JPH05301165A - 浸炭焼入れ部品の疲労強度向上方法 - Google Patents
浸炭焼入れ部品の疲労強度向上方法Info
- Publication number
- JPH05301165A JPH05301165A JP16238092A JP16238092A JPH05301165A JP H05301165 A JPH05301165 A JP H05301165A JP 16238092 A JP16238092 A JP 16238092A JP 16238092 A JP16238092 A JP 16238092A JP H05301165 A JPH05301165 A JP H05301165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shot
- fatigue strength
- shaft
- residual stress
- carburization quenching
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title abstract description 13
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 14
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 13
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 10
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 9
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 4
- 241001562081 Ikeda Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 浸炭焼入れ部品の疲労強度をより一層向上さ
せる。 【構成】 直径 0.1mm以下の小さなショット玉を浸炭焼
入れ部品にショットさせることにより、浸炭焼入れ部品
にある程度の圧縮残留応力を付与させる上、表面を平坦
して表面粗度を向上するとともに、浸炭焼入れ部品の表
面異常層に焼きを入れ、表面異常層をマルテンサイトに
変態して当該表面異常層を無くする。
せる。 【構成】 直径 0.1mm以下の小さなショット玉を浸炭焼
入れ部品にショットさせることにより、浸炭焼入れ部品
にある程度の圧縮残留応力を付与させる上、表面を平坦
して表面粗度を向上するとともに、浸炭焼入れ部品の表
面異常層に焼きを入れ、表面異常層をマルテンサイトに
変態して当該表面異常層を無くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の駆動系等に用
いられる浸炭焼入れ部品の疲労強度を向上させる方法に
関するものである。
いられる浸炭焼入れ部品の疲労強度を向上させる方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車の駆動系（トランスミッ
ション、デイファレンシャル等）に用いられる動力伝達
軸においては、一般機械の動力伝達軸よりも高い動力の
伝達を要求されるので、必要な耐磨耗性および疲労強度
を与えるために浸炭焼入れを行う。尚、浸炭焼入れ法と
しては、固体浸炭焼入れ、液体浸炭焼入れもあるが、大
量生産に適し、品質の安定が維持できることから、ガス
浸炭焼入れが主流となっている。
ション、デイファレンシャル等）に用いられる動力伝達
軸においては、一般機械の動力伝達軸よりも高い動力の
伝達を要求されるので、必要な耐磨耗性および疲労強度
を与えるために浸炭焼入れを行う。尚、浸炭焼入れ法と
しては、固体浸炭焼入れ、液体浸炭焼入れもあるが、大
量生産に適し、品質の安定が維持できることから、ガス
浸炭焼入れが主流となっている。
【０００３】ところで、上記浸炭焼入れの結果、耐磨耗
性の点から必要な表面かたさは比較的容易に得られる
が、ガス浸炭焼入れのため、雰囲気ガス中のＣＯ2 、Ｈ
2 、微量に存在しているＯ2 などが、軸材に添加されて
いるＣｒ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂなどの元素に対して酸
化雰囲気となり、このため、浸炭処理中に、これらの元
素が表面付近で結晶粒界に沿って内部酸化し、表面の焼
入れ性を低下させて最表面に異常層と呼ばれる不完全焼
入れ層が生成し、強度低下を招いていた。
性の点から必要な表面かたさは比較的容易に得られる
が、ガス浸炭焼入れのため、雰囲気ガス中のＣＯ2 、Ｈ
2 、微量に存在しているＯ2 などが、軸材に添加されて
いるＣｒ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂなどの元素に対して酸
化雰囲気となり、このため、浸炭処理中に、これらの元
素が表面付近で結晶粒界に沿って内部酸化し、表面の焼
入れ性を低下させて最表面に異常層と呼ばれる不完全焼
入れ層が生成し、強度低下を招いていた。
【０００４】そこで、上記表面異常層を改善する方法と
して種々試みがなされているが、ショットピーニングを
行うことにより著しい強度向上が得られることが判り、
近年、自動車用浸炭焼入れ部品の表面硬化処理として多
用されている。即ち、浸炭焼入れ後、ショットピーニン
グを行うと、表面層の残留オーステナイトが加工硬化す
ることによりマルテンサイト化され、そのため、圧縮残
留応力が付与される。これにより、疲労強度を向上させ
る。
して種々試みがなされているが、ショットピーニングを
行うことにより著しい強度向上が得られることが判り、
近年、自動車用浸炭焼入れ部品の表面硬化処理として多
用されている。即ち、浸炭焼入れ後、ショットピーニン
グを行うと、表面層の残留オーステナイトが加工硬化す
ることによりマルテンサイト化され、そのため、圧縮残
留応力が付与される。これにより、疲労強度を向上させ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は表面
硬度の上昇および圧縮残留応力の付与のためにショット
ピーニングを行っているが、これだけでは疲労硬度向上
が十分ではない。即ち、従来はショットピーニングによ
り大きな圧縮残留応力を付与するため、直径 0.4mmクラ
ス以上の大きなボールを表面にショットさせていたが、
これでは表面粗度が悪化して疲労強度を十分に向上させ
ることができない。しかも、圧縮残留応力は疲労の進展
を抑える役割しかなく、表面異常層に疲労亀裂が発生す
ると、いくら圧縮残留応力が高くても破損は避け難い。
従って、浸炭焼入れ部品の疲労強度を向上するには、大
きな圧縮残留応力の付与も大切であるが、表面粗度の向
上および表面異常層を無くすることが重要である。
硬度の上昇および圧縮残留応力の付与のためにショット
ピーニングを行っているが、これだけでは疲労硬度向上
が十分ではない。即ち、従来はショットピーニングによ
り大きな圧縮残留応力を付与するため、直径 0.4mmクラ
ス以上の大きなボールを表面にショットさせていたが、
これでは表面粗度が悪化して疲労強度を十分に向上させ
ることができない。しかも、圧縮残留応力は疲労の進展
を抑える役割しかなく、表面異常層に疲労亀裂が発生す
ると、いくら圧縮残留応力が高くても破損は避け難い。
従って、浸炭焼入れ部品の疲労強度を向上するには、大
きな圧縮残留応力の付与も大切であるが、表面粗度の向
上および表面異常層を無くすることが重要である。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、浸炭焼入れ部品の疲労強度をより一層向上させ
る方法を提供することを目的とする。
もので、浸炭焼入れ部品の疲労強度をより一層向上させ
る方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、直径 0.1mm以下の小さなショット玉を浸炭焼
入れ部品にショットさせる浸炭焼入れ部品の疲労強度向
上方法を提供する。
するため、直径 0.1mm以下の小さなショット玉を浸炭焼
入れ部品にショットさせる浸炭焼入れ部品の疲労強度向
上方法を提供する。
【０００８】
【作用】本発明によれば、直径 0.1mm以下の小さなショ
ット玉を浸炭焼入れ部品にショットさせることにより、
浸炭焼入れ部品にある程度の圧縮残留応力を付与させる
ことができるとともに、表面が平坦になって表面粗度が
向上された。しかも、浸炭焼入れ部品に再び焼きが入
り、表面異常層がマルテンサイトに変態して当該表面異
常層が無くなった。
ット玉を浸炭焼入れ部品にショットさせることにより、
浸炭焼入れ部品にある程度の圧縮残留応力を付与させる
ことができるとともに、表面が平坦になって表面粗度が
向上された。しかも、浸炭焼入れ部品に再び焼きが入
り、表面異常層がマルテンサイトに変態して当該表面異
常層が無くなった。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係る浸炭焼入れ部品の疲労強
度向上方法を図面に基づいて説明する。
度向上方法を図面に基づいて説明する。
【００１０】図１は本発明方法で使用する玉ショット装
置を示し、加圧タンク（１）内に多数の直径 0.1mm以下
の小さなショット玉（２）（２）…を収容し、これをシ
ョットノズル（３）の先端からエアー圧力で噴射する。
置を示し、加圧タンク（１）内に多数の直径 0.1mm以下
の小さなショット玉（２）（２）…を収容し、これをシ
ョットノズル（３）の先端からエアー圧力で噴射する。
【００１１】本発明方法は上記玉ショット装置により加
圧タンク（１）内の多数の直径 0.1mm以下の小さなショ
ット玉（２）（２）…をショットノズル（３）の先端か
ら噴射し、これを浸炭焼入れ部品の一例である動力伝達
軸（４）にショットさせる。尚、この実施例における動
力伝達軸（４）は、例えばトランスミッションのインプ
ットシャフト或いはアウトプットシャフトとして用いら
れるもので、軸上に歯車（４ａ）およびスプライン（４
ｂ）が一体に形成してあり、この歯車（４ａ）およびス
プライン（４ｂ）を含めた全体にショット玉（２）
（２）…をショットさせる。
圧タンク（１）内の多数の直径 0.1mm以下の小さなショ
ット玉（２）（２）…をショットノズル（３）の先端か
ら噴射し、これを浸炭焼入れ部品の一例である動力伝達
軸（４）にショットさせる。尚、この実施例における動
力伝達軸（４）は、例えばトランスミッションのインプ
ットシャフト或いはアウトプットシャフトとして用いら
れるもので、軸上に歯車（４ａ）およびスプライン（４
ｂ）が一体に形成してあり、この歯車（４ａ）およびス
プライン（４ｂ）を含めた全体にショット玉（２）
（２）…をショットさせる。
【００１２】本発明に係る方法よれば、直径 0.1mm以下
の小さなショット玉（２）を動力伝達軸（４）にショッ
トさせることにより、動力伝達軸（４）にある程度の圧
縮残留応力が付与されるとともに、表面が平坦になって
表面粗度が向上する。しかも、直径 0.1mm以下の小さな
ショット玉（２）を動力伝達軸（４）にショットさせる
と、ショット時にショット玉（２）と動力伝達軸（４）
との間に摩擦熱が発生し、この摩擦熱はショット玉
（２）が小さいために動力伝達軸（４）に多く伝導さ
れ、これにより動力伝達軸（４）の表面異常層（不完全
焼入れ層）に焼きが入り、図２に示すように、表面異常
層（ａ）がマルテンサイト（ｂ）に変態して当該表面異
常層（ａ）を無くすることができた。
の小さなショット玉（２）を動力伝達軸（４）にショッ
トさせることにより、動力伝達軸（４）にある程度の圧
縮残留応力が付与されるとともに、表面が平坦になって
表面粗度が向上する。しかも、直径 0.1mm以下の小さな
ショット玉（２）を動力伝達軸（４）にショットさせる
と、ショット時にショット玉（２）と動力伝達軸（４）
との間に摩擦熱が発生し、この摩擦熱はショット玉
（２）が小さいために動力伝達軸（４）に多く伝導さ
れ、これにより動力伝達軸（４）の表面異常層（不完全
焼入れ層）に焼きが入り、図２に示すように、表面異常
層（ａ）がマルテンサイト（ｂ）に変態して当該表面異
常層（ａ）を無くすることができた。
【００１３】従って、本発明に係る方法によれば、ある
程度の圧縮残留応力が付与される上、表面粗度が向上さ
れるとともに、疲労亀裂が発生し易い表面異常層を無く
することにより、疲労強度を著しく向上させることが可
能である。
程度の圧縮残留応力が付与される上、表面粗度が向上さ
れるとともに、疲労亀裂が発生し易い表面異常層を無く
することにより、疲労強度を著しく向上させることが可
能である。
【００１４】尚、大きな圧縮残留応力を付与させたい場
合は、大きなショット玉をショットさせた後、直径 0.1
mm以下の小さなショット玉をショットさせる２段ショッ
トを行えば良い。
合は、大きなショット玉をショットさせた後、直径 0.1
mm以下の小さなショット玉をショットさせる２段ショッ
トを行えば良い。
【００１５】また、本発明は浸炭焼入れ歯車単体やその
他の浸炭焼入れ部品にも適用し得ることは言うまでもな
い。
他の浸炭焼入れ部品にも適用し得ることは言うまでもな
い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は浸炭焼入
れ部品に直径 0.1mm以下の小さなショット玉をショット
させることにより、ある程度の圧縮残留応力が付与され
る上、表面粗度が向上されるとともに、疲労亀裂が発生
し易い表面異常層がマルテンサイトに変態して無くなる
ことにより、疲労強度を著しく向上させる。
れ部品に直径 0.1mm以下の小さなショット玉をショット
させることにより、ある程度の圧縮残留応力が付与され
る上、表面粗度が向上されるとともに、疲労亀裂が発生
し易い表面異常層がマルテンサイトに変態して無くなる
ことにより、疲労強度を著しく向上させる。
【図１】本発明に係る浸炭焼入れ部品の疲労強度向上方
法に使用する玉ショット装置の概略図である。
法に使用する玉ショット装置の概略図である。
【図２】浸炭焼入れ部品の表面断面の処理前と処理後の
金属組織図である。
金属組織図である。
１ 加圧タンク ２ ショット玉 ３ ショットノズル ４ 動力伝達軸（浸炭焼入れ部品） ａ 表面異常層 ｂ マルテンサイト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 垪和 成佳 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 相田 和俊 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 宮坂 四志男 愛知県名古屋市北区丸新町471番地 株式 会社不二機販内
Claims (1)
- 【請求項１】 直径 0.1mm以下の小さなショット玉を浸
炭焼入れ部品にショットさせることを特徴とする浸炭焼
入れ部品の疲労強度向上方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-267987 | 1991-10-17 | ||
| JP26798791 | 1991-10-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05301165A true JPH05301165A (ja) | 1993-11-16 |
| JP3033638B2 JP3033638B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=17452341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04162380A Expired - Lifetime JP3033638B2 (ja) | 1991-10-17 | 1992-06-22 | 浸炭焼入れ部品の疲労強度向上方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033638B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09248761A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-22 | Honda Motor Co Ltd | 歯車の高強度化装置 |
| US6858096B2 (en) | 2000-12-25 | 2005-02-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rolling element for a continuously variable transmission (CVT), a CVT using the rolling element and a method for producing the rolling element |
| KR101134422B1 (ko) * | 2009-10-29 | 2012-04-09 | 현대 파워텍 주식회사 | 자동변속기용 구동부품 및 그 표면 처리방법 |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP04162380A patent/JP3033638B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09248761A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-22 | Honda Motor Co Ltd | 歯車の高強度化装置 |
| US6858096B2 (en) | 2000-12-25 | 2005-02-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rolling element for a continuously variable transmission (CVT), a CVT using the rolling element and a method for producing the rolling element |
| KR101134422B1 (ko) * | 2009-10-29 | 2012-04-09 | 현대 파워텍 주식회사 | 자동변속기용 구동부품 및 그 표면 처리방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3033638B2 (ja) | 2000-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3308377B2 (ja) | 歯面強度の優れた歯車およびその製造方法 | |
| EP2218799B1 (en) | Carbonitrided induction-hardened steel part with excellent rolling contact fatigue strength at high temperature and process for producing the same | |
| CN101184860B (zh) | 渗碳高频淬火部件 | |
| US5019182A (en) | Method of forming hard steels by case hardening, shot-peening and aging without tempering | |
| US4222793A (en) | High stress nodular iron gears and method of making same | |
| JPH02138554A (ja) | 高強度歯車 | |
| KR19980035538A (ko) | 강의 열처리 방법 | |
| JP3006034B2 (ja) | 面圧強度にすぐれた高強度機械構造用部材 | |
| JPH05301165A (ja) | 浸炭焼入れ部品の疲労強度向上方法 | |
| JPH07190173A (ja) | 高強度歯車 | |
| JP2000204464A (ja) | 表面処理歯車とその製造方法、製造装置 | |
| JPH09296250A (ja) | 面疲れ強度の優れた歯車用鋼 | |
| JPH0853711A (ja) | 表面硬化処理方法 | |
| JP3271659B2 (ja) | 高強度歯車およびその製造方法 | |
| JPH10158743A (ja) | 表面硬化処理方法および歯車 | |
| JPH05140726A (ja) | 疲労強度の高い駆動系機械部品の製造方法 | |
| RU2052536C1 (ru) | Способ химико-термической обработки стальных изделий | |
| KR101823907B1 (ko) | 가공성이 우수하고 열처리변형이 저감된 복합열처리기어 및 그 제조방법 | |
| US20250059614A1 (en) | Method for producing steel member | |
| JPH02294462A (ja) | 鋼部材の浸炭焼入方法 | |
| JP2000176586A (ja) | 耐高面圧駆動部品の製造方法および耐高面圧駆動部品 | |
| JP2003183808A (ja) | 機械構造部品 | |
| JPH01306521A (ja) | 疲労強度にすぐれる歯車の製造方法 | |
| JPS62185826A (ja) | 高強度歯車の製造方法 | |
| JP3303171B2 (ja) | 軸受軌道輪用鋼の製造方法 |