JPH11335727A - 焼入れ鋼部品の製造方法 - Google Patents

焼入れ鋼部品の製造方法

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JPH11335727A JP11130273A JP13027399A JPH11335727A JP H11335727 A JPH11335727 A JP H11335727A JP 11130273 A JP11130273 A JP 11130273A JP 13027399 A JP13027399 A JP 13027399A JP H11335727 A JPH11335727 A JP H11335727A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 僅かなエネルギしか必要とされず、したがっ
て費用的に有利であるだけでなく、追加加工が全くある
いはほんの僅かしか必要とされないような高い精度の部
品が得られるような焼入れ鋼部品の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 自硬鋼を１１００°Ｃを越える温度まで
加熱し、Ａ１変態温度まで熱間加工し、約２８０°Ｃま
で空冷し同時にキャリブレーション（Ｋａｌｉｂｒｉｅ
ｒｅｎ） によって熱機械的処理を行い、常温まで空冷
し、約１５０〜２５０°Ｃで応力除去処理し、そして場
合によっては硬質加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は焼入れ鋼部品の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】転がり軸受、歯車装置などにおける転が
り疲労を受け大きく負荷される耐摩耗性部品は焼入れし
なければならない。通常これらの部品に対して約１重量
％炭素を含む鋼、いわゆる転がり軸受鋼（例えば１００
Ｃｒ６）が利用され、これは１１００°Ｃを越える温度
に加熱され、管あるいは棒の形に成形され、冷却され、
そして焼なましされ、軟質加工され、焼入れされ、そし
て研磨仕上げされる。
【０００３】即ち、転がり軸受鋼（例えば１００Ｃｒ
６）から成る部品を製造する際、単純な機械加工および
焼入れ性を保証するために、成形加工と再処理過程との
間に経費のかかる焼なまし過程を入れねばならない。
【０００４】転がり軸受鋼から成るリングに熱機械的処
理（成形加工と熱処理が互いに的確に組み合わされてい
る過程）を施すことも知られている。この過程は例えば
成形熱で焼入れを行うことを可能にしているので、特殊
な材料特性の向上および又は熱処理の代用が行える。特
にそうでない場合の通常の焼なましが省かれ、即ちエネ
ルギが節約される（例えばドイツの技術雑誌「シュター
ル ウント アイゼン（鋼と鉄）」１０８（１９８８
年）第１２号、第５９５〜６０３頁参照）。
【０００５】この公知の方法の場合、凹面ローラで圧延
加工後にＡ１変態点より上で成形熱で焼入れが行われ、
続いて焼もどしおよび硬質加工が行われる。しかし、た
いていは成形加工後に高いプロセス確実性および均一性
を得るために補償炉を利用しなければならない。その焼
入れは一般に塩浴あるいは油浴で行われる。その際生ず
るゆがみはどんな場合でも経費のかかる硬質加工を必要
とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、僅か
なエネルギしか必要とされず、したがって費用の面で有
利であるだけでなく、追加加工が全くあるいはほんの僅
かしか必要とされないような高い精度の部品が得られる
ような焼入れ鋼部品の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、自硬鋼を１１００°Ｃを越える温度まで加熱し、Ａ
１変態温度まで熱間加工し、約２８０°Ｃまで空冷し同
時にキャリブレーション（Kalibrieren）によって熱機
械的処理を行い、常温まで空冷し、約１５０〜２５０°
Ｃで応力除去処理し、そして場合によっては硬質加工す
ることによって解決される。
【０００８】適当な自硬鋼として、本発明の有利な実施
態様に基づいて、０．５〜０．９重量％炭素（Ｃ）、０
〜１．０重量％マンガン（Ｍｎ）、０〜２．０重量％珪
素（Ｓｉ）、０〜２．０重量％ニッケル（Ｎｉ）、０〜
０．７重量％モリブデン（Ｍｏ）、０〜２．０重量％ク
ロム（Ｃｒ）、０〜０．３重量％バナジウム（Ｖ）、残
り鉄と通常の不純物の組成をした鋼が選定される。
【０００９】好適には、０．７重量％炭素（Ｃ）、０．
３重量％マンガン（Ｍｎ）、１．５重量％珪素（Ｓ
ｉ）、１．０重量％ニッケル（Ｎｉ）、０．１７重量％
モリブデン（Ｍｏ）、１．４重量％クロム（Ｃｒ）、残
り鉄と通常の不純物の組成をした鋼を利用する。
【００１０】本発明に基づく方法の特別な利点は、熱機
械的処理による部品のキャリブレーションによって、部
品の硬質加工が全くあるいは僅かしか必要とされないほ
どに狭い寸法公差が得られることである。同時に焼なま
しおよび軟化処理が省かれるので、エネルギ費用だけで
なく加工段階も減少される。熱間成形後における冷却は
空気流で行えるので、塩浴あるいは油浴も省かれる。こ
れは本発明の他の実施形態に基づいて、成形に対して十
分な時間が用立てられるので、マルテンサイト温度（約
２８０°Ｃ）の直ぐ上の温度でキャリブレーションを行
うことを可能にする。
【００１１】熱機械的処理は鍛造最終温度とマルテンサ
イト温度との間の任意の温度で約２８０°Ｃでキャリブ
レーションによって行われるので、部品は仕上げ寸法あ
るいはほぼ仕上げ寸法にキャリブレーションされる。続
く一層の空冷は再び所望のマルテンサイト組織を発生す
るので、ただ約２００°Ｃにおける応力除去処理しか必
要とされない。
【００１２】応力除去処理として本件出願人出願のドイ
ツ特許第４００７４８７号明細書に記載されている瞬間
焼もどしが利用される。
【００１３】硬質加工が必要とされるとき、これは研磨
加工あるいは硬質旋盤加工で行われ、その場合、熱機械
的キャリブレーションの僅かな公差のためにワークにお
ける許容誤差は通常の仕上げの場合よりも小さくなる。
【００１４】そのように作られる部品は転がり軸受部品
特に軌道輪、歯車装置部品（歯車）あるいは別の鍛造部
品である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に基づく方法の一例が図に
示されている。
【００１６】０．７重量％Ｃ、０．３重量％Ｍｎ、１．
５重量％Ｓｉ、１．０重量％Ｎｉ、０．１７重量％Ｍ
ｏ、１．４重量％Ｃｒ、残り鉄と通常の不純物の組成を
した鋼が約１１２０°Ｃに誘導加熱され、一時的にこの
温度に保たれる。そして鍛造処理が行われる。続いて１
２分より短い時間内で空気中で２５０〜３００°Ｃの温
度に冷却される。次の工程で約２８０°Ｃにおいて半製
品のキャリブレーションが行われ、続いて室温まで冷却
される。続いて瞬間焼もどし処理が行われ、この部品は
＞６０ＨＲＣの硬度となる。部品の必要な精度に応じて
更に硬質加工が行われる。
【００１７】この本発明に基づく方法の場合、論理的な
利点および短い進行時間を全く度外視しても、そのため
に必要な固有の設備内における焼なまし、軟質処理およ
び焼入れが要らなくなる。高合金鋼が高い値段をしてい
るかもしれないけれども、非常に僅かなエネルギ需要お
よび加工過程の省略により一層のコトスダウンが図れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて自硬鋼から転がり軸受部品を
製造する過程における熱処理を経過を示した線図であ
る。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自硬鋼を１１００°Ｃを越える温度まで
    加熱し、Ａ１変態温度まで熱間加工し、約２８０°Ｃま
    で空冷し同時にキャリブレーションによって熱機械的処
    理を行い、常温まで空冷し、約１５０〜２５０°Ｃで応
    力除去処理し、そして場合によっては硬質加工すること
    を特徴とする焼入れ鋼部品の製造方法。
  2. 【請求項２】 自硬鋼として、０．５〜０．９重量％炭
    素（Ｃ）、０〜１．０重量％マンガン（Ｍｎ）、０〜
    ２．０重量％珪素（Ｓｉ）、０〜２．０重量％ニッケル
    （Ｎｉ）、０〜０．７重量％モリブデン（Ｍｏ）、０〜
    ２．０重量％クロム（Ｃｒ）、０〜０．３重量％バナジ
    ウム（Ｖ）、残り鉄と通常の不純物の組成をした鋼を用
    いることとする請求項１に記載の焼入れ鋼部品の製造方
    法。
  3. 【請求項３】 自硬鋼として、０．７重量％炭素
    （Ｃ）、０．３重量％マンガン（Ｍｎ）、１．５重量％
    珪素（Ｓｉ）、１．０重量％ニッケル（Ｎｉ）、０．１
    ７重量％モリブデン（Ｍｏ）、１．４重量％クロム（Ｃ
    ｒ）、残り鉄と通常の不純物の組成をした鋼を用いるこ
    ととする請求項２に記載の焼入れ鋼部品の製造方法。
  4. 【請求項４】 熱間成形加工をプレスで行うこととする
    請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の焼入れ
    鋼部品の製造方法。
  5. 【請求項５】 熱機械的処理をマルテンサイト温度（約
    ２８０°Ｃ）の直ぐ上で行うこととする請求項１ないし
    請求項４のいずれか１つに記載の焼入れ鋼部品の製造方
    法。
  6. 【請求項６】 応力除去処理を瞬間焼もどしで行うこと
    とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の
    焼入れ鋼部品の製造方法。
  7. 【請求項７】 応力除去処理後に硬質旋盤加工によって
    硬質加工を行うこととする請求項１ないし請求項６のい
    ずれか１つに記載の焼入れ鋼部品の製造方法。
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