JPS58141333A - 鍛造品の熱処理方法 - Google Patents
鍛造品の熱処理方法Info
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- JPS58141333A JPS58141333A JP2346882A JP2346882A JPS58141333A JP S58141333 A JPS58141333 A JP S58141333A JP 2346882 A JP2346882 A JP 2346882A JP 2346882 A JP2346882 A JP 2346882A JP S58141333 A JPS58141333 A JP S58141333A
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- Japan
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- temperature
- forging
- quenching
- product
- heat treatment
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鍛造品の熱処理方法に係り、特に鋼製品の熱間
鍛造に引続き、その鍛造残熱を利用して効果的に焼入れ
、焼戻しを実施して、省エネルギの効果を可及的大幅に
享受し得るようにした熱処理方法に関するものである。
鍛造に引続き、その鍛造残熱を利用して効果的に焼入れ
、焼戻しを実施して、省エネルギの効果を可及的大幅に
享受し得るようにした熱処理方法に関するものである。
従来より、鍛造品に対する熱処理方法としては、一般に
次の如き方法が実施されている。即ち、鍛造品を鍛造し
た後、常温まで放冷し、その後、これを再び焼入れ温度
まで昇温して、焼入れ・焼戻し処理を行なう方法である
。しかし、この方法では、鍛造品を常温まで冷却した後
に再び焼入れ温度にまで昇温しなければならないので、
多鎗の装置を８斐とする欠点があった。
次の如き方法が実施されている。即ち、鍛造品を鍛造し
た後、常温まで放冷し、その後、これを再び焼入れ温度
まで昇温して、焼入れ・焼戻し処理を行なう方法である
。しかし、この方法では、鍛造品を常温まで冷却した後
に再び焼入れ温度にまで昇温しなければならないので、
多鎗の装置を８斐とする欠点があった。
また、かかる欠点を解消せしめるための熱処理方法とし
て、鍛造品を鍛造の残熱を利用してそのまま油槽又は水
槽中に投入し、冷却して焼入れを行ない、そしてその後
焼戻しを行なう所謂鍛造焼入れ法、或いは鍛造品を鍛造
後４００〜６００°Ｃまで空中で冷却することにより焼
準処理を施した後、ただちにこれを昇温して焼入れ、焼
戻し処理を施す熱処理方法も提案されたのである。しか
しながら、この方法を各種鍛造方法による各種形状の鋼
製鍛造品に適用した場合には、材料の部所によって加を
程度の相異があり、そのために熱処理後の組織の結晶粒
の大きさに相異を生じ、更にこれが、その材料のＯＣＴ
＋ＩＩＩｇ（連続冷却変態曲線）上のＡｒ３変態点、Ａ
ｒｌ変態点等に変化をもたらすこととなる。従って、こ
の熱処理方法は材料の形状や鍛造方法によっては粗大オ
ーステナイトの残留が避けられず、それ故に、常時−律
に安定した高品質の鍛造品を得ることは保証され得なか
ったのである。
て、鍛造品を鍛造の残熱を利用してそのまま油槽又は水
槽中に投入し、冷却して焼入れを行ない、そしてその後
焼戻しを行なう所謂鍛造焼入れ法、或いは鍛造品を鍛造
後４００〜６００°Ｃまで空中で冷却することにより焼
準処理を施した後、ただちにこれを昇温して焼入れ、焼
戻し処理を施す熱処理方法も提案されたのである。しか
しながら、この方法を各種鍛造方法による各種形状の鋼
製鍛造品に適用した場合には、材料の部所によって加を
程度の相異があり、そのために熱処理後の組織の結晶粒
の大きさに相異を生じ、更にこれが、その材料のＯＣＴ
＋ＩＩＩｇ（連続冷却変態曲線）上のＡｒ３変態点、Ａ
ｒｌ変態点等に変化をもたらすこととなる。従って、こ
の熱処理方法は材料の形状や鍛造方法によっては粗大オ
ーステナイトの残留が避けられず、それ故に、常時−律
に安定した高品質の鍛造品を得ることは保証され得なか
ったのである。
ここにおいて、本発明は、かかる事情に鑑みて為された
ものであって、熱間鍛造にて得られる鋼製品に対して、
その鍛造残熱を大幅に利用して熱処理を行ない、しかも
安定した高品質を確保し得る新規な熱処理方法を提供す
ることを目的とするものである。
ものであって、熱間鍛造にて得られる鋼製品に対して、
その鍛造残熱を大幅に利用して熱処理を行ない、しかも
安定した高品質を確保し得る新規な熱処理方法を提供す
ることを目的とするものである。
そして、かくの如き目的を達成するために、本発明は、
熱間鍛造して得られる鋼製品に対して、その鍛造残熱を
利用して焼入れ・焼戻しからなる所定の熱処理を施すに
あたり、鍛造後に該製品を７２０〜６２０℃の温度域に
冷却、保持して該製′１１ 品中のオーステナイト組織を実質的に消失せしめ、然る
後所定の焼入れ温度に再加熱して焼入れし、続いて焼戻
しを行なうことを特徴とするものである。
熱間鍛造して得られる鋼製品に対して、その鍛造残熱を
利用して焼入れ・焼戻しからなる所定の熱処理を施すに
あたり、鍛造後に該製品を７２０〜６２０℃の温度域に
冷却、保持して該製′１１ 品中のオーステナイト組織を実質的に消失せしめ、然る
後所定の焼入れ温度に再加熱して焼入れし、続いて焼戻
しを行なうことを特徴とするものである。
これによって、熱間鍛造後の鍛造品の鍛造残熱を可及的
、大幅に利用して焼入れ・焼戻しを実施して、省エネル
ギの効果を高めるとともに、粗大オーステナイト組織が
変態を開始する７２０〜６２０℃の温度域に冷却し、こ
れを所定時間保持した後、所定の焼入れ・焼戻しを行な
うことによって、製品の組織の結晶粒度の微細化を図り
、製品の延性、靭性の向上、焼入れひずみの低減、ひい
ては焼割れ発生の防止等の優れた効果を奏する鍛造品の
熱処理方法を提供し得たのである。
、大幅に利用して焼入れ・焼戻しを実施して、省エネル
ギの効果を高めるとともに、粗大オーステナイト組織が
変態を開始する７２０〜６２０℃の温度域に冷却し、こ
れを所定時間保持した後、所定の焼入れ・焼戻しを行な
うことによって、製品の組織の結晶粒度の微細化を図り
、製品の延性、靭性の向上、焼入れひずみの低減、ひい
ては焼割れ発生の防止等の優れた効果を奏する鍛造品の
熱処理方法を提供し得たのである。
ところで、かくの如き本発明手法が適用される被加工材
料は、一般に各種の鍛造手法にて形成された鋼製品でよ
いのであるが、なかでも第１図に示される如き厚肉円筒
状の鋼製品で、最大外径と長さの比が１：ｌからｌ二８
程度の形状をなし、且つ据込または押出等の手法により
熱間鍛造して得られたものが、”本発明の適用によって
特に特徴的な効果を奏するのである。
料は、一般に各種の鍛造手法にて形成された鋼製品でよ
いのであるが、なかでも第１図に示される如き厚肉円筒
状の鋼製品で、最大外径と長さの比が１：ｌからｌ二８
程度の形状をなし、且つ据込または押出等の手法により
熱間鍛造して得られたものが、”本発明の適用によって
特に特徴的な効果を奏するのである。
そして、このような被加工材料に対して、本発明では、
第２図に示される如き温度曲線の一例に従って熱処理を
行なうのであるが、そこでは、先ず材料を加熱して、１
２５０℃程度まで昇温させて、所定の熱間鍛造（Ｆ印に
て示す）を実施した後、空中放冷または強制冷却等にて
７２０〜６２０℃の温度域まで冷却させ、しかる後、こ
の温度近傍において所定時間保持せしめるのである。
第２図に示される如き温度曲線の一例に従って熱処理を
行なうのであるが、そこでは、先ず材料を加熱して、１
２５０℃程度まで昇温させて、所定の熱間鍛造（Ｆ印に
て示す）を実施した後、空中放冷または強制冷却等にて
７２０〜６２０℃の温度域まで冷却させ、しかる後、こ
の温度近傍において所定時間保持せしめるのである。
この７２０〜６２０℃の温度域は、この材料の恒温変態
曲線（ＴＴＴ曲ＩＩ）に示されるように、製品中のオー
ステナイト組織がフェライト組織及びパーライト組織に
変態を完了する変態点が存在する温度域である。そして
、この温度域に所定時間、例えば８０分〜６０分等の時
間の間、一定温度に保持（或いは多少温度低下せしめて
もよいが）せしめることにより、製品はそのオーステナ
イト組織が実質的に消失せしめられて、全体の組織が全
てフェライト組織及びパーライト組織に変化せしめられ
ることとなるのである。
曲線（ＴＴＴ曲ＩＩ）に示されるように、製品中のオー
ステナイト組織がフェライト組織及びパーライト組織に
変態を完了する変態点が存在する温度域である。そして
、この温度域に所定時間、例えば８０分〜６０分等の時
間の間、一定温度に保持（或いは多少温度低下せしめて
もよいが）せしめることにより、製品はそのオーステナ
イト組織が実質的に消失せしめられて、全体の組織が全
てフェライト組織及びパーライト組織に変化せしめられ
ることとなるのである。
けだし、この温度範囲を７２０℃より高温に、或いは６
２０℃より低温にして堡、持する場合、オーステナイト
組織を完全にフェライト及びパーライト組織に変態させ
るに要する保持時間を十分長くとる必要があり、省エネ
ルギ効果が低減させられる欠点があるのである。
２０℃より低温にして堡、持する場合、オーステナイト
組織を完全にフェライト及びパーライト組織に変態させ
るに要する保持時間を十分長くとる必要があり、省エネ
ルギ効果が低減させられる欠点があるのである。
かくして、製品のオーステナイト組織が実質的に消失さ
せられた後、製品は通常の焼入れ、例えば８５０℃まで
再加熱により昇温させられることとなる。なお、該製品
は高温の鍛造温度に相当の時間保持されている関係上、
そのオーステナイト組織は粗大化されているのであるが
、本発明に従ってこの粗大オーステナイトが完全に消失
させられてフェライト、パーライト化された状態で再加
熱せしめられると、微細なオーステナイト組織が効果的
に育成されることとなるのである。そして、焼入れによ
り、前記微細オーステナイト組織が微細マルテンサイト
組織に固定化させられるのである−０その後、更に５９
０℃程度の温度で焼戻しを行なって製品とするのである
。
せられた後、製品は通常の焼入れ、例えば８５０℃まで
再加熱により昇温させられることとなる。なお、該製品
は高温の鍛造温度に相当の時間保持されている関係上、
そのオーステナイト組織は粗大化されているのであるが
、本発明に従ってこの粗大オーステナイトが完全に消失
させられてフェライト、パーライト化された状態で再加
熱せしめられると、微細なオーステナイト組織が効果的
に育成されることとなるのである。そして、焼入れによ
り、前記微細オーステナイト組織が微細マルテンサイト
組織に固定化させられるのである−０その後、更に５９
０℃程度の温度で焼戻しを行なって製品とするのである
。
かくの如き過程を経た焼入れ、焼戻し後の製品は極めて
微細化されたマルテンサイトのミクロ組織となり、その
材質は大きく改善され得るのである。即ち、製品の延性
、靭性が向上し、焼入れひずみが低減せしめられ、ひい
ては焼割れの発生が防止される等の優れた効果を奏する
こととなるのである。
微細化されたマルテンサイトのミクロ組織となり、その
材質は大きく改善され得るのである。即ち、製品の延性
、靭性が向上し、焼入れひずみが低減せしめられ、ひい
ては焼割れの発生が防止される等の優れた効果を奏する
こととなるのである。
また、焼入れについては、従来のように常温より焼入れ
導度８５０℃まで昇温する必要がなく、上述の通り７２
０℃〜６２０℃の状態から焼入れ温度、例えば８６゛０
℃程度まで上昇させればよいのである。即ち、常温から
７２０〜６２０℃まで加熱するのに必要な大きな熱エネ
ルギを省略することができ、その残熱利用による省エネ
ルギの効果は極めて大なるものがある。
導度８５０℃まで昇温する必要がなく、上述の通り７２
０℃〜６２０℃の状態から焼入れ温度、例えば８６゛０
℃程度まで上昇させればよいのである。即ち、常温から
７２０〜６２０℃まで加熱するのに必要な大きな熱エネ
ルギを省略することができ、その残熱利用による省エネ
ルギの効果は極めて大なるものがある。
更にまた、第１図に示される如き厚肉円筒状の鋼製品に
して据込又は押出鍛造によるものでは、その製品形状及
び鍛造方法のゆえに鍛造後４００〜６００℃まで冷却し
た焼準処理後、焼入れ・焼戻しをする従来例では前述の
ように粗大オーステ１ ナイトの残留によって高品質の鍛造品を得ることは到底
不可能であったが、本発明方法は上記欠点を完全に解消
せしめ得る特徴的な効果を奏するのである。
して据込又は押出鍛造によるものでは、その製品形状及
び鍛造方法のゆえに鍛造後４００〜６００℃まで冷却し
た焼準処理後、焼入れ・焼戻しをする従来例では前述の
ように粗大オーステ１ ナイトの残留によって高品質の鍛造品を得ることは到底
不可能であったが、本発明方法は上記欠点を完全に解消
せしめ得る特徴的な効果を奏するのである。
なお、本発明方法が上記例示のものにのみ限定されるも
のでは決してないことは言うまでもないところであり、
先述の如き、鍛造のための加熱温度１２５０℃、焼入れ
温度８５０°Ｃ及び焼戻し温度５９０℃等は適宜に変更
し得るものであり、また被加工材料の形状も第１図の如
きものに限られず、一般に熱間鍛造にて得られる鋼製品
の形状で何等差支えない。
のでは決してないことは言うまでもないところであり、
先述の如き、鍛造のための加熱温度１２５０℃、焼入れ
温度８５０°Ｃ及び焼戻し温度５９０℃等は適宜に変更
し得るものであり、また被加工材料の形状も第１図の如
きものに限られず、一般に熱間鍛造にて得られる鋼製品
の形状で何等差支えない。
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために実施例
を示すが、本発明がかかる実施例によって何等の制限を
受けるものでないことも、また言うまでもないところで
ある。
を示すが、本発明がかかる実施例によって何等の制限を
受けるものでないことも、また言うまでもないところで
ある。
実施例
対象品：厚肉円筒状鍛造品 （第１図）鋼種 ：８Ａ
Ｅ４１８７Ｈ合金鋼 化学成分：ｃ＝ｏ、ａｅ Ｍｎ＝０．７７（％）
Ｏｒ＝０．９８ Ｍｏ ＝０．１６上記素材により
第１図に示される如き厚肉円筒状鍛造品を据込鍛造にて
製作した後、かかる鍛造直後の未だ高熱状態にある鍛造
品に対して、従来の鍛造焼入れ法と本発明方法に従って
、それぞれ焼入れ・焼戻しを施して粗粒改善テストを試
みた。
Ｅ４１８７Ｈ合金鋼 化学成分：ｃ＝ｏ、ａｅ Ｍｎ＝０．７７（％）
Ｏｒ＝０．９８ Ｍｏ ＝０．１６上記素材により
第１図に示される如き厚肉円筒状鍛造品を据込鍛造にて
製作した後、かかる鍛造直後の未だ高熱状態にある鍛造
品に対して、従来の鍛造焼入れ法と本発明方法に従って
、それぞれ焼入れ・焼戻しを施して粗粒改善テストを試
みた。
なお、ここで採用した従来の鍛造焼入れ法に従う熱処理
温度曲線と得られた製品の金属組織の顕微鏡写真をそれ
ぞれ第８図及び第４図に示す一方、本発明方法に鵞う熱
処理温度曲線を第５図に、第１因襲品の両端小径部Ｂ、
Ｃの顕微鏡写真を第６図に、中央大径部ムの顕微鏡写真
を第７図にそれぞれ示した。
温度曲線と得られた製品の金属組織の顕微鏡写真をそれ
ぞれ第８図及び第４図に示す一方、本発明方法に鵞う熱
処理温度曲線を第５図に、第１因襲品の両端小径部Ｂ、
Ｃの顕微鏡写真を第６図に、中央大径部ムの顕微鏡写真
を第７図にそれぞれ示した。
これらの図を対比、観察すれば自ら明らかなように、第
６図、第７図に示される写真の方が第４図に示される写
真よりも遥かに微細なミクロ組織が形成されていること
が認められるのである。
６図、第７図に示される写真の方が第４図に示される写
真よりも遥かに微細なミクロ組織が形成されていること
が認められるのである。
なお、第８図に示される従来の鍛造焼入れ法による熱処
理温度−１ｌｌｔｃついて説明すれば、鍛造作業のため
に１２５０℃まで昇温した材料を鍛造後、そのまま油中
冷却（ＯＱ）によって急冷させることによって焼入れを
行ない、その後５９０℃に再加熱して２時間保持した後
、空気中に放冷（ＡＣ）して焼もどしを行なうのである
。また、第４図の顕微鏡写真は第１図に示す製品の中央
部のＡ部を結晶粒観察位置とし、この部分の組織の倍率
１００の拡大写真である。なお、両端部のＢ部及び０部
は据込鍛造時に加工度がきわめて小さく、結果的に粗粒
の残存量が大であるが、中央部のＡ部においてもなお鍛
造焼入れ品では粒度の粗いものとなるのである。
理温度−１ｌｌｔｃついて説明すれば、鍛造作業のため
に１２５０℃まで昇温した材料を鍛造後、そのまま油中
冷却（ＯＱ）によって急冷させることによって焼入れを
行ない、その後５９０℃に再加熱して２時間保持した後
、空気中に放冷（ＡＣ）して焼もどしを行なうのである
。また、第４図の顕微鏡写真は第１図に示す製品の中央
部のＡ部を結晶粒観察位置とし、この部分の組織の倍率
１００の拡大写真である。なお、両端部のＢ部及び０部
は据込鍛造時に加工度がきわめて小さく、結果的に粗粒
の残存量が大であるが、中央部のＡ部においてもなお鍛
造焼入れ品では粒度の粗いものとなるのである。
一方、本発明方法に従う熱処理温度−１１（第５図）は
鍛造後の冷却温度を６５０℃と讐る以外は前述の第２図
と同様であり、第６図の写真は第１図に示される製品の
両端小径部Ｂ、０のミクロ組織を示しており、第７図は
中央大径部Ａのミクロ組織であって、その粒度が極めて
微細化された組織が示されている。
鍛造後の冷却温度を６５０℃と讐る以外は前述の第２図
と同様であり、第６図の写真は第１図に示される製品の
両端小径部Ｂ、０のミクロ組織を示しており、第７図は
中央大径部Ａのミクロ組織であって、その粒度が極めて
微細化された組織が示されている。
このような組織の微細化は、安定した均一な品質の鍛造
品をもたらすこととなるのである。
品をもたらすこととなるのである。
第１図は本発明方法が適用される材料の一例を示す断面
図、第２図は本発明方法を説明するための熱処理温度曲
線図、第８図は従来の鍛造焼入れを示す温度曲線図、第
４図はその製品の結晶粒度を示す顕微鏡写真、第５図は
本発明方法による熱処理の温度曲線の一例を示す図、第
６図はその製品の小径部Ｂ、Ｃの結晶粒度を、第７図は
大径部Ａの結晶粒度をそれぞれ示す顕微鏡写真である。 出願人 大同特殊鋼株式会社
図、第２図は本発明方法を説明するための熱処理温度曲
線図、第８図は従来の鍛造焼入れを示す温度曲線図、第
４図はその製品の結晶粒度を示す顕微鏡写真、第５図は
本発明方法による熱処理の温度曲線の一例を示す図、第
６図はその製品の小径部Ｂ、Ｃの結晶粒度を、第７図は
大径部Ａの結晶粒度をそれぞれ示す顕微鏡写真である。 出願人 大同特殊鋼株式会社
Claims (1)
- 熱間鍛造して得られる鋼製品に対して、その鍛造残熱を
利用して焼入れ・焼戻しからなる所定の熱処理を施すＫ
あたり、鍛造後に該製品を７２０〜６２０℃の温度域に
冷却、保持して該製品中のオーステナイト組織を実質的
に消失せしめ、然る後所定の焼入れ温度に再加熱して焼
入れし、続いて焼戻しを行なうことを特徴とする鍛造品
の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2346882A JPS58141333A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 鍛造品の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2346882A JPS58141333A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 鍛造品の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141333A true JPS58141333A (ja) | 1983-08-22 |
Family
ID=12111356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2346882A Pending JPS58141333A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 鍛造品の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58141333A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0221874A2 (en) * | 1985-11-05 | 1987-05-13 | Kverneland A/S | A method of hardening steel |
| JP2007162060A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 熱間鍛造鋼部品の焼入方法 |
| JP2008510070A (ja) * | 2004-08-18 | 2008-04-03 | ビショップ イノヴェーション リミテッド | 硬化鍛鋼部材の製造方法 |
| CN102586583A (zh) * | 2012-03-20 | 2012-07-18 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种中碳钢自由锻模具的热处理工艺 |
| CN103468913A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-25 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 一种超高压容器用钢晶粒细化的热处理方法 |
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| CN106756755A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 大型挖掘机齿轮的渗碳淬火方法 |
-
1982
- 1982-02-16 JP JP2346882A patent/JPS58141333A/ja active Pending
Cited By (11)
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| CN106756755B (zh) * | 2016-12-12 | 2018-10-02 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 大型挖掘机齿轮的渗碳淬火方法 |
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