JPH0578813A

JPH0578813A - 鉄系部材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0578813A
Application number: JP24741791A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Hanakawa; 勝則花川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-03-30
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: JP3037479B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熱膨張率が大きく、かつアルミ合金に対して
高い耐焼付性を有する鉄系部材ないしその製造方法を提
供することを目的とする。【構成】Ｃ,Ｓi,Ｍnを含む鋼または鋳鉄にオーステン
パ処理を施して、残留オーステナイトとベイナイトとを
含む混在組織を形成し、次に上記鋼または鋳鉄に３５０
〜４４０℃の温度で窒化処理を施して、表面部の残留オ
ーステナイトとベイナイトとを含む混在組織に、窒素を
拡散固溶させるようにしたことを特徴とする。ここで、
素材が鋼である場合は、Ｃ含有率を０.７〜１.２重量
％、Ｓi含有率を１.５〜２.５重量％、Ｍn含有率を０.
５〜２.０重量％とし、素材が鋳鉄である場合は、Ｃ含
有率を２.６〜４.０重量％、Ｓiを１.５〜２.５重量
％、Ｍn含有率を０.２〜１.０重量％とすることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄系部材及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等においてはその軽量化が
図られ、これらを構成する各種機器の素材としてアルミ
合金が多用されている。しかしながら、一般にアルミ合
金は剛性ないし耐摩耗性が比較的低いので、摺動部を有
する構造体、例えば自動変速機用のオイルポンプ等にお
いては、全体をアルミ合金で形成することはあまり好ま
しくない。そこで、オイルポンプにおいては、通常、一
部の部材例えばハウジングのみがアルミ合金で形成さ
れ、これに対して摺動するロータ等は剛性の高い鉄系素
材で形成される。

【０００３】ところで、自動変速機用オイルポンプにお
いては、運転状態に応じてその温度が大きく変化する
が、ハウジングをアルミ合金で形成し、ロータを普通の
鉄系素材で形成すると、アルミ合金の熱膨張率(線膨張
率)が普通の鉄系素材のそれと比べて格段に大きいので
(約２倍)、かかる熱膨張率の違いによって、高温時に
は、ハウジングとロータとの間に隙間が生じ、この隙間
からのオイル漏れによってポンプ効率が低下してしまう
といった問題がある。

【０００４】かかる問題は、ロータの熱膨張率をアルミ
合金並に大きくすれば解消できることが明らかであるの
で、従来より熱膨張率の高い鉄系素材の開発が試みられ
ている。例えば、オーステナイト組織の熱膨張率が大き
いことに着目して、所定量のＣとＳiとＭnとを含む鋼素
材ないし鋳鉄素材にオーステンパ処理を施し、残留オー
ステナイトとベイナイトとを含む混在組織を形成して熱
膨張率を大きくした鉄系部材が提案されている(特開昭
５５−２２４４４号公報、特開昭５５−９４４６１号公
報、本出願人にかかる特願平２−２４８０３４号明細書
参照)。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オース
テンパ処理によって得られる残留オーステナイトとベイ
ナイトとを含む混在組織は、熱膨張率は大きいものの、
粘着性(ねばっこさ)が強くなるので、これをアルミ合金
製ハウジングを備えたオイルポンプのロータの素材とし
て用いると、焼き付きが生じやすくなるといった問題が
ある。本発明は、上記従来の問題点を解決するためにな
されたものであって、熱膨張率が大きく、かつアルミ合
金に対して高い耐焼付性を有する鉄系部材ないしその製
造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、Ｃ(炭素)とＳi(珪素)とＭn(マンガ
ン)とを含む鋼または鋳鉄にオーステンパ処理を施し
て、残留オーステナイトとベイナイトとを含む混在組織
を形成し、次に上記鋼または鋳鉄に４４０℃以下の温度
で窒化処理を施して、表面部の残留オーステナイトとベ
イナイトとを含む混在組織に、窒素を拡散固溶させるよ
うにしたことを特徴とする鉄系部材の製造方法を提供す
る。

【０００７】第２の発明は、Ｃを０.７〜１.２重量％含
み、Ｓiを１.５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.５〜
２.０重量％含む鋼部材であって、オーステンパ処理に
よって残留オーステナイトとベイナイトとを含む混在組
織が形成されており、かつ表面部の残留オーステナイト
とベイナイトとを含む混在組織に、窒化処理によって窒
素拡散層が形成されていることを特徴とする鉄系部材を
提供する。

【０００８】第３の発明は、第２の発明にかかる鉄系部
材において、窒素拡散層に窒素化合物が含まれておら
ず、かつアルミ合金製部材を相手方とする摺動部材であ
ることを特徴とする鉄系部材を提供する。

【０００９】第４の発明は、Ｃを２.６〜４.０重量％含
み、Ｓiを１.５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.２〜
１.０重量％含む鋳鉄部材であって、オーステンパ処理
によって残留オーステナイトとベイナイトとを含む混在
組織が形成されており、かつ表面部の残留オーステナイ
トとベイナイトとを含む混在組織に、窒化処理によって
窒素拡散層が形成されていることを特徴とする鉄系部材
を提供する。

【００１０】第５の発明は、第４の発明にかかる鉄系部
材において、窒素拡散層に窒素化合物が含まれておら
ず、かつアルミ合金製部材を相手方とする摺動部材であ
ることを特徴とする鉄系部材を提供する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。＜第１実施例＞以下、第１〜第３の発明にかかる第１実
施例を説明する。第１実施例では、基本的には、鋼素材
に対して、オーステンパ処理と窒化処理とを施して、熱
膨張率が大きく、かつアルミ合金に対して高い耐焼付性
を有する鉄系部材を製造するようになっている。以下、
かかる鉄系部材の製造方法を、図１に示すフローチャー
トにしたがって説明する。ステップ＃１では、鋼素材が
調製される。かかる鋼素材の好ましいＣ含有率、Ｓi含
有率及びＭn含有率は、夫々、次のとおりである。

【００１２】(１)好ましいＣ含有率は、０.７〜１.２重
量％である。Ｃは、焼入性を向上させ、残留オーステナ
イトを安定させ、さらにはベイナイト変態を遅延させる
ために必要とされる成分であるが、Ｃ含有率が、０.７
重量％未満では残留オーステナイトが不安定となり、か
つ焼入性が不十分となるからであり、他方１.２重量％
を超えると遊離炭素が析出する恐れがあるからである。
とくに好ましいＣ含有率は、０.８〜１.１重量％であ
る。なお、本明細書において「Ａ〜Ｂ」はＡ以上でありか
つＢ以下であるということを意味するものとする。した
がって、例えば「０.７〜１.２重量％」は、０.７重量％
以上でありかつ１.２重量％以下であることを意味す
る。

【００１３】(２)好ましいＳi含有率は、１.５〜２.５
重量％である。Ｓiは、恒温変態処理でのベイナイト変
態時に炭化物の析出を抑える効果があり、かつ安定した
残留オーステナイトを生成させるために必要な成分であ
るが、Ｓi含有率が１.５重量％未満では炭化物の析出を
抑制する力が不十分となるからであり、他方２.５重量
％を超えると、上記効果が飽和し、かつ熱処理時に遊離
炭素が析出する恐れがあるからである。

【００１４】(３)好ましいＭn含有率は、０.５〜２.０
重量％である。Ｍnは、焼入性を向上させ、かつ残留オ
ーステナイトを安定させる効果があり、またＣと同様ベ
イナイト変態を遅延させる効果がある成分であるが、Ｍ
n含有率が０.５重量％未満では、部材強度および焼入性
が不十分となり、かつベイナイト変態の時間が短くなり
恒温変態処理が困難となるからであり、他方２.０重量
％を超えると、上記効果が飽和し、かつ靭性が低下する
からである。なお、好ましく上記鋼素材のＭo(モリブデ
ン)含有率を０.１〜０.５重量％とし、Ｎi(ニッケル)含
有率を０.５〜２.５重量％とすれば、さらに焼入性を向
上させることができる。

【００１５】ステップ＃２では、鋼素材に所定の加工、
例えば機械加工が施される。なお、加工する必要がない
場合は、このステップ＃２をスキップする。ステップ＃
３では、鋼素材にオーステンパ処理が施される。ここ
で、オーステンパ処理は、鋼素材を、所定時間(例えば
２hr)だけ比較的高温(例えば９２０℃)に保持するオー
ステナイト化処理と、これに続いて鋼素材を所定時間
(例えば２hr)だけ比較的低温(例えば３８０℃)に保持す
るベイナイト化処理(恒温変態処理)とからなる普通のオ
ーステンパ処理であって、鋼素材内に残留オーステナイ
トとベイナイトとを含む混在組織を形成させる。

【００１６】ステップ＃４では、再び鋼素材に所定の加
工が施される。なお、加工する必要がない場合は、この
ステップ＃４をスキップする。ステップ＃５では、鋼素
材に窒化処理が施される。ここで、窒化処理は、イオン
窒化、ガス軟窒化、タフトライド等、鋼素材表面部(表
面近傍の部分)に窒素を拡散固溶させられるものであれ
ばよい。しかしながら、普通の窒化処理においては、鋼
素材の表面部に窒素化合物(窒化合物)が生成されるが、
製品である鋼部材を、アルミ合金部材を相手方とする摺
動部材として用いる場合は、窒化処理時にかかる窒素化
合物を生成させないようにするか、あるいは窒化処理後
に窒素化合物を除去する必要がある。けだし、鋼素材表
面部に窒素化合物が生成されると、鋼素材が必要以上に
硬くなり、これをアルミ合金部材を相手方とする摺動部
材として用いると、凝着摩耗により焼き付きが生じてし
まうからである。これに対して、鋼素材表面部に窒素を
拡散固溶させただけの場合は、鋼素材が適度に硬くな
り、かつアルミ合金に対する摺動特性が良くなるので、
凝着摩耗による焼き付きが生じない。

【００１７】ここで、窒化処理時に窒素化合物を生成さ
せないようにするには、例えば、窒化処理方法としてイ
オン窒化法を用いた上で、窒化処理に用いるＮ₂・Ｈ₂混
合ガス中のＮ₂の比率を通常の場合(例えば、Ｎ₂:Ｈ₂＝
１:１)より小さくすればよい(例えば、Ｎ₂:Ｈ₂＝１:４
０〜１:３)。なお、通常の窒化処理方法を用いた場合等
において、表面部に窒素化合物が生成されたときには、
これを研削加工等により除去すればよい。窒化処理温度
は、３５０℃〜４４０℃とするのが好ましい。窒化処理
温度が３５０℃より低いと、窒化処理に長時間を要して
生産性の低下を招き、かつ窒化性が悪くなるからであ
り、他方４４０℃より高いと、鋼素材の熱膨張率を大き
くするために必要とされる残留オーステナイトが分解し
てしまうからである。また、窒化処理時間は、１hr〜１
５hrとするのが好ましい。窒化温度が比較的低く(３５
０℃〜４４０℃)、窒素の拡散速度が小さいので、少な
くとも１hrは必要であり、他方１５hrを超えると生産性
が低下するからである。なお、窒化処理時間を、３hr〜
１５hrとすれば、さらに好ましい。

【００１８】ステップ＃６では、所定の加工、例えば窒
素化合物層が形成されている場合にはその研削加工等が
施され、鋼部材(製品)が完成する。図２は、かかる製造
方法によって製造された鋼部材の内部金属組織の顕微鏡
写真(４００倍)である。図２において、色の濃い針状の
部分はベイナイトであり、その周囲の色の薄い部分は残
留オーステナイトである。図２から明らかなように、十
分な量の残留オーステナイトが形成されている。このた
め、鋼部材の熱膨張率が大きくなり、本願発明者らのテ
ストによれば、後で説明するように１５.３×１０^-6〜
１８.０×１０^-6／℃となっている。なお、通常の鉄系
部材、例えば鋼Ｓ４８Ｃでは熱膨張率が１１×１０^-6／
℃程度である。また、普通のアルミ合金、例えばＡＣ４
Ｃ材では熱膨張率が２１×１０^-6／℃程度である。

【００１９】また、上記製造方法によって製造された鋼
部材の深さ方向の硬さの分布(断面硬さ分布)を図３に示
す。図３から明らかなように、表面部(深さ０.１mm以下
の部分)では窒素拡散層が形成されているので、硬さ(Ｈ
Ｖ)が適度に高められている。このため、アルミ合金に
対する摺動特性が高められ、耐摩耗性ないし耐焼付性が
高められる。

【００２０】第１実施例にかかる製造方法で、製造条件
を種々変えて、鋼素材から外径６０〜８０mm程度の５種
のロータを製作し、これらの熱膨張率を測定するととも
に、各ロータを夫々アルミ合金ハウジング(ＡＣ４Ｃ材)
を備えたオイルポンプに装着して、該オイルポンプの耐
焼付性とポンプ効率とをテストした結果を表１に示す
(本案１〜本案５)。なお、比較のため、従来の製造方法
で４種のロータを製作し、同様のテストを行った結果も
表１示す(比較例１〜比較例４)。なお、この場合ロータ
の外径が比較的大きいので、窒素拡散層の存在は、ロー
タの熱膨張率にほとんど影響を与えていない。

【００２１】

【表１】

【００２２】本案１〜本案５及び比較例１〜比較例４に
おける各ロータの製造条件は次のとおりである。 (１)鋼素材の組成表１中に記載(Ｃ,Ｓi,Ｍnのほかは実質的にＦe) (２)オーステンパ処理オーステナイト化処理…９２０℃×２hr ベイナイト化処理………３８０℃×２hr(本案５のみ６h
r) (３)窒化処理窒化処理方法……………イオン窒化処理ガス混合比………………Ｎ₂:Ｈ₂＝１:１窒化処理温度……………表１中に記載(４００℃または
５７０℃) 窒化処理時間……………３.５hr 窒素化合物層……………研削加工により除去(比較例２
のみ除去せず)

【００２３】オイルポンプの性能テスト条件は次のとお
りである。 (１)耐焼付性油温を９０℃に保持した上で、ロータ回転数を２５００
r.p.mとし、かつ油圧を２１kg／cm²として１５秒間運転
した後、ロータ回転数を４５００r.p.m.とし、かつ油圧
を５kg／cm²として１５秒間運転するといったサイクル
を５００回繰り返し、５００サイクル内に、焼き付きあ
るいはロータ外周部の損傷が生じた場合は耐焼付性不良
(×)とし、異常が生じない場合は耐焼き付き性良(○)と
した。 (２)ポンプ効率ロータ回転数を７００r.p.m.とし、油温を１００℃と
し、油圧を６kg／cm²として、油流量が７リットル／min
以上の場合はポンプ効率良(○)とし、７リットル／min
未満の場合は、異常なオイル漏れが生じているものと考
えられるので、ポンプ効率不良(×)とした。

【００２４】表１からわかるように、第１実施例にかか
る本案１〜本案５では、すべてポンプ効率が良好(○)で
ある。これは、前記したとおり、残留オーステナイトが
十分に生成されており(３０〜６０容量％)、ロータの熱
膨張率が大きくなる結果、ハウジングとロータとの間の
隙間が小さくなり、隙間からのオイル漏れが少なくなる
からであると考えられる。また、耐焼付性もすべて良好
(○)である。これは、表面部に、窒素化合物の存在しな
い窒素拡散層が形成され、ロータが適度な硬さを備える
とともに、アルミ合金に対する摺動特性が向上する結
果、焼き付きないし凝着摩耗の発生が防止されるからで
あると考えられる。

【００２５】これに対して、窒化処理が施されていない
比較例１では、ロータの熱膨張率が大きくしたがってポ
ンプ効率は良好となっているものの、耐焼付性が不良と
なっている。これは、残留オーステナイトとベイナイト
とを含む混在組織の粘着性によって焼き付きが生じるか
らであると考えられる。窒化処理は施されているもの
の、窒素化合物が除去されていない比較例２でも、比較
例１と同様の結果となっている。これは、窒素化合物に
よってロータが硬くなりすぎ、凝着摩耗による焼き付き
が生じているからであると考えられる。窒化処理温度が
５７０℃である比較例３では、耐焼付性は良好となって
いるものの、ポンプ効率が不良となっている。これは、
窒化処理温度が高いので窒化処理時に残留オーステナイ
トが分解してしまい、熱膨張率が１２.０×１０^-6／℃
と低くなっているためであると考えられる。鋼素材の組
成が本発明の範囲から外れている比較例４では、熱膨張
率が１４.４×１０^-6／℃と比較的低く、このためポン
プ効率が不良となっている。これは、Ｃ,Ｓiの含有率が
低いので、残留オーステナイトの生成が不十分であるた
めであると考えられる。なお、上記テスト結果から、ポ
ンプ効率を良好に維持するには、ロータの熱膨張率を１
５×１０^-6／℃以上にする必要があることがわかる。

【００２６】＜第２実施例＞以下、第１,第４,第５の発
明にかかる第２実施例を説明する。第２実施例では、基
本的には、鋳鉄素材に対して、オーステンパ処理と窒化
処理とを施して、熱膨張率が大きく、かつアルミ合金に
対して高い耐焼付性を有する鉄系部材を製造するように
なっているが、素材として鋳鉄素材を用いる点(第１実
施例では鋼素材)と、オーステナイト化処理温度を若干
低くする点とを除けば、その製造方法は前記の第１実施
例の場合と同様である。そこで、説明の重複を避けるた
め、以下では第１実施例と異なる点についてのみ説明す
る。

【００２７】第２実施例では素材として、基本的には元
素Ｃ,Ｓi,Ｍn,Ｍg,Ｍo,Ｃu,Ｎiを含む鋳鉄素材が用いら
れる。具体的には、オーステンパ処理によって残留オー
ステナイトが３０〜６０容量％程度生成されるような球
状黒鉛鋳鉄あるいはＭgを含まない片状黒鉛鋳鉄等が用
いられる。ここで、Ｍg,Ｍo,Ｃu,Ｎiは必要に応じて添
加すれば足りる。鋳鉄素材が球状黒鉛鋳鉄である場合
の、その好ましい組成は次のとおりである。なお、この
好ましい組成を一括して表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】(１)好ましいＣ含有率は、２.６〜４.０重
量％である。Ｃ含有率が、２.６重量％未満では、鋳造
性が悪化して健全な製品の製造が困難となるからであ
り、他方４.０重量％を超えると、ドロスが発生しやす
くなり耐摩耗性が低下するからである。 (２)好ましいＳi含有率は、１.５〜２.５重量％であ
る。この範囲外では鋳造性が悪化するからである。 (３)好ましいＭn含有率は、０.２〜１.０重量％であ
る。Ｍn含有率が、０.２重量％未満では、焼入性が不十
分となり、かつパーライトの析出によって熱膨張率が小
さくなるからであり、他方１.０重量％を超えると、炭
化物が晶出しやすくなり、疲労強度特性が悪化するから
である。

【００３０】(４)好ましいＭg含有率は、０.００５〜
０.０８重量％である。この範囲が黒鉛の球状化に好都
合であるからである。 (５)好ましいＭo含有率は、０.０３〜０.４０重量％で
ある。Ｍoは、焼入性を高め、かつ位置の違いによる残
留オーステナイトの不均一な分布の発生を防止する効果
があり、適正な熱膨張率を得るために必要とされる成分
であるが、０.０３重量％未満では上記の効果が得られ
ず、他方０.４重量％を超えると、炭化物として粒界に
偏析して強度低下を招くからである。 (６)好ましいＣu含有率は、０.６０〜１.５０重量％で
ある。Ｃuは、焼入性を向上させ、さらに残留オーステ
ナイトの生成を促進させる効果がある成分であるが、
０.６０重量％未満では上記効果が得られず、熱膨張率
が小さくなるからであり、他方１.５０重量％を超える
と、黒鉛の球状化を妨げるからである。 (７)好ましいＮi含有率は、０.３０〜１.５０重量％で
ある。Ｎiは、Ｃuと同様の効果があり、製造される鋳鉄
部材の肉厚に応じて添加するのが好ましい成分である
が、０.３０重量％未満では、焼入性向上効果あるいは
残留オーステナイト生成促進効果が得られないからであ
り、他方１.５重量％を超えるとその効果が飽和し、コ
スト高となるからである。

【００３１】第２実施例にかかる製造方法で、表３に示
すような組成の球状黒鉛鋳鉄からなる鋳鉄素材から、第
１実施例の場合と同様のロータを製作し、この熱膨張率
を測定するとともに、該ロータをアルミ合金ハウジング
(ＡＣ４Ｃ材)を備えたオイルポンプに装着して、該オイ
ルポンプの耐焼付性とポンプ効率とをテストした結果を
表４に示す(本案６)。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【表４】

【００３４】ロータの製造条件は次のとおりである。な
お、オイルポンプの耐焼付性及びポンプ効率のテスト条
件は、第１実施例の場合と同様である。 (１)鋳鉄素材の組成表３のとおり (２)オーステンパ処理オーステナイト化処理…８９０℃×２hr ベイナイト化処理………３８０℃×２hr (３)窒化処理窒化処理方法……………イオン窒化処理ガス混合比………………Ｎ₂:Ｈ₂＝１:１窒化処理温度……………４００℃ 窒化処理時間……………３.５hr 窒素化合物層……………研削加工により除去

【００３５】表４に示すように、本案６ではポンプ効率
と耐焼付性とがともに良好(○)であり、第２実施例によ
っても第１実施例と同様の効果が得られることがわか
る。

【００３６】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、オーステン
パ処理によって残留オーステナイトが生成されるので、
製造される鉄系部材の熱膨張率が大きくなる。このた
め、上記鉄系部材が、熱膨張率の大きい部材と組み合わ
された場合でも、熱膨張差に起因する不具合が生じな
い。また、窒化処理によって表面部に窒素拡散層が形成
され、これによって表面部が硬くなり、かつ粘着性(ね
ばさ)が低くなるので、製造された鉄系部材が摺動部材
として用いられる場合には、その摺動特性が良好とな
り、焼き付きが生じない。

【００３７】第２の発明によれば、鋼部材中に、オース
テンパ処理によって残留オーステナイトが生成されてい
るので、その熱膨張率が大きくなる。このため、上記鋼
部材が、熱膨張率の大きい部材と組み合わされた場合で
も、熱膨張差に起因する不具合が生じない。また、窒化
処理によって表面部に窒素拡散層が形成され、これによ
って表面部が硬くなっており、かつ粘着性(ねばさ)が低
くなっているので、該鋼部材が摺動部材として用いられ
る場合には、その摺動特性が良好となり、焼き付きが生
じない。

【００３８】第３の発明によれば、基本的には第２の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに鋼部材の表面
部に窒素化合物が存在しないので、表面部が硬くなりす
ぎず、とくにアルミ合金に対する摺動特性が良好とな
る。そして、該鋼部材がアルミ合金を相手方とする摺動
部材であるので、焼き付きの発生が確実に防止される。

【００３９】第４の発明によれば、鋳鉄部材中に、オー
ステンパ処理によって残留オーステナイトが生成されて
いるので、その熱膨張率が大きくなる。このため、上記
鋳鉄部材が、熱膨張率の大きい部材と組み合わされた場
合でも、熱膨張差に起因する不具合が生じない。また、
窒化処理によって表面部に窒素拡散層が形成され、これ
によって表面部が硬くなっており、かつ粘着性(ねばさ)
が低くなっているので、該鋳鉄部材が摺動部材として用
いられる場合には、その摺動特性が良好となり、焼き付
きが生じない。

【００４０】第５の発明によれば、基本的には第４の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、鋳鉄部材の
表面部に窒素化合物が存在しないので、表面部が硬くな
りすぎず、とくにアルミ合金に対する摺動特性が良好と
なる。そして、該鋳鉄部材がアルミ合金を相手方とする
摺動部材であるので、焼き付きの発生が確実に防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】鉄系部材の製造方法を示すフローチャートで
ある。

【図２】図１に示す製造方法で製造された鋼部材の、
内部の金属組織を示す顕微鏡写真(４００倍)である。

【図３】図１に示す製造方法で製造された鋼部材の断
面硬さ分布を示す図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２２Ｃ 38/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ(炭素)とＳi(珪素)とＭn(マンガン)と
を含む鋼または鋳鉄にオーステンパ処理を施して、残留
オーステナイトとベイナイトとを含む混在組織を形成
し、次に上記鋼または鋳鉄に４４０℃以下の温度で窒化
処理を施して、表面部の残留オーステナイトとベイナイ
トとを含む混在組織に、窒素を拡散固溶させるようにし
たことを特徴とする鉄系部材の製造方法。
【請求項２】Ｃを０.７〜１.２重量％含み、Ｓiを１.
５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.５〜２.０重量％含
む鋼部材であって、オーステンパ処理によって残留オー
ステナイトとベイナイトとを含む混在組織が形成されて
おり、かつ表面部の残留オーステナイトとベイナイトと
を含む混在組織に、窒化処理によって窒素拡散層が形成
されていることを特徴とする鉄系部材。
【請求項３】請求項２に記載された鉄系部材におい
て、窒素拡散層に窒素化合物が含まれておらず、かつア
ルミ合金製部材を相手方とする摺動部材であることを特
徴とする鉄系部材。
【請求項４】Ｃを２.６〜４.０重量％含み、Ｓiを１.
５〜２.５重量％含み、かつＭnを０.２〜１.０重量％含
む鋳鉄部材であって、オーステンパ処理によって残留オ
ーステナイトとベイナイトとを含む混在組織が形成され
ており、かつ表面部の残留オーステナイトとベイナイト
とを含む混在組織に、窒化処理によって窒素拡散層が形
成されていることを特徴とする鉄系部材。
【請求項５】請求項４に記載された鉄系部材におい
て、窒素拡散層に窒素化合物が含まれておらず、かつア
ルミ合金製部材を相手方とする摺動部材であることを特
徴とする鉄系部材。