KR101795401B1 - Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same - Google Patents

Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101795401B1
KR101795401B1 KR1020160064751A KR20160064751A KR101795401B1 KR 101795401 B1 KR101795401 B1 KR 101795401B1 KR 1020160064751 A KR1020160064751 A KR 1020160064751A KR 20160064751 A KR20160064751 A KR 20160064751A KR 101795401 B1 KR101795401 B1 KR 101795401B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel
weight
carbon
less
excluding
Prior art date
Application number
KR1020160064751A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박재홍
윤나래
강민우
심용보
강창원
김현규
Original Assignee
현대자동차 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차 주식회사 filed Critical 현대자동차 주식회사
Priority to KR1020160064751A priority Critical patent/KR101795401B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101795401B1 publication Critical patent/KR101795401B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/02Pretreatment of the material to be coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/20Carburising
    • C23C8/22Carburising of ferrous surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/80After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

One embodiment of the present invention is to provide a carburizing steel. According to one embodiment of the present invention, based on 100 wt% of a total composition, the carburizing steel comprises: 0.6-0.9 wt% of C; 0.3 wt% or less of Si (excluding 0 wt%); 0.4-1.0 wt% of Mn; 1.3-2.5 wt% of Cr; 0.1-1.5 wt% of Mo; 0.3 wt% or less of Cu (excluding 0 wt%); 0.01-0.06 wt% of Nb; 0.05-0.3 wt% of Al; 0.001-0.005 wt% of B; and the remaining consisting of Fe and other inevitable impurities.

Description

침탄강 및 침탄강의 제조방법{CARBURIZING STEEL AND MRTHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a carburizing steel and a carburizing steel,

침탄강 및 침탄강의 제조방법에 관한 것이다.Carburizing steel and carburizing steel.

일반적으로 자동차 기어의 제조공정은, 소재 → 단조 → 노말라이징(Normalizing) 또는 어닐링(Annealing) → 가공(Shaving & Hobbing) → 침탄 열처리 → 침질 열처리 등의 공정을 통하여 제조되고 있다.Generally, the manufacturing process of an automobile gear is manufactured through such processes as material → forging → normalizing or annealing → shaving & Hobbing → carburizing heat treatment → submerged heat treatment.

종래의 기어용 합금강으로 많이 사용되는 소재에는 크롬(Cr) 합금강, 크롬-몰리브덴(Cr-Mo) 합금강, 니켈-크롬-몰리브덴(Ni-Cr-Mo) 합금강 등이 있다. 자동차 변속기 기어는 단조에 의해 그 대략적인 형태를 갖게 되고, 가공에 의해 정밀한 형태를 갖게 되므로, 단조성이 우수함과 동시에 가공성이 용이해야 한다.Cr alloy steel, Cr-Mo alloy steel, and Ni-Cr-Mo alloy steel are widely used as conventional alloy steel for gears. The transmission gear of an automobile has a rough shape by forging and has a precise shape by machining, so that it is required to have excellent mono-composition and easy machinability.

상기 크롬 합금강과 크롬-몰리브덴 합금강은 가격이 저렴하나, 피로특성 및 충격특성이 우수하지 않아 주로 큰 부하를 받지 않는 기어류에 많이 쓰인다.The chromium alloy steel and the chromium-molybdenum alloy steel are inexpensive but are not used for fatigue characteristics and impact properties, and are therefore often used for gears which are not subject to large load.

반면에, 상기 니켈-크롬-몰리브덴 합금강은 니켈의 함유로 인하여 고가이며 가공이 어렵다는 단점이 있으나, 피로 특성이나 충격특성이 우수하여 큰 부하를 받는 기어류에 주로 사용된다.On the other hand, the nickel-chromium-molybdenum alloy steel has a disadvantage of being expensive and difficult to process due to the content of nickel, but is excellent in fatigue characteristics and impact characteristics and is mainly used for gears subjected to large load.

일반적인 기어의 경우 기어가 서로 맞물리면서 접촉응력을 받게 되고 이에 따라서, 기어부 표면에 피팅 등이 발생함에 따라 내구수명저하 및 소음발생의 원인이 된다. 특히, 파워트레인의 다운사이징 및 소형화, 고출력화 영향에 의해 기어에 받는 부하가 증가함에 따라 이러한 문제점의 발생이 늘고 있다.In the case of general gears, the gears are engaged with each other and are subjected to contact stress. As a result, fittings and the like are generated on the surface of the gear portion, which causes a reduction in durability and noise. Particularly, as the load on the gear increases due to the downsizing and downsizing of the powertrain and the effect of high output, these problems are increasing.

따라서, 피로강도 및 피로수명을 향상 시킨 기어용 강의 개발이 요구되고 있다.Therefore, development of gear steels improved in fatigue strength and fatigue life is required.

본 발명의 일 실시예는 침탄강을 제공하는 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a carburized steel.

본 발명의 또 다른 실시예는 침탄강의 제조방법을 제공하는 것이다.Yet another embodiment of the present invention is to provide a method of manufacturing a carburized steel.

본 발명의 일 실시예에 의한 침탄강은 전체 조성 100 중량%를 기준으로, C:0.6 내지 0.9 중량%, Si: 0.3 중량% 이하(0중량%를 제외함), Mn: 0.4 내지 1.0 중량%, Cr: 1.3 내지 2.5 중량%, Mo: 0.1 내지 1.5 중량%, Cu: 0.3 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Nb: 0.01 내지 0.06 중량%, Al: 0.05 내지 0.3 중량% 및 B: 0.001 내지 0.005중량%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함한다.The carburized steel according to one embodiment of the present invention comprises 0.6 to 0.9% by weight of C, 0.3% by weight or less of Si (excluding 0% by weight), 0.4 to 1.0% by weight of Mn, Cu: 0.3 wt% or less (excluding 0 wt%), Nb: 0.01 to 0.06 wt%, Al: 0.05 to 0.3 wt%, and B: 0.1 to 1.5 wt% 0.001 to 0.005% by weight, the remainder including Fe and other inevitably incorporated impurities.

P: 0.02 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 및 S:0.03 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 더 포함할 수 있다.P: 0.02 wt% or less (excluding 0 wt%), and S: 0.03 wt% or less (excluding 0 wt%).

Mn: 0.4 내지 0.7 중량% 포함할 수 있다.Mn: 0.4 to 0.7% by weight.

Cr: 1.3 내지 2.0 중량% 포함할 수 있다.And 1.3 to 2.0% by weight of Cr.

Mo: 0.1 내지 0.7 중량% 포함할 수 있다.Mo: 0.1 to 0.7% by weight.

하기 식 (1)의 값이 10.5 이상일 수 있다.The value of the following formula (1) may be 10.5 or more.

(10-11.5*[C]-4.25*[Si]-0.5*[Mn]+1.35*[Cr]+1.85*[Mo])*1.1 (1)(10-11.5 * [C] -4.25 * [Si] -0.5 * [Mn] + 1.35 * [Cr] + 1.85 * [Mo]

(여기서, [C], [Si], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각각 C, Si, Mn, Cr 및 Mo의 첨가량(중량%)를 의미한다)(C), [Si], [Mn], [Cr] and [Mo] refer to the addition amount (% by weight) of C, Si, Mn, Cr and Mo,

본 발명의 일 실시예에 의한 침탄강의 제조방법은, 전체 조성 100 중량%를 기준으로, C:0.15 내지 0.23 중량%, Si: 0.3 중량% 이하(0중량%를 제외함), Mn: 0.4 내지 1.0 중량%, Cr: 1.3 내지 2.5 중량%, Mo: 0.1 내지 1.5 중량%, Cu: 0.3 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Nb: 0.01 내지 0.06 중량%, Al: 0.05 내지 0.3 중량% 및 B: 0.001 내지 0.005중량%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함하는 강재를 준비하는 단계; 강재를 예열하는 단계; 예열된 강재를 침탄하는 단계; 침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계; 탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계; 및 강온 및 균열된 강재를 냉각하는 단계를 포함한다.A method for producing a carburized steel according to an embodiment of the present invention comprises: 0.15 to 0.23% by weight of C, 0.3% by weight or less of Si (excluding 0% by weight), 0.4 to 0.4% by weight of Mn, (Excluding 0% by weight), Nb: 0.01 to 0.06% by weight, Al: 0.05 to 0.3% by weight, And B: 0.001 to 0.005% by weight, the balance comprising Fe and other inevitably incorporated impurities; Preheating the steel material; Carburizing the preheated steel; Diffusing carbon in the carburized steel; Cooling and cracking the carbon-diffused steel; And cooling the cold and cracked steels.

예열된 강재를 침탄하는 단계에서의 온도는 900 내지 950℃일 수 있다.The temperature in the step of carburizing the preheated steel may be 900 to 950 캜.

예열된 강재를 침탄하는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.8 내지 1.2%일 수 있다.The carbon potential in the step of carburizing the preheated steel may be 0.8 to 1.2%.

침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계에서의 온도는 900 내지 950℃일 수 있다.The temperature at the step of diffusing carbon in the carburized steel may be 900 to 950 占 폚.

침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.75 내지 1.0%일 수 있다.The carbon potential in the step of diffusing carbon in the carburized steel may be 0.75 to 1.0%.

탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계에서의 온도는 820 내지 870℃일 수 있다.The temperature at the step of cooling and cracking the carbon-diffused steel may be 820 to 870 캜.

탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.7 내지 0.9%일 수 있다.The carbon potential at the step of cooling and cracking the carbon-diffused steel material may be 0.7 to 0.9%.

강온 및 균열된 강재를 냉각하는 단계는 120 내지 250℃까지 냉각할 수 있다.The step of cooling down and cooling the cracked steel may be cooled to 120 to 250 ° C.

본 발명의 일 실시예에 의하면 피로강도 및 피로수명이 향상된 침탄강을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a carburized steel having improved fatigue strength and fatigue life can be provided.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
Thus, in some embodiments, well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Whenever a component is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless the context clearly dictates otherwise. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명의 일 실시예에 의한 침탄강은 전체 조성 100 중량%를 기준으로, C:0.6 내지 0.9 중량% , Si: 0.3 중량% 이하(0중량%를 제외함), Mn: 0.4 내지 1.0 중량% , Cr: 1.3 내지 2.5 중량%, Mo: 0.1 내지 1.5 중량%, Cu: 0.3 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Nb: 0.01 내지 0.06 중량%, Al: 0.05 내지 0.3 중량% 및 B: 0.001 내지 0.005중량%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함한다.The carburized steel according to one embodiment of the present invention comprises 0.6 to 0.9% by weight of C, 0.3% by weight or less of Si (excluding 0% by weight), 0.4 to 1.0% by weight of Mn, Cu: 0.3 wt% or less (excluding 0 wt%), Nb: 0.01 to 0.06 wt%, Al: 0.05 to 0.3 wt%, and B: 0.1 to 1.5 wt% 0.001 to 0.005% by weight, the remainder including Fe and other inevitably incorporated impurities.

이하에서는 조성 한정의 이유에 대해 구체적으로 설명한다.The reason for the composition limitation will be described in detail below.

탄소(C)는 재료의 강도와 경도를 증가시키고, 미세 합금원소가 탄화물을 석출하는데 필수적인 원소이다. C는 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.6 내지 0.9 중량% 포함될 수 있다. 탄소가 너무 적게 첨가될 시, 인장강도가 저하될 수 있다. 탄소가 너무 많이 첨가될 시, 충격 인성이 저하될 수 있다. 침탄강은 제조 과정에서 침탄하는 과정을 통해 탄소가 첨가되므로, 최초의 강재에서는 탄소가 최종 침탄강에 비해 적게 함유하게 된다. 구체적으로 최초 강재에서는 탄소를 0.15 내지 0.23 중량% 함유할 수 있다.Carbon (C) increases the strength and hardness of the material, and the element is an essential element for the carbide precipitation. C may be contained in an amount of 0.6 to 0.9% by weight based on 100% by weight of the whole composition. When too little carbon is added, the tensile strength may decrease. When too much carbon is added, impact toughness may be reduced. The carburized steel is carbon added during the carburizing process in the manufacturing process, so that the initial steel contains less carbon than the final carburized steel. Specifically, the initial steel may contain 0.15 to 0.23% by weight of carbon.

실리콘(Si)은 경도 및 강도를 증가시키는 원소이다. Si는 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.3 중량% 이하로 함유할 수 있다. 템퍼링 시 Si이 많이 함유되면, 탄화물 분해를 방지하며, 템퍼링 저항성이 높다. 따라서 인성에 매우 취약한 원소이다. 또한, 침탄 시 입계에 산화를 발생시키는 원소이므로 침탄특성을 방해한다.Silicon (Si) is an element that increases hardness and strength. Si may be contained in an amount of 0.3% by weight or less based on 100% by weight of the whole composition. When Si is contained in a large amount during the tempering, the carbide is prevented from being decomposed and the tempering resistance is high. Therefore, it is an element that is very vulnerable to toughness. In addition, since it is an element generating oxidation in the grain boundary upon carburization, it hinders carburization characteristics.

망간(Mn)은 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.4 내지 1.0 중량% 포함할 수 있다. Mn이 너무 적게 첨가되면, 소입성 및 강도 보강이 부족할 수 있다. Mn이 너무 많이 첨가되면, 가공성 저하되며, 충격인성이 낮아질 수 있다. 더욱 구체적으로 Mn은 0.4 내지 0.7 중량% 포함될 수 있다.The manganese (Mn) may contain 0.4 to 1.0 wt% based on 100 wt% of the whole composition. If Mn is added too little, incombustibility and strength reinforcement may be insufficient. If too much Mn is added, the workability is lowered and the impact toughness may be lowered. More specifically, Mn may be contained in an amount of 0.4 to 0.7% by weight.

크롬(Cr)은 침탄 시 강도를 높이는 주요한 원소이다. Cr은 전체 조성 100 중량%를 기준으로 1.3 내지 2.5 중량% 포함할 수 있다. Cr이 너무 적게 포함되면, 강도 향상이 부족할 수 있다. Cr이 과도하게 첨가되면, 탄화물이 석출되며 이에 따라 충격 인성을 저하시킬 수 있다. 더욱 구체적으로 Cr은 1.3 내지 2.0 중량% 포함할 수 있다.Chromium (Cr) is a major element that increases strength when carburized. Cr may contain 1.3 to 2.5% by weight based on 100% by weight of the whole composition. If too little Cr is included, the strength improvement may be insufficient. When Cr is excessively added, carbide precipitates, which may deteriorate impact toughness. More specifically, Cr may be contained in an amount of 1.3 to 2.0% by weight.

몰리브덴(Mo)은 경화능을 향상시키는 효과가 있고 템퍼링 취성을 방지하여 템퍼링 취화 저항성을 부여한다. Mo은 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.1 내지 1.5 중량% 포함할 수 있다. Mo가 너무 적게 포함되면, 강도 및 인성 향상이 부족할 수 있다. 더욱 구체적으로 Mo은 0.1 내지 0.7 중량% 포함할 수 있다.Molybdenum (Mo) has an effect of improving the hardenability and prevents tempering brittleness and imparts resistance to tempering brittleness. Mo may contain 0.1 to 1.5% by weight based on 100% by weight of the total composition. If Mo is included too little, the strength and toughness improvement may be insufficient. More specifically, Mo may be contained in an amount of 0.1 to 0.7% by weight.

구리(Cu)는 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.3 중량% 이하 포함될 수 있다. Cu가 너무 많이 포함되면, 열간가공성이 문제로 되며, 적열취성(赤熱脆性, red brittleness)의 원인이 될 수 있다.Copper (Cu) may be contained in an amount of 0.3% by weight or less based on 100% by weight of the total composition. If too much Cu is contained, the hot workability becomes a problem and it may cause red brittleness.

니오븀(Nb)은 강력한 결정립 미세화원소로서 결정립 조대화온도를 상승시키며, 이에 따라 강도 및 인성을 향상시킨다. Nb는 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.01 내지 0.06 중량% 포함할 수 있다. Nb가 너무 적게 포함되면, 강도 및 인성 향상이 부족할 수 있다.Niobium (Nb) is a strong grain refinement element, which increases the grain coarsening temperature, thereby improving strength and toughness. Nb may contain 0.01 to 0.06% by weight based on 100% by weight of the total composition. If Nb is included too little, the strength and toughness improvement may be insufficient.

알루미늄(Al)은 강력한 탈산제로써 제강 시 산소를 제거하는 데 역할을 한다. 따라서, 인성향상에 도움이 된다. 또한 AlN를 형성시켜, 입도가 성장하는 것을 방해하므로, 강도 및 인성을 향상시키는데 효과적이다. Al은 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.05 내지 0.3 중량% 포함될 수 있다. Al이 너무 적게 포함되면, 강도 및 인성 향상이 부족할 수 있다. Al이 너무 많이 포함되면, Al 개재물을 형성하여 나쁜 영향을 미칠 수 있다.Aluminum (Al) is a powerful deoxidizer and acts to remove oxygen during steelmaking. Therefore, it helps to improve toughness. In addition, since AlN is formed to inhibit growth of particle size, it is effective to improve strength and toughness. Al may be contained in an amount of 0.05 to 0.3% by weight based on 100% by weight of the whole composition. If too little Al is included, the improvement in strength and toughness may be insufficient. If Al is contained too much, Al inclusions may be formed and adversely affected.

보론(B)은 취약한 입계를 강화시키는 매우 효과적인 원소이다. 따라서 충격인성 향상에 매우 효과적인 원소이다. B은 전체 조성 100 중량%를 기준으로 0.001 내지 0.005중량% 포함될 수 있다. B가 너무 적게 포함되면, 충격인성 향상이 부족할 수 있다. B가 더 이상 포함되더라도 충격인성 향상에는 한계가 있다.Boron (B) is a very effective element for strengthening the weak grain boundary. Therefore, it is a very effective element for improving impact toughness. B may be contained in an amount of 0.001 to 0.005% by weight based on 100% by weight of the total composition. If B is included too little, impact toughness improvement may be insufficient. Even if B is no longer included, impact toughness improvement is limited.

인(P)은 Fe3P라는 화합물을 형성한다. 이 화합물은 극히 취약하고 편석되어 있어, 풀림처리를 하여도 균질화되지 않고, 단조 압연시 길게 늘어난다. 이에, 충격 저항을 저하시키고, 템퍼링 취성을 촉진시키므로, P를 더 포함하는 경우, 0.02중량% 이하로 제한한다.Phosphorus (P) to form the compound of Fe 3 P. This compound is extremely fragile and segregated and does not become homogeneous even after annealing treatment, and is elongated at the time of forging rolling. Thus, the impact resistance is lowered and the tempering brittleness is promoted. Therefore, when P is further included, it is limited to 0.02 wt% or less.

황(S)은 개재물로 인식되어 그 함량을 최소로 억제하는 것이 좋으며, Mn과 결합한 MnS가 기계 가공성을 향상시키나, 그 함유량이 증가되면, 강도 저하가 발생된다. S를 더 포함하는 경우, 그 함유량을 0.03중량% 이하로 제한한다.
Sulfur (S) is recognized as an inclusion and its content is preferably minimized. MnS combined with Mn improves the machinability but if the content thereof is increased, the strength is lowered. S, the content thereof is limited to 0.03% by weight or less.

본 발명의 일 실시예에 의한 침탄강은 하기 식 (1)의 값이 10.5 이상일 수 있다.The carburized steel according to one embodiment of the present invention may have a value of the following formula (1) of 10.5 or more.

(10-11.5*[C]-4.25*[Si]-0.5*[Mn]+1.35*[Cr]+1.85*[Mo])*1.1 (1)(10-11.5 * [C] -4.25 * [Si] -0.5 * [Mn] + 1.35 * [Cr] + 1.85 * [Mo]

(여기서, [C], [Si], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각각 C, Si, Mn, Cr 및 Mo의 첨가량(중량%)를 의미한다)(C), [Si], [Mn], [Cr] and [Mo] refer to the addition amount (% by weight) of C, Si, Mn, Cr and Mo,

상기 식 (1)의 값이 10.5 이상인 경우, 충격치가 더욱 향상되게 된다.When the value of the formula (1) is 10.5 or more, the impact value is further improved.

본 발명의 일 실시예에 의한 침탄강은 자동차 기어용 침탄강일 수 있다.
The carburized steel according to one embodiment of the present invention may be a carburizing steel for automobile gears.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 침탄강의 제조방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing carburized steel according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 전체 조성 100 중량%를 기준으로, C:0.15 내지 0.23 중량%, Si: 0.3 중량% 이하(0중량%를 제외함), Mn: 0.4 내지 1.0 중량%, Cr: 1.3 내지 2.5 중량%, Mo: 0.1 내지 1.5 중량%, Cu: 0.3 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Nb: 0.01 내지 0.06 중량%, Al: 0.05 내지 0.3 중량% 및 B: 0.001 내지 0.005중량%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함하는 강재를 준비한다.0.1 to 0.23 wt% of C, 0.3 wt% or less of Si (excluding 0 wt%), 0.4 to 1.0 wt% of Mn, 1.3 to 2.5 wt% of Cr, 0.1 to 1.5 wt% of Mo, 0.3 wt% or less of Cu (excluding 0 wt%), 0.01 to 0.06 wt% of Nb, 0.05 to 0.3 wt% of Al, and 0.001 to 0.005 wt% of B, The balance prepares a steel material containing Fe and other inevitably incorporated impurities.

강재의 각각의 조성에 대한 설명은 전술한 침탄강의 설명과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.The description of each composition of the steel is the same as that of the above-described carburized steel, and a duplicate description will be omitted.

강재는 단조, 노말라이징, 어닐링, 및 가공 중 어느 하나 이상의 공정을 거쳐 소정의 기어 형상으로 제조된 것일 수 있다.The steel may be manufactured in a predetermined gear shape through at least one of forging, normalizing, annealing, and working.

보다 구체적으로는 상기 강재와 동일한 조성을 가지는 소재를 열간 단조 또는 냉간 단조한 후, 노말라이징(Normalizing) 또는 어닐링(Annealing) 처리하고, 가공(Shaving & Hobbing)하여 소정의 자동차용 기어 형상으로 제조된 것일 수 있다.More specifically, a material having the same composition as the steel material is subjected to hot forging or cold forging, followed by normalizing or annealing, followed by shaving & Hobbing to produce a predetermined gear shape .

다음으로, 강재를 예열한다.
Next, preheat the steel.

다음으로, 예열된 강재를 침탄한다.Next, the preheated steel material is carburized.

침탄 처리시 온도는 900 내지 950℃일 수 있다. 온도가 너무 낮으면, 탄화물이 석출될 수 있다. 온도가 너무 높으면, 조대결정립이 형성될 수 있다. 따라서 전술한 범위로 온도를 조절할 수 있다.The temperature at the carburizing treatment may be 900 to 950 캜. If the temperature is too low, the carbide may precipitate. If the temperature is too high, coarse grains can be formed. Therefore, the temperature can be controlled within the above-mentioned range.

침탄 처리시 카본 포텐셜을 0.8 내지 1.2%로 조절할 수 있다. 카본 포텐셜이 너무 낮으면, 침탄이 적절히 이루어지지 않을 수 있다. 카본 포텐셜이 너무 높으면, 표면 탄화물이 발생할 수 있다. 따라서 전술한 범위로 카본 포텐셜을 조절할 수 있다.Carbon potential can be controlled to 0.8 to 1.2% at carburizing treatment. If the carbon potential is too low, carburization may not be performed properly. If the carbon potential is too high, surface carbides may occur. Therefore, the carbon potential can be controlled within the above-mentioned range.

"카본 포텐셜"이란 강을 가열하는 분위기의 침탄 능력을 나타내는 용어이다. 카본 포텐셜의 기본적인 정의 "어느 가스 분위기 중에서 강을 특정 온도로 가열 침탄하고, 그 가스 분위기와 평형에 도달했을 때의 강의 표면의 탄소 농도"이다.The term "carbon potential" is a term indicating the carburizing ability of the atmosphere for heating the steel. Basic Definition of Carbon Potential "It is the carbon concentration of the surface of the steel when the steel is carburized at a certain temperature in a certain gas atmosphere and equilibrium is reached with the gas atmosphere ".

다음으로, 침탄된 강재에서 탄소를 확산시킨다.Next, carbon is diffused in the carburized steel.

침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계에서의 온도는 900 내지 950℃일 수 있다. 온도가 너무 낮으면, 탄화물이 석출될 수 있다. 온도가 너무 높으면, 조대결정립이 형성될 수 있다. 따라서 전술한 범위로 온도를 조절할 수 있다.The temperature at the step of diffusing carbon in the carburized steel may be 900 to 950 占 폚. If the temperature is too low, the carbide may precipitate. If the temperature is too high, coarse grains can be formed. Therefore, the temperature can be controlled within the above-mentioned range.

침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.75 내지 1.0%일 수 있다. 확산 단계의 경우 침탄기 때 침투된 탄소가 강 내부로 확산되야 하므로 침탄 단계보다 낮도록 탄소 포텐셜을 조절할 수 있다.The carbon potential in the step of diffusing carbon in the carburized steel may be 0.75 to 1.0%. In the case of the diffusion step, the carbon potential can be controlled to be lower than the carburization step since the carbon that permeates at the carburizing stage must diffuse into the steel.

다음으로, 탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열한다.Next, the carbon-diffused steel material is cooled down and cracked.

탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계에서의 온도는 820 내지 870℃가 될 수 있다. 냉각 전에 열변형을 줄이기 위해 전술한 범위로 온도를 조절할 수 있다. 온도가 너무 낮은 경우, 탄화물이 석출될 수 있다. 온도가 너무 높은 경우, 열변형이 심하게 발생할 수 있다.The temperature at the step of cooling and cracking the carbon-diffused steel material may be 820 to 870 캜. The temperature can be adjusted to the above-mentioned range to reduce thermal deformation before cooling. If the temperature is too low, the carbide may precipitate. If the temperature is too high, severe thermal deformation may occur.

탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.7 내지 0.9%가 될 수 있다. The carbon potential at the step of cooling and cracking the carbon-diffused steel can be 0.7 to 0.9%.

다음으로, 강온 및 균열된 강재를 냉각한다. Next, the cooled and cooled steel is cooled.

이 때, 120 내지 250℃까지 냉각할 수 있다. 온도를 너무 낮게 냉각하면, 과도한 열변형 및 크랙이 발생할 수 있다. 온도를 충분히 냉각하지 않으면, 안정적인 고탄소 마르텐사이트 조직이 적절히 생성되지 않을 수 있다.
At this time, it can be cooled to 120 to 250 ° C. If the temperature is cooled too low, excessive thermal deformation and cracks may occur. If the temperature is not sufficiently cooled, a stable high-carbon martensite structure may not be properly formed.

이하, 실험예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to experimental examples. EXAMPLES The following experimental examples are illustrative of the present invention, but the contents of the present invention are not limited by the following experimental examples.

실시예Example

하기 표 1에 정리된 성분을 포함하고 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 준비하였다. Cu는 불순물 수준으로 포함되었다.A steel material containing the components listed in Table 1, the balance being Fe and unavoidable impurities, was prepared. Cu was included at the impurity level.

강기 강재를 상온에서 930℃까지 예열하고 930℃에서 1.0%의 탄소포텐셜로 침탄하였다. 이후, 930℃ 0.9%의 탄소 포텐셜로 확산하고, 850℃, 0.8%의 탄소 포텐셜로 강온 및 균열한 이후, 200℃까지 냉각하였다.The steel material was preheated to 930 ℃ at room temperature and carburized at 1.0% carbon potential at 930 ℃. Thereafter, it was diffused at a carbon potential of 930 占 폚 of 0.9%, cooled and cooled at 850 占 폚 and 0.8% of carbon potential, and then cooled to 200 占 폚.

충격인성, 인장강도, 항복강도, 연신율, 1000만회 무한 수명시 하중, 100만회 피로파손시 하중 및 접촉 피로 수명을 측정하여 하기 표 2에 정리하였다.Tensile strength, tensile strength, yield strength, elongation, load at an infinite lifetime of 10 million times, fatigue failure at 1 million cycles, and contact fatigue life were measured and are summarized in Table 2 below.

(wt%)(wt%) CC SiSi MnMn CrCr MoMo AlAl BB NbNb 식 (1) 값The value of equation (1) 발명강 1Inventive Steel 1 0.180.18 0.10.1 0.50.5 1.71.7 0.40.4 0.10.1 0.0030.003 0.0350.035 11.31911.319 비교강 1Comparative River 1 0.250.25 0.10.1 0.50.5 1.71.7 0.40.4 0.10.1 0.0030.003 0.0350.035 10.433510.4335 비교강 2Comparative River 2 0.180.18 0.50.5 0.50.5 1.71.7 0.40.4 0.10.1 0.0030.003 0.0350.035 9.4499.449 발명강 2Invention river 2 0.180.18 0.10.1 0.90.9 1.71.7 0.40.4 0.10.1 0.0030.003 0.0350.035 11.09911.099 발명강 3Invention steel 3 0.180.18 0.10.1 0.50.5 2.32.3 0.40.4 0.10.1 0.0030.003 0.0350.035 12.2112.21 발명강 4Inventive Steel 4 0.180.18 0.10.1 0.50.5 1.71.7 1One 0.10.1 0.0030.003 0.0350.035 12.5412.54 비교강 3Comparative Steel 3 0.180.18 0.10.1 0.50.5 1.71.7 0.40.4 -- -- -- 11.31911.319 비교강 4Comparative Steel 4 0.130.13 0.050.05 0.30.3 1One 00 0.10.1 0.0030.003 0.0350.035 10.4417510.44175

충격인성
(J)
Impact toughness
(J)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
연신율
(%)
Elongation
(%)
1000만회 무한수명시 하중
(MPa)
Load at infinite lifetime of 10 million times
(MPa)
100만회 피로파손시 하중
(MPa)
Load in case of fatigue failure of 1 million cycles
(MPa)
접촉피로수명
(3.51GPa,회)
Contact fatigue life
(3.51 GPa, times)
발명강 1Inventive Steel 1 4242 14611461 2.42.4 825825 975975 498만498 million 비교강 1Comparative River 1 3636 14981498 1.81.8 810810 960960 522만522 million 비교강 2Comparative River 2 2525 14521452 1.61.6 805805 970970 621만62.1 million 발명강 2Invention river 2 4040 14771477 2.32.3 845845 965965 453만453 million 발명강 3Invention steel 3 5050 14861486 2.652.65 855855 980980 681만681 million 발명강 4Inventive Steel 4 5353 15221522 2.72.7 860860 990990 723만723 million 비교강 3Comparative Steel 3 3838 14051405 2.22.2 790790 920920 265만265 million 비교강 4Comparative Steel 4 3636 13931393 2.12.1 755755 825825 187만187 million

표 1 및 표 2에서 나타나듯이, 본원의 발명강이 충격인성, 인장강도, 항복강도, 연신율, 1000만회 무한 수명시 하중, 100만회 피로파손시 하중 및 접촉 피로 수명 등 다양한 물성 면에서 비교강에 비해 우수함을 확인할 수 있다.As shown in Tables 1 and 2, the inventive steel of the present invention exhibits excellent impact strength, tensile strength, yield strength, elongation, load at lifetime of 10 million times, load at 1 million cycles of fatigue failure and contact fatigue life, .

구체적으로 비교강 1 및 비교강 2는 식 (1) 값이 10.5 미만이어서, 충격인성이 발명강에 비해 상당히 열악하고, 연신율 및 1000만회 무한 수명시 하중이 열악함을 확인할 수 있다.Specifically, the comparative steel 1 and the comparative steel 2 have a value of less than 10.5, which means that the impact toughness is considerably poorer than that of the invention steel, and that the load is poor when the elongation and the lifetime of an infinite life of 10 million times.

비교강 3은 식 (1) 값은 10.5 이상이나, Al, B, Nb를 포함하지 아니하여, 충격인성이 발명강에 비해 열악하고, 1000만회 무한 수명시 하중이 열악하고, 특히 접촉피로 수명 면에서 상당히 열악함을 확인할 수 있다.In comparison steel 3, the value of formula (1) is not less than 10.5 but does not include Al, B, and Nb, and the impact toughness is poorer than that of the invention steel, and the load is poor at a lifetime of 10 million times. Particularly, Which is quite poor.

비교강 4는 식 (1) 값이 10.5 미만이어서, 충격인성이 발명강에 비해 열악하고, 1000만회 무한 수명시 하중이 열악하고, 특히 접촉피로 수명 면에서 상당히 열악함을 확인할 수 있다.
It can be seen that the comparative steel 4 has a poor impact toughness as compared with the invention steel and a poor load at a lifetime of 10 million times, particularly in terms of contact fatigue life, because the value of Equation (1) is less than 10.5.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .

Claims (14)

전체 조성 100 중량%를 기준으로, C:0.6 내지 0.9 중량%, Si: 0.3 중량% 이하(0중량%를 제외함), Mn: 0.4 내지 1.0 중량%, Cr: 1.3 내지 2.5 중량%, Mo: 0.1 내지 1.5 중량%, Cu: 0.3 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Nb: 0.01 내지 0.06 중량%, Al: 0.05 내지 0.3 중량% 및 B: 0.001 내지 0.005중량%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함하고,
하기 식 (1)의 값이 10.5 이상인 침탄강.
(10-11.5*[C]-4.25*[Si]-0.5*[Mn]+1.35*[Cr]+1.85*[Mo])*1.1 (1)
(여기서, [C], [Si], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각각 C, Si, Mn, Cr 및 Mo의 첨가량(중량%)를 의미한다)
(Excluding 0% by weight), Mn: 0.4 to 1.0% by weight, Cr: 1.3 to 2.5% by weight, Mo: 0.1 to 1.5 wt% Cu, 0.3 wt% or less Cu (excluding 0 wt%), Nb: 0.01 to 0.06 wt%, Al: 0.05 to 0.3 wt%, and B: 0.001 to 0.005 wt% Fe and other inevitably incorporated impurities,
A carburized steel having a value of the following formula (1) of 10.5 or more.
(10-11.5 * [C] -4.25 * [Si] -0.5 * [Mn] + 1.35 * [Cr] + 1.85 * [Mo]
(C), [Si], [Mn], [Cr] and [Mo] refer to the addition amount (% by weight) of C, Si, Mn, Cr and Mo,
제1항에 있어서,
P: 0.02 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 및 S:0.03 중량% 이하(0 중량%를 제외함) 더 포함하는 침탄강.
The method according to claim 1,
P: 0.02 wt% or less (excluding 0 wt%) and S: 0.03 wt% or less (excluding 0 wt%).
제1항에 있어서,
Mn: 0.4 내지 0.7 중량% 포함하는 침탄강.
The method according to claim 1,
Mn: 0.4 to 0.7% by weight.
제 1 항에 있어서,
Cr: 1.3 내지 2.0 중량% 포함하는 침탄강.
The method according to claim 1,
Carburizing steel containing 1.3 to 2.0 wt% of Cr.
제1항에 있어서,
Mo: 0.1 내지 0.7 중량%포함하는 침탄강.
The method according to claim 1,
Mo: 0.1 to 0.7% by weight.
삭제delete 전체 조성 100 중량%를 기준으로, C:0.15 내지 0.23 중량%, Si: 0.3 중량% 이하(0중량%를 제외함), Mn: 0.4 내지 1.0 중량%, Cr: 1.3 내지 2.5 중량%, Mo: 0.1 내지 1.5 중량%, Cu: 0.3 중량% 이하(0 중량%를 제외함), Nb: 0.01 내지 0.06 중량%, Al: 0.05 내지 0.3 중량% 및 B: 0.001 내지 0.005중량%를 포함하고, 잔부는 Fe 및 기타 불가피하게 혼입되는 불순물을 포함하고, 하기 식 (1)의 값이 10.5 이상인 강재를 준비하는 단계;
상기 강재를 예열하는 단계;
예열된 강재를 침탄하는 단계;
침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계;
탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계; 및
강온 및 균열된 강재를 냉각하는 단계;
를 포함하는 침탄강 제조방법.
(10-11.5*[C]-4.25*[Si]-0.5*[Mn]+1.35*[Cr]+1.85*[Mo])*1.1 (1)
(여기서, [C], [Si], [Mn], [Cr] 및 [Mo]는 각각 C, Si, Mn, Cr 및 Mo의 첨가량(중량%)를 의미한다)
0.1 to 0.23 wt% of C, 0.3 wt% or less of Si (excluding 0 wt%), 0.4 to 1.0 wt% of Mn, 1.3 to 2.5 wt% of Cr, 0.1 to 1.5 wt% Cu, 0.3 wt% or less Cu (excluding 0 wt%), Nb: 0.01 to 0.06 wt%, Al: 0.05 to 0.3 wt%, and B: 0.001 to 0.005 wt% Fe and other inevitably incorporated impurities and having a value of the following formula (1) of not less than 10.5;
Preheating the steel material;
Carburizing the preheated steel;
Diffusing carbon in the carburized steel;
Cooling and cracking the carbon-diffused steel; And
Cooling the cold and cracked steels;
Wherein the method comprises the steps of:
(10-11.5 * [C] -4.25 * [Si] -0.5 * [Mn] + 1.35 * [Cr] + 1.85 * [Mo]
(C), [Si], [Mn], [Cr] and [Mo] refer to the addition amount (% by weight) of C, Si, Mn, Cr and Mo,
제7항에 있어서,
상기 예열된 강재를 침탄하는 단계에서의 온도는 900 내지 950℃인 침탄강 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the temperature at the step of carburizing the preheated steel material is 900 to 950 占 폚.
제7항에 있어서,
상기 예열된 강재를 침탄하는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.8 내지 1.2%인 침탄강 제조방법.
8. The method of claim 7,
And the carbon potential in the step of carburizing the preheated steel material is 0.8 to 1.2%.
제7항에 있어서,
상기 침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계에서의 온도는 900 내지 950℃인 침탄강 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the temperature at the step of diffusing carbon in the carburized steel is 900 to 950 캜.
제7항에 있어서,
상기 침탄된 강재에서 탄소를 확산시키는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.75 내지 1.0%인 침탄강 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the carbon potential in the step of diffusing carbon in the carburized steel is 0.75 to 1.0%.
제7항에 있어서,
상기 탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계에서의 온도는 820 내지 870℃인 침탄강 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the temperature at the step of cooling and cracking the carbon-diffused steel material is 820 to 870 ° C.
제7항에 있어서,
상기 탄소가 확산된 강재를 강온 및 균열하는 단계에서의 카본 포텐셜은 0.7 내지 0.9%인 침탄강 제조방법.
8. The method of claim 7,
And the carbon potential in the step of cooling and cracking the carbon-diffused steel material is 0.7 to 0.9%.
제7항에 있어서,
상기 강온 및 균열된 강재를 냉각하는 단계는 120 내지 250℃까지 냉각하는 침탄강 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of cooling the cold-rolled steel and the cold-rolled steel is cooled to 120 to 250 ° C.
KR1020160064751A 2016-05-26 2016-05-26 Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same KR101795401B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160064751A KR101795401B1 (en) 2016-05-26 2016-05-26 Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160064751A KR101795401B1 (en) 2016-05-26 2016-05-26 Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101795401B1 true KR101795401B1 (en) 2017-11-08

Family

ID=60385148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160064751A KR101795401B1 (en) 2016-05-26 2016-05-26 Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101795401B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220018429A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-20 Endurance Innovations LLC Gear unit
KR20230050561A (en) 2021-10-08 2023-04-17 현대자동차주식회사 Steel and methods of manufacturing steel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004107709A (en) 2002-09-17 2004-04-08 Komatsu Ltd Rolling member and manufacturing method thereof
JP2004285474A (en) 2003-03-04 2004-10-14 Komatsu Ltd Rolling member and its manufacturing method
JP2007284739A (en) 2006-04-14 2007-11-01 Sumitomo Metal Ind Ltd Steel component and its production method
JP4927234B2 (en) * 2010-03-19 2012-05-09 新日本製鐵株式会社 Surface hardened steel part and method for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004107709A (en) 2002-09-17 2004-04-08 Komatsu Ltd Rolling member and manufacturing method thereof
JP2004285474A (en) 2003-03-04 2004-10-14 Komatsu Ltd Rolling member and its manufacturing method
JP2007284739A (en) 2006-04-14 2007-11-01 Sumitomo Metal Ind Ltd Steel component and its production method
JP4927234B2 (en) * 2010-03-19 2012-05-09 新日本製鐵株式会社 Surface hardened steel part and method for manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220018429A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-20 Endurance Innovations LLC Gear unit
US11543012B2 (en) * 2020-07-20 2023-01-03 Endurance Innovations, LLC Gear unit
KR20230050561A (en) 2021-10-08 2023-04-17 현대자동차주식회사 Steel and methods of manufacturing steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101830017B1 (en) Carburized-steel-component production method, and carburized steel component
KR100848784B1 (en) The high strength alloy steel for transmission gear of automobile and thereof heat treatment
KR101464712B1 (en) Steel component having excellent temper softening resistance
CN1900343A (en) Steel with excellent delayed fracture resistance and tensile strength of 1600 mpa class or more, its shaped articles, and methods of production of the same
JP2012224928A (en) Steel material for machine structural use having excellent contact pressure fatigue strength
JP6794012B2 (en) Mechanical structural steel with excellent grain coarsening resistance, bending fatigue resistance, and impact resistance
JP4229609B2 (en) Carburized and hardened gear and manufacturing method thereof
JP2009108398A (en) Forging steel
KR101795401B1 (en) Carburizing steel and mrthod for manufacturing the same
KR101575435B1 (en) Material for high carburizing steel and method for producing gear using the same
KR100716344B1 (en) Heat treatment method of cr-mo alloy for transmission gear and shaft
KR102042068B1 (en) Steel wire rod for cold forging, processed good using the same, and methods for manufacturing thereof
JP2020041186A (en) Case hardened steel for gas carburization, and gas carburization
JP6300647B2 (en) Nitriding steel with excellent nitriding properties
JP7263796B2 (en) RING GEAR FOR AUTOMOBILE TRANSMISSION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP5821512B2 (en) NITRIDED COMPONENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
KR100961040B1 (en) Nitrided Steels having High Strength
JPWO2002044435A1 (en) Carburizing steel and carburizing gear
KR101655181B1 (en) High strength steel and method for manufacturing gear
KR101535971B1 (en) Steel for automotive gear set with high strength for outline induction hardening
JP2591807B2 (en) Carbon steel for machine structure with excellent cold forgeability and induction hardening
JP7196707B2 (en) Forged member for nitriding and its manufacturing method, and surface hardened forged member and its manufacturing method
KR20100005970A (en) Method for manufacturing transmission gear of automobile
KR102470032B1 (en) Manufacturing method for alloy steel having excellent strength and elongation
KR101676187B1 (en) Wire-shaped or rod-shaped steel having excellent cold workability and method for manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant