JPS60165352A - 高周波焼入用鋼 - Google Patents
高周波焼入用鋼Info
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- JPS60165352A JPS60165352A JP2020084A JP2020084A JPS60165352A JP S60165352 A JPS60165352 A JP S60165352A JP 2020084 A JP2020084 A JP 2020084A JP 2020084 A JP2020084 A JP 2020084A JP S60165352 A JPS60165352 A JP S60165352A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は転がり軸受、シャフトや、歯車などの動力伝達
機械部品に用いられる耐久寿命、衝撃疲労およびフレソ
チング・ファティーグ性に優れた高周波焼入用鋼に関す
るものである。
機械部品に用いられる耐久寿命、衝撃疲労およびフレソ
チング・ファティーグ性に優れた高周波焼入用鋼に関す
るものである。
近年、自動車の軽量化、低コスト化が進むにつれ′（、
熱処理作業も従来の重油による加熱から数秒で所定の温
度まで加熱ができる高周波加熱に変わりつつあり、従来
の高炭素クロム軸受１ｉ’１ｓＵＪ２では焼入性が不足
するとともに焼割れや歪が発生ずるなどの問題があった
。
熱処理作業も従来の重油による加熱から数秒で所定の温
度まで加熱ができる高周波加熱に変わりつつあり、従来
の高炭素クロム軸受１ｉ’１ｓＵＪ２では焼入性が不足
するとともに焼割れや歪が発生ずるなどの問題があった
。
また、軸受用部材もローラベアリングからボールヘアリ
ングへ、また外輪および内輪を省略したユニット型ヘア
リングが用いられるようになり、従来のＳＵＪ ２では
強度が不足するとともに高面圧下での衝撃疲労が低いと
いう問題が発生しζきた。
ングへ、また外輪および内輪を省略したユニット型ヘア
リングが用いられるようになり、従来のＳＵＪ ２では
強度が不足するとともに高面圧下での衝撃疲労が低いと
いう問題が発生しζきた。
かかる背景にともなって、転がり軸受や、歯車などの動
力伝達機械部品にはまずますその要求が厳しくなり、耐
久寿命のみならず焼入性、衝撃疲労およびフレソチング
・ファーティーグ性に優れた高周波焼入鋼の開発が要望
されていた。
力伝達機械部品にはまずますその要求が厳しくなり、耐
久寿命のみならず焼入性、衝撃疲労およびフレソチング
・ファーティーグ性に優れた高周波焼入鋼の開発が要望
されていた。
このような要求に対して、従来ＳＡＥ １０５０．１５
６６゜０．５ Ｃ１，５Ｍｎ−０，３Ｃｒ鋼、０．６
Ｃ−０，８Ｍｎ Ｏ，８Ｃｒ鋼などが提案され一部実用
に供し°ζいる。
６６゜０．５ Ｃ１，５Ｍｎ−０，３Ｃｒ鋼、０．６
Ｃ−０，８Ｍｎ Ｏ，８Ｃｒ鋼などが提案され一部実用
に供し°ζいる。
これらの鋼はいずれもＳＵＪ ２に対し一ζＣ量を下げ
るととも０．８〜１．５０％のＭｎを含有することによ
り、篩周波焼入が可能であり、焼もどし硬さＨＲＣ６０
以上を満足するものであるが、焼入れ硬化深さが浅く、
゛耐久寿命が短く、またフレソチング・ファティーグ性
についても不満足であった。
るととも０．８〜１．５０％のＭｎを含有することによ
り、篩周波焼入が可能であり、焼もどし硬さＨＲＣ６０
以上を満足するものであるが、焼入れ硬化深さが浅く、
゛耐久寿命が短く、またフレソチング・ファティーグ性
についても不満足であった。
本発明はかかる従来鋼の欠点に鑑み”ζなしたもので、
本発明者等が種々研究を重ねた結果、高炭素り１−１人
鋼であるＳＵＪ’ ２以上の耐久寿命を得るには高周波
焼入れ、 １６０°Ｃ焼もどしにおいて Ｈ，、ｃ６ｏ
以上の硬さと、その硬化深さ２〜４ｍｍを確保すること
が必要であることを見い出し、このためにはマトリック
スのＣ量は０．６％程度が最適であること、またＳｉが
衝撃疲労を向上させる元素であり、３０Ｘ １０” ＋
ｔｇ ｆＣ以上の衝撃疲労を得るには０．５０％以上の
Ｓｉ量を含有させ、かつＣ量の上限をできるだけ低下さ
せること、さらに、フレソチング・ファティーグ性（圧
痕形成性）を向上させるにはＳｉ量を０．５０％以−ト
含有させることが必要であることを見い出した。本発明
は、これらの知見を基に高周波焼入れにより所定硬さと
硬化深さをえることができ、軽量化と、低コスト化に対
応し得る耐久寿命、衝撃疲労およびフレソチング・ファ
ティーグ性に優れた転がり軸受、シャフトや、歯車など
の動力伝達機械部品の開発に成功したものである。
本発明者等が種々研究を重ねた結果、高炭素り１−１人
鋼であるＳＵＪ’ ２以上の耐久寿命を得るには高周波
焼入れ、 １６０°Ｃ焼もどしにおいて Ｈ，、ｃ６ｏ
以上の硬さと、その硬化深さ２〜４ｍｍを確保すること
が必要であることを見い出し、このためにはマトリック
スのＣ量は０．６％程度が最適であること、またＳｉが
衝撃疲労を向上させる元素であり、３０Ｘ １０” ＋
ｔｇ ｆＣ以上の衝撃疲労を得るには０．５０％以上の
Ｓｉ量を含有させ、かつＣ量の上限をできるだけ低下さ
せること、さらに、フレソチング・ファティーグ性（圧
痕形成性）を向上させるにはＳｉ量を０．５０％以−ト
含有させることが必要であることを見い出した。本発明
は、これらの知見を基に高周波焼入れにより所定硬さと
硬化深さをえることができ、軽量化と、低コスト化に対
応し得る耐久寿命、衝撃疲労およびフレソチング・ファ
ティーグ性に優れた転がり軸受、シャフトや、歯車など
の動力伝達機械部品の開発に成功したものである。
以下に本発明について詳述する。
第１発明鋼は重量比にしてＣＯ，４０−０，７０％、Ｓ
ｔＯ，５０〜１．５０％、Ｍｎ Ｏ，７０〜１．１０％
、Ｃｒ Ｏ，７０〜１．６０％、ＯＯ，００１３％以下
を含有したもので、第２発明鋼は第１発明鋼のＰ、ｓ量
をそれぞれ０．０１０％以下とし転がり寿命の向上を図
ったもので、第３発明鋼は第１発明鋼にＶ Ｏ，３０％
以下、Ｎｂ Ｏ，３０％以下のうち１種ないし２種を含
有し衝撃疲労をさらに向上させたちの゛乙転がり軸受、
シャフトや歯車などの動力伝達機械部品として優れた特
性を有するものである。
ｔＯ，５０〜１．５０％、Ｍｎ Ｏ，７０〜１．１０％
、Ｃｒ Ｏ，７０〜１．６０％、ＯＯ，００１３％以下
を含有したもので、第２発明鋼は第１発明鋼のＰ、ｓ量
をそれぞれ０．０１０％以下とし転がり寿命の向上を図
ったもので、第３発明鋼は第１発明鋼にＶ Ｏ，３０％
以下、Ｎｂ Ｏ，３０％以下のうち１種ないし２種を含
有し衝撃疲労をさらに向上させたちの゛乙転がり軸受、
シャフトや歯車などの動力伝達機械部品として優れた特
性を有するものである。
以下に本発明鋼の成分限定理由につい°ζ説明する。
Ｃは動力伝達機械部品として要求される硬さｋｌ ｐ、
Ｃ６０以上を確保するに必要な元素であり、このため
下限を０．４０％とした。しかし０．７０％を越え−ζ
含有さセると耐久寿命、衝撃疲労が低下するとともに焼
割れ歪が発生し易いので上限を０．７０％とした。
Ｃ６０以上を確保するに必要な元素であり、このため
下限を０．４０％とした。しかし０．７０％を越え−ζ
含有さセると耐久寿命、衝撃疲労が低下するとともに焼
割れ歪が発生し易いので上限を０．７０％とした。
Ｓｔば脱酸作用とともに耐久寿命、衝撃疲労および１フ
４、レソチング・ファティーグ性を向上さ・ヒるごとを
目的とする本発明において主要な元素である。しかし、
１．５０％を越えて含有させると転勤寿命特性を劣化さ
せるためその上限を１．５０％とした。
４、レソチング・ファティーグ性を向上さ・ヒるごとを
目的とする本発明において主要な元素である。しかし、
１．５０％を越えて含有させると転勤寿命特性を劣化さ
せるためその上限を１．５０％とした。
Ｍｎは焼入性を向上させ、硬化深さ２ｍｍ以」二を確保
するに必要な元素であり、この効果を得るには０．７０
％以上の含有が必要である。しかし多く金白させても効
果の向上が小さいのでその上限をｉ、ｉｏ％とじた。
するに必要な元素であり、この効果を得るには０．７０
％以上の含有が必要である。しかし多く金白させても効
果の向上が小さいのでその上限をｉ、ｉｏ％とじた。
ＣｒはＭｎと同様に焼入性を向上させる元素であり、硬
化深さ２１１１１１１以」二を得るには０．７０％以上
の含有が必要でその下限を０．７０％とした。しかし多
く含有させると炭化物が硬くなり被削性を劣化させるの
でその上限を１．６０％とした。
化深さ２１１１１１１以」二を得るには０．７０％以上
の含有が必要でその下限を０．７０％とした。しかし多
く含有させると炭化物が硬くなり被削性を劣化させるの
でその上限を１．６０％とした。
０は鋼中におい”ζＡｌ、 Ｓｉなどと結合して硬い酸
化物系介在物を形成し、転勤寿命特性を著しく劣化させ
る元素であり、その含有量を極力低下さ・Ｕる必要がり
、その上限を０．００１３％とした。
化物系介在物を形成し、転勤寿命特性を著しく劣化させ
る元素であり、その含有量を極力低下さ・Ｕる必要がり
、その上限を０．００１３％とした。
Ｓ、Ｐは転勤寿命特性を劣化させる元素であり、その含
有量をできるだけ低下させる元素であり、上・興をそれ
ぞれ０．０１０％とした。
有量をできるだけ低下させる元素であり、上・興をそれ
ぞれ０．０１０％とした。
Ｖ、Ｎｂは炭窒化物を生成し、強度と靭性を向上さ−Ｕ
る元素ごある。しかし、Ｖ、Ｎｂとも０．３０％を越え
て含有させても効果の向上が小さいのでその上限を０．
３０％とした。
る元素ごある。しかし、Ｖ、Ｎｂとも０．３０％を越え
て含有させても効果の向上が小さいのでその上限を０．
３０％とした。
つぎに本発明鋼の特徴を従来鋼、比較鋼と比べて実施例
でもっ°ζ明らかにする。
でもっ°ζ明らかにする。
第１表はこれらの供試鋼の化学成分を示すものである。
第１表におい“ζΔ、Ｂ鋼は従来鋼で、Ａ鋼は５ＵＪ２
、Ｂ鋼はＳＡ［４１５６６で、ｃ −Ｅ鋼は比較εＩ／
ｌで、１・〜Ｍ鋼は本発明鋼である。
、Ｂ鋼はＳＡ［４１５６６で、ｃ −Ｅ鋼は比較εＩ／
ｌで、１・〜Ｍ鋼は本発明鋼である。
第３表は第１表の供試鋼Ａ−Ｍ鋼について、高周痒加熱
装置によっ゛ζ９２０°ｃｘ５秒間加熱、油冷後、１６
０°ＣＸ１時間、焼もどしを施したものについて、硬化
深さ、耐久寿命、衝撃疲労、フレソチング・ファティー
グ性について調査した結果を示したものである。
装置によっ゛ζ９２０°ｃｘ５秒間加熱、油冷後、１６
０°ＣＸ１時間、焼もどしを施したものについて、硬化
深さ、耐久寿命、衝撃疲労、フレソチング・ファティー
グ性について調査した結果を示したものである。
硬化深さについては、前記焼入れ、焼もどし処理によっ
°ζＨＲＣ６０以上の硬さが得られた表面からの距離を
示したもので、耐久寿命については森式スラスト型耐久
寿命試験機を用い、外径６０φ×内ｉイ１８φ×厚さ１
０ｍｍの試片をそれぞれ１０個製作し、試験前車４００
ｋｇ、回転数９００ｒｐｍ、、ｉ’ｒａ滑油とし゛ζ
６０＃スピンｌル油を用いて測定し、計算寿命との比を
示したものである。
°ζＨＲＣ６０以上の硬さが得られた表面からの距離を
示したもので、耐久寿命については森式スラスト型耐久
寿命試験機を用い、外径６０φ×内ｉイ１８φ×厚さ１
０ｍｍの試片をそれぞれ１０個製作し、試験前車４００
ｋｇ、回転数９００ｒｐｍ、、ｉ’ｒａ滑油とし゛ζ
６０＃スピンｌル油を用いて測定し、計算寿命との比を
示したものである。
衝撃疲労については、松利式繰返南撃疲労試験機を用い
て、長さ １６０ｍｍＸ ｉ４１５ｍｍノツチ２．５Ｒ
の試片を作製し、衝撃エネルギー２０ｋｇｆ −ｃｍで
試験を行った。
て、長さ １６０ｍｍＸ ｉ４１５ｍｍノツチ２．５Ｒ
の試片を作製し、衝撃エネルギー２０ｋｇｆ −ｃｍで
試験を行った。
ソレソチング・ファティーグ性については、円すいころ
軸受Ｌ４５４４９／ １０ （インナー側）と、１Ｍ１
１７４９ ／１０（アラクー側）を組合わせて実機のＡ
ｓ５ｙ状態で実尚、音響値と総圧痕深さとの間には相関
があり多少のバラツキはあるもののほぼ比例している。
軸受Ｌ４５４４９／ １０ （インナー側）と、１Ｍ１
１７４９ ／１０（アラクー側）を組合わせて実機のＡ
ｓ５ｙ状態で実尚、音響値と総圧痕深さとの間には相関
があり多少のバラツキはあるもののほぼ比例している。
第３表
硬化深さについては、従来鋼であるＡ、Ｂ鋼が１，５ｆ
ｆ１ｍ。
ｆ１ｍ。
１．８ ｍｍ といずれも２．０ｍｍ以下と浅いもので
あるのに対して、本発明鋼であるＦ−Ｍ鋼はいずれも硬
化ある。
あるのに対して、本発明鋼であるＦ−Ｍ鋼はいずれも硬
化ある。
また、耐久寿命については、従来鋼であるＡ、Ｂ鋼が前
記のように硬化深さが２．０ｍｍ以下と浅いごとにより
、１．８．２．０であり、比較鋼であるＣ、Ｄ鋼につい
ζはＳｉ量がはずれることにより０．３．０．４と低い
ものであるかにれらに対して本発明鋼であるＦ〜Ｍ鋼は
いずれも２．０以上で、ＳＵＪ ２ 、Ｓ静１５６６に
比べて、優れた１ｌｉ１久寿命を有するものである。
記のように硬化深さが２．０ｍｍ以下と浅いごとにより
、１．８．２．０であり、比較鋼であるＣ、Ｄ鋼につい
ζはＳｉ量がはずれることにより０．３．０．４と低い
ものであるかにれらに対して本発明鋼であるＦ〜Ｍ鋼は
いずれも２．０以上で、ＳＵＪ ２ 、Ｓ静１５６６に
比べて、優れた１ｌｉ１久寿命を有するものである。
さらに、衝撃疲労性については従来鋼であるＡ。
１３鋼、比較鋼であるＣ、Ｅ鋼がいずれもＳｉ含有量が
少ないことにより ４．０〜７．０ ＸＩＯｋｇｆ ・
０川と低いものであるのに対して、本発明鋼である１７
〜Ｍ Ｑｆ４はいずれも０．５０％以上のＳｉ量を含有
することにより３０ＸＩＯｋｇｆ −ｃｍ以上の値を有
するもので優れた衝撃疲労性を有している。
少ないことにより ４．０〜７．０ ＸＩＯｋｇｆ ・
０川と低いものであるのに対して、本発明鋼である１７
〜Ｍ Ｑｆ４はいずれも０．５０％以上のＳｉ量を含有
することにより３０ＸＩＯｋｇｆ −ｃｍ以上の値を有
するもので優れた衝撃疲労性を有している。
フレソチング・ファティーグ性、音響値について従来鋼
、比較網は衝撃疲労性と同様Ｓｉ含有量が少ないことに
より、１６．８〜２０．３ｐ ｒｎ、３００〜４００
Ｖｏｌｔと大きいのに対し“ζ、本発明鋼であるＦ−Ｍ
鋼はいずれも０．５０％以上のＳｉＭを含有するごみに
より１０．５μｍ以下、２２５ Ｖｏｌｔ以下と小さく
、ＳＵＪ ２．ＳＡＵ １５６Ｂに比べて優れたフレソ
チング・ファティーグ性、音響値を有するものである。
、比較網は衝撃疲労性と同様Ｓｉ含有量が少ないことに
より、１６．８〜２０．３ｐ ｒｎ、３００〜４００
Ｖｏｌｔと大きいのに対し“ζ、本発明鋼であるＦ−Ｍ
鋼はいずれも０．５０％以上のＳｉＭを含有するごみに
より１０．５μｍ以下、２２５ Ｖｏｌｔ以下と小さく
、ＳＵＪ ２．ＳＡＵ １５６Ｂに比べて優れたフレソ
チング・ファティーグ性、音響値を有するものである。
このように本発明鋼はＣ１５ｔ、 Ｍｎ、 Ｃｒについ
て最適含有量を見出すとともにｏｌを極力低下さ・Ｕる
ことにより、ＨＲＣ６０以上の硬化深さ２ｍｍ以上を確
保するとともにＳＵＪ ２．ＳＡＥ １５６６以上の優
れた耐久寿命衝撃疲労性およびフレソチング・ファティ
ーグ性を有するものであり、軽量化と、低コスト化に対
応し得る転がり軸受、シャフト、歯車などの動力伝達機
械部品に適した高周波焼入用鋼で産業上寄り、するとこ
ろ極めて大である。
て最適含有量を見出すとともにｏｌを極力低下さ・Ｕる
ことにより、ＨＲＣ６０以上の硬化深さ２ｍｍ以上を確
保するとともにＳＵＪ ２．ＳＡＥ １５６６以上の優
れた耐久寿命衝撃疲労性およびフレソチング・ファティ
ーグ性を有するものであり、軽量化と、低コスト化に対
応し得る転がり軸受、シャフト、歯車などの動力伝達機
械部品に適した高周波焼入用鋼で産業上寄り、するとこ
ろ極めて大である。
代表特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １゜重量比にして、ＣＯ，４０〜０．７０％、 Ｓｉ
Ｏ，５０−１，５０％、Ｍｎ’０．７０〜１．１０％、
ＣｒＯ，７０−１，６０％。 ｏ Ｏ，００１３％以下を含有し°ζ、残部ｒｅならび
に不純物元素からなることを特徴とする高周波焼入用鋼
。 ２、重量比にして、ＣＯ，４０〜０．７０％、 Ｓｉ
０．５０〜１．５０％、Ｍｎ ０．７０〜１．１０％、
Ｃｒ Ｏ，７０〜１．６０％。 ０ ０．００１３％以下を含有して、さらにＰ Ｏ，０
１０％以下、Ｓ Ｏ，０１０％以下とし、残部Ｆｅなら
びに不純物元素からなることを特徴とする高周波焼入用
鋼。 ３、重量比にし°ζ、ＣＯ，４０〜０．７９％、 Ｓｉ
Ｏ，５０〜１．５０％、Ｍｎ Ｏ，７０〜１．１０％
、 Ｃｒ Ｏ，７０−１，６０％。 ０ ０．００１３％以下を含有しζ、さらにＶ Ｏ，３
０％以下、Ｎｂ Ｏ，３０％以下のうち１種ないし２種
を含有し残部Ｆｅならびに不純物元素からなることを特
徴とＪる高周波焼入用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020084A JPS60165352A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 高周波焼入用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020084A JPS60165352A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 高周波焼入用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165352A true JPS60165352A (ja) | 1985-08-28 |
| JPH048497B2 JPH048497B2 (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=12020519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020084A Granted JPS60165352A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 高周波焼入用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165352A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926167A (ja) * | 1972-07-06 | 1974-03-08 | ||
| JPS54118322A (en) * | 1978-03-07 | 1979-09-13 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Steel for rapid carburizing |
| JPS58130252A (ja) * | 1982-01-21 | 1983-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 銅芯Ａｌ撚線の鋼芯用高張力鋼線 |
| JPS58171554A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Daido Steel Co Ltd | 機械構造用部品 |
| JPS58171558A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Sanyo Tokushu Seikou Kk | 機械部品用強靭窒化用鋼 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP2020084A patent/JPS60165352A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926167A (ja) * | 1972-07-06 | 1974-03-08 | ||
| JPS54118322A (en) * | 1978-03-07 | 1979-09-13 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Steel for rapid carburizing |
| JPS58130252A (ja) * | 1982-01-21 | 1983-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 銅芯Ａｌ撚線の鋼芯用高張力鋼線 |
| JPS58171554A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Daido Steel Co Ltd | 機械構造用部品 |
| JPS58171558A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Sanyo Tokushu Seikou Kk | 機械部品用強靭窒化用鋼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048497B2 (ja) | 1992-02-17 |
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