JPH0568523B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0568523B2 JPH0568523B2 JP24359483A JP24359483A JPH0568523B2 JP H0568523 B2 JPH0568523 B2 JP H0568523B2 JP 24359483 A JP24359483 A JP 24359483A JP 24359483 A JP24359483 A JP 24359483A JP H0568523 B2 JPH0568523 B2 JP H0568523B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- forging
- cooling
- reheating
- transformation
- 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 - Lifetime
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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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/32—Soft annealing, e.g. spheroidising
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)
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は冷間鍛造用素材の製造方法に関する。
従来、例えば自動車用等速ジヨイントアウタを
製造する場合、鋼材より温間鍛造により冷間鍛造
用素材を得、その後素材に冷間鍛造による最終成
形を施してジヨイントアウタを得ている。上記温
間鍛造は、鋼材の温度がAc1とAc3変態における
温度範囲にある状態、例えば750℃で行われる。
このようにして得られた素材のフエライト・パー
ライト組織においては、温間鍛造後素材をそのま
ま徐冷しても炭化物が球状化しにくいので、素材
に球状化処理を施すことが必要がある。
製造する場合、鋼材より温間鍛造により冷間鍛造
用素材を得、その後素材に冷間鍛造による最終成
形を施してジヨイントアウタを得ている。上記温
間鍛造は、鋼材の温度がAc1とAc3変態における
温度範囲にある状態、例えば750℃で行われる。
このようにして得られた素材のフエライト・パー
ライト組織においては、温間鍛造後素材をそのま
ま徐冷しても炭化物が球状化しにくいので、素材
に球状化処理を施すことが必要がある。
従来、球状化熱処理に当つては、先ず、温間鍛
造後素材を常温まで冷却し、次いで素材を温間鍛
造時の温度まで再加熱してその温度に長時間恒温
保持し、その後素材を通常の冷却速度で冷却す
る、といつた方法が採用されている。
造後素材を常温まで冷却し、次いで素材を温間鍛
造時の温度まで再加熱してその温度に長時間恒温
保持し、その後素材を通常の冷却速度で冷却す
る、といつた方法が採用されている。
しかしながら、従来の球状化熱処理によると、
素材の金属組織において、球状化炭化物の粒径に
ついてばらつきが大きい、球状化されていない粗
大炭化物の存在量が多い、炭化物の分散が不均一
である、といつた諸現象を生じるため素材の硬さ
が高く、その結果次の冷間鍛造工程において、金
型の損耗が激しく、その寿命が短いという不具合
がある。
素材の金属組織において、球状化炭化物の粒径に
ついてばらつきが大きい、球状化されていない粗
大炭化物の存在量が多い、炭化物の分散が不均一
である、といつた諸現象を生じるため素材の硬さ
が高く、その結果次の冷間鍛造工程において、金
型の損耗が激しく、その寿命が短いという不具合
がある。
また常温状態の素材を高温に再加熱するため、
再加熱温度に至るまでに長時間を要し、その上恒
温保持時間も長いことから素材の生産能率が低
い、という問題もある。
再加熱温度に至るまでに長時間を要し、その上恒
温保持時間も長いことから素材の生産能率が低
い、という問題もある。
本発明は上記に鑑み、粒径が比較的大きく、且
つそのばらつきが比較的小さい球状化炭化物をマ
トリツクス中に均一に分散させることによつて、
硬さを低下させた素材を能率良く得ることのでき
る前記製造方法を提供することを目的とし、鋼材
の温度がAc1とAc3変態における温度範囲にある
状態で温間鍛造を行つて冷間鍛造用素材を成形す
る工程と；前記素材をAr1変態温度以下に冷却す
る工程と；前記素材を、Ac1変態温度からその温
度よりも15℃高い温度範囲に再加熱してその温度
範囲に所定時間恒温保持する工程と；前記素材を
除冷する工程；とよりなることを特徴とする。
つそのばらつきが比較的小さい球状化炭化物をマ
トリツクス中に均一に分散させることによつて、
硬さを低下させた素材を能率良く得ることのでき
る前記製造方法を提供することを目的とし、鋼材
の温度がAc1とAc3変態における温度範囲にある
状態で温間鍛造を行つて冷間鍛造用素材を成形す
る工程と；前記素材をAr1変態温度以下に冷却す
る工程と；前記素材を、Ac1変態温度からその温
度よりも15℃高い温度範囲に再加熱してその温度
範囲に所定時間恒温保持する工程と；前記素材を
除冷する工程；とよりなることを特徴とする。
以下、本発明を等速ジヨイントにおけるジヨイ
ントアウタ素材の製造に適用した一実施例につい
て説明する。第１図は各工程における素材の温度
変化を示すもので、鋼材としてはJIS S48Cで表
わされる炭素鋼を用いた。
ントアウタ素材の製造に適用した一実施例につい
て説明する。第１図は各工程における素材の温度
変化を示すもので、鋼材としてはJIS S48Cで表
わされる炭素鋼を用いた。
(1) 上記炭素鋼よりなるビレツトを、Ac1変態
（720℃）とAc3変態（770℃）との間の温度で
ある750℃に加熱した（図中、線ａ）。
（720℃）とAc3変態（770℃）との間の温度で
ある750℃に加熱した（図中、線ａ）。
(2) 加熱後のビレツトに温間鍛造を施してジヨイ
ントアウタ素材を成形した（図中、線ｂ）。
ントアウタ素材を成形した（図中、線ｂ）。
(3) 素材をAr1変態温度以下の温度である600℃
まで空冷した（図中、線ｃ）。
まで空冷した（図中、線ｃ）。
(4) 空冷後の素材を、Ac1変態温度からその温度
よりも15℃高い温度範囲、この実施例では720
℃に再加熱し（図中、線ｄ）、その温度に恒温
保持した（図中、線ｅ）。この再加熱に要した
時間は1.5時間であり、また恒温保持時間は0.5
時間に設定された。この再加熱および恒温保持
によつて、素材におけるパーライトがオーステ
ナイト中に溶け込み、微細な炭化物の核が析出
する。
よりも15℃高い温度範囲、この実施例では720
℃に再加熱し（図中、線ｄ）、その温度に恒温
保持した（図中、線ｅ）。この再加熱に要した
時間は1.5時間であり、また恒温保持時間は0.5
時間に設定された。この再加熱および恒温保持
によつて、素材におけるパーライトがオーステ
ナイト中に溶け込み、微細な炭化物の核が析出
する。
(5) 素材を10℃／時の冷却速度でAr1変態温度以
下の温度であ680℃まで徐冷し、炭化物の球状
化を図ると共にその炭化物を成長させて粒径を
拡大させた（図中、線ｆ）。この徐冷に要した
時間は４時間であつた。
下の温度であ680℃まで徐冷し、炭化物の球状
化を図ると共にその炭化物を成長させて粒径を
拡大させた（図中、線ｆ）。この徐冷に要した
時間は４時間であつた。
上記恒温保持、それに続く徐冷操作により球状
化炭化物を適当な大きさとする共にフエライトの
面積を広くして冷間鍛造における成形性を向上さ
せることができる。また再加熱温度が低いので脱
炭層の深さを数10μｍに抑えることが可能であ
る。
化炭化物を適当な大きさとする共にフエライトの
面積を広くして冷間鍛造における成形性を向上さ
せることができる。また再加熱温度が低いので脱
炭層の深さを数10μｍに抑えることが可能であ
る。
比較のため、従来法に則つて、温間鍛造後の素
材（JIS S48C）を20℃まで空冷し、次いで素材
を温間鍛造時の温度である750℃まで再加熱し、
その温度に恒温保持した。再加熱に要した時間は
６時間であり、また恒温保持時間は４時間に設定
された。その後素材を35℃／時の冷却速度で680
℃まで冷却した。この冷却に要した時間は２時間
であつた。
材（JIS S48C）を20℃まで空冷し、次いで素材
を温間鍛造時の温度である750℃まで再加熱し、
その温度に恒温保持した。再加熱に要した時間は
６時間であり、また恒温保持時間は４時間に設定
された。その後素材を35℃／時の冷却速度で680
℃まで冷却した。この冷却に要した時間は２時間
であつた。
第２図は本実施例により得られた素材の金属組
織を示す顕微鏡写真（600倍）であり、また第３
図は前記比較例（従来例）により得られた素材の
金属組織を示す顕微鏡写真（600倍）である。
織を示す顕微鏡写真（600倍）であり、また第３
図は前記比較例（従来例）により得られた素材の
金属組織を示す顕微鏡写真（600倍）である。
第２図から明らかなように、本実施例による素
材において、球状化炭化物の粒径が比較的大き
く、且つそのばらつきも小さく、しかもフエライ
ト中に均一に分散しているが、比較例による素材
においては、第３図から明らかなように、球状化
炭化物の粒径についてばらつきが大きい、球状化
されていない粗大炭化物の存在量が多い、炭化物
がフエライト中に不均一に分散している、といつ
た現象が生じていることが判る。
材において、球状化炭化物の粒径が比較的大き
く、且つそのばらつきも小さく、しかもフエライ
ト中に均一に分散しているが、比較例による素材
においては、第３図から明らかなように、球状化
炭化物の粒径についてばらつきが大きい、球状化
されていない粗大炭化物の存在量が多い、炭化物
がフエライト中に不均一に分散している、といつ
た現象が生じていることが判る。
硬さ試験の結果、本実施例による素材の硬さ
HRＢは77〜83であり、比較例による素材の硬さ
HRＢは85〜90であることが判明した。このこと
から本発明によれば、素材の硬さ従来のものに比
べて大幅に低下させ得ることが明らかである。
HRＢは77〜83であり、比較例による素材の硬さ
HRＢは85〜90であることが判明した。このこと
から本発明によれば、素材の硬さ従来のものに比
べて大幅に低下させ得ることが明らかである。
本実施例による素材に冷間鍛造加工を施してジ
ヨイントアウタを成形したところ、成形荷重が小
さくて済み、金型の損耗も少なく、その上ジヨイ
ントアウタに亀裂や鍛造割れを生ずることのない
ことが確認された。
ヨイントアウタを成形したところ、成形荷重が小
さくて済み、金型の損耗も少なく、その上ジヨイ
ントアウタに亀裂や鍛造割れを生ずることのない
ことが確認された。
本実施例においては、再加熱、恒温保持、それ
に続く徐冷に要する時間は６時間であるが、比較
例の場合は12時間を要する。したがつて本発明に
おいては、熱処理時間の短縮化に伴い焼鈍炉の長
さを短くしてその小型化を図り、また焼鈍炉を温
間鍛造機に直列に組合せて素材の生産能率の向上
を図ることが可能となる。
に続く徐冷に要する時間は６時間であるが、比較
例の場合は12時間を要する。したがつて本発明に
おいては、熱処理時間の短縮化に伴い焼鈍炉の長
さを短くしてその小型化を図り、また焼鈍炉を温
間鍛造機に直列に組合せて素材の生産能率の向上
を図ることが可能となる。
なお、本実施例において、前記(3)工程の素材温
度は400〜600℃の範囲に、(4)工程の再加熱温度は
720〜735℃の範囲に、また恒温保持時間は0.5〜
１時間の範囲に、(5)工程の冷却速度は８〜10℃／
時の範囲にそれぞれ収まればよい。
度は400〜600℃の範囲に、(4)工程の再加熱温度は
720〜735℃の範囲に、また恒温保持時間は0.5〜
１時間の範囲に、(5)工程の冷却速度は８〜10℃／
時の範囲にそれぞれ収まればよい。
以上のように本発明によれば、前記のように特
定された手段を採用することによつて、硬さを低
下させた成形性の良い冷間鍛造用素材を得ること
ができるもので、金型の損耗といつた不具合を除
去することができる。また温間鍛造に次いで、再
加熱および恒温保持、それに続く徐冷、といつた
球状化熱処理を短時間で行うことが可能であるか
ら、素材の生産能率を大幅に向上させることがで
きる。その上、恒温保持のため再加熱を素材が
Ar1変態温度以下となつたときに行うので、再加
熱に当り温間鍛造後の残熱を利用して省エネルギ
を図ることができる。
定された手段を採用することによつて、硬さを低
下させた成形性の良い冷間鍛造用素材を得ること
ができるもので、金型の損耗といつた不具合を除
去することができる。また温間鍛造に次いで、再
加熱および恒温保持、それに続く徐冷、といつた
球状化熱処理を短時間で行うことが可能であるか
ら、素材の生産能率を大幅に向上させることがで
きる。その上、恒温保持のため再加熱を素材が
Ar1変態温度以下となつたときに行うので、再加
熱に当り温間鍛造後の残熱を利用して省エネルギ
を図ることができる。
第１図は各工程のおける素材温度と時間の関係
を示すグラフ、第２図は実施例により得られた素
材の金属組織を示す顕微鏡写真、第３図は比較例
により得られた素材の金属組織を示す顕微鏡写真
である。
を示すグラフ、第２図は実施例により得られた素
材の金属組織を示す顕微鏡写真、第３図は比較例
により得られた素材の金属組織を示す顕微鏡写真
である。
Claims (1)
- １ 鋼材の温度が、Ac1とAc3変態における温度
範囲にある状態で温間鍛造を行つて冷間鍛造用素
材を成形する工程と；前記素材をAr1変態温度以
下に冷却する工程と；前記素材を、Ac1変態温度
からその温度よりも15℃高い温度範囲に再加熱し
てその温度範囲に所定時間恒温保持する工程と；
前記素材を徐冷する工程と；よりなる冷間鍛造用
素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24359483A JPS60135519A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 冷間鍛造用素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24359483A JPS60135519A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 冷間鍛造用素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135519A JPS60135519A (ja) | 1985-07-18 |
| JPH0568523B2 true JPH0568523B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=17106135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24359483A Granted JPS60135519A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 冷間鍛造用素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135519A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004011021A1 (de) * | 2004-03-04 | 2005-09-29 | Mannesmannröhren-Werke Ag | Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus übereutekoidem Stahl |
| JP4884803B2 (ja) | 2005-03-16 | 2012-02-29 | 本田技研工業株式会社 | 鋼材の熱処理方法 |
| JP5119585B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2013-01-16 | 大同特殊鋼株式会社 | 冷間鍛造性に優れた素材の製造方法 |
| JP2007270343A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Honda Motor Co Ltd | 外輪部材の製造方法 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP24359483A patent/JPS60135519A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135519A (ja) | 1985-07-18 |
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