JPS61253346A - 高強度歯車用鋼 - Google Patents
高強度歯車用鋼Info
- Publication number
- JPS61253346A JPS61253346A JP9337585A JP9337585A JPS61253346A JP S61253346 A JPS61253346 A JP S61253346A JP 9337585 A JP9337585 A JP 9337585A JP 9337585 A JP9337585 A JP 9337585A JP S61253346 A JPS61253346 A JP S61253346A
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- Japan
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- gear
- strength
- steel
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は高強度歯車用鋼に関し、さらに詳しくは、歯元
強度を向上させることができる高強度歯車用鋼に関する
。
強度を向上させることができる高強度歯車用鋼に関する
。
［従来技術１
一般に、浸炭焼入れを行なう歯車用鋼としては、その用
途から次に示すような使い分けがされている。
途から次に示すような使い分けがされている。
ｉ）一般的な歯車用鋼としてＣｒ鋼。
１ｉ）Ｃｒ鋼より焼入れ性、靭性が優れ、信頼性の高い
歯車用鋼としてＣｒ−Ｍｏ鋼。
歯車用鋼としてＣｒ−Ｍｏ鋼。
ｉｉｉ）Ｍｏ含有量が高く大型歯車用鋼として使用され
る３０Ｍ８２２゜ ｉｖ）航空機、船舶用として歯車強度と信頼性に対する
要求が厳しい用途に使用される歯車用鋼としてＮ１−Ｃ
ｒｆｉｌおよびＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼。
る３０Ｍ８２２゜ ｉｖ）航空機、船舶用として歯車強度と信頼性に対する
要求が厳しい用途に使用される歯車用鋼としてＮ１−Ｃ
ｒｆｉｌおよびＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼。
このような歯車用鋼に対して、特開昭５９−０７４２６
．２号公報には、Ｍｎ含有量を０．５５ｕ＋ｔ％以下、
０含有量を１５ｐｐｍ以下、さらに、結晶粒微細化のた
めにＮｂを含有させた歯車用鋼が示されており、この歯
車用鋼は主に０含有量を低くして、酸化物系介在物を低
減させて歯車の強度を向上させている。
．２号公報には、Ｍｎ含有量を０．５５ｕ＋ｔ％以下、
０含有量を１５ｐｐｍ以下、さらに、結晶粒微細化のた
めにＮｂを含有させた歯車用鋼が示されており、この歯
車用鋼は主に０含有量を低くして、酸化物系介在物を低
減させて歯車の強度を向上させている。
また、特殊鋼（２５巻７号、１９７６年７月）には、０
含有量を低減し、Ｎｂを含有させて結晶粒の微細化をは
かり、さらに、耐衝撃性の改善のためにＮｉを含有させ
た歯車用鋼が示されており、この歯車用鋼もＯ含有量を
低くして、酸化物系介在物を低減して歯車強度の向上を
はかったものである。
含有量を低減し、Ｎｂを含有させて結晶粒の微細化をは
かり、さらに、耐衝撃性の改善のためにＮｉを含有させ
た歯車用鋼が示されており、この歯車用鋼もＯ含有量を
低くして、酸化物系介在物を低減して歯車強度の向上を
はかったものである。
しがしながら、これらの歯車用鋼では、歯車の歯元折損
に対しては未だ充分であるということができない。
に対しては未だ充分であるということができない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は上記に説明したような従来における歯車用鋼の
問題点を解消すべくなされたものであり、本発明者が鋭
意研究を行なった結果、浸炭表層部に生成するＳｉ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ含有により生成する粒界酸化物による浸炭表層
部の焼入れ性紙下による硬さ、残留応力の低下を防止し
、Ｐ含有量を抑制して粒界強度の向上により歯元強度を
確保し、さらに、Ｓ含有量を抑えて硫化物系介在物を少
な（し、歯元強度を向上させることにより、例えば、自
動車用歯車の損傷形態である歯元折損に対してその要求
特性を充分満足できることを見出し、歯車の歯元強度を
向上させることができる高強度歯車用鋼を開発したので
ある。
問題点を解消すべくなされたものであり、本発明者が鋭
意研究を行なった結果、浸炭表層部に生成するＳｉ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ含有により生成する粒界酸化物による浸炭表層
部の焼入れ性紙下による硬さ、残留応力の低下を防止し
、Ｐ含有量を抑制して粒界強度の向上により歯元強度を
確保し、さらに、Ｓ含有量を抑えて硫化物系介在物を少
な（し、歯元強度を向上させることにより、例えば、自
動車用歯車の損傷形態である歯元折損に対してその要求
特性を充分満足できることを見出し、歯車の歯元強度を
向上させることができる高強度歯車用鋼を開発したので
ある。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る高強度歯車用鋼の特徴とするところは、
Ｃ０．１５〜０．４０ｔｕｔ％、Ｍｏ ０．４５〜１．
０ｗｔ％、Ｃｒ ０．５−２，０＋ｕｔ％、Ｓｉ ０．
１０ｕ＋ｔ％以下、Ｍｎ ０．５０ｕ＋ｔ％以下、Ｐ
０．０１０ｕ＋ｔ％以下、Ｓ ０．０１０ｗｔ％以下、
Ｏ１５ｐｐｍ以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなることにある。
０ｗｔ％、Ｃｒ ０．５−２，０＋ｕｔ％、Ｓｉ ０．
１０ｕ＋ｔ％以下、Ｍｎ ０．５０ｕ＋ｔ％以下、Ｐ
０．０１０ｕ＋ｔ％以下、Ｓ ０．０１０ｗｔ％以下、
Ｏ１５ｐｐｍ以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなることにある。
本発明に係る高強度歯車用鋼について以下詳細に説明す
る。
る。
先ず、本発明に係る高強度歯車用鋼の含有成分および成
分割合について説明する。
分割合について説明する。
Ｃは強度を向上させる元素であり、含有量が０．１５ｕ
＋ｔ％未満ではこのような効果は少なく、また、０．４
０ｗｔ％を越えて含有されると切削性等の加工性が劣化
してしまう。よって、Ｃ含有量は０．１５〜０．４０ｕ
＋ｔ％とする。
＋ｔ％未満ではこのような効果は少なく、また、０．４
０ｗｔ％を越えて含有されると切削性等の加工性が劣化
してしまう。よって、Ｃ含有量は０．１５〜０．４０ｕ
＋ｔ％とする。
Ｍｏは粒界酸化物生成傾向が弱く、浸炭表層部の焼入れ
性を確保する元素であって、含有量が０．４５ｗｔ％未
満ではこの効果は少なく、また、１．０ｔ１ｔ％を越え
て含有されると炭化物を生成して焼入性の効果が減じる
ようになる。よって、Ｍｏ含有量は０．４５−１．０ｗ
ｔ％とする。因に、ＮｉもＭｏと同じように粒界酸化物
生成傾向が弱く、浸炭表層部の焼入れ性を確保できるが
、そのためには多量に含有させる必要があるが、Ｍｏは
僅かの含有量で目的を達成できるのである。
性を確保する元素であって、含有量が０．４５ｗｔ％未
満ではこの効果は少なく、また、１．０ｔ１ｔ％を越え
て含有されると炭化物を生成して焼入性の効果が減じる
ようになる。よって、Ｍｏ含有量は０．４５−１．０ｗ
ｔ％とする。因に、ＮｉもＭｏと同じように粒界酸化物
生成傾向が弱く、浸炭表層部の焼入れ性を確保できるが
、そのためには多量に含有させる必要があるが、Ｍｏは
僅かの含有量で目的を達成できるのである。
Ｃｒは粒界酸化物を生成するが同時に焼入れ性を向上さ
せる元素であり、含有量が０．５す４％未満ではこのよ
うな効果は少な（、また、２．０ｗｔ％を越えて含有さ
れると炭化物を生成し、さらに、粒界酸化物を生成して
焼入れ性を向上させる効果は飽和してしまう。よって、
Ｃｒ含有量は０．５〜２，０ｗｔ％とする。
せる元素であり、含有量が０．５す４％未満ではこのよ
うな効果は少な（、また、２．０ｗｔ％を越えて含有さ
れると炭化物を生成し、さらに、粒界酸化物を生成して
焼入れ性を向上させる効果は飽和してしまう。よって、
Ｃｒ含有量は０．５〜２，０ｗｔ％とする。
Ｓｉ、Ｍｎは粒界酸化物生成傾向の強い元素であるため
、含有量は脱酸に必要な最小限に規制する必要があり、
従って、Ｓｉ含有量は０．１０＋ｕｔ％以下、Ｍｎ含有
量は０，５０ｗｔ％以下とする。
、含有量は脱酸に必要な最小限に規制する必要があり、
従って、Ｓｉ含有量は０．１０＋ｕｔ％以下、Ｍｎ含有
量は０，５０ｗｔ％以下とする。
Ｐ、は粒界強度を低くし、Ｓは硫化物系介在物を生成し
て歯元強度を低下させるので、このＰおよびＳ含有量を
安定して０，０１０ｕ＋ｔ％を越えないように抑制する
必要がある。よって、Ｐ含有量はＱ、０１０ｗｔ％以下
、Ｓ含有量は０．０１０ｗｔ％以下とする。
て歯元強度を低下させるので、このＰおよびＳ含有量を
安定して０，０１０ｕ＋ｔ％を越えないように抑制する
必要がある。よって、Ｐ含有量はＱ、０１０ｗｔ％以下
、Ｓ含有量は０．０１０ｗｔ％以下とする。
０は酸化物系介在物を生成して歯車の強度を低下させる
ので、０含有量はでざるだけ少ない方が望ましく、１５
ｐｐｍを越えるような含有量は歯車強度の面からみて好
ましくない。よって、Ｃ含有量は１５ｐｐｍ以下に抑え
ることが肝要である。
ので、０含有量はでざるだけ少ない方が望ましく、１５
ｐｐｍを越えるような含有量は歯車強度の面からみて好
ましくない。よって、Ｃ含有量は１５ｐｐｍ以下に抑え
ることが肝要である。
［実施例１
次に、本発明に係る高強度歯車用鋼の実施例を説明する
。
。
実施例
第１表に示す含有成分および成分割合の鋼を溶製し、鍛
造して試験片を作成した。
造して試験片を作成した。
この試験片を９００°Ｃの温度で１時間４０分の浸炭を
行ない、炉中冷却後、８５０℃の温度に１０分間保持後
油中に焼入れを行ない、次で、１８０℃の温度に２時間
保持した後、空冷した。
行ない、炉中冷却後、８５０℃の温度に１０分間保持後
油中に焼入れを行ない、次で、１８０℃の温度に２時間
保持した後、空冷した。
この試験片について、表面硬さ、表面残留応力および小
野式回転曲げ疲労試験による疲労限を調査し、その結果
を第１表に示す。
野式回転曲げ疲労試験による疲労限を調査し、その結果
を第１表に示す。
この第１表より明らかなように、本発明に係る高強度歯
車用鋼は比較鋼に比べて表面硬さ、表面残留応力が優れ
、かつ、疲労限が顕著に向上していることがわかる。
車用鋼は比較鋼に比べて表面硬さ、表面残留応力が優れ
、かつ、疲労限が顕著に向上していることがわかる。
また、本発明に係る高強度歯車用鋼の第１表のＡ、Ｂ、
Ｃと比較鋼Ｆ、Ｉについて歯車疲労試験を行なった。
Ｃと比較鋼Ｆ、Ｉについて歯車疲労試験を行なった。
この試験は動力循環式歯車疲労試験機を使用して、繰返
し数１０７回の試験後において歯の折損の起らない最大
歯元強度で評価した。その結果を第１図に示す。
し数１０７回の試験後において歯の折損の起らない最大
歯元強度で評価した。その結果を第１図に示す。
なお、歯車の諸元は、
歯車の種類・・平歯車、モジュール・・２．５、圧力角
・・２０°、歯数・・２９枚（相手歯車：３０枚）、基
準ピッチ円直径・・７２．５ｍｍ、歯厚・・１０ｍｍ である。
・・２０°、歯数・・２９枚（相手歯車：３０枚）、基
準ピッチ円直径・・７２．５ｍｍ、歯厚・・１０ｍｍ である。
なお、この歯車の浸炭条件は、９３０℃の温度で６時間
の浸炭後炉中冷却を行ない、次いで、８５０°Ｃの温度
で１時間加熱した後の油中に焼入れを行ない、後２００
’Ｃの温度で３時間保持し、空冷を行なった。
の浸炭後炉中冷却を行ない、次いで、８５０°Ｃの温度
で１時間加熱した後の油中に焼入れを行ない、後２００
’Ｃの温度で３時間保持し、空冷を行なった。
この第１図からも明らかであるが、本発明に係る高強度
歯車用鋼は比較鋼より歯元強度が著しく優れていること
がわかる。
歯車用鋼は比較鋼より歯元強度が著しく優れていること
がわかる。
［発明の効果１
以上説明したように、本発明に係る高強度歯車用鋼は上
記の構成を有しているものであるから、歯車用鋼として
の高い強度を有し、かつ、疲労限も顕著に向上しており
、さらに、歯車の歯元強度においても優れているという
効果を有している。
記の構成を有しているものであるから、歯車用鋼として
の高い強度を有し、かつ、疲労限も顕著に向上しており
、さらに、歯車の歯元強度においても優れているという
効果を有している。
第１図は歯車の疲労試験の結果を示す図である。
、ｔ１図
本発明 比毒灸佃
Claims (1)
- Ｃ ０．１５〜０．４０ｗｔ％、Ｍｏ ０．４５〜１．
０ｗｔ％、Ｃｒ ０．５〜２．０ｗｔ％、Ｓｉ ０．１
０ｗｔ％以下、Ｍｎ ０．５０ｗｔ％以下、Ｐ ０．０
１０ｗｔ％以下、Ｓ ０．０１０ｗｔ％、Ｏ １５ｐｐ
ｍ以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる
ことを特徴とする高強度歯車用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337585A JPS61253346A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 高強度歯車用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337585A JPS61253346A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 高強度歯車用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253346A true JPS61253346A (ja) | 1986-11-11 |
Family
ID=14080555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9337585A Pending JPS61253346A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 高強度歯車用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61253346A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4921025A (en) * | 1987-12-21 | 1990-05-01 | Caterpillar Inc. | Carburized low silicon steel article and process |
| EP0393137A1 (en) * | 1987-12-21 | 1990-10-24 | Caterpillar Inc | CEMENTED STEEL WITH LOW SILICON CONTENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| JPH04502253A (ja) * | 1988-12-02 | 1992-04-23 | ザ ブリテイッシュ ピトローリアム コンパニー ピー．エル．シー． | 植物染色体中のｄｎａ配列を同定する方法 |
| US5536335A (en) * | 1994-07-29 | 1996-07-16 | Caterpillar Inc. | Low silicon rapid-carburizing steel process |
| CN115305415A (zh) * | 2021-05-07 | 2022-11-08 | 河北龙凤山铸业有限公司 | 一种无铝齿轮钢和制备方法 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9337585A patent/JPS61253346A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4921025A (en) * | 1987-12-21 | 1990-05-01 | Caterpillar Inc. | Carburized low silicon steel article and process |
| EP0393137A1 (en) * | 1987-12-21 | 1990-10-24 | Caterpillar Inc | CEMENTED STEEL WITH LOW SILICON CONTENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| EP0393137A4 (en) * | 1987-12-21 | 1991-03-20 | Caterpillar Inc. | Carburized low silicon steel article and process |
| JPH04502253A (ja) * | 1988-12-02 | 1992-04-23 | ザ ブリテイッシュ ピトローリアム コンパニー ピー．エル．シー． | 植物染色体中のｄｎａ配列を同定する方法 |
| US5536335A (en) * | 1994-07-29 | 1996-07-16 | Caterpillar Inc. | Low silicon rapid-carburizing steel process |
| CN115305415A (zh) * | 2021-05-07 | 2022-11-08 | 河北龙凤山铸业有限公司 | 一种无铝齿轮钢和制备方法 |
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