JP2007291436A - High-strength case-hardened steel pipe for ball cage - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等の等速ジョイントの部品として使用されるボールケージの素材に適した鋼管に関する。 The present invention relates to a steel pipe suitable as a material for a ball cage used as a part of a constant velocity joint of an automobile or the like.
自動車の駆動車軸から被駆動車軸に動力を伝達する等速継手（以下、ＣＶＪと略す）は、図１に示すように、駆動軸１に固設されたアウターレース（外輪）３と被駆動軸２に固設されたインナーレース（内輪）４との間に複数個のボール５を介挿し、これらのボールをボールケージ６にて保持した構造のものである。このボールケージ６とインナーレース４は、機構上非常に大きな回転力を伝達しようとするものであるため、高い強度、靱性および疲労強度が必要である。
As shown in FIG. 1, a constant velocity joint (hereinafter abbreviated as CVJ) that transmits power from a driving axle of an automobile to a driven axle includes an outer race (outer ring) 3 fixed to the
従って、これら部品には浸炭・焼入によって高い表面硬度と転動疲労性が付与される肌焼鋼が適用されており、従来はＪＩＳのＳＣｒ４１５、ＳＣＭ４１５、ＳＮＣ４１５、ＳＮＣＭ４１５といったＣｒ系、Ｃｒ−Ｍｏ系、Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系の機械構造用合金鋼が肌焼鋼として用いられていた。 Accordingly, case-hardened steel to which high surface hardness and rolling fatigue are imparted by carburizing and quenching is applied to these parts. Conventionally, Cr-based, Cr-Mo such as JIS SCr415, SCM415, SNC415, SNCM415. , Ni—Cr and Ni—Cr—Mo alloy steels for machine structural use have been used as case hardening steels.
一方、従来の肌焼鋼では、静的強度、靱性および疲労強度が十分でなく、例えば、下記の特許文献１〜５に、合金組成を工夫することによって前記の問題点を解決する技術が開示されている。しかしながら、昨今、ＣＶＪに対する小型軽量化の要求が大きく、従来に比べてボールケージに作用する応力が大きくなり、上記の特許文献で提案された肌焼鋼であっても、寿命が従来に比べて低下するという問題が生じている。
On the other hand, in the conventional case-hardened steel, static strength, toughness and fatigue strength are not sufficient. For example, the following
本発明の目的は、従来のものよりも小型軽量化されたＣＶＪにおいて、従来より大きな負荷応力が作用するボールケージに適用しても、十分な耐用寿命が得られるボールケージ用鋼管を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a steel tube for a ball cage that can obtain a sufficient service life even when applied to a ball cage in which a larger load stress is applied to a CVJ that is smaller and lighter than the conventional one. It is in.
肌焼き鋼でも、用途によって重視する特性が異なる。ボールケージとして肌焼き鋼を使用する時に、寿命を向上させるための材料設計指標は、切欠引張強度を上げることである。すなわち、ボールケージを小型軽量化する場合に、結果として、負荷される応力が大きくなるが、その場合に従来と同等以上の寿命を確保しようとして、表面硬度を高めたり、単純に引張強度を高めたり、あるいは靱性を高めたりしても、寿命の向上には繋がらず、かえって寿命が低下する場合も多い。 Even in case-hardened steel, the characteristics to be emphasized differ depending on the application. When using case-hardened steel as a ball cage, the material design index for improving life is to increase the notch tensile strength. In other words, when the ball cage is reduced in size and weight, the stress to be applied increases as a result. In this case, the surface hardness is increased or the tensile strength is simply increased in order to ensure a life equal to or longer than the conventional one. In some cases, increasing the toughness does not lead to an improvement in the life, and the life is often reduced.
唯一、切欠引張強度が寿命との相関が大きく、材料設計上、切欠引張強度の向上が特に重要な因子である。そこで、ボールケージ用としての肌焼き鋼の切欠引張特性を向上させる検討を実施した。その結果、従来は切削性が低下することを懸念したために、低減することを検討されていなかった鋼中のＳ含有量を低減させることによって、切欠引張特性を著しく向上させることができることを見出した。 Only the notch tensile strength has a significant correlation with the service life, and improvement of the notch tensile strength is a particularly important factor in material design. Therefore, a study was conducted to improve the notch tensile properties of case-hardened steel for ball cages. As a result, it has been found that the notch tensile property can be remarkably improved by reducing the S content in the steel, which has not been studied to reduce because of concern that the machinability is lowered in the past. .
肌焼き鋼は、浸炭後に焼入れ処理を実施するため、表層の硬度が著しく高く、切削性は一般に良好ではない。切削性を確保するためには、製鋼過程において、脱硫処理を適当なレベルで終了し、適切な量のＳを積極的に含有させた鋼を使用するのが通常であった。 Since the case-hardened steel is hardened after carburizing, the hardness of the surface layer is remarkably high and the machinability is generally not good. In order to ensure the machinability, it is usual to use a steel in which the desulfurization treatment is completed at an appropriate level and an appropriate amount of S is positively contained in the steel making process.
一方、前述のとおり、ＣＶＪの小型軽量化は必然の流れであり、従来のものよりも小型のボールケージで従来と同等レベルの応力負荷に耐える必要があり、切欠引張強度の向上が必須である。 On the other hand, as described above, the size and weight reduction of CVJ is inevitable, and it is necessary to withstand a stress load equivalent to the conventional level with a ball cage smaller than the conventional one, and it is essential to improve notch tensile strength. .
そこで、Ｓ含有量の低減効果を調査したところ、Ｓ含有量を下げることによって、静的引張強度や靱性は変化しないものの、切欠引張強度が大幅に向上することを見出したのである。すなわち、切欠引張強度を改善するためには、切削性の多少の低減が見込まれても、Ｓ含有量を低減することが唯一の方法であることが明らかになった。 Therefore, when the effect of reducing the S content was investigated, it was found that, although the static tensile strength and toughness did not change, the notch tensile strength was greatly improved by reducing the S content. That is, in order to improve the notch tensile strength, it has become clear that reducing the S content is the only method even if some reduction in machinability is expected.
本発明は、上記の知見を基礎としてなされたもので、その要旨は下記のＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管にある。 The present invention has been made on the basis of the above knowledge, and the gist thereof is the following high-strength case-hardened steel pipe for CVJ ball cage.
（１）質量％で、Ｃ：０．１０〜０．２５％、Ｓｉ：０．０５〜０．７０％、Ｍｎ：０．０５〜１．２０％、Ｃｒ：０．３〜１．２％、Ｍｏ：０．１５〜１．００％およびsol.Ａｌ：０．００５〜０．１００％を含有し、残部はＦｅと不純物からなり、不純物中のＰは０．０３％以下、Ｓは０．０００９％以下、Ｎは０．０２％以下、Ｏ（酸素）は０．０１％以下であることを特徴とするＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管。 (1) By mass%, C: 0.10 to 0.25%, Si: 0.05 to 0.70%, Mn: 0.05 to 1.20%, Cr: 0.3 to 1.2% , Mo: 0.15 to 1.00% and sol.Al: 0.005 to 0.100%, the balance is made of Fe and impurities, P in the impurities is 0.03% or less, and S is 0 0009% or less, N is 0.02% or less, and O (oxygen) is 0.01% or less.
（２）Ｆｅの一部に代えてさらにＢ：０．０１００質量％以下を含有する上記（１）のＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管。 (2) The high-strength case-hardened steel pipe for a CVJ ball cage according to (1), further containing B: 0.0100% by mass or less instead of part of Fe.
（３）Ｆｅの一部に代えてさらにそれぞれ０．３００質量％以下のＴｉ、Ｎｂ、ＶおよびＺｒの１種以上を含有する上記（１）または（２）のＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管。 (3) The high-strength skin hardening for a CVJ ball cage according to the above (1) or (2), which further contains at least one of Ti, Nb, V and Zr in an amount of 0.300% by mass or less instead of a part of Fe Steel pipe.
（４）Ｆｅの一部に代えてさらにＮｉ：５．０質量％以下を含む上記（１）から（３）までのいずれかのＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管。 (4) The high-strength case-hardened steel pipe for a CVJ ball cage according to any one of (1) to (3), further including Ni: 5.0% by mass or less instead of part of Fe.
本発明の鋼管をＣＶＪボールケージ用として用いることによって、従来のものよりも小型で軽量のＣＶＪを実用化することができて、自動車の軽量化と燃費の向上が可能になる。 By using the steel pipe of the present invention for a CVJ ball cage, a CVJ that is smaller and lighter than the conventional one can be put into practical use, and it becomes possible to reduce the weight of the automobile and improve the fuel consumption.
以下に、本発明のＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管を構成する成分の作用効果と含有量の限定理由を説明する。なお、含有量に関する「％」は「質量％」を意味する。 Below, the effect of the component which comprises the high intensity | strength case hardening steel pipe for CVJ ball cages of this invention and the reason for limitation of content are demonstrated. In addition, "%" regarding content means "mass%".
Ｃ：０．１０〜０．２５％
Ｃは、鋼の硬度あるいは強度を決める基本的な元素であるので、要求される強度に応じて、添加する元素である。ボールケージとして最低の強度を確保するためには、０．１０％以上の含有が必要である。一方、Ｃの含有量が高くなりすぎると、靱性が低下するので、上限を０．２５％とした。
C: 0.10 to 0.25%
Since C is a basic element that determines the hardness or strength of steel, it is an element to be added according to the required strength. In order to secure the minimum strength as a ball cage, the content of 0.10% or more is necessary. On the other hand, if the C content is too high, the toughness decreases, so the upper limit was made 0.25%.
Ｓｉ：０．０５〜０．７０％
Ｓｉは、鋼の脱酸に効果があり、また、焼入れ性を高めて、鋼を強化する元素であり、０．０５％以上の含有が必要である。しかしながら、Ｓｉの含有量が０．７０％を超えると、浸炭焼入れ時に粒界酸化を助長して、切欠強度を低下させるので、０．７０％を上限とした。切欠強度の面からは、Ｓｉ含有量は低い方が好ましい。脱酸レベルとの兼ね合いもあるが、好ましいのは０．５０％以下、より好ましいのは０．３０％以下、さらに好ましいのは０．１５％以下である。
Si: 0.05 to 0.70%
Si is effective in deoxidizing steel, and is an element that enhances hardenability and strengthens steel, and needs to be contained at 0.05% or more. However, if the Si content exceeds 0.70%, grain boundary oxidation is promoted during carburizing and quenching to reduce the notch strength, so 0.70% was made the upper limit. From the viewpoint of notch strength, it is preferable that the Si content is low. Although there is a balance with the deoxidation level, 0.50% or less is preferable, 0.30% or less is more preferable, and 0.15% or less is more preferable.
Ｍｎ：０．０５〜１．２０％
ＭｎもＳｉ同様、鋼の脱酸に効果があり、また、焼入れ性を高めて、鋼を強化する元素であり、０．０５％以上の含有が必要である。しかしながら、Ｍｎの含有量が１．２０％を超えると、浸炭焼入れ時に粒界酸化を助長して、切欠強度を低下させるので、１．２０％以下とした。切欠強度の面からは、Ｍｎ含有量は低い方が好ましい。脱酸レベルとの兼ね合いもあるが、好ましいのは１．００％以下、より好ましいのは０．８０％以下、さらに好ましいのは０．６０％以下、最も好ましいのは０．４０％以下である。
Mn: 0.05-1.20%
Mn, like Si, is effective in deoxidizing steel, and is an element that enhances hardenability and strengthens steel, and it needs to be contained in an amount of 0.05% or more. However, if the Mn content exceeds 1.20%, grain boundary oxidation is promoted during carburizing and quenching to reduce the notch strength, so the content was made 1.20% or less. From the viewpoint of notch strength, it is preferable that the Mn content is low. Although there is a balance with the deoxidation level, it is preferably 1.00% or less, more preferably 0.80% or less, still more preferably 0.60% or less, and most preferably 0.40% or less. .
Ｃｒ：０．３〜１．２％
ＣｒはＣとの親和性が大きく、短時間で浸炭を進行させるのには必要な元素である。また、浸炭焼入れ時の焼入れ性の確保にも重要な元素である。その効果を得るためには、０．３％以上の含有が必要である。一方、Ｃｒの含有量が１．２％を超えると、Ｃｒ炭化物が析出して、靱性を低下させる。したがって、Ｃｒ含有量は０．３〜１．２％とした。
Cr: 0.3-1.2%
Cr has a large affinity with C, and is an element necessary for advancing carburization in a short time. It is also an important element for ensuring hardenability during carburizing and quenching. In order to acquire the effect, containing 0.3% or more is required. On the other hand, if the Cr content exceeds 1.2%, Cr carbide precipitates and the toughness is lowered. Therefore, the Cr content is set to 0.3 to 1.2%.
Ｍｏ：０．１５〜１．００％
Ｍｏは、浸炭部の焼入れ性を確保するために重要な元素である。十分な焼入れ性を確保するためには、０．１５％以上の含有が必要である。上記の効果を得るためにはＭｏ含有量は多い方が好ましいが、１．００％までの含有で十分な効果が得られること、およびＭｏは高価な元素であることから、上限を１．００％と定めた。
Mo: 0.15-1.00%
Mo is an important element for securing the hardenability of the carburized portion. In order to ensure sufficient hardenability, the content of 0.15% or more is necessary. In order to obtain the above effect, it is preferable that the content of Mo is large. However, if the content is up to 1.00%, a sufficient effect can be obtained, and Mo is an expensive element. %.
sol.Ａｌ：０．００５〜０．１００％
Ａｌは、鋼の脱酸に必要な元素であり、０．００５％以上の含有が必要である。一方、０．１００％を超えると、クラスター状の非金属介在物が生成して、靱性が低下するので０．００５％〜０．１００％とした。
sol.Al: 0.005 to 0.100%
Al is an element necessary for deoxidation of steel, and it is necessary to contain 0.005% or more. On the other hand, if it exceeds 0.100%, cluster-like nonmetallic inclusions are generated and the toughness is lowered, so 0.005% to 0.100%.
本発明のＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管の一つは、上記の成分のほか、残部がＦｅと不純物からなるものである。そして、不純物中のＰ、Ｓ、ＮおよびＯは次に述べるように含有量を抑制する必要がある。 One of the high-strength case-hardened steel pipes for CVJ ball cages of the present invention is composed of Fe and impurities in the balance in addition to the above components. And as for P, S, N, and O in an impurity, it is necessary to suppress content as described below.
Ｐ：０．０３％以下
Ｐは粒界の結合力を小さくして、靱性を低下させる元素であり、可及的に少ない方が好ましいが、低位に押さえようとすると、製鋼コストが上昇するので、経済性を考慮して、０．０３％以下とした。０．０３％以下であれば、ボールケージとして十分な靱性が得られる。
P: 0.03% or less P is an element that reduces the bond strength at the grain boundaries and lowers the toughness, and is preferably as small as possible. However, trying to hold down to a low level increases the steelmaking cost. In consideration of economic efficiency, it was made 0.03% or less. If it is 0.03% or less, sufficient toughness as a ball cage can be obtained.
Ｓ：０．０００９％以下
Ｓの含有量を著しく低く抑えたことは、本発明の鋼管の最も重要な特徴である。一般にＳは、鋼の靱性を低下させると言われているので、製鋼コストが著しく上昇しない範囲で、低減するに超したことはない。しかし、Ｓの低減にともない切削加工性が低下するという問題があるので、従来、ボールケージ用鋼では、０．０１％程度のＳを含有させてきた。しかしながら、ボールケージ用鋼の強度をさらに高めると、使用中に破壊が起きるという問題があり、それを解決するためには切欠引張強度の改善が有効である。
S: 0.0009% or less The most important feature of the steel pipe of the present invention is that the S content is extremely low. In general, S is said to lower the toughness of the steel, so it has never exceeded the reduction in the range where the steelmaking cost does not increase remarkably. However, since there is a problem that the machinability is lowered with the reduction of S, conventionally, steel for ball cages contains about 0.01% of S. However, when the strength of the ball cage steel is further increased, there is a problem that fracture occurs during use. In order to solve the problem, improvement of the notch tensile strength is effective.
そこで、切欠強度に及ぼす合金元素の影響を鋭意検討した結果、唯一、Ｓ含有量を低下させることが有効であることが判明した。従って、ボールケージ用鋼において、十分な切欠強度を確保できるレベルまでＳを低減したのが、本発明の鋼管である。後述する実施例に示すような多数の試験結果から、Ｓ含有量の上限を０．０００９％とした。なお、好ましいのは０．０００６％以下であり、さらに好ましいのは０．０００４％以下である。 Therefore, as a result of intensive studies on the influence of alloying elements on the notch strength, it has been found that it is only effective to reduce the S content. Therefore, in the steel for ball cages, the steel pipe according to the present invention is such that S is reduced to a level that can ensure a sufficient notch strength. From many test results as shown in the examples described later, the upper limit of the S content was set to 0.0009%. In addition, 0.0006% or less is preferable, and 0.0004% or less is more preferable.
Ｎ：０．０２％以下、Ｏ：０．０１％以下
ＮおよびＯ（酸素）も不純物であり、それぞれの含有量が０．０２％および０．０１％を超えると鋼管の靱性が低下する。したがって、それぞれ０．０２％以下および０．０１％以下とした。
N: 0.02% or less, O: 0.01% or less N and O (oxygen) are also impurities, and when their contents exceed 0.02% and 0.01%, the toughness of the steel pipe decreases. Therefore, it was made 0.02% or less and 0.01% or less, respectively.
本発明のＣＶＪボールケージ用高強度肌焼鋼管の他の一つは、上記の成分のほか、Ｂ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、ＺｒおよびＮｉの中から選んだ１種以上をさらに含有するものである。なお、この鋼管においても、不純物の中のＰ、Ｓ、ＮおよびＯを上記のように低く抑える必要があることは同じである。 Another one of the high-strength case-hardened steel pipes for the CVJ ball cage of the present invention further contains one or more selected from B, Ti, Nb, V, Zr and Ni in addition to the above components. is there. In this steel pipe, it is the same that P, S, N and O in impurities need to be kept low as described above.
Ｂ：０．０１００％以下
Ｂは添加しなくてもよいが、添加すると粒界の結合を強化して、切欠引張強度を上昇させる元素である。この効果を得るためには、０．０００５％以上の含有が好ましい。一方０．０１００％を超えると、粒界に硼炭化物が析出して、切欠引張強度を低下させるので、添加する場合の含有量の範囲は０．０１００％以下、好ましくは０．０００５〜０．０１００％とするのがよい。
B: 0.0100% or less B does not need to be added, but when added, it is an element that reinforces grain boundary bonding and increases the notch tensile strength. In order to obtain this effect, the content is preferably 0.0005% or more. On the other hand, if it exceeds 0.0100%, boron carbide precipitates at the grain boundaries and lowers the notch tensile strength, so the content range when added is 0.0100% or less, preferably 0.0005 to 0.00. It should be 0100%.
Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒ：それぞれ０．３００％以下
これらの元素は添加しなくてもよいが、浸炭焼入れ時の結晶の粗粒化を抑制する作用があり、靱性を向上させる元素であるから、これらの効果を得たいときに１種または２種以上添加すればよい。それぞれ、０．３００％を超えるとかえって靱性が低下するので、添加する場合は含有量をそれぞれ０．３００％以下とするのがよい。なお、０．００３％未満の含有量では効果が小さいので、下限を０．００３％とするのが望ましい。
Ti, Nb, V, Zr: each 0.300% or less Although these elements do not need to be added, they have the effect of suppressing coarsening of crystals during carburizing and quenching, and are elements that improve toughness. In order to obtain these effects, one or more may be added. When the content exceeds 0.300%, the toughness is deteriorated. Therefore, when added, the content is preferably 0.300% or less. In addition, since an effect is small at content less than 0.003%, it is desirable to make a minimum into 0.003%.
Ｎｉ：５．０％以下
Ｎｉも添加しなくてもよい。しかし、Ｎｉは、鋼の強度と靱性を向上させる元素である。ＣｒやＭｏと異なり、多量に添加しても悪影響が少ない元素であるので、特に強度の高い材質を設計するのに有効な成分である。従って、この効果を活用する場合に添加することができる元素である。この効果を得るには０．２％以上の含有量とするのが好ましい。一方、Ｎｉは高価な元素であるので、経済性を考慮して上限を５．０％とした。
Ni: 5.0% or less Ni may not be added. However, Ni is an element that improves the strength and toughness of steel. Unlike Cr and Mo, it is an element that has little adverse effect even when added in a large amount, and is therefore an effective component for designing a particularly strong material. Therefore, it is an element that can be added when this effect is utilized. In order to obtain this effect, the content is preferably 0.2% or more. On the other hand, since Ni is an expensive element, the upper limit was made 5.0% in consideration of economy.
なお、本発明の鋼管は、ボールケージの形状に加工した後、浸炭焼入れ処理を経て、製品として使用される。 The steel pipe of the present invention is used as a product after being carburized and quenched after being processed into the shape of a ball cage.
表１に示す化学組成の鋼材を溶製し、熱間鍛造および熱間圧延を行って２５ｍｍ厚、１２０ｍｍ幅、５５０ｍｍ長の板材を作製し、９２０℃で焼ならしを行った後、７２０℃で焼戻しを実施して軟化させた。次に、表面スケールを除去した後、１７ｍｍ厚まで冷間加工し、再度７２０℃で焼戻しを施して軟化させた。 A steel material having the chemical composition shown in Table 1 was melted and subjected to hot forging and hot rolling to produce a plate material having a thickness of 25 mm, 120 mm width, and 550 mm length. After normalizing at 920 ° C., 720 ° C. And softened by tempering. Next, after removing the surface scale, it was cold worked to a thickness of 17 mm and tempered again at 720 ° C. to be softened.
上記の素材から、平行部の直径が８ｍｍの平滑引張試験片と、同じく平行部の直径は８ｍｍで、深さ１ｍｍの切欠を有する切欠引張試験片を、圧延長手方向であるＬ方向と、圧延方向に垂直な方向であるＴ方向から、それぞれ採取した。次いで、以下の条件で浸炭処理および熱処理を実施した。 From the above material, a smooth tensile test piece having a parallel part diameter of 8 mm, a notch tensile test piece having a parallel part diameter of 8 mm, and a notch having a depth of 1 mm, the L direction which is the rolling longitudinal direction, Each sample was taken from the T direction, which is a direction perpendicular to the rolling direction. Next, carburizing treatment and heat treatment were performed under the following conditions.
まず、カーボンポテンシャル０．９％、９３０℃で、１１０分浸炭し、続いて、カーボンポテンシャル０．８％、８７０℃で３０分浸炭し、その後油焼入れを行った。次いで１６０℃で２時間の焼戻しを行い、機械的性能を評価した。得られた結果を図２に示す。 First, carburizing was performed for 110 minutes at a carbon potential of 0.9% and 930 ° C., followed by carburizing for 30 minutes at a carbon potential of 0.8% and 870 ° C., followed by oil quenching. Subsequently, tempering was performed at 160 ° C. for 2 hours, and mechanical performance was evaluated. The obtained results are shown in FIG.
図２は、引張強度に及ぼす鋼の組成の影響を示すグラフである。その（ａ）はＬ方向の平滑引張試験の結果、（ｂ）はＴ方向の平滑引張試験の結果である。また、（ｃ）はＬ方向の切欠引張試験の結果、（ｄ）はＴ方向の切欠引張試験の結果である。 FIG. 2 is a graph showing the effect of steel composition on tensile strength. (A) is the result of the smooth tensile test in the L direction, and (b) is the result of the smooth tensile test in the T direction. (C) is a result of a notch tensile test in the L direction, and (d) is a result of a notch tensile test in the T direction.
まず、平滑引張試験では、図２の（ａ）および（ｂ）に示すとおり、合金元素を変化させても、Ｓ含有量を低減しても、強度はほとんど変化していない。ところが、切欠引張試験では、（ｃ）および（ｄ）に示すように、Ｓ含有量の変化に応じて強度が大きく変化している。すなわち、鋼マークの５〜７番の、Ｓ含有量を大きく低減したもののみ、切欠引張強度が大きく改善されている。 First, in the smooth tensile test, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the strength hardly changes even when the alloy element is changed or the S content is reduced. However, in the notch tensile test, as shown in (c) and (d), the strength changes greatly according to the change in the S content. That is, the notch tensile strength is greatly improved only for the steel marks Nos. 5 to 7, which have a significantly reduced S content.
上記の低Ｓ化による切欠引張強度の向上は、図２の（ｄ）に見られるように、特にＴ方向で顕著である。これは、圧延方向に伸長して存在するＭｎＳの存在が、切欠引張強度を低下させる要因であることを示唆している。従って、鋼中のＳ量を低減すると、予想を超える大幅な切欠引張強度の向上が得られるのである。 The improvement in the notch tensile strength due to the low S is particularly noticeable in the T direction as seen in FIG. This suggests that the presence of MnS extending in the rolling direction is a factor that reduces the notch tensile strength. Therefore, if the amount of S in the steel is reduced, the notch tensile strength can be improved significantly more than expected.
以上の実験結果と、その切欠引張強度向上のメカニズムから、低Ｓ化によって切欠引張強度が向上するという現象は、一般的な浸炭鋼においては、普遍的に成り立つことが明白である。 From the above experimental results and the mechanism for improving the notch tensile strength, it is clear that the phenomenon that the notch tensile strength is improved by lowering S is universally realized in general carburized steel.
本発明の鋼管は、ＣＶＪボールケージ用としての優れた特性を有するものである。従って、この鋼管を用いることによって、従来のものよりも小型で軽量のＣＶＪを実現することができる。本発明は、自動車の軽量化と燃費の向上に大きく寄与する発明である。 The steel pipe of the present invention has excellent characteristics for a CVJ ball cage. Therefore, by using this steel pipe, a smaller and lighter CVJ than the conventional one can be realized. The present invention greatly contributes to the weight reduction and fuel consumption improvement of automobiles.
１：駆動軸、２：被駆動軸、３：アウターレース、４：インナーレース、
５：ボール、６：ボールケージ
1: drive shaft, 2: driven shaft, 3: outer race, 4: inner race,
5: Ball, 6: Ball cage
Claims (4)
The high-strength case-hardened steel pipe for a CVJ ball cage according to any one of claims 1 to 3, further comprising Ni: 5.0% by mass or less instead of a part of Fe.
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