JPS606235A - 機械部品の温間鍛造法 - Google Patents
機械部品の温間鍛造法Info
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- JPS606235A JPS606235A JP11263483A JP11263483A JPS606235A JP S606235 A JPS606235 A JP S606235A JP 11263483 A JP11263483 A JP 11263483A JP 11263483 A JP11263483 A JP 11263483A JP S606235 A JPS606235 A JP S606235A
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- JP
- Japan
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- heating
- hot forging
- subjected
- steel material
- mechanical parts
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
-
- 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
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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、鋼材を用いて機械部品を製造する際に適用す
る温間鍛造法に関するものである。
る温間鍛造法に関するものである。
従来、自動車や建設機械等大量生産される機械部品の多
くは、熱間鍛造と切削あるいは冷間鍛造によって成形さ
れる。しかし、これらの工程では熱間鍛造のように１２
００’Ｃという高温加熱により、膨大なエネルギを消費
するとともに、切削による素材ロスが２０〜３０％と素
材歩留も非常に悪い。一方、冷間鍛造はエネルギ消費は
がなり少なく、素材歩留りもはるかに高く有利でありな
がら、工具熱して鍛造する温間鍛造である。これは酸化
スケールのほとんど発生し々い温度域に加熱することに
よって形状精度を達成するとともに、常温では高強度を
有する材料を軟化した状態で加工するというものである
。
くは、熱間鍛造と切削あるいは冷間鍛造によって成形さ
れる。しかし、これらの工程では熱間鍛造のように１２
００’Ｃという高温加熱により、膨大なエネルギを消費
するとともに、切削による素材ロスが２０〜３０％と素
材歩留も非常に悪い。一方、冷間鍛造はエネルギ消費は
がなり少なく、素材歩留りもはるかに高く有利でありな
がら、工具熱して鍛造する温間鍛造である。これは酸化
スケールのほとんど発生し々い温度域に加熱することに
よって形状精度を達成するとともに、常温では高強度を
有する材料を軟化した状態で加工するというものである
。
しかしながら、とれまでの温間鍛造は成形を容易にする
という発想に基くものがは浜んどで、成形後冷却し、さ
らに加熱を施し熱処理を行ない、必要々強度、靭性を得
るのが常であった。温間鍛造により機械部品を成形する
工程を図解すれば第１図のようになる。
という発想に基くものがは浜んどで、成形後冷却し、さ
らに加熱を施し熱処理を行ない、必要々強度、靭性を得
るのが常であった。温間鍛造により機械部品を成形する
工程を図解すれば第１図のようになる。
即ち第１図は、従来の温間鍛造法による工程を示すブロ
ック図であって、同図において１は鋼材、２は変態点以
下の加熱、３は温間鍛造であり、鍛造後に焼入４、焼戻
５を行ない、仕上加工６を施して、７の機械部品が完成
する。しかしこの工程では、焼入４の際に８５０〜９５
０°Ｃで３０分〜１時間の加熱、さらに焼戻５の際にも
２００〜７００°Ｃで３０分〜１時間の加熱といった膨
大な熱エネルギを必要とする。まだ焼入４、焼戻５での
加熱を施す際、素材表面に酸化スケールが発生し、加工
品の形状精度はかなり低下するので、仕上加工６の工程
において相当な仕上切削を必要とし、工程は複雑とがる
。
ック図であって、同図において１は鋼材、２は変態点以
下の加熱、３は温間鍛造であり、鍛造後に焼入４、焼戻
５を行ない、仕上加工６を施して、７の機械部品が完成
する。しかしこの工程では、焼入４の際に８５０〜９５
０°Ｃで３０分〜１時間の加熱、さらに焼戻５の際にも
２００〜７００°Ｃで３０分〜１時間の加熱といった膨
大な熱エネルギを必要とする。まだ焼入４、焼戻５での
加熱を施す際、素材表面に酸化スケールが発生し、加工
品の形状精度はかなり低下するので、仕上加工６の工程
において相当な仕上切削を必要とし、工程は複雑とがる
。
本発明はこうした現状に鑑みなされたもので、より簡易
化した工程で機械部品を製造することを目的としたもの
であり、その要旨は、鋼材を２００〜７００℃に１〜５
分以内高周波加熱して直ちに２０〜８０％の加工を、ひ
ずみ速度１０〜３００Ｓ−’で加え、直ちに５００〜７
００°Ｃに３０分〜２時間保持することを特徴とする機
械部品の温間鍛造法にある。
化した工程で機械部品を製造することを目的としたもの
であり、その要旨は、鋼材を２００〜７００℃に１〜５
分以内高周波加熱して直ちに２０〜８０％の加工を、ひ
ずみ速度１０〜３００Ｓ−’で加え、直ちに５００〜７
００°Ｃに３０分〜２時間保持することを特徴とする機
械部品の温間鍛造法にある。
以下に本発明を図面に基いて詳細に説明する。
第２図は本発明による温間鍛造法での工程の一実施態様
をブロック図として図示したものである。
をブロック図として図示したものである。
同図において、鋼材１に２００〜７００℃で１〜５分以
内の高周波加熱２を行々う。さらに加工率２０〜８０％
、ひずみ速度１０〜３００Ｓ−’の温間鍛造３を行なっ
た後、直ちにひずみとり加熱８を施し、温間鍛造によっ
て発生した残留ひずみを除去するため５００〜７００°
Ｃに３０分〜２時間保持する。その後、仕上加工６を施
した後、機械部品７が完成する。
内の高周波加熱２を行々う。さらに加工率２０〜８０％
、ひずみ速度１０〜３００Ｓ−’の温間鍛造３を行なっ
た後、直ちにひずみとり加熱８を施し、温間鍛造によっ
て発生した残留ひずみを除去するため５００〜７００°
Ｃに３０分〜２時間保持する。その後、仕上加工６を施
した後、機械部品７が完成する。
この工程では温間鍛造３時に、加熱２を行った際の熱と
、加工時に発生するひずみを利用することで、従来法で
焼入焼戻しだ材質に匹敵するものを作り込むのであり、
第１図の従来法の焼入４、焼戻５における加熱に比べひ
ずみとり加熱８の際の加熱１回で済む上、焼入油や水の
処理が不要となる。なお、ひずみと９加熱８は温間鍛造
３の直後に行なうので、鋼材の余熱も利用できる。
、加工時に発生するひずみを利用することで、従来法で
焼入焼戻しだ材質に匹敵するものを作り込むのであり、
第１図の従来法の焼入４、焼戻５における加熱に比べひ
ずみとり加熱８の際の加熱１回で済む上、焼入油や水の
処理が不要となる。なお、ひずみと９加熱８は温間鍛造
３の直後に行なうので、鋼材の余熱も利用できる。
さらに高周波加熱２により短時間で加熱することにより
、素材表面の酸化スケールの発生をおさえることができ
、第１図の従来法と比べ、酸化スケール発生による鍛造
時の焼つき、かじりによる加工面の肌あれや、加工荷重
の急増をなくすことができる。なお本発明において、鍛
造後の温度保持を窒素ガスやアルゴンガス中で行なえば
、表面状態がより良く々る。こうした形状精度の向上に
より、仕上加工６は、従来法の場合に比べてはる３− かに短時間で実行でき、場合によっては省略も可能とな
る。
、素材表面の酸化スケールの発生をおさえることができ
、第１図の従来法と比べ、酸化スケール発生による鍛造
時の焼つき、かじりによる加工面の肌あれや、加工荷重
の急増をなくすことができる。なお本発明において、鍛
造後の温度保持を窒素ガスやアルゴンガス中で行なえば
、表面状態がより良く々る。こうした形状精度の向上に
より、仕上加工６は、従来法の場合に比べてはる３− かに短時間で実行でき、場合によっては省略も可能とな
る。
この場合、加熱２における加熱温度を２００〜７００℃
としたのは、２００°Ｃ未満では加熱による鋼材の軟化
があまりみられず、７００℃を超す加熱を施すと、鍛造
金型に対する熱の影響および酸化ス□ ケールの発生に
より、製品の寸法精度が低下するためである。また、加
熱時の酸化スケール発生を抑制するために高周波加熱を
行なうが、その際、加熱時間は極力短かいことが望まれ
る。加熱時間が１分未満では、均等加熱が困難であり、
酸化スケール発生の抑制および加熱効率の面から５分を
超える加熱は不適当である。さらに機械部品として形状
を出すだめには、加工率としては２０％以上を必要とす
るが、８０％を超える加工率では延性が低下し、素材が
割れる可能性がある。まだ加工速度も、加熱を利用する
ためひずみ速度にしてＩＯ３−’以上必要であるが、３
００８”を超えると加工中の素材変形抵抗が急増し、工
具に対し好ましくない。
としたのは、２００°Ｃ未満では加熱による鋼材の軟化
があまりみられず、７００℃を超す加熱を施すと、鍛造
金型に対する熱の影響および酸化ス□ ケールの発生に
より、製品の寸法精度が低下するためである。また、加
熱時の酸化スケール発生を抑制するために高周波加熱を
行なうが、その際、加熱時間は極力短かいことが望まれ
る。加熱時間が１分未満では、均等加熱が困難であり、
酸化スケール発生の抑制および加熱効率の面から５分を
超える加熱は不適当である。さらに機械部品として形状
を出すだめには、加工率としては２０％以上を必要とす
るが、８０％を超える加工率では延性が低下し、素材が
割れる可能性がある。まだ加工速度も、加熱を利用する
ためひずみ速度にしてＩＯ３−’以上必要であるが、３
００８”を超えると加工中の素材変形抵抗が急増し、工
具に対し好ましくない。
加工後のひずみとり加熱における保持温度を５００４−
〜７００℃としたのは、５００℃未満では、残留ひずみ
除去の効果があまり見られず、７００℃を超えると再結
晶して強度低下が起こるからである。どの場合の加熱手
段としては、例えば電気炉の中を連続的に移動させる設
備などを用いることができる。
除去の効果があまり見られず、７００℃を超えると再結
晶して強度低下が起こるからである。どの場合の加熱手
段としては、例えば電気炉の中を連続的に移動させる設
備などを用いることができる。
また、素材を均熱させるだめに保持時間は３０分以上必
要であり、２時間を超えると酸化スケールが発生する。
要であり、２時間を超えると酸化スケールが発生する。
次に実施例により、本発明の効果をさらに具体的に詳述
する。素材として４０ｉ（ｉｎ９６ Ｘ １３２ｍｍの
５５５Ｃを用い、第３図の形状の加工品を第１図と第２
図の両工程によって製造した。なお加工品の寸法形状は
、第３図において１！、 ＝ ４．０ｍｍ、 ｌｌ２＝
１４５ｍｍ、ｌｌ３＝ ２００ｍｍ、 ｄ１＝ ４０
ｍｍ９！；、ｄ２＝ ３０ｍｍダで、減面率は４４％で
ある。
する。素材として４０ｉ（ｉｎ９６ Ｘ １３２ｍｍの
５５５Ｃを用い、第３図の形状の加工品を第１図と第２
図の両工程によって製造した。なお加工品の寸法形状は
、第３図において１！、 ＝ ４．０ｍｍ、 ｌｌ２＝
１４５ｍｍ、ｌｌ３＝ ２００ｍｍ、 ｄ１＝ ４０
ｍｍ９！；、ｄ２＝ ３０ｍｍダで、減面率は４４％で
ある。
加熱２は４５０°０３分とし、押出し部の焼入焼戻し４
は、８７０℃１時間保持後、油焼入し、焼戻しは２５０
℃１時間とした。また押出し速度は５００朋／Ｓであり
、 この時のひずみ速度は２９Ｓ’であった。
は、８７０℃１時間保持後、油焼入し、焼戻しは２５０
℃１時間とした。また押出し速度は５００朋／Ｓであり
、 この時のひずみ速度は２９Ｓ’であった。
温間鍛造３後の押出し部分の均熱は、５５０℃１時間と
した。押出した軸径３０ ｍｍの部分の機械的性質を比
較して第１表に示す。同表より、本９発明法による製品
の引張強さ、衝撃値、および軸方向残留応力は、従来法
によるものとほぼ同等であることが判る。このように従
来、製品の強度、靭性を得る目的で行なってきた焼入焼
戻しを省略しても、本発明法によれば、十分に従来の製
品性能を満足し得る。さらに、焼入焼戻しを省略し、か
つ仕上切削を仕上研磨に変更する結果、本発明法では、
従来法に比べ１５％〜２０％の製造コスト削減が可能と
なった。
した。押出した軸径３０ ｍｍの部分の機械的性質を比
較して第１表に示す。同表より、本９発明法による製品
の引張強さ、衝撃値、および軸方向残留応力は、従来法
によるものとほぼ同等であることが判る。このように従
来、製品の強度、靭性を得る目的で行なってきた焼入焼
戻しを省略しても、本発明法によれば、十分に従来の製
品性能を満足し得る。さらに、焼入焼戻しを省略し、か
つ仕上切削を仕上研磨に変更する結果、本発明法では、
従来法に比べ１５％〜２０％の製造コスト削減が可能と
なった。
以上述べたように本発明は、機械部品製造にあたって熱
エネルギ消費の削減とともに、製造工程の簡易化を従来
より改善でき、工業上極めて利益が太きい。
エネルギ消費の削減とともに、製造工程の簡易化を従来
より改善でき、工業上極めて利益が太きい。
第 １ °表
第１図は従来の温間鍛造法による工程を示すブロック図
、第２図は本発明の温間鍛造法による工程の一実施態様
を示すブロック図、第３図は押出し加工品の寸法形状例
を示す図である。 １・・鋼材、２・・加熱、３・・温間鍛造、４・・焼入
、５・・焼戻、６・・仕上加工、７・・機械部品、８・
・ひずみとり加熱。 特許出願人 代理人 弁理士矢葺知之 （ほか１名）
、第２図は本発明の温間鍛造法による工程の一実施態様
を示すブロック図、第３図は押出し加工品の寸法形状例
を示す図である。 １・・鋼材、２・・加熱、３・・温間鍛造、４・・焼入
、５・・焼戻、６・・仕上加工、７・・機械部品、８・
・ひずみとり加熱。 特許出願人 代理人 弁理士矢葺知之 （ほか１名）
Claims (1)
- 鋼材を２００〜７００℃に１〜５分以内高周波加熱して
直ちに２０〜８０％の加工を、ひずみ速度１０〜３００
Ｓ で加え、直ちに５ｏｏ〜７ｏｏ℃に３０分〜２時間
保持することを特徴とする機械部品の温間鍛造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11263483A JPS606235A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 機械部品の温間鍛造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11263483A JPS606235A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 機械部品の温間鍛造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606235A true JPS606235A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14591631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11263483A Pending JPS606235A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 機械部品の温間鍛造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606235A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085480A1 (de) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Salzgitter Mannesmann Gmbh | Verfahren zur herstellung eines formteils aus übereutektoidem stahl |
| CN104259360A (zh) * | 2014-07-29 | 2015-01-07 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | Cr9SiMn轴承钢锻前加热工艺 |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11263483A patent/JPS606235A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085480A1 (de) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Salzgitter Mannesmann Gmbh | Verfahren zur herstellung eines formteils aus übereutektoidem stahl |
| CN104259360A (zh) * | 2014-07-29 | 2015-01-07 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | Cr9SiMn轴承钢锻前加热工艺 |
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