JP2907011B2 - 熱処理歪みの少ない窒化鋼部材の製造方法 - Google Patents
熱処理歪みの少ない窒化鋼部材の製造方法Info
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- JP2907011B2 JP2907011B2 JP18240594A JP18240594A JP2907011B2 JP 2907011 B2 JP2907011 B2 JP 2907011B2 JP 18240594 A JP18240594 A JP 18240594A JP 18240594 A JP18240594 A JP 18240594A JP 2907011 B2 JP2907011 B2 JP 2907011B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は優れた耐摩耗性や疲労特
性が要求される機械構造用部品等に適した、熱処理歪み
の少ない窒化鋼部材の製造方法に関する。
性が要求される機械構造用部品等に適した、熱処理歪み
の少ない窒化鋼部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】歯車や軸類などの機械構造部品の多く
は、耐摩耗性や疲労特性等を付与するために浸炭焼入れ
等の表面硬化処理が施されている。しかし、従来より広
く利用されている浸炭処理はマルテンサイト変態を伴う
表面硬化法であるため熱処理歪みが大きく、高い寸法精
度が要求される部品では浸炭処理の後に研磨等の工程が
必要となり製造コストの上昇を招く等の問題点を有して
いる。
は、耐摩耗性や疲労特性等を付与するために浸炭焼入れ
等の表面硬化処理が施されている。しかし、従来より広
く利用されている浸炭処理はマルテンサイト変態を伴う
表面硬化法であるため熱処理歪みが大きく、高い寸法精
度が要求される部品では浸炭処理の後に研磨等の工程が
必要となり製造コストの上昇を招く等の問題点を有して
いる。
【０００３】これに対して、窒化処理は変態点以下での
熱処理を行うために熱処理歪みが少ない表面硬化処理で
ある。このため、特開平５−２５５３８号公報には、Ｃ
ｒ−Ｍｏ−Ｖ鋼を用いて軟窒化処理を行う低歪み部材の
製造方法が開示されている。また、特開平３−１０８５
４号公報には母材組織がベイナイトを含む鋼に対して低
温焼鈍処理を行った後に窒化処理を行う窒化鋼部材の製
造方法が開示されている。
熱処理を行うために熱処理歪みが少ない表面硬化処理で
ある。このため、特開平５−２５５３８号公報には、Ｃ
ｒ−Ｍｏ−Ｖ鋼を用いて軟窒化処理を行う低歪み部材の
製造方法が開示されている。また、特開平３−１０８５
４号公報には母材組織がベイナイトを含む鋼に対して低
温焼鈍処理を行った後に窒化処理を行う窒化鋼部材の製
造方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−２５５３８号公報に開示されている技術では、浸炭
処理に比較すれば歪みが少ない部材が得られるが、５５
０〜６００℃での通常の条件で窒化処理を行っているた
めに、表層部に厚い化合物層が生成し、これが歪みの原
因となる。また、特開平３−１０８５４号公報に開示さ
れた技術は低温焼鈍によりベイナイト変態時の内部応力
が解放されるためにその後の窒化処理での歪みは小さく
なるが、窒化条件によっては厚い化合物層が生成するた
め、歪みが発生するという問題がある。
５−２５５３８号公報に開示されている技術では、浸炭
処理に比較すれば歪みが少ない部材が得られるが、５５
０〜６００℃での通常の条件で窒化処理を行っているた
めに、表層部に厚い化合物層が生成し、これが歪みの原
因となる。また、特開平３−１０８５４号公報に開示さ
れた技術は低温焼鈍によりベイナイト変態時の内部応力
が解放されるためにその後の窒化処理での歪みは小さく
なるが、窒化条件によっては厚い化合物層が生成するた
め、歪みが発生するという問題がある。
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、優れた耐摩耗性及び疲労強度を得るために
必要な高い表面高度と大きな硬化層深さを有し、かつ熱
処理歪みが少ない窒化鋼部材の製造方法を提供すること
を目的とする。
のであって、優れた耐摩耗性及び疲労強度を得るために
必要な高い表面高度と大きな硬化層深さを有し、かつ熱
処理歪みが少ない窒化鋼部材の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本願発明者ら
は、窒化処理により生じる歪みと窒化条件及び合金元素
との関係について詳細に検討した結果、以下の２つの知
見を得るに至った。第１に、窒化により部品の表層部に
化合物層が生成すると、大きな膨張を伴うため、歪みが
大きくなる。化合物層の生成を抑制する窒化処理方法と
して従来から２段窒化法が採用されているが、２段窒化
法では十分な硬化層深さが得られず耐摩耗性、疲労特性
が劣っていた。これに対し、処理開始温度及び処理終了
温度をある特定の温度範囲に規定し、その間を連続的に
昇温する窒化処理方法を適用すれば、化合物層の生成が
抑制されるために熱処理歪みが小さく、かつ高い表面硬
度と大きな硬化層深さが得られる。
は、窒化処理により生じる歪みと窒化条件及び合金元素
との関係について詳細に検討した結果、以下の２つの知
見を得るに至った。第１に、窒化により部品の表層部に
化合物層が生成すると、大きな膨張を伴うため、歪みが
大きくなる。化合物層の生成を抑制する窒化処理方法と
して従来から２段窒化法が採用されているが、２段窒化
法では十分な硬化層深さが得られず耐摩耗性、疲労特性
が劣っていた。これに対し、処理開始温度及び処理終了
温度をある特定の温度範囲に規定し、その間を連続的に
昇温する窒化処理方法を適用すれば、化合物層の生成が
抑制されるために熱処理歪みが小さく、かつ高い表面硬
度と大きな硬化層深さが得られる。
【０００７】第２に、必要な表面硬度及び硬化層深さを
得るためには、Ｃｒ、Ａｌ、Ｖの添加が必要であるが、
中でもＣｒは化合物層の生成を大幅に抑制することか
ら、窒化処理出の歪みを提言する多面じ非常に有効な元
素である。このことを図１に示す。図１は、０．３Ｃ−
０．３Ｓｉ−０．５Ｍｎ−０．０３Ａｌ−０．２Ｖ鋼に
対してＣｒ添加量を変化させた鋼に対して窒化処理を行
った場合の化合物層厚さとＣｒ量との関係を示したもの
であるが、この図から０．５ｗｔ％以上のＣｒ添加によ
り化合物層の厚さが大幅に低下していることがわかる。
得るためには、Ｃｒ、Ａｌ、Ｖの添加が必要であるが、
中でもＣｒは化合物層の生成を大幅に抑制することか
ら、窒化処理出の歪みを提言する多面じ非常に有効な元
素である。このことを図１に示す。図１は、０．３Ｃ−
０．３Ｓｉ−０．５Ｍｎ−０．０３Ａｌ−０．２Ｖ鋼に
対してＣｒ添加量を変化させた鋼に対して窒化処理を行
った場合の化合物層厚さとＣｒ量との関係を示したもの
であるが、この図から０．５ｗｔ％以上のＣｒ添加によ
り化合物層の厚さが大幅に低下していることがわかる。
【０００８】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであって、第１に、Ｃ：０．１０〜０．４０ｗ
ｔ％、Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜
１．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．
０５〜１．０ｗｔ％、Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％
を含有する鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５５０
℃、処理終了温度が５６０〜６３０℃の範囲であり、処
理開始から処理終了までを連続的に昇温させる窒化処理
を施すことを特徴とする、熱処理歪みの少ない窒化鋼部
材の製造方法を提供するものである。
れたものであって、第１に、Ｃ：０．１０〜０．４０ｗ
ｔ％、Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜
１．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．
０５〜１．０ｗｔ％、Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％
を含有する鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５５０
℃、処理終了温度が５６０〜６３０℃の範囲であり、処
理開始から処理終了までを連続的に昇温させる窒化処理
を施すことを特徴とする、熱処理歪みの少ない窒化鋼部
材の製造方法を提供するものである。
【０００９】第２に、Ｃ：０．１０〜０．４０ｗｔ％、
Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０
ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．０５〜
１．０ｗｔ％、Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％、Ｍ
ｏ：１．５ｗｔ％以下を含有する鋼に対し、処理開始温
度が４８０〜５５０℃、処理終了温度が５６０〜６３０
℃の範囲であり、処理開始から処理終了までを連続的に
昇温させる窒化処理を施すことを特徴とする、熱処理歪
みの少ない窒化鋼部材の製造方法を提供するものであ
る。
Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０
ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．０５〜
１．０ｗｔ％、Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％、Ｍ
ｏ：１．５ｗｔ％以下を含有する鋼に対し、処理開始温
度が４８０〜５５０℃、処理終了温度が５６０〜６３０
℃の範囲であり、処理開始から処理終了までを連続的に
昇温させる窒化処理を施すことを特徴とする、熱処理歪
みの少ない窒化鋼部材の製造方法を提供するものであ
る。
【００１０】以下、本発明の限定理由について説明す
る。先ず化学成分の限定理由について示す。 （１）Ｃ：０．１０〜０．４０ｗｔ％ Ｃは強度確保のため必要な元素である。しかし、その量
が０．１ｗｔ％未満では十分な芯部強度が得られない。
一方、０．４０ｗｔ％を超えると素材強度が高くなりす
ぎ靭性が劣化するばかりでなく、被削性等の加工性も著
しく低下する。従ってＣ量を０．１０〜０．４０ｗｔ％
の範囲とした。
る。先ず化学成分の限定理由について示す。 （１）Ｃ：０．１０〜０．４０ｗｔ％ Ｃは強度確保のため必要な元素である。しかし、その量
が０．１ｗｔ％未満では十分な芯部強度が得られない。
一方、０．４０ｗｔ％を超えると素材強度が高くなりす
ぎ靭性が劣化するばかりでなく、被削性等の加工性も著
しく低下する。従ってＣ量を０．１０〜０．４０ｗｔ％
の範囲とした。
【００１１】（２）Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％ Ｓｉは脱酸材として必要であるとともに、強度確保に必
要な元素であるが、０．０５ｗｔ％未満では所望の効果
が得られず、１．０ｗｔ％を超えると靭性が低下する。
従ってＳｉ量を０．０５〜１．０ｗｔ％の範囲とした。
要な元素であるが、０．０５ｗｔ％未満では所望の効果
が得られず、１．０ｗｔ％を超えると靭性が低下する。
従ってＳｉ量を０．０５〜１．０ｗｔ％の範囲とした。
【００１２】（３）Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ％ Ｍｎは強度確保のために必要な元素であるが、０．１ｗ
ｔ％未満では必要な強度が得られず、１．０ｗｔ％を超
えると靭性が低下する。従ってＭｎ量を０．１〜１．０
ｗｔ％の範囲とした。
ｔ％未満では必要な強度が得られず、１．０ｗｔ％を超
えると靭性が低下する。従ってＭｎ量を０．１〜１．０
ｗｔ％の範囲とした。
【００１３】（４）Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％ Ｃｒは窒化処理後の表面硬さ及び硬化層深さを増加さ
せ、また化合物層の生成を抑制することで歪みを低減さ
せる元素である。しかし、その量が０．５ｗｔ％未満で
はその効果が小さく、１．５ｗｔ％を超えると硬化層深
さに悪影響を及ぼす。従ってＣｒ含有量を０．５〜１．
５ｗｔ％の範囲とした。
せ、また化合物層の生成を抑制することで歪みを低減さ
せる元素である。しかし、その量が０．５ｗｔ％未満で
はその効果が小さく、１．５ｗｔ％を超えると硬化層深
さに悪影響を及ぼす。従ってＣｒ含有量を０．５〜１．
５ｗｔ％の範囲とした。
【００１４】（５）Ｖ：０．０５〜１．０ｗｔ％ Ｖは硬化層深さを向上させる元素である。しかし、その
量が０．０５ｗｔ％未満ではその効果が不十分であり、
１．０ｗｔ％を超えて添加してもその効果が飽和すると
共にコスト的にも不利になる。従ってＶ量を０．０５〜
１．０ｗｔ％の範囲とした。
量が０．０５ｗｔ％未満ではその効果が不十分であり、
１．０ｗｔ％を超えて添加してもその効果が飽和すると
共にコスト的にも不利になる。従ってＶ量を０．０５〜
１．０ｗｔ％の範囲とした。
【００１５】（６）Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％ Ａｌは窒化処理後の表面硬さを上昇させる元素である。
しかし、その量が０．０１ｗｔ％未満では窒化処理後の
表面硬度が低く、必要な耐摩耗性、疲労特性が得られな
い。一方、０．１０ｗｔ％を超えると硬化層深さに悪影
響を及ぼす。従ってＡｌ量を０．０１〜０．１０ｗｔ％
の範囲とした。
しかし、その量が０．０１ｗｔ％未満では窒化処理後の
表面硬度が低く、必要な耐摩耗性、疲労特性が得られな
い。一方、０．１０ｗｔ％を超えると硬化層深さに悪影
響を及ぼす。従ってＡｌ量を０．０１〜０．１０ｗｔ％
の範囲とした。
【００１６】（１０）Ｍｏ：１．５ｗｔ％以下 Ｍｏは素材の強度を高めると同時に、窒化処理後の硬化
層深さを増加させる元素であるから、上記元素に加えて
添加することが有効である。しかし、１．５ｗｔ％を超
えて添加すると素材強度が高くなりすぎ、被削性、冷間
鍛造性が低下するばかりでなく、窒化処理による膨張量
が大きくなりすぎるため歪みが大きくなる。従ってＭｏ
添加量を１．５ｗｔ％以下とする。
層深さを増加させる元素であるから、上記元素に加えて
添加することが有効である。しかし、１．５ｗｔ％を超
えて添加すると素材強度が高くなりすぎ、被削性、冷間
鍛造性が低下するばかりでなく、窒化処理による膨張量
が大きくなりすぎるため歪みが大きくなる。従ってＭｏ
添加量を１．５ｗｔ％以下とする。
【００１７】なお、本発明において使用される鋼には、
上記元素の他、不可避的に含まれるＰ、Ｓ、被削性改善
のためのＰｂ、Ｃａ等を含有してもよく、これらの元素
の含有により本発明の目的とする特性が損なわれるもの
ではない。
上記元素の他、不可避的に含まれるＰ、Ｓ、被削性改善
のためのＰｂ、Ｃａ等を含有してもよく、これらの元素
の含有により本発明の目的とする特性が損なわれるもの
ではない。
【００１８】次に、窒化処理条件の限定理由について示
す。 （１）処理開始温度：４８０〜５５０℃ 処理開始温度が４８０℃未満では窒化反応が遅いため有
効な硬化深さが得られず、一方、５５０℃を超えると化
合物層厚さが大きくなるために歪みが増大する。従って
窒化処理開始温度を４８０℃〜５５０℃の範囲に規定し
た。
す。 （１）処理開始温度：４８０〜５５０℃ 処理開始温度が４８０℃未満では窒化反応が遅いため有
効な硬化深さが得られず、一方、５５０℃を超えると化
合物層厚さが大きくなるために歪みが増大する。従って
窒化処理開始温度を４８０℃〜５５０℃の範囲に規定し
た。
【００１９】（２）処理終了温度：５６０〜６３０℃ 処理終了温度が５６０℃未満では窒素の拡散が遅いため
有効な硬化深さが得られず、一方、６３０℃を超えると
表面硬さが低下し必要な耐摩耗性が得られない。従って
窒化処理終了温度を５６０〜６３０℃の範囲に規定し
た。
有効な硬化深さが得られず、一方、６３０℃を超えると
表面硬さが低下し必要な耐摩耗性が得られない。従って
窒化処理終了温度を５６０〜６３０℃の範囲に規定し
た。
【００２０】（３）処理開始から処理終了までを連続的
に昇温 処理開始から終了まで連続的に昇温することにより、低
温で化合物が形成されてもすぐに昇温されて化合物層が
消滅しやすく、結果として化合物層の生成が抑制され、
また大きな硬化深さが得られるため、熱歪みが少なくな
るからである。なお、本発明では処理開始から処理終了
までを連続的に昇温させる限りその態様は限定されない
が、直線的に昇温することが好ましい。
に昇温 処理開始から終了まで連続的に昇温することにより、低
温で化合物が形成されてもすぐに昇温されて化合物層が
消滅しやすく、結果として化合物層の生成が抑制され、
また大きな硬化深さが得られるため、熱歪みが少なくな
るからである。なお、本発明では処理開始から処理終了
までを連続的に昇温させる限りその態様は限定されない
が、直線的に昇温することが好ましい。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）表１の化学成分・組成を有する鋼１５０ｋ
ｇを真空溶解により溶製し、熱間圧延により６０ｍｍφ
の丸棒とした後、９５０℃×１時間の焼ならし処理を行
なった。そして、図２に示すような、外径：ａ＝５２ｍ
ｍ、内径：ｂ＝４６ｍｍ、肉厚：ｔ＝３ｍｍ、高さ：ｃ
＝１０ｍｍのリング状試験片を作成し、窒化処理を施し
た。窒化処理はＮ2 −ＮＨ3 −ＣＯ2 雰囲気のガス窒化
炉を用い、図３に示す３つの温度パターンで処理開始温
度、処理終了温度を変化させ、処理時間２０時間の窒化
処理を施した。
ｇを真空溶解により溶製し、熱間圧延により６０ｍｍφ
の丸棒とした後、９５０℃×１時間の焼ならし処理を行
なった。そして、図２に示すような、外径：ａ＝５２ｍ
ｍ、内径：ｂ＝４６ｍｍ、肉厚：ｔ＝３ｍｍ、高さ：ｃ
＝１０ｍｍのリング状試験片を作成し、窒化処理を施し
た。窒化処理はＮ2 −ＮＨ3 −ＣＯ2 雰囲気のガス窒化
炉を用い、図３に示す３つの温度パターンで処理開始温
度、処理終了温度を変化させ、処理時間２０時間の窒化
処理を施した。
【００２２】このように窒化処理を施した供試材につい
て熱歪みを測定し、窒化処理後の表面硬さ（表面から
０．０５ｍｍの位置の硬さ）、硬化層深さ（Ｈｖ４２０
になる深さ）及び化合物層厚さ（表面に形成された窒化
物層の厚さ）の測定も行った。熱処理歪みは窒化処理前
後でのリング状試料の外形の変形量（窒化後の外径−窒
化処理前の外径）で評価し、同一試料１０個の平均値で
表した。これらの結果を表２に示す。なお、記号Ａ〜Ｄ
は本発明例であり、記号Ｅ〜Ｌは本発明の窒化処理条件
から外れる比較例である。
て熱歪みを測定し、窒化処理後の表面硬さ（表面から
０．０５ｍｍの位置の硬さ）、硬化層深さ（Ｈｖ４２０
になる深さ）及び化合物層厚さ（表面に形成された窒化
物層の厚さ）の測定も行った。熱処理歪みは窒化処理前
後でのリング状試料の外形の変形量（窒化後の外径−窒
化処理前の外径）で評価し、同一試料１０個の平均値で
表した。これらの結果を表２に示す。なお、記号Ａ〜Ｄ
は本発明例であり、記号Ｅ〜Ｌは本発明の窒化処理条件
から外れる比較例である。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】表２から明らかなように、本発明例である
記号Ａ〜Ｄはいずれも、表面硬さ、表面層深さが大き
く、かつ化合物層厚さが小さいために外形変形量が小さ
かった。
記号Ａ〜Ｄはいずれも、表面硬さ、表面層深さが大き
く、かつ化合物層厚さが小さいために外形変形量が小さ
かった。
【００２６】これに対して、記号Ｅ〜Ｈは本発明と同様
の傾斜窒化法を採用してはいるが、処理開始温度又は処
理終了温度が本発明の範囲から外れており、硬化層深さ
が劣るか、又は化合物層厚さが厚くなり外径変化量が増
大した。
の傾斜窒化法を採用してはいるが、処理開始温度又は処
理終了温度が本発明の範囲から外れており、硬化層深さ
が劣るか、又は化合物層厚さが厚くなり外径変化量が増
大した。
【００２７】記号Ｉ，Ｊは二段窒化法を採用したもので
あり、化合物層厚さは小さいため歪みが少ないが、硬化
層深さが小さかった。記号Ｋ，Ｌは最も一般的な一段の
窒化方法を採用したものであり、Ｎｏ．Ｋは窒化温度が
低すぎるために硬化層深さが小さく、Ｎｏ．Ｌは化合物
層厚さが厚すぎるために外径変化量が著しく増大した。
あり、化合物層厚さは小さいため歪みが少ないが、硬化
層深さが小さかった。記号Ｋ，Ｌは最も一般的な一段の
窒化方法を採用したものであり、Ｎｏ．Ｋは窒化温度が
低すぎるために硬化層深さが小さく、Ｎｏ．Ｌは化合物
層厚さが厚すぎるために外径変化量が著しく増大した。
【００２８】（実施例２）次に、表３の化学成分・組成
を有する鋼１５０ｋｇを真空溶解により溶製し、熱間圧
延により６０ｍｍφの丸棒とした後、９５０℃×１時間
の焼ならし処理を行なった。そして、実施例１と同様の
リング状試験片を作成し、窒化処理を施した。窒化処理
はＮ2 −ＮＨ3 −ＣＯ2 雰囲気のガス窒化炉を用い、処
理開始温度：５１０℃、処理終了温度：６２０℃、処理
時間：２０時間の傾斜窒化法によって行った。これら試
験片について実施例１と同様に表面硬さ、硬化層深さ、
化合物層厚さ、及び外形変形量を測定した。その結果を
表４に示す。なお、表３及び表４において、Ｎｏ．１〜
６は本発明例であり、Ｎｏ．７〜１２は比較例である。
を有する鋼１５０ｋｇを真空溶解により溶製し、熱間圧
延により６０ｍｍφの丸棒とした後、９５０℃×１時間
の焼ならし処理を行なった。そして、実施例１と同様の
リング状試験片を作成し、窒化処理を施した。窒化処理
はＮ2 −ＮＨ3 −ＣＯ2 雰囲気のガス窒化炉を用い、処
理開始温度：５１０℃、処理終了温度：６２０℃、処理
時間：２０時間の傾斜窒化法によって行った。これら試
験片について実施例１と同様に表面硬さ、硬化層深さ、
化合物層厚さ、及び外形変形量を測定した。その結果を
表４に示す。なお、表３及び表４において、Ｎｏ．１〜
６は本発明例であり、Ｎｏ．７〜１２は比較例である。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】表４から明らかなように、本発明例である
Ｎｏ．１〜６はいずれも窒化処理後の表面硬さがＨｖ６
５０以上、硬化層深さが０．４５ｍｍ以上となるために
耐摩耗性、疲労特性に優れ、かつ外径変化量が小さく熱
処理歪みが少ないことが確認された。
Ｎｏ．１〜６はいずれも窒化処理後の表面硬さがＨｖ６
５０以上、硬化層深さが０．４５ｍｍ以上となるために
耐摩耗性、疲労特性に優れ、かつ外径変化量が小さく熱
処理歪みが少ないことが確認された。
【００３２】一方、比較例であるＮｏ．７はＣｒ量が本
発明で規定する範囲よりも低いために硬化層深さが小さ
く、また化合物層が厚いため外形変形量が大きくなっ
た。またＮｏ．８はＣｒ量が本発明で規定する範囲より
も高く、高い表面硬度が得られるが、硬化層深さが小さ
くなった。Ｎｏ．９はＡｌが本発明で規定する範囲より
も少ないために表面硬さが小さく、またＮｏ．１０はＡ
ｌ量が多いために硬化層深さが小さかった。Ｎｏ．１２
はＭｏ量が本発明出規定する範囲よりも多いため、高い
表面硬度及び大きい硬化層深さが得られるものの、窒化
処理による膨張量が多くなり、歪みが大きくなった。
発明で規定する範囲よりも低いために硬化層深さが小さ
く、また化合物層が厚いため外形変形量が大きくなっ
た。またＮｏ．８はＣｒ量が本発明で規定する範囲より
も高く、高い表面硬度が得られるが、硬化層深さが小さ
くなった。Ｎｏ．９はＡｌが本発明で規定する範囲より
も少ないために表面硬さが小さく、またＮｏ．１０はＡ
ｌ量が多いために硬化層深さが小さかった。Ｎｏ．１２
はＭｏ量が本発明出規定する範囲よりも多いため、高い
表面硬度及び大きい硬化層深さが得られるものの、窒化
処理による膨張量が多くなり、歪みが大きくなった。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、化合物層
の生成が非常に少ないため窒化処理での熱処理歪みが小
さく、かつ高い表面硬度と大きな硬化層深さが得られる
ため耐摩耗性、疲労特性が優れた窒化鋼部材が得られ
る。
の生成が非常に少ないため窒化処理での熱処理歪みが小
さく、かつ高い表面硬度と大きな硬化層深さが得られる
ため耐摩耗性、疲労特性が優れた窒化鋼部材が得られ
る。
【図１】Ｃｒ含有量と窒化処理後の化合物層厚さとの関
係を示す図。
係を示す図。
【図２】実施例で使用した試験片の形状を示す図。
【図３】本発明及び比較例における窒化処理の温度パタ
ーンを示す図。
ーンを示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椛澤 均 埼玉県蓮田市大字閏戸2358番地の１ 株 式会社日本テクノ内 (72)発明者 桑原 美博 新潟県長岡市下条町777番地 長岡電子 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−14854（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−25538（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 8/26,38/00,38/24
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０．１０〜０．４０ｗｔ％、Ｓｉ：
０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ
％、Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．０５〜１．
０ｗｔ％、Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％を含有する
鋼に対し、処理開始温度が４８０〜５５０℃、処理終了
温度が５６０〜６３０℃の範囲であり、処理開始から処
理終了までを連続的に昇温させる窒化処理を施すことを
特徴とする、熱処理歪みの少ない窒化鋼部材の製造方
法。 - 【請求項２】 Ｃ：０．１０〜０．４０ｗｔ％、Ｓｉ：
０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ
％、Ｃｒ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．０５〜１．
０ｗｔ％、Ａｌ：０．０１〜０．１０ｗｔ％、Ｍｏ：
１．５ｗｔ％以下を含有する鋼に対し、処理開始温度が
４８０〜５５０℃、処理終了温度が５６０〜６３０℃の
範囲であり、処理開始から処理終了までを連続的に昇温
させる窒化処理を施すことを特徴とする、熱処理歪みの
少ない窒化鋼部材の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18240594A JP2907011B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 熱処理歪みの少ない窒化鋼部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18240594A JP2907011B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 熱処理歪みの少ない窒化鋼部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849059A JPH0849059A (ja) | 1996-02-20 |
| JP2907011B2 true JP2907011B2 (ja) | 1999-06-21 |
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ID=16117736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18240594A Expired - Fee Related JP2907011B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 熱処理歪みの少ない窒化鋼部材の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2907011B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015190618A1 (ja) | 2014-06-13 | 2015-12-17 | 新日鐵住金株式会社 | 軟窒化処理用鋼板およびその製造方法と軟窒化処理鋼 |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP18240594A patent/JP2907011B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0849059A (ja) | 1996-02-20 |
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