JPH0483849A - 軟窒化用鋼 - Google Patents
軟窒化用鋼Info
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- JPH0483849A JPH0483849A JP19987490A JP19987490A JPH0483849A JP H0483849 A JPH0483849 A JP H0483849A JP 19987490 A JP19987490 A JP 19987490A JP 19987490 A JP19987490 A JP 19987490A JP H0483849 A JPH0483849 A JP H0483849A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
好適な軟窒化用鋼に関する。
などの方法により所定形状に加工した後、主に疲労強度
の向上を目的として軟窒化処理により表面を硬化させて
製造されることも多い。
5C−0,75Mn)やJ I S−848C(0,4
8CO,75Mn)などの機械構造用炭素鋼が用いられ
ていた。
微小ビッカース硬さHv=300に対応する表面からの
距離)が0.10mm程度と浅く、表面硬さ(表面下2
5μmでの微小ビッカース硬さ)もHv=400程度と
硬くないためにクランクシャフトとして適用した場合に
は疲労強度の点て十分ではなく、高出力のエンジンには
利用できなかった。
物形成元素であるAI及びCrを多量に添加したJIS
−SACM 645(0,45CO,4Si−1,5
0r−0,2Mo−1,0Al)や炭素鋼にVを添加し
た鋼(0,45C−0,75Mn0.l0V)か用いら
れていた。
化用鋼は、ACCr、V等の窒化物形成元素を含んでお
り、表層の硬化が顕著であるため疲労強度の向上の要請
にはある程度満足できるものの、クランクシャフト用材
料として適用する場合には、次のような新たな問題かあ
る。
、通常、クランクシャフト形状に加工し、軟窒化処理し
た後、仕上げ工程において途中の製造工程で生した曲が
りを矯正処理する。しかし、上記したような従来の軟窒
化用鋼では、窒化層か高硬度であるため曲げ矯正処理時
にクランクシャフト表面の窒化層に割れが生しる(即ち
、曲げ矯正性か悪い)という問題かある。
に軟窒化処理をした場合に曲げ矯正性か低下してしまい
、自動車のクランクシャフト材料として不適当であると
いう問題がある。
的で軟窒化処理した場合であっても、曲げ矯正が容易で
、かつ曲げ矯正時に窒化層に割れ等が生じることかない
(即ち、曲げ矯正性が優れている)軟窒化用鋼を提供す
ることを目的とする。
解決するため鋭意検討を行った結果、Siの増加は軟窒
化処理後の表面硬さや硬化深さを低下させることが分か
った。従って、Siは、疲労強度は若干低下させるもの
の、曲げ矯正性の改善には非常に有効な元素であるとい
える。
、C及び窒化物を形成しない元素であるMnの増加によ
る小部硬さの向上により、補完できることか判明した。
曲げ矯正性の改善にも有効であることも分かった。以上
の知見に基づき、従来にはない高Si−高Mnタイプの
軟窒化用鋼を開発するに至った。
35〜2. O0重量%、Mn : 0.80〜2.5
0重量%、Cr:0.20重量%以下及びA I! :
0.035重量%以下を含有し、残部がFe及び不可
避的不純物からなることを特徴とする軟窒化用鋼(以下
「第1の軟窒化用鋼」という)を提供する。
0重量%以下、Cu:1.0重量%以下及びM。
有させた軟窒化用鋼(以下「第2の軟窒化用鋼」という
) 第1の軟窒化用鋼に、更にPb:0.03〜0.35重
量%、Ca : 0.0010〜0.0100重量%及
びS:0.04〜0.13重量%からなる群より選ばれ
る1種以上を含有させた軟窒化用鋼:第1の軟窒化用鋼
に、更にBをo、 o o s o重量%以下含有させ
た軟窒化用鋼: 第2の軟窒化用鋼に、更にBを0.0080重量%以下
含有させた軟窒化用鋼 第2の軟窒化用鋼に、更にPb:0.03〜0.35重
量%、Ca:O,0O10〜0.0100重量%及びS
: 0.04〜0.13重量%からなる群より選ばれ
る1種以上を含有させた軟窒化用鋼(以下「第3の軟窒
化用鋼」という):並びに 第3の軟窒化用鋼に、更にBを0.0080重量%以下
含有させた軟窒化用鋼、を提供する。
囲内に限定した理由は以下のとおりである。
重要な元素である。Cの含有量を0.35〜0.65重
量%としたのは、0.35重量%未満であると芯部硬さ
が低下し、全体の強度が低下するためてあり、0.65
重量%を超えると靭性や加工性か低下するためである。
。
0.35重量%未満であると軟窒化処理後の曲げ矯正性
が悪く、2.00重量%を超えると疲労強度の低下が著
しく、また、靭性や加工性も低下するためである。好ま
しいSiの含有量は0.35〜1.00重量%である。
重要な元素である。Mnの含有量を0.80〜2.50
重量%とじたのは、0.80重量%未満であると芯部硬
度や靭性が低下するためであり、2.50重量%を超
えると加工性か低下するためである。
る。
軟窒化処理時において侵入Nと結合し、表面硬さを高め
、硬化深さを大きくし疲労強度を向上させるという利点
かあるものの、0.20重量♀6を超えて添加すると曲
げ矯正性の低下か著しいためである。好ましいCrの含
有量は0.15重量%以下である。
と同様の理由である。なお、Alは溶融時において脱酸
剤としても作用する成分である。好ましいAlの含有量
は0.020重量%以下である。
結合することがないため、その添加により曲げ矯正性が
低下することはなく、一方で固溶強化により強度を向上
させる。
1.0重量%以下とし、Moの含有量を0.5重量%以
下としたのは、いずれの元素も含有量の上限を超えると
加工性が低下するためである。好ましい含有量はNiが
1.50重量%以下、Cuか0.50重量%以下、%i
oか0.50重量%以下である。
合することかないため、その添加により曲げ矯正性が低
下することはなく、一方で軟窒化処理前の鋼に快削性を
付与する。また、Pbは、軟窒化特性を低下させ、曲げ
矯正性を向上させる。
0.03重量%未満であると快削性が低下し、0.35
重量%を超えると強度及び靭性か低下するためである。
る。
たのは、0.0010重量%未満であると快削性が低下
し、0.0100重量%を超えて添加することは鋼の溶
製上困難だからである。好ましいCaの含有量は0.0
005〜0.0025重量%である。
.04重量%未満であると快削性が低下し、0.13重
量%を超えると強度及び靭性が低下するためである。好
ましいSの含有量は0.04〜0.07重量%である。
BNは硬度が低いので却って軟窒化特性か向上し、曲げ
矯正性が低下することはない。また、Bを所定量含有さ
せると焼入後の芯部硬さを向上させることかでき、特に
太物部品にした場合の強度向上に有効である。
、0080重量%を超えて添加しても、増量したことに
よる効果の向上はなく、製造コストの上昇を招(だけだ
からである。好ましいBの含有量は0、0040重量%
以下である。
的不純物からなる軟窒゛化用鋼材料(比較例1はJIS
−848C,比較例2はJIS−3ACM645である
)を、小型真空溶解炉により溶製して、各々50kgの
棒状のインゴットを得た。
の鍛造で直径70cmの丸棒にし、更に同温度下、第2
段の鍛造で直径20cmの丸棒にした。
る焼きならし処理をして、直径10cm、長さ130c
mの供試体(切欠係数 α−1,84)を調製した。次
に、この供試体に580℃、90分間の条件で軟窒化処
理(タフトライト処理)した。
軟窒化性の評価、回転曲げ疲れ試験及び曲げ矯正試験を
した。結果を第1表に示す。
が300までの表面からの深さ及び内部(供試体の芯部
付近)のビッカース硬度を測定した。
上に水平に置き、供試体の前記支点間の中間部に荷重を
加えた場合(二点支持中央集中荷重)に、シャフト表面
に割れか生じるまでのたわみ量で評価した。
及びAlを含有し、残部がFeと不可避的不純物からな
るものであり、更に、前記軟窒化用鋼に所定量のNi、
Cu及びMo ; Pb、Ca及びS並びにBを適宜組
み合わせて含有させてなるものである。
従来の軟窒化用鋼と比べて、同程度の芯部硬さを保持し
たまま、表面硬さを低くすることができる。従って、本
発明の軟窒化用鋼は、優れた疲労強度を保持したまま、
曲げ矯正性が向上されており、曲げ矯正時において窒化
層に割れ等が生じることがない。
用材料として好適である。
Claims (6)
- (1)C:0.35〜0.65重量%、Si:0.35
〜2.00重量%、Mn:0.80〜2.50重量%、
Cr:0.20重量%以下及びAl:0.035重量%
以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする軟窒化用鋼。 - (2)更にNi:3.0重量%以下、Cu:1.0重量
%以下及びMo:0.5重量%以下からなる群より選ば
れる1種以上を含有する請求項1記載の軟窒化用鋼。 - (3)更にPb:0.03〜0.35重量%、Ca:0
.0010〜0.0100重量%及びS:0.04〜0
.13重量%からなる群より選ばれる1種以上を含有す
る請求項1記載の軟窒化用鋼。 - (4)更にBを0.0080重量%以下含有する請求項
1又は2記載の軟窒化用鋼。 - (5)更にPb:0.03〜0.35重量%、Ca:0
.0010〜0.0100重量%及びS:0.04〜0
.13重量%からなる群より選ばれる1種以上を含有す
る請求項2記載の軟窒化用鋼。 - (6)更にBを0.0080重量%以下含有する請求項
5記載の軟窒化用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19987490A JP2854685B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 軟窒化用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19987490A JP2854685B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 軟窒化用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483849A true JPH0483849A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2854685B2 JP2854685B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=16415063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19987490A Expired - Fee Related JP2854685B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 軟窒化用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2854685B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8876988B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-11-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel for nitriding and nitrided part |
| WO2016035519A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-03-10 | 新日鐵住金株式会社 | 非調質型軟窒化部品 |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP19987490A patent/JP2854685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8876988B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-11-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel for nitriding and nitrided part |
| WO2016035519A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-03-10 | 新日鐵住金株式会社 | 非調質型軟窒化部品 |
| JPWO2016035519A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2017-07-27 | 新日鐵住金株式会社 | 非調質型軟窒化部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2854685B2 (ja) | 1999-02-03 |
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