JPS62142042A - 軸物部品の製造方法 - Google Patents

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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、例えば自動車部品であるリヤスピンドルな
どの製造に適用される軸物部品の製造方法に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、自動車工学全書　第１９巻　「自動車の製造法」
　（昭和５５年４月２０日　株式会社山海堂発行）の項
目２．８　冷間鍛造（Ｐ４９）にも記載されているよう
に、自動車部品に冷間鍛造を用いることは拡大されつつ
あるが、例えば、リヤスピンドルなどの自動車用軸物部
品を製造するに際しては、第２図に例示するような工程
をとっていた。

すなわち、炭素含有量が０．３７〜０．４３重量％の５
４０Ｃないしは炭素含有量が０．４５〜０．５１重量％
のＳ　４８Ｃなどの中炭素鋼を素材とした圧延材を用い
、圧延を行ったことによる硬度の上昇をその後の球状化
焼鈍によって軟化させることにより低下させて変形能を
確保し、ボンデ処理を施したのち冷間鍛造を行って軸物
部品の粗成形体に加工し、次いで焼入れおよび焼もどし
７よりなる調質処理を施して調質することにより機械的
強度を確保し、その後機械加工を施して自動車用軸物部
品、例えばリヤスピンドルを製造していた。

しかしながら、このような従来の製造工程では、冷間鍛
造時の変形能を確保するために、冷間鍛造前に長時間加
熱による球状化焼鈍を施し、さらには冷間鍛造後に所望
の機械的強度を確保するために焼入れ焼もどしによる調
質処理を施しているので、製造工程が多いものとなって
おり、製造に要する時間が長いと共にエネルギ消費量も
犬であり、製造コストが高いとともに長時間加熱による
表面品質の低下のおそれもあるという問題点を有してい
た。

この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、自動車用等の軸物部品を冷間鍛造によって製造
する場合の工程が従来よりも少なく、製造に要する時間
が短いと共にエネルギ消費量も少なく生産性を向上する
と同時に製造コストを低減することができるようにする
ことを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明による自動車用等の軸物部品の製造方法は、例
えば５２５Ｃ−３３０Ｃ程度の低炭素鋼鋼材（ただし、
若干の合金元素を添加したものも含む。）を素材とし、
その圧延条件を制御することにより組織を焼鵡状態とし
１次いで圧延材に対して冷間鍛造を行うことにより軸物
部品の粗成形体に加工すると同時に加工硬化させ、必要
に応じて冷間鍛造後に低温焼もどしを施したのち、機械
加工を施して所定形状の軸物部品に仕上げるようにした
ことを特徴としている。

第１図はこの発明の一実施態様による自動車用軸物邦品
の製造工程を示す図であって、まず、素材としては、例
えば炭素含有量が０．２２〜０．２８重量％の５２５Ｇ
ないしは炭素含有量が０．２７〜０．３３重量％の５３
０Ｃの低炭素鋼を用いる。ここでＣ含有量が少なすぎる
と軸物部品の機械的強度を十分に得ることができなくな
り、反対にＣ含有量が多すぎると冷間鍛造性が低下する
ため圧延後に長時間加熱による球状化焼鈍を行う必要が
出てきて製造工程の増大および製造コストの上昇を招く
ことになるので、上記程度の炭素含有量をもつ低炭素鋼
を素材とし、これによって冷間鍛造時の変形能（伸びお
よび絞り）を増大させることにより、従来の５４０Ｃな
いし５４８Ｃにおける球状化焼鈍状態と同じかあるいは
それ以上の変形能を圧延状態で確保することができるよ
うになす。

なお、上記低炭素鋼にＢ（はう素）を添加すると、表面
を高周波焼入れした時の硬化層深さをより多く確保する
のに有効であり、安定した強度を得ることが可能になる
。さらに、鋼中に含有しているＮ２をＡ文、Ｔｉ等によ
り固定することにより加工硬化指数ｎを低下させること
ができ、加工後の硬さのばらつきを少なくすることが可
能であって品質を安定化させることが可能であるという
利点が得られる。

このように、低炭素鋼鋼材、もしくは必要に応じて適宜
の合金元素を添加した鋼材を用い、圧延時の条件を制御
することによって組織を焼準状態とし、冷間鍛造加工前
の球状化焼鈍を省略できるようにする。ここで、圧延後
の組織を焼阜状態とするために、圧延時の鋼材加熱温度
、圧下率、圧延仕上温度、圧延時および圧延後冷却速度
等の条件を常法により最適状態に設定する。

圧延後は、同じく第１図に示すようにボンデ処理を施し
たのち、冷間鍛造を行うことにより所望の軸物部品の粗
成形体に加工すると同時に加工硬化させ、この加工硬化
を利用することによって自動車用等の軸物部品の機械的
強度を確保し、従来のような焼入れ焼もどしによる機械
的強度の向上を不要なものとする。このとき、冷間鍛造
後に必要に応じて低温焼もどしく例えば１５０〜２００
”Ｃ）を施すことによって、冷間鍛造加工により発生し
た転位を固定し、良好な疲労強度を得ることができるよ
うになるが、この低温焼もどしを施さない場合でも良好
な品質のものとすることができる。

次いで、同じく第１図に示すように、冷間鍛造後の粗成
形体に対して機械加工を施して所定形状の自動車用等の
軸物部品に仕上げる。

（実施例） 炭素含有量が０．２５重量％の低炭素鋼を素材とし、圧
延条件を制御することにより！１織を焼べ町状態とした
のちボンデ処理を行い、次いで冷間鍛造を行ってリヤス
ピンドル用の粗成形体に加工すると同時に加工硬化させ
て第３図に示す形状のりヤスピンドル粗成形体１を得た
。次いで、得られたりヤスピンドル粗成形体１の硬さ分
布を測定したところ、第３図の下半部分に示す結果が得
られた。

また、比較のために、炭素含有量が０．４０重量％の中
炭素鋼を素材とし、圧延後に球状化焼鈍を施して素材の
変形能を高めたのちボンデ処理を施し、次いで冷間鍛造
を行ってリヤスピンドル用の粗成形体に加工して、第３
図に示した形状のりヤスピンドル粗成形体１を得た。次
いで、得られたりヤスピンドル粗成形体１に対して焼入
れ焼もどし処理を施し、この調質熱処理後の硬さ分布を
測定したところ、第３図の上半部分に示す結果が得られ
た。

第３図に示すように、本発明例により得られたリヤスピ
ンドル粗成形体１の硬さ分１布（第３図下半部分）は、
比較例により得られたりヤスピンドル粗成形体１の硬さ
分布（第３図上半部分）に比へて何んらそん色のないも
のであり、より少ない製造工程およびエネルギ消費量で
品質の良好なりヤスピンドルを製造できることが確かめ
られた。

次に、上記工程により製造された各リヤスピンドル粗成
形体１に対してそれぞれ機械加工を施してリヤスピンド
ルに仕上げ、各リヤスピンドルの疲労強度を測定したと
ころ、第４図に示す結果であった。

第４図において、斜線で囲まれた部分Ａは比較例におい
て製造したりヤスピンドルの疲労強度レベルを示し、斜
線で囲まれた部分Ｂは本発明例において製造したりヤス
ピンドルの疲労強度レベルを示しており、この発明によ
り製造されたりヤスピンドルは、比較例のものよりも製
造工程が少なく冷間鍛造前の球状化焼鈍を廃止すると共
に冷間鍛造後の調質熱処理を省略してエネルギ消費量を
少なくすることができたにもかかわらず、疲労強度は何
んら問題ないことが確かめられた。

そしてさらに、この発明によれば、機械加工仕上げ時に
切削粉の粉砕性が良く、高周波焼入れ詩に焼割れの発生
を著しく低減ないしは阻止できると共に、高周波焼入れ
後の研削割れの発生をも効果的に阻止することができる
という非常に優れた結果が得られた。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明による軸物部品の製
造方法によれば、低炭素鋼を素材とし、その圧延条件を
制御子ることにより組織を焼僧状態とし、次いで圧延材
に対して冷間鍛造を行うことにより軸物部品の粗成形体
に加工すると同時に加工硬化させたのち、機械加工を施
して所定形状の軸物部品に仕上げるようにしたから、従
来の場合よりも製造工程を削減することが可能であり、
製造に要する時間を減少できると同時にエネルギ消費量
を少なくできるうえで、品質的には何んらそん色のない
高品質の自動車用等の軸物部品を製造することが可能で
あるという非常に優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による軸物部品の製造方法における製
造工程例を示す説明図、第２図は従来のｒｈｈ物部品の
製造方法における製造工程例を示す説明図、第３図はこ
の発明の実施例および比較例において製造したりヤスピ
ンドル粗成形体の硬さ分布を測定した結果を示す説明図
、第４図は疲労強度試験結果を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）低炭素鋼を素材とし、その圧延条件を制御するこ
   とにより組織を焼準状態とし、次いで圧延材に対して冷
   間鍛造を行うことにより軸物部品の粗成形体に加工する
   と同時に加工硬化させたのち、機械加工を施して所定形
   状の軸物部品に仕上げることを特徴とする軸物部品の製
   造方法。
2. （２）冷間鍛造後に低温焼もどしを施すことを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の軸物部品の製造方法
   。