す
る工程によって同時に時効処理も行うため、前記時効処
理を、鋼材料の表面に潤滑皮膜を形成する処理としたも
のである。
る工程によって同時に時効処理も行うため、前記時効処
理を、鋼材料の表面に潤滑皮膜を形成する処理としたも
のである。
（作用） 請求項（１）の構成により、焼入れ後、焼もどしが行わ
れないので、焼入れにより生成された残留オーステナイ
トが減少せず、このようにして多く存在する残留オース
テナイトがショットピーニング処理を施されることによ
って硬くなるために、高い圧縮残留応力が生じることに
なる。その結果、疲労クラック及びピッチングクラッツ
の伝播が抑制される。また、ショットピーニング処理の
後に時効処理が行われるので、ハードな加工を受けて鋼
材料の表面層に欠陥部が生じても、この欠陥部に炭素や
窒素等の侵入型原子が侵入して固着されるために、鋼材
料の表面層は強化される。その結果、ピッチングクラッ
クの発生が抑止される。
れないので、焼入れにより生成された残留オーステナイ
トが減少せず、このようにして多く存在する残留オース
テナイトがショットピーニング処理を施されることによ
って硬くなるために、高い圧縮残留応力が生じることに
なる。その結果、疲労クラック及びピッチングクラッツ
の伝播が抑制される。また、ショットピーニング処理の
後に時効処理が行われるので、ハードな加工を受けて鋼
材料の表面層に欠陥部が生じても、この欠陥部に炭素や
窒素等の侵入型原子が侵入して固着されるために、鋼材
料の表面層は強化される。その結果、ピッチングクラッ
クの発生が抑止される。
また、請求項（２）のように、時効処理を鋼材料の表面
に潤滑皮膜を形成する処理とすると、皮膜形成処理と時
効処理とが兼用できる。
に潤滑皮膜を形成する処理とすると、皮膜形成処理と時
効処理とが兼用できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。
まず、鋼材料を浸炭焼入れする。この浸炭焼入れの方法
及び条件については一般的なものでよいが、焼入れ硬化
層の深さについては表面からHv550の位置までの深さが
0.2〜1.3mmの範囲になるようにする。その理由は硬化層
深さが0.2mm未満では得られる製品のピッチング強度が
十分でなく、1.3mmを超えると表面異常層の深さが大き
くなり、得られる鋼部材の疲労強度及びピッチング強度
が共に悪影響を受けるためである。
及び条件については一般的なものでよいが、焼入れ硬化
層の深さについては表面からHv550の位置までの深さが
0.2〜1.3mmの範囲になるようにする。その理由は硬化層
深さが0.2mm未満では得られる製品のピッチング強度が
十分でなく、1.3mmを超えると表面異常層の深さが大き
くなり、得られる鋼部材の疲労強度及びピッチング強度
が共に悪影響を受けるためである。
次に、浸炭焼入れを施した鋼材料に対して、焼戻しを行
なうことなく、ショット硬さHRC50〜65及び／又はショ
ット速度60〜150m/sの条件下でショットピーニング処理
を施す。このような条件下で行う理由は次のとおりであ
る。すなわち、ショット硬さHRC50未満又はショット速
度60m/sでは被投射材である鋼材料の加工度が低いため
に次工程における時効処理の効果が十分でなく、HRC65
又は120m/sを超えると鋼材料の加工度が飽和する一方シ
ョットの破損が大きいためである。
なうことなく、ショット硬さHRC50〜65及び／又はショ
ット速度60〜150m/sの条件下でショットピーニング処理
を施す。このような条件下で行う理由は次のとおりであ
る。すなわち、ショット硬さHRC50未満又はショット速
度60m/sでは被投射材である鋼材料の加工度が低いため
に次工程における時効処理の効果が十分でなく、HRC65
又は120m/sを超えると鋼材料の加工度が飽和する一方シ
ョットの破損が大きいためである。
前工程の焼入れ処理により生成された残留オーステナイ
トはこのショットピーニング処理によりマルテンサイト
に変態し、硬くなって圧縮残留応力を生じさせる。従っ
て、本発明のように焼入れ後に、焼もどしをしないでシ
ョットピーニング処理を行うと、焼もどしによる残留オ
ーステナイトの減少が防止され、ショットピーニング処
理後に高い圧縮残留応力が得られるので、疲労クラック
及びピッチングクラックの伝播が抑制される。また、こ
のように焼もどし処理を省略するとコスト的に有利でも
ある。
トはこのショットピーニング処理によりマルテンサイト
に変態し、硬くなって圧縮残留応力を生じさせる。従っ
て、本発明のように焼入れ後に、焼もどしをしないでシ
ョットピーニング処理を行うと、焼もどしによる残留オ
ーステナイトの減少が防止され、ショットピーニング処
理後に高い圧縮残留応力が得られるので、疲労クラック
及びピッチングクラックの伝播が抑制される。また、こ
のように焼もどし処理を省略するとコスト的に有利でも
ある。
次に、ショットピーニング処理を施した鋼材料に100〜2
00℃の温度下で10分間以上時効処理を施す。このような
温度下で行う理由は、時効処理の温度が100℃未満では
時効処理の効果が十分でなく、200℃を超えるとショッ
トピーニング処理により付加された圧縮残留応力が解放
されて低下してしまい、得られた鋼部材の疲労強度の低
下を招くためである。
00℃の温度下で10分間以上時効処理を施す。このような
温度下で行う理由は、時効処理の温度が100℃未満では
時効処理の効果が十分でなく、200℃を超えるとショッ
トピーニング処理により付加された圧縮残留応力が解放
されて低下してしまい、得られた鋼部材の疲労強度の低
下を招くためである。
鋼材料は前工程のショットピーニング処理によりハード
な加工を受けているので、鋼材料の表面層には鉄原子の
転位によりミクロな欠陥部ができているが、この時効処
理を施すことによって炭素や窒素等の侵入型原子が低温
熱拡散作用によってミクロな欠陥部に侵入して固着され
る。その結果、鋼材料の表面層は強化され、得られた鋼
部材においてピッチングクラックの発生が抑止される。
な加工を受けているので、鋼材料の表面層には鉄原子の
転位によりミクロな欠陥部ができているが、この時効処
理を施すことによって炭素や窒素等の侵入型原子が低温
熱拡散作用によってミクロな欠陥部に侵入して固着され
る。その結果、鋼材料の表面層は強化され、得られた鋼
部材においてピッチングクラックの発生が抑止される。
なお、前記実施例における浸炭焼入れに代えて浸炭窒化
焼入れをしてもよい。このようにすると、浸炭焼入れの
場合と比較して浸炭窒化焼入れにより添加された窒素の
時効効果が大きいので、得られる鋼部材のピッチング強
度が一層向上する。
焼入れをしてもよい。このようにすると、浸炭焼入れの
場合と比較して浸炭窒化焼入れにより添加された窒素の
時効効果が大きいので、得られる鋼部材のピッチング強
度が一層向上する。
また、前記実施例に代えて、浸炭焼入れ及びショットピ
ーニング処理の後に、リン酸塩皮膜処理、二硫化モリブ
デン皮膜処理又は浸硫皮膜処理等の表面皮膜処理を施
し、鋼材料の表面に潤滑皮膜を形成してもよい。このよ
うに表面皮膜処理を行うと、この処理と同時に時効処理
も行えるので上記同様にピッチング強度が向上し、さら
に皮膜自体の表面なじみ作用、つまり、接触面のなじみ
による面圧緩和作用によってピッチング強度が一層向上
する。
ーニング処理の後に、リン酸塩皮膜処理、二硫化モリブ
デン皮膜処理又は浸硫皮膜処理等の表面皮膜処理を施
し、鋼材料の表面に潤滑皮膜を形成してもよい。このよ
うに表面皮膜処理を行うと、この処理と同時に時効処理
も行えるので上記同様にピッチング強度が向上し、さら
に皮膜自体の表面なじみ作用、つまり、接触面のなじみ
による面圧緩和作用によってピッチング強度が一層向上
する。
以下、本発明に係る鋼部材の製造方法の具体例及び比較
例について説明する。
例について説明する。
鋼材料としてはSCM420Hの材質のものを準備した。
具体例1: まず、第１図の熱処理パターン図に示すように鋼材料を
930℃の温度下で３時間保持した後、降温して840℃の温
度下で30分間保持し、その後急冷して浸炭焼入れを行っ
た。次に、ショット硬さHRC55〜58、ショット速度90〜1
00m/sでショットピーニング処理を施した後、160℃の温
度下で1.5時間保持し、その後、空冷して時効処理を行
った。
930℃の温度下で３時間保持した後、降温して840℃の温
度下で30分間保持し、その後急冷して浸炭焼入れを行っ
た。次に、ショット硬さHRC55〜58、ショット速度90〜1
00m/sでショットピーニング処理を施した後、160℃の温
度下で1.5時間保持し、その後、空冷して時効処理を行
った。
具体例2: まず、第２図（イ）及び（ロ）の熱処理パターン図に示
すように、鋼材料を930℃の温度下で３時間保持した
後、降温して840℃の温度下で30分間保持して浸炭処理
をし、一旦空冷した後、今度は870℃の温度下で20分間
保持し、さらにアンモニアガス１％を添加した混合ガス
雰囲気中の820℃の温度下で20分間保持し、その後急冷
して浸炭窒化焼入れを行った。次に、上記具体例１と同
様のショットピーニング処理をした後、190℃の温度下
で1.5時間保持し、その後空冷して時効処理を行った。
すように、鋼材料を930℃の温度下で３時間保持した
後、降温して840℃の温度下で30分間保持して浸炭処理
をし、一旦空冷した後、今度は870℃の温度下で20分間
保持し、さらにアンモニアガス１％を添加した混合ガス
雰囲気中の820℃の温度下で20分間保持し、その後急冷
して浸炭窒化焼入れを行った。次に、上記具体例１と同
様のショットピーニング処理をした後、190℃の温度下
で1.5時間保持し、その後空冷して時効処理を行った。
具体例3: 鋼材料を具体例１と同様に浸炭焼入れ及びショットピー
ニング処理をした後、約100℃のリン酸マンガン溶液に
１時間浸漬してリン酸マンガン皮膜処理を施し、膜厚５
〜10μｍの皮膜を形成した。
ニング処理をした後、約100℃のリン酸マンガン溶液に
１時間浸漬してリン酸マンガン皮膜処理を施し、膜厚５
〜10μｍの皮膜を形成した。
具体例4: 鋼材料を具体例１と同様に浸炭焼入れ及びショットピー
ニング処理をした後、180〜190℃の温度下で二硫化モリ
ブデンを１時間焼付けて二硫化モリブデン皮膜処理を施
し、膜厚10〜20μｍの皮膜を形成した。
ニング処理をした後、180〜190℃の温度下で二硫化モリ
ブデンを１時間焼付けて二硫化モリブデン皮膜処理を施
し、膜厚10〜20μｍの皮膜を形成した。
具体例5: 鋼材料を具体例１と同様に浸炭焼入れ及びショットピー
ニング処理をした後、190℃の含イオウ溶融塩液に30分
間浸漬して浸硫皮膜処理を施し、膜厚５〜10μｍの皮膜
を形成した。
ニング処理をした後、190℃の含イオウ溶融塩液に30分
間浸漬して浸硫皮膜処理を施し、膜厚５〜10μｍの皮膜
を形成した。
比較例1: 第３図（イ）及び（ロ）の熱処理パターン図に示すよう
に、鋼材料を930℃の温度下で３時間保持した後、降温
して840℃の温度下で30分間保持し、その後急冷して浸
炭焼入れを行った。次に、200℃の温度下で1.5時間保持
した後空冷して焼もどしを行った。その後、具体例１と
同様のショットピーニング処理を施したが時効処理は施
さなかった。
に、鋼材料を930℃の温度下で３時間保持した後、降温
して840℃の温度下で30分間保持し、その後急冷して浸
炭焼入れを行った。次に、200℃の温度下で1.5時間保持
した後空冷して焼もどしを行った。その後、具体例１と
同様のショットピーニング処理を施したが時効処理は施
さなかった。
比較例2: 鋼材料を比較例１と同様に、浸炭焼入れ、焼もどし及び
ショットピーニング処理を施した後、160℃の温度下で
1.5時間保持した後空冷して時効処理を行った。
ショットピーニング処理を施した後、160℃の温度下で
1.5時間保持した後空冷して時効処理を行った。
以下、本発明に係る鋼部材の製造方法を評価するために
具体例と比較例の試験結果について説明する。
具体例と比較例の試験結果について説明する。
第４図は焼入れ後の焼もどし温度と残留オーステナイト
量との関係を示し、浸炭焼入れによって約42％生成され
た残留オーステナイトはその後の焼もどし処理により減
少したことを示している。この図から明らかなように、
焼もどしの温度が100℃以下では殆ど残留オーステナイ
トは減少しないが、通常行われる150〜200℃の温度では
かなり減少し、比較例１及び２のように200℃で処理す
ると約24％に減少する。
量との関係を示し、浸炭焼入れによって約42％生成され
た残留オーステナイトはその後の焼もどし処理により減
少したことを示している。この図から明らかなように、
焼もどしの温度が100℃以下では殆ど残留オーステナイ
トは減少しないが、通常行われる150〜200℃の温度では
かなり減少し、比較例１及び２のように200℃で処理す
ると約24％に減少する。
第５図はショットピーニング処理前の残留オーステナイ
ト量と処理後における圧縮残留応力ピーク値との関係を
示し、この場合のショットピーニング処理は具体例及び
比較例と同様の比較的高いピーニング強度条件で実施し
たものである。具体例のように焼もどしを行わない場合
の圧縮残留応力ピーク値が約137kgf/mm2であるのに対
し、比較例のように焼もどしを施した場合の圧縮残留応
力ピーク値は約104kgf/mm2と低下している。
ト量と処理後における圧縮残留応力ピーク値との関係を
示し、この場合のショットピーニング処理は具体例及び
比較例と同様の比較的高いピーニング強度条件で実施し
たものである。具体例のように焼もどしを行わない場合
の圧縮残留応力ピーク値が約137kgf/mm2であるのに対
し、比較例のように焼もどしを施した場合の圧縮残留応
力ピーク値は約104kgf/mm2と低下している。
第６図は圧縮残留ピーク値と、具体例１、比較例１及び
２の方法による歯車の疲労強度との関係を示したもので
あり、この場合における歯車の疲労試験条件は次のとお
りである。すなわち、試験機型式は動力循環式、回転速
度は3000r.p.m.であって、潤滑油については種類が80W9
0、油温が70±３℃であり、かき上げと滴下の併用によ
り供給した。比較例１及び２のものは具体例１のものよ
りも歯車の疲労強度が約10％低下しており、このことか
ら、焼入れ後の焼もどし工程の有無に帰因する圧縮残留
応力ピーク値の差が製品としての歯車における疲労強度
の差として現われることが分る。
２の方法による歯車の疲労強度との関係を示したもので
あり、この場合における歯車の疲労試験条件は次のとお
りである。すなわち、試験機型式は動力循環式、回転速
度は3000r.p.m.であって、潤滑油については種類が80W9
0、油温が70±３℃であり、かき上げと滴下の併用によ
り供給した。比較例１及び２のものは具体例１のものよ
りも歯車の疲労強度が約10％低下しており、このことか
ら、焼入れ後の焼もどし工程の有無に帰因する圧縮残留
応力ピーク値の差が製品としての歯車における疲労強度
の差として現われることが分る。
第７図及び第８図はワイブル分析をした２円筒によるピ
ッチング試験結果を示し、第７図は具体例１と比較例１
及び２の試験結果であり、第８図は具体例２〜５と比較
例１の試験結果である。これらの場合の試験条件につい
ては、公称面圧が365kgf/mm2、すべり率が30％であって
油温が50±３℃である。
ッチング試験結果を示し、第７図は具体例１と比較例１
及び２の試験結果であり、第８図は具体例２〜５と比較
例１の試験結果である。これらの場合の試験条件につい
ては、公称面圧が365kgf/mm2、すべり率が30％であって
油温が50±３℃である。
第７図から明らかなように具体例１のものは比較例１の
ものに比べてピッチング寿命が２倍以上向上している。
なお、比較例２のものが時効処理を施しているにも拘ら
ず具体例１のものに比べてピッチング寿命向上の効果が
十分でない理由は、時効処理による表面強化作用は行わ
れているが、焼入れ後に焼もどしを行ったので圧縮残留
応力が低いレベルにあり、ピッチングクラックの伝播抑
止作用が低下しているためであると考えられる。
ものに比べてピッチング寿命が２倍以上向上している。
なお、比較例２のものが時効処理を施しているにも拘ら
ず具体例１のものに比べてピッチング寿命向上の効果が
十分でない理由は、時効処理による表面強化作用は行わ
れているが、焼入れ後に焼もどしを行ったので圧縮残留
応力が低いレベルにあり、ピッチングクラックの伝播抑
止作用が低下しているためであると考えられる。
第８図から明らかなように具体例２〜５のものは比較例
１のものに比べてピッチング寿命が向上している。具体
例２のものが具体例１のもの（第７図参照）以上にピッ
チング寿命が向上しているが、このことから浸炭窒化に
より添加された窒素の時効効果が大きいことが理解でき
る。また、具体例３〜５のもののピッチング寿命が向上
している理由は、皮膜処理工程における時効作用及び皮
膜自体の表面なじみ作用にあると考えられる。
１のものに比べてピッチング寿命が向上している。具体
例２のものが具体例１のもの（第７図参照）以上にピッ
チング寿命が向上しているが、このことから浸炭窒化に
より添加された窒素の時効効果が大きいことが理解でき
る。また、具体例３〜５のもののピッチング寿命が向上
している理由は、皮膜処理工程における時効作用及び皮
膜自体の表面なじみ作用にあると考えられる。
（発明の効果） 以上説明したように請求項（１）の発明によると、焼入
れ処理が施された鋼材料に対して、焼もどし処理を行な
うことなくショットピーニング処理を施すので、つま
り、焼戻しが行なわれないので残留オーステナイトが減
少せず、このため次工程のショットピーニング処理によ
って効果的に疲労強度の向上が図れる。また、ショット
ピーニング処理に時効処理を行うので、ショットピーニ
ング処理による疲労強度向上のほかに、時効処理による
表面層の強化に基づくピッチング強度の向上も図れる。
れ処理が施された鋼材料に対して、焼もどし処理を行な
うことなくショットピーニング処理を施すので、つま
り、焼戻しが行なわれないので残留オーステナイトが減
少せず、このため次工程のショットピーニング処理によ
って効果的に疲労強度の向上が図れる。また、ショット
ピーニング処理に時効処理を行うので、ショットピーニ
ング処理による疲労強度向上のほかに、時効処理による
表面層の強化に基づくピッチング強度の向上も図れる。
さらに、請求項（２）の発明によると、時効作用のほか
に潤滑皮膜自体の表面なじみ作用によりピッチング強度
が一層向上する。
に潤滑皮膜自体の表面なじみ作用によりピッチング強度
が一層向上する。
第１図〜第３図は熱処理パターン図であって、第１図は
具体例１のもの、第２図は具体例２のもの、第３図は比
較例１及び２のものをそれぞれ示し、第４図は焼入後の
焼もどし温度と残留オーステナイト量との関係を示す
図、第５図はショットピーニング処理前の残留オーステ
ナイト量と処理後の圧縮残留応力ピーク値との関係を示
す図、第６図は圧縮残留応力ピーク値と歯車の疲労強度
との関係を示す、第７図及び第８図は具体例及び比較例
のものの２円筒によるピッチング試験の結果を示す図で
ある。
具体例１のもの、第２図は具体例２のもの、第３図は比
較例１及び２のものをそれぞれ示し、第４図は焼入後の
焼もどし温度と残留オーステナイト量との関係を示す
図、第５図はショットピーニング処理前の残留オーステ
ナイト量と処理後の圧縮残留応力ピーク値との関係を示
す図、第６図は圧縮残留応力ピーク値と歯車の疲労強度
との関係を示す、第７図及び第８図は具体例及び比較例
のものの２円筒によるピッチング試験の結果を示す図で
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】鋼材料に対して、浸炭焼入れ若しくは浸炭
窒化焼入れを行なった後、焼戻しを行なうことなくショ
ットピーニング処理を施し、しかる後、時効処理を施す
ことを特徴とする鋼部材の製造方法。 - 【請求項２】前記時効処理は、鋼材料の表面に潤滑皮膜
を形成する処理であることを特徴とする請求項（１）記
載の鋼部材の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63241658A JPH0756043B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 鋼部材の製造方法 |
| US07/412,774 US5019182A (en) | 1988-09-27 | 1989-09-26 | Method of forming hard steels by case hardening, shot-peening and aging without tempering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63241658A JPH0756043B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 鋼部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288714A JPH0288714A (ja) | 1990-03-28 |
| JPH0756043B2 true JPH0756043B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17077597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63241658A Expired - Fee Related JPH0756043B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 鋼部材の製造方法 |
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| JP (1) | JPH0756043B2 (ja) |
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| JP3465112B2 (ja) * | 1991-10-08 | 2003-11-10 | 同和鉱業株式会社 | 鋼の表面硬化処理法 |
| US5474994A (en) * | 1992-05-26 | 1995-12-12 | Recordati S.A., Chemical And Pharmaceutical Company | Bicyclic heterocyclic derivatives having α1 -adrenergic and 5HT1A |
| GB2268901B (en) * | 1992-07-23 | 1995-07-05 | Nsk Ltd | A rolling/sliding part |
| JPH1029160A (ja) * | 1996-07-12 | 1998-02-03 | Sintokogio Ltd | 高硬度金属製品のショットピ−ニング方法及び高硬度金属製品 |
| US6117249A (en) * | 1998-02-13 | 2000-09-12 | Kerk Motion Products, Inc. | Treating metallic machine parts |
| FR2783840B1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-11-10 | Aubert & Duval Sa | Acier permettant des cinetiques de nitruration elevees, procede pour son obtention et pieces formees avec cet acier |
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| JP3975314B2 (ja) * | 1999-08-27 | 2007-09-12 | 株式会社ジェイテクト | 軸受部品素材及び転がり軸受の軌道輪の製作方法 |
| JP2002181050A (ja) * | 2000-03-16 | 2002-06-26 | Nsk Ltd | 転がり摺動部材とその製造方法及び転がり摺動ユニット |
| US6874214B1 (en) | 2000-05-30 | 2005-04-05 | Meritor Suspension Systems Company | Anti-corrosion coating applied during shot peening process |
| JP2002188702A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-05 | Nissan Motor Co Ltd | 無段変速機用転動体およびその製造方法 |
| JP2003088935A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 外歯歯車の製造方法 |
| KR20040011234A (ko) * | 2002-07-29 | 2004-02-05 | 현대자동차주식회사 | 자동 변속기용 트랜스퍼 드라이브 및 드리븐 기어의 제조방법 |
| US7384488B2 (en) * | 2003-09-18 | 2008-06-10 | Mahindra & Mahindra Ltd | Method for producing gears and/or shaft components with superior bending fatigue strength and pitting fatigue life from conventional alloy steels |
| US7662240B2 (en) * | 2004-06-22 | 2010-02-16 | The Timken Company | Seal for worm gear speed reducer |
| US20110290142A1 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Engel Ballistic Research Inc. | Subsonic small-caliber ammunition and bullet used in same |
| US20110290141A1 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Engel Ballistic Research | Subsonic small-caliber ammunition and bullet used in same |
| EP2601320B1 (en) * | 2010-08-05 | 2018-01-17 | Sintokogio, Ltd. | A method for shot peening |
| EP2739761B1 (en) | 2011-06-02 | 2017-05-24 | Aktiebolaget SKF | Carbo-nitriding process for martensitic stainless steel and stainless steel article having improved corrosion resistance |
| AU2014401013B2 (en) * | 2014-07-14 | 2018-12-06 | Italtractor Itm S.P.A. | Anti-galling method for treating materials |
| US20160102395A1 (en) * | 2014-10-09 | 2016-04-14 | Baker Hughes Incorporated | Three step surface enhancement process for carbon alloy fluid ends |
| US10494687B2 (en) | 2015-02-04 | 2019-12-03 | Sikorsky Aircraft Corporation | Methods and processes of forming gears |
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|---|---|---|---|---|
| US4415378A (en) * | 1982-04-22 | 1983-11-15 | Dana Corporation | Case hardening method for steel parts |
| JPS60207822A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-19 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | ピツチ水スラリ−の燃焼方法 |
| JPS60218423A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Komatsu Ltd | 動力伝達用構成部品の疲労強度向上法 |
| JPH0643604B2 (ja) * | 1986-02-20 | 1994-06-08 | 住友金属工業株式会社 | 機械構造用部品の製造方法 |
| JPS62207822A (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-12 | Mazda Motor Corp | ギヤの強度向上方法 |
| JPS62218423A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-25 | Toray Ind Inc | 難燃性フレキシブル回路基板 |
| JPH07109005B2 (ja) * | 1987-07-28 | 1995-11-22 | マツダ株式会社 | 熱処理鋼部品の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP63241658A patent/JPH0756043B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-26 US US07/412,774 patent/US5019182A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0288714A (ja) | 1990-03-28 |
| US5019182A (en) | 1991-05-28 |
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