JPS624853A - 低歪自動車用部品 - Google Patents

低歪自動車用部品

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JPS624853A
JPS624853A JP14427785A JP14427785A JPS624853A JP S624853 A JPS624853 A JP S624853A JP 14427785 A JP14427785 A JP 14427785A JP 14427785 A JP14427785 A JP 14427785A JP S624853 A JPS624853 A JP S624853A
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JP
Japan
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less
hardness
subjected
hot
distortion
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JP14427785A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Watanabe
敏幸 渡辺
Katsunori Takada
高田 勝典
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
及里五亘預 [産業上の利用分野] 本発明は、焼入れ焼戻し処理も表面硬化処理も経ず、従
って歪みが小さい自動車用部品に関する。 [従来の技術] 自動車の部品−1たとえばコンロッド、クランクシャフ
トなどのエンジン部品、またはドライブシャフト、フロ
ントホイールハブ、アクスルシャフトなどの足回り部品
の製造は、炭素鋼または合金鋼を材料とし、つぎのどち
らかの方法によって行なう。 すなわち、熱間鍛造の債
、焼入れ焼戻しをしてから機械加工をするか、または熱
間鍛造し、機械加工をしてから高周波焼入れなどの手段
で表面を硬化させる。 鍛造を行なわず、直接機械加工
して高周波焼入れをする場合もある。 これら従来の方法は、いずれも材料をいったんオーステ
ナイト域まで加熱して急冷するため、熱処理歪みが著し
く大きくなり、歪取り修正に多大の労力を要するばかり
か、修正不能のものもあるから、製品歩留りが低くなる
ことは避けられない。 最も代表的な焼入れ焼戻し処理して機械加工する場合は
、材料が硬くなっているため、機械加工性がよくないと
いう問題もある。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、このような技術の現状を改善し、歪の
小さい自動車用部品を提供し、それによって製品歩留り
を高めるとともに、修正工程を不要にして製造コストを
低減することにある。 発明の構成
【問題点を解決するための手段】
本発明者らは、特定の合金組成物をもった鋼が、熱間ま
たは温間鍛造を行なった状態で、または容体化処理を施
した状態では硬度が低く、塑性加工、切削加工ともきわ
めて容易であり、加工後に時効硬化処理すれば十分な硬
度を示すという事実を見出し、それを利用すれば焼入れ
焼戻しを経ずに、従って低歪の自動車用部品が得られる
という着想に至った。 このようにして完成した本発明の低歪自動車用部品は、
基本的な組成として、C:0.05〜0゜25%、Si
  :0.1〜1.0%、Mn :0.2〜2.0%、
Ni:1.O〜4.0%、Al:0゜4〜2.0%およ
びCu :0.5〜2.0%を含有し残余がFeおよび
不純物からなる鋼を、熱間または温間で鍛造その他の塑
性加工をし、場合により溶体化処理を施したのち必要な
機械加工を行なって自動車用部品としたものを、時効処
理を施して硬さHRC28以上としたことを特徴とする
。 本発明の低歪自動車用部品は、上記した基本組成に加え
て、それぞれつぎのグループの添加元素を含有する合金
鋼を使用しても製造できる。 OCr:2.5%以下、Mo:0.5%以下、W:0.
5%以下、GO:1.0%以下およびB:0.01%以
下からえらんだ1種または2種以上 OT!  :Q、596以下、V: 0.5%JX下、
Nbおよび(または)Ta :0.5%以下、ならびに
Zr :0.5%以下からえらんだ1種または2種以上 o  S:0.05〜0.3%、Pb  :0.03〜
0.3%、Se  :0.03〜0.4%、Te 二0
.01〜0.3%およびBt  :0.03〜0゜3%
からえらんだ1種または2種以上 上記の添加元素は、2種または3種のグループのものを
組み合わせて使用してもよく、そのような場合が本発明
に包含されることはいうまでもない。 各合金元素のはたらきと、その組成の限定理由はつぎの
とおりでおる。 C:0.05〜0.25% 材料の硬さを確保するため、0.05%以上の存在を必
要とする。 過大でおると靭性が低いので、0.25%
以下とする。 Si  :0.1〜1.0% 脱酸作用とともに硬さを与えるので、0.1%以上添加
する。 1.0%の上限は、やはり靭性を低下させない
ための限界でおる。 Mn :0.2〜2.0% Mnは脱酸剤としてはたらくほか、介在物の形態を制御
して被削性に寄与する。 しかし多量にあると、かえっ
て被削性を損う。 Ni:1.0〜4.0% C0およびA9とともに時効硬化相を構成する。 この
効果を得るには、1.0%以上の添加を必要とする。 
多量に加えても効果の増大が飽仙し、コスト面で不利に
なるので、4.0%程度に止めるべきでおる。 1 :0.4〜2.0% NiおよびCLIとともに時効硬化相を構成する。 (
14%以上の存在が必要であるが、2.0%を超えて過
大に加えると製造性が低下する。 CD :0.5〜2.0% NiおよびA9とともに時効硬化のため、に必要であっ
て、この効果は0.5%以上の添加で得られる。 CL
Jを増量することにより、時効時間の短縮および時効硬
さの向上を図ることができるが、2.0%を超えると熱
間脆性のため鍛造などの塑性加工が困難になる。 Cr:2,5%以下、Mo :0.5%以下、W:0.
5%以下、Co:1.0%以下、Bi:0゜01%以下 これらの元素は、靭性および焼入性を改善したい場合に
添加する。 しかし、過剰な添加はかえって靭性を低く
するとともに焼入性を過度に高めて、鍛造後または溶体
化処理状態での硬さを不当に高くする。 Ti:0.5%以下、V:0.5%以下、Nbおよび(
または)Ta :0.5%以下、Zr:0゜5%以下 このグループの元素は、結晶粒を微細化し、時効処理後
の靭性を改善するのに効果的である。 S:0.05〜0.3%、Pb :0.03〜0゜3%
、Se :0.03〜0.4%、Te :0.01〜0
.3%、si ;0.03〜0.3%被削性を高く得た
い場合には、このグループの元素を添加する。 過剰の
添加は、熱間加工性と靭性の低下をひきおこす。 上記の鋼を熱間または温間で塑性加工した半製品は、所
望であれば、AC1点〜1000℃の温度で溶体化処理
を行なって、冷間加工および(または)機械加工により
所定の形状に仕上げ、450〜550℃の温度で時効硬
化させる。 必要であれば、さらに軽度の切削または研
削などの仕上げ加工を行なう。
【作 用】
上記した本発明の範囲に属する種々の組成の鋼は、熱間
または温間の鍛造をした状態で、または溶体化処理をし
た状態で、硬さがHRCで27〜28以下、最大でも3
0以下であるから、機械加工性は良好であり、塑性加工
も可能である。 その後の時効硬化により、高さがHRCで少なくとも2
8、通常は30以上、高い場合には40にも達するから
、自動車用部品として、十分な硬度および強度を有する
。 時効硬化時の歪は、生じたとしてもごく小さいから、歪
が問題になることはない。 [実施例] 第1表に示す合金組成の鋼を溶製した。 *印を付した
試料Nα1およびNα2は、ともに比較例でおって、従
来から自動車部品の製造に使用されている機械構造用鋼
である。 各試料のインゴットを直径30mの丸棒に熱間鍛造し、
下記の試験を行なった。 1)硬さ 各試料を、900″CX1時間→空冷の条件で溶体化処
理した。 続いて、時効硬化を、475℃×5時間また
は525℃×5時間の加熱保持によって行なった。 溶
体化処理状態での硬さおよび時効硬化後の硬さを測定し
た結果を、第2表に示す。 2)被削性 試料のうちの若干のものをえらび、下記の条件の熱処理
を施してから、下記の条件で切削試験を行なった。 (熱処理条件) N(12−・・焼入れ 860’CX1.5hr  油
冷+焼戻し 600度℃x2hr  油冷NQ13〜N
α17およびN022〜Nα33・・・900℃x1,
5ir  空冷 +525℃X5hr  空冷 N(118A・・・900’Cx1.5hr  空冷N
(118B−900’Cx 1 、5hr  空冷+5
00℃X5hr  空冷 (切削条件) 工具:P2O(0,6,7,7,10,0゜0.5R) 切削速度: 100m/min 送り: 0. 14s/rev 。 切り込み:1.O#11! 11寿命判定:VB =0.8m 切削油:なし 3)熱処理歪 各試料を機械加工して直径20IrIIriの丸棒とし
、その上に7字溝を2本、間隔が約150mとなるよう
に設けた試験片をつくった。 7字溝の間隔1oを測定してから、試験片を下記の条件
で熱処理した。 N(11−・・焼入れ 860℃xQ、5hr  油冷
+焼戻し 600″CX1hr  油冷N(13〜Nα
33=−900’CX0.5hr  空冷+500℃X
5hr  空冷 熱処理後の溝の間隔りを測定し、次式のようにLOとの
差から熱処理歪を算出した。 データを第4表に示す。 第  2  表 (その1) No    溶体化処理     時効硬化後の硬2状
態の硬さ  475℃x5hr  525℃x5hr2
   HRC9,6HRC12,OHRC12,832
4,231,232,5 426,337,538,9 526,437,037,6 625,937,239,0 732,040,043,0 834,643,447,1 932,139,543,1 1028,236,036,4 1127,243,138,5 1230,040,644,5 1332,741,145,3 1427,536,839,2 1529,138,844,6 1625,533,238,1 1722,028,530,6 第  2  表 (その2) No   溶体化処理     時効硬化後の硬さに、
(7)!8  475℃x5hr  525℃X5hr
18   HRC30,8HRC39,3HRC40,
11932,23B、1    40.020    
 29.2    36.8    39.321  
   31.7    39.9    44.522
     28.8    35.4    38.4
23     30.0    40.6    43
.324     27.5    36.0    
39.725     32.7    40.1  
  44.926     25.0    34.8
    37.527     26.7    35
.0    36.728     33.0    
41.8    46.929     29.6  
  39.4    41.830     23.6
    34.9    39.631     30
.6    39.9    44.332     
34.2    38.8    40.833   
  30.6    43.8    44.0第  
3  表  (その1) Nα       硬 ざ       工具寿命1 
     HRC29,652,0m1n13    
    45.3    350.014      
  39.2    690.015        
4.4.6    915.016        3
8.1    920.017        30.
6   1600.222        38.4 
   420.523        43.2   
 530.224        39.7    5
10.025        44.9    730
..026        37.5    550.
227        36.7    480.12
8        46.9    845.129 
       41.8   1000.030   
     39.6    342.031     
   44.3    480.232       
 40.8    320.1第  3  表 (その
2) Nα       硬 ざ       工具寿命33
      HRC44,0780,4m1n18A 
       29.4    143.0188  
     3’9.7     72.0第  4  
表 Nα   熱処理歪(%)   Nα   熱処理歪(
%)1 0.72 18 0.03 3 0.04 19 0.04 4 0.03 20 0.04 5 0.03 21 0.03 6 0.04 22 0.04 7 0.02 23 0.04 8 0.03 24 0.03 9 0.04 25 0.03 10 0.04 26 0.03 11 0.03 27 0.03 12 0.03 29 0.03 13 0.03 29 0.03 14 0.03 30 0.03 15 0.04 31 0.04 16 0.04 32’ 0.03 千7   0.03     33   0.04発明
の効果 本発明の低歪自動車用部品は、焼入れ焼戻しや高周波焼
入れのような、大きな歪をもたらす工程を経ずに製造で
きる。 従って、従来及術による場合とちがって、歪取
り修正の工程は不要であり、製品歩留りが高い。 また
、硬度が比較的低い状態で機械加工することができるか
ら、工具寿命が延びる。 これらの利益が必いまって、
この自動車用部品は大幅に低減されたコストで製造でき
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.05〜0.25%、Si:0.1〜1.
    0%、Mn:0.2〜2.0%、Ni:1.0〜4.0
    %、Al:0.4〜2.0%およびCu:0.5〜2.
    0%を含有し残余がFeおよび不純物からなる鋼を、熱
    間または温間の塑性加工および必要な機械加工を行なつ
    たのち、時効処理を施して硬さHRC28以上としたこ
    とを特徴とする低歪自動車用部品。
  2. (2)C:0.05〜0.25%、Si:0.1〜1.
    0%、Mn:0.2〜2.0%、Ni:1.0〜4.0
    %、Al:0.4〜2.0%およびCu:0.5〜2.
    0%に加えて、Cr:2.5%以下、Mo:0.5%以
    下、W:0.5%以下、Co:10.0%以下およびB
    :0.01%以下からえらんだ1種または2種以上を含
    有し、残余がFeおよび不純物からなる鋼を、熱間また
    は温間の塑性加工および必要な機械加工を行なったのち
    、時効処理を施して硬さHRC28以上としたことを特
    徴とする低歪自動車用部品。
  3. (3)C:0.05〜0.25%、Si:0.1〜1.
    0%、Mn:0.2〜2.0%、Ni:1.0〜4.0
    %、Al:0.4〜2.0%およびCu:0.5〜2.
    0%に加えて、Ti:0.5%以下、V:0.5%以下
    、Nbおよび(または)Ta:0.5%以下、ならびに
    Zr:0.5%以下からえらんだ1種または2種以上を
    含有し、残余がFeおよび不純物からなる鋼を、熱間ま
    たは温間の塑性加工および必要な機械加工を行なったの
    ち、時効処理を施して硬さHRC28以上としたことを
    特徴とする低歪自動車用部品。
  4. (4)C:0.05〜0.25%、Si:0.1〜1.
    0%、Mn:0.2〜2.0%、Ni:1.0〜4.0
    %、Al:0.4〜2.0%およびCu:0.5〜2.
    0%に加えて、S:0.05〜0.3%、Pb:0.0
    3〜0.3%、Se:0.03〜0.4%、Te:0.
    01〜0.3%およびBi:0.03〜0.3%からえ
    らんだ1種または2種以上を含有し、残余がFeおよび
    不純物からなる鋼を、熱間または温間の塑性加工および
    必要な機械加工を行なったのち、時効処理を施して硬さ
    HRC28以上としたことを特徴とする低歪自動車用部
    品。
JP14427785A 1985-07-01 1985-07-01 低歪自動車用部品 Pending JPS624853A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02179845A (ja) * 1988-12-30 1990-07-12 Kobe Steel Ltd 快削鋼
FR2721542A1 (fr) * 1994-06-24 1995-12-29 Ascometal Sa Procédé pour réaliser une pièce mécanique allégée, usinable, notamment une bielle.
US8602752B2 (en) 2007-06-04 2013-12-10 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Electric compressor
RU2502822C1 (ru) * 2012-12-18 2013-12-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
CN109177649A (zh) * 2018-09-04 2019-01-11 江苏东方龙机车集团有限公司 高强度汽车轮毂及其加工方法

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