JP2527606B2 - Alloy steel with excellent wear resistance - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の内燃機関のピストンリング、ロ
ッカーアーム、ピニオンシャフト等に用いられる特に耐
摩耗性の優れた合金鋼に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an alloy steel having particularly excellent wear resistance, which is used for piston rings, rocker arms, pinion shafts and the like of internal combustion engines of automobiles and the like.

［従来の技術］ 内燃機関用ピストンリングは、燃焼室の機密性を保持
するための圧力リングと、ピストンリングおよびシリン
ダーライナー間の潤滑油膜を調製するためのオイルリン
グにより構成されている。このピストンリングのうち、
圧力リングはピストンヘッドの直下に遊嵌され燃焼ガス
の影響を大きく受けるものであり、耐摩耗性、耐スカッ
フィング性および耐熱性等が要求される。[Prior Art] A piston ring for an internal combustion engine is composed of a pressure ring for maintaining the airtightness of the combustion chamber and an oil ring for preparing a lubricating oil film between the piston ring and the cylinder liner. Of this piston ring,
The pressure ring is loosely fitted directly below the piston head and greatly affected by the combustion gas, and is required to have wear resistance, scuffing resistance, heat resistance and the like.

近年、内燃機関の軽量化、高出力化および高回転化に
伴い、圧力リングの薄幅化が積極的に進められてきた。
このピストンリングの薄幅化は、ピストンリングを軽量
化し、ピストンリング溝内でのピストンリングの挙動の
安定化、油膜厚さが薄くできることによる潤滑油消費量
の改善が図られる。2. Description of the Related Art In recent years, as the internal combustion engine has become lighter in weight, higher in output and higher in speed, the width of the pressure ring has been actively reduced.
The reduction in width of the piston ring reduces the weight of the piston ring, stabilizes the behavior of the piston ring in the piston ring groove, and improves the consumption of lubricating oil by reducing the oil film thickness.

しかし、このようにピストンリングの薄幅化が進めら
れると、油膜厚さが薄くなり摩耗が増大し寿命が短くな
るので、従来一般的であった鋳鉄製のリングや、炭素
鋼、シリクローム鋼、あるいはオイルテンパー線製のリ
ングでは使用に耐えなくなってきた。すなわち、鋳鉄製
のリングでは軸方向に薄いものが製造しがたく、かつ耐
折損強度の点で不十分であり、シリクローム鋼リングは
高温での強度が小さいため比較的断面積の大きいものと
なり、慣性が大きくフラッタリング現象を起こしやす
い。そこで、最近ではピストンリングの材料として工具
鋼、ばね鋼およびステンレス鋼が用いられるようになっ
ており、特にステンレス鋼としては13Crマルテンサイト
系ステンレス鋼（0.65C−13.5Cr−0.3Mo−0.1V）が圧力
リングとして用いられ好結果が得られている。However, when the piston ring is made thinner in this way, the oil film thickness becomes thinner, wear increases, and the service life shortens.Therefore, cast iron rings, carbon steel, and sirichrome steel, which have been commonly used in the past, have been shortened. Or, a ring made of oil-tempered wire has become unusable. That is, it is difficult to manufacture a cast iron ring that is thin in the axial direction, and it is insufficient in terms of breakage strength.Silicone steel rings have a relatively large cross-sectional area because of their low strength at high temperatures. , Inertia is large and fluttering phenomenon is likely to occur. Therefore, recently, tool steels, spring steels and stainless steels have been used as materials for piston rings, and especially 13Cr martensitic stainless steels (0.65C-13.5Cr-0.3Mo-0.1V) as stainless steels. Has been used as a pressure ring with good results.

しかし、これらマルテンサイト系ステンレス鋼製のピ
ストンリングも、摩擦摩耗の激しいエンジンに用いた場
合、未だ耐摩耗性および耐スカッフィング性の点におい
て不十分である。また、マルテンサイト系ステンレス鋼
を用いガス窒化処理した圧力リングでは、ピストンへの
組付強度が十分でなく、必要以上に合い口を広げると
（10T以上、実力11〜13T「T:リング幅（mm）」）折損す
るという問題がある。さらに、この圧力リングは耐スカ
ッフ性に対する要求が厳しい内燃機関に関しては、不十
分な性能で、スカッフするという問題があり、摺動面に
だけ薄いNi−ＰまたはNi−Co−Ｐめっき若しくはこれら
のペースめっきに硬質粒子（Si₃N₄）を分散させためっ
きを行っている。このようなことから、マルテンサイト
系ステンレス鋼のピストンリングにおいては、さらに耐
摩耗性および耐スカッフィング性を増してピストンリン
グの長寿命化が望まれている。However, these piston rings made of martensitic stainless steel are still insufficient in terms of wear resistance and scuffing resistance when used in an engine with severe friction and wear. Also, the pressure ring gas-nitrided using martensitic stainless steel does not have sufficient strength to assemble to the piston, and if the abutment is expanded more than necessary (10T or more, actual force 11 to 13T “T: ring width ( mm) ”) There is a problem of breakage. Further, this pressure ring has a problem of insufficient performance and scuffing for an internal combustion engine having a severe requirement for scuffing resistance, and has a thin Ni-P or Ni-Co-P plating only on the sliding surface or these Pace plating is performed with hard particles (Si ₃ N ₄ ) dispersed. For this reason, in the piston ring of martensitic stainless steel, it is desired to further increase wear resistance and scuffing resistance and to extend the life of the piston ring.

また、自動車等の内燃機関用部品としてピストンリン
グと同様に耐摩耗性が要求されるものとしてロッカーア
ームがある。エンジンのロッカーアームはカムシャフト
と当接された状態にあることから耐摩耗性および耐スカ
ッフィング性が優れたものでなければならない。また、
当然のことながら、相手部品のカムへの攻撃性をも考慮
しなければならない。Further, there is a rocker arm as a component for an internal combustion engine of an automobile or the like, which requires wear resistance similarly to a piston ring. Since the rocker arm of the engine is in contact with the cam shaft, it must have excellent wear resistance and scuffing resistance. Also,
As a matter of course, it is necessary to consider the aggression of the cam of the other component.

また、FF車の差動装置等に用いられ耐摩耗性を要求さ
れる部品としてピニオンシャフトがある。このピニオン
シャフトについては、低粘度潤滑油を使用するため、ピ
ニオンギヤとピニオンシャフトのごとく高面圧の厳しい
条件で摺動する部材では、優れた耐焼付性および耐摩耗
性が要求され、FR車で使用してきた従来の素材（SCr415
・浸炭焼入れ）では焼付を生じたり、摩耗が大となる問
題が発生することがあった。Further, there is a pinion shaft as a component used in a differential device of an FF vehicle or the like and required to have wear resistance. Since this pinion shaft uses a low-viscosity lubricating oil, excellent seizure resistance and wear resistance are required for parts that slide under high surface pressure conditions such as pinion gears and pinion shafts. Conventional material used (SCr415
・ Carburizing and quenching) sometimes caused problems such as seizure and large wear.

ピニオンギヤは、SCr415を浸炭焼入したものであり、
ピニオンシャフトとの摺動面である内径面の仕上げは、
Rz6μｍ前後である。従って、ピニオンギヤとピニオン
シャフトは高面圧の摺動条件であり、表面凸部では油膜
が形成されず、アブレシング作用によりピニオンシャフ
ト、ピニオンギヤの摺動面が摩耗する。The pinion gear is made by carburizing and quenching SCr415,
Finish the inner diameter surface, which is the sliding surface with the pinion shaft,
Rz is around 6 μm. Therefore, the pinion gear and the pinion shaft are in a sliding condition of high surface pressure, an oil film is not formed on the surface convex portion, and the sliding surfaces of the pinion shaft and the pinion gear are worn by the abrading action.

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はステンレス鋼製等のピストンリング、ロッカ
ーアーム、ピニオンシャフトの前記のごとき問題点に鑑
みてなされたもので、従来のマルテンサイト系ステンレ
ス鋼の耐摩耗性をさらに改善することによって、内燃機
関の高出力化および高速化を達成できる圧力リングおよ
びオイルリング（サイドレール）材料を提供すると共
に、相手材への攻撃性を減少させ耐摩耗性を高めたロッ
カーアーム用材料および耐焼付性と耐摩耗性に優れたピ
ニオンシャフト用材料を提供することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above-described problems of piston rings, rocker arms, and pinion shafts made of stainless steel or the like, and wear resistance of conventional martensitic stainless steels. By providing improved pressure resistance and oil ring (side rail) materials that can achieve higher output and higher speed of the internal combustion engine, the aggressiveness to the mating material is reduced and wear resistance is improved. An object is to provide a material for a rocker arm and a material for a pinion shaft having excellent seizure resistance and wear resistance.

［問題点を解決するための手段］ 本発明は従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の耐摩
耗性について鋭意研究を重ねた結果、Alの添加が、鋼塊
から細線を製造するまでの段階における熱間加工および
冷間加工性を殆ど低下させずに耐摩耗性を大幅に改善で
きるとの着想の下に、Ｃ、Si、Mn、Cr等についてAl含有
量との関連において最適含有量の範囲を見出だすことに
よって本発明を完成したも，のである。[Means for Solving Problems] As a result of intensive studies on the wear resistance of conventional martensitic stainless steels, the present invention shows that the addition of Al is a hot work in the stage from the production of fine wires from steel ingots. Based on the idea that the wear resistance can be greatly improved without substantially reducing the workability and cold workability, the optimum content range of C, Si, Mn, Cr, etc. in relation to the Al content was examined. The present invention was completed by launching it.

すなわち、本発明の耐摩耗性に優れた合金鋼は第１発
明として重量比でC;0.55〜1.10％、Si;0.9％以下、Mn;
2.0％以下、Cr;12〜25％、Al;0.05〜1.10％を含有し、
残部がFeおよび不純物元素からなることを要旨とする。
しかして、第２発明は第１発明にさらにNi;0.2〜2.0
％、Mo;0.2〜3.0％、V;0.1〜1.5％、Nb;0.05〜0.7％、C
u;0.2〜2.0％のうち１種または２種以上を含有し、残部
がFeおよび不純物元素からなることを要旨とする。第３
発明は第１及び第２発明鋼の少なくとも摺動面に表面硬
化処理を施して用いることを要旨とするものである。That is, the alloy steel excellent in wear resistance of the present invention as the first invention is C: 0.55 to 1.10%, Si; 0.9% or less, Mn;
Contains less than 2.0%, Cr; 12 to 25%, Al; 0.05 to 1.10%,
The gist is that the balance consists of Fe and impurity elements.
Then, the second invention is further Ni; 0.2-2.0 in addition to the first invention.
%, Mo; 0.2 to 3.0%, V; 0.1 to 1.5%, Nb; 0.05 to 0.7%, C
u; 0.2 to 2.0% of one or two or more of them are contained, and the balance is Fe and impurity elements. Third
The gist of the invention is that at least the sliding surface of the first and second invention steels is subjected to a surface hardening treatment before use.

［作用］ 本発明鋼がAlの含有により優れた特性を示すのは、第
１図の第１発明Ｂ鋼の金属組織を表す400倍の顕微鏡写
真、第２図の比較鋼の金属組織を表す400倍の顕微鏡写
真、第３図の本発明鋼と比較鋼の粒径２μｍ以上の炭化
物の粒径と面積率の関係を示す図および第１表に示した
ように（ｉ）炭化物形状の球状化、（ii）炭化物粒径の
均一化（粗大炭化物の減少）、（iii）窒化した場合はA
lNの微細析出による窒化層硬度の上昇等の理由による。[Function] The steel of the present invention exhibits superior properties due to the inclusion of Al, because the microstructure of the steel of the first invention B in FIG. 1 is 400 times the micrograph, and the metal structure of the comparative steel in FIG. 2 is represented. 400 times micrograph, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the grain size and area ratio of carbides having a grain size of 2 μm or more of the present invention steel and comparative steel, and as shown in Table 1, (i) carbide-shaped spheres (Ii) Uniformization of carbide grain size (reduction of coarse carbides), (iii) A when nitriding
This is due to reasons such as an increase in nitride layer hardness due to fine precipitation of lN.

Alの添加は他の炭化物形成元素（Ｃ、Cr、Mo、Ｖ、N
b、Ｗ）の添加と異なり、少ない添加量で狙いとする大
幅な耐摩耗性・耐スカッフ性の向上が得られるととも
に、シリンダボア摩耗の増大を防止でき、熱間加工性を
ほとんど低下させないという点で優れた特性を有する。 Addition of Al causes addition of other carbide forming elements (C, Cr, Mo, V, N
Unlike the addition of (b, W), a small amount of addition can significantly improve the target wear resistance and scuffing resistance, prevent increase in cylinder bore wear, and hardly deteriorate hot workability. It has excellent characteristics.

上記効果をピストンリングとして適用した場合につい
て詳述すれば、次のことが言える。The following can be said when the above effect is applied to a piston ring in detail.

（ｉ）トップリング（第１圧力リング）について 第４図にトップリング10の斜視図を示す。ピストンリ
ングとして最も耐スカッフ性の要求されるリングはロッ
プリングであり、その要求値は個々のエンジンによって
大きな差があるが、従来の13Crマルテンサイト系ステン
レス鋼の場合には、ガス窒化処理をしないとスカッフを
発生するという問題があったため、ガス窒化処理を行う
かもしくはシリンダボアと摺動する面にだけ硬質クロム
めっき、溶射、Ni−Ｐベース複合めっきといった表面処
理をして使用していた。(I) Top ring (first pressure ring) FIG. 4 shows a perspective view of the top ring 10. The ring that requires the most scuff resistance as a piston ring is the Rop ring, and the required value varies greatly depending on the individual engine, but in the case of conventional 13Cr martensitic stainless steel, no gas nitriding treatment is performed. Therefore, the gas nitriding treatment is performed, or only the surface sliding on the cylinder bore is subjected to surface treatment such as hard chrome plating, thermal spraying, and Ni-P base composite plating.

本発明鋼は焼入れ焼戻し品でも、13Crマルテンサイト
系ステンレス鋼・ガス窒化処理担当の耐スカッフ性が得
られるため、このままでも十分使用できる。より耐スカ
ッフ性に対する要求の厳しいエンジンに対しても、表面
処理を行えば、従来の硬質クロムめつきを上回る値が得
られ、スカッフを発生することもなく良好な結果が得ら
れる。The steel of the present invention, even in a quenched and tempered product, can obtain scuff resistance of 13Cr martensitic stainless steel / gas nitriding treatment, and can be used as it is. Even for an engine with a more demanding scuffing resistance, surface treatment gives a value higher than that of conventional hard chrome plating, and good results can be obtained without scuffing.

耐摩耗性も従来の13Crマルテンサイト系ステンレス鋼
では必ずしも十分でなく、要求の厳しいエンジンに対し
ては窒化深さを90μｍ、120μｍと大きく対処してい
た。ところが窒化深さが大きくなるほどリング10合い口
12の組付け強度および疲労強度が低下するため、折損す
るという問題が発生することがあった。The wear resistance of conventional 13Cr martensitic stainless steel is not always sufficient, and nitriding depths of 90 μm and 120 μm have been dealt with greatly for demanding engines. However, the larger the nitriding depth, the more the ring 10
Since the assembling strength and the fatigue strength of 12 deteriorated, there was a problem that breakage occurred.

本発明鋼は強度が向上しているので、従来と同じ窒素
深さでも、前記のように折損するという問題を発生する
ことがない。しかも、大幅な耐摩耗性の向上により、窒
化深さを浅くすることができ、強度がより一層向上する
と共に、ガス窒化処理時間の短縮ができ、大量生産がよ
り一層可能となる。また、摩耗量の減少は摩耗に伴うオ
イル消費性能、ブローバイガス性能の劣化を最小限にで
きるため、エンジン性能全般の劣化を防止できる。Since the steel of the present invention has improved strength, it does not cause the problem of breakage as described above even at the same nitrogen depth as the conventional one. Moreover, due to the significant improvement in wear resistance, the nitriding depth can be made shallower, the strength is further improved, the gas nitriding treatment time can be shortened, and mass production is further enabled. Further, the reduction of the wear amount can minimize the deterioration of the oil consumption performance and the blow-by gas performance due to the wear, so that the deterioration of the overall engine performance can be prevented.

（ii）オイルシリンダについて オイルリングは張力による接触面圧が高く、エンジン
によってはトップリングよりも摩耗が大きくなる。しか
し、摩耗に伴う接触面圧の低下は、オイル消費量を増加
させるため、耐摩耗性に対する要求は極めて厳しいもの
がある。本発明鋼の耐摩耗性は極めて優れており上記問
題を解決できる。(Ii) Oil cylinder The contact surface pressure of the oil ring is high due to tension, and depending on the engine, the wear is greater than that of the top ring. However, the reduction of the contact surface pressure due to wear increases the oil consumption amount, and therefore the demand for wear resistance is extremely severe. The steel of the present invention has extremely excellent wear resistance and can solve the above problems.

第５図はスリーピース組合せタイプのオイルリング30
の摺動状態を示す縦断面図である。14はピストン、16は
ピストンのオイルリングの溝、18はシリンダボア、20は
サイドレール、22はスペーサエキスパンダである。この
スリーピースの組合せタイプのオイルリング30のサイド
レール20の場合、強度向上の制約により、ガス窒化処理
を行って使用する場合も、その窒化深さは30〜60μｍが
限度である。したがって、長期間使用するエンジンにあ
っては窒化層摩滅による母材（焼入れ焼戻し材）露出状
態での耐スカッフ性・耐摩耗性が重要であるが、前記ト
ップリングに述べたごとく良好な結果を得る。Fig. 5 shows a three-piece combination type oil ring 30
It is a longitudinal cross-sectional view showing the sliding state of. Reference numeral 14 is a piston, 16 is a groove of an oil ring of the piston, 18 is a cylinder bore, 20 is a side rail, and 22 is a spacer expander. In the case of the side rail 20 of the oil ring 30 of the three-piece combination type, the nitriding depth is limited to 30 to 60 μm even when the gas rail is used after the gas nitriding treatment due to the restriction of strength improvement. Therefore, in an engine that will be used for a long period of time, it is important to have scuff resistance and wear resistance in the exposed state of the base material (quenched and tempered material) due to abrasion of the nitride layer. obtain.

なお、オイルリングの場合、シリンダボア18との摺動
面ばかりでなく、スリーピース組合せオイルリング30で
は、サイドレール20とスペーサエキスパンダ22の耳部と
の接触部の耐摩耗性も要求されるが、本発明鋼はこの要
求にも十分に対応できる。In the case of the oil ring, not only the sliding surface with the cylinder bore 18, but also the three-piece combination oil ring 30 is required to have wear resistance at the contact portion between the side rail 20 and the ear of the spacer expander 22, The steel of the present invention can sufficiently meet this requirement.

本発明鋼はそのまま用いても充分な耐摩耗性を示す
が、さらに窒化、めっき、溶射等の表面処理を施して用
いると著しくその効果を向上させることができる。本発
明鋼は窒化処理を施す前に熱処理に供するとよい。熱処
理としては例えば焼入焼もどし、焼入れ（窒化処理にお
いて焼もどしを兼ねるもの。）が挙げられる。窒化処理
は摺動面を含む表面に施され、ガス窒化、ガス軟窒化、
塩浴窒化、タフトライドおよびイオン窒化のいずれも適
用することができる。The steel of the present invention shows sufficient wear resistance even if used as it is, but its effect can be remarkably improved if it is further subjected to surface treatment such as nitriding, plating, and thermal spraying. The steel of the present invention is preferably subjected to heat treatment before being subjected to nitriding treatment. Examples of the heat treatment include quenching and tempering, and quenching (which also serves as tempering in the nitriding treatment). Nitriding is applied to the surface including the sliding surface, and gas nitriding, gas soft nitriding,
Any of salt bath nitriding, tuftride and ion nitriding can be applied.

次に、本発明のピストンリング用鋼の化学成分の限定
理由について述べる。Next, the reasons for limiting the chemical composition of the steel for piston rings of the present invention will be described.

C;0.55〜1.10％ Ｃは焼入れにおいて必要な硬さを得ると同時に、炭化
物を形成して高強度と耐摩耗性を付与する元素である。
0.55％未満では炭化物生成量が少なく炭化物の存在によ
って得られる耐摩耗性が劣る。しかし、1.10％を越える
と炭化物の粒度が大きくなって相手材であるシリンダラ
イナを摩耗させ、かつピストンリング形状への冷間加工
性が不可能となるので上限を1.10％とした。C: 0.55 to 1.10% C is an element that obtains the necessary hardness during quenching and, at the same time, forms carbide to provide high strength and wear resistance.
If it is less than 0.55%, the amount of carbide produced is small and the wear resistance obtained due to the presence of carbide is poor. However, if it exceeds 1.10%, the grain size of carbides becomes large, the cylinder liner, which is the counterpart material, wears out, and cold workability into the piston ring shape becomes impossible, so the upper limit was made 1.10%.

Si;0.9％以下 Siは精錬時に脱酸元素として添加され、耐熱性を与え
る元素であるが、多量に添加されると引き抜き等の冷間
加工性を害するので、上限を0.9％とした。Si; 0.9% or less Si is an element that is added as a deoxidizing element during refining and imparts heat resistance, but if added in a large amount, it impairs cold workability such as drawing, so the upper limit was made 0.9%.

Mn;2.0％以下 MnはSiと同様に精錬時に脱酸元素として添加され、靭
性を増大させる元素であるが、多量に添加すると冷間加
工性を害するので、上限を2.0％とした。Mn: 2.0% or less Like Si, Mn is an element added as a deoxidizing element during refining to increase toughness, but if added in a large amount, cold workability is impaired, so the upper limit was made 2.0%.

Cr;12〜25％ CrはＣと結合して炭化物を形成し、耐摩耗性を向上す
ると共に、耐食性と生地強度を向上させ、さらには窒化
硬化層の硬さを増す効果を有する。12％以下ではこれら
の効果特に耐摩耗性の向上が不充分なので、12％以上を
含有せしめた。しかし、多量に含有すると前記の効果が
顕著でなくなり、逆に靭性が低下して冷間成形性を阻害
するのでCrの上限を25％とした。Cr: 12-25% Cr combines with C to form a carbide, which improves wear resistance, corrosion resistance and fabric strength, and further has the effect of increasing the hardness of the nitrided hardened layer. If the content is 12% or less, these effects, especially the improvement of wear resistance, are insufficient. Therefore, 12% or more is included. However, if a large amount of Cr is contained, the above-mentioned effect is not remarkable, and conversely, the toughness is lowered and the cold formability is impaired. Therefore, the upper limit of Cr is set to 25%.

Al;0.05〜1.10％ Alは焼入れ焼戻し時にはマトリックスに固溶し、結晶
粒の微細化によりマトリックスの強度を増大させ、耐摩
耗性および耐スカッフ性を向上する。Alは前述のように
焼入れ焼戻し時には炭化物の球状化、粒径の均一化によ
り耐摩耗性および耐スカッフ性を向上させる。また、ガ
ス窒化処理時には、マトリックスの固溶していたAlがAl
Nの微細析出となり、これに伴う窒化層硬度の大幅な上
昇となり、これによって耐摩耗性および耐スカッフ性を
大幅に向上するとともに、シリンダボア摩耗の増大を防
止できる。さらに合い口拡げ試験時の強度を大幅に向上
させる。これらの効果を得るには0.05％以上の添加が必
要であり、添加量が多くなるほどその効果も大きくな
る。しかしながら、1.10％以上含有させてもその効果が
顕著でなくなるとともに、介在物Al₂O₃の生成による熱
間、冷間圧延における表面性の劣化（表面キズ残存時の
大幅な強度低下）焼入れ性・耐熱性の低下および窒化層
を脆弱にするので上限を1.10％とした。Al: 0.05-1.10% Al dissolves in the matrix during quenching and tempering, and increases the strength of the matrix by refining the crystal grains, improving wear resistance and scuffing resistance. As described above, Al improves wear resistance and scuff resistance by spheroidizing carbides and making the grain size uniform during quenching and tempering. In addition, during the gas nitriding treatment, the solid solution of Al in the matrix was changed to Al.
Fine precipitation of N results in a significant increase in the hardness of the nitrided layer, which significantly improves wear resistance and scuff resistance, and prevents an increase in cylinder bore wear. Furthermore, it greatly improves the strength during the joint expansion test. To obtain these effects, addition of 0.05% or more is necessary, and the larger the addition amount, the larger the effect. However, even if the content is 1.10% or more, the effect becomes less remarkable, and the surface property deteriorates during hot and cold rolling due to the formation of inclusions Al ₂ O ₃ (significant decrease in strength when surface scratches remain) and hardenability.・ The upper limit was set to 1.10% because it lowers heat resistance and weakens the nitrided layer.

Ni;0.2〜2.0％ Niは耐食性、靭性および焼入性を付与する元素であ
り、特にフェライト形成傾向の強いAlを添加する場合、
高温でのフェライト生成を防止し、焼入れ性、熱間加工
性を改善する。0.2％未満では前記の効果が小さいので
下限を0.2％とした。しかし、2.0％を越えて含有される
と、冷間加工性を害するので上限を2.0％とした。Ni: 0.2 to 2.0% Ni is an element that imparts corrosion resistance, toughness and hardenability, and particularly when Al with a strong ferrite forming tendency is added,
Prevents ferrite formation at high temperatures and improves hardenability and hot workability. If it is less than 0.2%, the above effect is small, so the lower limit was made 0.2%. However, if the content exceeds 2.0%, the cold workability is impaired, so the upper limit was made 2.0%.

Mo;0.2〜3.0％ MoはCrと同様に炭化物を形成し、窒化処理時に窒化層
硬度を高め、耐摩耗性を向上させるほか高温強度を増強
させる元素であり、これらの効果を得るためには0.2％
以上の含有が必要である。しかし、3.0％以上含有させ
ると前記の効果が顕著でなくなると同時に熱間加工性を
低下させるので、上限を3.0％とした。Mo; 0.2-3.0% Mo is an element that forms carbides similarly to Cr, increases the hardness of the nitrided layer during nitriding treatment, improves wear resistance, and enhances high temperature strength. To obtain these effects, 0.2%
The above contents are required. However, if it is contained in an amount of 3.0% or more, the above-mentioned effect becomes insignificant and at the same time, the hot workability is deteriorated, so the upper limit was made 3.0%.

V;0.10〜1.50％、Nb;0.05〜0.70％ ＶおよびNbは焼もどし軟化抵抗および高温強度を増加
させると共に、炭化物を微細化するものであり、かつ窒
化処理により窒化物を形成し、表面層硬さを高める元素
である。前記効果を得るためにはV;0.10％以上、Nb;0.0
5％以上の含有が必要である。しかし、V;1.5％以上、N
b;0.70％以上を含有すると粗大な共晶炭化物の生成によ
り熱間加工性を低下させるので、上限をそれぞれ1.5％
および0.70％とした。V; 0.10 to 1.50%, Nb; 0.05 to 0.70% V and Nb increase tempering softening resistance and high temperature strength, and at the same time refine carbide, and form nitride by nitriding treatment to form a surface layer. It is an element that increases hardness. To obtain the above effect, V; 0.10% or more, Nb; 0.0
It is necessary to contain at least 5%. However, V; 1.5% or more, N
b; If 0.70% or more is contained, the hot workability is deteriorated due to the formation of coarse eutectic carbides.
And 0.70%.

Cu;0.2〜2.0％ Cuは鋼の耐食性および耐酸化性を高め、生地を強化す
る元素である。かかる効果を得るためには0.20％以上の
添加が必要である。しかし、2.0％を越えて添加すると
熱間加工性を阻害し、窒化に対する抵抗が増加して好ま
しくないので上限を2.0以上とした。Cu; 0.2-2.0% Cu is an element that enhances the corrosion resistance and oxidation resistance of steel and strengthens the dough. To obtain this effect, it is necessary to add 0.20% or more. However, if added in excess of 2.0%, hot workability is impaired and resistance to nitriding increases, which is not preferable, so the upper limit was made 2.0 or more.

［実施例］ 次に本発明の効果を従来鋼と比較した実施例により有
らかにする。[Example] Next, the effect of the present invention will be made clear by an example comparing with the conventional steel.

（実施例１） 第２表に示す化学成分からなる本発明鋼および従来鋼
として13Crマルテンサイト系ステンレス鋼を電気炉で溶
製した。第２表において、Ａ〜Ｃ鋼は第１発明鋼もしく
は第３発明鋼、Ｄ〜Ｏ鋼は第２発明鋼もしくは第４発明
鋼である。また、Ｐ鋼は従来鋼で13Crマルテンサイト系
ステンレス鋼、Ｑ鋼は従来材の硬質クロムめっきであ
る。(Example 1) 13Cr martensitic stainless steel as the present invention steel and conventional steel having the chemical composition shown in Table 2 was melted in an electric furnace. In Table 2, A to C steels are the first invention steel or the third invention steel, and D to O steels are the second invention steel or the fourth invention steel. Further, P steel is a conventional steel, 13Cr martensitic stainless steel, and Q steel is a conventional hard chrome plating.

溶製した供試鋼は鋳造し熱間圧延を行い、焼入焼もど
しを施して（硬さの狙い値Hv350〜450）摩耗試験用とし
て10×15.7×6.3mmの摩耗試験片および焼付試験片用と
して30×30×5mmの焼付試験片に加工した。得られた摩
耗試験片について次の条件により摩耗試験を行った。 The molten sample steel is cast, hot-rolled, and quenched and tempered (hardness target value Hv350-450) to obtain a wear test piece of 10 x 15.7 x 6.3 mm and a seizure test piece. It was processed into a 30 x 30 x 5 mm baking test piece for use. A wear test was conducted on the obtained wear test pieces under the following conditions.

（LWF−１摩耗試験機による摩耗試験） 相手材 FC 荷重 60kg 時間 120分 速度 0.3m/sec 潤滑油 低粘度エンジンオイル1.5cc/min供給 試験後に摩耗試験片について摺動面の摩耗量を測定
し、結果を第３表に示した。(Abrasion test with LWF-1 abrasion tester) FC material 60 kg time 120 minutes Speed 0.3 m / sec Lubrication oil Low viscosity engine oil 1.5 cc / min supply After the test, the abrasion amount of the sliding surface was measured on the abrasion test piece. The results are shown in Table 3.

続いて別の摩耗試験片をアンモニアガス気流中で530
〜590℃に加熱して５時間以上のガス窒素を施した。ガ
ス窒素後に表面硬さを測定したところ、Hv1000以上であ
った。窒化試験後の摩耗試験片を前記と同様の条件で摩
耗試験を供した。試験後に測定した摺動面の摩耗量は、
第３表に併せて示した。Then, another wear test piece was run in an ammonia gas stream at 530
It was heated to ~ 590 ° C and subjected to gaseous nitrogen for 5 hours or more. When the surface hardness was measured after gas nitrogen, it was Hv1000 or more. The wear test piece after the nitriding test was subjected to the wear test under the same conditions as above. The amount of wear of the sliding surface measured after the test is
It is also shown in Table 3.

次に、摩耗試験片と同様にして製作した焼付試験片に
ついて、次の条件により焼付試験を行い、焼付荷重を第
３表に併せて示した。Next, a seizure test piece manufactured in the same manner as the abrasion test piece was subjected to a seizure test under the following conditions, and the seizure load is also shown in Table 3.

（機械試験所型摩擦摩耗試験機による焼付試験） 相手材;FC 荷重;2分毎に25kgづつ増大させ、焼付が発生するまで行
う 速度;1.2m/sec 潤滑油；低粘度エンジンオイルの滴下潤滑 焼付荷重；摩擦係数が0.2以上に急上昇した荷重をもっ
て焼付荷重とする 第３表から明らかなように、摩耗試験では、焼入れ焼
戻し材の場合の摩耗深さで、従来材の5.8μｍに対し、
本発明鋼であるＡ〜Ｏ鋼は1.20〜4.00μｍである。ガス
窒化処理材の場合の摩耗深さでは、従来材の3.5μｍに
対し、本発明鋼であるＡ〜Ｏ鋼は0.2〜2.00μｍであ
る。いづれの場合も、本発明鋼が優れた耐摩耗性を示す
ことが確認できた。(Seizure test using a mechanical testing laboratory type friction and wear tester) Mating material; FC load; increase by 25kg every 2 minutes until seizure occurs Speed: 1.2m / sec Lubricating oil; Low-viscosity engine oil dripping Seizure load: The load that causes the coefficient of friction to rise sharply to 0.2 or more is regarded as the seizure load. As is clear from Table 3, in the wear test, the wear depth in the case of the quenched and tempered material is 5.8 μm in comparison with the conventional material,
The steel of the present invention, A to O steel, has a thickness of 1.20 to 4.00 μm. The wear depth of the gas nitriding material is 0.2 μm to 2.00 μm for the steels A to O of the present invention, compared to 3.5 μm of the conventional material. In any case, it was confirmed that the steel of the present invention exhibits excellent wear resistance.

また、焼付試験では、焼入れ焼戻し材の場合の焼付荷
重で、従来材の100.0kgに対し、本発明鋼であるＡ〜Ｏ
鋼は137.5〜150.0kgである。ガス窒化処理材の場合の焼
付荷重では、従来材の137.5kgに対し、167.5〜187.5kg
である。いづれの場合も、本発明鋼が優れた耐スカッフ
性を示すことが確認された。Further, in the seizure test, in the case of the quenching and tempering material, the seizure load is 100.0 kg of the conventional material and the steels of the present invention A to O are
Steel weighs 137.5 to 150.0 kg. The seizure load for gas nitriding material is 167.5-187.5kg, compared to 137.5kg for conventional material.
Is. In any case, it was confirmed that the steel of the present invention exhibits excellent scuff resistance.

次に、ピストンリングをピストンのリングの溝に組み
付けるに際しては、その合い口を10T以上拡げることが
必要なため組付強度が必要である。焼入れ焼戻し材は十
分な組付強度を有するが、ガス窒化処理材は脆くなって
おり。従来材の場合11〜13Tでほとんど余裕がなく、材
料バラツキおよび拡げ量のバラツキによっては時として
折損するが、本発明鋼は第２表に示すごとく、20T以上
でないと折損しないというすぐれた組付強度を有する。
これはボア径φ86mm用のピストンリング（Ｂ寸法2.0m
m、Ｔ寸法3.15mm、窒化深さ90μｍ）について行った拡
げ試験結果である。Next, when assembling the piston ring into the groove of the piston ring, it is necessary to widen the mating opening by 10T or more, so that the assembling strength is required. Quenched and tempered materials have sufficient assembly strength, but gas nitriding materials are brittle. In the case of the conventional material, there is almost no margin at 11 to 13T, and it sometimes breaks due to variations in materials and variations in the amount of expansion, but as shown in Table 2, the steel of the present invention does not break unless it is 20T or more. Have strength.
This is a piston ring for bore diameter φ86mm (B dimension 2.0m
It is the result of the expansion test conducted for m, T size of 3.15 mm, and nitriding depth of 90 μm.

また、ガス窒化処理材の硬さを第３表に示すが、従来
材の1180に対し、本発明鋼であるＡ〜Ｇ鋼は1335〜1450
を示し、本発明鋼の窒化層が高い硬さを示すことが確認
できた。The hardness of the gas nitriding material is shown in Table 3. Compared with the conventional material of 1180, the steels of the present invention, A to G steels, are 1335 to 1450.
It was confirmed that the nitrided layer of the present invention steel has high hardness.

また、キーストンリングのごとく疲労強度が問題とな
るピストンリングにおいては、特にガス窒化処理材のご
とく脆い材料の場合および脆い複合めっきをシリンダ壁
との摺動面にめっきした場合には折損するという問題が
ある。前記ピストンリングについて稀硫酸水溶液中にて
振幅応力50kg/mm²一定で疲労試験を行った結果を第４表
に示す。Also, in the case of piston rings where fatigue strength is a problem like keystone rings, there is a problem that breakage occurs especially when brittle materials such as gas nitriding materials and brittle composite plating are plated on the sliding surface with the cylinder wall. There is. Table 4 shows the results of a fatigue test conducted on the piston ring in a dilute sulfuric acid aqueous solution at a constant amplitude stress of 50 kg / mm ² .

従来材の疲労強度２×10⁵に対し、本発明鋼［Ｄ、
Ｅ、Ｆ、Ｇ］の疲労強度は１〜３×10⁶と大幅に向上す
ることを確認した。 Compared with the fatigue strength of the conventional material of 2 × 10 ⁵ , the steel of the present invention [D,
It was confirmed that the fatigue strength of [E, F, G] was significantly improved to 1 to 3 × 10 ⁶ .

さらに排気量2000cc直列４気筒のエンジンを用い150
時間の耐久試験を本発明Ｂ鋼と比較鋼（Ｂ鋼のAlを含有
しない鋼）について行った時のシリンダボアの摩耗比を
第５表に示す。Furthermore, using a displacement 2000cc inline 4-cylinder engine, 150
Table 5 shows the wear ratios of the cylinder bores when the time durability test was performed on the steel B of the present invention and the comparative steel (steel of steel B not containing Al).

シリンダボア摩耗は、角張った粗大クロム炭化物の面
積率が比較鋼のごとく0.98と大きいとシリンダボア摩耗
が1.80倍に増大する。本発明Ｂ鋼は、クロム炭化物が丸
みをおびており、しかも粗大炭化物の面積率が0.54％と
小さいので、従来材と同程度でシリンダボア摩耗は増大
しない。 Cylinder bore wear increases by 1.80 times when the area ratio of angular coarse chrome carbide is as large as 0.98 as in the comparative steel. In the present invention B steel, the chromium carbide is rounded and the area ratio of coarse carbide is as small as 0.54%, so that the cylinder bore wear does not increase to the same extent as the conventional material.

（実施例２） 供試材には第２表に示すＢ、Ｅ、Ｊ鋼および比較鋼と
してSKD11相当を用い、縦型エンジン用ロッカーアーム
パットを作製し、次いでこのロッカーアームパットに焼
入、焼もどし処理を施した後、530〜590℃で３時間以上
の塩浴窒化処理を施し、下記試験条件により試験を行
い、ロッカーアームパット摩耗量およびカム摩耗量を測
定し、その結果を第６表に示した。(Example 2) B, E, and J steels shown in Table 2 and SKD11 equivalent as comparative steels were used as test materials to prepare rocker arm pads for vertical engines, and then quenching was performed on the rocker arm pads. After the tempering treatment, the salt bath nitriding treatment is performed at 530 to 590 ° C for 3 hours or more, and the test is performed under the following test conditions, and the rocker arm pad wear amount and the cam wear amount are measured. Shown in the table.

モータリング試験の試験条件 エンジン回転数:2000回転 供試時間:200時間 バルブスプリング荷重:150％以上 （量産エンジンの組み付け荷重に対して） 潤滑油：耐久劣化油 カムシャフト：合金鋳鉄 以上のように、本発明鋼が比較鋼に比べ良好な結果を
示すのは、次の第７表に示したように、炭化物量の増大
による耐摩耗性の向上および炭化物径の微細化（粗大炭
化物の減少）による相手材への攻撃性の減少によるもの
と思われる。Test conditions for motoring test Engine speed: 2000 rpm Test time: 200 hours Valve spring load: 150% or more (against assembly load of mass-produced engine) Lubricating oil: endurance deterioration oil Camshaft: alloy cast iron As shown in Table 7 below, the steel of the present invention shows better results than the comparative steels because the wear resistance is improved by increasing the amount of carbides and the carbide diameter is made finer (coarse It is thought that this is due to the decrease in aggressiveness to the mating material due to the decrease in carbide.

（実施例３） 供試材として、第２表に示すＣ、Ｇ鋼および従来鋼と
してSCr415、SCM440を用い、FF車の差動装置用ピニオン
シャフトを作製し、実車試験として、ピニオンシャフト
上をピニオンギヤが相対運動をする運動条件（８の字旋
回、緊急用タイヤを片輪に装着した走行、悪路（ぬかる
み等滑り易い路面を含む）走行）で５万km走行した時の
ピニオンシャフトの摺動面の段付き摩耗深さを第６図に
示す。従来材では、SCr415・浸炭焼入れが40μｍ、SCM4
40・軟窒化が25μｍであって、段付き摩耗深さが大きい
のに対し、本発明鋼は2.2〜５μｍと摩耗量が1/8〜1/5
と小さく、優れた耐摩耗性を有することが確認された。 (Example 3) As test materials, C and G steels shown in Table 2 and SCr415 and SCM440 as conventional steels were used to fabricate a pinion shaft for a differential gear of an FF vehicle, and an actual vehicle test was performed on the pinion shaft. Sliding of the pinion shaft after running 50,000km under the motion condition that the pinion gears make relative motion (8-shaped turning, running with emergency tire on one wheel, running on bad road (including slippery road surface such as mud) The stepped wear depth of the moving surface is shown in FIG. With conventional materials, SCr415 and carburizing and quenching are 40 μm, SCM4
40 ・ Soft nitriding is 25 μm, and the step wear depth is large, whereas the steel of the present invention has a wear amount of 2.2 to 5 μm and a wear amount of 1/8 to 1/5
It was confirmed that it was small and had excellent wear resistance.

耐焼付性については、差動装置の実車走行試験での焼
付きと相関のとれた機械試験所型摩耗試験機による焼付
試験を前記と同じ供試鋼について行った。試験条件は10
00rpm（1.2m/s）、油浴潤滑下（低粘度潤滑油）におい
て、２分間毎に25kgづつ荷重を増大させ、焼付きが発生
する荷重（焼付き荷重）を測定し、結果を第７図に示し
た。この試験で250kg以上の焼付き荷重があれば差動が
頻繁に発生する条件でも焼付きを発生することがない。
従って、本発明鋼は優れた耐焼付性を有することが確認
された。Regarding the seizure resistance, a seizure test using a mechanical test laboratory type abrasion tester, which is correlated with seizure in the actual vehicle running test of the differential gear, was conducted on the same test steel. Test condition is 10
At 00 rpm (1.2 m / s) under oil bath lubrication (low-viscosity lubricating oil), the load is increased by 25 kg every 2 minutes and the load at which seizure occurs (seizure load) is measured. As shown in the figure. In this test, if a seizure load of 250 kg or more, seizure does not occur even under the condition that a differential frequently occurs.
Therefore, it was confirmed that the steel of the present invention has excellent seizure resistance.

本発明鋼が優れた耐摩耗性、耐焼付性を示すのは、従
来材と異なり表面では軟窒化処理による２〜12μｍの微
細粒状クロム炭窒化物および炭化物から析出された炭素
により生成する波状析出物（粒界セメンタイトと考えら
れる）によって得られるものである。The steel of the present invention exhibits excellent wear resistance and seizure resistance because, unlike the conventional materials, the wavy precipitation formed by the carbon precipitated from the fine granular chromium carbonitride of 2 to 12 μm and the carbide on the surface by soft nitriding treatment. It is obtained by a thing (think of as grain boundary cementite).

［発明の効果］ 本発明の耐摩耗性に優れた合金鋼は、以上説明したよ
うに従来のマルテンサイト系ステンレス鋼製のピストン
リング、ロッカーアーム、ピニオンシャフトの耐摩耗
性、耐スカッフ製等の特性をさらに向上し長寿命化を図
るため、Alを0.05〜1.10％添加し、Ｃ、Si、Mn、Cr等に
ついてAl含有量との関連において最適含有量の範囲を見
出だしたものであって、炭化物の球状化、粒径の均一化
により耐摩耗性および耐スカッフ性を向上すると共に、
ガス窒化処理等の表面処理によって、マトリックスに固
溶していたAlがAlNとして微細析出してさらに耐摩耗性
および耐スカッフ性を向上するものである。さらに、本
発明鋼は組付強度を大幅に向上させ、高い硬度を示すと
共に疲労強度においても従来鋼よりも優れた値を示す等
の数々の優れた効果を有するものである。[Advantages of the Invention] As described above, the alloy steel excellent in wear resistance of the present invention is made of the conventional martensitic stainless steel piston ring, rocker arm, pinion shaft wear resistance, scuff resistance, etc. In order to further improve the characteristics and prolong the life, 0.05 to 1.10% of Al was added, and the optimum content range of C, Si, Mn, Cr, etc. was found in relation to the Al content. In addition to improving wear resistance and scuff resistance by spheroidizing the carbide and making the particle size uniform,
By surface treatment such as gas nitriding treatment, Al dissolved in the matrix is finely precipitated as AlN to further improve wear resistance and scuff resistance. Further, the steel of the present invention has a number of excellent effects such as a great improvement in assembling strength, a high hardness, and a fatigue strength superior to that of the conventional steel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は発明鋼の金属組織を表す400倍の顕微鏡写真、
第２図は比較鋼の金属組織を表す400倍の顕微鏡写真、
第３図は発明鋼と比較鋼の炭化物粒径と面積率との関係
を示す図、第４図は圧力リングの斜視図、第５図はスリ
ーピース組合せタイプのオイルリングの摺動状態を示す
縦断面図、第６図は従来材と本発明鋼のピニオンシャフ
トの段付き摩耗深さを示す図、第７図は従来材と本発明
鋼の焼付き荷重を示す図である。 10……圧力リング、12……合い口、14……ピストン、18
……シリンダボア、20……サイドレール、22……スペー
サエキスパンダ、30……オイルリング。Figure 1 is a 400x micrograph showing the metallographic structure of the invention steel,
Figure 2 is a 400x photomicrograph showing the metallographic structure of comparative steels.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the carbide grain size and the area ratio of the invention steel and the comparative steel, FIG. 4 is a perspective view of the pressure ring, and FIG. 5 is a longitudinal section showing the sliding state of a three-piece combination type oil ring. FIG. 6 is a view showing a stepped wear depth of a pinion shaft made of a conventional material and a steel of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a seizure load of the conventional material and a steel of the present invention. 10 …… Pressure ring, 12 …… Abutment, 14 …… Piston, 18
…… Cylinder bore, 20 …… Side rail, 22 …… Spacer expander, 30 …… Oil ring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 慎治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 不破 良雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 青柳 光 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 柴田 新次 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 前田 頼成 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−28562（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Kato 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Yoshio Fuwa 1, Toyota-cho, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. ( 72) Inventor Hikaru Aoyagi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation (72) Inventor Shinji Shibata, 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Company, Ltd. (72) Inventor, Yoritari Maeda Aichi 1 Toyota Town, Toyota City, Japan (56) References Japanese Patent Laid-Open No. 59-28562 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】重量比でC;0.55〜1.10％、Si;0.9％以下、
Mn;2.0％以下、Cr;12〜25％、Al;0.05〜1.10％を含有
し、残部がFeおよび不純物元素からなることを特徴とす
る耐摩耗性の優れた合金鋼。1. A weight ratio of C: 0.55 to 1.10%, Si: 0.9% or less,
An alloy steel with excellent wear resistance, characterized by containing Mn; 2.0% or less, Cr; 12 to 25%, Al; 0.05 to 1.10%, and the balance being Fe and impurity elements. 【請求項２】重量比でC;0.55〜1.10％、Si;0.9％以下、
Mn;2.0％以下、Cr;12〜25％、Al;0.05〜1.10％を含有
し、さらにNi;0.2〜2.0％、Mo;0.2〜3.0％、V;0.1〜1.5
％、Nb;0.05〜0.7％、Cu;0.2〜2.0％のうち１種または
２種以上を含有し、残部がFeおよび不純物元素からなる
ことを特徴とする耐摩耗性の優れた合金鋼。2. A weight ratio of C: 0.55 to 1.10%, Si: 0.9% or less,
Mn: 2.0% or less, Cr: 12-25%, Al: 0.05-1.10%, Ni: 0.2-2.0%, Mo: 0.2-3.0%, V: 0.1-1.5
%, Nb; 0.05 to 0.7%, Cu; 0.2 to 2.0%, and an alloy steel having excellent wear resistance, characterized in that the balance comprises Fe and impurity elements. 【請求項３】少なくとも摺動面に表面硬化処理を施して
用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の耐摩耗性の優れた合金鋼。3. An alloy steel having excellent wear resistance according to claim 1 or 2, wherein at least the sliding surface is subjected to a surface hardening treatment before use.