JPS58164758A - 浸炭用鋼 - Google Patents
浸炭用鋼Info
- Publication number
- JPS58164758A JPS58164758A JP57046359A JP4635982A JPS58164758A JP S58164758 A JPS58164758 A JP S58164758A JP 57046359 A JP57046359 A JP 57046359A JP 4635982 A JP4635982 A JP 4635982A JP S58164758 A JPS58164758 A JP S58164758A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel
- carburizing
- grain size
- austenite
- 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.)
- Granted
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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】
この発明は、とくに高温において浸炭処理を行ったとき
でも結晶粒度を安定して細かなものとすることができる
浸炭用鋼に関するものである。
でも結晶粒度を安定して細かなものとすることができる
浸炭用鋼に関するものである。
自動車をはじめとする輸送用機械、産業用機械。
農業用機械等における動力伝達機構部分には、各種の歯
車、軸受、プ漬ペラシャフト、カムシャ□フト等の部品
が使用されている。これらの部品は、一般に機械構造用
鋼を翼材にして成形加工され、得られた成形品に対して
さらにガス浸炭や浸炭窒化処理などの表面硬化処理を施
して製品とされていえ。
車、軸受、プ漬ペラシャフト、カムシャ□フト等の部品
が使用されている。これらの部品は、一般に機械構造用
鋼を翼材にして成形加工され、得られた成形品に対して
さらにガス浸炭や浸炭窒化処理などの表面硬化処理を施
して製品とされていえ。
この場合、従来の表面硬化処理はいずれも約９５０℃未
満の温度で行われており、所要の浸炭あるいは浸炭窒化
深さを得るためＫは長時間の処理を必要とし、部品の生
産性向上を阻害する大きな要因の一つとなしてい友。
満の温度で行われており、所要の浸炭あるいは浸炭窒化
深さを得るためＫは長時間の処理を必要とし、部品の生
産性向上を阻害する大きな要因の一つとなしてい友。
そこで、このような状況を゛背景として、９５０℃以上
の高温で浸炭処理を行って処理時間の短縮化をはかる真
空浸炭処理が開発されえ。しかしながら、従来の構造用
唸だ焼鋼をその１１素材として成形加工したのち上記高
温の真空浸炭処理を行うと、オーステナイト結晶粒が粗
大化して大きな熱処理歪が発生したり、部品強度が低下
し九りするという問題が生ずる。その九め、真空浸炭処
理後いったん変態点以下の温度まで急冷し、再度オース
テナイト温度域まで加熱して焼入れするとい、 ういわ
ゆる細粒化処理を行う方法を採用することがあるが、再
加熱焼入れを行う丸めに処理時間が増加し、従来のガス
浸炭処理に比べてあまり処理時間が短縮せず、浸炭処理
性能の優れ九真空浸炭逃理普及の大きな阻害要因となっ
ていえ。
の高温で浸炭処理を行って処理時間の短縮化をはかる真
空浸炭処理が開発されえ。しかしながら、従来の構造用
唸だ焼鋼をその１１素材として成形加工したのち上記高
温の真空浸炭処理を行うと、オーステナイト結晶粒が粗
大化して大きな熱処理歪が発生したり、部品強度が低下
し九りするという問題が生ずる。その九め、真空浸炭処
理後いったん変態点以下の温度まで急冷し、再度オース
テナイト温度域まで加熱して焼入れするとい、 ういわ
ゆる細粒化処理を行う方法を採用することがあるが、再
加熱焼入れを行う丸めに処理時間が増加し、従来のガス
浸炭処理に比べてあまり処理時間が短縮せず、浸炭処理
性能の優れ九真空浸炭逃理普及の大きな阻害要因となっ
ていえ。
この発明は、上記し九ような従来の問題点に着目してな
されたもので、とくに９５０℃以上の高温において浸炭
処理を施し九ときでもオーステナイト結晶粒が粗大化せ
ず、結晶粒度を安定して細か履ものとすることができる
浸炭用鋼を提供することを目的としている。
されたもので、とくに９５０℃以上の高温において浸炭
処理を施し九ときでもオーステナイト結晶粒が粗大化せ
ず、結晶粒度を安定して細か履ものとすることができる
浸炭用鋼を提供することを目的としている。
この発明による浸炭用鋼は、重量％で、Ｃ：０、ＩＮＯ
，４＄Ｓ８１ ： ０．０５、〜１．５ ＊ＳＭｕ ：
０．０５〜２．０％、Ｓｏｌ ＡＡ ： ０．０１５
〜０．０７ ％ 、 Ｔｉ ：０．００７〜０．０７１
Ｎ ： ０．０１３〜０．０３ ％ ｔ−含ミ、必要
Ｋ 応じテ、Ｎｉ ： ４．５１１以下、Ｃｒ ： ２
Ｓ以下、Ｍｅ ： ０．６ ＩＩＧ以下のうちの１種
ま九は２種以上を含有し、さらに必１！に応じて、結晶
粒を微細化する九めＫＴａ 、 Ｎｂ 、 Ｚｒ等、耐
候性を向上させるためＫＣｕ等、被削性を向上させる良
めにｓ 、 ｐｂ 。
，４＄Ｓ８１ ： ０．０５、〜１．５ ＊ＳＭｕ ：
０．０５〜２．０％、Ｓｏｌ ＡＡ ： ０．０１５
〜０．０７ ％ 、 Ｔｉ ：０．００７〜０．０７１
Ｎ ： ０．０１３〜０．０３ ％ ｔ−含ミ、必要
Ｋ 応じテ、Ｎｉ ： ４．５１１以下、Ｃｒ ： ２
Ｓ以下、Ｍｅ ： ０．６ ＩＩＧ以下のうちの１種
ま九は２種以上を含有し、さらに必１！に応じて、結晶
粒を微細化する九めＫＴａ 、 Ｎｂ 、 Ｚｒ等、耐
候性を向上させるためＫＣｕ等、被削性を向上させる良
めにｓ 、 ｐｂ 。
Ｂｌ 、 ８・、Ｔ・、 Ｔａ等、硫化物の形態を制御
する九めＫＴａ 、 Ｃａ ｅ Ｍｇ ｅ Ｚｒ ｅ
ＲＥＭ等の合金元素を適宜選択して含有し、結晶粒の粗
大化を防止する九めにＢ ： ０．０００５ ｓ以下に
規制し、必要に応じて、疲れ強さおよび冷鍛性を向上さ
せる丸めに（０） ： ０．００３嘩以下および／ま九
はＳ ： ０．０２−以下に規制し、さらに必要に応じ
て浸炭性阻害元素であるａｎ 、 Ｓｂ 、 ＡＩ等の
含有量を規制し、残部実質的ＫＦ、・よシなることを特
徴としておシ、この浸炭用鋼を素材として成形加工した
部品を９５０℃以上め゛高温浸炭処理を施し九際にオー
ステナイトの平均結晶粒度が７．５番以上の細粒が得ら
れるようＫＬ−７’ｔことを特徴としている。
する九めＫＴａ 、 Ｃａ ｅ Ｍｇ ｅ Ｚｒ ｅ
ＲＥＭ等の合金元素を適宜選択して含有し、結晶粒の粗
大化を防止する九めにＢ ： ０．０００５ ｓ以下に
規制し、必要に応じて、疲れ強さおよび冷鍛性を向上さ
せる丸めに（０） ： ０．００３嘩以下および／ま九
はＳ ： ０．０２−以下に規制し、さらに必要に応じ
て浸炭性阻害元素であるａｎ 、 Ｓｂ 、 ＡＩ等の
含有量を規制し、残部実質的ＫＦ、・よシなることを特
徴としておシ、この浸炭用鋼を素材として成形加工した
部品を９５０℃以上め゛高温浸炭処理を施し九際にオー
ステナイトの平均結晶粒度が７．５番以上の細粒が得ら
れるようＫＬ−７’ｔことを特徴としている。
次に１この発萌による浸炭用鋼の成分範囲（重 重量
９Ｉ）の限定理由について説明する。
９Ｉ）の限定理由について説明する。
Ｃ： ０．１〜０．４ チ
Ｃは構造部品として必要な強度ならびに浸炭処理後の表
面硬さを得る九めに含有させる元素であるが、含有量が
０．１ ％よシも少ないと上記した必要な強度ならびに
表面硬さを得ることができず、０．４１１を超えると靭
性ならびに冷鍛性が劣化するので、０．１〜０．４−の
範囲とする。
面硬さを得る九めに含有させる元素であるが、含有量が
０．１ ％よシも少ないと上記した必要な強度ならびに
表面硬さを得ることができず、０．４１１を超えると靭
性ならびに冷鍛性が劣化するので、０．１〜０．４−の
範囲とする。
ｓｔ ： ｏ、ｏｓ〜１．５＊
Ｓｌは脱酸元素として有効であるが、Ｏ，ＯＳ ％より
も少ないと上記の脱酸効果が得られず、１．５１！を超
えると靭性ならびに冷鍛性を劣化させるので、０．０５
〜１．５−の範囲とする。 １Ｍｎ ： ０．０５〜
ｇ、０ ％ 廁は脱酸および脱硫元素として有効であるが、Ｏ，ＯＳ
＊よシも少ないと上記の脱酸および脱硫効果が得られ
ず、を九浸炭処理後の表面硬さも十分なものが得られな
い。一方、２．０−を超えると加工性ならびに被剛性が
劣化する。したがって、地金有量はｏ、ｏｓ〜２．０１
とする。
も少ないと上記の脱酸効果が得られず、１．５１！を超
えると靭性ならびに冷鍛性を劣化させるので、０．０５
〜１．５−の範囲とする。 １Ｍｎ ： ０．０５〜
ｇ、０ ％ 廁は脱酸および脱硫元素として有効であるが、Ｏ，ＯＳ
＊よシも少ないと上記の脱酸および脱硫効果が得られ
ず、を九浸炭処理後の表面硬さも十分なものが得られな
い。一方、２．０−を超えると加工性ならびに被剛性が
劣化する。したがって、地金有量はｏ、ｏｓ〜２．０１
とする。
ＡＡ ： ０．０１５〜０．０７ ％
ＡＡは高温での浸炭処理時にオーステナイト結晶粒の粗
大化を防止するのに有効な７ｃ累で心って、その丸めに
は０．０１５−以上含有させることが必要である。しか
し、含有量が０．０７１Ｊｌを超えると結晶粒粗大化の
防止効果がかえって低下する丸め、Ｓｏｌ Ａｊ含有量
は０．０１５〜０．０７−の範Ｈとする。
大化を防止するのに有効な７ｃ累で心って、その丸めに
は０．０１５−以上含有させることが必要である。しか
し、含有量が０．０７１Ｊｌを超えると結晶粒粗大化の
防止効果がかえって低下する丸め、Ｓｏｌ Ａｊ含有量
は０．０１５〜０．０７−の範Ｈとする。
Ｔｉ ： ０．００７〜０．０７ ％
ＴＩは高温での浸炭処理時にオーステナイト結１粒の粗
大化を防止するのに有効な元素であって、そのためには
０．００７１１以上含有させることが必要である。しか
し、含有量が０．０７−を超えると結晶粒粗大化の防止
効果がかえって低下する九め、０．００７〜０．０７−
の範囲とする。
大化を防止するのに有効な元素であって、そのためには
０．００７１１以上含有させることが必要である。しか
し、含有量が０．０７−を超えると結晶粒粗大化の防止
効果がかえって低下する九め、０．００７〜０．０７−
の範囲とする。
Ｎ ： ０．０１３〜０．０３１Ｇ
Ｎは高温での浸炭処理時にオーステナイト結晶粒の粗大
化を防止するのに有効な元素であって、その九めＫは０
．０１３−以上含有させることが必要である。しかし、
含有量が０．０３−を超えるとＮのプローホールによっ
て鋼塊ま九は鋳片の健全性が損、われるので、ＮＯ含有
量は０．０１３〜０．０３１の範囲とする。
化を防止するのに有効な元素であって、その九めＫは０
．０１３−以上含有させることが必要である。しかし、
含有量が０．０３−を超えるとＮのプローホールによっ
て鋼塊ま九は鋳片の健全性が損、われるので、ＮＯ含有
量は０．０１３〜０．０３１の範囲とする。
Ｂ ： ０．０００５−以下
Ｂ含有量がｏ、ｏｏｏｓ ｓを超えると、高温での浸炭
処理時にオーステナイト結晶粒の粗大化を生ずるので、
その上限をｏ、ｏｏｏｓ−以下に規制する。
処理時にオーステナイト結晶粒の粗大化を生ずるので、
その上限をｏ、ｏｏｏｓ−以下に規制する。
Ｎｉ：４．５１１以下ｅ ｃｒ ： ２−以下、 Ｍｏ
： ０．６ Ｔ。
： ０．６ Ｔ。
以下のうちの１種ｔ＊ａ２種以上
Ｎｉ 、 Ｃｒ 、 Ｍｏは鋼の焼入性をより一層向上
させるのに有効な元素であるが、Ｎ１含有量が４．５−
１−超え、Ｃｒ含有量が２１を超え、ＭＯ含有量が０．
６チを超えると鋼の靭性が劣化するので、鋼の焼入性を
よ抄一層内上させる場合には、Ｎｉ ： ４．５−以下
、Ｃｒ：２％以下、 Ｍｏ ： ＯＪ−以下の範囲内で
これらの１種または２種以上を含有させるのが嵐い。
させるのに有効な元素であるが、Ｎ１含有量が４．５−
１−超え、Ｃｒ含有量が２１を超え、ＭＯ含有量が０．
６チを超えると鋼の靭性が劣化するので、鋼の焼入性を
よ抄一層内上させる場合には、Ｎｉ ： ４．５−以下
、Ｃｒ：２％以下、 Ｍｏ ： ＯＪ−以下の範囲内で
これらの１種または２種以上を含有させるのが嵐い。
この発明による浸炭用鋼においては、上記した基本元素
のほかに１結晶粒微細化元素として、□。
のほかに１結晶粒微細化元素として、□。
Ｔａ ： ０．５１１以下、 Ｎｂ ： ０．５−以下
、 ｚｒ ： ｏ、ｓチ以下等を含有させることも望ま
しく、耐候性向上元素として、Ｃｕ ： ５ ％以下を
含有させることも望ましく、被剛性向上元素として、８
：０．３１Ｇ以下、 Ｐｂ ： ０．３ ’ｊｌ以下、
Ｂ１ ： ０．１１！以下、 ８ｍ：ｏ、ａ’ｓ以下
、Ｔａ：０．３Ｉｓ以下、 Ｔａ ： ０．５ ％以下
等を含有させることも望ましく、硫化物の形態を制御さ
せる九めの元素として、Ｔ・： ０．３ ’ＩＧ以下、
Ｃａ ： ０．０２−以下、 Ｍｇ ： ０．０２
ｇ４以下、Ｚｒ：０．５％以下、ＲＥＭ ： ０．１−
以下等の範囲で含有させることも望ましい。さらに、疲
れ強さならびに冷鍛性を向上させる九めに、［０） ：
０．００３１以下、 Ｓ ： ０．０２ 嗟以下に規
制することも望ましく、浸炭性阻害元素であるＳｎ ：
０．０５−以下。
、 ｚｒ ： ｏ、ｓチ以下等を含有させることも望ま
しく、耐候性向上元素として、Ｃｕ ： ５ ％以下を
含有させることも望ましく、被剛性向上元素として、８
：０．３１Ｇ以下、 Ｐｂ ： ０．３ ’ｊｌ以下、
Ｂ１ ： ０．１１！以下、 ８ｍ：ｏ、ａ’ｓ以下
、Ｔａ：０．３Ｉｓ以下、 Ｔａ ： ０．５ ％以下
等を含有させることも望ましく、硫化物の形態を制御さ
せる九めの元素として、Ｔ・： ０．３ ’ＩＧ以下、
Ｃａ ： ０．０２−以下、 Ｍｇ ： ０．０２
ｇ４以下、Ｚｒ：０．５％以下、ＲＥＭ ： ０．１−
以下等の範囲で含有させることも望ましい。さらに、疲
れ強さならびに冷鍛性を向上させる九めに、［０） ：
０．００３１以下、 Ｓ ： ０．０２ 嗟以下に規
制することも望ましく、浸炭性阻害元素であるＳｎ ：
０．０５−以下。
Ｓｂ ： ０．０５ ’！４以下、 Ａｌ ： ０．０
５饅以下に規制することも望ましい。
５饅以下に規制することも望ましい。
このように成分調整し九この発明による浸炭用鋼を葉材
として、歯車、ボールジ盲インド、ドライブシャフト、
カムシャフト、ステアリング部品。
として、歯車、ボールジ盲インド、ドライブシャフト、
カムシャフト、ステアリング部品。
ベアリング、ぺγりングレース等の構造部品を成形加工
し、その−９５０℃以上の真空浸炭逃場を施す仁とによ
って、゛オーステナイト結晶粒度が平 １均７．５
番以上゛の細粒で靭性ならびに疲労強度等に優れ、寸法
精度の良好な構造部品を短かい処理時間で得ることがで
きる。
し、その−９５０℃以上の真空浸炭逃場を施す仁とによ
って、゛オーステナイト結晶粒度が平 １均７．５
番以上゛の細粒で靭性ならびに疲労強度等に優れ、寸法
精度の良好な構造部品を短かい処理時間で得ることがで
きる。
次に実施例について説明する。
第１表に示す化学成分の鋼を溶製し九のち造塊し、添付
図に示すように、直径３０■の丸棒に圧延したのち一部
社直径２５■の丸棒に切削加工し、その後真空浸炭処理
を行つ九。ま九、上記丸棒の残９については９２５℃Ｘ
１ ｈｒ加熱後空冷の条件で焼ならしを施したのち冷
間鍛造し、次いで真窃浸炭処ｊｌｔ−行った。そして、
各々について浸炭層の旧オーステナイト結晶粒度を測定
し友。また、第２表に真空浸炭処理条件を示す。なお、
旧オーステナイト結晶粒度の測定は、ＪＩＳ Ｇ ０５
５１に規定する１鋼のオーステナイト結晶粒度試験方法
１第 ２ 表 第１表に示すように、Ａｊ、Ｔｉ、ＮおよびＢ含有量が
この発明の範囲外にある比較鋼ではいずれも旧オーステ
ナイト平均結晶粒度が７．５番よりも小さく、真空浸炭
時にオーステナイト結晶粒の粗大化を生じたことが明ら
かである。これに対して、ＡＡ、Ｔｌ、ＮおよびＢ含有
量がこの発明の範囲内にある本発明鋼ではいずれも旧オ
ーステナイト平均結晶粒度が７．５番以上で一細化して
いることが明らかであシ、歯車等の構造部品の靭性、耐
摩耗性ならびに疲労強度さらには寸法精度をすぐれ友も
のとすることが可能である。
図に示すように、直径３０■の丸棒に圧延したのち一部
社直径２５■の丸棒に切削加工し、その後真空浸炭処理
を行つ九。ま九、上記丸棒の残９については９２５℃Ｘ
１ ｈｒ加熱後空冷の条件で焼ならしを施したのち冷
間鍛造し、次いで真窃浸炭処ｊｌｔ−行った。そして、
各々について浸炭層の旧オーステナイト結晶粒度を測定
し友。また、第２表に真空浸炭処理条件を示す。なお、
旧オーステナイト結晶粒度の測定は、ＪＩＳ Ｇ ０５
５１に規定する１鋼のオーステナイト結晶粒度試験方法
１第 ２ 表 第１表に示すように、Ａｊ、Ｔｉ、ＮおよびＢ含有量が
この発明の範囲外にある比較鋼ではいずれも旧オーステ
ナイト平均結晶粒度が７．５番よりも小さく、真空浸炭
時にオーステナイト結晶粒の粗大化を生じたことが明ら
かである。これに対して、ＡＡ、Ｔｌ、ＮおよびＢ含有
量がこの発明の範囲内にある本発明鋼ではいずれも旧オ
ーステナイト平均結晶粒度が７．５番以上で一細化して
いることが明らかであシ、歯車等の構造部品の靭性、耐
摩耗性ならびに疲労強度さらには寸法精度をすぐれ友も
のとすることが可能である。
なお、このほか前記した結晶粒微細化元素、耐候性向上
元素、被削性向上元素、硫化物形態制御〜 元１１ｔｌ宜ｆｌｏＬ、−ｇらｃはｏ、ｓ、ｓｎ、ｓｂ
。
元素、被削性向上元素、硫化物形態制御〜 元１１ｔｌ宜ｆｌｏＬ、−ｇらｃはｏ、ｓ、ｓｎ、ｓｂ
。
Ａｓ等の含有量を選択的に規制して実験し九ところ、い
ずれも嵐好な結果を得ることができた。
ずれも嵐好な結果を得ることができた。
以上説明してき九ように、この発明による浸炭用鋼では
、この浸炭用鋼を素材として歯車中カムシャフト等の構
造部品を成形加工し、その後９５０℃以上の高温で浸炭
処理を行っ九ときでも、この真空浸炭逃場時にオーステ
ナイト結晶粒が粗大化するのを防止することができ、強
度、耐摩耗性ならびに耐疲労強度に優れ、寸法精度が高
い構造部品を短時間の浸炭処理によつ工製造することが
できるという非常に優れ九効釆を有する。
、この浸炭用鋼を素材として歯車中カムシャフト等の構
造部品を成形加工し、その後９５０℃以上の高温で浸炭
処理を行っ九ときでも、この真空浸炭逃場時にオーステ
ナイト結晶粒が粗大化するのを防止することができ、強
度、耐摩耗性ならびに耐疲労強度に優れ、寸法精度が高
い構造部品を短時間の浸炭処理によつ工製造することが
できるという非常に優れ九効釆を有する。
図面はこの発明の実施例において採用し九工程の説明図
である。。 、： ゛・１番 ↓
である。。 、： ゛・１番 ↓
Claims (2)
- （１） 重量−テ、Ｃ： ０．１〜０．４１１９８１
： ０．０５〜１．５％、Ｍｎ ： ０−Ｏ５〜ＬＯ
％、Ａｔ ： ０．０１５〜０．０７１１、Ｔｉ ：
０．００７〜０．０７１１ 、 Ｎ ： ０．０１
３〜０．０３−を含み、Ｂ ： ０．０００５−以下に
規制し、謄部実質的にＦ・よシなることを特徴とする浸
炭用鋼。 - （２）重量嘔で、Ｃ： ０．１〜Ｇ、４１ｊＩ、 ８１
： ０．０５〜１．５−ｌＭｎ ： ０．０５〜２．
０１ｇ、ＡＡ ： ０．０１５〜０．０７１ＳＴ１ ：
０．００７〜Ｏ’、０７−１Ｎ ： ０．０１３〜０
．０３１１．およびＮｉ ： ４．５１以下、ｃｒ ：
２−以下、Ｍｏ ： ＯＪチ以下のうちの１種を九は
２種以上を含み、Ｂ ： ０．０００５１１以下に規制
し、残部実質的にＦ・よりなることを特徴とする浸炭用
鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046359A JPS58164758A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 浸炭用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57046359A JPS58164758A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 浸炭用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164758A true JPS58164758A (ja) | 1983-09-29 |
| JPH0416538B2 JPH0416538B2 (ja) | 1992-03-24 |
Family
ID=12744952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57046359A Granted JPS58164758A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 浸炭用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164758A (ja) |
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| EP0682123A1 (en) * | 1994-04-25 | 1995-11-15 | Samsung Heavy Industry Co., Ltd | Method of manufacturing carburized steel products |
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-
1982
- 1982-03-25 JP JP57046359A patent/JPS58164758A/ja active Granted
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| JPH0416538B2 (ja) | 1992-03-24 |
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