JPH09217143A - 冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼 - Google Patents
冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼Info
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- JPH09217143A JPH09217143A JP2411496A JP2411496A JPH09217143A JP H09217143 A JPH09217143 A JP H09217143A JP 2411496 A JP2411496 A JP 2411496A JP 2411496 A JP2411496 A JP 2411496A JP H09217143 A JPH09217143 A JP H09217143A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労
特性に優れた機械構造用鋼を提供する。 【解決手段】 重量比で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、
Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以下、Ｃｒ：０．３０％
未満とし、さらに、鋼中Ｔｉ量を０．００５％未満と低
く制限し、Ｂ：０．０００３〜０．００５０％、および
Ａｌ：０．１〜０．５％添加することにより、球状化焼
なまし後の冷間鍛造性および高周波焼入れ性を損なうこ
となく、高周波焼入れ後の転動疲労寿命を著しく向上で
きる。またさらに、Ｍｏ：０．０５〜０．２０％を添加
してもよい。
特性に優れた機械構造用鋼を提供する。 【解決手段】 重量比で、Ｃ：０．４０〜０．７５％、
Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以下、Ｃｒ：０．３０％
未満とし、さらに、鋼中Ｔｉ量を０．００５％未満と低
く制限し、Ｂ：０．０００３〜０．００５０％、および
Ａｌ：０．１〜０．５％添加することにより、球状化焼
なまし後の冷間鍛造性および高周波焼入れ性を損なうこ
となく、高周波焼入れ後の転動疲労寿命を著しく向上で
きる。またさらに、Ｍｏ：０．０５〜０．２０％を添加
してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用等の機械
部品に使用される機械構造用鋼に関し、とくに、高周波
焼入れ処理を施される、例えば等速ジョイント用アウタ
ーレースなど、転動部品に用いて好適な機械構造用鋼に
関する。
部品に使用される機械構造用鋼に関し、とくに、高周波
焼入れ処理を施される、例えば等速ジョイント用アウタ
ーレースなど、転動部品に用いて好適な機械構造用鋼に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題から、自動車部材に対し
て部品の軽量化の要求が強く、この点から自動車用部材
の高強度化が要求されている。また、自動車用エンジン
の高出力化に伴い、部品の大型化・重量増を避ける意味
から、特に等速ジョイントアウターレースなどの駆動系
部品に対し、高強度化による軽量化、および転動疲労寿
命の向上など耐久性の向上が極めて強く要求されるよう
になっている。
て部品の軽量化の要求が強く、この点から自動車用部材
の高強度化が要求されている。また、自動車用エンジン
の高出力化に伴い、部品の大型化・重量増を避ける意味
から、特に等速ジョイントアウターレースなどの駆動系
部品に対し、高強度化による軽量化、および転動疲労寿
命の向上など耐久性の向上が極めて強く要求されるよう
になっている。
【０００３】従来、自動車用部材などの機械構造用部材
は、熱間圧延棒鋼に熱間鍛造、あるいはさらに焼きなら
し、焼なまし処理を施し、切削、冷間鍛造等により所定
の形状に加工したのち、高周波焼入れ焼戻しを行い、機
械構造用部材として重要な特性を確保しているのが一般
的である。しかし最近では、熱間鍛造では、寸法精度が
悪く、その後重切削する必要があることから、球状化焼
なまし後に冷間鍛造により加工するプロセスが採用され
る傾向にある。
は、熱間圧延棒鋼に熱間鍛造、あるいはさらに焼きなら
し、焼なまし処理を施し、切削、冷間鍛造等により所定
の形状に加工したのち、高周波焼入れ焼戻しを行い、機
械構造用部材として重要な特性を確保しているのが一般
的である。しかし最近では、熱間鍛造では、寸法精度が
悪く、その後重切削する必要があることから、球状化焼
なまし後に冷間鍛造により加工するプロセスが採用され
る傾向にある。
【０００４】高周波焼入れは、表層部のみを焼入れする
一種の表面硬化処理であり、鋼材の強度や疲労特性の向
上を図る目的で行われており、部品の最終品質を決定し
ている。このようなことから、部品の高強度化には、Ｃ
量の増加により高周波焼入れ焼戻し後の硬さを上昇させ
る手段が容易に考えられる。現在は、Ｃ：０．４８％の
Ｓ４８Ｃが冷間鍛造を施す用途の鋼材として利用されて
いる。しかし、Ｃ量の増加は、とくに、Ｃ：０．５０％
以上の鋼においては、冷間鍛造時の変形抵抗が高くなり
すぎ、冷間鍛造機の能力を超える場合が生じるという問
題があった。このような状況から、鋼中Ｃ量を高めて
も、冷間鍛造が可能な鋼材の開発が要望され、たとえ
ば、特開平２−１２９３４１号公報には、高周波焼入れ
性および冷間鍛造性が優れた鋼材が提案されている。こ
の鋼材は、フェライトの変形抵抗を低下させるため、Ｓ
ｉの添加を制限し、Ｃ、Ｎと結合し易いＴｉを添加し、
さらに焼入れ性の増加のためＢを添加し、Ｍｎ、Ｃｒ量
を適正化することにより、冷間鍛造性を損なうことなく
高周波焼入れ後の硬さを高めることで高強度化を図るも
のである。しかしながら、この鋼材によっても、転動疲
労寿命の向上に限界があることが判明した。すなわち、
特開平２−１２９３４１号公報に記載された技術では、
Ｔｉの添加により、Ｂの高周波焼入れ性に対する効果を
確保している。このため、硬質のＴｉＮが多量に存在し
ており、これらが転動疲労の剥離の起点となることか
ら、転動疲労寿命の向上に限界があるという問題があっ
た。
一種の表面硬化処理であり、鋼材の強度や疲労特性の向
上を図る目的で行われており、部品の最終品質を決定し
ている。このようなことから、部品の高強度化には、Ｃ
量の増加により高周波焼入れ焼戻し後の硬さを上昇させ
る手段が容易に考えられる。現在は、Ｃ：０．４８％の
Ｓ４８Ｃが冷間鍛造を施す用途の鋼材として利用されて
いる。しかし、Ｃ量の増加は、とくに、Ｃ：０．５０％
以上の鋼においては、冷間鍛造時の変形抵抗が高くなり
すぎ、冷間鍛造機の能力を超える場合が生じるという問
題があった。このような状況から、鋼中Ｃ量を高めて
も、冷間鍛造が可能な鋼材の開発が要望され、たとえ
ば、特開平２−１２９３４１号公報には、高周波焼入れ
性および冷間鍛造性が優れた鋼材が提案されている。こ
の鋼材は、フェライトの変形抵抗を低下させるため、Ｓ
ｉの添加を制限し、Ｃ、Ｎと結合し易いＴｉを添加し、
さらに焼入れ性の増加のためＢを添加し、Ｍｎ、Ｃｒ量
を適正化することにより、冷間鍛造性を損なうことなく
高周波焼入れ後の硬さを高めることで高強度化を図るも
のである。しかしながら、この鋼材によっても、転動疲
労寿命の向上に限界があることが判明した。すなわち、
特開平２−１２９３４１号公報に記載された技術では、
Ｔｉの添加により、Ｂの高周波焼入れ性に対する効果を
確保している。このため、硬質のＴｉＮが多量に存在し
ており、これらが転動疲労の剥離の起点となることか
ら、転動疲労寿命の向上に限界があるという問題があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した状
況に鑑み、冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労
特性に優れた機械構造用鋼を提供することを目的にす
る。本発明では、機械部品として現在使用されているＳ
４８Ｃ鋼と同等あるいはそれ以上の冷間鍛造性、高周波
焼入れ性を有し、かつより一層高い転動疲労寿命を有す
る機械構造用鋼を目標とする。
況に鑑み、冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労
特性に優れた機械構造用鋼を提供することを目的にす
る。本発明では、機械部品として現在使用されているＳ
４８Ｃ鋼と同等あるいはそれ以上の冷間鍛造性、高周波
焼入れ性を有し、かつより一層高い転動疲労寿命を有す
る機械構造用鋼を目標とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を有利に解決するため鋭意検討した結果、鋼中Ｔｉ量
を低く制限し、ＢおよびＡｌを適正量添加することによ
り、球状化焼なまし後の冷間鍛造性および高周波焼入れ
性を損なうことなく、高周波焼入れ後の転動疲労寿命を
著しく向上できることを新たに見いだし、本発明を構成
した。
点を有利に解決するため鋭意検討した結果、鋼中Ｔｉ量
を低く制限し、ＢおよびＡｌを適正量添加することによ
り、球状化焼なまし後の冷間鍛造性および高周波焼入れ
性を損なうことなく、高周波焼入れ後の転動疲労寿命を
著しく向上できることを新たに見いだし、本発明を構成
した。
【０００７】すなわち、本発明は、重量比で、Ｃ：０．
４０〜０．７５％、Ｓｉ：１．２０％以下、Ｍｎ：０．
６５％以下で、かつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以
下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１〜０．５％、
Ｃｒ：０．３０％未満、Ｂ：０．０００３〜０．００５
０％、Ｔｉ：０．００５％未満、Ｎ：０．００７％以
下、Ｏ：０．００２０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物からなることを特徴とする冷間鍛造性、
高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用
鋼である。また、本発明は、重量比で、Ｃ：０．４０〜
０．７５％、Ｓｉ：１．２０％以下、Ｍｎ：０．６５％
以下で、かつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以下、
Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｃ
ｒ：０．３０％未満、Ｂ：０．０００３〜０．００５０
％、Ｔｉ：０．００５％未満、Ｎ：０．００７％以下、
Ｏ：０．００２０％以下を含み、さらに、Ｍｏ：０．０
５〜０．２０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
物からなることを特徴とする冷間鍛造性、高周波焼入れ
性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼である。
４０〜０．７５％、Ｓｉ：１．２０％以下、Ｍｎ：０．
６５％以下で、かつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以
下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１〜０．５％、
Ｃｒ：０．３０％未満、Ｂ：０．０００３〜０．００５
０％、Ｔｉ：０．００５％未満、Ｎ：０．００７％以
下、Ｏ：０．００２０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物からなることを特徴とする冷間鍛造性、
高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用
鋼である。また、本発明は、重量比で、Ｃ：０．４０〜
０．７５％、Ｓｉ：１．２０％以下、Ｍｎ：０．６５％
以下で、かつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以下、
Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．１〜０．５％、Ｃ
ｒ：０．３０％未満、Ｂ：０．０００３〜０．００５０
％、Ｔｉ：０．００５％未満、Ｎ：０．００７％以下、
Ｏ：０．００２０％以下を含み、さらに、Ｍｏ：０．０
５〜０．２０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
物からなることを特徴とする冷間鍛造性、高周波焼入れ
性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼である。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず、本発明における、成分組成
の限定理由について説明する。 Ｃ：０．４０〜０．７５％ Ｃは、高周波焼入れ性への影響が最も大きい元素であ
り、焼入れ硬化層の硬さおよび深さを高めるうえで有用
である。その効果を得るためには少なくとも０．４０％
以上必要である。しかし、０．７５％を超えると効果が
飽和するため、０．７５％を上限とした。
の限定理由について説明する。 Ｃ：０．４０〜０．７５％ Ｃは、高周波焼入れ性への影響が最も大きい元素であ
り、焼入れ硬化層の硬さおよび深さを高めるうえで有用
である。その効果を得るためには少なくとも０．４０％
以上必要である。しかし、０．７５％を超えると効果が
飽和するため、０．７５％を上限とした。
【０００９】Ｓｉ：１．２０％以下、Ｍｎ：０．６５％
以下でかつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以下 ＳｉおよびＭｎはいずれも、球状化焼なまし処理時に、
フェライト中に固溶し、フェライトを強化する元素で、
冷間鍛造時の変形抵抗を上昇させるため、本発明では可
能なかぎり低減する。フェライトの軟化のために許容で
きる上限は、単独では、Ｓｉは１．２０％で、Ｍｎは
０．６５％であるが、ＳｉとＭｎ合計ではＳｉ＋１．８
Ｍｎで１．５０％である。好ましくはＳｉ＋１．８Ｍｎ
で０．４０〜１．００％である。
以下でかつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：１．５０％以下 ＳｉおよびＭｎはいずれも、球状化焼なまし処理時に、
フェライト中に固溶し、フェライトを強化する元素で、
冷間鍛造時の変形抵抗を上昇させるため、本発明では可
能なかぎり低減する。フェライトの軟化のために許容で
きる上限は、単独では、Ｓｉは１．２０％で、Ｍｎは
０．６５％であるが、ＳｉとＭｎ合計ではＳｉ＋１．８
Ｍｎで１．５０％である。好ましくはＳｉ＋１．８Ｍｎ
で０．４０〜１．００％である。
【００１０】Ｓ：０．０２０％以下 ＳはＭｎと結合してＭｎＳを形成し、冷間鍛造性を低下
させるため極力低減することが望ましいが、０．０２０
％までは許容できる。したがって、Ｓは０．０２０％以
下とする。 Ａｌ：０．１〜０．５％ Ａｌは、強力な脱酸剤として、鋼中Ｏ量の低減に有効な
元素であり、さらに、Ｎと結合しＡｌＮを形成して、Ｂ
の高周波焼入れ性向上効果を発揮させるのに有効に作用
する。０．１％未満では、この効果が小さく、また、
０．５％を超えて添加しても上記効果が飽和するうえ、
過剰のＡｌが基地に固溶して冷間鍛造性を劣化させる。
このため、Ａｌは０．１〜０．５％の範囲とした。な
お、好ましくは、０．１５〜０．４０％の範囲である。
させるため極力低減することが望ましいが、０．０２０
％までは許容できる。したがって、Ｓは０．０２０％以
下とする。 Ａｌ：０．１〜０．５％ Ａｌは、強力な脱酸剤として、鋼中Ｏ量の低減に有効な
元素であり、さらに、Ｎと結合しＡｌＮを形成して、Ｂ
の高周波焼入れ性向上効果を発揮させるのに有効に作用
する。０．１％未満では、この効果が小さく、また、
０．５％を超えて添加しても上記効果が飽和するうえ、
過剰のＡｌが基地に固溶して冷間鍛造性を劣化させる。
このため、Ａｌは０．１〜０．５％の範囲とした。な
お、好ましくは、０．１５〜０．４０％の範囲である。
【００１１】Ｃｒ：０．３０％未満 Ｃｒは、球状化焼なまし時に、炭化物中に固溶し、高周
波焼入れ時に炭化物を難溶解性とし、高周波焼入れ性を
劣化させ、疲労特性を低下させるが、０．３０％未満の
添加であれば許容される。 Ｂ：０．０００３〜０．００５０％ Ｂは、焼入れ性を高め、高周波焼入れ時の焼入れ深さを
高めるのに有効である。この効果は、０．０００３％以
上の添加で認められる。しかし、０．００５０％を超え
ると鋳片割れを生じ易くなり、生産性を劣化させる。そ
のため、上限は０．００５０％とする。好ましくは０．
００１０〜０．００４０％である。
波焼入れ時に炭化物を難溶解性とし、高周波焼入れ性を
劣化させ、疲労特性を低下させるが、０．３０％未満の
添加であれば許容される。 Ｂ：０．０００３〜０．００５０％ Ｂは、焼入れ性を高め、高周波焼入れ時の焼入れ深さを
高めるのに有効である。この効果は、０．０００３％以
上の添加で認められる。しかし、０．００５０％を超え
ると鋳片割れを生じ易くなり、生産性を劣化させる。そ
のため、上限は０．００５０％とする。好ましくは０．
００１０〜０．００４０％である。
【００１２】Ｔｉ：０．００５％未満 Ｔｉは、Ｎと結合し硬質なＴｉＮを形成し、転動疲労寿
命を低下させるため、０．００５％未満に低減すること
が望ましい。 Ｎ：０．００７％以下 Ｎは、フェライト中に固溶した場合には歪時効を生じ、
冷間鍛造時の変形抵抗を増加させ、あるいはＢと結合し
ＢＮを形成した場合にはＢの高周波焼入れ性向上効果を
阻害するため、極力低減することが望ましい。上記Ａｌ
量との兼ね合いから０．００７％までは許容できるた
め、０．００７％を上限とした。
命を低下させるため、０．００５％未満に低減すること
が望ましい。 Ｎ：０．００７％以下 Ｎは、フェライト中に固溶した場合には歪時効を生じ、
冷間鍛造時の変形抵抗を増加させ、あるいはＢと結合し
ＢＮを形成した場合にはＢの高周波焼入れ性向上効果を
阻害するため、極力低減することが望ましい。上記Ａｌ
量との兼ね合いから０．００７％までは許容できるた
め、０．００７％を上限とした。
【００１３】Ｏ：０．００２０％以下 Ｏは、酸化物を形成し、冷間鍛造性および転動疲労寿命
を低下させるため、極力低減するのが望ましいが、０．
００２％までは許容できる。このため、０．００２％を
上限とした。 Ｍｏ：０．０５〜０．２０％ Ｍｏは、焼入れ性向上に有用な元素であり、高周波焼入
れ性が特に要求される場合に添加する。焼入れ性の向上
は、０．０５％以上の添加で効果が認められるが、０．
２０％を超えると著しく硬化し冷間鍛造時の変形抵抗が
上昇する。このため、Ｍｏは０．０５〜０．２０％の範
囲とした。
を低下させるため、極力低減するのが望ましいが、０．
００２％までは許容できる。このため、０．００２％を
上限とした。 Ｍｏ：０．０５〜０．２０％ Ｍｏは、焼入れ性向上に有用な元素であり、高周波焼入
れ性が特に要求される場合に添加する。焼入れ性の向上
は、０．０５％以上の添加で効果が認められるが、０．
２０％を超えると著しく硬化し冷間鍛造時の変形抵抗が
上昇する。このため、Ｍｏは０．０５〜０．２０％の範
囲とした。
【００１４】その他、不可避的不純物を含有するが、特
にＰは、鋼を硬化させる元素であり、また、結晶粒界等
に偏析し、材質を劣化させるため、極力低減するのが望
ましく０．０１５％以下とするのが好ましい。本発明鋼
の製造方法は、常法にしたがい製造すればよくとくに限
定しない。溶製方法は、転炉あるいは電気炉で溶製し、
ＲＨ脱ガス等の真空脱ガス、取鍋での精錬などを付加し
てもよい。溶鋼は連続鋳造法あるいは造塊法で凝固さ
せ、凝固させた後、熱間圧延あるいは熱間・温間鍛造を
経て所定の形状の素材とする。これら素材は、必要によ
り焼ならしを施した後、球状化焼なましを行う。次い
で、切削、鍛造などの冷間加工により所望の形状に仕上
げられ、さらに、高周波焼入れ焼戻しなどの熱処理によ
り、所望の特性を付与される。
にＰは、鋼を硬化させる元素であり、また、結晶粒界等
に偏析し、材質を劣化させるため、極力低減するのが望
ましく０．０１５％以下とするのが好ましい。本発明鋼
の製造方法は、常法にしたがい製造すればよくとくに限
定しない。溶製方法は、転炉あるいは電気炉で溶製し、
ＲＨ脱ガス等の真空脱ガス、取鍋での精錬などを付加し
てもよい。溶鋼は連続鋳造法あるいは造塊法で凝固さ
せ、凝固させた後、熱間圧延あるいは熱間・温間鍛造を
経て所定の形状の素材とする。これら素材は、必要によ
り焼ならしを施した後、球状化焼なましを行う。次い
で、切削、鍛造などの冷間加工により所望の形状に仕上
げられ、さらに、高周波焼入れ焼戻しなどの熱処理によ
り、所望の特性を付与される。
【００１５】
【実施例】表１に示す化学組成を有する鋼を転炉で溶製
し、連続鋳造により４００×５６０mmのブルームとした
のち熱間圧延により35mmφの棒鋼とした。ついで、これ
ら棒鋼に焼ならし、球状化焼なましを施し、下記に示す
試験を実施し、その結果を表２に示す。
し、連続鋳造により４００×５６０mmのブルームとした
のち熱間圧延により35mmφの棒鋼とした。ついで、これ
ら棒鋼に焼ならし、球状化焼なましを施し、下記に示す
試験を実施し、その結果を表２に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】（１）冷間鍛造試験 上記棒鋼から機械加工により、冷間鍛造試験用として、
15mmφ×22.5mmの円柱状試験片を採取した。冷間鍛造試
験は端面完全拘束の条件で、遂次圧縮を行い、限界圧縮
率および圧縮率70％での変形抵抗を求めた。冷間鍛造試
験は１鋼種あたり10個の試験片を用いた。ここで、限界
圧縮率は、試験片の50％が割れを発生する圧縮率をい
う。 （２）高周波焼入れ試験 上記棒鋼から機械加工により、12mmφ×100mm の試験片
を採取し、これに周波数15kHz の高周波焼入れ装置を用
いて焼入れし、 150℃×60min の焼戻しを施して、表面
硬さ、有効硬化深さを測定した。ここで、有効硬化深さ
とはHv392 以上の硬さとなる表面からの距離をいう。 （３）転動疲労試験 上記棒鋼から機械加工により、12mmφ×22mmの試験片を
採取し、ラジアル型転動疲労試験機により転動疲労寿命
を求めた。試験条件は、ヘルツ最大接触応力：600kgf/m
m2、繰り返し応力数：約46500cpm、潤滑：＃65タービン
飛沫油である。これら試験結果がワイブル分布に従うも
のとして確率紙上にプロットし、Ｂ10寿命（累積破損確
率：10％での剥離発生までの総負荷回数）を求めた。各
鋼の転動疲労寿命を鋼No. １を基準として、鋼No. １の
寿命に対する比で評価した。
15mmφ×22.5mmの円柱状試験片を採取した。冷間鍛造試
験は端面完全拘束の条件で、遂次圧縮を行い、限界圧縮
率および圧縮率70％での変形抵抗を求めた。冷間鍛造試
験は１鋼種あたり10個の試験片を用いた。ここで、限界
圧縮率は、試験片の50％が割れを発生する圧縮率をい
う。 （２）高周波焼入れ試験 上記棒鋼から機械加工により、12mmφ×100mm の試験片
を採取し、これに周波数15kHz の高周波焼入れ装置を用
いて焼入れし、 150℃×60min の焼戻しを施して、表面
硬さ、有効硬化深さを測定した。ここで、有効硬化深さ
とはHv392 以上の硬さとなる表面からの距離をいう。 （３）転動疲労試験 上記棒鋼から機械加工により、12mmφ×22mmの試験片を
採取し、ラジアル型転動疲労試験機により転動疲労寿命
を求めた。試験条件は、ヘルツ最大接触応力：600kgf/m
m2、繰り返し応力数：約46500cpm、潤滑：＃65タービン
飛沫油である。これら試験結果がワイブル分布に従うも
のとして確率紙上にプロットし、Ｂ10寿命（累積破損確
率：10％での剥離発生までの総負荷回数）を求めた。各
鋼の転動疲労寿命を鋼No. １を基準として、鋼No. １の
寿命に対する比で評価した。
【００１９】鋼No. １はS48Cの従来鋼で、限界圧縮率63
％、変形抵抗856MPaの冷間鍛造性を、表面硬さHRC55.0
、有効硬化深さ2.3mm の高周波焼入れ性を有してい
る。鋼No.23 は本発明範囲よりAlが低くTiの高い、特開
平２−129341号相当鋼である。No. １に比べてＣ量が高
く、冷間鍛造性、高周波焼入れ性ならびに転動疲労寿命
のいずれも鋼No. １と同等以上である。
％、変形抵抗856MPaの冷間鍛造性を、表面硬さHRC55.0
、有効硬化深さ2.3mm の高周波焼入れ性を有してい
る。鋼No.23 は本発明範囲よりAlが低くTiの高い、特開
平２−129341号相当鋼である。No. １に比べてＣ量が高
く、冷間鍛造性、高周波焼入れ性ならびに転動疲労寿命
のいずれも鋼No. １と同等以上である。
【００２０】鋼No. ２〜13は、本発明例であり、表面硬
さHRC59.1 〜62.7、有効硬化深さ 2.5〜3.2mm と鋼No.
１にくらべ高い高周波焼入れ性を有している。また、限
界圧縮率は63〜65％と鋼No. １と同等であり、圧縮率70
％における変形抵抗は 756〜847MPaと鋼No. １にくらべ
低く、すぐれた冷間鍛造性を有している。さらに、Ｂ 10
寿命は鋼No. １の 1.8〜10.7倍と優れており、No. 23の
1.2よりも高い。
さHRC59.1 〜62.7、有効硬化深さ 2.5〜3.2mm と鋼No.
１にくらべ高い高周波焼入れ性を有している。また、限
界圧縮率は63〜65％と鋼No. １と同等であり、圧縮率70
％における変形抵抗は 756〜847MPaと鋼No. １にくらべ
低く、すぐれた冷間鍛造性を有している。さらに、Ｂ 10
寿命は鋼No. １の 1.8〜10.7倍と優れており、No. 23の
1.2よりも高い。
【００２１】一方、鋼No.14 〜22は比較例である。鋼N
o.14 はＣが本発明範囲外であるため、冷間鍛造性は鋼N
o. １と同等以上であるが、転動疲労寿命が鋼No. １に
くらべ劣り、さらに、高周波焼入れ性のうち表面硬さが
HRC53.5 と鋼No. １にくらべ低い。鋼No.15 はＣが、鋼
No.16 、17はＳｉ＋Ｍｎが、鋼No.22 はＳが本発明範囲
外であるため、高周波焼入れ性、転動疲労寿命いずれも
鋼No. １あるいはNo.23 にくらべ優れているが、限界圧
縮率が低いか、変形抵抗が高いかで、冷間鍛造性は鋼N
o. １に比較し不十分である。
o.14 はＣが本発明範囲外であるため、冷間鍛造性は鋼N
o. １と同等以上であるが、転動疲労寿命が鋼No. １に
くらべ劣り、さらに、高周波焼入れ性のうち表面硬さが
HRC53.5 と鋼No. １にくらべ低い。鋼No.15 はＣが、鋼
No.16 、17はＳｉ＋Ｍｎが、鋼No.22 はＳが本発明範囲
外であるため、高周波焼入れ性、転動疲労寿命いずれも
鋼No. １あるいはNo.23 にくらべ優れているが、限界圧
縮率が低いか、変形抵抗が高いかで、冷間鍛造性は鋼N
o. １に比較し不十分である。
【００２２】鋼No.18 はＣｒが、鋼No.19 はＢが本発明
範囲外であるため、冷間鍛造性は鋼No. １と同等以上
で、転動疲労寿命は鋼No. １あるいはNo.23 より優れて
おり、表面硬さは鋼No. １より高いが、有効硬化深さが
2.0mmと鋼No. １より劣り、高周波焼入れ性が不十分で
ある。鋼No.20 はＴｉが、鋼No.21 はＯが本発明範囲外
であるため、鋼No. １にくらべ転動疲労寿命の改善が認
められない。
範囲外であるため、冷間鍛造性は鋼No. １と同等以上
で、転動疲労寿命は鋼No. １あるいはNo.23 より優れて
おり、表面硬さは鋼No. １より高いが、有効硬化深さが
2.0mmと鋼No. １より劣り、高周波焼入れ性が不十分で
ある。鋼No.20 はＴｉが、鋼No.21 はＯが本発明範囲外
であるため、鋼No. １にくらべ転動疲労寿命の改善が認
められない。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、Ｓ４８Ｃ鋼と同等ある
いはそれ以上の冷間鍛造性を有し、かつ高周波焼入れ性
および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼材を容易に得
ることができ、機械部品、とくに転動部品の高品質化に
寄与でき、産業上の利用価値は大である。
いはそれ以上の冷間鍛造性を有し、かつ高周波焼入れ性
および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼材を容易に得
ることができ、機械部品、とくに転動部品の高品質化に
寄与でき、産業上の利用価値は大である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比で、 Ｃ：０．４０〜０．７５％、 Ｓｉ：１．２０％以下、 Ｍｎ：０．６５％以下、で、かつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：
１．５０％以下、 Ｓ：０．０２０％以下、 Ａｌ：０．１〜０．５％、 Ｃｒ：０．３０％未満、 Ｂ：０．０００３〜０．００５０％、 Ｔｉ：０．００５％未満、 Ｎ：０．００７％以下、 Ｏ：０．００２０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物からなることを特徴とする冷間鍛造性、高周
波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼。 - 【請求項２】 重量比で、 Ｃ：０．４０〜０．７５％、 Ｓｉ：１．２０％以下、 Ｍｎ：０．６５％以下、で、かつ、Ｓｉ＋１．８Ｍｎ：
１．５０％以下、 Ｓ：０．０２０％以下、 Ａｌ：０．１〜０．５％、 Ｃｒ：０．３０％未満、 Ｂ：０．０００３〜０．００５０％、 Ｔｉ：０．００５％未満、 Ｎ：０．００７％以下、 Ｏ：０．００２０％以下を含み、さらに、 Ｍｏ：０．０５〜０．２０％を含有し、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物からなることを特徴とする冷間鍛造性、
高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用
鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02411496A JP3539529B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02411496A JP3539529B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09217143A true JPH09217143A (ja) | 1997-08-19 |
| JP3539529B2 JP3539529B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=12129307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02411496A Expired - Fee Related JP3539529B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 冷間鍛造性、高周波焼入れ性および転動疲労特性に優れた機械構造用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3539529B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009069283A1 (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | 冷間加工性に優れた高周波焼入用鋼、該鋼からなる転動部材および転動部材を用いた運動案内装置 |
| EP2159294A1 (en) * | 2007-06-28 | 2010-03-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Steel for mechanical structure excelling in machinability and process for producing the same |
| WO2010140596A1 (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 機械構造用鋼 |
| JP2012072429A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Aichi Steel Works Ltd | 軸受用鋼及びそれを用いた軸受部品 |
| US20120168035A1 (en) * | 2009-10-02 | 2012-07-05 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Steel for machine structural use, manufacturing method for same, case hardened steel component, and manufacturing method for same |
| JP2012207257A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 転動疲労特性、高周波焼入性に優れる中炭素鋼 |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP02411496A patent/JP3539529B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2159294A4 (en) * | 2007-06-28 | 2012-04-04 | Kobe Steel Ltd | STEEL FOR A MECHANICAL STRUCTURE WITH EXCELLENT WORKABILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
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| JP2009127091A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 冷間加工性に優れた高周波焼入用鋼、該鋼からなる転動部材および転動部材を用いた直線運動装置 |
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| US9062360B2 (en) | 2009-06-05 | 2015-06-23 | Kobe Steel, Ltd. | Steel for machine structural use |
| EP2439303A4 (en) * | 2009-06-05 | 2015-09-02 | Kobe Steel Ltd | STEEL FOR THE FORMATION OF MECHANICAL STRUCTURES |
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| US9200357B2 (en) * | 2009-10-02 | 2015-12-01 | Kobe Steel, Ltd. | Steel for machine structural use, manufacturing method for same, case hardened steel component, and manufacturing method for same |
| EP2484789A4 (en) * | 2009-10-02 | 2016-02-24 | Kobe Steel Ltd | STEEL FOR STRUCTURAL MACHINE USE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF, AND HOUSING-HARDENED STEEL COMPONENTS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| JP2012072429A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Aichi Steel Works Ltd | 軸受用鋼及びそれを用いた軸受部品 |
| JP2012207257A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 転動疲労特性、高周波焼入性に優れる中炭素鋼 |
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| JP3539529B2 (ja) | 2004-07-07 |
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