JPS59185723A - 冷間加工成形部品の低歪表面硬化法 - Google Patents
冷間加工成形部品の低歪表面硬化法Info
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- JPS59185723A JPS59185723A JP5908483A JP5908483A JPS59185723A JP S59185723 A JPS59185723 A JP S59185723A JP 5908483 A JP5908483 A JP 5908483A JP 5908483 A JP5908483 A JP 5908483A JP S59185723 A JPS59185723 A JP S59185723A
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- Japan
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- hardening
- carburizing
- parts
- shaped
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- Pending
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-
- 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
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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】
本発明は冷間加工成形部品の低歪表面硬化法に関し、詳
しくは、冷間加工成形用素材を浸炭ないしは浸炭浸窒処
理後、冷間加工成形し、ついで表面加熱・急冷する低歪
表面硬化法にかかる。
しくは、冷間加工成形用素材を浸炭ないしは浸炭浸窒処
理後、冷間加工成形し、ついで表面加熱・急冷する低歪
表面硬化法にかかる。
従来、切削加工、熱間鍛造で生産されている部品を、多
量生産化するため、また９部品の精度同ヒを図るため、
さらには、材４４歩搦りを向、ヒするため、生産性の高
い冷間鍛造にＬＡ替える努力がなされている。
量生産化するため、また９部品の精度同ヒを図るため、
さらには、材４４歩搦りを向、ヒするため、生産性の高
い冷間鍛造にＬＡ替える努力がなされている。
また９部品軽量化の万策として、従来、切削加工等で生
産されていた部品の鋼板による冷間加工成形部品化が倹
約されている。
産されていた部品の鋼板による冷間加工成形部品化が倹
約されている。
こういった部品において、その強度、待に疲労強度、耐
摩耗性が請求されるもの番こついては、＋の材質が低炭
斯鋼ないしは低炭柔合彼鋼であれば。
摩耗性が請求されるもの番こついては、＋の材質が低炭
斯鋼ないしは低炭柔合彼鋼であれば。
浸炭焼入・浸炭浸窒処理尋、また。中炭素鋼であれば高
周波焼入等が一般的に採用されている。
周波焼入等が一般的に採用されている。
ところで、冷間鍛造鋼材の支杉、七は、主として鋼中の
炭素量とその微細組ｈ）（たとえば炭化物の形状１分散
状態、パーライトＩｌ￥１１副商などの影響を受ける傾
向がある。
炭素量とその微細組ｈ）（たとえば炭化物の形状１分散
状態、パーライトＩｌ￥１１副商などの影響を受ける傾
向がある。
このため、冷間鍛造用素材としては、０．３車Ｌｉｔ％
以ドの低炭素鋼、低炭素合金鋼、あるいは炭化物を球状
化して微細に分散させた中炭素鋼が広く用いられている
。。
以ドの低炭素鋼、低炭素合金鋼、あるいは炭化物を球状
化して微細に分散させた中炭素鋼が広く用いられている
。。
そして９表面硬化処理としては、前述したように、その
材質が低炭素鋼、低炭素合金鋼であれば。
材質が低炭素鋼、低炭素合金鋼であれば。
浸炭焼入・浸炭浸窒焼入等、また。中炭素鋼であれば高
周波焼入などの表向硬化処理が一般的に採用されており
、最近では、高密度エネルギー源（束子ビーム、レーザ
ビーム等）による表向加熱・焼入が実施されることもあ
る。
周波焼入などの表向硬化処理が一般的に採用されており
、最近では、高密度エネルギー源（束子ビーム、レーザ
ビーム等）による表向加熱・焼入が実施されることもあ
る。
しかし、浸炭焼入・浸炭浸窒焼入では２部品全体が加熱
・焼入れされるため、冷間鍛造時の加工残留応力の開放
９表面部と内部の冷却速度の差に伴なう熱応力、マルテ
ンサイト変態時の変態応力・等により、大きな熱処理歪
を発生し、！Ｍ品精度が確保できず、歪の矯正あるいは
１じ正加工などの仕、ヒ加工を必要とする欠点がある。
・焼入れされるため、冷間鍛造時の加工残留応力の開放
９表面部と内部の冷却速度の差に伴なう熱応力、マルテ
ンサイト変態時の変態応力・等により、大きな熱処理歪
を発生し、！Ｍ品精度が確保できず、歪の矯正あるいは
１じ正加工などの仕、ヒ加工を必要とする欠点がある。
一方、高周波焼入は、基本的には表向部のみを加熱する
ため、熱処理歪は小さいのであるが、素材の冷間鍛造性
向ヒのために、炭化物を球状化してあろ場合には２通常
の高周波加熱焼入では、炭化物のオーステナイト中への
ｌ容は込みか不充分／まため表面硬さが低くなり、所望
の表面硬さを得るためには、オーステナイト化加熱温度
を高くしたり、高周波焼入の前ｒ−程として調′直熱処
哩を実施する必要があったりする欠点がある。
ため、熱処理歪は小さいのであるが、素材の冷間鍛造性
向ヒのために、炭化物を球状化してあろ場合には２通常
の高周波加熱焼入では、炭化物のオーステナイト中への
ｌ容は込みか不充分／まため表面硬さが低くなり、所望
の表面硬さを得るためには、オーステナイト化加熱温度
を高くしたり、高周波焼入の前ｒ−程として調′直熱処
哩を実施する必要があったりする欠点がある。
なお１表向部をｌ埠り（１史化させる１こは、ｌ１周波
発振周波数を大きくすれば、傅い硬化層のブ１ぞ成は可
能であるが、高１７ｉｌ波コイルと部品との間隔が変動
すると１部品々質への影響が大きいため、旨周波焼入設
備精度を向ヒする必要がある。
発振周波数を大きくすれば、傅い硬化層のブ１ぞ成は可
能であるが、高１７ｉｌ波コイルと部品との間隔が変動
すると１部品々質への影響が大きいため、旨周波焼入設
備精度を向ヒする必要がある。
さらに９部品の表面硬化したい部分の形状が複雑な場合
、たとえば、スプライン形状部などに対し、靭性ヒの必
要性から、山形に沿った表面硬化層を得ようとしても９
周波数１．１Ｍ俵による１１局波焼入では技術的に困流
であり、従来法による高周波焼入によっているのでは、
硬化・１飴用が増大して熱処理歪が大きくなる欠点があ
る。
、たとえば、スプライン形状部などに対し、靭性ヒの必
要性から、山形に沿った表面硬化層を得ようとしても９
周波数１．１Ｍ俵による１１局波焼入では技術的に困流
であり、従来法による高周波焼入によっているのでは、
硬化・１飴用が増大して熱処理歪が大きくなる欠点があ
る。
本発明は、予じめ、冷間加工１戊形する素材を浸炭ない
しは浸炭浸窒処理することにより、冷間加工成形後の部
品形状表面に沿って、制「炭素量子窒素量」表面層を形
成させることにより、高周波。
しは浸炭浸窒処理することにより、冷間加工成形後の部
品形状表面に沿って、制「炭素量子窒素量」表面層を形
成させることにより、高周波。
Ｙｕ子ビーム、レーザビームなどによる表面加熱・焼入
時に９部品の高「炭素量＋窒素量」表面層を。
時に９部品の高「炭素量＋窒素量」表面層を。
優先的にオーステナイト化、及び焼入して、均一な硬化
深さを確保できるとともに９表面層における「炭素量子
窒素量」が高いため、オーステナイト化のための表向加
熱温度を低くできることから。
深さを確保できるとともに９表面層における「炭素量子
窒素量」が高いため、オーステナイト化のための表向加
熱温度を低くできることから。
熱処理歪も軽減することのできる冷間加工成形部品の低
歪表向硬化法を提供することを目的としている。
歪表向硬化法を提供することを目的としている。
このような目的は９本発明によれば、まず、板状ないし
は棒状をした冷間加工成形用素材を９表、而「炭素量＋
窒素量」が０．４〜１．３重量％であって、かつ、板厚
ないしは棒径の表面から１４までの深さにおける「炭素
量＋窒素量」が０．４重黛％以下となる範囲で浸炭ない
しは浸炭浸窒処理し。
は棒状をした冷間加工成形用素材を９表、而「炭素量＋
窒素量」が０．４〜１．３重量％であって、かつ、板厚
ないしは棒径の表面から１４までの深さにおける「炭素
量＋窒素量」が０．４重黛％以下となる範囲で浸炭ない
しは浸炭浸窒処理し。
つぎに、１′ＩｉＩ記熱処理を施こした板状ないし棒状
の冷間加工成形用素材を所定の形状に冷間加工成形し、
ついで、高周波、ＷＬ子ビーム、レーザビーム等の表向
加熱源により１部品表面部の一部もしくは大部分をオー
ステナイト化温Ｉｆ以上に加熱した後、急冷する焼入、
もしくは、さらに、焼もどしして表面層のみを硬化ｒる
冷間加工成形部品の低歪表面硬化法によって達成される
。
の冷間加工成形用素材を所定の形状に冷間加工成形し、
ついで、高周波、ＷＬ子ビーム、レーザビーム等の表向
加熱源により１部品表面部の一部もしくは大部分をオー
ステナイト化温Ｉｆ以上に加熱した後、急冷する焼入、
もしくは、さらに、焼もどしして表面層のみを硬化ｒる
冷間加工成形部品の低歪表面硬化法によって達成される
。
ここで１本発明にかかる冷間加工成形部品の低歪表向硬
化法の内容について詳しく説明する。
化法の内容について詳しく説明する。
本発明にがかる冷間加工成形部品の低歪表面硬化法は、
［冷間加工１戊形の浸炭ないしは浸炭浸窒処理」工程と
、［冷間加工成形］工程と、「表面加熱・焼入」工程か
らなっている。
［冷間加工１戊形の浸炭ないしは浸炭浸窒処理」工程と
、［冷間加工成形］工程と、「表面加熱・焼入」工程か
らなっている。
まず、［冷間加工１戊形の浸炭ないしは浸炭浸窒処理」
について説明する。
について説明する。
浸炭処理では表面炭素量、よた。浸炭浸窒処理では表面
「炭素量子窒素量」を０４〜１．３重量％としている。
「炭素量子窒素量」を０４〜１．３重量％としている。
これは、０．４重量％未満では所望の表面硬化が得られ
ず、また、１３ルｉｉｔ％を越えると異常組線が生成さ
れるためである。
ず、また、１３ルｉｉｔ％を越えると異常組線が生成さ
れるためである。
また、浸炭ないしは浸炭浸４深さは９表面より炭素量あ
るいは「炭素量＋窒素量」が０４重量％になる位置をい
い、この深さが板材では板厚が。
るいは「炭素量＋窒素量」が０４重量％になる位置をい
い、この深さが板材では板厚が。
棒材では直径の１４以下としている。
これは、これ以ヒ浸炭ないしは浸炭浸窒処理すると、冷
間加工成形時に割れが発生するからである。
間加工成形時に割れが発生するからである。
つぎに「°冷間加工成形」工程について説明する。
ヒ記により説明した浸炭ないしは浸炭浸窒処理した板状
ないしは棒状の冷間加工成形用素材を所定の形状に冷間
加工成形するものである。
ないしは棒状の冷間加工成形用素材を所定の形状に冷間
加工成形するものである。
ついで、「表向加熱・焼入」工程について説明する。
冷間加工成形部品の表面加熱方法は、高周波加熱、４子
ビーム加熱、あるいはレーザビーム加熱を用い、焼入の
ための冷却は、液体冷却（水、油等）、固体冷却、気体
冷却、もしくは、自己冷却によるものである。
ビーム加熱、あるいはレーザビーム加熱を用い、焼入の
ための冷却は、液体冷却（水、油等）、固体冷却、気体
冷却、もしくは、自己冷却によるものである。
以下、添付図面をこ基づいて２本発明の詳細な説明する
。
。
第１図は本発明法により製作しｊこスプライン径φ１２
０ＲＭのオートマチックトランスＥソションのクラッチ
ハブの概略図である。
０ＲＭのオートマチックトランスＥソションのクラッチ
ハブの概略図である。
材料は板厚２ｊｌＩＩＩのＪＩＳＳｆ’ＣＣ材であ・５
゜本部品は、表面１−炭系■（十擢素ｊｊｉ； Ｊか０
．９車量％、浸炭浸窒深さ；Ｕ、３＃ｆｆと）Ｊるよう
に浸炭浸窒処理を行ない、徐冷俣、冷聞加工成形して１
部品外周部を９００“Ｃに高ｂ’Ｊ ＬＢ１皿熱し、２
０Ｃの水中に、焼入した。
゜本部品は、表面１−炭系■（十擢素ｊｊｉ； Ｊか０
．９車量％、浸炭浸窒深さ；Ｕ、３＃ｆｆと）Ｊるよう
に浸炭浸窒処理を行ない、徐冷俣、冷聞加工成形して１
部品外周部を９００“Ｃに高ｂ’Ｊ ＬＢ１皿熱し、２
０Ｃの水中に、焼入した。
このときの本発明法による処理品外周部の真円度を従来
の浸炭焼入法と比較したのが第２図である。
の浸炭焼入法と比較したのが第２図である。
本発明法によれば従来のｆ ｒＲ１３；８人法に比べ、
真円度が大Ｉ煽に改善されており９本−Ｔｇ明汰の効果
ケ示している。
真円度が大Ｉ煽に改善されており９本−Ｔｇ明汰の効果
ケ示している。
以ヒにより明らかなように２本発明にかかる冷間加工成
形部品の低歪表面硬化法ｔこよｎば、Ｐじめ、浸炭ない
しは浸炭浸窒処理した冷間加工成形用素材を、所定の形
状に冷間加工成形することによって、成形部品形状表面
に均一な高「炭素重子ｔＡｆｔＪ層を形成させることが
でき、ついで、商周波２尾子ビーム、レーザビーム等番
こよる表面加熱・焼入時に１部品表面の高１炭素量十窒
化量」層を、陵先的にオーステナイト化及び焼入して。
形部品の低歪表面硬化法ｔこよｎば、Ｐじめ、浸炭ない
しは浸炭浸窒処理した冷間加工成形用素材を、所定の形
状に冷間加工成形することによって、成形部品形状表面
に均一な高「炭素重子ｔＡｆｔＪ層を形成させることが
でき、ついで、商周波２尾子ビーム、レーザビーム等番
こよる表面加熱・焼入時に１部品表面の高１炭素量十窒
化量」層を、陵先的にオーステナイト化及び焼入して。
均一な硬化深さを確保できるとともに、オーステナイト
化の表面加熱温度を低くできることから。
化の表面加熱温度を低くできることから。
熱処理歪もｉｉｉ！Ｍすることができる利点がある。
第１図は９本発明にがかる冷間加工成形部品の低歪表面
硬化法に用いた被処理形状を示す図、（ａ）はその正面
図、（ｂ）はその測面図、２Ｆ２図は第１図に示す部品
の「従来の浸炭焼入法」と「本発明法」で処理しｔこ時
の真円度比較を示す図である。 出 願 人 トヨタ自動車株式会社 才 １ ｍ
硬化法に用いた被処理形状を示す図、（ａ）はその正面
図、（ｂ）はその測面図、２Ｆ２図は第１図に示す部品
の「従来の浸炭焼入法」と「本発明法」で処理しｔこ時
の真円度比較を示す図である。 出 願 人 トヨタ自動車株式会社 才 １ ｍ
Claims (1)
- （１） まず、板状ないしは棒状をした冷間加工成形
用素材を１表面「炭素量十窒素麓コが０．４〜１．３重
量％であって、かつ、板厚ないしは棒径の表面から１４
までの深さにおける「炭素量＋窒素量」が０．４重量％
以下となる範囲で浸炭ないしは浸炭浸窒処理し、つぎに
、前記熱処理を施こした板状ないし棒状の冷間加工成形
用素材を所定の形状に冷間加工成形し、ついで、高周波
、電子ビーム。 レーザビーム等の表面加熱源により９部品表面部の一部
もしくは大部分をオーステナイト化温度以、ヒに加熱し
た後、急冷する焼入、もしくは、さらに、焼もどしして
表面層のみを硬化する冷間加工成形部品の低歪表面硬化
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5908483A JPS59185723A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 冷間加工成形部品の低歪表面硬化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5908483A JPS59185723A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 冷間加工成形部品の低歪表面硬化法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185723A true JPS59185723A (ja) | 1984-10-22 |
Family
ID=13103119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5908483A Pending JPS59185723A (ja) | 1983-04-04 | 1983-04-04 | 冷間加工成形部品の低歪表面硬化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59185723A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015087349A1 (en) | 2013-12-13 | 2015-06-18 | Tata Steel Limited | Multi-track laser surface hardening of low carbon cold rolled closely annealed (crca) grades of steels |
| JP2020050938A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 焼き入れ方法 |
-
1983
- 1983-04-04 JP JP5908483A patent/JPS59185723A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015087349A1 (en) | 2013-12-13 | 2015-06-18 | Tata Steel Limited | Multi-track laser surface hardening of low carbon cold rolled closely annealed (crca) grades of steels |
| US11186887B2 (en) | 2013-12-13 | 2021-11-30 | Tata Steel Limited | Multi-track laser surface hardening of low carbon cold rolled closely annealed (CRCA) grades of steels |
| JP2020050938A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 焼き入れ方法 |
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