JPH0361348A - 焼入硬化歯車用鋼材 - Google Patents
焼入硬化歯車用鋼材Info
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- JPH0361348A JPH0361348A JP19528089A JP19528089A JPH0361348A JP H0361348 A JPH0361348 A JP H0361348A JP 19528089 A JP19528089 A JP 19528089A JP 19528089 A JP19528089 A JP 19528089A JP H0361348 A JPH0361348 A JP H0361348A
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- Japan
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- quench
- hardened
- steel
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は表面硬化熱処理を行う歯車用鋼材に関する。
従来、歯車の表面硬化熱処理方法としては、浸炭焼入焼
戻法、高周波焼入焼戻法、窒化法が用いられ、歯車用鋼
材としては安定した品質と、高い強度を得るために、Ｊ
ＩＳに定められたＳＮＣＭ４２０Ｈ，ＳＣＭ４４５Ｈな
どが多く用いられている。
戻法、高周波焼入焼戻法、窒化法が用いられ、歯車用鋼
材としては安定した品質と、高い強度を得るために、Ｊ
ＩＳに定められたＳＮＣＭ４２０Ｈ，ＳＣＭ４４５Ｈな
どが多く用いられている。
上記従来の表面硬化熱処理方法によると、浸炭焼入焼戻
法では熱処理時間が長く生産性に劣る。
法では熱処理時間が長く生産性に劣る。
高周波焼入焼戻法では歯車精度および強度がおとる。窒
化法では硬化層が薄く疲労強度が劣り、処理時間も長い
。そのため加圧噴射式の表面硬化熱処理方法が提案され
ている。この方法によれば熱処理時間も短く、歯車精度
も良く、硬化層も厚く、強度的にも優れた歯車を得られ
る。歯の硬化パターンは、ピッチ円付近の硬化層は厚く
、歯元の硬化層は薄いのが理想的であり、歯元の硬化深
さはモジュールの０．０５〜０．４０倍が最も歯元の疲
労強度が高い。しかしながら、従来の化学成分の鋼材は
、表面硬化熱処理方法で歯車品質を得るために適正では
ない。請求項１記載の範囲は、前記歯車品質をうるのに
適した鋼材の基本範囲を示している。本発明は、加圧噴
射式表面硬化熱処理法により、容易に前記歯元の硬化深
さが得られる材料成分の鋼材を提供することを目的とし
ている。
化法では硬化層が薄く疲労強度が劣り、処理時間も長い
。そのため加圧噴射式の表面硬化熱処理方法が提案され
ている。この方法によれば熱処理時間も短く、歯車精度
も良く、硬化層も厚く、強度的にも優れた歯車を得られ
る。歯の硬化パターンは、ピッチ円付近の硬化層は厚く
、歯元の硬化層は薄いのが理想的であり、歯元の硬化深
さはモジュールの０．０５〜０．４０倍が最も歯元の疲
労強度が高い。しかしながら、従来の化学成分の鋼材は
、表面硬化熱処理方法で歯車品質を得るために適正では
ない。請求項１記載の範囲は、前記歯車品質をうるのに
適した鋼材の基本範囲を示している。本発明は、加圧噴
射式表面硬化熱処理法により、容易に前記歯元の硬化深
さが得られる材料成分の鋼材を提供することを目的とし
ている。
上記目的を達成するには鋼材の焼入性を改善することが
必要である。本研究者はこの点に着目し鋭意研究の結果
、以下に述べる材料成分の鋼材を見いだし、本発明に到
達したものである。
必要である。本研究者はこの点に着目し鋭意研究の結果
、以下に述べる材料成分の鋼材を見いだし、本発明に到
達したものである。
すなわち、鉄を基本とし、炭素量は必要な表面硬さ）Ｉ
ＲＣ５０以上を確保するため０．４重量％以上とし、多
すぎると粗大セメンタイトの存在の可能性が増し、疲労
強度の低下をまねくため１゜３重量％以下としている。
ＲＣ５０以上を確保するため０．４重量％以上とし、多
すぎると粗大セメンタイトの存在の可能性が増し、疲労
強度の低下をまねくため１゜３重量％以下としている。
この量は好ましくは０゜６重量％以上、１゜１重量％以
下である。けい素、マンガン、ニッケル、クロム、モリ
ブデン、は多いほど焼入性は良くなるが、あまり多すぎ
ると被削性が低下するので上限と下限をもうけ、それぞ
れ、０．０５〜１．０重量％、０．３０〜１．５重量％
、０．００１〜２．０重量％、０．０１〜１．５重量％
、Ｏ，ＯＯ１〜０．５重量％とじている。りん、硫黄、
銅は多すぎると疲労強度が低下するため範囲を定め、そ
れぞれ、０．００５〜０．０３０重量％、０．００５〜
０．０３０重量％、Ｏ，ＯＯ１〜０．３０重量％として
いる。アルミニウムは結晶粒の微細化のためと靭性の低
下を防止するため、０．０１０〜Ｏ，１ＯＯｆＥ量％と
し、酸素量は疲労強度を確保するため２０ｐｐｍ以下と
している。上記のごとき材料成分の鋼材は焼入性が向上
し、これを７６０℃〜９００°Ｃに加熱し加圧噴射式焼
入装置に取り付け、熱処理を行えば希望する歯車を製作
する事が出来る。
下である。けい素、マンガン、ニッケル、クロム、モリ
ブデン、は多いほど焼入性は良くなるが、あまり多すぎ
ると被削性が低下するので上限と下限をもうけ、それぞ
れ、０．０５〜１．０重量％、０．３０〜１．５重量％
、０．００１〜２．０重量％、０．０１〜１．５重量％
、Ｏ，ＯＯ１〜０．５重量％とじている。りん、硫黄、
銅は多すぎると疲労強度が低下するため範囲を定め、そ
れぞれ、０．００５〜０．０３０重量％、０．００５〜
０．０３０重量％、Ｏ，ＯＯ１〜０．３０重量％として
いる。アルミニウムは結晶粒の微細化のためと靭性の低
下を防止するため、０．０１０〜Ｏ，１ＯＯｆＥ量％と
し、酸素量は疲労強度を確保するため２０ｐｐｍ以下と
している。上記のごとき材料成分の鋼材は焼入性が向上
し、これを７６０℃〜９００°Ｃに加熱し加圧噴射式焼
入装置に取り付け、熱処理を行えば希望する歯車を製作
する事が出来る。
第２の請求項にあるバナジウムは添加量が多いと鋼材の
焼入性が焼入温度の上昇に伴って増加するが、高価な元
素であるため０．０２〜０．３０重量％とじている。
焼入性が焼入温度の上昇に伴って増加するが、高価な元
素であるため０．０２〜０．３０重量％とじている。
第３の請求項にある鉛とカルシウムのどちらか一方、ま
たは両方を上記成分に添加すると被削性が改善されるが
、あまり少ないと快削効果がなく、多すぎると効果が飽
和して素材の靭性が低下する。
たは両方を上記成分に添加すると被削性が改善されるが
、あまり少ないと快削効果がなく、多すぎると効果が飽
和して素材の靭性が低下する。
従って、鉛は０．０３〜０．３５重量％とし、カルシウ
ムは０．００１〜０．０１０重量％としている。
ムは０．００１〜０．０１０重量％としている。
第１の請求項の成分にボロンを０．０００３〜０．００
１５重量％添加すると、焼入性が向上し、けい素、マン
ガン、ニッケル、クロム、モリブデンを減らすことがで
きる。ボロンの添加量は０゜０００３重量％以下では焼
入性改善の効果がなく、０．００１５重量％以上では効
果が飽和する。また、第２の請求項にある成分にボロン
を所定量添加しても同様の効果が得られる。
１５重量％添加すると、焼入性が向上し、けい素、マン
ガン、ニッケル、クロム、モリブデンを減らすことがで
きる。ボロンの添加量は０゜０００３重量％以下では焼
入性改善の効果がなく、０．００１５重量％以上では効
果が飽和する。また、第２の請求項にある成分にボロン
を所定量添加しても同様の効果が得られる。
以下に本発明の実施例について説明する。表１に焼入性
向上の確認のための比較鋼（Ａ、Ｂ）とＶを添加した本
発明鋼（Ｃ，Ｄ）の化学成分を示す。
向上の確認のための比較鋼（Ａ、Ｂ）とＶを添加した本
発明鋼（Ｃ，Ｄ）の化学成分を示す。
表１で示した供試材で焼入性の試験をした結果、第１図
に示すごと〈発明鋼Ｃ，Ｄは加熱温度に比例して焼入性
は向上しており特に発明鋼りにおいて著しい。尚、焼入
性はジョミニー式一端焼入方法において硬さがＨＲＣ５
０となる焼入端からの距離で示している。
に示すごと〈発明鋼Ｃ，Ｄは加熱温度に比例して焼入性
は向上しており特に発明鋼りにおいて著しい。尚、焼入
性はジョミニー式一端焼入方法において硬さがＨＲＣ５
０となる焼入端からの距離で示している。
以上述べたごとく、材料成分の範囲を規定し、特にバナ
ジウムを所定量添加したことにより焼入性が向上すると
ともに、その焼入性が温度依存性を持つため、１種の鋼
材でもより幅広い対象部品に適用することができる。
ジウムを所定量添加したことにより焼入性が向上すると
ともに、その焼入性が温度依存性を持つため、１種の鋼
材でもより幅広い対象部品に適用することができる。
Claims (5)
- （１）表面硬化熱処理を行う歯車用鋼材において、材料
成分が鉄を基本として、炭素０．４０〜１．３０重量％
、けい素０．０５〜１．０重量％、マンガン０．３０〜
１．５重量％、ニッケル０．００１〜２．０重量％、ク
ロム０．０１〜１．５重量％、モリブデン０．００１〜
０．５重量％、りん０．００５〜０．０３０重量％、硫
黄０．００５〜０．０３０重量％、銅０．００１〜０．
３０重量％、アルミニウム０．０１０〜０．１００重量
％、酸素２０ｐｐｍ以下の範囲にあることを特徴とする
焼入硬化歯車用鋼材。 - （２）請求項１記載の材料成分に、バナジウム０．０２
〜０．３０重量％を添加することを特徴とする焼入硬化
歯車用鋼材。 - （３）請求項１記載の材料成分に、鉛０．０３〜０．３
５重量％、カルシウム０．００１０〜０．０１００重量
％のうち、すくなくとも一種類以上の成分を添加するこ
とを特徴とする焼入硬化歯車用鋼材。 - （４）請求項１記載の材料成分に、ボロン０．０００３
〜０．００１５重量％を添加することを特徴とする焼入
硬化歯車用鋼材。 - （５）請求項２記載の材料成分に、ボロン０．０００３
〜０．００１５重量％を添加することを特徴とする焼入
硬化歯車用鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195280A JP2717578B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 焼入硬化歯車用鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195280A JP2717578B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 焼入硬化歯車用鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361348A true JPH0361348A (ja) | 1991-03-18 |
| JP2717578B2 JP2717578B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=16338535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1195280A Expired - Lifetime JP2717578B2 (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 焼入硬化歯車用鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717578B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004285474A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-10-14 | Komatsu Ltd | 転動部材およびその製造方法 |
| JP2004292945A (ja) * | 2003-03-11 | 2004-10-21 | Komatsu Ltd | 転動部材およびその製造方法 |
| JP2009102733A (ja) * | 2003-03-04 | 2009-05-14 | Komatsu Ltd | 転動部材の製造方法 |
| CN105177448A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-23 | 江苏保捷锻压有限公司 | 汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料及其液态模锻成型工艺 |
| CN114540717A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-05-27 | 北京科技大学 | 钙-碲协同的齿轮钢及其制备方法和应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5439807A (en) * | 1977-09-06 | 1979-03-27 | Fuji Electric Co Ltd | Armature winding of revolving electrical machinery |
| JPS61127812A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-16 | Komatsu Ltd | 鋼の熱処理方法 |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP1195280A patent/JP2717578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5439807A (en) * | 1977-09-06 | 1979-03-27 | Fuji Electric Co Ltd | Armature winding of revolving electrical machinery |
| JPS61127812A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-16 | Komatsu Ltd | 鋼の熱処理方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004285474A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-10-14 | Komatsu Ltd | 転動部材およびその製造方法 |
| JP2009102733A (ja) * | 2003-03-04 | 2009-05-14 | Komatsu Ltd | 転動部材の製造方法 |
| US7544255B2 (en) | 2003-03-04 | 2009-06-09 | Komatsu Ltd. | Rolling element |
| US7691212B2 (en) | 2003-03-04 | 2010-04-06 | Komatsu Ltd. | Rolling element and method of producing the same |
| JP2004292945A (ja) * | 2003-03-11 | 2004-10-21 | Komatsu Ltd | 転動部材およびその製造方法 |
| US7422643B2 (en) | 2003-03-11 | 2008-09-09 | Komatsu Ltd. | Rolling element and method of producing the same |
| US7691213B2 (en) | 2003-03-11 | 2010-04-06 | Komatsu Ltd. | Case hardened gear and method of producing the same |
| CN105177448A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-23 | 江苏保捷锻压有限公司 | 汽车手动变速箱螺旋伞齿轮材料及其液态模锻成型工艺 |
| CN114540717A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-05-27 | 北京科技大学 | 钙-碲协同的齿轮钢及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2717578B2 (ja) | 1998-02-18 |
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