JPH1053811A - 鋼部材の製造方法 - Google Patents
鋼部材の製造方法Info
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- 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
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- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導加熱による鋼部材の熱処理方法を高確率
で安価に行えるようにすることを目的とする。 【解決手段】 硬質な高炭素固溶表面と強靱な低炭素固
溶核部とをもつ鋼部材を製造する方法において、０．３
〜１．２％の炭素と強カーバイド形成材として作用する
合金要素をもつ合金鋼を用い、この材料から形成された
部材を誘導加熱により、該部材の核部をオーステナイト
域の低域部のレベルまで加熱して核部を特定レベルの固
溶炭素を生じせしめ、表層部をオーステナイト域内の高
域部まで加熱して該表層部に高固溶炭素成分を生じさせ
る。
で安価に行えるようにすることを目的とする。 【解決手段】 硬質な高炭素固溶表面と強靱な低炭素固
溶核部とをもつ鋼部材を製造する方法において、０．３
〜１．２％の炭素と強カーバイド形成材として作用する
合金要素をもつ合金鋼を用い、この材料から形成された
部材を誘導加熱により、該部材の核部をオーステナイト
域の低域部のレベルまで加熱して核部を特定レベルの固
溶炭素を生じせしめ、表層部をオーステナイト域内の高
域部まで加熱して該表層部に高固溶炭素成分を生じさせ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼部材の製造方法、
特に熱処理に関するものである。
特に熱処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】疲労をもたらすような応力を受ける部材
の製造の際には、はだ焼（浸炭）がしばしば行われる。
この浸炭によると、部材は表面が硬度そして含有炭素量
共に高くなると共に、焼入れ焼戻し後に核部は強靱で低
炭素含有なものとなる。かかる部材は、耐摩耗性そして
耐疲労性において大変優れている。得られる硬度と残留
応力との関係は図１に示されているごとくであり、得ら
れた表面残留応力は疲労寿命の点では大変好ましいもの
である。
の製造の際には、はだ焼（浸炭）がしばしば行われる。
この浸炭によると、部材は表面が硬度そして含有炭素量
共に高くなると共に、焼入れ焼戻し後に核部は強靱で低
炭素含有なものとなる。かかる部材は、耐摩耗性そして
耐疲労性において大変優れている。得られる硬度と残留
応力との関係は図１に示されているごとくであり、得ら
れた表面残留応力は疲労寿命の点では大変好ましいもの
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、はだ焼の手法
によると部材は比較的高価なものとなり、その工程は遅
い。そのため、誘導加熱を用いた表面硬化による多くの
方法が試みられている。これによると、例えば０．５〜
０．６％の高炭素含有の低合金鋼が用いられており、部
材の表層が急速に加熱されて部材は焼入れされる。こう
して得られる部材の硬度と残留応力との関係は図２に示
されるごとくとなる。
によると部材は比較的高価なものとなり、その工程は遅
い。そのため、誘導加熱を用いた表面硬化による多くの
方法が試みられている。これによると、例えば０．５〜
０．６％の高炭素含有の低合金鋼が用いられており、部
材の表層が急速に加熱されて部材は焼入れされる。こう
して得られる部材の硬度と残留応力との関係は図２に示
されるごとくとなる。
【０００４】低合金鋼を用いた表面誘導加熱硬化部材か
ら得られる硬度と残留応力との関係は種々の場合十分な
ものであるが、しばしば接触疲労強さに限界が見られ、
又、他の疲労条件で問題を惹起する。かかる劣特性を改
善するのに貢献する一つの要素としては、材料の表面か
ら離れた位置での硬度を低下することであり、又、積極
的に残留応力が同じ深さに集中しているようにすること
である。これは、中位の硬度の核部を用いるときに特に
起きる。
ら得られる硬度と残留応力との関係は種々の場合十分な
ものであるが、しばしば接触疲労強さに限界が見られ、
又、他の疲労条件で問題を惹起する。かかる劣特性を改
善するのに貢献する一つの要素としては、材料の表面か
ら離れた位置での硬度を低下することであり、又、積極
的に残留応力が同じ深さに集中しているようにすること
である。これは、中位の硬度の核部を用いるときに特に
起きる。
【０００５】低合金鋼を用いた従来の誘導加熱において
形成されたマルテンサイトは殆ど瞬時に十分な炭素量、
すなわち０．５〜０．６％の炭素含有量に達する。それ
故、本発明の目的は、誘導加熱を用いて、はだ焼よりも
安価で早く処理でき、従来の誘導加熱硬化の欠点を解決
することを目的とする。
形成されたマルテンサイトは殆ど瞬時に十分な炭素量、
すなわち０．５〜０．６％の炭素含有量に達する。それ
故、本発明の目的は、誘導加熱を用いて、はだ焼よりも
安価で早く処理でき、従来の誘導加熱硬化の欠点を解決
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明に
よれば、上記目的は、硬質な高炭素固溶表面と強靱な低
炭素固溶核部とをもつ鋼部材を製造する方法において、
０．３〜１．２％の炭素と強カーバイド形成材として作
用する合金要素をもつ合金鋼を用い、この材料から形成
された部材を誘導加熱により、該部材の核部をオーステ
ナイト域の低域部のレベルまで加熱して核部を特定レベ
ルの固溶炭素を生じせしめ、表層部をオーステナイト域
内の高域部まで加熱して該表層部に高固溶炭素成分を生
じさせることにより達成される。
よれば、上記目的は、硬質な高炭素固溶表面と強靱な低
炭素固溶核部とをもつ鋼部材を製造する方法において、
０．３〜１．２％の炭素と強カーバイド形成材として作
用する合金要素をもつ合金鋼を用い、この材料から形成
された部材を誘導加熱により、該部材の核部をオーステ
ナイト域の低域部のレベルまで加熱して核部を特定レベ
ルの固溶炭素を生じせしめ、表層部をオーステナイト域
内の高域部まで加熱して該表層部に高固溶炭素成分を生
じさせることにより達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明により所定の特性の鋼部材
を得るためには、はだ焼で得られる結果、すなわち、固
溶炭素量が０．１〜０．５％の核部と固溶炭素量が０．
５〜１．２％の表層をもつものに類似する結果を得るよ
うにすることが提案される。そのためには、かかる結果
を与えるように作られた低合金鋼が用いられ、これは例
えばクロムのような強カーバイド形成材の量を増やすこ
とによって得られる。これによってオーステナイト固溶
炭素量は抑制され、図３に示すごとくになる。
を得るためには、はだ焼で得られる結果、すなわち、固
溶炭素量が０．１〜０．５％の核部と固溶炭素量が０．
５〜１．２％の表層をもつものに類似する結果を得るよ
うにすることが提案される。そのためには、かかる結果
を与えるように作られた低合金鋼が用いられ、これは例
えばクロムのような強カーバイド形成材の量を増やすこ
とによって得られる。これによってオーステナイト固溶
炭素量は抑制され、図３に示すごとくになる。
【０００８】かかる合金クロム鋼を用い、例えばクロム
のようなカーバイド形成合金要素を十分に高い含有量と
し、そして特定な誘導加熱を行ってこの合金鋼を用いる
ことにより、核部の炭素量を制御そして調整することが
可能となる。これによって、核部はオーステナイト域の
温度、通常８００〜１０００℃まで加熱され、かくして
所定の固溶炭素量に達し、表層はオーステナイト域の高
温度、通常９００〜１２００℃まで加熱される。焼入れ
後は、部材全体での固溶炭素量は、例えば図１に示され
たはだ焼で得られたものと同じになる。しかしながら、
かかる本発明では、既述した従来はだ焼がかかえていた
ような欠点は伴うことがない。好ましくは、核部の加熱
は表層部の加熱に先立って行われるが、この順序を逆に
しても同じ結果は得られる。
のようなカーバイド形成合金要素を十分に高い含有量と
し、そして特定な誘導加熱を行ってこの合金鋼を用いる
ことにより、核部の炭素量を制御そして調整することが
可能となる。これによって、核部はオーステナイト域の
温度、通常８００〜１０００℃まで加熱され、かくして
所定の固溶炭素量に達し、表層はオーステナイト域の高
温度、通常９００〜１２００℃まで加熱される。焼入れ
後は、部材全体での固溶炭素量は、例えば図１に示され
たはだ焼で得られたものと同じになる。しかしながら、
かかる本発明では、既述した従来はだ焼がかかえていた
ような欠点は伴うことがない。好ましくは、核部の加熱
は表層部の加熱に先立って行われるが、この順序を逆に
しても同じ結果は得られる。
【０００９】かくして、本発明方法によれば、部材全体
がオーステナイト化されるような特定の熱処理と共に、
例えば炭素が０．３〜１．２％そしてクロムが１〜２５
％のクロム鋼のような特定材料を用いることにより、設
定された目的を達成できる。しかし、これによって、部
材の核部と表層部とは異なる温度サイクルにさらされ
る。
がオーステナイト化されるような特定の熱処理と共に、
例えば炭素が０．３〜１．２％そしてクロムが１〜２５
％のクロム鋼のような特定材料を用いることにより、設
定された目的を達成できる。しかし、これによって、部
材の核部と表層部とは異なる温度サイクルにさらされ
る。
【００１０】本発明は既述した実施形態には限定され
ず、特許請求の範囲内にて、クロム以外のカーバイド形
成材を用いて工程そして鋼の組成について変形を加える
ことは可能である。
ず、特許請求の範囲内にて、クロム以外のカーバイド形
成材を用いて工程そして鋼の組成について変形を加える
ことは可能である。
【図１】はだ焼による部材の硬度と残留応力との関係を
示す図である。
示す図である。
【図２】誘導加熱による部材の硬度と残留応力との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明による部材についてのクロム量とオース
テナイト中の炭素量との関係を示す図である。
テナイト中の炭素量との関係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 硬質な高炭素固溶表面と強靱な低炭素固
溶核部とをもつ鋼部材を製造する方法において、０．３
〜１．２％の炭素と強カーバイド形成材として作用する
合金要素をもつ合金鋼を用い、この材料から形成された
部材を誘導加熱により、該部材の核部をオーステナイト
域の低域部のレベルまで加熱して核部を特定レベルの固
溶炭素を生じせしめ、表層部をオーステナイト域内の高
域部まで加熱して該表層部に高固溶炭素成分を生じさせ
ることを特徴とする鋼部材の製造方法。 - 【請求項２】 部材の核部を約８００〜１０００℃の温
度まで誘導加熱することとする請求項１に記載の鋼部材
の製造方法。 - 【請求項３】 部材の表層部を約９００〜１２００℃の
温度まで急速に誘導加熱することとする請求項１又は請
求項２に記載の鋼部材の製造方法。 - 【請求項４】 強カーバイド形成合金要素としてクロム
が１〜２５％の量だけ用いられていることとする請求項
１ないし請求項３のうちの一つに記載の鋼部材の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9601912A SE509205C2 (sv) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Förfarande för tillverkning av en stålkomponent med hård yta och seg kärna |
| SE9601912-0 | 1996-05-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1053811A true JPH1053811A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3557327B2 JP3557327B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=20402624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14116197A Expired - Fee Related JP3557327B2 (ja) | 1996-05-21 | 1997-05-16 | 鋼部材の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5935352A (ja) |
| EP (1) | EP0808909B1 (ja) |
| JP (1) | JP3557327B2 (ja) |
| CN (1) | CN1077141C (ja) |
| DE (1) | DE69719851T2 (ja) |
| SE (1) | SE509205C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4731740B2 (ja) * | 2001-06-22 | 2011-07-27 | 株式会社小松製作所 | モノレバー操作装置 |
| JPWO2006118242A1 (ja) * | 2005-04-28 | 2008-12-18 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 鋼部材およびその熱処理方法 |
| CN100415902C (zh) * | 2006-08-03 | 2008-09-03 | 上海交通大学 | 采用碳分配提高钢件表面硬度的方法 |
| CN103080344A (zh) * | 2010-07-02 | 2013-05-01 | Skf公司 | 轴承部件和用于表面硬化的方法 |
| EP2598662A1 (en) * | 2010-07-02 | 2013-06-05 | Aktiebolaget SKF | Mechanical component and method for surface hardening |
| CN106801213B (zh) * | 2017-01-23 | 2018-12-14 | 扬州大学 | 一种高性能耐磨输电线路金具及其热处理工艺 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2326674A (en) * | 1940-07-26 | 1943-08-10 | Simonds Saw And Steel Co | Induction hardening of saw teeth |
| FR1069222A (fr) * | 1952-12-27 | 1954-07-06 | Renault | Procédé de traitement de pièces d'acier par induction électromagnétique |
| AT260976B (de) * | 1963-09-27 | 1968-04-10 | Elin Union Ag | Verfahren zur thermischen Behandlung von umwandlungsfreien Stählen zur Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit |
| FR1441317A (fr) * | 1965-07-28 | 1966-06-03 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Procédé pour augmenter l'endurance de pièces jumelées accomplissant une rotationou un roulement l'une par rapport à l'autre |
| DE2232932A1 (de) * | 1972-07-05 | 1974-01-24 | Karl Hehl | Verschleiss- und warmfestes werkstueck aus stahl mit gehaerteter oberflaeche zur verwendung als maschinenteil |
| JPS5531171B2 (ja) * | 1972-10-26 | 1980-08-16 | ||
| DE2449237A1 (de) * | 1974-10-16 | 1976-04-29 | Aeg Elotherm Gmbh | Verfahren zur induktiven oberflaechenhaertung von verzahnten werkstuecken |
| JPS5268017A (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-06 | Kubota Ltd | Roller conveying steel plate |
| JPS5268019A (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-06 | Kubota Ltd | Roller conveying steel plate |
| JPS52116716A (en) * | 1976-03-27 | 1977-09-30 | Kubota Ltd | Roller for transporting |
| JPH06128700A (ja) * | 1992-10-13 | 1994-05-10 | Hitachi Metals Ltd | 高周波焼入れ用マルテンサイト系ステンレス異形棒鋼 |
| JP2937735B2 (ja) * | 1994-02-25 | 1999-08-23 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高周波焼入用耐銹・耐摩耗用鋼 |
-
1996
- 1996-05-21 SE SE9601912A patent/SE509205C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-05-14 DE DE69719851T patent/DE69719851T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-14 EP EP97850079A patent/EP0808909B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-16 JP JP14116197A patent/JP3557327B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-19 US US08/858,576 patent/US5935352A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-20 CN CN97113118A patent/CN1077141C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1077141C (zh) | 2002-01-02 |
| US5935352A (en) | 1999-08-10 |
| DE69719851T2 (de) | 2004-03-04 |
| CN1170764A (zh) | 1998-01-21 |
| SE9601912L (sv) | 1997-11-22 |
| EP0808909B1 (en) | 2003-03-19 |
| JP3557327B2 (ja) | 2004-08-25 |
| DE69719851D1 (de) | 2003-04-24 |
| EP0808909A1 (en) | 1997-11-26 |
| SE509205C2 (sv) | 1998-12-14 |
| SE9601912D0 (sv) | 1996-05-21 |
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