JP2019108604A - 機械部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下に、実施形態に係る機械部品の構成を説明する。
以下に、実施形態に係る機械部品の製造方法を説明する。
以下に、実施形態に係る機械部品及び機械部品の製造方法の効果を説明する。
表2に、上記の試験に供した試料の作成条件を示す。表2に示すように、試料1の作製においては、第1保持温度、第2保持温度、第3保持温度、第1保持時間、第2保持時間及び第3保持時間は、それぞれ、980℃、530℃、850℃、20分、5時間、16時間とされた。試料2の作製においては、第1保持温度、第2保持温度、第3保持温度、第1保持時間、第2保持時間及び第3保持時間は、それぞれ、980℃、530℃、920℃、20分、5時間、12時間とされた。試料1の作製においては、浸酸工程S4における雰囲気ガス中の酸素分圧は、50ppmとされた。試料2の作製においては、浸酸工程S4における雰囲気ガス中の酸素分圧は、100ppmとされた。なお、試料1及び試料2は、共に64チタン合金を用いて作製された。
図4は、試料1の表面近傍におけるEBSD像である。図5は、試料2の表面近傍におけるEBSD像である。図4中において、アスペクト比が相対的に小さい結晶粒がプライマリα結晶粒であり、アスペクト比が相対的に大きい(針状に析出している)結晶粒がセカンダリα結晶粒である。図5中において、結晶粒径が相対的に大きい結晶粒がプライマリα結晶粒であり、結晶粒径が相対的に小さい結晶粒がセカンダリα結晶粒である。図4に示すように、試料1の表面においては、プライマリα結晶粒の面積比率は、約22パーセントであった。また、試料1の表面においては、セカンダリα結晶粒の長軸径は約50μmであり、短軸径は約6μmであった。他方、図5に示すように、試料2の表面においては、プライマリα結晶粒の面積比率は、約75パーセントであった。また、試料2の表面においては、セカンダリα結晶粒の粒径は微細であり、長軸径及び短軸径の計測は困難であった。
図8は、試料1の表面近傍におけるビッカース硬さ試験結果を示すグラフである。図9は、試料2の表面近傍におけるビッカース硬さ試験結果を示すグラフである。図8及び図9において、横軸は試料表面からの距離(単位:mm)であり、縦軸は硬さ(単位:ビッカース硬さHv)である。図8及び図9に示すように、試料1及び試料2のいずれにおいても、表面からの距離が大きくなるほど、試料の硬さが低下し、表面からの距離が0.15mmに達した時点で、試料の硬さはほぼ一定となっていた。
表3に示す試料3、試料4、試料5及び試料6に対して、摩耗試験が行われた。摩耗試験は、サバン型摩耗試験機を用いて行われた。摩耗試験の試験条件は、表4に示されている。試料3は、実施形態に係る機械部品の製造方法にしたがって準備された。試料3は、試料表面における硬さが600Hvとなるように作製された。試料3は、64チタン合金を用いて作製された。試料4は、64チタン合金の生材を用いて作製された。試料5は、JIS規格に定めるSUJ2を用いて作製された。試料6は、JIS規格に定めるSUS440Cを用いて作製された。試料5の表面における硬さは、700Hvであった。試料6の表面における硬さは、650Hvであった。なお、試料5及び試料6に対しては、一般的な条件での焼き入れ・焼き戻しが実施された。
Claims (14)
- 表面を有するチタン合金製の加工対象部材を準備する工程と、
前記加工対象部材を第1保持温度で保持した後に冷却する溶体化処理工程と、
前記溶体化処理工程の後に行われ、前記加工対象部材を第2保持温度で保持した後に冷却する時効処理工程と、
前記時効処理工程の後に行われ、酸素を含む雰囲気ガス中において、前記加工対象部材を第3保持温度で保持することにより前記表面に前記酸素を導入する浸酸工程とを備え、
前記第1保持温度は、前記チタン合金のβ変態開始温度以上前記チタン合金のβ単相変態温度未満であり、
前記第3保持温度は、前記第1保持温度よりも低い、機械部品の製造方法。 - 前記第1保持温度は、前記チタン合金のβ単相変態温度よりも60℃低い温度以上前記チタン合金のβ単相変態温度未満である、請求項1に記載の機械部品の製造方法。
- 前記溶体化処理工程における保持時間は60秒以上2400秒以下である、請求項1又は請求項2に記載の機械部品の製造方法。
- 前記第2保持温度は400℃以上700℃以下である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の機械部品の製造方法。
- 前記第2保持温度は500℃以上560℃以下である、請求項4に記載の機械部品の製造方法。
- 前記時効処理工程における保持時間は30秒以上4.3×104秒以下である、請求項4又は請求項5に記載の機械部品の製造方法。
- 前記時効処理工程における保持時間は7.2×103秒以上3.6×104秒以下である、請求項6に記載の機械部品の製造方法。
- 前記第3保持温度は800℃以上920℃以下である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の機械部品の製造方法。
- 前記第3保持温度は850℃以上である、請求項8に記載の機械部品の製造方法。
- 前記浸酸工程における保持時間は1.4×104秒以上9.0×104秒以下である、請求項8又は請求項9に記載の機械部品の製造方法。
- 前記雰囲気ガスは、常圧であり、
前記雰囲気ガスは、不活性ガスをさらに含み、
前記雰囲気ガス中における酸素分圧は、50ppm以上500ppm以下である、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の機械部品の製造方法。 - 前記不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム及び窒素からなる群から選択される少なくとも1つである、請求項11に記載の機械部品の製造方法。
- 前記チタン合金は、α型チタン合金又はα+β型チタン合金である、請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の機械部品の製造方法。
- 前記チタン合金は、64チタン合金である、請求項13に記載の機械部品の製造方法。
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