JPS62127425A - 高周波焼入歯車の製造方法 - Google Patents
高周波焼入歯車の製造方法Info
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- JPS62127425A JPS62127425A JP26588085A JP26588085A JPS62127425A JP S62127425 A JPS62127425 A JP S62127425A JP 26588085 A JP26588085 A JP 26588085A JP 26588085 A JP26588085 A JP 26588085A JP S62127425 A JPS62127425 A JP S62127425A
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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
発明の目的
［産業上の利用分野１
本発明は、疲れ強さが著しくすぐれた高周波焼入歯車の
製造方法に関する。 ［従来の技術］ 機械構造用部品は、用途によっては高い疲れ強さを要求
される。 歯車はその代表的なものであって、表面に強
い応力が加わるので、製造に当って表面硬化処理を施す
ことが多い。 この目的で行なう表面硬化処理技術の代表は、浸炭焼入
れでおる。 よく知られているとおり、浸炭焼入れは高
度の表面硬化ができるが、長時間の加熱を必要とし、多
くのエネルギーを消費するうえに、処理に伴う変形が大
きいという難点がある。 工業的実施に当っては、機械
加工工程との同期化が難しいため処理部品が滞留すると
いう問題がある。 この問題への対策として、高周波焼入れが有力な技術と
して登場する。 高周波焼入れは処理時間が短く、省エ
ネルギーと生産工程の同期化という観点から好ましく、
また処理に伴う変形が小さいため仕上げ加工が簡単です
む、といった利点がある。 ただし、表面硬化の度合は
、浸炭焼入れに及ばないから、高い表面強度を必要とす
る部品、たとえば自動車の変速機用歯車の製造には、高
周波焼入れは従来はとんど利用されていなかった。 発明者らの一部は、高い疲れ強さと表面強度の１ｑられ
る高周波焼入鋼を開発して、すでに提案した（特願昭５
９−２４３１６号）。 この鋼は、各種の歯車、軸、軸
受、ジヨイントなどの機械部品の製造に適したものであ
るが、従来一部で行なわれていた浸炭処理を伴なう歯車
製造工程、すなわち温間または熱間の鍛造−焼なまし一
切削一浸炭焼入れ、の最侵の工程を高周波焼入れに画き
換えて適用した場合、切削加工に困難があり、なお改善
が要望されていた。 ［発明が解決しようとする問題点１ 本発明の目的は、この要望にこたえて、上記の構造用鋼
を使用して、高周波焼入れの利点を生かした歯車の製造
方法を提供することにおる。 及皿の璽虞 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の歯車の製造方法は、機械構造用鋼を材料とし、
温間または熱間の鍛造−焼なまし一切削一高周波焼入れ
の工程に従って歯車を製造する方法において、さきに提
案した機械構造用鋼の中でさらに厳選した合金組成の鋼
を材料とし、特定の焼なまし条件を採用することによっ
て、製品の歯車に要求される諸特性条件をみたした上で
、切削加工を容易にしたものである。 すなわち、本発明の歯車の製造方法は、基本的には、Ｃ
：０．５０〜０．６５％、Ｓｉ：０．５０〜１．５０％
およびＭｎ ：１．０〜２．０％を含有し残部がＦｅお
よび不可避の不純物からなる鋼を用い、焼なましを、加
熱温度７２５〜８００℃、冷却速度１０〜２００℃／ｈ
ｒの条件で行なうことを特徴とする。 材料とする機械構造用鋼は、上記合金成分に加えて、Ｎ
ｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．５％以下およびＭｏ：０
．３％以下の１種または２種以上を含有してもよい。ま
た、Ｃａ ：０．０１％以下、Ｔｅ ：０．５％以下お
よびＰｂ ：０．５％以下の１種または２種以上を含有
−することもできる。 これら両グループの添加元素は、併用してもよいことは
もちろんである。 いずれの場合も、Ｓ：０．０１％以下が好ましい。 歯車製造の諸工程は、既知の技術に従って実施すればよ
い。 高周波焼入れの条件についていえば、さきの提案
にも記したように、式 （式中、ｆは周波数（ＫＨｚ）、ｍは歯車のモジュール
、Ａは比例定数）において、Ａ＝２〜１０の範囲となる
条件をみたすように実施することが好ましい。
製造方法に関する。 ［従来の技術］ 機械構造用部品は、用途によっては高い疲れ強さを要求
される。 歯車はその代表的なものであって、表面に強
い応力が加わるので、製造に当って表面硬化処理を施す
ことが多い。 この目的で行なう表面硬化処理技術の代表は、浸炭焼入
れでおる。 よく知られているとおり、浸炭焼入れは高
度の表面硬化ができるが、長時間の加熱を必要とし、多
くのエネルギーを消費するうえに、処理に伴う変形が大
きいという難点がある。 工業的実施に当っては、機械
加工工程との同期化が難しいため処理部品が滞留すると
いう問題がある。 この問題への対策として、高周波焼入れが有力な技術と
して登場する。 高周波焼入れは処理時間が短く、省エ
ネルギーと生産工程の同期化という観点から好ましく、
また処理に伴う変形が小さいため仕上げ加工が簡単です
む、といった利点がある。 ただし、表面硬化の度合は
、浸炭焼入れに及ばないから、高い表面強度を必要とす
る部品、たとえば自動車の変速機用歯車の製造には、高
周波焼入れは従来はとんど利用されていなかった。 発明者らの一部は、高い疲れ強さと表面強度の１ｑられ
る高周波焼入鋼を開発して、すでに提案した（特願昭５
９−２４３１６号）。 この鋼は、各種の歯車、軸、軸
受、ジヨイントなどの機械部品の製造に適したものであ
るが、従来一部で行なわれていた浸炭処理を伴なう歯車
製造工程、すなわち温間または熱間の鍛造−焼なまし一
切削一浸炭焼入れ、の最侵の工程を高周波焼入れに画き
換えて適用した場合、切削加工に困難があり、なお改善
が要望されていた。 ［発明が解決しようとする問題点１ 本発明の目的は、この要望にこたえて、上記の構造用鋼
を使用して、高周波焼入れの利点を生かした歯車の製造
方法を提供することにおる。 及皿の璽虞 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の歯車の製造方法は、機械構造用鋼を材料とし、
温間または熱間の鍛造−焼なまし一切削一高周波焼入れ
の工程に従って歯車を製造する方法において、さきに提
案した機械構造用鋼の中でさらに厳選した合金組成の鋼
を材料とし、特定の焼なまし条件を採用することによっ
て、製品の歯車に要求される諸特性条件をみたした上で
、切削加工を容易にしたものである。 すなわち、本発明の歯車の製造方法は、基本的には、Ｃ
：０．５０〜０．６５％、Ｓｉ：０．５０〜１．５０％
およびＭｎ ：１．０〜２．０％を含有し残部がＦｅお
よび不可避の不純物からなる鋼を用い、焼なましを、加
熱温度７２５〜８００℃、冷却速度１０〜２００℃／ｈ
ｒの条件で行なうことを特徴とする。 材料とする機械構造用鋼は、上記合金成分に加えて、Ｎ
ｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．５％以下およびＭｏ：０
．３％以下の１種または２種以上を含有してもよい。ま
た、Ｃａ ：０．０１％以下、Ｔｅ ：０．５％以下お
よびＰｂ ：０．５％以下の１種または２種以上を含有
−することもできる。 これら両グループの添加元素は、併用してもよいことは
もちろんである。 いずれの場合も、Ｓ：０．０１％以下が好ましい。 歯車製造の諸工程は、既知の技術に従って実施すればよ
い。 高周波焼入れの条件についていえば、さきの提案
にも記したように、式 （式中、ｆは周波数（ＫＨｚ）、ｍは歯車のモジュール
、Ａは比例定数）において、Ａ＝２〜１０の範囲となる
条件をみたすように実施することが好ましい。
合金成分のはたらきとその限定理由は、つぎのとおりで
ある。 Ｃ：０．５０〜０．６５％ 機械構造用鋼に通常採用されている領域内で、ざらに適
切な範囲にしぼった。 下限は高周波焼入れにより十分
な表面硬さを与える値でおり、上限は焼ワレの危険が生
じない限界である。 ｓ＋ ：０．５０〜１．５０％ 通常の機械構造用鋼の３ｉ含有量より高い範囲にえらん
である。 下限は、やはり高周波焼入れによって高い表
面硬さが得られるようにえらんだものであり、上限は、
良好な被削性を保つための限定である。 Ｍｎ ： １．０〜２．０％ やはり機械構造用鋼において代表的な範囲内で、脱酸お
よび焼入性の確保に十分な含有量であるとともに、被剛
性を低下させない限度を選択した。 Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．５％以下、ＭＯ二０．
３％以下 これらは、高周波焼入れの際の焼入性を高め、表面強度
の一層の向上をもたらす。 ただし、過大に添加すると
、焼ワレの危険が生じるので、上記の限度内とする。 Ｃａ ：０．０１％以下、Ｔｅ ：０．５％以下、Ｐｂ
：０．５％以下 切削を容易にすることを望む場合には、上記の被剛性改
善元素を添加する。 とくに、Ｃａおよび（または）丁
ｅの適量の添加は、被剛性を高める硫化物系介在物の形
態を制御し、靭性およびその異方性の改善に役立つ。 多量にすぎると、強度を低下させる。 Ｓ：０．０１％以下 高周波焼入れの際の焼ワレの危険を減少させるために、
Ｓ含有量を低くする。 上記限界以下が好ましい。 焼なまし工程の条件を選択した理由は、つぎのとおりで
ある。 加熱湿度ニア２５〜８００℃ この温度範囲は、オーステナイト＋フェライトの二相域
に加熱してＳｉをフェライト中に固溶させ、オーステナ
イトの焼入性を低下させることにより、その後の冷却が
比較的速やかであっても、ベイナイト変態か起きないよ
うにするためにえらんだ。 ７２５°Ｃより低い加熱温
度では表面硬さが不足し、一方、８００′Ｃを超える高
温にすると、焼きが入ってしまい切削に不都合である。 冷却速度： １０〜２００’Ｃ，／ｈｒ下限を下回る徐
冷は、球状化炭化物の粗大をＩＢき、高周波焼入れの焼
入れ性が低下するばかりか、製品物性にバラツキが出や
すくなる。 上限を上回る急冷をすると、ベイナイト変態を生じて以
後の工程に差し支える。 ［実施例］ 第１表に示す組成の機械構造用鋼を溶製し、名調から、
熱間鍛造によってモジュール２．０または２．５の歯車
素材を製作した。 第１表 合金組成 Ｎｏ、 ＣＳｉ Ｍｎ
Ｓ Ｎｉ、Ｃｒ、ＭＯＣａ、Ｔｃ、ｉつｂｌ
０．５３ ０．９５ １．７１ ０．０１２ −
−２０．６２ １．３０ １．２０ ０．０１０ −
−３０．５９ １．０２ １．４Ｂ ０．０１１
Ｎｉ １．００ 〜４０．５Ｂ １．００ １．
３０ ０．０（）８Ｃｒ０．７０ −５０．５８ ０
．９７ １．４２ ０．０１４Ｍｏ０．２０ −６０
．５８ １．０１ １．３０ ０．０１５ Ｃｒ Ｏ，
２０−Ｍｏ Ｏ，２０ ７０，５９１，２４１，４８０，０１８−ＣａＯ，００
２Ｔｅ Ｏ，００２ Ｐｂ Ｏ，０９ ８０，５７０，９６１，３９０，０２３Ｍｏ０．１８
Ｃａ０．００２Ｔｅ Ｏ，００３ ９０，５８１，０５１，３＆ ０．０１５ Ｍｏ Ｏ
，２１Ｔｅ Ｏ，００２Ｐｂ Ｏ，１２ １００，５９１，０３１，４２０，００８Ｍｏ Ｏ，２
０Ｃａ Ｏ，００１５Ｐｂ Ｏ，１０ １、加熱温度の影響（低温側） モジュール２．０の歯車素材を６５０℃、７ＱＯ℃また
は７５０℃の温度に１時間保ってから３０℃／ｈｒの冷
却速度で冷却し、ボス部分の硬さを測定した。 その結果を第２表に示す。 焼なまし温度として７２５
℃以上をえらべば、硬さが十分低下して切削加工に支障
ないことがわかる。 ２、加熱温度の彰Ｗ（高温側） 同様に、モジュール２．０の歯車素材を７５０℃、８０
０℃または８５０℃に１時間保ってから６０℃／ｈｒの
冷却速度で冷却し、ピッチ点近傍のミクロ組織を顕微鏡
観察した。 その結果を第３表に示す。 焼なましの加熱温度を８０
０℃までに止めておけば、ベイナイトの発生を避けて切
削加工が好適に行なえることかわかる。 第２表 硬 さくＨＲｃ） Ｎｏ 加熱温度（”Ｃ） −Σｗ工北」え倒］−匹虹水Ｒ」上 ７５０（本発明）
１ ３４．０ ２５．０ １７．６２ ３
７．０ ２７．８ ２０．０３ ３８．０
２７．３ ２１．８４ ３６．１ ２５
．８ ２０．１５ ３４．３ ２６．０
１８．２６ ３５．１ ２６．５ １９．
１７ ３６．６ ２８．１ ２１．３８
３３．５ ２５．２ １７．４９ ３４．２
２６．１ １８．０１０ ３４．３ ２
６．１ １８．１第３表 ミクロ組織 ＮＯ加熱温度（°Ｃ） ７５０（本発明＞ ８００（本発明＞ ８５０（比
較例）１ ０ ０ ×２
０ ０ Ｘ３０
０ Ｘ４ ０ ０
×５ ０ ０× ６ ０ ０ ×７ ０
０ ×８ ０
０× ９０ ０ Ｘ１０ ０
０ ＸＯ：ベイナイト相
なし Ｘ：ベイナイト相あり３、冷却速度の影響（低速
側） モジュール２．５の歯車素材を７８０’Ｃに１時間保っ
たのち、５０℃／ｈｒ、２０″Ｃ／ｈｒまたは６０℃／
ｈｒの冷却速度で６００″Ｃまで冷却し、以後は空冷に
した。 続いて切削加工を行なってから、下記の条件で高周波焼
入れを行なった。 方 式 ：定置焼入れ コイル ：直径９５ｓＸ艮ざ１５ｍ 周波数 ： １００ＫＣ 電カニ８．７ＫＶｘ５．４Ａ 加熱時間：４．０秒 冷却：油冷 高周波焼入れ後、１５０″ＣＸ１時間→空冷の焼もどし
を行なって、歯元における有効硬化層深さを測定した。 その結果を第４表に示す。 冷却速度が低くなると硬化
層深さが浅くなり、またそのバラツキも大きくなり品質
が安定しないことが、第４表かられかる。 第４表 有効硬化層深さく履） ＮＯ冷却速度（℃／ｈｒ） −漫−Ｌ北」え倒う− 都とＬ杢」【明つ−６０（本発
明〉１ ０．３４ ０．７６ ０．８３２
０．３６ ０．７８ ０．８４３ ０．４
７ ０．８７ ０．９８４ ０．３２
０．８４ ０．９２５ ０．４０ ０．８２
０．８９６ ０．４２ ０．８３ ０
．９１７ ０．３８ ０．８２ ０．９４８
０．３９ ０．８１ ０．８８９ ０．
４１ ０．８２ ０．９０１０ ０．４１
０．８３ ０．９１４、冷却速度の影１（高速
側） モジュール２．０の歯車素材を８００ ’Ｃに１時間保
ったのち、１５０℃／ｈｒ、２００°Ｃ／ ｈｒ、また
は２５０℃／ｈｒの冷却速度で、常温まで冷却した。 ピッチ点近傍のミクロ組織を１２寮した結果を、第５表
に示す。 冷却速度２００℃／ｈｒまでは、ベイナイト
の発生がなく切削加工に不利とならないことがわかる。 第５表 ミクロ組織 ＮＯ冷ＦＡ温度（℃／ｈｒ） １５０（本発明＞ ２００ｆ本発明） ２５０（比
較例）１ ０ ０ × ２ Ｑ ○ ×３ Ｑ
○ ×４ ０ ０
× ５ ０ ０ × ６ ０ ０ × ７ ０ ０ × ８ ０ ０ ｘ９ ０
Ｑ ×１０ ０ ０
×Ｏ：ベイナイト相なし Ｘ：ベイナイト相あ
り５、焼ワレに対するＳの影響 Ｎ（１８〜１０の鋼で製作したモジュール２．５の歯車
素材を７８０’Ｃに１時間加熱したのら、３０℃／ｈｒ
の冷却速度で５５０’Ｃまで冷却し、以後は空冷した。 切削加工を行なってから、下記の条件で高周波焼入れを
施した。 方 式 ：定置焼入れ コイル ：直径９５＃Ｘ長さ１５ｆｎ！Ｒ周波数 ：
５ＫＧ 電カニ８ＫＶＸ５．５Ａ 加熱時間：６．０秒 冷却：（Ａ）水冷 （Ｂ）水溶性冷却剤「クエンチ ヤントＡＪ１０％水溶液 使用 高周波焼入れに続いて１５０’Ｃｘ１時間→空冷の焼も
どしを行なって、サンプル数２０にあけるワレ発生率を
求めた。 その結果を、第６表に示す。 比較的穏和な
冷却条件ならば、焼きワレは生じ難く、苛酷な冷却条件
になるとワレやすくなるのは当然であるが、Ｓｈｏ、０
１％の合金組成のＮＱ１０はワレに強いことを第６表は
示している。 第 ６ 表 ＮＯワレ発生率 （％） 冷却条件（Ａ） 冷却条件（Ｂ） 凡ユ五ぷヌ 本発明の方法によるときは、すぐれた疲れ強さと表面硬
さをもった歯車が、温間または熱間鍛造−焼なまし一切
削一高周波焼入れの工程に従って製造できる。 焼きな
まし後の硬さは十分に低いから、切削加工が容易である
。 高周波焼入れを利用できるので、焼入れを他の工程
と同期化することが容易であって、製造プロセスの合理
化に役立つ。 このようにして本発明は、歯車のうちでも、とくに自動
車のトランスミッションギアのような、苛酷な条件に耐
えなければならないギアを低コストで製造することを特
徴とする 特許出願人 本田技研工業株式会社 同 大同特殊鋼株式会社
ある。 Ｃ：０．５０〜０．６５％ 機械構造用鋼に通常採用されている領域内で、ざらに適
切な範囲にしぼった。 下限は高周波焼入れにより十分
な表面硬さを与える値でおり、上限は焼ワレの危険が生
じない限界である。 ｓ＋ ：０．５０〜１．５０％ 通常の機械構造用鋼の３ｉ含有量より高い範囲にえらん
である。 下限は、やはり高周波焼入れによって高い表
面硬さが得られるようにえらんだものであり、上限は、
良好な被削性を保つための限定である。 Ｍｎ ： １．０〜２．０％ やはり機械構造用鋼において代表的な範囲内で、脱酸お
よび焼入性の確保に十分な含有量であるとともに、被剛
性を低下させない限度を選択した。 Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．５％以下、ＭＯ二０．
３％以下 これらは、高周波焼入れの際の焼入性を高め、表面強度
の一層の向上をもたらす。 ただし、過大に添加すると
、焼ワレの危険が生じるので、上記の限度内とする。 Ｃａ ：０．０１％以下、Ｔｅ ：０．５％以下、Ｐｂ
：０．５％以下 切削を容易にすることを望む場合には、上記の被剛性改
善元素を添加する。 とくに、Ｃａおよび（または）丁
ｅの適量の添加は、被剛性を高める硫化物系介在物の形
態を制御し、靭性およびその異方性の改善に役立つ。 多量にすぎると、強度を低下させる。 Ｓ：０．０１％以下 高周波焼入れの際の焼ワレの危険を減少させるために、
Ｓ含有量を低くする。 上記限界以下が好ましい。 焼なまし工程の条件を選択した理由は、つぎのとおりで
ある。 加熱湿度ニア２５〜８００℃ この温度範囲は、オーステナイト＋フェライトの二相域
に加熱してＳｉをフェライト中に固溶させ、オーステナ
イトの焼入性を低下させることにより、その後の冷却が
比較的速やかであっても、ベイナイト変態か起きないよ
うにするためにえらんだ。 ７２５°Ｃより低い加熱温
度では表面硬さが不足し、一方、８００′Ｃを超える高
温にすると、焼きが入ってしまい切削に不都合である。 冷却速度： １０〜２００’Ｃ，／ｈｒ下限を下回る徐
冷は、球状化炭化物の粗大をＩＢき、高周波焼入れの焼
入れ性が低下するばかりか、製品物性にバラツキが出や
すくなる。 上限を上回る急冷をすると、ベイナイト変態を生じて以
後の工程に差し支える。 ［実施例］ 第１表に示す組成の機械構造用鋼を溶製し、名調から、
熱間鍛造によってモジュール２．０または２．５の歯車
素材を製作した。 第１表 合金組成 Ｎｏ、 ＣＳｉ Ｍｎ
Ｓ Ｎｉ、Ｃｒ、ＭＯＣａ、Ｔｃ、ｉつｂｌ
０．５３ ０．９５ １．７１ ０．０１２ −
−２０．６２ １．３０ １．２０ ０．０１０ −
−３０．５９ １．０２ １．４Ｂ ０．０１１
Ｎｉ １．００ 〜４０．５Ｂ １．００ １．
３０ ０．０（）８Ｃｒ０．７０ −５０．５８ ０
．９７ １．４２ ０．０１４Ｍｏ０．２０ −６０
．５８ １．０１ １．３０ ０．０１５ Ｃｒ Ｏ，
２０−Ｍｏ Ｏ，２０ ７０，５９１，２４１，４８０，０１８−ＣａＯ，００
２Ｔｅ Ｏ，００２ Ｐｂ Ｏ，０９ ８０，５７０，９６１，３９０，０２３Ｍｏ０．１８
Ｃａ０．００２Ｔｅ Ｏ，００３ ９０，５８１，０５１，３＆ ０．０１５ Ｍｏ Ｏ
，２１Ｔｅ Ｏ，００２Ｐｂ Ｏ，１２ １００，５９１，０３１，４２０，００８Ｍｏ Ｏ，２
０Ｃａ Ｏ，００１５Ｐｂ Ｏ，１０ １、加熱温度の影響（低温側） モジュール２．０の歯車素材を６５０℃、７ＱＯ℃また
は７５０℃の温度に１時間保ってから３０℃／ｈｒの冷
却速度で冷却し、ボス部分の硬さを測定した。 その結果を第２表に示す。 焼なまし温度として７２５
℃以上をえらべば、硬さが十分低下して切削加工に支障
ないことがわかる。 ２、加熱温度の彰Ｗ（高温側） 同様に、モジュール２．０の歯車素材を７５０℃、８０
０℃または８５０℃に１時間保ってから６０℃／ｈｒの
冷却速度で冷却し、ピッチ点近傍のミクロ組織を顕微鏡
観察した。 その結果を第３表に示す。 焼なましの加熱温度を８０
０℃までに止めておけば、ベイナイトの発生を避けて切
削加工が好適に行なえることかわかる。 第２表 硬 さくＨＲｃ） Ｎｏ 加熱温度（”Ｃ） −Σｗ工北」え倒］−匹虹水Ｒ」上 ７５０（本発明）
１ ３４．０ ２５．０ １７．６２ ３
７．０ ２７．８ ２０．０３ ３８．０
２７．３ ２１．８４ ３６．１ ２５
．８ ２０．１５ ３４．３ ２６．０
１８．２６ ３５．１ ２６．５ １９．
１７ ３６．６ ２８．１ ２１．３８
３３．５ ２５．２ １７．４９ ３４．２
２６．１ １８．０１０ ３４．３ ２
６．１ １８．１第３表 ミクロ組織 ＮＯ加熱温度（°Ｃ） ７５０（本発明＞ ８００（本発明＞ ８５０（比
較例）１ ０ ０ ×２
０ ０ Ｘ３０
０ Ｘ４ ０ ０
×５ ０ ０× ６ ０ ０ ×７ ０
０ ×８ ０
０× ９０ ０ Ｘ１０ ０
０ ＸＯ：ベイナイト相
なし Ｘ：ベイナイト相あり３、冷却速度の影響（低速
側） モジュール２．５の歯車素材を７８０’Ｃに１時間保っ
たのち、５０℃／ｈｒ、２０″Ｃ／ｈｒまたは６０℃／
ｈｒの冷却速度で６００″Ｃまで冷却し、以後は空冷に
した。 続いて切削加工を行なってから、下記の条件で高周波焼
入れを行なった。 方 式 ：定置焼入れ コイル ：直径９５ｓＸ艮ざ１５ｍ 周波数 ： １００ＫＣ 電カニ８．７ＫＶｘ５．４Ａ 加熱時間：４．０秒 冷却：油冷 高周波焼入れ後、１５０″ＣＸ１時間→空冷の焼もどし
を行なって、歯元における有効硬化層深さを測定した。 その結果を第４表に示す。 冷却速度が低くなると硬化
層深さが浅くなり、またそのバラツキも大きくなり品質
が安定しないことが、第４表かられかる。 第４表 有効硬化層深さく履） ＮＯ冷却速度（℃／ｈｒ） −漫−Ｌ北」え倒う− 都とＬ杢」【明つ−６０（本発
明〉１ ０．３４ ０．７６ ０．８３２
０．３６ ０．７８ ０．８４３ ０．４
７ ０．８７ ０．９８４ ０．３２
０．８４ ０．９２５ ０．４０ ０．８２
０．８９６ ０．４２ ０．８３ ０
．９１７ ０．３８ ０．８２ ０．９４８
０．３９ ０．８１ ０．８８９ ０．
４１ ０．８２ ０．９０１０ ０．４１
０．８３ ０．９１４、冷却速度の影１（高速
側） モジュール２．０の歯車素材を８００ ’Ｃに１時間保
ったのち、１５０℃／ｈｒ、２００°Ｃ／ ｈｒ、また
は２５０℃／ｈｒの冷却速度で、常温まで冷却した。 ピッチ点近傍のミクロ組織を１２寮した結果を、第５表
に示す。 冷却速度２００℃／ｈｒまでは、ベイナイト
の発生がなく切削加工に不利とならないことがわかる。 第５表 ミクロ組織 ＮＯ冷ＦＡ温度（℃／ｈｒ） １５０（本発明＞ ２００ｆ本発明） ２５０（比
較例）１ ０ ０ × ２ Ｑ ○ ×３ Ｑ
○ ×４ ０ ０
× ５ ０ ０ × ６ ０ ０ × ７ ０ ０ × ８ ０ ０ ｘ９ ０
Ｑ ×１０ ０ ０
×Ｏ：ベイナイト相なし Ｘ：ベイナイト相あ
り５、焼ワレに対するＳの影響 Ｎ（１８〜１０の鋼で製作したモジュール２．５の歯車
素材を７８０’Ｃに１時間加熱したのら、３０℃／ｈｒ
の冷却速度で５５０’Ｃまで冷却し、以後は空冷した。 切削加工を行なってから、下記の条件で高周波焼入れを
施した。 方 式 ：定置焼入れ コイル ：直径９５＃Ｘ長さ１５ｆｎ！Ｒ周波数 ：
５ＫＧ 電カニ８ＫＶＸ５．５Ａ 加熱時間：６．０秒 冷却：（Ａ）水冷 （Ｂ）水溶性冷却剤「クエンチ ヤントＡＪ１０％水溶液 使用 高周波焼入れに続いて１５０’Ｃｘ１時間→空冷の焼も
どしを行なって、サンプル数２０にあけるワレ発生率を
求めた。 その結果を、第６表に示す。 比較的穏和な
冷却条件ならば、焼きワレは生じ難く、苛酷な冷却条件
になるとワレやすくなるのは当然であるが、Ｓｈｏ、０
１％の合金組成のＮＱ１０はワレに強いことを第６表は
示している。 第 ６ 表 ＮＯワレ発生率 （％） 冷却条件（Ａ） 冷却条件（Ｂ） 凡ユ五ぷヌ 本発明の方法によるときは、すぐれた疲れ強さと表面硬
さをもった歯車が、温間または熱間鍛造−焼なまし一切
削一高周波焼入れの工程に従って製造できる。 焼きな
まし後の硬さは十分に低いから、切削加工が容易である
。 高周波焼入れを利用できるので、焼入れを他の工程
と同期化することが容易であって、製造プロセスの合理
化に役立つ。 このようにして本発明は、歯車のうちでも、とくに自動
車のトランスミッションギアのような、苛酷な条件に耐
えなければならないギアを低コストで製造することを特
徴とする 特許出願人 本田技研工業株式会社 同 大同特殊鋼株式会社
Claims (8)
- （１）機械構造用鋼を材料とし、温間または熱間の鍛造
−焼なまし−切削−高周波焼入れの工程に従って歯車を
製造する方法において、Ｃ：０．５０〜０．６５％、Ｓ
ｉ：０．５０〜１．５０％およびＭｎ：１．０〜２．０
％を含有し残部がＦｅおよび不可避の不純物からなる鋼
を用い、焼なましを、加熱温度７２５〜８００℃、冷却
速度１０〜２００℃／ｈｒの条件で行なうことを特徴と
する高周波焼入歯車の製造方法。 - （２）機械構造用鋼として、Ｓ：０．０１％以下の鋼を
使用する特許請求の範囲第１項の高周波焼入歯車の製造
方法。 - （３）機械構造用鋼を材料とし、温間または熱間の鍛造
−焼なまし−切削−高周波焼入れの工程に従って歯車を
製造する方法において、Ｃ：０．５０〜０．６５％、Ｓ
ｉ：０．５０〜１．５０％およびＭｎ：１．０〜２．０
％に加えて、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．５％以下
およびＭｏ：０．３％以下の１種または２種以上を含有
し残部がＦｅおよび不可避の不純物からなる鋼を用い、
焼なましを、加熱温度７２５〜８００℃、冷却速度１０
〜２００℃／ｈｒの条件で行なうことを特徴とする高周
波焼入歯車の製造方法。 - （４）機械構造用鋼として、Ｓ：０．０１％以下の鋼を
使用する特許請求の範囲第３項の高周波焼入歯車の製造
方法。 - （５）機械構造用鋼を材料とし、温間または熱間の鍛造
−焼なまし−切削−高周波焼入れの工程に従って歯車を
製造する方法において、Ｃ：０．５０〜０．６５％、Ｓ
ｉ：０．５０〜１．５０％およびＭｎ：１．０〜２．０
％に加えて、Ｃａ：０．０１％以下、Ｔｅ：０．５％以
下およびＰｂ：０．５％以下の１種または２種以上を含
有し残部がＦｅおよび不可避の不純物からなる鋼を用い
、焼なましを、加熱温度７２５〜８００℃、冷却速度１
０〜２００℃／ｈｒの条件で行なうことを特徴とする高
周波焼入歯車の製造方法。 - （６）機械構造用鋼として、Ｓ：０．０１％以下の鋼を
使用する特許請求の範囲第５項の高周波焼入歯車の製造
方法。 - （７）機械構造用鋼を材料とし、温間または熱間の鍛造
−焼なまし−切削−高周波焼入れの工程に従って歯車を
製造する方法において、Ｃ：０．５０〜０．６５％、Ｓ
ｉ：０．５０〜１．５０％およびＭｎ：１．０〜２．０
％に加えて、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｒ：１．５％以下
およびＭｏ：０．３％以下の１種または２種以上、なら
びに、Ｃａ：０．０１％以下、Ｔｅ：０．５％以下およ
びＰｂ：０．５％以下の１種または２種以上を含有し残
部がＦｅおよび不可避の不純物からなる鋼を用い、焼な
ましを、加熱温度７２５〜８００℃、冷却速度１０〜２
００℃／ｈｒの条件で行なうことを特徴とする高周波焼
入歯車の製造方法。 - （８）機械構造用鋼として、Ｓ：０．０１％以下の鋼を
使用する特許請求の範囲第７項の高周波焼入歯車の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26588085A JPS62127425A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 高周波焼入歯車の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26588085A JPS62127425A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 高周波焼入歯車の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62127425A true JPS62127425A (ja) | 1987-06-09 |
Family
ID=17423377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26588085A Pending JPS62127425A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 高周波焼入歯車の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62127425A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0718513A4 (en) * | 1993-09-08 | 1997-04-09 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | MECHANICAL PART WITH ROLLER ELEMENTS |
| US5690756A (en) * | 1995-03-29 | 1997-11-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing cast iron gear |
| DE10207298B4 (de) * | 2001-02-23 | 2012-12-13 | Ntn Corp. | Wälzlagerteil und Kraftübertragungsteil |
| CN105420480A (zh) * | 2015-11-28 | 2016-03-23 | 重庆市首业机械制造有限公司 | 盆角齿退火工艺 |
| CN110791640A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-14 | 南京工程学院 | 一种高温渗碳齿轮复合预备热处理工艺 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP26588085A patent/JPS62127425A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0718513A4 (en) * | 1993-09-08 | 1997-04-09 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | MECHANICAL PART WITH ROLLER ELEMENTS |
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| CN105420480A (zh) * | 2015-11-28 | 2016-03-23 | 重庆市首业机械制造有限公司 | 盆角齿退火工艺 |
| CN110791640A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-14 | 南京工程学院 | 一种高温渗碳齿轮复合预备热处理工艺 |
| CN110791640B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-06-29 | 南京工程学院 | 一种高温渗碳齿轮复合预备热处理工艺 |
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