JPH0362770B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0362770B2 JPH0362770B2 JP18571983A JP18571983A JPH0362770B2 JP H0362770 B2 JPH0362770 B2 JP H0362770B2 JP 18571983 A JP18571983 A JP 18571983A JP 18571983 A JP18571983 A JP 18571983A JP H0362770 B2 JPH0362770 B2 JP H0362770B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon steel
- surface layer
- making
- applying
- steel material
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
- C21D2221/10—Differential treatment of inner with respect to outer regions, e.g. core and periphery, respectively
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高炭素鋼の素材に対し、塑性変形域
が表面近傍にだけ限定される程度の、加工度の小
さな変形を与えた後、適当な熱処理をほどこすこ
とにより、すえ込みやヘツデイングなどの圧縮加
工に対する加工限界を大幅に向上させる方法に関
するものである。
が表面近傍にだけ限定される程度の、加工度の小
さな変形を与えた後、適当な熱処理をほどこすこ
とにより、すえ込みやヘツデイングなどの圧縮加
工に対する加工限界を大幅に向上させる方法に関
するものである。
従来、高炭素鋼の強靭化のためには、セメンタ
イトの球状化が行なわれている。その方法として
は、(1)A1変態点（727℃）直上に１〜２時間加熱
後徐冷する。(2)A1変態点直下で長時間焼なまし
する。(3)A1変態点の上下20〜30℃の間で加熱・
冷却を繰り返すなどの方法が知られている。ま
た、高炭素鋼に予ひずみを前もつて与えておく
と、熱処理によるセメンタイトの球状化が促進さ
れることも知られている。しかしながら、材料全
体に加工硬化を与えるには、かなり加工度の大き
な変形を行なう必要があり、太さ数mm以下の線材
の線引きや、高炭素鋼の工具の硬さの調整などに
使われている例がほとんどである。一方比較的太
い高炭素鋼棒材などの、鍛造用素材の前処理とし
ては、予ひずみを与えるプレスやねじりの工程に
大きな加工力が必要で、非経済的であり前述のよ
うな処理は行なわれていない。
イトの球状化が行なわれている。その方法として
は、(1)A1変態点（727℃）直上に１〜２時間加熱
後徐冷する。(2)A1変態点直下で長時間焼なまし
する。(3)A1変態点の上下20〜30℃の間で加熱・
冷却を繰り返すなどの方法が知られている。ま
た、高炭素鋼に予ひずみを前もつて与えておく
と、熱処理によるセメンタイトの球状化が促進さ
れることも知られている。しかしながら、材料全
体に加工硬化を与えるには、かなり加工度の大き
な変形を行なう必要があり、太さ数mm以下の線材
の線引きや、高炭素鋼の工具の硬さの調整などに
使われている例がほとんどである。一方比較的太
い高炭素鋼棒材などの、鍛造用素材の前処理とし
ては、予ひずみを与えるプレスやねじりの工程に
大きな加工力が必要で、非経済的であり前述のよ
うな処理は行なわれていない。
本発明者たちは、すえ込みやヘツデイングのよ
うな、圧縮変形における割れは、ほとんどの場合
工具と接触していない素材の表面から生じること
に着目し、素材の表面層を重点的にある程度の厚
さにわたつて強靭化することにより、表面からの
割れをかなり防止できると考え、本発明をなすに
至つた。
うな、圧縮変形における割れは、ほとんどの場合
工具と接触していない素材の表面から生じること
に着目し、素材の表面層を重点的にある程度の厚
さにわたつて強靭化することにより、表面からの
割れをかなり防止できると考え、本発明をなすに
至つた。
本発明では、予ひずみを素材表面層にだけ与え
る工程における加工力は、素材の大きさや太さに
ほとんど無関係で、比較的小さくて済む。
る工程における加工力は、素材の大きさや太さに
ほとんど無関係で、比較的小さくて済む。
本発明における表面加工法としては、ロール加
工や、断面減少率の小さな押し出しや引き抜きが
あり、素材の高炭素鋼としては、炭素含有量が約
0.4％以上0.8％以下程度のものが適している。表
面加工によつて、素材に0.2mmから数mm程度の深
さまで、数％から数十％程度のひずみを与えた
後、A1変態点（727℃）直上において、20〜30分
程度加熱後炉内で徐冷することにより前もつてひ
ずみを与えた部分のセメンタイトを重点的に球状
化して、強靭化する。この時、表面から離れた硬
化層以外の部分では、球状化は充分には進行して
いない。このようにして、前処理した材料は、表
面層が重点的に強靭化されたものとなり、すえ込
みやヘツデイングのような鍛造の際に、表面から
割れが生じ難く、素材に比べて加工限界が大幅に
向上する。
工や、断面減少率の小さな押し出しや引き抜きが
あり、素材の高炭素鋼としては、炭素含有量が約
0.4％以上0.8％以下程度のものが適している。表
面加工によつて、素材に0.2mmから数mm程度の深
さまで、数％から数十％程度のひずみを与えた
後、A1変態点（727℃）直上において、20〜30分
程度加熱後炉内で徐冷することにより前もつてひ
ずみを与えた部分のセメンタイトを重点的に球状
化して、強靭化する。この時、表面から離れた硬
化層以外の部分では、球状化は充分には進行して
いない。このようにして、前処理した材料は、表
面層が重点的に強靭化されたものとなり、すえ込
みやヘツデイングのような鍛造の際に、表面から
割れが生じ難く、素材に比べて加工限界が大幅に
向上する。
本発明における熱処理は、加工をうけた表面層
におけるセメンタイトの球状化による強靭化のた
めであるから、熱処理の際に、表面の酸化脱炭に
よつて損傷をうけないように、例えばニツケルめ
つきやクロムめつきのような耐酸化性の優れた表
面コーテイングをほどこすか、または炉内雰囲気
をアルゴンなどの不活性ガス雰囲気もしくは真空
に保つのが望ましい。しかし、表面強靭化層は、
酸化雰囲気中における酸化脱炭層より充分に厚い
場合は、熱処理後に酸化層だけを徐去することに
より材料表面の強靭化効果を得ることができる。
におけるセメンタイトの球状化による強靭化のた
めであるから、熱処理の際に、表面の酸化脱炭に
よつて損傷をうけないように、例えばニツケルめ
つきやクロムめつきのような耐酸化性の優れた表
面コーテイングをほどこすか、または炉内雰囲気
をアルゴンなどの不活性ガス雰囲気もしくは真空
に保つのが望ましい。しかし、表面強靭化層は、
酸化雰囲気中における酸化脱炭層より充分に厚い
場合は、熱処理後に酸化層だけを徐去することに
より材料表面の強靭化効果を得ることができる。
本発明により得られる、表面層を重点的に強靭
化した高炭素鋼材は、加工途中での焼なましなど
の工程なしに、ヘツデイングやすえ込みなどの鍛
造工程において、大きな加工度を与えることがで
きるため、機械構造用部材を製作する際の鍛造用
ビレツトとして、好適と考えられる。
化した高炭素鋼材は、加工途中での焼なましなど
の工程なしに、ヘツデイングやすえ込みなどの鍛
造工程において、大きな加工度を与えることがで
きるため、機械構造用部材を製作する際の鍛造用
ビレツトとして、好適と考えられる。
次に実施例によつて、本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
実施例
ロール加工によつて、深さ約0.5mmまで平均20
％程のひずみを与えた後、真空炉内で750℃、30
分保持し炉冷した。直径13mm、高さ19.5mmの炭素
含有率0.55％の炭素鋼の円柱を、両端面を充分潤
滑して、一軸圧縮したとき、ひずみが約230％に
も達し、厚さ20mm直48.5mmの薄い円板になるま
で、割れが生じなかつた。一方、同じ材料を表面
加工なしに、800℃、１時間保持で焼なましをし
た同じ形状の試料においては、ひずみ135％、厚
み5.0mmまで圧縮したときに割れが発生した。
％程のひずみを与えた後、真空炉内で750℃、30
分保持し炉冷した。直径13mm、高さ19.5mmの炭素
含有率0.55％の炭素鋼の円柱を、両端面を充分潤
滑して、一軸圧縮したとき、ひずみが約230％に
も達し、厚さ20mm直48.5mmの薄い円板になるま
で、割れが生じなかつた。一方、同じ材料を表面
加工なしに、800℃、１時間保持で焼なましをし
た同じ形状の試料においては、ひずみ135％、厚
み5.0mmまで圧縮したときに割れが発生した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高炭素鋼の素材に対して、塑性変形域が表面
近傍にだけ限定される程度の局部的な塑性加工を
行なつた後、表面ができるだけ酸化または脱炭に
よる損傷を受けないようなコーテイングをほどこ
し、適当な温度で酸化雰囲気中での熱処理を行な
うことによるか、またコーテイングをほどこすこ
となしに同様の熱処理を不活性ガス雰囲気中もし
くは真空中において行なうことにより、高炭素鋼
素材の表層のセメンタイトを球状化し、表層を重
点的に強靭化して、鍛造における加工限界を大幅
に向上させる方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の表面の変形域を
充分に厚くし、酸化雰囲気中における熱処理によ
る酸化脱炭層より厚くすることにより、高炭素鋼
素材の表層のセメンタイトを球状化し、表層を重
点的に強靭化して、鍛造における加工限界を大幅
に向上させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18571983A JPS6077920A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 表面の塑性加工と熱処理の組み合わせによる高炭素鋼の鍛造における加工限界の向上方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18571983A JPS6077920A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 表面の塑性加工と熱処理の組み合わせによる高炭素鋼の鍛造における加工限界の向上方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077920A JPS6077920A (ja) | 1985-05-02 |
| JPH0362770B2 true JPH0362770B2 (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=16175654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18571983A Granted JPS6077920A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 表面の塑性加工と熱処理の組み合わせによる高炭素鋼の鍛造における加工限界の向上方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077920A (ja) |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP18571983A patent/JPS6077920A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077920A (ja) | 1985-05-02 |
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