JPH02194149A - 浸炭―ショットピーニング用鋼 - Google Patents
浸炭―ショットピーニング用鋼Info
- Publication number
- JPH02194149A JPH02194149A JP1011978A JP1197889A JPH02194149A JP H02194149 A JPH02194149 A JP H02194149A JP 1011978 A JP1011978 A JP 1011978A JP 1197889 A JP1197889 A JP 1197889A JP H02194149 A JPH02194149 A JP H02194149A
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- JP
- Japan
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- steel
- carburizing
- less
- shot peening
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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）
本発明は浸炭−ショトピーニング用銅にかかわり、さら
に詳しくは自動車、建設機械の歯車、各柾シャフト類等
の浸炭−ショットピーニング用鋼により製造される機械
部品の材質特性、特に疲労強度の向上を可能とした浸炭
−ショトピーニング用銅に関するものである。
に詳しくは自動車、建設機械の歯車、各柾シャフト類等
の浸炭−ショットピーニング用鋼により製造される機械
部品の材質特性、特に疲労強度の向上を可能とした浸炭
−ショトピーニング用銅に関するものである。
（従来の技術）
自動車、建設機械の歯車、各種シャフト類等の機械部品
のなかで、特に高疲労強度を必要とするものは、所要の
製品形状に加工後、浸炭−ショトピーニング処理が行な
われている。
のなかで、特に高疲労強度を必要とするものは、所要の
製品形状に加工後、浸炭−ショトピーニング処理が行な
われている。
浸炭−ショトピーニング処理は、例えば株式会社養賢堂
発行「機械の研究第３８巻第ｉｔ号Ｊ １２２５〜１３
４Ｇ頁（昭和６１年１１月）に見られるように、浸炭処
理後、ショト球を浸炭品の表面に投射し、浸炭品の表面
硬さの増加及び圧縮残留応力の増加を図り、疲労強度の
向上を図る手法である。
発行「機械の研究第３８巻第ｉｔ号Ｊ １２２５〜１３
４Ｇ頁（昭和６１年１１月）に見られるように、浸炭処
理後、ショト球を浸炭品の表面に投射し、浸炭品の表面
硬さの増加及び圧縮残留応力の増加を図り、疲労強度の
向上を図る手法である。
こうした浸炭−ショトピーニング処理を行なえば、疲労
強度は浸炭処理のみによる方法に比べて約５０％程度向
上することが示されている。
強度は浸炭処理のみによる方法に比べて約５０％程度向
上することが示されている。
しかしながら、従来の肌焼き鋼はショトピーニング処理
を前提として設計されていないため、従来の肌焼き鋼を
浸炭−ショトピーニング処理（アークハイト：０．６Ｏ
Ａ）して得られる疲労強度は、平滑試験片を用いて小野
式回転曲げ疲れ試験によって評価した疲労限で、１２０
ｋｇ ｆ １ｍ＆が上限であり、肌焼き品の疲労強度の
保証には、未だ充分であるとは言えないのが現状である
。
を前提として設計されていないため、従来の肌焼き鋼を
浸炭−ショトピーニング処理（アークハイト：０．６Ｏ
Ａ）して得られる疲労強度は、平滑試験片を用いて小野
式回転曲げ疲れ試験によって評価した疲労限で、１２０
ｋｇ ｆ １ｍ＆が上限であり、肌焼き品の疲労強度の
保証には、未だ充分であるとは言えないのが現状である
。
（発明が解決しようとする課題）
本発明の目的は、浸炭−ショトピーニング処理（アーク
ハイト： ０．６ＯＡ）によって、平滑試験片を用いて
小野式回転曲げ疲れ試験によって評価した疲労限で、従
来の上限値よりもさらに２０ｋｇ ｆ ／−以上大きい
１４０ｋｇｆ／−以上の優れた疲労強度を付与すること
を可能にした鋼材を提供しようとするものである。
ハイト： ０．６ＯＡ）によって、平滑試験片を用いて
小野式回転曲げ疲れ試験によって評価した疲労限で、従
来の上限値よりもさらに２０ｋｇ ｆ ／−以上大きい
１４０ｋｇｆ／−以上の優れた疲労強度を付与すること
を可能にした鋼材を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段・作用）
本発明者らは、浸炭−ショトピーニング処理製品の高疲
労強度化を実現するために種々検討を行なった結果、高
Ｍｎ化等によって浸炭処理後の浸炭層の残留オーステナ
イト量を高め、高Ｓｔ化によってこの残留オーステナイ
トの安定化を図り、且つＡｌ２．Ｎｂ、Ｎ等の添加によ
り浸炭処理後の旧オーステナイト粒度を微細にした材料
を、アークハイト： ０．６ＯＡの条件でショトピーニ
ング処理することにより、平滑試験片を用いて小野式回
転曲げ疲れ試験によって評価した疲労限で、１４０ｋｇ
ｆ／−以上の疲労強度を実現することが可能であり、か
かる鋼材を用いれば、製品の疲労折損にたいして、その
要求特性を十分満足できる優れた疲労強度を実現するこ
とが可能であるという新規な知見を得て、本発明をなし
たものである。
労強度化を実現するために種々検討を行なった結果、高
Ｍｎ化等によって浸炭処理後の浸炭層の残留オーステナ
イト量を高め、高Ｓｔ化によってこの残留オーステナイ
トの安定化を図り、且つＡｌ２．Ｎｂ、Ｎ等の添加によ
り浸炭処理後の旧オーステナイト粒度を微細にした材料
を、アークハイト： ０．６ＯＡの条件でショトピーニ
ング処理することにより、平滑試験片を用いて小野式回
転曲げ疲れ試験によって評価した疲労限で、１４０ｋｇ
ｆ／−以上の疲労強度を実現することが可能であり、か
かる鋼材を用いれば、製品の疲労折損にたいして、その
要求特性を十分満足できる優れた疲労強度を実現するこ
とが可能であるという新規な知見を得て、本発明をなし
たものである。
すなわち、本発明は以上の知見にもとづいてなされたも
のであって、その要旨とするところは、重量比としてＣ
： ０．１０〜０．２５％、Ｓｌ：０．５０〜３．０％
、Ｍｎ ： １．００〜３．０％、Ｃｒ ： ０．５０
〜１．５０％、ｓ ： ｏ、ｏｔ〜０．２０％、ＡＩＩ
：０．０２〜０．１０％、Ｎｂ ：０．０２０〜０．１
２０％、Ｎ ： ０．０１０°〜０．０２５％、を含Ｈ
し、または、さらにＭｏ：１．０％以下、ＮＩ：４．０
％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｖ ： ｔ、。
のであって、その要旨とするところは、重量比としてＣ
： ０．１０〜０．２５％、Ｓｌ：０．５０〜３．０％
、Ｍｎ ： １．００〜３．０％、Ｃｒ ： ０．５０
〜１．５０％、ｓ ： ｏ、ｏｔ〜０．２０％、ＡＩＩ
：０．０２〜０．１０％、Ｎｂ ：０．０２０〜０．１
２０％、Ｎ ： ０．０１０°〜０．０２５％、を含Ｈ
し、または、さらにＭｏ：１．０％以下、ＮＩ：４．０
％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｖ ： ｔ、。
９６以下、のうち１種または２種以上を含有し、Ｐ：０
．１％以下に制限し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物から
なることを特徴とする浸炭−ショトピーニング用銅にあ
る。
．１％以下に制限し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物から
なることを特徴とする浸炭−ショトピーニング用銅にあ
る。
以下に本発明の詳細な説明する。
まず、Ｃは肌焼き品の芯部の強度を増加させるのに有効
な元素であるが、０．１０％未満では強度が不足し、ま
た０、２５％を超えると靭性の劣化を招くとともに、肌
焼き品の疲労強度に有用な圧縮残留応力が生じにくくな
るため、含有量を０．１０〜０．２５％に定めた。
な元素であるが、０．１０％未満では強度が不足し、ま
た０、２５％を超えると靭性の劣化を招くとともに、肌
焼き品の疲労強度に有用な圧縮残留応力が生じにくくな
るため、含有量を０．１０〜０．２５％に定めた。
次に８１は、浸炭処理後に存在する残留オーステナイト
の安定化を図るために添加するが、その効果は０．５０
％未満では不十分であり、一方３．０％を超えるとその
効果は飽和し、かえって疲労強度の劣化を招くので含有
量を０．５〜３．０％に定めた。
の安定化を図るために添加するが、その効果は０．５０
％未満では不十分であり、一方３．０％を超えるとその
効果は飽和し、かえって疲労強度の劣化を招くので含有
量を０．５〜３．０％に定めた。
また、Ｍｎ 、Ｃｒは浸炭処理後の残留オーステナイト
量の増加、及び焼入れ性の向上に有効な元素であるが、
Ｍｎ：１．０％未満、Ｃｒ：０．５％未満ではその効果
は不十分であり、一方Ｍｎ：３．０％及びＣｒ：１．５
％を超えるとその効果は飽和し、これらの元素の多量添
加は経済性の点で好ましくないので、これらの含有量を
Ｍｎ：１．Ｄ〜３．０％、Ｃｒ：０．５０〜１．５０％
とした。
量の増加、及び焼入れ性の向上に有効な元素であるが、
Ｍｎ：１．０％未満、Ｃｒ：０．５％未満ではその効果
は不十分であり、一方Ｍｎ：３．０％及びＣｒ：１．５
％を超えるとその効果は飽和し、これらの元素の多量添
加は経済性の点で好ましくないので、これらの含有量を
Ｍｎ：１．Ｄ〜３．０％、Ｃｒ：０．５０〜１．５０％
とした。
次にＳは被削性の向上に有効な元素であるが、その効果
は０．０１５未満では不十分であり、一方０．２０９６
を超えると硫化物系介在物を生成しかえって疲労強度を
劣化させるので、含有量を０．０１〜０．２０％とした
。
は０．０１５未満では不十分であり、一方０．２０９６
を超えると硫化物系介在物を生成しかえって疲労強度を
劣化させるので、含有量を０．０１〜０．２０％とした
。
Ａｊ）、Ｎｂ、Ｎは鋼中で化合物ＡＮ Ｎ、Ｎｂ（ＣＮ
）を形成し、オーステナイト結晶粒を微細化する働きが
あり、Ａｌ、Ｎｂ、Ｈのいずれか一つでもＡｌ７：０．
０２％、Ｎｂ ： ０．０２０％、Ｎ：０．０１０％の
下限値より少ないとこの効果が不足する。
）を形成し、オーステナイト結晶粒を微細化する働きが
あり、Ａｌ、Ｎｂ、Ｈのいずれか一つでもＡｌ７：０．
０２％、Ｎｂ ： ０．０２０％、Ｎ：０．０１０％の
下限値より少ないとこの効果が不足する。
一方Ａｊ７：０．１０％、Ｎｂ： ０．１２０％、Ｎ
： ０．０２５％を超えるとその効果は飽和し、むしろ
疲労強度を劣化させるので、これらの含有量をＡｇ：０
．０２〜０．１０％、Ｎｂ ： ０．０２０〜０．１２
０％、Ｎ：０．０１０〜０．０２５％とした。
： ０．０２５％を超えるとその効果は飽和し、むしろ
疲労強度を劣化させるので、これらの含有量をＡｇ：０
．０２〜０．１０％、Ｎｂ ： ０．０２０〜０．１２
０％、Ｎ：０．０１０〜０．０２５％とした。
一方、Ｐは鋼中で粒界偏析を起こし、粒界強度の低下を
介して疲労強度劣化の原因となる。特にＰが０．０Ｉｖ
Ｌ％を超えると疲労強度劣化が顕著となるため、０．０
１％を上限とした。
介して疲労強度劣化の原因となる。特にＰが０．０Ｉｖ
Ｌ％を超えると疲労強度劣化が顕著となるため、０．０
１％を上限とした。
以上が、基本成分系であるが、本発明においてはこの他
さらにオーステナイト結晶粒の微細化を図ることを目的
で、ＴＩを含有させることが出来る。
さらにオーステナイト結晶粒の微細化を図ることを目的
で、ＴＩを含有させることが出来る。
Ｔ１は鋼中で化合物Ｔｉ（ＣＮ）を形成し、オーステナ
イト結晶粒を微細化する働きがあるが、０．００５％未
満ではその効果は不十分であり、一方０．１０％を超え
るとその効果は飽和し、むしろ疲労強度を劣化させるの
で、その含有量を０．００５〜０．１０％とした。
イト結晶粒を微細化する働きがあるが、０．００５％未
満ではその効果は不十分であり、一方０．１０％を超え
るとその効果は飽和し、むしろ疲労強度を劣化させるの
で、その含有量を０．００５〜０．１０％とした。
また本発明対象鋼では、必要に応じて、Ｍｏ：１．０％
以下、Ｎ１：４．０％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｖ
： １．０％以下の１種または２Ｆ１以上を含有させる
ことが出来る。これらの元素はいずれも浸炭処理後の残
留オーステナイト量の増加及び焼入れ性の向上に有効で
あるが、多量添加は経済性の点で好ましくないために、
上記の如く上限値を規定した。
以下、Ｎ１：４．０％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｖ
： １．０％以下の１種または２Ｆ１以上を含有させる
ことが出来る。これらの元素はいずれも浸炭処理後の残
留オーステナイト量の増加及び焼入れ性の向上に有効で
あるが、多量添加は経済性の点で好ましくないために、
上記の如く上限値を規定した。
（実 施 例）
第１表の組成を有する鋼材を、平行部が直径８鰭の事情
試験片を用意し、９３０℃×２４０分→８３０℃×３０
分→ｔａＯ℃油冷→１１３０℃×００分焼戻しの条件で
浸炭処理を行なった後、アークハイト＝０．６ＯＡの条
件でシジトピーニング処理を行ない、小野式回転曲げ疲
れ試験により疲労特性の評価を行なった。
試験片を用意し、９３０℃×２４０分→８３０℃×３０
分→ｔａＯ℃油冷→１１３０℃×００分焼戻しの条件で
浸炭処理を行なった後、アークハイト＝０．６ＯＡの条
件でシジトピーニング処理を行ない、小野式回転曲げ疲
れ試験により疲労特性の評価を行なった。
この結果を第１表にあわせて示す。
本発明の鋼は、１４０ｋｇ ｆ １ｅｒａ以上の優れた
疲労限を有することがわかる。
疲労限を有することがわかる。
一方、比較例＋ａ、 ＋５．１８．１８．１９および２
０は、Ｓｌ 、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａ１．Ｎｂ或はＮの含有量
がそれぞれ本発明の要件とする範囲を下回った場合であ
り、比較例１４．１７．２１．２２．２３．２４および
２５はＳｌ 、Ｓ、／’ｌ、Ｎｂ、Ｎ、Ｐ或はＴＩの含
有量がそれぞれ本発明の要件とする範囲を上回った場合
であり、何れの場合も１４０ｋｇ ｆ １ｍａ未満の疲
労限しか得られなかった。
０は、Ｓｌ 、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａ１．Ｎｂ或はＮの含有量
がそれぞれ本発明の要件とする範囲を下回った場合であ
り、比較例１４．１７．２１．２２．２３．２４および
２５はＳｌ 、Ｓ、／’ｌ、Ｎｂ、Ｎ、Ｐ或はＴＩの含
有量がそれぞれ本発明の要件とする範囲を上回った場合
であり、何れの場合も１４０ｋｇ ｆ １ｍａ未満の疲
労限しか得られなかった。
（発明の効果）
以上述べた如く、本発明の鋼を用いれば、肌焼き品の折
損に対して、その要求特性を十分満足できる優れた疲労
強度を付与することが可能となり、産業上の効果は極め
て顕著なるものがある。
損に対して、その要求特性を十分満足できる優れた疲労
強度を付与することが可能となり、産業上の効果は極め
て顕著なるものがある。
代
理
人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量比として Ｃ：０．１０〜０．２５％、 Ｓｉ：０．５０〜３．０％、 Ｍｎ：１．００〜３．０％、 Ｓ：０．０１〜０．２０％、 Ｃｒ：０．５０〜１．５０％、 Ｎｂ：０．０２０〜０．１２０％、 Ａｌ：０．０２〜０．１０％、 Ｎ：０．０１０〜０．０２５％、 Ｐ：０．０１％以下、 残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする
浸炭−ショットピーニング用鋼。 ２、Ｔｉ：０．００５〜０．１０％を含有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の浸炭−ショットピ
ーニング用鋼。 ３、Ｎｉ：４．０％以下、 Ｍｏ：１．０％以下、 Ｖ：１．０％以下、 Ｃｕ：１．０％以下 の１種または２種以上を含有することを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項記載の浸炭−ショットピ
ーニング用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1011978A JP2634894B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 浸炭―ショットピーニング用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1011978A JP2634894B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 浸炭―ショットピーニング用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194149A true JPH02194149A (ja) | 1990-07-31 |
| JP2634894B2 JP2634894B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=11792693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1011978A Expired - Lifetime JP2634894B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 浸炭―ショットピーニング用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634894B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2827875A1 (fr) * | 2001-07-24 | 2003-01-31 | Ascometal Sa | Acier pour pieces mecaniques, et pieces mecaniques cementees ou carbonitrurees realisees a partir de cet acier |
| FR2868083A1 (fr) * | 2004-03-24 | 2005-09-30 | Ascometal Sa | Acier pour pieces mecaniques, procede de fabrication de pieces mecaniques l'utilisant et pieces mecaniques ainsi realisees |
| JP2007113071A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Kobe Steel Ltd | 転動疲労特性および結晶粒粗大化防止特性に優れた肌焼用鋼 |
| CN113881901A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-04 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种齿轮钢生产方法 |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1011978A patent/JP2634894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2827875A1 (fr) * | 2001-07-24 | 2003-01-31 | Ascometal Sa | Acier pour pieces mecaniques, et pieces mecaniques cementees ou carbonitrurees realisees a partir de cet acier |
| WO2003012156A1 (fr) * | 2001-07-24 | 2003-02-13 | Ascometal | Procede de fabrication d'une piece mecanique, et piece mecanique ainsi realisee |
| FR2868083A1 (fr) * | 2004-03-24 | 2005-09-30 | Ascometal Sa | Acier pour pieces mecaniques, procede de fabrication de pieces mecaniques l'utilisant et pieces mecaniques ainsi realisees |
| WO2005098070A3 (fr) * | 2004-03-24 | 2006-10-05 | Ascometal Sa | Acier pour pieces mecaniques, procede de fabrication de pieces mecaniques l'utilisant et pieces mecaniques ainsi realisees |
| JP2007113071A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Kobe Steel Ltd | 転動疲労特性および結晶粒粗大化防止特性に優れた肌焼用鋼 |
| CN113881901A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-04 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种齿轮钢生产方法 |
| CN113881901B (zh) * | 2021-10-18 | 2022-05-17 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种齿轮钢生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2634894B2 (ja) | 1997-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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