JPS62112725A - 時計部品の製造方法 - Google Patents
時計部品の製造方法Info
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- JPS62112725A JPS62112725A JP60253123A JP25312385A JPS62112725A JP S62112725 A JPS62112725 A JP S62112725A JP 60253123 A JP60253123 A JP 60253123A JP 25312385 A JP25312385 A JP 25312385A JP S62112725 A JPS62112725 A JP S62112725A
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- Japan
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- carbon steel
- carbon
- wire
- quenching
- cutting
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-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B37/00—Cases
- G04B37/22—Materials or processes of manufacturing pocket watch or wrist watch cases
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、時計部品の製造方法に関するものである。
かなに代表遮れる極めて小さく、複雑形状tVし、高寸
法精度の要求がされる時計部品ヲ展造するために、重量
比で(Log〜cL20チの炭素を含む(以下チCとす
る)低炭素鋼!−焼入れ後、自動旋盤にて加工する工う
にしtものである。
法精度の要求がされる時計部品ヲ展造するために、重量
比で(Log〜cL20チの炭素を含む(以下チCとす
る)低炭素鋼!−焼入れ後、自動旋盤にて加工する工う
にしtものである。
従来、自動旋盤にて加工される時計部品用炭素#4ri
、伸線、焼鈍処理t−数回繰り返し所望する寸法近くま
での寸法とじ交接、その線材を直値加工及びセンタレス
加工し、所望の寸法の棒材として使用している。
、伸線、焼鈍処理t−数回繰り返し所望する寸法近くま
での寸法とじ交接、その線材を直値加工及びセンタレス
加工し、所望の寸法の棒材として使用している。
したがって、上記従来の方法で加工した時計部品用低炭
素/14f′i、伸線工程中の焼鈍時に、炭素鋼中のセ
メンタイトが球状化しく以下球状セメンタイト)、フェ
ライト地中に、この球状セメンタイトが独立して分散す
る工うになる。ま丸球状セメンタイト粒度を調整する几
めには、伸線工程中に球状化焼鈍全行っている。
素/14f′i、伸線工程中の焼鈍時に、炭素鋼中のセ
メンタイトが球状化しく以下球状セメンタイト)、フェ
ライト地中に、この球状セメンタイトが独立して分散す
る工うになる。ま丸球状セメンタイト粒度を調整する几
めには、伸線工程中に球状化焼鈍全行っている。
しかし、従来のこの工うな加工方法による組織のままで
あると、低炭素鋼は炭素量が少ないtめに、球状セメン
タイト量が非常に少なく、フェライトがほとんどを占め
る工うになる。しかも、伸線工程中の焼鈍では、原線の
パーライト相中の炭素原子の7エライト中への拡散が充
分に行われず、球状セメンタイトが均一に分散せず、炭
素成分の多い部分に集合するようになる。これにより、
球状セメンタイトを含まないフェライト地のみの部分の
割合が非常に多くなり、この7エライトが、伸線方向に
延ばされ、フェライトバンドのような状態で存在する工
うに彦る。
あると、低炭素鋼は炭素量が少ないtめに、球状セメン
タイト量が非常に少なく、フェライトがほとんどを占め
る工うになる。しかも、伸線工程中の焼鈍では、原線の
パーライト相中の炭素原子の7エライト中への拡散が充
分に行われず、球状セメンタイトが均一に分散せず、炭
素成分の多い部分に集合するようになる。これにより、
球状セメンタイトを含まないフェライト地のみの部分の
割合が非常に多くなり、この7エライトが、伸線方向に
延ばされ、フェライトバンドのような状態で存在する工
うに彦る。
フェライトは非常に軟らかく、粘り性質t−有しており
、伸線に=る加工応力が残留している。このエラなフェ
ライトの多い低炭素鋼は、切削抵抗を小さく、切削速度
を速くすることができるが、メタルトランスファーによ
るバイト寿命及び表面仕上り性(外観)、耐掌耗性が著
しく劣る。まt、球状セメンタイトの分布が均一でない
ことから切削性のバラツキが生じることや、フェライ)
(tが多い之め強伸線加工金加えても強度を充分に高く
することができず、旋削加工時のバイト圧に:り材料に
負荷がかがり偏心回転が生じ、寸法哨度のバラツキが大
きくなる等の欠点を有している。
、伸線に=る加工応力が残留している。このエラなフェ
ライトの多い低炭素鋼は、切削抵抗を小さく、切削速度
を速くすることができるが、メタルトランスファーによ
るバイト寿命及び表面仕上り性(外観)、耐掌耗性が著
しく劣る。まt、球状セメンタイトの分布が均一でない
ことから切削性のバラツキが生じることや、フェライ)
(tが多い之め強伸線加工金加えても強度を充分に高く
することができず、旋削加工時のバイト圧に:り材料に
負荷がかがり偏心回転が生じ、寸法哨度のバラツキが大
きくなる等の欠点を有している。
そこで本発明は従来のこの工うな欠点全解決する之めに
、旋削加工時に低炭素Aの伸線だけでは得られない強度
と、部品品質に重要な耐摩耗性全兼ねそなえ友、長時間
連続旋削加工?可能にしt、安価な精密加工部品の契遣
方法會提供すること全目的としtものである。
、旋削加工時に低炭素Aの伸線だけでは得られない強度
と、部品品質に重要な耐摩耗性全兼ねそなえ友、長時間
連続旋削加工?可能にしt、安価な精密加工部品の契遣
方法會提供すること全目的としtものである。
上記問題点?解決する九めに、この発明は、l103〜
α20%Ct−含む低炭素鋼を焼入れし皮接、旋削加工
を行う二うにし九〇 〔作用〕 炭素鋼を油ま几は水等の高冷却能を有する冷却媒体中に
急冷を行うと、マルテンサイトと呼ばれる板状ないしは
針状の組織が得られる。低炭素鋼を焼入れし友ものにお
いては、Mn、V、Co。
α20%Ct−含む低炭素鋼を焼入れし皮接、旋削加工
を行う二うにし九〇 〔作用〕 炭素鋼を油ま几は水等の高冷却能を有する冷却媒体中に
急冷を行うと、マルテンサイトと呼ばれる板状ないしは
針状の組織が得られる。低炭素鋼を焼入れし友ものにお
いては、Mn、V、Co。
At等の合金元素の含有にLすMn点が変化し、いちが
いにc(iだけで組織の形態を表わすことはできないが
、約0.4%C以下(Ms≧530℃)で平行に並んだ
板状結晶の集合体であるマツシブマルテンサイト組織に
なる。時計部品に加工全行う低炭素鋼細線は直径が極め
て小さく、質量効果にエフ材料中心の冷却速度を速くす
ることができる几め、約(1,2%C以下でマツシブマ
ルテンサイト組織となり、約0.2チC以上G、4%C
以下であるとマツシブマルテンサイトと針状マルテンサ
イトの混合組織になると急激に硬さが向上す、る。
いにc(iだけで組織の形態を表わすことはできないが
、約0.4%C以下(Ms≧530℃)で平行に並んだ
板状結晶の集合体であるマツシブマルテンサイト組織に
なる。時計部品に加工全行う低炭素鋼細線は直径が極め
て小さく、質量効果にエフ材料中心の冷却速度を速くす
ることができる几め、約(1,2%C以下でマツシブマ
ルテンサイト組織となり、約0.2チC以上G、4%C
以下であるとマツシブマルテンサイトと針状マルテンサ
イトの混合組織になると急激に硬さが向上す、る。
このとき、Pb 、S 、Tθ等の快削戊分金含んだ快
削炭素鋼全使用しても、快削取分はほとんどマトリック
ス中に固溶しない定め、マルテンサイト化に大きな影響
を及ぼすことはない。マルテンサイト変態は無抵抗変態
である几め、焼入れ前のオーステナイト相と焼入れ後の
マルテンサイト相との間には組成の変化がなく、伸1腺
のままのm織であるフェライト・球状セメンタイト組織
のように組織間の硬さの差、分布の不均一等が生じない
。
削炭素鋼全使用しても、快削取分はほとんどマトリック
ス中に固溶しない定め、マルテンサイト化に大きな影響
を及ぼすことはない。マルテンサイト変態は無抵抗変態
である几め、焼入れ前のオーステナイト相と焼入れ後の
マルテンサイト相との間には組成の変化がなく、伸1腺
のままのm織であるフェライト・球状セメンタイト組織
のように組織間の硬さの差、分布の不均一等が生じない
。
また、低炭素であると、マルテンサイト変態時の膨張遣
が少ない之め、水中への急冷においても尭割れが生じな
い。さらに、マルテンサイト相は炭素含有量に工9鳩入
れ後の硬さが著しく変化し、炭素値が多いほどその硬さ
は高くなる。
が少ない之め、水中への急冷においても尭割れが生じな
い。さらに、マルテンサイト相は炭素含有量に工9鳩入
れ後の硬さが著しく変化し、炭素値が多いほどその硬さ
は高くなる。
本発明は、低炭素鋼に上記特徴を育するマルテンサイト
を生成させることによる。
を生成させることによる。
〔実施例〕
以下に実施列に工って本発明を詳述する。
第1図は従来の方法による製造工程と本発明の方法によ
る契造工程全示しt図であり、第2図は本発明に用い1
線材連続焼入れ装置の概略図を示し九ものである。
る契造工程全示しt図であり、第2図は本発明に用い1
線材連続焼入れ装置の概略図を示し九ものである。
実施例−1
第1表
本発明に使用し1供試材の化学成分を第1表に示す。こ
の複合快削低炭素鋼のφ5.5 msの原線を焼鈍、伸
線加工全4回繰り返し、φ1.5gの線材としmものを
、第2図に示した線材連続焼入れ装置にセットする。焼
入れ処理は、第2図のトルクモーター2でテンションを
かけて巻き取りながら1020℃に保持し7j N 2
雰囲気の高温炉1の均熱帯を2分で通過するような速度
で送ジ、同炉内のN2ガスカーテンでしきられている別
室に設けられ九油槽ま几は水槽中を通し急冷を行つ九〇
ここで、この炉の均熱帯の長さは4mであり、均熱帯と
浴槽間の長さは50cmである。トルクモータ2で巻き
とられた線材はコイルのまま直線機にセットされ、直線
加工を行い偉材としt後、寸法出しのtめのセンタレス
加工を行つ几。本発明は、伸線後焼入れ処理を行う几め
、伸線工程中の熱処理条件が複雑な球状化焼鈍を削除す
ることができこのようにして得られた被加工材の材料強
度、特に旋削加工に要求される特性について従来材との
比較全示しtものが第2表である。従来から1雑形状の
精密部品用細線材は、旋削加工用として引張強度I U
OKf/J、硬さHv 500以上が要求されてき友
。本発明は従来を上回るIa度が得られ、従来品では対
応でミなかつ几複雑形状部品の加工もoJ能となつ友。
の複合快削低炭素鋼のφ5.5 msの原線を焼鈍、伸
線加工全4回繰り返し、φ1.5gの線材としmものを
、第2図に示した線材連続焼入れ装置にセットする。焼
入れ処理は、第2図のトルクモーター2でテンションを
かけて巻き取りながら1020℃に保持し7j N 2
雰囲気の高温炉1の均熱帯を2分で通過するような速度
で送ジ、同炉内のN2ガスカーテンでしきられている別
室に設けられ九油槽ま几は水槽中を通し急冷を行つ九〇
ここで、この炉の均熱帯の長さは4mであり、均熱帯と
浴槽間の長さは50cmである。トルクモータ2で巻き
とられた線材はコイルのまま直線機にセットされ、直線
加工を行い偉材としt後、寸法出しのtめのセンタレス
加工を行つ几。本発明は、伸線後焼入れ処理を行う几め
、伸線工程中の熱処理条件が複雑な球状化焼鈍を削除す
ることができこのようにして得られた被加工材の材料強
度、特に旋削加工に要求される特性について従来材との
比較全示しtものが第2表である。従来から1雑形状の
精密部品用細線材は、旋削加工用として引張強度I U
OKf/J、硬さHv 500以上が要求されてき友
。本発明は従来を上回るIa度が得られ、従来品では対
応でミなかつ几複雑形状部品の加工もoJ能となつ友。
第3表は、第5図に示す腕時計用部品として最も寸法精
度、外捩仕上げ性全4!求されるかな部品を自動旋盤に
て加工し九被旋削加工性試験データを示したものである
。このときの施削条件及び測定条件を次に示す。
度、外捩仕上げ性全4!求されるかな部品を自動旋盤に
て加工し九被旋削加工性試験データを示したものである
。このときの施削条件及び測定条件を次に示す。
1、 捲削条件
被加工部材 かな
主軸回転数 1500Orpm
1個当りの抱削時間 8秒
材料径 −1,5ts
λ 測定条件
寸法 第3図Aのホゾ径
外観 gl、3図Bの歯部
個数 n=20
従来方法では同−刃具で加工後36時間で寸法精度、外
観共に悪くなり始め、72時間までが時計部品として使
用できる限度であるのに対して、本発明の方法では、油
冷で96時時間上ら、水冷で120時間時間外観に変化
が見られたが、油冷で168時間、水金で216時間ま
での使用が可能である。寸法精度も、使用可能範囲1で
加工時間とほぼ比例しておシ、安定している。このよう
に従来の方法でに、同−刃具での連続加工時間72時間
に対して1本発明の方法ではその2倍以上3倍近くまで
向上した。
観共に悪くなり始め、72時間までが時計部品として使
用できる限度であるのに対して、本発明の方法では、油
冷で96時時間上ら、水冷で120時間時間外観に変化
が見られたが、油冷で168時間、水金で216時間ま
での使用が可能である。寸法精度も、使用可能範囲1で
加工時間とほぼ比例しておシ、安定している。このよう
に従来の方法でに、同−刃具での連続加工時間72時間
に対して1本発明の方法ではその2倍以上3倍近くまで
向上した。
実施例−2
ここで、本発明にCLO3〜α20%C範囲の炭素鋼を
使用し友のにα03%C以下であると、材料強度が不足
し、捲削加工時の偏心回転により寸法精度がバラツクた
めであ]、cL2o4c以上であると、硬度が高すぎる
ため線材焼入れ後のコイル巻、直線加工、センタレス加
工が非常に困難になるためである。
使用し友のにα03%C以下であると、材料強度が不足
し、捲削加工時の偏心回転により寸法精度がバラツクた
めであ]、cL2o4c以上であると、硬度が高すぎる
ため線材焼入れ後のコイル巻、直線加工、センタレス加
工が非常に困難になるためである。
CLO2%O及び0.25%Cの炭素鋼細線全使用し、
実施例−1と同様な方法でも理を行ったところ、硬さは
それぞれ油冷材で、Hv180.Hv470となった。
実施例−1と同様な方法でも理を行ったところ、硬さは
それぞれ油冷材で、Hv180.Hv470となった。
実施例−3
快削成分を含まない0.10%Cの炭素鋼細線全使用し
、実施例−1と同様な方法で処理を行ったところ、硬さ
はHv311であシ快削成分を含んだ材料とほぼ変わら
なかり之。ま九、同一刃具で連続崗削Un工し九ときの
時計部品として使用できる限度時間は、油冷材で72時
間であシ、快削成分を含んだ材料の油冷材の限度時間1
68時間と較べ、A以下に減少するが、快削成分を含1
ないQ、10チCの炭素鋼を従来の方法に工って処理し
たものは、限度時間が24時間であり、こn、に較べる
と1本発明の方法による材料は快削成分を含−!ないも
のでも3倍近く向上している。
、実施例−1と同様な方法で処理を行ったところ、硬さ
はHv311であシ快削成分を含んだ材料とほぼ変わら
なかり之。ま九、同一刃具で連続崗削Un工し九ときの
時計部品として使用できる限度時間は、油冷材で72時
間であシ、快削成分を含んだ材料の油冷材の限度時間1
68時間と較べ、A以下に減少するが、快削成分を含1
ないQ、10チCの炭素鋼を従来の方法に工って処理し
たものは、限度時間が24時間であり、こn、に較べる
と1本発明の方法による材料は快削成分を含−!ないも
のでも3倍近く向上している。
実施例−4
焼入れ温度をAc3変態点温度プラス100”CからA
(l変態点Iu度プラス150°Cの範囲としたのU、
Acl変態点温度プラス100’C以下でに炭素量が少
ない念めにオーステナイトが均一化せず、′またオース
テナイト粒径も小さく、焼入性が低下し、材料強度が不
足するためであj)−Ac3変態点@度プラス150°
C以上ではオーステナイト粒が粗大化し、同様に材料強
度が不足するためである。甘た。温度が高すぎると、実
作業上、雰囲気゛α理、炉のメンテナンス等の問題も生
じる。
(l変態点Iu度プラス150°Cの範囲としたのU、
Acl変態点温度プラス100’C以下でに炭素量が少
ない念めにオーステナイトが均一化せず、′またオース
テナイト粒径も小さく、焼入性が低下し、材料強度が不
足するためであj)−Ac3変態点@度プラス150°
C以上ではオーステナイト粒が粗大化し、同様に材料強
度が不足するためである。甘た。温度が高すぎると、実
作業上、雰囲気゛α理、炉のメンテナンス等の問題も生
じる。
高温炉温度を950°C及び1100°Cとし、実施例
−1と同様な方法で処理に行つ九ところ、硬さはそれぞ
れ油冷材でHv265.Hv290となった。
−1と同様な方法で処理に行つ九ところ、硬さはそれぞ
れ油冷材でHv265.Hv290となった。
実施例−5
焼入れ温度での保持時間を直径1鵡当り1〜5分の範囲
としたのは、1分以下であると、焼入れ温度が低い時と
同様に、焼入れ性が低下し、5分以上では、線材の連続
焼入れ処理を行うため、冷却用浴槽中への急冷が困難で
あることに起因し。
としたのは、1分以下であると、焼入れ温度が低い時と
同様に、焼入れ性が低下し、5分以上では、線材の連続
焼入れ処理を行うため、冷却用浴槽中への急冷が困難で
あることに起因し。
材料強度が不足するためである。
高温炉の均熱帯部を30秒及び10分で通過するような
速度で材料を送る=うにトルクモーターχ調整し、実施
例−1と同様な方法で処理を行なったところ、硬さにそ
れぞれ、油冷材でHv 230及びHv215となった
。
速度で材料を送る=うにトルクモーターχ調整し、実施
例−1と同様な方法で処理を行なったところ、硬さにそ
れぞれ、油冷材でHv 230及びHv215となった
。
〔発明の効果〕
この発明に以上説明し之↓うに、従来かな等に用いる低
炭素鋼細線は、伸線のま−まの強度、切削性が不充分の
状態で用いられてい友が、この低炭素鋼細線ケ伸線後、
焼入れ処理7行うことにより。
炭素鋼細線は、伸線のま−まの強度、切削性が不充分の
状態で用いられてい友が、この低炭素鋼細線ケ伸線後、
焼入れ処理7行うことにより。
低炭素鋼の伸線加工では達しえない、高炭素鋼細線以上
の強度を得ることができ、その優れた快削性を生かすこ
とにより精密加工部品においてネックとされてい次長時
間連続加工を従来の3倍近くに向上させしめるというよ
うな、品質が安定した。
の強度を得ることができ、その優れた快削性を生かすこ
とにより精密加工部品においてネックとされてい次長時
間連続加工を従来の3倍近くに向上させしめるというよ
うな、品質が安定した。
安価な精密部品の製造方法を促供できるという効果を有
する0
する0
第1図は従来の方法に↓る製造工程と2:発明の方法に
よる製造工程1示した図、第2図は本発明に用い1線材
連続焼入れ装置の概略図、第5図は破泡削加工の比較試
験に用いt腕時計用かなの断面図である。 1・・・高温炉 2・・・トルクモーター 3・・・冷却槽 4・・・均熱帯 5・・・炭素鋼線 6・・・炭素鋼線コイル A・・・ホゾ部 B・・・歯形部 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 最 上 務 工程図 第1図
よる製造工程1示した図、第2図は本発明に用い1線材
連続焼入れ装置の概略図、第5図は破泡削加工の比較試
験に用いt腕時計用かなの断面図である。 1・・・高温炉 2・・・トルクモーター 3・・・冷却槽 4・・・均熱帯 5・・・炭素鋼線 6・・・炭素鋼線コイル A・・・ホゾ部 B・・・歯形部 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 最 上 務 工程図 第1図
Claims (4)
- (1)重量比で0.03〜0.20%の炭素を含む炭素
鋼を焼入れした後、所望の形状に旋削加工を行うことを
特徴とする時計部品の製造方法。 - (2)炭素鋼は、いずれも重量比でPbを0.10〜0
.30%、Teを0.10%以下、Sを0.35%以下
、Mnを1.5%以下を含む快削炭素鋼であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の時計部品の製造方
法。 - (3)焼入れ濃度が、炭素鋼においてAc_3変態点温
度プラス100℃からAc_3変態点温度プラス150
℃の間であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の時計部品の製造方法。 - (4)焼入れ濃度での保持時間が、炭素鋼直径1mm当
り、1〜5分であることを特徴とする特許請求範囲第1
項記載の時計部品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60253123A JPS62112725A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 時計部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60253123A JPS62112725A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 時計部品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62112725A true JPS62112725A (ja) | 1987-05-23 |
Family
ID=17246816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60253123A Pending JPS62112725A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 時計部品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62112725A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1146136A1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-10-17 | Citizen Watch Co. Ltd. | Ornament and method for preparation thereof |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP60253123A patent/JPS62112725A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1146136A1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-10-17 | Citizen Watch Co. Ltd. | Ornament and method for preparation thereof |
EP1146136A4 (en) * | 1999-09-07 | 2006-09-06 | Citizen Watch Co Ltd | ORNAMENT AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE |
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