JPH04371522A - 浸炭用鋼材の製造方法 - Google Patents
浸炭用鋼材の製造方法Info
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- JPH04371522A JPH04371522A JP15053791A JP15053791A JPH04371522A JP H04371522 A JPH04371522 A JP H04371522A JP 15053791 A JP15053791 A JP 15053791A JP 15053791 A JP15053791 A JP 15053791A JP H04371522 A JPH04371522 A JP H04371522A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、浸炭処理を施して使用
される各種機械構造物部品の素材として適用される浸炭
用鋼材を製造するのに利用される浸炭用鋼材の製造方法
に関し、とくに、高温で長時間の浸炭処理を施したとき
でも結晶粒の粗大化を生じがたく、それゆえ浸炭処理部
品の耐摩耗性や疲労強度などの機械的性質を向上させる
と共に曲がりや変形の発生を防止して形状精度を向上さ
せるのに好適な浸炭用鋼材の製造方法に関するものであ
る。
される各種機械構造物部品の素材として適用される浸炭
用鋼材を製造するのに利用される浸炭用鋼材の製造方法
に関し、とくに、高温で長時間の浸炭処理を施したとき
でも結晶粒の粗大化を生じがたく、それゆえ浸炭処理部
品の耐摩耗性や疲労強度などの機械的性質を向上させる
と共に曲がりや変形の発生を防止して形状精度を向上さ
せるのに好適な浸炭用鋼材の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車をはじめとする輸送用機
械、その他産業用機械，農業用機械等における動力伝達
機構（パワートレーン系）部分には、各種の歯車，軸受
，シャフト等の機械構造物用部品が使用されている。
械、その他産業用機械，農業用機械等における動力伝達
機構（パワートレーン系）部分には、各種の歯車，軸受
，シャフト等の機械構造物用部品が使用されている。
【０００３】これらの機械構造物用部品は、一般に、機
械構造用炭素鋼や機械構造用合金鋼を素材として切削加
工や塑性加工などにより成形され、さらには、浸炭処理
を施して耐摩耗性や疲労強度等の機械的性質を向上させ
たものとすることが良く行なわれる。
械構造用炭素鋼や機械構造用合金鋼を素材として切削加
工や塑性加工などにより成形され、さらには、浸炭処理
を施して耐摩耗性や疲労強度等の機械的性質を向上させ
たものとすることが良く行なわれる。
【０００４】そして、このような浸炭処理においては、
所要の浸炭深さが得られるように高温で長時間の浸炭処
理を施すことも多い。
所要の浸炭深さが得られるように高温で長時間の浸炭処
理を施すことも多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな高温で長時間の浸炭処理を施した場合には、結晶粒
の粗大化を生ずることがあり、そのために浸炭処理部品
の機械的性質が低下したり、曲がりや変形を生じて形状
精度が悪化して偏摩耗を生じたりすることもありうると
いう問題点があった。
うな高温で長時間の浸炭処理を施した場合には、結晶粒
の粗大化を生ずることがあり、そのために浸炭処理部品
の機械的性質が低下したり、曲がりや変形を生じて形状
精度が悪化して偏摩耗を生じたりすることもありうると
いう問題点があった。
【０００６】そして、このような問題点を解消するため
に、鋼中にＮｂ，Ａｌ，Ｎ等の結晶粒微細化元素を添加
し、そしてそれらの量を適切なものに制御することによ
って浸炭処理時における結晶粒の粗大化を防止すること
も行なわれていたが、このような添加元素の作用を含め
た製造過程においても結晶粒の粗大化防止にとってより
一層有効な対策を講ずることが望まれているという課題
があった。
に、鋼中にＮｂ，Ａｌ，Ｎ等の結晶粒微細化元素を添加
し、そしてそれらの量を適切なものに制御することによ
って浸炭処理時における結晶粒の粗大化を防止すること
も行なわれていたが、このような添加元素の作用を含め
た製造過程においても結晶粒の粗大化防止にとってより
一層有効な対策を講ずることが望まれているという課題
があった。
【０００７】
【発明の作用】本発明は、上記した従来の課題にかんが
みてなされたもので、浸炭処理時における結晶粒の粗大
化温度がより一層高いものとなって、浸炭処理時に粗粒
が発生するまでの処理時間をさらに延長することが可能
である浸炭用鋼材を提供することを目的としている。
みてなされたもので、浸炭処理時における結晶粒の粗大
化温度がより一層高いものとなって、浸炭処理時に粗粒
が発生するまでの処理時間をさらに延長することが可能
である浸炭用鋼材を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる浸炭用鋼
材の製造方法は、Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量
％である浸炭用鋼の鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を
行なって鋼片とし、次いで鋼片に対する製品圧延を行な
うにあたり、製品圧延時の加熱において鋼のＡｃ１ 変
態点からＡｃ３ 変態点の間の加熱時間（通過時間）を
５〜２０分とし、さらに加熱を行なって９５０〜１１０
０℃で１０〜３０分間保持したのち製品圧延を行なって
浸炭用鋼材とする構成としたことを特徴としており、実
施態様においては分塊圧延に際して１２００〜１３７０
℃で３〜１２時間の高温ソーキングを行なうようにし、
同じく実施態様において、浸炭用鋼中にＡｌが０．０１
０〜０．０６０重量％、Ｎが０．００５〜０．０３０重
量％含有しているようにした構成としたことを特徴とし
ており、上記した浸炭用鋼材の製造方法に係わる発明の
構成をもって前述した従来の課題を解決するための手段
としている。
材の製造方法は、Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量
％である浸炭用鋼の鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を
行なって鋼片とし、次いで鋼片に対する製品圧延を行な
うにあたり、製品圧延時の加熱において鋼のＡｃ１ 変
態点からＡｃ３ 変態点の間の加熱時間（通過時間）を
５〜２０分とし、さらに加熱を行なって９５０〜１１０
０℃で１０〜３０分間保持したのち製品圧延を行なって
浸炭用鋼材とする構成としたことを特徴としており、実
施態様においては分塊圧延に際して１２００〜１３７０
℃で３〜１２時間の高温ソーキングを行なうようにし、
同じく実施態様において、浸炭用鋼中にＡｌが０．０１
０〜０．０６０重量％、Ｎが０．００５〜０．０３０重
量％含有しているようにした構成としたことを特徴とし
ており、上記した浸炭用鋼材の製造方法に係わる発明の
構成をもって前述した従来の課題を解決するための手段
としている。
【０００９】本発明に係わる浸炭用鋼材の製造方法は、
Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量％である浸炭用鋼
に適用されるものであり、ＪＩＳ等において制定されて
いる炭素鋼（Ｓ−ＣＫ，ＳＣ），ニッケルクロム鋼（Ｓ
ＮＣ），ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ），ク
ロム鋼（ＳＣｒ），クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ），マ
ンガン鋼（ＳＭｎ），マンガンクロム鋼（ＳＭｎＣ）等
の機械構造用炭素鋼および機械構造用合金鋼を基本成分
とし、場合によってはＪＩＳに制定する成分の範囲外で
適宜成分調整し、その他耐候性向上元素であるＣｕや、
被削性向上元素であるＰｂ，Ｓ，Ｔｅ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｃ
ａ，や、結晶粒粗大化防止元素であるＢ，Ｚｒ，Ｔｉ（
内部のみならず浸炭層の結晶粒微細化にも有効）などを
適量添加し、また、浸炭性阻害元素であるＳｎ，Ｓｂ，
Ａｓ等の含有量を規制した鋼において，Ｎｂ含有量を０
．０１〜０．５０重量％とし、場合によってはＡｌ含有
量を０．０１０〜０．０６０重量％、Ｎ含有量を０．０
０５〜０．０３０重量％にした浸炭用鋼に適用される。
Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量％である浸炭用鋼
に適用されるものであり、ＪＩＳ等において制定されて
いる炭素鋼（Ｓ−ＣＫ，ＳＣ），ニッケルクロム鋼（Ｓ
ＮＣ），ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ），ク
ロム鋼（ＳＣｒ），クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ），マ
ンガン鋼（ＳＭｎ），マンガンクロム鋼（ＳＭｎＣ）等
の機械構造用炭素鋼および機械構造用合金鋼を基本成分
とし、場合によってはＪＩＳに制定する成分の範囲外で
適宜成分調整し、その他耐候性向上元素であるＣｕや、
被削性向上元素であるＰｂ，Ｓ，Ｔｅ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｃ
ａ，や、結晶粒粗大化防止元素であるＢ，Ｚｒ，Ｔｉ（
内部のみならず浸炭層の結晶粒微細化にも有効）などを
適量添加し、また、浸炭性阻害元素であるＳｎ，Ｓｂ，
Ａｓ等の含有量を規制した鋼において，Ｎｂ含有量を０
．０１〜０．５０重量％とし、場合によってはＡｌ含有
量を０．０１０〜０．０６０重量％、Ｎ含有量を０．０
０５〜０．０３０重量％にした浸炭用鋼に適用される。
【００１０】この場合、Ｎｂは微細なＮｂ系炭窒化物｛
Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）｝を形成して浸炭処理時における結晶粒
粗大化温度をより一層高めると共に結晶粒が粗大化する
までの時間を延長するのに有効な元素であり、このよう
な微細な炭窒化物の析出による浸炭処理時の結晶粒粗大
化防止の効果を得るためにはＮｂ含有量を０．０１重量
％以上とする必要がある。しかし、Ｎｂ含有量が多くな
りすぎても上記の効果は大きくならず、むしろ靭性の低
下をきたすおそれがあるので、Ｎｂ含有量は０．５０重
量％以下とする必要がある。
Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）｝を形成して浸炭処理時における結晶粒
粗大化温度をより一層高めると共に結晶粒が粗大化する
までの時間を延長するのに有効な元素であり、このよう
な微細な炭窒化物の析出による浸炭処理時の結晶粒粗大
化防止の効果を得るためにはＮｂ含有量を０．０１重量
％以上とする必要がある。しかし、Ｎｂ含有量が多くな
りすぎても上記の効果は大きくならず、むしろ靭性の低
下をきたすおそれがあるので、Ｎｂ含有量は０．５０重
量％以下とする必要がある。
【００１１】ＡｌはＮと共に窒化物ＡｌＮを生成して結
晶粒を微細化するのに有用な元素であり、浸炭処理時の
結晶粒粗大化を防止するのに有効であるので、場合によ
っては０．０１０重量％以上含有させたものとすること
も望ましい。しかし、多く含有させると清浄度が悪化し
て地疵発生の原因となったり靭性を低下させたりするこ
とがあるので、含有させるとしてもＡｌは０．０６０重
量％以下とするのが望ましい。
晶粒を微細化するのに有用な元素であり、浸炭処理時の
結晶粒粗大化を防止するのに有効であるので、場合によ
っては０．０１０重量％以上含有させたものとすること
も望ましい。しかし、多く含有させると清浄度が悪化し
て地疵発生の原因となったり靭性を低下させたりするこ
とがあるので、含有させるとしてもＡｌは０．０６０重
量％以下とするのが望ましい。
【００１２】ＮはＮｂおよびＡｌと共に窒化物ＮｂＮ，
ＡｌＮを生成して結晶粒を微細化し、浸炭処理時におけ
る粗大化温度の向上，粗粒発生時間の延長に有効な元素
であるので、場合によっては０．００５重量％以上含有
させたものとすることも望ましい。しかし、多く含有さ
せようとしても鋼溶製上の不具合（ブローホール）を生
ずることもあるので、含有させるとしてもＮは０．０３
０重量％以下とするのがよい。
ＡｌＮを生成して結晶粒を微細化し、浸炭処理時におけ
る粗大化温度の向上，粗粒発生時間の延長に有効な元素
であるので、場合によっては０．００５重量％以上含有
させたものとすることも望ましい。しかし、多く含有さ
せようとしても鋼溶製上の不具合（ブローホール）を生
ずることもあるので、含有させるとしてもＮは０．０３
０重量％以下とするのがよい。
【００１３】本発明に係わる浸炭用鋼材の製造方法にお
いては、上記した浸炭用鋼の連続鋳造（ＣＣ）による鋳
片または造塊鋳造（ＩＣ）による鋼塊を使用し、図１に
本発明の実施態様を示すように、前記鋳片または鋼塊に
対してより望ましくは１２００〜１３７０℃で３〜１２
時間の高温ソーキングを行なったあと分塊圧延を行なう
ようにしているが、この場合、添加元素の晶出物を小型
化してその後に継続される加熱ないしはソーキング工程
における固溶を容易なものとするためには、凝固速度の
大きい連続鋳造による鋳片を採用することがより望まし
く、連続鋳造による鋳片を採用することによって浸炭処
理時の粗大化温度がさらに向上したものとなる。
いては、上記した浸炭用鋼の連続鋳造（ＣＣ）による鋳
片または造塊鋳造（ＩＣ）による鋼塊を使用し、図１に
本発明の実施態様を示すように、前記鋳片または鋼塊に
対してより望ましくは１２００〜１３７０℃で３〜１２
時間の高温ソーキングを行なったあと分塊圧延を行なう
ようにしているが、この場合、添加元素の晶出物を小型
化してその後に継続される加熱ないしはソーキング工程
における固溶を容易なものとするためには、凝固速度の
大きい連続鋳造による鋳片を採用することがより望まし
く、連続鋳造による鋳片を採用することによって浸炭処
理時の粗大化温度がさらに向上したものとなる。
【００１４】また、このような鋳片または鋼塊に対する
分塊圧延に先立って高温ソーキングを行なう方が、この
ようなソーキングを行なわない場合に比べて、浸炭処理
時における粗大化温度をより一層向上することができ、
浸炭処理時における結晶粒粗大化の防止ないしは粗粒発
生時間の延長に有効であることが認められ、このような
ソーキングを行なうに際しては、前記したように、１２
００〜１３７０℃で３〜１２時間の高温ソーキングを行
なうことによって浸炭処理時における粗大化温度を１５
〜２０℃程度向上できることが確かめられ、このような
浸炭処理時における粗大化温度の向上によって例えば９
２５℃の浸炭処理では６時間以上、９５０℃の浸炭処理
では４時間以上の粗粒発生時間の延長が可能となること
がわかった。
分塊圧延に先立って高温ソーキングを行なう方が、この
ようなソーキングを行なわない場合に比べて、浸炭処理
時における粗大化温度をより一層向上することができ、
浸炭処理時における結晶粒粗大化の防止ないしは粗粒発
生時間の延長に有効であることが認められ、このような
ソーキングを行なうに際しては、前記したように、１２
００〜１３７０℃で３〜１２時間の高温ソーキングを行
なうことによって浸炭処理時における粗大化温度を１５
〜２０℃程度向上できることが確かめられ、このような
浸炭処理時における粗大化温度の向上によって例えば９
２５℃の浸炭処理では６時間以上、９５０℃の浸炭処理
では４時間以上の粗粒発生時間の延長が可能となること
がわかった。
【００１５】この場合、ソーキングの温度が１２００℃
よりも低かったり、処理時間が３時間よりも短かかった
りした場合には、添加元素の晶出物を完全固溶させるこ
とができなくなる傾向となるので、高温ソーキングを行
なう場合には、温度を１２００℃以上、時間を３時間以
上とすることが望ましい。
よりも低かったり、処理時間が３時間よりも短かかった
りした場合には、添加元素の晶出物を完全固溶させるこ
とができなくなる傾向となるので、高温ソーキングを行
なう場合には、温度を１２００℃以上、時間を３時間以
上とすることが望ましい。
【００１６】しかし、高温ソーキングを行なうとしても
、１３７０℃を超えるような高温であったり、１２時間
を超えるような長時間であったりしても、より一層の効
果の向上は得られず、むしろ生産性の低下を来たすこと
となるので望ましくない。
、１３７０℃を超えるような高温であったり、１２時間
を超えるような長時間であったりしても、より一層の効
果の向上は得られず、むしろ生産性の低下を来たすこと
となるので望ましくない。
【００１７】次に、鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を
行なって鋼片とし、次いで、同じく図１の実施態様に示
すように鋼片に対する製品圧延を行なうが、この製品圧
延を行なうにあたり製品圧延時の加熱において鋼のＡｃ
１ 変態点からＡｃ３ 変態点の間の加熱時間（通過時
間）を５〜２０分として急速加熱し、さらに加熱を行な
って９５０〜１１００℃で１０〜３０分間保持したのち
製品圧延を行なう。
行なって鋼片とし、次いで、同じく図１の実施態様に示
すように鋼片に対する製品圧延を行なうが、この製品圧
延を行なうにあたり製品圧延時の加熱において鋼のＡｃ
１ 変態点からＡｃ３ 変態点の間の加熱時間（通過時
間）を５〜２０分として急速加熱し、さらに加熱を行な
って９５０〜１１００℃で１０〜３０分間保持したのち
製品圧延を行なう。
【００１８】この場合、鋼片の加熱段階でこの際の加熱
条件を制御することによって、添加元素を微細でかつ多
量に析出させ、このとき、析出物のオストワルド成長を
制御するために低温での製品圧延を行なって、浸炭処理
時における結晶粒の粗大化温度が向上したないしは粗粒
発生時間が延長した浸炭用鋼材を得る。
条件を制御することによって、添加元素を微細でかつ多
量に析出させ、このとき、析出物のオストワルド成長を
制御するために低温での製品圧延を行なって、浸炭処理
時における結晶粒の粗大化温度が向上したないしは粗粒
発生時間が延長した浸炭用鋼材を得る。
【００１９】このような製品圧延に先立つ鋼片加熱にお
いては、添加元素を微細でかつ多量に析出させるため、
鋼のＡｃ１ 変態点からＡｃ３ 変態点までの間のα＋
γ領域での加熱時間（通過時間）を５〜２０分として急
速加熱するようにしているが、加熱速度（通過時間）が
２０分よりも遅い（長い）徐加熱としたときには、２相
域保持中に粗い析出物が一部析出してしまうこととなり
やすいので好ましくない。
いては、添加元素を微細でかつ多量に析出させるため、
鋼のＡｃ１ 変態点からＡｃ３ 変態点までの間のα＋
γ領域での加熱時間（通過時間）を５〜２０分として急
速加熱するようにしているが、加熱速度（通過時間）が
２０分よりも遅い（長い）徐加熱としたときには、２相
域保持中に粗い析出物が一部析出してしまうこととなり
やすいので好ましくない。
【００２０】また、鋼片の加熱保持温度が９００℃より
も低いと、球状化処理前には微細かつ多量の析出物が生
成されるとしても、球状化処理後には粒子が減少して粗
大化温度の向上に寄与しないものとなるため好ましくな
く、保持温度が１１００℃よりも高いと高温加熱中に析
出物が成長して球状化処理前の析出物数が著しく少ない
ものとなるので好ましくない。
も低いと、球状化処理前には微細かつ多量の析出物が生
成されるとしても、球状化処理後には粒子が減少して粗
大化温度の向上に寄与しないものとなるため好ましくな
く、保持温度が１１００℃よりも高いと高温加熱中に析
出物が成長して球状化処理前の析出物数が著しく少ない
ものとなるので好ましくない。
【００２１】
【発明の作用】本発明に係わる浸炭用鋼材の製造方法は
、Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量％である浸炭用
鋼の鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を行なって鋼片と
し、次いで鋼片に対する製品圧延を行なうにあたり、製
品圧延時の加熱において鋼のＡｃ１ 変態点からＡｃ３
変態点の間の加熱時間を５〜２０分とし、さらに加熱
を行なって９５０〜１１００℃で１０〜３０分間保持し
たのち製品圧延を行なって浸炭用鋼材とする構成として
いるので、得られた浸炭用鋼材は添加元素が微細でかつ
多量に析出したものとなっており、この浸炭用鋼材に対
して球状化焼鈍（ＳＡ）を行なったあと冷間鍛造ないし
は温間鍛造によって部品の形状に成形したあとも微細で
かつ多量の析出物が残存したものとなることから、浸炭
処理中に結晶粒が異常成長するのを防止されるようにな
って、浸炭処理時の粗大化温度の向上ないしは粗粒発生
時間の延長がもたらされるようになる。
、Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量％である浸炭用
鋼の鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を行なって鋼片と
し、次いで鋼片に対する製品圧延を行なうにあたり、製
品圧延時の加熱において鋼のＡｃ１ 変態点からＡｃ３
変態点の間の加熱時間を５〜２０分とし、さらに加熱
を行なって９５０〜１１００℃で１０〜３０分間保持し
たのち製品圧延を行なって浸炭用鋼材とする構成として
いるので、得られた浸炭用鋼材は添加元素が微細でかつ
多量に析出したものとなっており、この浸炭用鋼材に対
して球状化焼鈍（ＳＡ）を行なったあと冷間鍛造ないし
は温間鍛造によって部品の形状に成形したあとも微細で
かつ多量の析出物が残存したものとなることから、浸炭
処理中に結晶粒が異常成長するのを防止されるようにな
って、浸炭処理時の粗大化温度の向上ないしは粗粒発生
時間の延長がもたらされるようになる。
【００２２】
【実施例】表１に示す化学成分の鋼を溶製したのち連続
鋳造を行なって鋳片を得た。
鋳造を行なって鋳片を得た。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】次いで、一部の鋳片については表２に示す
条件でソーキングを施し、分塊圧延を行って１５３ｍｍ
角の鋼片とした。
条件でソーキングを施し、分塊圧延を行って１５３ｍｍ
角の鋼片とした。
【００２６】続いて、鋼片に対して加熱を行なうに際し
、Ａｃ１ 変態点である７３５℃からＡｃ３ 変態点で
ある８１５℃の間の加熱時間を同じく表２に示すものと
したのちさらに加熱して同じく表２に示す鋼片の加熱保
持温度で同じく表２に示す時間だけ保持し、次いで製品
圧延を行なって直径５０ｍｍの浸炭用鋼材を得た。
、Ａｃ１ 変態点である７３５℃からＡｃ３ 変態点で
ある８１５℃の間の加熱時間を同じく表２に示すものと
したのちさらに加熱して同じく表２に示す鋼片の加熱保
持温度で同じく表２に示す時間だけ保持し、次いで製品
圧延を行なって直径５０ｍｍの浸炭用鋼材を得た。
【００２７】次に、各浸炭用鋼材を直径２５ｍｍ，長さ
３７．５ｍｍの試験片に加工したのち、７６０℃で８時
間加熱後６５０℃までを１５℃／Ｈの冷却速度で冷却し
、その後は空冷する球状化焼鈍（ＳＡ）を行なった。
３７．５ｍｍの試験片に加工したのち、７６０℃で８時
間加熱後６５０℃までを１５℃／Ｈの冷却速度で冷却し
、その後は空冷する球状化焼鈍（ＳＡ）を行なった。
【００２８】次いで、球状化焼鈍材に対して加工率７０
％の冷間鍛造を行なった後、図２に示すように７００℃
まで加熱したあと２００℃／Ｈの加熱速度でＴ℃まで加
熱して０．５時間保持し、その後水冷する条件で擬浸炭
を行って、結晶粒粗大化温度（Ｔ℃）を調べた。
％の冷間鍛造を行なった後、図２に示すように７００℃
まで加熱したあと２００℃／Ｈの加熱速度でＴ℃まで加
熱して０．５時間保持し、その後水冷する条件で擬浸炭
を行って、結晶粒粗大化温度（Ｔ℃）を調べた。
【００２９】この結果を同じく表２に示す。
【００３０】表２に示すように、本発明を満足する条件
の場合において、高温ソーキングを行なわない実施例Ｎ
ｏ．１，４では結晶粒粗大化温度を１０００℃以上とす
ることが可能であり、高温ソーキングを行なった実施例
Ｎｏ．２，３，５では結晶粒粗大化温度を１０２０℃以
上とすることが可能であって、従来以上に浸炭処理時の
粗大化温度の向上ないしは粗粒発生時間の延長を実現す
ることができた。
の場合において、高温ソーキングを行なわない実施例Ｎ
ｏ．１，４では結晶粒粗大化温度を１０００℃以上とす
ることが可能であり、高温ソーキングを行なった実施例
Ｎｏ．２，３，５では結晶粒粗大化温度を１０２０℃以
上とすることが可能であって、従来以上に浸炭処理時の
粗大化温度の向上ないしは粗粒発生時間の延長を実現す
ることができた。
【００３１】これに対して、７３５℃から８１５℃の間
の加熱時間が短かすぎたり長すぎたりする比較例Ｎｏ．
６，７の場合や、鋼片の加熱温度が低すぎたり高すぎた
りする比較例Ｎｏ．８，９の場合や、鋼片の加熱保持時
間が短かすぎたり長すぎたりする比較例Ｎｏ．１０，１
１の場合には、結晶粒粗大化温度が１０００℃よりも低
いものとなっていた。
の加熱時間が短かすぎたり長すぎたりする比較例Ｎｏ．
６，７の場合や、鋼片の加熱温度が低すぎたり高すぎた
りする比較例Ｎｏ．８，９の場合や、鋼片の加熱保持時
間が短かすぎたり長すぎたりする比較例Ｎｏ．１０，１
１の場合には、結晶粒粗大化温度が１０００℃よりも低
いものとなっていた。
【００３２】
【発明の効果】本発明に係わる浸炭用鋼材の製造方法で
は、Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量％である浸炭
用鋼の鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を行なって鋼片
とし、次いで鋼片に対する製品圧延を行なうにあたり、
製品圧延時の加熱において鋼のＡｃ１ 変態点からＡｃ
３ 変態点の間の加熱時間を５〜２０分とし、さらに加
熱を行なって９５０〜１１００℃で１０〜３０分間保持
したのち製品圧延を行なって浸炭用鋼材とする構成とし
たから、得られた浸炭用鋼材は添加元素が微細でかつ多
量に析出したものとなっており、この浸炭用鋼材に対し
て球状化焼鈍を行なったのち冷間鍛造ないしは温間鍛造
を行なうことによって部品の形状に成形したあとも微細
でかつ多量の析出物が残存したものとなるので、浸炭処
理中に結晶粒が異常成長するのが防止されるようになっ
て、浸炭処理時の結晶粒粗大化温度の向上ないしは粗粒
発生時間の延長を実現することが可能であり、より大き
な浸炭処理層深さが得られるように浸炭処理温度を高い
ものとしたり浸炭処理時間を長いものとしたりしたとき
でも結晶粒の粗大化が防止されるようになって、耐摩耗
性の向上ならびに機械的性質の向上を実現することがで
きると共に歪の発生が少なく形状精度の向上を実現する
ことが可能であり、冷間鍛造材や熱間鍛造材の温間鍛造
化や焼準（ＮＡ）の省略を行ったときでも結晶粒が粗大
化しない浸炭用鋼材を提供することが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
は、Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量％である浸炭
用鋼の鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を行なって鋼片
とし、次いで鋼片に対する製品圧延を行なうにあたり、
製品圧延時の加熱において鋼のＡｃ１ 変態点からＡｃ
３ 変態点の間の加熱時間を５〜２０分とし、さらに加
熱を行なって９５０〜１１００℃で１０〜３０分間保持
したのち製品圧延を行なって浸炭用鋼材とする構成とし
たから、得られた浸炭用鋼材は添加元素が微細でかつ多
量に析出したものとなっており、この浸炭用鋼材に対し
て球状化焼鈍を行なったのち冷間鍛造ないしは温間鍛造
を行なうことによって部品の形状に成形したあとも微細
でかつ多量の析出物が残存したものとなるので、浸炭処
理中に結晶粒が異常成長するのが防止されるようになっ
て、浸炭処理時の結晶粒粗大化温度の向上ないしは粗粒
発生時間の延長を実現することが可能であり、より大き
な浸炭処理層深さが得られるように浸炭処理温度を高い
ものとしたり浸炭処理時間を長いものとしたりしたとき
でも結晶粒の粗大化が防止されるようになって、耐摩耗
性の向上ならびに機械的性質の向上を実現することがで
きると共に歪の発生が少なく形状精度の向上を実現する
ことが可能であり、冷間鍛造材や熱間鍛造材の温間鍛造
化や焼準（ＮＡ）の省略を行ったときでも結晶粒が粗大
化しない浸炭用鋼材を提供することが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
【図１】本発明に係わる浸炭用鋼材の製造方法の実施態
様を示す説明図である。
様を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例において採用した擬浸炭の加熱
・冷間パターンを示す説明図である。
・冷間パターンを示す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎｂ含有量が０．０１〜０．５０重量
％である浸炭用鋼の鋳片または鋼塊に対して分塊圧延を
行なって鋼片とし、次いで鋼片に対する製品圧延を行な
うにあたり、製品圧延時の加熱において鋼のＡｃ１ 変
態点からＡｃ３ 変態点の間の加熱時間を５〜２０分と
し、さらに加熱を行なって９５０〜１１００℃で１０〜
３０分間保持したのち製品圧延を行なって浸炭用鋼材と
することを特徴とする浸炭用鋼材の製造方法。 - 【請求項２】 分塊圧延に際して１２００〜１３７０
℃で３〜１２時間の高温ソーキングを行なう請求項１に
記載の浸炭用鋼材の製造方法。 - 【請求項３】 浸炭用鋼中に、Ａｌが０．０１０〜０
．０６０重量％、Ｎが０．００５〜０．０３０重量％含
有している請求項１または２に記載の浸炭用鋼材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15053791A JPH04371522A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 浸炭用鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15053791A JPH04371522A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 浸炭用鋼材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04371522A true JPH04371522A (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=15499041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15053791A Pending JPH04371522A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 浸炭用鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04371522A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004238702A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐低サイクル衝撃疲労特性に優れた浸炭部品 |
| JP2007291497A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高温浸炭用鋼材 |
| JP2007321211A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Kobe Steel Ltd | 高温浸炭時の結晶粒粗大化防止特性に優れた熱間圧延材 |
| JP2008106308A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 疲労強度に優れた鋼部品の製造方法および鋼部品 |
| JP2010043331A (ja) * | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 高強度浸炭部品用継目無し鋼管の製造方法 |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP15053791A patent/JPH04371522A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004238702A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐低サイクル衝撃疲労特性に優れた浸炭部品 |
| JP2007291497A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高温浸炭用鋼材 |
| JP2007321211A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Kobe Steel Ltd | 高温浸炭時の結晶粒粗大化防止特性に優れた熱間圧延材 |
| JP2008106308A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 疲労強度に優れた鋼部品の製造方法および鋼部品 |
| JP2010043331A (ja) * | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 高強度浸炭部品用継目無し鋼管の製造方法 |
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