JPH1036937A - 高周波焼入れ部品 - Google Patents
高周波焼入れ部品Info
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- JPH1036937A JPH1036937A JP20762496A JP20762496A JPH1036937A JP H1036937 A JPH1036937 A JP H1036937A JP 20762496 A JP20762496 A JP 20762496A JP 20762496 A JP20762496 A JP 20762496A JP H1036937 A JPH1036937 A JP H1036937A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクスルシャフト、ドライブシャフト、等速
ジョイント用アウターレースなどの自動車の動力伝達系
の部品の静的強度を確保し、かつ、衝撃曲げ特性及び耐
衝撃ねじり特性に優れた高周波焼入れ部品を提供するこ
と。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．３０〜０．６０％、
Ｓｉ：≦０．５０％、Ｍｎ：０．２０〜１．５０％、
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｎ：≦０．０１５
％、Ｔｉ：≦０．１０％含み、残部Ｆｅ及び不純物から
なり、高周波焼入れ処理後の表面硬さが≧５０ＨＲＣ、
かつ、高周波焼入れ部組織のマルテンサイト率が９０％
以上の均一なマルテンサイト組織であり、硬化深さ比ｔ
（有効硬化深さ）／ｒ（部品半径または部品厚さ）が
０．２〜０．７である高周波焼入れ部品。
ジョイント用アウターレースなどの自動車の動力伝達系
の部品の静的強度を確保し、かつ、衝撃曲げ特性及び耐
衝撃ねじり特性に優れた高周波焼入れ部品を提供するこ
と。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．３０〜０．６０％、
Ｓｉ：≦０．５０％、Ｍｎ：０．２０〜１．５０％、
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｎ：≦０．０１５
％、Ｔｉ：≦０．１０％含み、残部Ｆｅ及び不純物から
なり、高周波焼入れ処理後の表面硬さが≧５０ＨＲＣ、
かつ、高周波焼入れ部組織のマルテンサイト率が９０％
以上の均一なマルテンサイト組織であり、硬化深さ比ｔ
（有効硬化深さ）／ｒ（部品半径または部品厚さ）が
０．２〜０．７である高周波焼入れ部品。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐衝撃曲げ特性、耐衝
撃ねじり特性などの衝撃特性に優れた高周波焼入れ部品
に関する。
撃ねじり特性などの衝撃特性に優れた高周波焼入れ部品
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の動力伝達系を構成する部品、例
えばアクスルシャフト、ドライブシャフト、等速ジョイ
ント用アウターレースなどは、高周波焼入れ処理を施し
て使用されているものである。近年、自動車の高出力化
の進行にともなってこれらの動力伝達系の部品の強度を
確保し安全性を保証するために、従来の静的強度に加え
て優れた疲れ特性、耐衝撃曲げ特性、耐衝撃ねじり特性
などの衝撃特性が要求されており、また高強度の材料が
要望されている。
えばアクスルシャフト、ドライブシャフト、等速ジョイ
ント用アウターレースなどは、高周波焼入れ処理を施し
て使用されているものである。近年、自動車の高出力化
の進行にともなってこれらの動力伝達系の部品の強度を
確保し安全性を保証するために、従来の静的強度に加え
て優れた疲れ特性、耐衝撃曲げ特性、耐衝撃ねじり特性
などの衝撃特性が要求されており、また高強度の材料が
要望されている。
【０００３】従来、上記の動力伝達系部品の多くは、Ｊ
ＩＳ Ｓ４０Ｃなどの機械構造用炭素鋼が主に使用され
ており、熱間鍛造、冷間鍛造、転造、切削加工などによ
って部品を製造した後、高周波焼入れすることによって
要求される強度を得ていた。また、静的ねじり強度を向
上させるためには、部材の硬さを高くすること、高周波
焼入れ時の焼入れ深さを深くすることなどが有効である
ことが知られており、炭素含有量を増加させ高周波焼入
れ後の硬さを高くするか、焼入れ深さを深くすることで
静的強度の改善が達成されてきた。しかし、従来の炭素
鋼では、炭素量を増加し硬さを上昇させたり、または焼
入れ深さを深くしたりすると、衝撃強度が大幅に低下
し、静的強度と耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり強度を両立さ
せることはできなかった。
ＩＳ Ｓ４０Ｃなどの機械構造用炭素鋼が主に使用され
ており、熱間鍛造、冷間鍛造、転造、切削加工などによ
って部品を製造した後、高周波焼入れすることによって
要求される強度を得ていた。また、静的ねじり強度を向
上させるためには、部材の硬さを高くすること、高周波
焼入れ時の焼入れ深さを深くすることなどが有効である
ことが知られており、炭素含有量を増加させ高周波焼入
れ後の硬さを高くするか、焼入れ深さを深くすることで
静的強度の改善が達成されてきた。しかし、従来の炭素
鋼では、炭素量を増加し硬さを上昇させたり、または焼
入れ深さを深くしたりすると、衝撃強度が大幅に低下
し、静的強度と耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり強度を両立さ
せることはできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アクスルシ
ャフト、ドライブシャフト、等速ジョイント用アウター
レースなどの自動車の動力伝達系の部品の静的強度を確
保し、かつ、耐衝撃曲げ特性及び耐衝撃ねじり特性に優
れた高周波焼入れ部品を提供することを目的とするので
ある。
ャフト、ドライブシャフト、等速ジョイント用アウター
レースなどの自動車の動力伝達系の部品の静的強度を確
保し、かつ、耐衝撃曲げ特性及び耐衝撃ねじり特性に優
れた高周波焼入れ部品を提供することを目的とするので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高周波焼入れ部品においては、Ｃ：０．３
０〜０．６０％、Ｓｉ：≦０．５０％、Ｍｎ：０．２０
〜１．５０％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、
Ｎ：≦０．０１５％、Ｔｉ：≦０．１０％含み、必要に
応じてＣｒ：≦１．０％、Ｍｏ≦０．５％及びＮｉ：≦
１．０％の１種または２種以上を含み、更に必要に応じ
てＰｂ：≦０．２０％、Ｓ：≦０．１０％、Ｂｉ：≦
０．２０％、Ｔｅ：≦０．１０％及びＣａ：≦０．０１
％のうちの１種または２種以上を含み、残部Ｆｅ及び不
純物からなり、高周波焼入れ処理後の表面硬さが≧５０
ＨＲＣ、かつ、高周波焼入れ部組織のマルテンサイト率
が９０％以上の均一なマルテンサイト組織であり、硬化
深さ比ｔ（有効硬化深さ）／ｒ（部品半径または部品厚
さ）が０．２〜０．７であるものとしたことである。
に、本発明の高周波焼入れ部品においては、Ｃ：０．３
０〜０．６０％、Ｓｉ：≦０．５０％、Ｍｎ：０．２０
〜１．５０％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、
Ｎ：≦０．０１５％、Ｔｉ：≦０．１０％含み、必要に
応じてＣｒ：≦１．０％、Ｍｏ≦０．５％及びＮｉ：≦
１．０％の１種または２種以上を含み、更に必要に応じ
てＰｂ：≦０．２０％、Ｓ：≦０．１０％、Ｂｉ：≦
０．２０％、Ｔｅ：≦０．１０％及びＣａ：≦０．０１
％のうちの１種または２種以上を含み、残部Ｆｅ及び不
純物からなり、高周波焼入れ処理後の表面硬さが≧５０
ＨＲＣ、かつ、高周波焼入れ部組織のマルテンサイト率
が９０％以上の均一なマルテンサイト組織であり、硬化
深さ比ｔ（有効硬化深さ）／ｒ（部品半径または部品厚
さ）が０．２〜０．７であるものとしたことである。
【０００６】
【作用】本発明は、Ｃ含有量を増加させて静的強度を高
くした場合においても、Ｂ、Ｔｉを添加することによっ
て耐衝撃曲げ特性及び耐衝撃ねじり特性を向上させ、か
つ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｂの効果よって焼入性を向上させて高
周波焼入れ深さを十分確保するようにし、さらに、Ｍ
ｏ、Ｎｉの添加によって静的強度及び衝撃特性を改善し
たものである。
くした場合においても、Ｂ、Ｔｉを添加することによっ
て耐衝撃曲げ特性及び耐衝撃ねじり特性を向上させ、か
つ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｂの効果よって焼入性を向上させて高
周波焼入れ深さを十分確保するようにし、さらに、Ｍ
ｏ、Ｎｉの添加によって静的強度及び衝撃特性を改善し
たものである。
【０００７】以下に各合金元素の組成範囲、高周波焼入
れ処理後の表面硬さなどの限定理由について説明する。 Ｃ：０．３０〜０．６０％ Ｃは、機械部品の強度を確保するために必須の元素であ
り、高周波焼入れ後の部品表面部の硬さを５０ＨＲＣ以
上とするためには０．３０％以上含有させる必要があ
る。しかし、０．６０％を超えて含有しても表面硬さは
上昇せず、また高周波焼入れ時に焼き割れを発生するな
どの問題があるために、その上限を０．６０％とした。
れ処理後の表面硬さなどの限定理由について説明する。 Ｃ：０．３０〜０．６０％ Ｃは、機械部品の強度を確保するために必須の元素であ
り、高周波焼入れ後の部品表面部の硬さを５０ＨＲＣ以
上とするためには０．３０％以上含有させる必要があ
る。しかし、０．６０％を超えて含有しても表面硬さは
上昇せず、また高周波焼入れ時に焼き割れを発生するな
どの問題があるために、その上限を０．６０％とした。
【０００８】Ｓｉ：≦０．５０％ Ｓｉは、脱酸剤として、また、焼入性を高くする元素で
あるが、０．５０％を超えて添加すると、熱間加工時に
割れが発生しやすくなるので、その上限を０．５０％と
した。 Ｍｎ：０．２０〜１．５０％ Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸剤として、また、鋼の焼入性
を高くする元素である。鋼の高周波焼入れ性を改善し、
かつ、表面硬さを増加するためには０．２０％以上添加
する必要がある。しかし、１．５０％を超えて添加して
もその効果は飽和し、また熱間加工性を低下させるの
で、その上限を１．５０％とした。
あるが、０．５０％を超えて添加すると、熱間加工時に
割れが発生しやすくなるので、その上限を０．５０％と
した。 Ｍｎ：０．２０〜１．５０％ Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸剤として、また、鋼の焼入性
を高くする元素である。鋼の高周波焼入れ性を改善し、
かつ、表面硬さを増加するためには０．２０％以上添加
する必要がある。しかし、１．５０％を超えて添加して
もその効果は飽和し、また熱間加工性を低下させるの
で、その上限を１．５０％とした。
【０００９】Ｂ：０．０００５〜０．００５０％ 溶解性のＢは、高周波焼入性を向上させるとともに耐衝
撃曲げ、耐衝撃ねじり特性を改善する効果を有する元素
である。これらの効果を得るためには少なくとも０．０
００５％を含有する必要があるが、０．００５０％を超
えて含有してもその効果は飽和し、圧延や鍛造などの熱
間加工で割れを発生しやすくなるなどの問題が生じるた
め、その上限を０．００５０％とした。
撃曲げ、耐衝撃ねじり特性を改善する効果を有する元素
である。これらの効果を得るためには少なくとも０．０
００５％を含有する必要があるが、０．００５０％を超
えて含有してもその効果は飽和し、圧延や鍛造などの熱
間加工で割れを発生しやすくなるなどの問題が生じるた
め、その上限を０．００５０％とした。
【００１０】Ｎ：≦０．０１５％ Ｎは、鋼の溶製段階において入る不可避の元素であり、
鋼中のＢと結合してＢＮを生成し焼入性を低下するが、
０．０１５％以下であれば、耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり
特性に影響を及ぼさないので、その上限を０．０１５％
とした。好ましくは０．００５％以下である。
鋼中のＢと結合してＢＮを生成し焼入性を低下するが、
０．０１５％以下であれば、耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり
特性に影響を及ぼさないので、その上限を０．０１５％
とした。好ましくは０．００５％以下である。
【００１１】Ｔｉ：≦０．１０％ Ｔｉは、鋼中のＮと結合してＴｉＮを生成することによ
ってＮを固定し、鋼中の溶解性のＢ量を増加させる効果
を有するため、Ｎ量に応じて添加する。Ｔｉ／Ｎ比率が
３．４２以上かつ８以下であることが望ましい。なお、
Ｔｉを多量に添加しＴｉ／Ｎ比が８を超えた場合には、
鋼中への介在物の生成が顕著になり疲れ特性を低下させ
るため、Ｔｉ／Ｎ比は８以下が望ましく、またＴｉ含有
量の上限を０．１％とした。 Ｃｒ：≦１．０％
ってＮを固定し、鋼中の溶解性のＢ量を増加させる効果
を有するため、Ｎ量に応じて添加する。Ｔｉ／Ｎ比率が
３．４２以上かつ８以下であることが望ましい。なお、
Ｔｉを多量に添加しＴｉ／Ｎ比が８を超えた場合には、
鋼中への介在物の生成が顕著になり疲れ特性を低下させ
るため、Ｔｉ／Ｎ比は８以下が望ましく、またＴｉ含有
量の上限を０．１％とした。 Ｃｒ：≦１．０％
【００１２】Ｃｒは、Ｍｎと同様に鋼の焼入性を向上す
る元素であり、必要に応じて添加することができる。高
周波焼入れする部品の直径または厚さが２５ｍｍ以下の
場合にはＣｒ添加は不要であるが、比較的に大型の部品
を高周波焼入れする場合には、焼入れ性を改善するため
に添加することが望ましい。しかし、１．０％以上添加
すると被削性や熱間加工性などの製造性を悪化させるた
め、上限を１．０％とした。 Ｎｉ：≦１．０％、Ｍｏ：≦０．５％ Ｎｉ及びＭｏは、鋼の靱性を向上するとともに、高周波
焼入れ部、非焼入れ部の衝撃特性を改善し、耐衝撃曲
げ、耐衝撃ねじり特性を向上させるため、必要に応じて
添加することができる。なお、Ｎｉは１．０％、Ｍｏは
０．５％を超えて含有させると、被削性や熱間加工性の
悪化を助長させることなる。
る元素であり、必要に応じて添加することができる。高
周波焼入れする部品の直径または厚さが２５ｍｍ以下の
場合にはＣｒ添加は不要であるが、比較的に大型の部品
を高周波焼入れする場合には、焼入れ性を改善するため
に添加することが望ましい。しかし、１．０％以上添加
すると被削性や熱間加工性などの製造性を悪化させるた
め、上限を１．０％とした。 Ｎｉ：≦１．０％、Ｍｏ：≦０．５％ Ｎｉ及びＭｏは、鋼の靱性を向上するとともに、高周波
焼入れ部、非焼入れ部の衝撃特性を改善し、耐衝撃曲
げ、耐衝撃ねじり特性を向上させるため、必要に応じて
添加することができる。なお、Ｎｉは１．０％、Ｍｏは
０．５％を超えて含有させると、被削性や熱間加工性の
悪化を助長させることなる。
【００１３】Ｐｂ：≦０．２０％、Ｓ：≦０．１０％、
Ｂｉ：≦０．２０％、Ｔｅ：≦０．１０％及びＣａ：≦
０．０１％ Ｐｂ、Ｓ、Ｂｉ、Ｔｅ及びＣａは、被削性を改善する元
素である。しかし、Ｐｂを０．２０％、Ｓを０．１０
％、Ｂｉを０．２０％、Ｔｅを０．１０％及びＣａを
０．０１％を超えて添加すると、疲れ特性や転動疲れ特
性を低下させる。また介在物として鋼中に存在するた
め、多量に含有させると耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり特性
を低下させる。
Ｂｉ：≦０．２０％、Ｔｅ：≦０．１０％及びＣａ：≦
０．０１％ Ｐｂ、Ｓ、Ｂｉ、Ｔｅ及びＣａは、被削性を改善する元
素である。しかし、Ｐｂを０．２０％、Ｓを０．１０
％、Ｂｉを０．２０％、Ｔｅを０．１０％及びＣａを
０．０１％を超えて添加すると、疲れ特性や転動疲れ特
性を低下させる。また介在物として鋼中に存在するた
め、多量に含有させると耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり特性
を低下させる。
【００１４】高周波焼入れ処理後の表面硬さ：≧５０Ｈ
ＲＣ 高周波焼入れ処理後の部品表面硬さは、静的強度、耐摩
耗性、疲れ特性、耐衝撃曲げ及び耐衝撃ねじり特性を決
定するが、これらの特性を改善するためには少なくとも
表面硬さを５０ＨＲＣ以上必要である。焼入れ硬さが、
５０ＨＲＣより低くなると疲れ特性や静的強度が低下
し、耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり特性のバラツキが大きく
なるため、焼入れ硬さの下限を５０ＨＲＣとした。
ＲＣ 高周波焼入れ処理後の部品表面硬さは、静的強度、耐摩
耗性、疲れ特性、耐衝撃曲げ及び耐衝撃ねじり特性を決
定するが、これらの特性を改善するためには少なくとも
表面硬さを５０ＨＲＣ以上必要である。焼入れ硬さが、
５０ＨＲＣより低くなると疲れ特性や静的強度が低下
し、耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり特性のバラツキが大きく
なるため、焼入れ硬さの下限を５０ＨＲＣとした。
【００１５】高周波焼入れ部組織のマルテンサイト率が
９０％以上の均一なマルテンサイト組織 特に、耐衝撃曲げ及び耐衝撃ねじり特性を改善するに
は、高周波焼入れ部の組織を均一なマルテンサイトとす
ることが重要であり、また９０％以上をマルテンサイト
組織とすることが必要である。マルテンサイト率が低く
フェライト・パーライト組織を含む場合には、耐衝撃曲
げ、耐衝撃ねじり特性が低下するため、マルテンサイト
率を９０％以上とすることが望ましい。
９０％以上の均一なマルテンサイト組織 特に、耐衝撃曲げ及び耐衝撃ねじり特性を改善するに
は、高周波焼入れ部の組織を均一なマルテンサイトとす
ることが重要であり、また９０％以上をマルテンサイト
組織とすることが必要である。マルテンサイト率が低く
フェライト・パーライト組織を含む場合には、耐衝撃曲
げ、耐衝撃ねじり特性が低下するため、マルテンサイト
率を９０％以上とすることが望ましい。
【００１６】高周波焼入れ時の硬化深さ比ｔ／ｒ：０．
２〜０．７ 高周波焼入れ時の硬化深さは、部品の強度特性に影響を
及ぼすため、焼入れ深さ（ｔ）と部品半径または部品厚
さ（ｒ）との比、すなわち高周波焼入れ時の硬化深さ比
を０．２〜０．７の範囲とした。ｔ／ｒが０．２より小
さい場合には、転動疲れ特性が低下し、静的強度も不足
する。また、耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり強度も急激に低
下するため、硬化深さ比ｔ／ｒの下限を０．２とした。
また、ｔ／ｒを大きくすることによって耐衝撃曲げ、耐
衝撃ねじり特性、静的強度などの強度は向上するが、
０．７を超えて硬化深さを深くしても効果が飽和すると
ともに、高周波焼入れ処理時に焼き割れを生じやすくな
るため、ｔ／ｒの上限を０．７とした。
２〜０．７ 高周波焼入れ時の硬化深さは、部品の強度特性に影響を
及ぼすため、焼入れ深さ（ｔ）と部品半径または部品厚
さ（ｒ）との比、すなわち高周波焼入れ時の硬化深さ比
を０．２〜０．７の範囲とした。ｔ／ｒが０．２より小
さい場合には、転動疲れ特性が低下し、静的強度も不足
する。また、耐衝撃曲げ、耐衝撃ねじり強度も急激に低
下するため、硬化深さ比ｔ／ｒの下限を０．２とした。
また、ｔ／ｒを大きくすることによって耐衝撃曲げ、耐
衝撃ねじり特性、静的強度などの強度は向上するが、
０．７を超えて硬化深さを深くしても効果が飽和すると
ともに、高周波焼入れ処理時に焼き割れを生じやすくな
るため、ｔ／ｒの上限を０．７とした。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。下記表１に示した成分組成の鋼を通常の方法で溶製
し、ビレットにした後このビレットを熱間圧延してφ３
０ｍｍの丸棒にした。この成分組成の鋼の高周波焼入性
を評価するため、φ３０ｍｍの丸棒からφ２５ｍｍ、長
さ１５０ｍｍの丸棒試験片を作製し、高周波焼入れ試験
機によって高周波焼入れした後、表面硬さ及び５０ＨＲ
Ｃ以上の硬さが得られる深さ（硬化深さ）を測定した。
なお、高周波焼入れは、周波数１０ｋＨｚ、出力５５ｋ
Ｗ、加熱時間４秒とし、加熱後に水冷した。また、硬さ
測定はロックウェル硬さ計を使用した。その結果を下記
表２に示す。
る。下記表１に示した成分組成の鋼を通常の方法で溶製
し、ビレットにした後このビレットを熱間圧延してφ３
０ｍｍの丸棒にした。この成分組成の鋼の高周波焼入性
を評価するため、φ３０ｍｍの丸棒からφ２５ｍｍ、長
さ１５０ｍｍの丸棒試験片を作製し、高周波焼入れ試験
機によって高周波焼入れした後、表面硬さ及び５０ＨＲ
Ｃ以上の硬さが得られる深さ（硬化深さ）を測定した。
なお、高周波焼入れは、周波数１０ｋＨｚ、出力５５ｋ
Ｗ、加熱時間４秒とし、加熱後に水冷した。また、硬さ
測定はロックウェル硬さ計を使用した。その結果を下記
表２に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】また、疲れ特性を評価するために、試験部
直径２２ｍｍの平滑ねじり試験片を使用し、高周波焼入
れ処理した後に油圧式ねじり試験機によって１５００Ｎ
・ｍトルクを負荷し、破断までの繰り返し数を評価し
た。なお、高周波焼入れは、周波数１０ｋＨｚ、出力５
５ｋＷ、加熱時間２秒とし、加熱後に水冷した。その結
果を下記表３に示す。
直径２２ｍｍの平滑ねじり試験片を使用し、高周波焼入
れ処理した後に油圧式ねじり試験機によって１５００Ｎ
・ｍトルクを負荷し、破断までの繰り返し数を評価し
た。なお、高周波焼入れは、周波数１０ｋＨｚ、出力５
５ｋＷ、加熱時間２秒とし、加熱後に水冷した。その結
果を下記表３に示す。
【００２１】
【表３】
【００２２】また、衝撃曲げ特性を評価するため、高周
波焼入れ処理された試験部直径１０ｍｍの平滑曲げ試験
片を用い、３点衝撃曲げ試験において支点間隔１００ｍ
ｍの中心点を１００ｍｍ／ｓの速度で変位させ、破断ま
でに示した最大荷重によって評価した。なお、高周波焼
入れは、周波数１０ｋＨｚ、出力５５ｋＷ、加熱時間
１．５秒とし、加熱後に水冷した。その結果を下記表４
に示す。
波焼入れ処理された試験部直径１０ｍｍの平滑曲げ試験
片を用い、３点衝撃曲げ試験において支点間隔１００ｍ
ｍの中心点を１００ｍｍ／ｓの速度で変位させ、破断ま
でに示した最大荷重によって評価した。なお、高周波焼
入れは、周波数１０ｋＨｚ、出力５５ｋＷ、加熱時間
１．５秒とし、加熱後に水冷した。その結果を下記表４
に示す。
【００２３】さらに、衝撃ねじり特性を評価するため、
衝撃曲げ試験と同一形状の試験片を使用し、３０度／ｓ
のねじり速度で衝撃ねじりトルクを負荷した場合の破断
までに示した最大トルクによって評価した。高周波焼入
れは衝撃曲げ試験片と同一条件である。その結果を表４
に示す。
衝撃曲げ試験と同一形状の試験片を使用し、３０度／ｓ
のねじり速度で衝撃ねじりトルクを負荷した場合の破断
までに示した最大トルクによって評価した。高周波焼入
れは衝撃曲げ試験片と同一条件である。その結果を表４
に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】表２に示されるように、出力５５ｋＷ、加
熱時間４秒として一定条件で高周波焼入れをした場合、
本発明鋼ではいずれの鋼種においても硬化深さ比（ｔ／
ｒ）は０．５以上の値を示しているいるのに対して、比
較例鋼では硬化深さ比が浅めになっていることが分か
る。特に、Ｃ、Ｍｎ含有量が同一レベルであってもＢ量
が異なる場合には硬化深さ比の差が顕著であり、Ｂが高
周波焼入れ性に寄与していることが明確である。またＣ
量が０．３％未満では表層部の硬さを５０ＨＲＣ以上と
することは困難であることが分かる。
熱時間４秒として一定条件で高周波焼入れをした場合、
本発明鋼ではいずれの鋼種においても硬化深さ比（ｔ／
ｒ）は０．５以上の値を示しているいるのに対して、比
較例鋼では硬化深さ比が浅めになっていることが分か
る。特に、Ｃ、Ｍｎ含有量が同一レベルであってもＢ量
が異なる場合には硬化深さ比の差が顕著であり、Ｂが高
周波焼入れ性に寄与していることが明確である。またＣ
量が０．３％未満では表層部の硬さを５０ＨＲＣ以上と
することは困難であることが分かる。
【００２６】表３に示されるように、静的ねじり強度を
みると、表層硬さが高く、かつ、硬化深さ比の高いもの
ほど最大ねじりトルクが大きくなることが分かる。比較
例鋼では、表面硬さが高くても硬化深さが浅いために、
静的ねじりトルクは低い値を示している。また、疲労試
験における破断寿命をみると、本発明鋼のほうが破断寿
命が長い傾向を示しており、静的にも動的にも、本発明
鋼のほうが優位であることが分かる。
みると、表層硬さが高く、かつ、硬化深さ比の高いもの
ほど最大ねじりトルクが大きくなることが分かる。比較
例鋼では、表面硬さが高くても硬化深さが浅いために、
静的ねじりトルクは低い値を示している。また、疲労試
験における破断寿命をみると、本発明鋼のほうが破断寿
命が長い傾向を示しており、静的にも動的にも、本発明
鋼のほうが優位であることが分かる。
【００２７】表４に示されるように、本発明鋼の硬化深
さ比は０．２５〜０．７の範囲において特性を確認した
が、比較例鋼に比べて２倍以上の衝撃強度の改善が確認
された。硬化深さ比が小さい場合には、衝撃強度も低下
する傾向にはあるが、いずれも比較例鋼にくらべて高強
度が達成されている。
さ比は０．２５〜０．７の範囲において特性を確認した
が、比較例鋼に比べて２倍以上の衝撃強度の改善が確認
された。硬化深さ比が小さい場合には、衝撃強度も低下
する傾向にはあるが、いずれも比較例鋼にくらべて高強
度が達成されている。
【００２８】このように、本発明鋼は、比較例鋼に比べ
て高周波焼入性に優れており、静的強度を低下すること
なく、耐衝撃曲げ強度、耐衝撃ねじり強度の大幅な向上
を可能とした。
て高周波焼入性に優れており、静的強度を低下すること
なく、耐衝撃曲げ強度、耐衝撃ねじり強度の大幅な向上
を可能とした。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、上記構成にしたことにより、
次のような優れた効果を奏する。 （１）本発明鋼の高周波焼入れ部品は、優れた高周波焼
入れ性を有する。 （２）また、高周波焼入れ時の表面硬さと硬化深さ比を
適正な範囲に選定することによって静的ねじり強度やね
じり疲労強度を確保し、さらに、耐衝撃曲げ強度と耐衝
撃ねじり強度の向上を図ることができる。
次のような優れた効果を奏する。 （１）本発明鋼の高周波焼入れ部品は、優れた高周波焼
入れ性を有する。 （２）また、高周波焼入れ時の表面硬さと硬化深さ比を
適正な範囲に選定することによって静的ねじり強度やね
じり疲労強度を確保し、さらに、耐衝撃曲げ強度と耐衝
撃ねじり強度の向上を図ることができる。
フロントページの続き (72)発明者 臼木 秀樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 鎌田 保志 神奈川県厚木市岡津古久560─２ 日産自 動車株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で（以下同じ。）、Ｃ：０．３０
〜０．６０％、Ｓｉ：≦０．５０％、Ｍｎ：０．２０〜
１．５０％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｎ：
≦０．０１５％、Ｔｉ：≦０．１０％含み、残部Ｆｅ及
び不純物からなり、高周波焼入れ処理後の表面硬さが≧
５０ＨＲＣ、かつ、高周波焼入れ部組織のマルテンサイ
ト率が９０％以上の均一なマルテンサイト組織であり、
硬化深さ比ｔ（有効硬化深さ）／ｒ（部品半径または部
品厚さ）が０．２〜０．７であることを特徴とする高周
波焼入れ部品。 - 【請求項２】 Ｃｒ：≦１．０％、Ｍｏ：≦０．５％及
びＮｉ：≦１．０％の１種または２種以上を含有するこ
とを特徴とする請求項１記載の高周波焼入れ部品。 - 【請求項３】 Ｐｂ：≦０．２０％、Ｓ：≦０．１０
％、Ｂｉ：≦０．２０％、Ｔｅ：≦０．１０％及びＣ
ａ：≦０．０１％のうちの１種または２種以上を含有す
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の高周
波焼入れ部品。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20762496A JP3402562B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 高周波焼入れ部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20762496A JP3402562B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 高周波焼入れ部品 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036937A true JPH1036937A (ja) | 1998-02-10 |
| JP3402562B2 JP3402562B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=16542886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20762496A Ceased JP3402562B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 高周波焼入れ部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402562B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6615476B1 (en) * | 1999-06-30 | 2003-09-09 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a hollow shaft having a flange at one end thereof |
| WO2004065646A1 (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Jfe Steel Corporation | 高周波焼入れ用鋼材、それを用いた高周波焼入れ部材、およびそれらの製造方法 |
| EP1553197A1 (en) * | 2002-10-18 | 2005-07-13 | JFE Steel Corporation | Steel material for mechanical structure excellent in suitability for rolling, quenching crack resistance, and torsional property and drive shaft |
| JP2006045678A (ja) * | 2003-01-17 | 2006-02-16 | Jfe Steel Kk | 高周波焼入れ後の疲労特性に優れた鋼材およびその製造方法 |
| EP1647608A1 (en) * | 2004-10-13 | 2006-04-19 | Nippon Steel Corporation | Steel material for high strength constant velocity joint intermediate shaft and high strength constant velocity joint intermediate shaft |
| US7252721B2 (en) | 2001-05-28 | 2007-08-07 | Ntn Corporation | Power transmission shaft |
| KR100764253B1 (ko) | 2005-01-28 | 2007-10-05 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 내수소취화 특성이 우수한 고강도 스프링용 강 |
| EP1900838A1 (en) * | 2005-07-05 | 2008-03-19 | JFE Steel Corporation | Steel for mechanical structure excelling in strength, ductility and toughness and process for producing the same |
| JP2008247339A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | タイロッドおよびその製造方法 |
| CN100436628C (zh) * | 2003-01-17 | 2008-11-26 | 杰富意钢铁株式会社 | 高频淬火用钢材、采用该高频淬火用钢材的高频淬火构件及它们的制造方法 |
| JP2009014203A (ja) * | 2008-09-17 | 2009-01-22 | Jtekt Corp | 等速ジョイントが両端に連結された中間シャフト |
| WO2010029841A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Ntn株式会社 | 動力伝達軸、ドライブシャフト及びプロペラシャフト |
| US8051694B2 (en) | 2007-02-22 | 2011-11-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for manufacturing shaft |
| JP2012001765A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ステアリングラックバー用棒鋼およびその製造方法 |
| JP2015117427A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | ケーエスエス株式会社 | 中空軸の熱処理方法、中空軸の熱処理装置及びネジ軸 |
| EP3112489A4 (en) * | 2014-02-26 | 2018-03-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Train axle |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP20762496A patent/JP3402562B2/ja not_active Ceased
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6615476B1 (en) * | 1999-06-30 | 2003-09-09 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a hollow shaft having a flange at one end thereof |
| US7252721B2 (en) | 2001-05-28 | 2007-08-07 | Ntn Corporation | Power transmission shaft |
| EP1553197A1 (en) * | 2002-10-18 | 2005-07-13 | JFE Steel Corporation | Steel material for mechanical structure excellent in suitability for rolling, quenching crack resistance, and torsional property and drive shaft |
| EP1553197A4 (en) * | 2002-10-18 | 2006-07-05 | Jfe Steel Corp | STEEL FOR MECHANICAL STRUCTURE EXTREMELY SUITABLE FOR ROLLING, TEMPERING, CRACK RESISTANCE, HAVING EXCELLENT TORSION PROPERTY AND SHAFT |
| US7678207B2 (en) * | 2003-01-17 | 2010-03-16 | Jfe Steel Corporation | Steel product for induction hardening, induction-hardened member using the same, and methods producing them |
| WO2004065646A1 (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Jfe Steel Corporation | 高周波焼入れ用鋼材、それを用いた高周波焼入れ部材、およびそれらの製造方法 |
| JP2006045678A (ja) * | 2003-01-17 | 2006-02-16 | Jfe Steel Kk | 高周波焼入れ後の疲労特性に優れた鋼材およびその製造方法 |
| JP4517983B2 (ja) * | 2003-01-17 | 2010-08-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高周波焼入れ後の疲労特性に優れた鋼材およびその製造方法 |
| CN100436628C (zh) * | 2003-01-17 | 2008-11-26 | 杰富意钢铁株式会社 | 高频淬火用钢材、采用该高频淬火用钢材的高频淬火构件及它们的制造方法 |
| EP1647608A1 (en) * | 2004-10-13 | 2006-04-19 | Nippon Steel Corporation | Steel material for high strength constant velocity joint intermediate shaft and high strength constant velocity joint intermediate shaft |
| US7438771B2 (en) | 2004-10-13 | 2008-10-21 | Nippon Steel Corporation | Steel material for high strength constant velocity joint intermediate shaft and high strength constant velocity joint intermediate shaft |
| KR100764253B1 (ko) | 2005-01-28 | 2007-10-05 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 내수소취화 특성이 우수한 고강도 스프링용 강 |
| EP1900838A1 (en) * | 2005-07-05 | 2008-03-19 | JFE Steel Corporation | Steel for mechanical structure excelling in strength, ductility and toughness and process for producing the same |
| EP1900838A4 (en) * | 2005-07-05 | 2009-03-25 | Jfe Steel Corp | STEEL FOR MECHANICAL STRUCTURE EXCELLENT IN RESISTANCE, DUCTILITY AND TENACITY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| US8051694B2 (en) | 2007-02-22 | 2011-11-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of and apparatus for manufacturing shaft |
| JP2008247339A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | タイロッドおよびその製造方法 |
| US20110136580A1 (en) * | 2008-09-12 | 2011-06-09 | Hirokazu Ooba | Power transmission shaft, drive shaft, and propeller shaft |
| JP2010065815A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Ntn Corp | 動力伝達軸 |
| WO2010029841A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Ntn株式会社 | 動力伝達軸、ドライブシャフト及びプロペラシャフト |
| US8435125B2 (en) | 2008-09-12 | 2013-05-07 | Ntn Corporation | Power transmission shaft, drive shaft, and propeller shaft |
| JP2009014203A (ja) * | 2008-09-17 | 2009-01-22 | Jtekt Corp | 等速ジョイントが両端に連結された中間シャフト |
| JP2012001765A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ステアリングラックバー用棒鋼およびその製造方法 |
| JP2015117427A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | ケーエスエス株式会社 | 中空軸の熱処理方法、中空軸の熱処理装置及びネジ軸 |
| EP3112489A4 (en) * | 2014-02-26 | 2018-03-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Train axle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3402562B2 (ja) | 2003-05-06 |
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