JPH01201458A - 高クロム鋼部品の浸炭方法 - Google Patents
高クロム鋼部品の浸炭方法Info
- Publication number
- JPH01201458A JPH01201458A JP2542188A JP2542188A JPH01201458A JP H01201458 A JPH01201458 A JP H01201458A JP 2542188 A JP2542188 A JP 2542188A JP 2542188 A JP2542188 A JP 2542188A JP H01201458 A JPH01201458 A JP H01201458A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carburizing
- steel
- layer
- high chromium
- nitriding
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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）
本発明は転動・Ｍ動部量の浸炭方法に関するものであっ
て、特にＣｒを多山に含む為浸炭しにくい鋼に容易に浸
炭させる浸炭方法に関する。
て、特にＣｒを多山に含む為浸炭しにくい鋼に容易に浸
炭させる浸炭方法に関する。
〈従来の技術）
浸炭処理は部品の表面層を硬化し、芯部は低い硬さにす
ることによって靭性を確保し、かくして部品全体として
耐疲労性と靭性が確保できる優れた表面硬化処理方法で
ある。
ることによって靭性を確保し、かくして部品全体として
耐疲労性と靭性が確保できる優れた表面硬化処理方法で
ある。
転動・−動部量において耐食性や耐熱性などが必要な場
合には、従来からクロム系ステンレス鋼−５ＵＳ４４０
Ｃ，５ＵＳ４２０Ｊ２．５ｔｌＳ４２０Ｊ２Ｃなど−が
用いられてきた。
合には、従来からクロム系ステンレス鋼−５ＵＳ４４０
Ｃ，５ＵＳ４２０Ｊ２．５ｔｌＳ４２０Ｊ２Ｃなど−が
用いられてきた。
このような鋼では、たとえば５ＬＩＳ４４０Ｃでは炭素
量が高いため加工性が悪く、炭化物が粗いため耐疲労性
が劣るといった欠点があり、また５ＬＩＳ４２０Ｊ２Ｓ
ｔｌＳ４２０Ｊ２Ｃなどでは炭素１が少ないため、十分
な硬さが得られず、良好な耐熱性や耐疲労性が得られな
かった。
量が高いため加工性が悪く、炭化物が粗いため耐疲労性
が劣るといった欠点があり、また５ＬＩＳ４２０Ｊ２Ｓ
ｔｌＳ４２０Ｊ２Ｃなどでは炭素１が少ないため、十分
な硬さが得られず、良好な耐熱性や耐疲労性が得られな
かった。
従ってすぐれた耐熱性、耐食性、耐摩耗性および耐疲労
性等を得るには５ＵＳ４２０Ｊ２等に浸炭して表面を硬
（すればよい。かくすることによって、５Ｏ３４４０Ｃ
等に見られる巨大な炭化物の存在しない表面層が得られ
るはずである。
性等を得るには５ＵＳ４２０Ｊ２等に浸炭して表面を硬
（すればよい。かくすることによって、５Ｏ３４４０Ｃ
等に見られる巨大な炭化物の存在しない表面層が得られ
るはずである。
しｈ）Ｌながらステンレス鋼などのクロムを多山に含有
する鋼では通常のガス浸炭を行うと表面に酸化物層が形
成され、十分な浸炭深さが得られないという欠点がある
。
する鋼では通常のガス浸炭を行うと表面に酸化物層が形
成され、十分な浸炭深さが得られないという欠点がある
。
（発明が解決しようとする問題点）
このように浸炭時、表面に酸化物層が形成され以後・の
浸炭が困難になるのは鋼中のＣｒ、Ｓｉ。
浸炭が困難になるのは鋼中のＣｒ、Ｓｉ。
Ｍｎなどと、浸炭ガス中の酸素との反応によるものであ
る。
る。
したがって真空浸炭などの、浸炭ガス中に酸素を含まな
いガス中で浸炭を行う必要がある。しかし真空浸炭はコ
ストが高く、しかも高温で処理されるため部品の歪みが
大きくなり、精密な転動部品や歯車などの大型の部品に
は適さない（問題点を解決するための手段） 本発明ではかかる問題点を種々検討した結果、耐食性、
耐１７耗性および耐疲労性等のすぐれた転動部品を得る
ため、高クロム鋼に、イオン窒化などによってあらかじ
め窒化層を形成せしめ、しかる後、ガス浸炭することに
よって良好な浸炭が行なえることを見出だした。
いガス中で浸炭を行う必要がある。しかし真空浸炭はコ
ストが高く、しかも高温で処理されるため部品の歪みが
大きくなり、精密な転動部品や歯車などの大型の部品に
は適さない（問題点を解決するための手段） 本発明ではかかる問題点を種々検討した結果、耐食性、
耐１７耗性および耐疲労性等のすぐれた転動部品を得る
ため、高クロム鋼に、イオン窒化などによってあらかじ
め窒化層を形成せしめ、しかる後、ガス浸炭することに
よって良好な浸炭が行なえることを見出だした。
（実施例）
次に本発明の実施例について述べる。
第１表に実施例に用いた鋼の主要化学成分を示す表１
これらを５３０℃で５１１．１問イオン窒化し、その＋
ｌ ９３０℃で５ ［１５間ガス浸炭を行った。また窒
化を行わないまま、同様のガス浸炭も行った。
ｌ ９３０℃で５ ［１５間ガス浸炭を行った。また窒
化を行わないまま、同様のガス浸炭も行った。
ＢＳＭの浸炭焼入、焼戻し後の硬さ分布を第１図に示す
。またそのミクロ組織の一例を第２図（ａ）。
。またそのミクロ組織の一例を第２図（ａ）。
（ｂ）に示す。第２図（ａ）は本発明の方法を行ったも
の、（ｂ）は単に浸炭したものである。図において１は
芯部、２は内部浸炭層、３は表面近傍の浸炭層、４は元
の窒化層、５は表面酸化唐である。
の、（ｂ）は単に浸炭したものである。図において１は
芯部、２は内部浸炭層、３は表面近傍の浸炭層、４は元
の窒化層、５は表面酸化唐である。
この場合ガス浸ｌＡ１８３０℃から焼入し、１６０℃で
焼戻しだ。
焼戻しだ。
第２図（ａ）から明らかなように、Ｂ鋼には第３図に示
すＢ鋼に見られるような巨大な炭化物は生成しておらず
、また窒化処理を行わず浸炭した場合（第２図（ｂ））
は、第１図に見るとおり十分な表面硬さが得られないこ
とがわかる。また第２図（ａ）でわかるとおり窒化後浸
炭した場合には、表面に窒化層４が残留し、かつ窒化層
のない浸炭にれる。
すＢ鋼に見られるような巨大な炭化物は生成しておらず
、また窒化処理を行わず浸炭した場合（第２図（ｂ））
は、第１図に見るとおり十分な表面硬さが得られないこ
とがわかる。また第２図（ａ）でわかるとおり窒化後浸
炭した場合には、表面に窒化層４が残留し、かつ窒化層
のない浸炭にれる。
かくして窒化−浸炭−焼入・焼もどしにより高クロム鋼
において耐摩耗性、耐疲労性に必要な十分な硬さを持っ
た浸炭層が形成されることが明らかとなった。
において耐摩耗性、耐疲労性に必要な十分な硬さを持っ
た浸炭層が形成されることが明らかとなった。
このように窒化処理した債、浸炭を行うことによって高
クロム鋼で古い表面硬さと深い浸炭層が得られる理由は
現時点では十分には明白でないが窒化層がないまま浸炭
すると浸炭の初１１に表面にち密な酸化物層とクロム炭
化物層が形成されて炭素が芯部へ拡散しないのに対し、
窒化物層が存在する場合にはそれによって浸炭ガス中に
含まれる酸素との反応がおさえられ、かつ表面での急速
な炭化物形成が抑制されて却って浸炭が内部へ進むため
と考えれれる。
クロム鋼で古い表面硬さと深い浸炭層が得られる理由は
現時点では十分には明白でないが窒化層がないまま浸炭
すると浸炭の初１１に表面にち密な酸化物層とクロム炭
化物層が形成されて炭素が芯部へ拡散しないのに対し、
窒化物層が存在する場合にはそれによって浸炭ガス中に
含まれる酸素との反応がおさえられ、かつ表面での急速
な炭化物形成が抑制されて却って浸炭が内部へ進むため
と考えれれる。
次に第１表のＡ鋼とＢ鋼についてスラスト型転動寿命試
験をおこなった。結果を第２表に示す。
験をおこなった。結果を第２表に示す。
すなわち、Ａ鋼、Ｂ鋼の寿命は汎用の耐食性転動部品用
鋼であるＢ鋼の寿命の２倍以上となっており、十分転動
部品として使用できることを示している。
鋼であるＢ鋼の寿命の２倍以上となっており、十分転動
部品として使用できることを示している。
第２表
＊ ９０％残存確率寿命
次に耐食性に関する比較を行った。試験はＪＩＳＺ ２
３７１により０，０１％ＮａＣ１−３５℃−噴霧圧力１
に９／ｄで行った。結果を第３表に示す。
３７１により０，０１％ＮａＣ１−３５℃−噴霧圧力１
に９／ｄで行った。結果を第３表に示す。
第３表 耐食性試験結果
Ａ、８：窒化−浸炭一焼入一焼もどし、Ｃ：焼入れ一焼
もどしすなわち浸炭を行ったＡ鋼、Ｂ鋼のビット発生数
はＢ鋼の１７２程度になっており、耐食性が良好なこと
がわかる。
もどしすなわち浸炭を行ったＡ鋼、Ｂ鋼のビット発生数
はＢ鋼の１７２程度になっており、耐食性が良好なこと
がわかる。
以上のように窒化後浸炭することによって良好な耐食性
と同時に、耐疲労性、１ｌｄｌ！Ｊ耗性をも有する転動
・摺動部品が製造可能となった。
と同時に、耐疲労性、１ｌｄｌ！Ｊ耗性をも有する転動
・摺動部品が製造可能となった。
第１図：浸炭焼入焼もどし後の表面層の硬さ分布を示す
図。 第２図：浸炭焼入焼もどし後のミクロＩＩｌ織を示す写
真（第１図と同一試験片） （ａ）窒化→浸炭焼入炉もどし くｂ）浸炭焼入焼もどし くａ） １ ：基地、２：本発明を実施した場合の内部
浸炭層、３：表面浸炭層、４：窒化層、＋ｂ＋ １：
ｕ地、２２二萌処理としての窒化を行わない場合の浸炭
層（浸炭層が少ない）、５二酸化物層 第３図二Ｃ鋼（第１表）のミクロ組織を示す写真第１図
浸炭硬さ分布 表面からの保さ −― 第２図 Ｘ４０．０ 第３図 １、事件の表示 昭和６３年特許願第 ２５４２１ 号３、補正をする
者 事件と。関係 １５訂出ｍ人 昭和６３年５月３１日 （発送日） 、 ゛ 補正書 補正古の内容。 （１）明細占 第７頁 ４行目 「浸炭焼入炉しどし債のミクｍｌ叙を示ｔＪとあるを「
浸炭焼入炉もどし俊の金属組織を示す肌微銃」と補正す
る。 （２）明細よ 第７頁 １３行目 ＦＣ鋼（第１表）のミクロ組織を示す写真」とあるを「
Ｃ鋼（第１表）の金属組織を示ず肌微図写真」と補正Ｖ
る。
図。 第２図：浸炭焼入焼もどし後のミクロＩＩｌ織を示す写
真（第１図と同一試験片） （ａ）窒化→浸炭焼入炉もどし くｂ）浸炭焼入焼もどし くａ） １ ：基地、２：本発明を実施した場合の内部
浸炭層、３：表面浸炭層、４：窒化層、＋ｂ＋ １：
ｕ地、２２二萌処理としての窒化を行わない場合の浸炭
層（浸炭層が少ない）、５二酸化物層 第３図二Ｃ鋼（第１表）のミクロ組織を示す写真第１図
浸炭硬さ分布 表面からの保さ −― 第２図 Ｘ４０．０ 第３図 １、事件の表示 昭和６３年特許願第 ２５４２１ 号３、補正をする
者 事件と。関係 １５訂出ｍ人 昭和６３年５月３１日 （発送日） 、 ゛ 補正書 補正古の内容。 （１）明細占 第７頁 ４行目 「浸炭焼入炉しどし債のミクｍｌ叙を示ｔＪとあるを「
浸炭焼入炉もどし俊の金属組織を示す肌微銃」と補正す
る。 （２）明細よ 第７頁 １３行目 ＦＣ鋼（第１表）のミクロ組織を示す写真」とあるを「
Ｃ鋼（第１表）の金属組織を示ず肌微図写真」と補正Ｖ
る。
Claims (1)
- 窒化した後ガス浸炭することを特徴とする高クロム鋼製
転動・摺動部品の浸炭方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2542188A JPH01201458A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 高クロム鋼部品の浸炭方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2542188A JPH01201458A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 高クロム鋼部品の浸炭方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201458A true JPH01201458A (ja) | 1989-08-14 |
Family
ID=12165489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2542188A Pending JPH01201458A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 高クロム鋼部品の浸炭方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01201458A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0812929A1 (de) * | 1996-06-13 | 1997-12-17 | Ipsen International GmbH | Verfahren zum Nitrieren und/oder Nitrocarburieren metallischer Werkstücke |
| CN102676978A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 台耀科技股份有限公司 | 改善非奥氏体系不锈钢表面机械性质的方法 |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP2542188A patent/JPH01201458A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0812929A1 (de) * | 1996-06-13 | 1997-12-17 | Ipsen International GmbH | Verfahren zum Nitrieren und/oder Nitrocarburieren metallischer Werkstücke |
| CN102676978A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 台耀科技股份有限公司 | 改善非奥氏体系不锈钢表面机械性质的方法 |
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