JPS62192523A - 浸炭部品の高周波焼戻し方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は浸炭部品とりわけ複雑形状部の高周波焼戻しの
加熱方法を改良した技術に関するものである。

（従来の技術） 従来、浸炭部品のネジ部のように、組付状態で高い引張
り応力負荷が継続してかかるものでは、その部分から材
料破壊いわゆる遅れ破壊が発生する。これを防止するた
めに、浸炭部品のねじ部に高周波焼戻し処理を実施する
ことが少なくない。従来は所要の焼戻し硬さを得るため
に、６００＠以上７２０℃以下（Ａｍ変態点以下）の処
理温度でなるべく長い時間保持して高周波焼戻しを行っ
ていた。

この高周波焼戻し温度は、６００℃より本低温では焼入
状態のマルテンサイト組織から焼戻し状態のンルパイト
組織への変態が完全に行われず熱処理としては適さず、
また７２０℃よりも高温（Ａ、変態点以上）では冷却状
態において再焼入組織（マルテンサイト組織）となり焼
戻し後の硬さが急激に上昇して熱処理として適切でない
。

このことから、高周波焼戻しの適正温度範囲は６００℃
以上かつ人、変態点以下の温度に限定される。

（発明が解決しようとする問題点） したがって、上記の理由により高周波焼戻し温度が６０
０°以上人、変態点以下に限定されていることから、被
焼戻し部材である浸炭部品の焼戻し後の硬さを下げるの
には限度があり、そのため加熱温度分布が均一にならな
い輝雑形状品においては、機能上美品に要求される十分
な焼戻し硬さを得ることができない。特に浸炭部品が８
０Ｍ材である場合、焼入性のよいもの、すなわちジ四ミ
ニー値の高いものが得難い。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、複雑形
状の浸炭部品の機能部位の遅れ破壊を防ぐための高周波
焼戻しにおいて、被熱処理面の温度分布が結果として実
質的に均一になるようヒートサイクルを変更することに
より、焼戻し品質の向上を図るようにしたものである。

（問題点を解決するための手段） この目的は、複雑形状のため加熱温度分布が全体として
均一にならない浸炭部品の高周波焼戻しにおいて、まず
加熱温度が低い部分（加熱しにくい部分）を６００°Ｃ
以上潟変憧点以下で焼戻しを行い、その後加熱温度が高
い部分を６００°Ｃ以上ん変態点以下で焼戻し行う浸炭
部品の高周波焼戻し方法によって達成される。

（作　用） 従来法による高周波焼戻しでは焼戻し後の硬さを低下さ
せるために、７２０℃（Ａｍ変態点）以下で保持時間を
長くとって焼戻しを行っていたが、被焼戻し部材及び焼
戻し用加熱コイルの形状、配置などにより、品質上必要
な機能部位、を十分硬さ低下させることが行い難い。た
とえば、第２図におけるねじ部Ｓの硬さを十分下げるべ
く加熱温度を設定すると、ヘッド側アール部Ｒが６００
℃以下になってアール部Ｒの焼戻し硬さが不十分となる
。逆に、アール部Ｒの硬さを十分下げるべく加熱温度を
高くすると、ねじ部Ｓが７２０℃以上になり再焼入とな
ってねじ部Ｓの焼戻し硬さが上昇する。

本発明では、従来の焼戻し方法を変更して、まず品質上
必要な被熱処理部分のうちで最も焼戻し硬さ低下の起き
にくい部分、すなわち加熱温度分布が低い部分を６００
℃以上７２０℃以下の温度で高周波焼戻し処理を行う。

この熱処理において、被焼戻し部材の他の部分、すなわ
ち加熱温度分布が高い部分は７２０°Ｃ以上すなわち九
変態点以上になり、このため再焼入組織となって硬さが
上昇する。

そこで、今度は再焼入組織となって硬さが上昇した部分
を６００以上７２０°０以下の温度で高周波焼戻しを行
う。そうすると、被焼戻し部材における品質上必要な被
熱処理部分のうちで最も焼戻し硬さ低下の起きにくい部
分は１度目の焼戻しによって十分な硬さ低下が得られて
おり、また１度目の焼戻しによって再焼入組織となって
硬さが上昇した部分は、２度目の焼戻しにおいて十分な
硬さ低下が得られることになる、。

このように本発明は、最も焼戻し硬さ低下の起きにくい
部分と、その他の部分とで２段階でそれぞれに適合する
加熱温度で高周波焼戻しを施すことにより、品質上必要
な機能部分を全体として十分に硬さ低下させることが可
能になる。

（実施例） 以下添付図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の高周波加熱方法を実施するのに用いら
れる装置の主要部を示す概略構成図である。本図におい
て、１は電気鋼によるスターン式の加熱コイルで、この
加熱コイル１内には被処理浸炭部品、ここではねじ部Ｓ
をもつ肌焼鋼（材質８０Ｍ）が保持されている。加熱コ
イル１は高周波発振装置４と接続されており、高周波発
振装置ｔ４から高周波電流を加熱コイル１に流すことに
より、加熱コイル１内の被処理浸炭部品２の被処理部位
３が加熱される。

第１図に、被処理部位３のヘッド側アール部Ｒとねじ部
Ｓの高周波焼戻しにおける本発明法及び従来法による温
度サイクル・ヒートパターンの比較を示す。図中、想像
線、実ａは各々アール部几、ねじ部Ｓにおける温度特性
グラフである。

この図から明らかなように、従来法では被処理部位３の
ねじ部Ｓを６００℃以上変態点以下の温度域で加熱して
いるのに対して、本発明法では、まず被処理浸炭部品２
のヘッド側アール部Ｒを６００℃以上変態点以下の温度
域で加熱している。このため本発明法では１．被処理部
位３のねじ部Ｓの温度は変態点以上となる。そこで、被
処理部位３のねじ部Ｓは冷却後もう１度６００℃以上変
態点以下の温度域に加熱している。

こうして得られた本発明に係る高周波焼戻し処理後の浸
炭部品２について、浸炭層における硬さを調べ、従来法
によるものと比較してみた。

硬さｄ（：１定部位は、第５図に示すように、アール部
几および第１，２，５．４，５のねじ谷部Ｓ１゜８２．
８５，８４，８５であって、その表面下０．２慮鳳の点
である。第６図は従来法による焼戻し後の硬さ分布グラ
フ、第４図は本発明法による第１回焼戻し後の硬さ分布
グラフ、第５図は本発明法による第２回焼戻し後の硬さ
分布グラフである。

図から明らかなように、本発明法では第１回目の焼戻し
でアール部Ｒの硬さが低下する反面、ねじ谷部Ｓ１〜Ｓ
５の硬さが再焼入れによって上昇している。しかし、第
２回目の焼戻し後でねじ谷部Ｓ１〜Ｓ５を再び焼戻し処
理したことにより、全体的な硬さ低下が得られた。

本発明法によれば、複雑な浸炭部品２のねじ部Ｓを極力
均一に焼戻しすることができた５、これは、従来法では
高周波焼戻し時に複雑な形状のために浸炭部品２の温度
分布が均一にならず、焼戻し後の硬さが被処理部位によ
って大きなバラツキが生じていたが、不発明法では彼処
Ｊｌ１ｍ部位のうち硬さの高い箇所を１回目の加熱で焼
戻し、２回目の焼戻しにより焼入した部位の焼戻しを実
施したためである。

また、本発明によれば、浸炭部品２の遅れ破壊防止に関
して大きな効果がある。これは、焼戻し後の硬さの低下
が浸炭部品全体にわたって良好に得られること、および
１回目の焼戻しで加熱温度を高くする九めに浸炭部品中
の水素量が低下することにより、耐遅れ破壊性が向上す
るものである。

（発明の効果） 紙上のように本発明方法を実施すれは、複雑形状により
全体として温度分布が均一にならない浸炭部品であって
も、温度分布の低い部分から段階的に焼戻し処理を行う
ものであるから、焼戻し後の硬さ低下が浸炭部品全体に
わ之って極力均一化し、製品品質に要求され丸焼戻し硬
さを従来に比し良好に満足させることができ。

加えて浸炭部品中の水素量の減少に伴い耐遅れ破壊性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高周波焼戻し方法を従来の方法と対比
して示す温度サイクル・ヒートパターン図、第２図は本
発明に係る高周波焼戻し装置を示す概略構成図、第３図
は浸炭部品の硬さ測定部位を示す要部断面図、第４図お
よび第５図はそれぞれ第１回加熱後、第２回加・熱波の
本発明方法による硬さ分布を示すグラフ、第６図は従来
方法による硬さ分布を示すグラフである。 １・・・加熱コイル、　　２・・・被処理浸炭部品、４
・・・高周波発振装置、　Ｓ・・・ねじ部、Ｒ・・・ヘ
ッド側アール部。 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　弁理士　　萼　　優　美　（ほか１名）・・τ
ム ・　、Ｈ″も

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　加熱温度分布が全体として不均一になる複雑形状部品
   の高周波焼戻しにおいて、初めに加熱温度が低い部分の
   焼戻しを行い、しかる後、加熱温度が高い部分の焼戻し
   を行うことを特徴とする浸炭部品の高周波焼戻し方法。