JPS5896815A - 鋳鉄の熱処理方法 - Google Patents

鋳鉄の熱処理方法

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JPS5896815A
JPS5896815A JP19651781A JP19651781A JPS5896815A JP S5896815 A JPS5896815 A JP S5896815A JP 19651781 A JP19651781 A JP 19651781A JP 19651781 A JP19651781 A JP 19651781A JP S5896815 A JPS5896815 A JP S5896815A
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JP
Japan
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cast iron
treatment
layers
agents
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP19651781A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Sekiguchi
関口 勉
Ryuichi Masuda
隆一 升田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5896815A publication Critical patent/JPS5896815A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D5/00Heat treatments of cast-iron

Landscapes

  • 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)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 ある。
球状黒鉛−鉄などの鋳鉄を、たとえは、オートマチック
トランスミッションのブラネタシーリングギャなどに適
用する場合、その表向に耐摩耗性や強度1川上のための
処理を施している。
その処理として軟窒化処理(タフトライド処理)がある
が、木材としてJ工S FOD 4 0をイ史用し,た
部材に該処理を施して表面に蟹化物層をノ1多成しても
、木材の硬さが非常に低いため,使用中に窒化物層が破
壊され容易に摩耗,ピッチングを生じる。また、比較的
系材強度の高いJI日FOD 7 0を使用した場合に
おいても、摩耗やピッチングなどの発生を防止すること
ができない。
歯車の場合C−は、琴耗、ピッチングが進行すると、歯
車精度が大幅に低下し、騒音にもつながるほか、さらに
偏摩耗を起こし歯の破壊を生じる。
一方、耐傘耗性のため1ユ歯面を筒胸波焼入する方法は
、歯元曲げ強度の同上も期待できるか、耐ピツチング性
については高血圧歯車の場合末だ充分ではなく,ピッチ
ングを起点に破壊する場合もある。
また、軟窒化処理後、高岡V焼入を行なう方法が提案さ
れており、軟窒化処理によって影戚された拡散層によっ
て焼入性が同上することは知られている。【、かじなが
ら、この方法では軟窒化処理(通常550℃程反)によ
って鋳鉄表面に拡散層とともに形成される賭化鰐層が、
その後の焼入(通常700℃以上)によって分屡・消滅
する問題があり、そのために窒化物層に基づく耐摩耗性
および耐ピツチング性の同上が侍らねない。また逆に、
篩周波焼入後、軟窒化処理する方法については%尚周波
続入C二よって形成された焼入組織がその後の軟窒化処
理(前記のようC二比較的高温)によって戻されるため
、満足のいく特性をもつ鋳鉄を得ることかでさない。
本発明の目的は、窒化物層お、よび拡散層の形成によっ
て耐摩耗性および耐ピツチング性の向上区−寄与する軟
窒化処理と、焼入組織の形成によって強度の向上に寄与
する焼入処理とを併用し、かつ、前述した問題を解消す
ることによって^処理(軟窒化処理および焼入処理)の
特性をそのまま生かし、結果として耐摩耗性、耐ピツチ
ング性および強度がともに向上した鋳鉄を得ること1−
ある。
丁なわち、本発明による鋳鉄の熱処理方法は、軟窒化処
理を行/〔つだ後、焼入処理を打なうものであり、その
特徴とするところは、軟窒化処理後の鋳鉄部材表面上に
窒化物層保護剤からなる層をjし成させ、その状態で焼
入処理を行なうことにある。
第1図は、鋳鉄部材1の表面部の模式顧面図であり、窒
化物層2(および拡散層)、焼入層3および窒化物層保
護剤からなる714の位−゛関係を示したものである。
この場合、窒化物層保護剤からなる層は焼入処理1:お
ける窒化物1−の分解・鋼酸を防止する役*1+を来た
丁ものでt[ければならないが、本発明者等は、本来、
窒化を防止゛fるために使用される添加剤、いわゆる、
窒化防止剤および下記に示す容積の防止剤が上記役割を
果た丁ものであることを見い出し、本発明を完成した。
窒化防止剤のほか、伽化物層保腹剤として通用できるも
のは、浸炭防止剤および酸化防止剤などである。
こうした窒化物層保護剤はその種類に応じて適宜選択さ
れる厚みで鋳鉄部材表面上に形成させればよく、その形
成は塗布または浸漬など通常の手段によって行なわれる
また、本発明は焼入処理において広く遍用し■能なので
あるが、なかでも軟窒化処理と同様C二@面処理として
通している高周波焼入処理を行rfう境合において都合
良い。なお、この高周波焼入処理も通常の焼入同様表面
部だけでなく鋳造部材全体に亘って焼入することもでき
るのであるが、内部C二おいて靭性な有するものとする
ため、さらに焼入表面に圧縮残留応力を形成するには、
後記実施例にて記載するように表面部−周波焼入が過当
であり、これによって表面部における各特性の10」上
という目的は充分に達せられる。
また1本発明の熱処理が施こされる鋳鉄の種類(二つい
ても特Cユ限定されないが、それ自体優れた強度特性な
どを有テるものとして知られている球状黒鉛鋳鉄1ユ適
用すれば、より特性のIil上したものを得ることがで
きる。
以下、本発明を実施例に従って拝細に説明する。
排気蓋1500cr−エンジン搭載車のオートマチック
トランスミッション1m(突出されているプラネタリ−
リングギヤ(第2図はその正面図および第3図は弔2図
の1−1断面図)の鋳鉄部材、具体的(二は、 JIS
 FC!D 7 Qに、下記の+順によって本発明を適
用した。
JIS IFOD 70 v′通常の条件にてガス軟窒
化処理し、処理された歯面C二鴛化防止剤N523 (
/(−カー熱処理工業@)〕を1〜3篩程反の厚みで塗
布した後、’5iflsだけについて通常の条件にて高
周波焼入処理を行なった。その恢、夕闇上に残存する窒
化物層保護剤からなる鳩を適当な除去手段で取り除き、
処理物(ム1)を得た。
この処理物の歯車表面部の断面を拡大して示したのが第
4図である。
次に、こうして得られた処理物41を、従来の熱処理方
法によって得られた処理物(対照1゜2、3.4および
5)とともに、5万す走行による連続高速耐久試験(こ
の場合歯面にがかる面圧は計算上115ψ−であった)
に供し、摩耗およびピッチングの発生状態について調べ
た。その結果を下記第1表に示す。なお、対照1はJI
S 11’OD 4 Qにカス軟窒化処理を施したもυ
)%対照2はJ腑FCD 7 Qにガス軟窒化処理を施
したもの、対照3はJ工S F(3D ’JOに表面部
制周波焼入処理を施したもの、対照4はJ工8 FCD
 7 Qにガス軟窒化処理を施した後、単に表[lr1
部尚周波焼入処理を施したもの、そして対照5はJ工5
iFCD 7 Qに表IkI都尚周波焼入処理を施した
後・ガス軟窒化処理を施したものである。
上記第1表かられかるように、不発明に係る処理物(4
1)は、従来法によるいずれの処理物(対照1〜5)に
比べても、耐摩耗性および耐ピツチング性1ユ後ねでい
る。
また、本発明に係る処理物(AI)からなるプラネタリ
−リングギヤ(排気ill 2000 ccエンジン用
)を台上耐久試験に供したところ、酊算面圧150廠−
2、計算曲げ応力26i2においても耐摩耗性およびピ
ッチング性に優れ、また変形および破壊を生じないこと
から、歯元曲げg1反についても問題ないことが嶺認さ
れた。
上記例においては、窒化物層保睦剤としてガス窒化防止
剤を使用した例を示したが、その他イオン窒化防止剤た
とえばN9(パーカー熱処理工業(株)〕、また浸炭防
止剤たとえばコンドルサル0090 [同]および酸化
防止剤たとえばノーカーブ〔同〕を使用しても、はぼ同
様な特−性の向上があった。
以上の如く、本発明によれは、軟窒化処理の施された鋳
鉄部材の表面上(二窒化物層保護剤からなるJ−を形成
させたことから、その彼の焼入処理Cユよって窒化物層
が分解・消滅しないこととなり、また該窒化物ノー保禮
剤からなる層の存’EEによっても焼入性f二はほとん
ど影響がないことから、耐摩耗性、耐ピツチング性およ
び強度がともに向上した鋳鉄部材を得ることができる。
また、窒化物層保―剤からなる層は熱処理後、容易に除
去しえるため、熱処理工程が複雑化1(1こともfrい
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明C1係る熱処理物を示す模式[ 第2図は1通常のプラネタリ−リングギヤな示T概略正
面図、 第3図は、第2図の皺−1断面図、 弔4図は、本発明の一夾施例に係る熱処理物(上記第2
図および第3図に示すギヤに熱処理を施したもの)を示
す一部拡大断面図、を表わす。 1・・・鋳鉄部材 2・・・窒化物層 3 ・・・焼入J曽 4・・・窒化物層保謙剤からなる層 才1図 才2図     才3図 ヤ4!21 .1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (11軟窒化処理の施された鋳鉄部材の表面上に窒化物
    層保護剤からなる層を形成させた後、焼入を行なうこと
    を特徴とする鋳鉄の熱処理方法。
JP19651781A 1981-12-07 1981-12-07 鋳鉄の熱処理方法 Pending JPS5896815A (ja)

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