JPH05171348A - 衝撃疲労強度の優れた浸炭用鋼 - Google Patents
衝撃疲労強度の優れた浸炭用鋼Info
- Publication number
- JPH05171348A JPH05171348A JP35595391A JP35595391A JPH05171348A JP H05171348 A JPH05171348 A JP H05171348A JP 35595391 A JP35595391 A JP 35595391A JP 35595391 A JP35595391 A JP 35595391A JP H05171348 A JPH05171348 A JP H05171348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fatigue strength
- carburizing
- impact fatigue
- steel
- content
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 13
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100202505 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) SCM4 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】浸炭雰囲気を従来のままで、浸炭時異常層の発
生を抑制し、浸炭層の表面に生成する酸化物を起点とす
る衝撃疲労破壊を防止する。よって、衝撃疲労強度の優
れた浸炭用鋼を得る。 【構成】 重量比にして、Ｃ：０．１５〜０．３０％、
Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．３０〜０．６０％、
Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ｃｒ：
０．３０〜０．８０％、Ｍｏ：０．３０〜０．８０％、
Ａｌ：０．０１５％以下、Ｎ：０．００８０〜０．０２
００％、Ｏ：０．００１５％以下を含有し、さらに、Ｎ
ｂ：０．０２〜０．３０％、Ｖ：０．０２〜０．３０％
のうち１種ないし２種を含有することを特徴とする衝撃
疲労強度の優れた浸炭用鋼。さらに、必要に応じてＮ
ｉ：０．５０〜２．５０％を含有させ衝撃疲労強度をよ
り向上させたものである。
生を抑制し、浸炭層の表面に生成する酸化物を起点とす
る衝撃疲労破壊を防止する。よって、衝撃疲労強度の優
れた浸炭用鋼を得る。 【構成】 重量比にして、Ｃ：０．１５〜０．３０％、
Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．３０〜０．６０％、
Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ｃｒ：
０．３０〜０．８０％、Ｍｏ：０．３０〜０．８０％、
Ａｌ：０．０１５％以下、Ｎ：０．００８０〜０．０２
００％、Ｏ：０．００１５％以下を含有し、さらに、Ｎ
ｂ：０．０２〜０．３０％、Ｖ：０．０２〜０．３０％
のうち１種ないし２種を含有することを特徴とする衝撃
疲労強度の優れた浸炭用鋼。さらに、必要に応じてＮ
ｉ：０．５０〜２．５０％を含有させ衝撃疲労強度をよ
り向上させたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歯車、シャフト等に用い
られる繰り返し衝撃疲労強度に優れた浸炭用鋼に関す
る。
られる繰り返し衝撃疲労強度に優れた浸炭用鋼に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に歯車、シャフト用等に用いられる
鋼は、浸炭処理、軟窒化処理および高周波焼入により耐
ピッチング性、耐スコ−リング性、衝撃疲労強度および
曲げ疲労強度を向上させて使用している。
鋼は、浸炭処理、軟窒化処理および高周波焼入により耐
ピッチング性、耐スコ−リング性、衝撃疲労強度および
曲げ疲労強度を向上させて使用している。
【０００３】しかしながら、最近の自動車に見られるエ
ンジン出力の増大により、従来使用されているＳＣＭ４
２０，ＳＮＣＭ４２０等の浸炭用鋼では上記の強度が不
足し、使用中に部品が破損するという問題が発生し、こ
のため、一部には合金元素を添加し素材の強度を向上さ
せることにより、衝撃疲労強度の向上を図る試みがなさ
れている。
ンジン出力の増大により、従来使用されているＳＣＭ４
２０，ＳＮＣＭ４２０等の浸炭用鋼では上記の強度が不
足し、使用中に部品が破損するという問題が発生し、こ
のため、一部には合金元素を添加し素材の強度を向上さ
せることにより、衝撃疲労強度の向上を図る試みがなさ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の合金元
素を添加する方法においては高出力に対して、衝撃疲労
強度に対しては十分に満足し得るものではなく、かつコ
スト的にも高い鋼となり、安価で優れた衝撃疲労強度を
有する浸炭用鋼の開発が望まれていた。
素を添加する方法においては高出力に対して、衝撃疲労
強度に対しては十分に満足し得るものではなく、かつコ
スト的にも高い鋼となり、安価で優れた衝撃疲労強度を
有する浸炭用鋼の開発が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる従来鋼の
欠点に鑑みてなしたものであり、本発明者は衝撃疲労強
度を低下させる要因について調査した。浸炭部品の疲労
強度に対して素材強度の影響も大きいが、浸炭処理によ
る熱処理品質も部品の疲労強度に大きな影響を与えるこ
とが知られいる。
欠点に鑑みてなしたものであり、本発明者は衝撃疲労強
度を低下させる要因について調査した。浸炭部品の疲労
強度に対して素材強度の影響も大きいが、浸炭処理によ
る熱処理品質も部品の疲労強度に大きな影響を与えるこ
とが知られいる。
【０００６】すなわち、浸炭処理雰囲気中には酸素ガス
を含むことから浸炭部品の表面全面には十数ミクロン以
上にわたり酸化することが現状の一般的な浸炭法では避
けられない。このようにして、生成された酸化物はその
大部分が部品最表面の結晶粒界に存在する。これらの酸
化物は鋼中に含有されるＳｉ，Ｍｎ，Ｃｒと浸炭雰囲気
中に酸素と反応し、上記元素と酸化物を生成するもので
あり、浸炭層の表面に不完全焼入層を伴った浸炭異常層
を生成させる。
を含むことから浸炭部品の表面全面には十数ミクロン以
上にわたり酸化することが現状の一般的な浸炭法では避
けられない。このようにして、生成された酸化物はその
大部分が部品最表面の結晶粒界に存在する。これらの酸
化物は鋼中に含有されるＳｉ，Ｍｎ，Ｃｒと浸炭雰囲気
中に酸素と反応し、上記元素と酸化物を生成するもので
あり、浸炭層の表面に不完全焼入層を伴った浸炭異常層
を生成させる。
【０００７】それらの浸炭異常層が浸炭表面に生成する
ことにより浸炭層の表面硬さが低下し、また酸化物が切
欠として作用し表面起点からなる衝撃疲労破壊をきた
す。そこで、本発明者等は、上記観点から浸炭雰囲気を
従来のままとして、浸炭異常層を低減させる研究を行っ
た結果、Ｓｉ含有量を０．１５％以下に低減すると共に
Ｍｎの含有量を０．３０〜０．６０％、Ｃｒ含有量を
０．３０〜０．８０％に規制することによりＲＸガスを
キャリアガスとしてブタンをエンリッチガスとした通常
のガス浸炭法によりオ−ステナイト領域で浸炭した時、
従来鋼に比べて浸炭異常層が著しく減少することを見い
出した。
ことにより浸炭層の表面硬さが低下し、また酸化物が切
欠として作用し表面起点からなる衝撃疲労破壊をきた
す。そこで、本発明者等は、上記観点から浸炭雰囲気を
従来のままとして、浸炭異常層を低減させる研究を行っ
た結果、Ｓｉ含有量を０．１５％以下に低減すると共に
Ｍｎの含有量を０．３０〜０．６０％、Ｃｒ含有量を
０．３０〜０．８０％に規制することによりＲＸガスを
キャリアガスとしてブタンをエンリッチガスとした通常
のガス浸炭法によりオ−ステナイト領域で浸炭した時、
従来鋼に比べて浸炭異常層が著しく減少することを見い
出した。
【０００８】また、衝撃疲労強度を向上させるためにＡ
ｌ含有量の低減が極めて有効であることを見い出した。
さらに、Ｎｉ，Ｍｏ，ＮｂあるいはＶを適量添加し、溶
解・精錬時にＰ、Ｓ等の不純物、Ｏ等ガス成分の抑制に
より、衝撃疲労強度、粒度調整等の特性に優れた浸炭用
鋼を開発することに成功したものである。
ｌ含有量の低減が極めて有効であることを見い出した。
さらに、Ｎｉ，Ｍｏ，ＮｂあるいはＶを適量添加し、溶
解・精錬時にＰ、Ｓ等の不純物、Ｏ等ガス成分の抑制に
より、衝撃疲労強度、粒度調整等の特性に優れた浸炭用
鋼を開発することに成功したものである。
【０００９】すなわち、本発明の請求項第１項の衝撃疲
労強度の優れた浸炭用鋼は、重量比にして、Ｃ：０．１
５〜０．３０％，Ｓｉ：０．１５％以下，Ｍｎ：０．３
０〜０．６０％，Ｐ：０．０１５％以下，Ｓ：０．０２
０％以下，Ｃｒ：０．３０〜０．８０％，Ｍｏ：０．３
０〜０．８０％，Ａｌ：０．０１５％以下，Ｎ：０．０
０８０〜０．０２００％、Ｏ：０．００１５％以下を含
有し、さらにＮｂ：０．０２〜０．３０％，Ｖ：０．０
２〜０．３０％のうち１種ないし２種を含有したもので
あり、請求項第２項は請求項第１項の衝撃疲労強度をさ
らに向上させるためＮｉを０．０５〜２．５０％含有さ
せたことを要旨とするものである。
労強度の優れた浸炭用鋼は、重量比にして、Ｃ：０．１
５〜０．３０％，Ｓｉ：０．１５％以下，Ｍｎ：０．３
０〜０．６０％，Ｐ：０．０１５％以下，Ｓ：０．０２
０％以下，Ｃｒ：０．３０〜０．８０％，Ｍｏ：０．３
０〜０．８０％，Ａｌ：０．０１５％以下，Ｎ：０．０
０８０〜０．０２００％、Ｏ：０．００１５％以下を含
有し、さらにＮｂ：０．０２〜０．３０％，Ｖ：０．０
２〜０．３０％のうち１種ないし２種を含有したもので
あり、請求項第２項は請求項第１項の衝撃疲労強度をさ
らに向上させるためＮｉを０．０５〜２．５０％含有さ
せたことを要旨とするものである。
【００１０】次に、本発明鋼の成分限定理由について説
明する。 Ｃ：０．１５〜０．３０％ Ｃは浸炭焼入により芯部硬さを確保するのに必要な元素
であり、歯車、シャフト等に要求される疲労限度を確保
するための硬さＨＲＣ３０〜４５を得るためには少なく
とも０．１５％以上の含有が必要である。しかし、多量
に含有すると切削性や浸炭後の靱性が低下するので上限
を０．３０％とした。
明する。 Ｃ：０．１５〜０．３０％ Ｃは浸炭焼入により芯部硬さを確保するのに必要な元素
であり、歯車、シャフト等に要求される疲労限度を確保
するための硬さＨＲＣ３０〜４５を得るためには少なく
とも０．１５％以上の含有が必要である。しかし、多量
に含有すると切削性や浸炭後の靱性が低下するので上限
を０．３０％とした。
【００１１】Ｓｉ：０．１５％以下 Ｓｉは溶鋼の脱酸用として効果がある。これはＳｉの溶
鋼中で酸素との親和力の強さを利用したものである。し
かしながら含有量が０．１５％を超えると浸炭時、雰囲
気中の酸素と反応し、浸炭異常層が生成し易くなるため
上限を０．１５％とした。
鋼中で酸素との親和力の強さを利用したものである。し
かしながら含有量が０．１５％を超えると浸炭時、雰囲
気中の酸素と反応し、浸炭異常層が生成し易くなるため
上限を０．１５％とした。
【００１２】Ｍｎ：０．３０〜０．６０％ Ｍｎは溶鋼の脱酸、脱硫材として有効であり、Ｓｉ同様
に雰囲気中の酸素とも親和力がある。さらに、Ｍｎは焼
入性向上にも効果を有する元素でありこれらの効果を得
るには少なくとも０．３０％以上の含有が必要である。
しかしながら、０．６０％を超えて含有させると浸炭異
常層が生成し易くなることからその上限を０．６０％と
いた。
に雰囲気中の酸素とも親和力がある。さらに、Ｍｎは焼
入性向上にも効果を有する元素でありこれらの効果を得
るには少なくとも０．３０％以上の含有が必要である。
しかしながら、０．６０％を超えて含有させると浸炭異
常層が生成し易くなることからその上限を０．６０％と
いた。
【００１３】Ｃｒ：０．３０〜０．８０％ Ｃｒは焼入性および焼入、焼もどし後の強度を向上させ
るために効果的であり、浸炭部品に対しては浸炭層の硬
さおよび有効深さ向上に有効な元素であり、これらの効
果を得る少なくとも０．３０％以上の含有が必要であ
る。しかし、Ｓｉ，Ｍｎと同様に酸素との親和力が強
く、浸炭異常層が発生し易くなることから上限を０．８
０％とした。
るために効果的であり、浸炭部品に対しては浸炭層の硬
さおよび有効深さ向上に有効な元素であり、これらの効
果を得る少なくとも０．３０％以上の含有が必要であ
る。しかし、Ｓｉ，Ｍｎと同様に酸素との親和力が強
く、浸炭異常層が発生し易くなることから上限を０．８
０％とした。
【００１４】Ｎｉ：０．５０〜２．５０％ Ｎｉは焼入性および焼入、焼もどし後の強度を向上させ
るために有効な元素であり、これらの効果を得るには少
なくとも０．５０％以上の含有が必要である。好ましく
は１．００％以上の含有が望ましい。しかし２．５０％
を超えて含有させると浸炭異常層の残留オ−ステナイト
が過剰になって表面硬さを低下させたり、切削性を劣化
させるので上限を２．５０％とした。
るために有効な元素であり、これらの効果を得るには少
なくとも０．５０％以上の含有が必要である。好ましく
は１．００％以上の含有が望ましい。しかし２．５０％
を超えて含有させると浸炭異常層の残留オ−ステナイト
が過剰になって表面硬さを低下させたり、切削性を劣化
させるので上限を２．５０％とした。
【００１５】Ｍｏ：０．３０〜０．８０％ Ｍｏは焼入性および焼入、焼もどし後の強靱性を向上さ
せるために有効な元素であり、かつ浸炭部品に対して浸
炭層の硬さ、有効硬化深さを向上させる元素であり、こ
れらの効果を得るには少なくとも０．３０％以上の含有
が必要である。しかし、Ｍｏ含有量が多くなり過ぎる
と、浸炭層に炭化物が形成されて衝撃疲労強度が低下し
たり、切削性が劣化するので上限を０．８０％とした。
せるために有効な元素であり、かつ浸炭部品に対して浸
炭層の硬さ、有効硬化深さを向上させる元素であり、こ
れらの効果を得るには少なくとも０．３０％以上の含有
が必要である。しかし、Ｍｏ含有量が多くなり過ぎる
と、浸炭層に炭化物が形成されて衝撃疲労強度が低下し
たり、切削性が劣化するので上限を０．８０％とした。
【００１６】Ａｌ：０．０１５％以下 Ａｌは溶解時に脱酸剤として作用し、また溶鋼中のＮと
結合してＡｌＮを生成し、浸炭時の結晶粒粗大化を防止
して衝撃疲労強度を向上させる効果を有するが、しかし
ながら０．０１５％を超えて含有させると、粗大なＡｌ
2 Ｏ3 により衝撃疲労強度が低下するので、上限を０．
０１５％とした。
結合してＡｌＮを生成し、浸炭時の結晶粒粗大化を防止
して衝撃疲労強度を向上させる効果を有するが、しかし
ながら０．０１５％を超えて含有させると、粗大なＡｌ
2 Ｏ3 により衝撃疲労強度が低下するので、上限を０．
０１５％とした。
【００１７】Ｎｂ：０．０２〜０．３０％，Ｖ：０．０
２〜０．３０％ Ｎｂ，Ｖは炭窒化物を生成し、ＡｌＮと同様に浸炭時結
晶粒の微細化に効果のある元素であり、この効果を得る
には０．０２％以上の含有が必要でありそれぞれ、下限
を０．０２％とした。しかし、０．３０％を超えて含有
させると鋼中のＣと結合し焼入性を損なうため、上限を
それぞれ０．３０％とした。
２〜０．３０％ Ｎｂ，Ｖは炭窒化物を生成し、ＡｌＮと同様に浸炭時結
晶粒の微細化に効果のある元素であり、この効果を得る
には０．０２％以上の含有が必要でありそれぞれ、下限
を０．０２％とした。しかし、０．３０％を超えて含有
させると鋼中のＣと結合し焼入性を損なうため、上限を
それぞれ０．３０％とした。
【００１８】Ｎ：０．００８０〜０．０２００％ ＮはＡｌ，ＮｂあるいはＶと結合して窒化物あるいは炭
窒化物を生成し、浸炭時結晶粒粗大化を防止して衝撃疲
労強度を向上する効果を有する。この効果を得るには少
なくとも０．００８０％以上の含有が必要であり、下限
を０．００８０％とした。しかし、０．０２００％を超
えて含有させても効果が飽和するので上限を０．００２
０％とした。
窒化物を生成し、浸炭時結晶粒粗大化を防止して衝撃疲
労強度を向上する効果を有する。この効果を得るには少
なくとも０．００８０％以上の含有が必要であり、下限
を０．００８０％とした。しかし、０．０２００％を超
えて含有させても効果が飽和するので上限を０．００２
０％とした。
【００１９】Ｏ：０．００１５％以下 ＯはＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ 2等の酸化物を生成し、酸化物
系介在物となるため、これら酸化物が切欠きとして作用
し、衝撃疲労強度を低下させる。また、これらの酸化物
系介在物は切削性等の加工性にも有害なものであり、そ
の含有量を抑制する必要があり、上限を０．００１５％
とした。
系介在物となるため、これら酸化物が切欠きとして作用
し、衝撃疲労強度を低下させる。また、これらの酸化物
系介在物は切削性等の加工性にも有害なものであり、そ
の含有量を抑制する必要があり、上限を０．００１５％
とした。
【００２０】Ｐ：０．０１５％以下 Ｐは縞状偏析を形成し易く、また結晶粒界に偏析するこ
とにより鋼を脆化させる元素であり、極力低下させる必
要がありその上限を０．０１５％とした。
とにより鋼を脆化させる元素であり、極力低下させる必
要がありその上限を０．０１５％とした。
【００２１】Ｓ：０．０２０％以下 Ｓは主として硫化物の形で存在し、切削性に有効な元素
であるが多量に存在すると鋼の異方性を生じさせたり、
清浄度を損なうことになるのでその上限を０．０２０％
とした。
であるが多量に存在すると鋼の異方性を生じさせたり、
清浄度を損なうことになるのでその上限を０．０２０％
とした。
【００２２】
【実施例】つぎに、本発明の特徴を比較鋼と比べて実施
例でもって明らかにする。第１表においてＡ〜Ｆ鋼は本
発明鋼であり、Ｇ〜Ｋ鋼は比較鋼である。なお、比較鋼
のうちＧ鋼はＣ含有量が低いもので、Ｈ鋼はＳｉ含有量
が高いもので、Ｉ鋼はＭｎおよびＣｒ含有量が高いもの
で、Ｊ鋼はＮｉ含有量が高いもので、Ｋ鋼はＡｌおよび
Ｏ含有量が高いものである。
例でもって明らかにする。第１表においてＡ〜Ｆ鋼は本
発明鋼であり、Ｇ〜Ｋ鋼は比較鋼である。なお、比較鋼
のうちＧ鋼はＣ含有量が低いもので、Ｈ鋼はＳｉ含有量
が高いもので、Ｉ鋼はＭｎおよびＣｒ含有量が高いもの
で、Ｊ鋼はＮｉ含有量が高いもので、Ｋ鋼はＡｌおよび
Ｏ含有量が高いものである。
【００２３】
【表１】
【００２４】第１表の供試鋼を素材とし、炭素ボテンシ
ャル０．９０％、浸炭温度９２０℃×３時間浸炭、２．
５時間拡散、８３０℃×３０分保持し、油焼入し、その
後１６０℃×９０分焼もどし処理を行い、浸炭異常層深
さ、衝撃疲労強度、有効硬化深さ、芯部硬さについて測
定し、その測定結果を第２表に示した。なお、衝撃疲労
強度については、松村式衝撃試験により測定し、３０Ｋ
ｇｆｃｍにおける破断繰り返し数で示した。有効硬化深
さについては、硬さＨv ５５０までの表面からの距離を
示した。
ャル０．９０％、浸炭温度９２０℃×３時間浸炭、２．
５時間拡散、８３０℃×３０分保持し、油焼入し、その
後１６０℃×９０分焼もどし処理を行い、浸炭異常層深
さ、衝撃疲労強度、有効硬化深さ、芯部硬さについて測
定し、その測定結果を第２表に示した。なお、衝撃疲労
強度については、松村式衝撃試験により測定し、３０Ｋ
ｇｆｃｍにおける破断繰り返し数で示した。有効硬化深
さについては、硬さＨv ５５０までの表面からの距離を
示した。
【００２５】
【表２】
【００２６】第２表から知られるように、炭素含有量の
低かった比較鋼Ｇは衝撃疲労強度が２１００と低く、か
つ芯部硬さが３２１であって十分な芯部硬さが得られな
かった。比較鋼ＨはＳｉ含有量が高く、比較鋼ＩはＭ
ｎ，Ｃｒ含有量が高いため共に浸炭異常層が１２〜１３
μｍと深く衝撃疲労強度が１９００と低かった。比較鋼
ＪはＮｉ含有量が高いため衝撃疲労強度が２３００と低
くなっている。比較鋼ＫはＡｌ，Ｏ含有量が高いので衝
撃疲労強度が２３００と劣っている。これに対して本発
明鋼であるＡ〜Ｆ鋼は、浸炭異常層が４〜８μｍと浅
く、また、衝撃疲労試験における破断繰り返し数も、比
較鋼の１９００〜２３００回に対して２６００〜３１０
０回であって、衝撃疲労強度に優れていることが判明し
た。
低かった比較鋼Ｇは衝撃疲労強度が２１００と低く、か
つ芯部硬さが３２１であって十分な芯部硬さが得られな
かった。比較鋼ＨはＳｉ含有量が高く、比較鋼ＩはＭ
ｎ，Ｃｒ含有量が高いため共に浸炭異常層が１２〜１３
μｍと深く衝撃疲労強度が１９００と低かった。比較鋼
ＪはＮｉ含有量が高いため衝撃疲労強度が２３００と低
くなっている。比較鋼ＫはＡｌ，Ｏ含有量が高いので衝
撃疲労強度が２３００と劣っている。これに対して本発
明鋼であるＡ〜Ｆ鋼は、浸炭異常層が４〜８μｍと浅
く、また、衝撃疲労試験における破断繰り返し数も、比
較鋼の１９００〜２３００回に対して２６００〜３１０
０回であって、衝撃疲労強度に優れていることが判明し
た。
【００２７】
【発明の効果】本発明の衝撃疲労強度の優れた浸炭用鋼
は、上述の如くＳｉ含有量を０．１５％以下に低下する
と共に、Ｍｎ含有量を０．３０〜０．６０％に、Ｃｒ含
有量を０．３０〜０．８０％に規制したので、通常のガ
ス浸炭法によりオ−ステナイト領域で浸炭した時、従来
鋼に比べて浸炭異常層が著しく減少し、衝撃疲労強度を
優れたものとすることができた。さらに、Ｎｉ，Ｍｏ，
Ｎｂ或いはＶ等の適量の添加、溶解・精錬時にＰ、Ｓ等
の不純物元素、Ｏ等のガス成分およびＡｌを０．０１５
％以下に抑制することでさらに衝撃疲労強度、粒界調整
特性を向上することに成功したものであり、本発明鋼は
歯車、シャフト等の部品の強靱化および軽量化に極めて
有効である。
は、上述の如くＳｉ含有量を０．１５％以下に低下する
と共に、Ｍｎ含有量を０．３０〜０．６０％に、Ｃｒ含
有量を０．３０〜０．８０％に規制したので、通常のガ
ス浸炭法によりオ−ステナイト領域で浸炭した時、従来
鋼に比べて浸炭異常層が著しく減少し、衝撃疲労強度を
優れたものとすることができた。さらに、Ｎｉ，Ｍｏ，
Ｎｂ或いはＶ等の適量の添加、溶解・精錬時にＰ、Ｓ等
の不純物元素、Ｏ等のガス成分およびＡｌを０．０１５
％以下に抑制することでさらに衝撃疲労強度、粒界調整
特性を向上することに成功したものであり、本発明鋼は
歯車、シャフト等の部品の強靱化および軽量化に極めて
有効である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比にして、Ｃ：０．１５〜０．３０
％，Ｓｉ：０．１５％以下，Ｍｎ：０．３０〜０．６０
％，Ｐ：０．０１５％以下，Ｓ：０．０２０％以下，Ｃ
ｒ：０．３０〜０．８０％，Ｍｏ：０．３０〜０．８０
％，Ａｌ：０．０１５％以下，Ｎ：０．００８０〜０．
０２００％、Ｏ：０．００１５％以下を含有しさらにＮ
ｂ：０．０２〜０．３０％，Ｖ：０．０２〜０．３０％
のうち１種ないし２種を含有することを特徴とする衝撃
疲労強度の優れた浸炭用鋼。 - 【請求項２】 重量比にして、Ｃ：０．１５〜０．３０
％，Ｓｉ：０．１５％以下，Ｍｎ：０．３０〜０．６０
％，Ｐ：０．０１５％以下，Ｓ：０．０２０％以下，Ｎ
ｉ：０．５０〜２．５０％，Ｃｒ：０．３０〜０．８０
％，Ｍｏ：０．３０〜０．８０％，Ａｌ：０．０１５％
以下，Ｎ：０．００８０〜０．０２０％，Ｏ：０．００
１５％以下を含有し 、さらにＮｂ：０．０２〜０．３
０％，Ｖ：０．０２〜０．３０％のうち１種ないし２種
を含有することを特徴とする衝撃疲労強度の優れた浸炭
用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35595391A JPH05171348A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 衝撃疲労強度の優れた浸炭用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35595391A JPH05171348A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 衝撃疲労強度の優れた浸炭用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171348A true JPH05171348A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18446579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35595391A Pending JPH05171348A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 衝撃疲労強度の優れた浸炭用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05171348A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015087154A1 (en) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing ferrous metal component |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP35595391A patent/JPH05171348A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015087154A1 (en) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing ferrous metal component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5432105B2 (ja) | 肌焼鋼およびその製造方法 | |
| KR101464712B1 (ko) | 템퍼링 연화 저항성이 우수한 강 부품 | |
| JP3094856B2 (ja) | 高強度高靭性肌焼き用鋼 | |
| JP3033349B2 (ja) | 耐ピッチング性に優れた浸炭鋼部品 | |
| JP2000192962A (ja) | 転がり軸受 | |
| JP5178104B2 (ja) | 面圧疲労強度と衝撃強度及び曲げ疲労強度に優れたはだ焼鋼 | |
| JPH0672293B2 (ja) | 高強度肌焼鋼 | |
| JP4451808B2 (ja) | 疲労特性と耐結晶粒粗大化特性に優れた肌焼用圧延棒鋼およびその製法 | |
| JP2005220423A (ja) | Ｔｉ含有肌焼き鋼 | |
| JP2025098286A (ja) | 浸炭部品 | |
| JP3538900B2 (ja) | 転動部材 | |
| JP4964060B2 (ja) | 強度異方性と被削性に優れた機械構造用鋼および機械構造用部品 | |
| JP7698476B2 (ja) | 浸炭部品 | |
| JP5111037B2 (ja) | 切削加工用機械構造用鋼および機械構造用部品 | |
| JPH0673492A (ja) | 高品質肌焼鋼 | |
| JPH05171348A (ja) | 衝撃疲労強度の優れた浸炭用鋼 | |
| JPH028020B2 (ja) | ||
| JP3996386B2 (ja) | ねじり疲労特性に優れた浸炭用鋼 | |
| JP2004300550A (ja) | 高強度肌焼鋼 | |
| JPH03115542A (ja) | 高強度肌焼鋼 | |
| JP2623005B2 (ja) | ショットピーニング処理型の高疲労強度歯車用肌焼鋼 | |
| JP2753998B2 (ja) | 浸炭異常層の少ない浸炭用鋼 | |
| JPH108199A (ja) | 浸炭硬化性に優れた肌焼鋼 | |
| JPH0757902B2 (ja) | 疲労強度にすぐれる歯車用浸炭用鋼 | |
| JP3055050B2 (ja) | 高靱性歯車用鋼材の耐衝撃性向上方法 |