JPH0791583B2 - 高周波焼入部品の製造方法 - Google Patents

高周波焼入部品の製造方法

Info

Publication number
JPH0791583B2
JPH0791583B2 JP61038180A JP3818086A JPH0791583B2 JP H0791583 B2 JPH0791583 B2 JP H0791583B2 JP 61038180 A JP61038180 A JP 61038180A JP 3818086 A JP3818086 A JP 3818086A JP H0791583 B2 JPH0791583 B2 JP H0791583B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
hardness
less
forging
heated
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61038180A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62196323A (ja
Inventor
勝典 高田
憲二 礒川
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.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel 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 Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP61038180A priority Critical patent/JPH0791583B2/ja
Publication of JPS62196323A publication Critical patent/JPS62196323A/ja
Publication of JPH0791583B2 publication Critical patent/JPH0791583B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は歯車等のパワー伝達部品に高周波焼入れを施
す、高周波焼入部品の製造方法に関する。
(従来の技術及びその問題点) 従来、高周波焼入れを施す歯車等のパワー伝達部品はS4
5C、S55C等の圧延材を、必要に応じて焼ならした後冷間
で鍛造や切削加工により歯形等の所定の形状に成形し、
その後に高周波焼入している。或いは、圧延材を炉内で
部品全体を所要の温度まで加熱して鍛造し、歯形等の形
状に成形し、必要に応じて焼なまし処理した後、冷間に
て鍛造又は切削加工により所定形状に仕上げ(サイジン
グし)、その後、高周波焼入れを行っている。
このようにして製造された高周波焼入れ部品は使用材料
が例えばS45Cの場合、部品表面は高周波焼入れによりHR
C50〜55程度の硬さが得られるが心部はHRC10程度であ
り、強度を要求される部品においては心部の硬さが不十
分である。
高周波焼入部品であって心部の強度が特に要求される部
品に対しては、従来、圧延材に焼入れ焼もどしを繰り返
して調質し、心部の硬さを所要の値に調整した後冷間に
て鍛造乃至は切削加工により歯形等の所要の形状を成形
し、その後に高周波焼入を行うか、或いは、圧延材を、
炉内で部品全体を所要の温度まで加熱して鍛造して歯形
等を成形した後、焼入れ焼もどしを繰り返して調質し、
心部の硬さを所要の値に調整した後冷間にて鍛造又は切
削加工により所定形状に仕上げ、その後に高周波焼入を
行っている。
しかしながら、調質により心部の硬さを調整すると焼入
れ焼もどしの熱処理工程が必要になり、加工コストが上
昇するばかりか、調質により被削性や冷鍛加工性が低下
するので調質後に冷鍛や切削加工を行う場合には、切削
工具、ダイス等の妥当な寿命を考慮して調質による部材
硬さをHRC20〜25程度以下に制限する必要がある。又、
調質後に歯形等を切削加工だけで成形すると圧延材の歩
留りが低下してしまうので熱間鍛造が有利であるが、炉
内で部品を全体加熱して歯形を鍛造するには通常1200〜
1300℃に加熱する必要があり、このように高温に加熱す
ると脱炭やスケールが発生し、鍛造肌が悪化するという
不都合があった。
本発明は斯かる問題点を解決するためになさたもので、
心部の硬さを得るのに圧延材を調質する必要がなく、鍛
造で歯形等を成形した後の仕上げ成形加工時には切削、
冷鍛等の加工性がよく、しかも、部品心部に所要の硬さ
が得られ、所要の部品強度が得られる高周波焼入部品の
製造方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上述の問題点を解決するために種々研究し
た結果、鋼中にV(バナジュウム)を添加して十分高温
に加熱圧延するとオーステナイト中にV炭窒化物が固溶
し、これが圧延後の冷却過程でフェライト中に析出して
心部を硬化させることを有効に利用すれば上述の問題点
が解決されることを見出した。本発明の高周波焼入部品
の製造方法は斯かる知見に基づくもので、重量%でC:0.
30〜0.65%、Si:0.10〜1.50%、Mn:0.20〜2.0%、N:0.0
05〜0.030%、及びV:0.03〜0.50%を含有し、残部が実
質的にFeからなり、1050℃以上の温度に加熱し、該温度
範囲に保持したまま所定の寸法に熱間圧延加工を行い、
その後、Ar1変態点までの温度範囲を1℃/min以上の冷
却温度で冷却した鋼を部材とし、該部材の被成形部のみ
を900℃以上1050℃未満の温度に加熱して鍛造により成
形し、冷間で塑性加工又は切削加工により所定の形状に
仕上げた後高周波焼入れを行うことを特徴とする。
又、上記合金鋼組成に必要に応じAl:0.10%以下とNb:0.
50%以下とTi:0.50%以下とから選んだ一種又は二種以
上、及びNi:3.50%以下とCr:2.0%以下とMo:0.70%以下
とから選んだ一種又は二種以上を含有させることを可能
にするものである。
(成分限定理由) 以下本発明に使用される合金鋼の成分限定理由を説明す
る。
Cは高周波焼入部の硬さを確保するために下限を設けて
0.30%以上とし、C量が増加すると塑性加工、切削加工
等の加工性が劣化すると共に靱性も低下するので上限を
設けて0.65%以下とした。
Siは脱酸剤として有効であるが0.10%未満ではその効果
が少なく、含有量が多すぎると靱性を劣化させるので0.
10〜1.50%とした。
MnはSiと同様に脱酸剤として有効であると共に、いおう
(S)と結合して脱硫剤としても有効であるが0.20%未
満ではその効果が少なく、含有量が多すぎると冷間加工
性を阻害するので上限を設けて2.0%以下とした。
NはAl,V,Ti、Nb等と結合して結晶粒を微細化させる。
結晶粒度が荒くなると鋼の強度が低下するので下限を設
けて0.005%以上とし、ブローホール防止のために上限
を設けて0.030%以下とした。
VはV炭窒化物を形成し、これが冷却過程中に析出して
鋼を硬化させるので、圧延材の硬さを確保するには0.03
%以上必要であるが、V量が増えると靱性が劣化するの
で上限を設けて0.50%以下とした。尚、Vは鍛造後の歯
形等の鍛造成形部の硬さを低下させ、鍛造後に行われる
冷鍛や切削等によるサイジング加工を容易にするための
必須添加元素である。
Al,Nb,Tiは結晶粒の微細化に効果が大きく、これらの元
素の一種又は二種以上を含有させると結晶粒粗大化防止
に有効であるが、含有量が多すぎると靱性を劣化させる
ので夫々に上限を設けて、Ai:0.10%以下、Nb:0.50%以
下、Ti:0.50%以下とした。
Ni,Cr,Moは、これらの元素の一種又は二種以上を含有さ
せると鋼の強度及び靱性を向上させる必要がある場合に
有効であるが含有量が多すぎると切削等の加工性が劣化
するので夫々に上限を設け、Ni:3.50%以下、Cr:2.0%
以下、Mo:0.70%以下とした。
上述のように規定される成分組成を有する合金鋼は先
ず、1050℃以上の温度に加熱され、該温度範囲に保持し
たまま所定の寸法に熱間圧延される。この加熱温度(10
50℃以上)はV炭窒化物がオーステナイト中に十分に固
溶するに必要な温度であり、この温度以下では鋼を圧延
後の冷却過程で十分に析出硬化させることが出来ない。
又、結晶粒度の粗大化、脱炭、スケールの発生等によ
り、更には、製造設備能力からの制限理由により圧延加
熱最高温度は1250℃以下に抑制することが望ましい。
圧延が終わると圧延材をAr1変態点までの温度範囲を冷
却温度1℃/min以上で冷却する。冷却速度が遅いと冷却
温度でV炭窒化物の凝集が生じ、十分な硬さが得られな
い。
次いで、圧延材は、例えば高周波加熱により歯形等の被
成形部(鍛造部)のみ900℃以上1050℃未満の温度に加
熱され、鍛造(転造)により所定の歯形形状に成形され
る。この鍛造時の加熱はV炭窒化物を凝集させ鍛造後の
前記鍛造部の硬さを低下させ、その後の冷間での冷鍛等
の塑性加工や切削加工を容易にする。但し、この加熱は
脱炭を防止し、仕上げ面、仕上げ寸法精度の向上の観点
からはAc3点以上で出来る限り低い温度で行われるのが
望ましく、ダイス寿命の観点からは1050℃未満の出来る
限り高い温度で行われるのが望ましくい。尚、鍛造時の
加熱は鍛造部分だけ局部加熱されるので、心部の硬さは
圧延時に得られた硬さが維持されることになる。
鍛造が終わると冷間で切削又は冷鍛により成形部形状が
所定寸法に仕上げられる。この時、前述した通り鍛造時
の加熱により歯形鍛造部の硬さが低下しているので切削
等が容易である。
次いで、歯形鍛造部にのみ高周波焼入を行い、該鍛造部
を所定の硬さに焼入れ、圧延加熱時に得られた心部の硬
さと相俟って部品の強度が確保されることになる。
(実施例) 以下本発明の実施例について説明する。
第1表は本発明の実施に適用される鋼(発明材No.
(b)〜(i))、及び比較材No.(a)の化学成分を
示す。本発明材No.(b)〜(i)はS35C乃至S58C相当
の鋼にV、及びAl等を含有させたもので、比較材No.
(a)はS45C相当の鋼で、Vを含有していない。
第2表は、第1表に示す化学成分を有する各合金鋼の90
角ビレットを1200℃に加熱して30φの丸棒に圧延し、圧
延終了後Ar1変態点までの温度範囲を50℃/minの冷却速
度で冷却して硬さを測定し、これらを一覧にしたもので
ある。尚、試験No.2の比較材(a)は850℃×0.5Hr加熱
後油冷して焼入れ、その後600℃×1Hr加熱後空冷して焼
もどしし、調質されている。
本発明材は非調質であるが制御圧延だけでその硬さはい
ずれも、比較材を調質して得られる硬さ(HRC20.3)以
上の値を示しており、この本発明材の心部の硬さは、後
述する第4表に示すように、加熱鍛造後もその値が保持
される。
第3表は、圧延加熱温度及び圧延後の冷却速度を種々に
変化させ、これらの硬さに及ぼす影響を調べて一覧にし
たもので、各試験No.11〜No.17は、第1表の供試材
(b)を使用し、これらを第3表に示す各加熱温度に加
熱し、圧延した後Ar1変態点までの温度範囲を第3表に
示す各冷却速度で冷却して硬さを測定したものである。
試験No.11〜13において、圧延加熱温度が上昇するにつ
れてHRC値が増加することを示しており、本発明の規定
温度範囲外である加熱温度1000℃及び900℃ではV炭窒
化物が十分に固溶せず、これらの加熱温度での硬さは夫
々、本発明の規定温度範囲である加熱温度1200℃におけ
る硬さ(HRC24.4)に比べ低い値を示し、これらの加熱
温度では必要な硬さが得られない。
一方、圧延後の冷却温度を1℃/min以下に設定すると
(試験No.14)、V炭窒化物が凝集する結果、冷却速度
を1℃/min以上に設定した場合(試験No.15〜17)に比
べ硬さが著しく低下し、冷却速度が遅いとVを添加した
効果が得られない。
第4表は鍛造時の加熱温度を種々に変化させ、これが鍛
造部硬さ及び心部硬さに及ぼす影響を調べて一覧にした
もので、第1表に示す供試材(b),(e),(g),
及び(h)の各鋼塊を1200℃に加熱して30φの丸棒に圧
延し、圧延終了後Ar1変態点までの温度範囲を50℃/min
の冷却速度で冷却し、次いで、室温まで冷却した圧延材
の周壁を、高周波加熱により表面から略7mmの深さに亘
って第4表に示す加熱温度に加熱し、この加熱状態で圧
延材の周壁にモジュール1.5の歯車を転造により成形し
た。そして、鍛造部中心部(歯車の歯形中心部)及び丸
棒圧延材中心部(心部)の各硬さを測定し、これらを第
4表に示した。
第1表との比較から判るように、心部の硬さは鍛造加熱
温度を変化させても、この鍛造加熱に影響されず、圧延
時の硬さを維持している。一方、鍛造部の硬さは加熱温
度が上昇するに従って増加し、本発明の規定する温度範
囲を外れる温度で鍛造(転造)したもの(試験No.18,2
1,24,27)はいずれも心部硬さより硬くなっており、鍛
造後の冷鍛や切削加工に支障を来す。一方、本発明方法
により加熱鍛造したものは、鍛造部の硬さがHRC20以下
であり、この硬さであれば鍛造後の冷間加工が容易に行
うことができる。尚、鍛造部は冷間での仕上げ加工後に
高周波焼入れされるので高周波焼入れ後には十分な硬さ
になる。
(発明の効果) 以上詳述したように本発明の高周波焼入部品の製造方法
に依れば、C,Si、Mn,N等の含有量を規定範囲で適宜に調
整した鋼にV量を0.03〜0.50重量%含有させ、この合金
鋼を1050℃以上の温度に加熱し、該温度範囲に保持した
まま所定の寸法に熱間圧延加工し、その後、Ar1変態点
までの温度範囲を1℃/min以上の冷却速度で冷却した鋼
を部材とし、該部材の被成形部のみを900℃以上1050℃
未満の温度に加熱して鍛造により成形し、冷間で塑性加
工または切削加工により所定の形状に仕上げた後高周波
焼入れを行うようにしたので、心部の硬さを得るのに圧
延材を調質する必要がなく、従って、熱処理に伴う加工
コストの低減が図れ、しかも、心部の硬さを維持したま
ま被成形部の鍛造成形後に被成形部だけ、その硬さを低
下させることが出来、その後に冷間で行われる鍛造、切
削等によるサイジングが容易に行え、被成形部を所定形
状に仕上げた後は高周波焼入れにより被成形部も十分に
硬くなるので所要の部品強度を得ることができるという
優れた効果を奏する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%でC:0.30〜0.65%、Si:0.10〜1.50
    %、Mn:0.20〜2.0%、N:0.005〜0.030%、及びV:0.03〜
    0.50%を含有し、残部が実質的にFeからなり、1050℃以
    上の温度に加熱し、該温度範囲に保持したまま所定の寸
    法に熱間圧延加工を行い、その後、Ar1変態点までの温
    度範囲を1℃/min以上の冷却速度で冷却した鋼を部材と
    し、該部材の被成形部のみを900℃以上1050℃未満の温
    度に加熱して鍛造により成形し、冷間で塑性加工又は切
    削加工により所定の形状に仕上げた後高周波焼入れを行
    うことを特徴とする高周波焼入部品の製造方法。
  2. 【請求項2】重量%でC:0.30〜0.65%、Si:0.10〜1.50
    %、Mn:0.20〜2.0%、N:0.005〜0.030%、V:0.03〜0.50
    %、Al:0.10%以下とNb:0.50%以下とTi:0.50%以下と
    から選んだ一種又は二種以上、及びNi:3.50%以下とCr:
    2.0%以下とMo:0.70%以下とから選んだ一種又は二種以
    上を含有し、残部が実質的にFeからなり、1050℃以上の
    温度に加熱し、該温度範囲に保持したまま所定の寸法に
    熱間圧延加工を行い、その後、Ar1変態点までの温度範
    囲を1℃/min以上の冷却速度で冷却した鋼を部材とし、
    該部材の被成形部のみを900℃以上1050℃未満の温度に
    加熱して鍛造により成形し、冷間で塑性加工又は切削加
    工により所定の形状に仕上げた後高周波焼入れを行うこ
    とを特徴とする高周波焼入部品の製造方法。
JP61038180A 1986-02-25 1986-02-25 高周波焼入部品の製造方法 Expired - Lifetime JPH0791583B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61038180A JPH0791583B2 (ja) 1986-02-25 1986-02-25 高周波焼入部品の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61038180A JPH0791583B2 (ja) 1986-02-25 1986-02-25 高周波焼入部品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62196323A JPS62196323A (ja) 1987-08-29
JPH0791583B2 true JPH0791583B2 (ja) 1995-10-04

Family

ID=12518185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61038180A Expired - Lifetime JPH0791583B2 (ja) 1986-02-25 1986-02-25 高周波焼入部品の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0791583B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9701592L (sv) * 1997-04-29 1998-10-05 Ovako Steel Ab Mikrolegerat stål för rullningslager samt navlagerenhet tillverkad av stålet

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5716114A (en) * 1980-07-03 1982-01-27 Daido Steel Co Ltd Manufacture of steel for hardening by high frequency
JPS57207119A (en) * 1981-06-11 1982-12-18 Toyota Motor Corp Surface-hardening method for pinion
JPS59193214A (ja) * 1983-04-19 1984-11-01 Caterpillar Mitsubishi Ltd 伝導装置構成部品用鋼の製造法
JPS60251220A (ja) * 1984-05-29 1985-12-11 Toyota Motor Corp 等速ジヨイント外筒の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62196323A (ja) 1987-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3215891B2 (ja) 冷間加工用棒鋼線材の製造方法
CN110306123A (zh) 一种抗拉强度≥1800MPa级的高韧性热成形钢及其生产方法
EP3715478B1 (en) Wire rod for cold heading, processed product using same, and manufacturing method therefor
JP2001240941A (ja) 冷間鍛造用棒線材とその製造方法
JPH10273756A (ja) 鋳物製冷間工具およびその製造方法
CN107109560A (zh) 冷锻部件用轧制棒钢或轧制线材
JPH0892690A (ja) 耐疲労特性に優れた浸炭部品およびその製造方法
KR20010060772A (ko) 강도 및 인성이 우수한 비조질강 및 이를 이용한 선재의제조방법
CN105296866B (zh) 一种耙片用钢、生产方法及耙片处理方法
JPH0250910A (ja) 熱疲労特性の良い金型鋼板の製造方法
CN105220073B (zh) 一种耙片用热轧带钢及生产方法与耙片处理方法
JP2004204263A (ja) 冷間加工性と浸炭時の粗大粒防止特性に優れた肌焼用鋼材とその製造方法
JPS589813B2 (ja) 非調質鍛鋼品の製造方法
JPH0138847B2 (ja)
JPH075960B2 (ja) 冷間鍛造用鋼の製造方法
JP3422865B2 (ja) 高強度マルテンサイト系ステンレス鋼部材の製造方法
KR20210009606A (ko) 강도가 향상된 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법
JP3422864B2 (ja) 加工性の優れたステンレス鋼およびその製造方法
JP6390685B2 (ja) 非調質鋼およびその製造方法
JPH11124623A (ja) 含ボロン冷間鍛造用鋼材の製造方法
JPS62207821A (ja) 熱間鍛造用非調質鋼の製造方法
JPH0140901B1 (ja)
KR102153196B1 (ko) 고탄소 보론강 강재 및 그 제조방법
JPH0791583B2 (ja) 高周波焼入部品の製造方法
JPS6137333B2 (ja)