JPH02266108A - Journal - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve bending fatigue strength, journal characteristic, and anti- seizure characteristic of a high performance journal for automobiles by subjecting a steel of specific composition to cementation, causing carbides to deposit over a specified ratio of area of each of portions respectively requiring journal characteristic, anit-seizure characteristic, and bending fatigue characteristic to make carbon concentrations to specific percentages. CONSTITUTION:A propeller shaft journal 1 is composed of the weight ratios of 0.15-0.30% C, 0.1% or less Si, 0.5-1.0% Mn, 0.6-2.5% Cr, 0.4-1.2% Mo, 0.015% or less P and S, 15ppm or less O, and the rest of Fe and impurities, and subjected to cementation. Carbide is made to deposit by surface carbide area ratio of 20-40% on the portions requiring journal characteristic and anti-seizure characteristic. Surface carbon concentration on the portion requiring bending fatigue characteristic is made to 0.35-0.55%. As a result, bending fatigue characteristic, journal characteristic, and anti-seizure characteristic become well balanced at high levels.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【発明の目的】[Purpose of the invention]

（産業上の利用分野） 本発明は、自動車に使用される高性能なジャーナルに関
し、特にプロペラシャフトジャーナルとして利用される
高性能なジャーナルに関するものである。 〔従来の技術〕 従来、プロペラシャフトジャーナルは、第１図（ａ）（
ｂ）に示すような形状を持つものがある。このプロペラ
シャフトジャーナル１は、図示しないヨークと嵌合する
四つの軸部１ａ、ｌｂ。 ｌｃ、ｌｄを有する十字軸の形状をなすものである。 そして、このプロペラシャフトジャーナル１の材質とし
ては、ＪＩＳ　　５Ｃｒ４２０や３０Ｍ４１５材が用い
られ、この素材に浸炭を施すことによって、第１表に示
す仕様としたものが多く用いられている。なお、この種
のプロペラシャフトジャーナル１の構造に関しては、例
えば、「新編　自動車工学便覧く第５編〉」　昭和５８
年６月２０日　２刷　社団法人自動車技術会発行　第１
−２５頁〜第１−２９頁　ｌｒ４．推進軸Ｊに記載され
ており、材質に関しては、例えば、「新編　自動車工学
便覧く第１２編〉」昭和５８年５月３１日　初版　社団
法人自動車技術会発行　第１−５８頁〜第１−６２頁　
「２・２、動力伝達関係部品Ｊに記載されている。 第１表 （発明が解決しようとする課題） ところで、この種のプロペラシャフトジャーナルとして
要求される特性は、第２図に示すように、強度、軸受特
性および耐焼伺性の３つがバランス良く高いことが要求
されるが、近年における車の高性能化や車室内空間の拡
大（プロペラシャフトの場合に床トンネルの縮小化）に
伴うジャーナルへの入力トルクの増加や屈曲角の増大に
応えるには限界に来ており、材質的に従来のジャーナル
では持ち得なかった強度、軸受特性および耐焼付性を高
い次元で併せ持つジャーナルの開発が切望されていると
いう課題があった。 （発明の目的） 本発明者らはこのような課題を解決することをノ 目的として、ジャーナル各部に要求される特性を解析す
るとともに、その要求を満たすためにはどのような組織
が望ましいかについて詳細な基礎検討を行なった。(Industrial Application Field) The present invention relates to a high-performance journal used in an automobile, and particularly to a high-performance journal used as a propeller shaft journal. [Conventional technology] Conventionally, a propeller shaft journal was constructed as shown in Fig. 1(a) (
Some have the shape shown in b). This propeller shaft journal 1 has four shaft parts 1a and 1b that fit into a yoke (not shown). It has the shape of a cross shaft with lc and ld. As the material for the propeller shaft journal 1, JIS 5Cr420 or 30M415 material is used, and by carburizing this material, the specifications shown in Table 1 are often used. Regarding the structure of this type of propeller shaft journal 1, for example, see "New Automobile Engineering Handbook Volume 5" in 1972.
June 20th, 2nd printing Published by Society of Automotive Engineers of Japan No. 1
-pages 25 to 1-29 lr4. Regarding the material, for example, "New Edition Automotive Engineering Handbook Volume 12", May 31, 1980, first edition, published by the Society of Automotive Engineers of Japan, pages 1-58 to 1-62. page
Table 1 (Problems to be Solved by the Invention) By the way, the characteristics required for this type of propeller shaft journal are as shown in Figure 2. , strength, bearing properties, and burnout resistance are required to be well-balanced. However, in recent years, journals have been increasing due to the improvement in car performance and the expansion of cabin space (in the case of propeller shafts, the floor tunnel has become smaller). We have reached our limit in responding to the increase in input torque and bending angle, and there is an urgent need to develop a journal that has a high level of strength, bearing properties, and seizure resistance that conventional journals cannot have. (Purpose of the Invention) With the aim of solving such problems, the inventors analyzed the characteristics required of each part of the journal, and developed a new technology to meet the requirements. conducted a detailed basic study on what kind of organization is desirable.

【発明の構成】[Structure of the invention]

（課題を解決するだめの手段） 本発明者らによる詳細な基礎検討の結果、ベース材とし
ては、Ｃ、Ｍ　ｎ　、　Ｃｒ　、　Ｍ　ｏを特定量組み
合わせて含有させたものとし、さらにはＳｉ。 ｐ、ｓ、ｏを低減して非金属介在物の量と分布を制御し
た鋼を用い、かつまた軸受特性や耐焼付性が要求される
部位は表面にセメンタイトを析出させたものとするとと
もに深い浸炭層を有する組織とし、曲げ疲労強度が要求
される部位は表面カーボン濃度を下げるとともに浅い浸
炭層を有する組織とすることにより、目的とする曲げ疲
労強度。 軸受特性および耐焼付性を従来にない高いレベルで有す
るジャーナルが得られることを見い出した。 すなわち本発明に係る高性能ジャーナルは、重量比で、
Ｃ；０．１５〜０．３０％、Ｓｉ；０．１％以下、Ｍｎ
；０．５〜１．０％、Ｃｒ；０．６〜２．５％、Ｍｏ；
０．４〜１．２％、Ｐ、０．０１５％以下、Ｓ、０．０
１５％以下、Ｏ；１５ｐｐｍ以下、残部Ｆｅおよび不純
物からなる組成の鋼を素材として浸炭を施してなり、軸
受特性や耐焼付性が要求される部位には表面炭化物面積
率で２０〜４０％の炭化物が析出していると共に、曲げ
疲労強度が要求される部位は表面カーボン濃度が０．３
５〜０．５５％となっている構成としたことを特徴とし
ており、このような高性能ジャーナルの構成を上述した
従来の課題を解決するための手段としたものである。 次に、本発明に係るジャーナルの素材として用いられる
鋼を構成する合金成分の働きと組成（重量比）の限定理
由を示す。 Ｃ，０，１５〜０．３０％ Ｃはジャーナルとしての強度を確保するのに必要な元素
であり、０．１５％未満では十分な強度が得られず、０
．３０％を超えると靭性が低下するため、０．１５〜０
．３０％の範囲とした。 Ｓｉ；０．１％以下 Ｓｉは製鋼上非金属介在物の生成原因となり、靭性を低
下させるため、０．１％以下とした。 Ｍｎ；０．５〜１．０％ Ｍｎは製鋼時の脱酸および脱硫に有用な成分であるが、
０．５％未満ではその効果が小さい。また、Ｍｎは浸炭
用鋼において心部強度の向上に役立つが、本発明に係る
ジャーナルの素材においてはＣｒ　、　Ｍ　ｏを添加し
ていることから、１．０％以下の添加量であっても十分
にその目的を達成することができ、それよりも多く添加
しても効果がないことから、０．５〜１．０％の範囲と
した。 Ｃｒ；０．６〜２．５％ Ｃｒは浸炭用鋼の焼入性を確保し、また浸炭時に表面に
Ｍ３ＣおよびＭ７Ｃ３型の炭化物ＣＭ−Ｆｅ、Ｃｒ）を
生成させて高い軸受特性や耐焼付性を得るために必要で
ある。しかし、０．６％未満ではこのような効果が十分
に確保できず、また、２．５％を超えて添加すると炭化
物の生成量が増加し、浸炭層の靭性が低下することから
、Ｃｒ添加量は０．６〜２．５％の範囲とした。 Ｍ　ｏ　　；　　０　　、　４〜１．２％Ｍｏは浸炭層
の靭性を高めるためおよび浸炭時の表面粒界酸化低減の
ために必要であるが、０．４％未満ではその効果が小さ
い。ただし、１．２％を超えて添加してもその効果は飽
和すること、また、高価な原材料であることから、１．
２％までの添加量にとどめることが得策である。 Ｐ；０．０１５％以下 Ｐは粒界に偏析して靭性を低下させるだけでなく、浸炭
層の軸受特性をも低下させることから、その含有量は０
．０１５％以下とし、より好ましくはｏ、ｏｉｏ％以下
とするのがよい。 Ｓ；０．０１５％以下 Ｓは鋼中のＭｎと結びついて非金属介在物（ＭｎＳ）を
形成し、浸炭層の軸受特性や靭性を低下させることから
０．０１５％以下とした。ただし、あまり低下しすぎる
と切削性が極端に悪化することから、より好ましくは０
．００５〜０．０１５％とするのがよい。 ０；１５ｐｐｍ以下 Ｏは鋼中のＡＩやＳｉ・と結びついて非金属介在物を生
成し、とくに浸炭層の軸受特性を低下させる。七のため
、含有量としては１５ｐｐｍ以下とする。そして、特に
軸受特性に対する要求が厳しい場合には１０ｐｐｍ以下
とすることが好ましい。 そのほか、これらの元素以外に靭性を向上させるために
３％以下のＮｉを添加しても良い。また、結晶粒を微細
化して靭性および疲労強度を向」ニさせるために０．１
％以下のＮｂ、０．１％以下のＴａ、０．３％以下（７
）Ｖ　、　０　、２％以下のＴｉのうちから選ばれる１
種または２種以上を必要に応じて含有させるのもよい。 次にジャーナル各部の組織を限定した理由について述べ
る。 ［曲げ疲労強度が要求される部位］ ジャーナルにかかる応力は曲げ応力であり、破損モード
は曲げ疲労（高応力下の低サイクル疲労を含む。）であ
る。そこで、曲げ疲労強度を向上させるという観点から
種々条件を変えて実験を行なった結果、表面カーボン濃
度を以下の範囲とすれば良いことが判明した。 ★表面カーボン濃度；０．３５〜０．５５％曲げ疲労強
度が要求される部位の表面カーホン濃度が０．３５％未
満では浸炭層の強度が不足し、また、０．５５％を超え
ると逆に衝撃値が低下し、ともに十分な曲げ疲労強度が
得られないため、曲げ疲労強度が要求される部位の表面
カーボン濃度は０．３５〜０．５５％の範囲とした。 そして、曲げ疲労強度が要求される部位の表面カーホン
濃度が前述の範囲であれば、要求される曲げ疲労強度が
基本的に得られるが、さらに表面硬さおよび浸炭深さを
以下の範囲にすればより一層の曲げ疲労強度の向上が図
られる。 ☆表面硬さ；　　（ＨＲＣ５７〜６０）表面硬さがＨＲ
Ｃ５７よりも小さいと浸炭層の強度が低下する傾向とな
り、また、ＨＲＣ６０よりも大きいと逆に衝撃値が低下
する傾向となることから、表面硬さはＨＲＣ５７〜６０
の範囲とすることがより好ましい。 介浸炭深さ：（０，３５〜０　、５５　ｍｍ）浸炭深さ
が０．３５ｍｍよりも小さいと十分な強度が得られない
傾向となり、逆に、０．５５ｍｍよりも大きくなると衝
撃値が低下する傾向となることから、浸炭深さは０．３
５〜０．５５ｍｍの範囲がより望ましい。 ［軸受特性や耐焼伺性が要求される部位］軸受特性（ジ
ャーナルの場合、多くは耐フレキング性）および耐焼付
性を向上させるという観点から、金属学的組織と両特性
との関係を種々検討した結果、表面炭化物の析出量との
相関が最も顕著であり、表面炭化物を面積比で以下の範
囲としたときに満足できる特性が得られることを確認し
た。 ★表面炭化物面積率；２０〜４０％ 表面に析出した炭化物は、前述したように、低サイクル
曲げ疲労に対しては悪影響を与えるが、耐フレーキング
性および耐焼付性を向上させる。 そして、表面炭化物面積率が２０％未満では耐フレーキ
ング性、耐焼付性の向」−代が小さく、また、面積率が
４０％を超えると炭化物の析出が多くなりすぎたり粗大
化が生じたりして逆に耐フレーキング性や耐焼付性を低
下させることから２０〜４０％とした。 この表面炭化物面積率が前述の範囲であれば要求の軸受
特性が得られるが、さらに安定的な特性を得るには、表
面硬さ、浸炭深さを以下の範囲とすることがより好まし
い。 ☆表面硬さ；　　（ＨＲＣ６２〜６４）表面硬さがＨＲ
Ｃ６２よりも小さい場合は残留オーステナイトが多く、
この残留オーステナイトが相手材の凝着力を高めてしま
うため、謝フレーキング性、Ｆ＃焼付性がともに低下す
る傾向となる。また、表面硬さがＨＲＣ６４よりも大き
いと相手部材に対する攻撃性が大きくなりすぎる傾向と
なるためＨＲＣ６２〜６４の範囲がより好ましい。 ☆浸炭深さ、（０，７〜１．２ｍｍ） 浸炭深さは高い面圧を受けた場合にそれをささえるとい
う観点からある深さが必要である。 ジャーナルの場合、０．７ｍｍよりも小さいと浸炭深さ
が足りず、特に耐フレーキング特性が低下する傾向とな
る。一方、１．２ｍｍよりも大きくなっても耐フレーキ
ング特性は向上せずかえって部品としての靭性な低下さ
せるという悪影響が出る傾向となることから０．７〜１
．２ｍｍの範囲とするのがより好ましい。 本発明によるジャーナルでは、同一部品であるものの部
位により最適な組織が異なるため、通常の浸炭処理では
所望の組織は得られない。そこで、本発明の構成におい
て述べたような組織を望みの部位に得る手段としては、
次に例示するような手法を採用することがヤきる。 ■防炭剤の希釈倍率（濃度）をコントロールする手法 従来、浸炭および浸炭窒化処理して使用される部品にお
いて、浸炭および浸炭窒化を部分的に行なわないように
するために、該当する部分に防炭剤（例えば、商品面「
コンドルサル」、「ノーカーブ」）を塗布する手法があ
った。しかしながら、このような防炭剤を塗布した場合
には、浸炭および浸炭窒化深さが０であり、浸炭および
浸炭層深さを任意にコントロールすることはできなかっ
た。そこで、本発明者らは、防炭剤を希釈して（濃度を
コントロールして）必要な部位に塗布することにより望
みの浸炭層を得られるようにする技術を開発した。 すなわち、第１図に示すジャーナル１のＡ部には希釈し
た防炭剤（粘土の低下はグリセリン等の増粘剤の添加に
より補う）を塗布し、Ｂ部および０部は防炭剤を塗布し
ない状態で、１．８％以上のカーボンポテンシャルの浸
炭雰囲気で浸炭した後、０．０１〜０．１０ｍｍの仕上
加工を行なうことによって所望の組織を得る。この際、
Ａ部。 Ｂ部および０部以外の部位については生産上のやり易さ
および強度、靭性のバランスなどを考えると、Ａ部と同
様な希釈した防炭剤を塗布することが望ましい。ただし
、靭性の面で特に問題が生じない場合は、Ｂ部および０
部と同様に防炭剤を塗布しない状態でもかまわない。 ■浸炭後の機械加工による手法 通常、浸炭部品で精度が要求される部位は、浸炭後に研
摩等により１０〜１００ルｍ程度の仕上げ加工を施され
ることが多い。すなわち、仕上げ加工代として一般的に
は１０〜１００ｇｍ、出来れば１０〜３０ｇｍ程度に抑
えることが望ましいが、本発明のようにＡ部とＢ部およ
び０部の組織を異なるものとするにはこの程度の加工代
では困難である。そこで、Ａ部のような低い表面カーボ
ン濃度でかつ浅い浸炭深さがほしい場合は、仕上げ加工
代をもっと大きくとり、いったんＢ部および０部と同じ
ように形成した表面の炭化物析出層や高カーボン濃度層
を強引に研摩で削り落してしまうことにより所望の組織
を得る手法がある。 しかし、この手法では非常に硬い浸炭層を０．５ｍｍ以
上も削り落す必要があるため時間もかかり、コスト的に
も高くつくという欠点があるため、前述した浸炭抑制剤
を塗布する手法の方がはるかに優れている。 （実施例） 第２表に示す符号Ａ−Ｍの化学組成を持つ鋼材をジャー
ナル形状（一部仕上げ加工代を残す）とした後、第３表
に示す条件で浸炭処理を施し、さらに仕上げ加工により
最終形状とした。このジャーナルを２０００ｃｃ乗用車
用プロペラシャフトアッセンブリーに組み込み、第４表
に示す条件でジャーナルとしての特性試験を行なった。 この結果を第５表に示す。また、比較例（従来例）のＡ
と本発明例のうち代表的なＨ，Ｊのジャーナル特性限界
を第３図に示す。 第５表および第３図に示した結果より明らかなように、
本発明のジャーナル（Ｅ−Ｍ）は従来のジャーナル（Ａ
−Ｄ）に比較して、許容最大入力トル（強度限界；曲げ
疲労強度）、軸受限界入力トルク（ジャーナル軸受限界
；軸受特性）および焼付限界屈曲角（焼付限界；耐焼付
性）の３つがバランスのよいものとなっており、非常に
優れた特性を持っていることがわかる。 なお、本発明はジャーナルのみならず、同一部品で耐フ
レーキング性などの軸受特性や耐焼付性が要求される部
位と、曲げ疲労強度が要求される部位を併せ持つものに
対して同じように適用できることはもちろんである。(Means for Solving the Problem) As a result of detailed basic studies by the present inventors, the base material contains C, Mn, Cr, Mo in combination in specific amounts, and furthermore, Si. We use steel with reduced p, s, and o to control the amount and distribution of nonmetallic inclusions, and in areas where bearing properties and seizure resistance are required, cementite is precipitated on the surface and deep steel is used. By creating a structure with a carburized layer, and reducing the surface carbon concentration in areas where bending fatigue strength is required, and creating a structure with a shallow carburized layer, the desired bending fatigue strength can be achieved. It has been discovered that a journal with unprecedentedly high levels of bearing properties and seizure resistance can be obtained. That is, the high-performance journal according to the present invention has a weight ratio of:
C; 0.15-0.30%, Si; 0.1% or less, Mn
;0.5-1.0%, Cr;0.6-2.5%, Mo;
0.4-1.2%, P, 0.015% or less, S, 0.0
It is made of carburized steel with a composition of 15% or less, O: 15ppm or less, and the balance is Fe and impurities, and in areas where bearing characteristics and seizure resistance are required, a surface carbide area ratio of 20 to 40% is applied. In areas where carbides are precipitated and where bending fatigue strength is required, the surface carbon concentration is 0.3.
5 to 0.55%, and the structure of such a high-performance journal is a means for solving the above-mentioned conventional problems. Next, the functions of the alloy components constituting the steel used as the material for the journal according to the present invention and the reasons for limiting the composition (weight ratio) will be described. C, 0.15-0.30% C is an element necessary to ensure strength as a journal, and if it is less than 0.15%, sufficient strength cannot be obtained, and 0.
．． If it exceeds 30%, the toughness decreases, so 0.15 to 0
．． The range was set at 30%. Si: 0.1% or less Si causes the formation of nonmetallic inclusions during steelmaking and reduces toughness, so the content was set to 0.1% or less. Mn: 0.5-1.0% Mn is a useful component for deoxidation and desulfurization during steel manufacturing, but
If it is less than 0.5%, the effect is small. In addition, Mn is useful for improving the core strength of carburizing steel, but since the material for the journal according to the present invention contains Cr and Mo, even if the amount added is 1.0% or less, Since the purpose can be sufficiently achieved and adding more than that has no effect, the content is set in the range of 0.5 to 1.0%. Cr; 0.6-2.5% Cr ensures the hardenability of carburizing steel, and also produces M3C and M7C3 type carbides (CM-Fe, Cr) on the surface during carburizing, improving bearing properties and seizure resistance. It is necessary to obtain sex. However, if it is less than 0.6%, such an effect cannot be sufficiently ensured, and if it is added more than 2.5%, the amount of carbide produced increases and the toughness of the carburized layer decreases, so the addition of Cr is The amount ranged from 0.6 to 2.5%. Mo; 0, 4 to 1.2%Mo is necessary to improve the toughness of the carburized layer and to reduce surface grain boundary oxidation during carburization, but if it is less than 0.4%, its effect is small. However, even if it is added in excess of 1.2%, the effect will be saturated, and since it is an expensive raw material, 1.
It is advisable to limit the amount added to 2%. P: 0.015% or less P not only segregates at grain boundaries and reduces toughness, but also reduces the bearing properties of the carburized layer, so its content should be 0.015% or less.
．． It is preferable that the content be 0.015% or less, more preferably o, oio% or less. S: 0.015% or less S combines with Mn in the steel to form nonmetallic inclusions (MnS) and deteriorates the bearing properties and toughness of the carburized layer, so the content was set to 0.015% or less. However, if it decreases too much, the machinability will deteriorate extremely, so it is more preferable to
．． The content is preferably 0.005% to 0.015%. 0; 15 ppm or less O combines with AI and Si in the steel to form nonmetallic inclusions, which deteriorates the bearing characteristics, especially in the carburized layer. Therefore, the content should be 15 ppm or less. In particular, when the requirements for bearing characteristics are severe, the content is preferably 10 ppm or less. In addition to these elements, 3% or less of Ni may be added to improve toughness. In addition, in order to refine the crystal grains and improve toughness and fatigue strength,
% or less Nb, 0.1% or less Ta, 0.3% or less (7
)V, 0, 1 selected from 2% or less Ti
It is also good to contain one or more species as necessary. Next, we will discuss the reasons for limiting the organization of each division of the journal. [Parts requiring bending fatigue strength] The stress applied to the journal is bending stress, and the failure mode is bending fatigue (including low cycle fatigue under high stress). Therefore, as a result of conducting experiments under various conditions in order to improve the bending fatigue strength, it was found that the surface carbon concentration may be set within the following range. ★Surface carbon concentration: 0.35 to 0.55% If the surface carbon concentration of the part where bending fatigue strength is required is less than 0.35%, the strength of the carburized layer will be insufficient, and if it exceeds 0.55%, the reverse will occur. Since the impact value decreases and sufficient bending fatigue strength cannot be obtained in both cases, the surface carbon concentration of the portion where bending fatigue strength is required is set to be in the range of 0.35 to 0.55%. If the surface carbon concentration of the part where bending fatigue strength is required is within the range mentioned above, the required bending fatigue strength can basically be obtained, but if the surface hardness and carburization depth are further adjusted to the following range. This will further improve the bending fatigue strength. ☆Surface hardness; (HRC57-60) Surface hardness is HR
If it is smaller than C57, the strength of the carburized layer tends to decrease, and if it is larger than HRC60, the impact value tends to decrease, so the surface hardness should be between HRC57 and 60.
It is more preferable to set it as the range of. Intermediate carburizing depth: (0,35 to 0,55 mm) If the carburizing depth is less than 0.35 mm, sufficient strength will not be obtained, and on the other hand, if it is greater than 0.55 mm, the impact value will decrease. Therefore, the carburizing depth is 0.3.
A range of 5 to 0.55 mm is more desirable. [Locations where bearing properties and burning resistance are required] From the perspective of improving bearing properties (in the case of journals, flaking resistance in most cases) and seizure resistance, various studies were conducted on the relationship between the metallurgical structure and both properties. As a result, it was confirmed that the correlation with the amount of surface carbide precipitated was the most remarkable, and that satisfactory characteristics were obtained when the surface carbide area ratio was within the following range. *Surface carbide area ratio: 20 to 40% As described above, carbide precipitated on the surface has a negative effect on low cycle bending fatigue, but improves flaking resistance and seizure resistance. If the surface carbide area ratio is less than 20%, flaking resistance and seizure resistance will be small, and if the area ratio exceeds 40%, carbide precipitation will be too large or coarsening will occur. On the other hand, since flaking resistance and seizure resistance are reduced, the content is set at 20 to 40%. If the surface carbide area ratio is in the above range, the required bearing characteristics can be obtained, but in order to obtain more stable characteristics, it is more preferable that the surface hardness and carburization depth are in the following ranges. ☆Surface hardness; (HRC62-64) Surface hardness is HR
If it is smaller than C62, there is a lot of retained austenite,
Since this retained austenite increases the adhesive strength of the mating material, both the flaking property and the F# seizure property tend to decrease. Moreover, if the surface hardness is higher than HRC64, the aggressiveness toward the mating member tends to become too large, so a range of HRC62 to 64 is more preferable. ☆Carburizing depth, (0.7 to 1.2 mm) A certain depth of carburizing is required from the viewpoint of supporting high surface pressure when it is applied. In the case of journals, if the carburization depth is less than 0.7 mm, the carburization depth will be insufficient, and the anti-flaking property will particularly tend to deteriorate. On the other hand, if the thickness exceeds 1.2 mm, the flaking resistance will not improve, but the toughness of the part will tend to deteriorate, which is 0.7 to 1 mm.
．． More preferably, the range is 2 mm. In the journal according to the present invention, although the journal is the same part, the optimum structure differs depending on the part, so the desired structure cannot be obtained by ordinary carburizing treatment. Therefore, as a means of obtaining the tissue described in the constitution of the present invention at a desired site,
It is possible to adopt a method as exemplified below. ■Method for controlling the dilution ratio (concentration) of carburizing agent Conventionally, in parts that are used after carburizing and carbonitriding, in order to prevent carburizing and carbonitriding from occurring in some parts, the appropriate part is Charcoal agent (for example, product side “
There was a method of applying "Condorsal", "No Curve"). However, when such a carburizing agent is applied, the carburizing and carbonitriding depths are 0, and the carburizing and carburizing layer depths cannot be arbitrarily controlled. Therefore, the present inventors have developed a technique that allows a desired carburized layer to be obtained by diluting the carburizing agent (controlling the concentration) and applying it to the required areas. That is, diluted carburizing agent is applied to part A of journal 1 shown in Fig. 1 (reduction in clay content is compensated for by adding a thickener such as glycerin), and carburizing agent is applied to parts B and 0. After carburizing in a carburizing atmosphere with a carbon potential of 1.8% or more without using carbon, the desired structure is obtained by finishing 0.01 to 0.10 mm. On this occasion,
A part. Regarding parts other than part B and part 0, it is desirable to apply a diluted carburizing agent similar to that in part A, considering ease of production and balance of strength and toughness. However, if there is no particular problem in terms of toughness,
As in the case above, it is also possible to apply no anti-carburizing agent. ■Method of machining after carburizing Normally, parts of carburized parts that require precision are often subjected to finish processing of about 10 to 100 lumens by polishing or the like after carburizing. In other words, it is generally desirable to suppress the finishing allowance to 10 to 100 gm, preferably about 10 to 30 gm, but in order to make the structures of part A, part B, and part 0 different as in the present invention, this It is difficult to do so with only a modest processing cost. Therefore, if you want a low surface carbon concentration and a shallow carburizing depth like in part A, you should take a larger finishing allowance and remove the carbide precipitated layer and high carbon content on the surface that were once formed in the same way as parts B and There is a method of obtaining a desired structure by forcibly removing the concentration layer by polishing. However, this method requires the removal of a very hard carburized layer of 0.5 mm or more, which is time-consuming and costly, so the method of applying a carburization inhibitor described above is preferable. much better. (Example) After forming a steel material with chemical compositions A-M shown in Table 2 into a journal shape (leaving some finish machining allowance), it was carburized under the conditions shown in Table 3, and then finished. The final shape was obtained by This journal was assembled into a propeller shaft assembly for a 2000cc passenger car, and a characteristic test as a journal was conducted under the conditions shown in Table 4. The results are shown in Table 5. In addition, A of the comparative example (conventional example)
FIG. 3 shows the typical journal characteristic limits of H and J among the examples of the present invention. As is clear from the results shown in Table 5 and Figure 3,
The journal of the present invention (E-M) is different from the conventional journal (A-M).
-D), the maximum allowable input torque (strength limit; bending fatigue strength), bearing limit input torque (journal bearing limit; bearing characteristics), and seizure limit bending angle (seizure limit; seizure resistance) are balanced. It can be seen that it has very good characteristics. The present invention is applicable not only to journals, but also to parts that require bearing properties such as flaking resistance and seizure resistance, and parts that require bending fatigue strength. Of course it is possible.

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明に係るジャーナルは、重量比で、Ｃ；０．１５〜
０．３０％、Ｓｔ；０．１％以下、Ｍｎ；０．５〜１．
０％、Ｃｒ　；　０　、６〜２　、５％、Ｍ　ｏ　；　
０　、４〜１．２％、Ｐ；０．０１５％以下、Ｓ；０．
０１５％以下、Ｏ；１５ｐｐｍ以下、残部Ｆｅおよび不
純物からなる鋼を素材として浸炭を施してなり、軸受特
性や耐焼伺性が要求される部位には表面炭化物面積率で
２０〜４０％の炭化物が析出していると共に、曲げ疲労
強度が要求される部位は表面カーボン濃度が０．３５〜
０．５５％となっている構成を有するものであるから、
曲げ疲労強度、軸受特性および耐焼付性の３特性がバラ
ンスよくしかも従来にない高いレベルで併せ持つ著しく
優れた特性のジャーナルであるという著大なる効果がも
たらされる。The journal according to the present invention has a weight ratio of C; 0.15 to
0.30%, St: 0.1% or less, Mn: 0.5-1.
0%, Cr; 0, 6-2, 5%, Mo;
0, 4-1.2%, P; 0.015% or less, S; 0.
015% or less, O: 15ppm or less, the balance is Fe and impurities, and the steel is carburized, and the surface carbide area ratio is 20 to 40% in areas where bearing characteristics and burn resistance are required. The surface carbon concentration is 0.35 to 0.35 in areas where bending fatigue strength is required as well as precipitation.
Since it has a composition of 0.55%,
This provides a remarkable effect in that it is a journal with extremely excellent properties that have the three properties of bending fatigue strength, bearing properties, and seizure resistance in a well-balanced manner and at an unprecedentedly high level.

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

第１図（ａ）（ｂ）はプロペラシャフトジャーナルの代
表的形状例を示す説明図および一部拡大説明図、第２図
はジャーナル特性限界図、第３図は比較例（従来例）Ａ
および本発明例Ｈ，Ｊのジャーナル特性限界図である。 特許出願人　　日産自動車株式会社Figures 1 (a) and (b) are explanatory diagrams and partially enlarged explanatory diagrams showing typical shape examples of propeller shaft journals, Figure 2 is a journal characteristic limit diagram, and Figure 3 is a comparative example (conventional example) A
and journal characteristic limit diagrams of Examples H and J of the present invention. Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）重量比で、Ｃ；０．１５〜０．３０％、Ｓｉ；０
．１％以下、Ｍｎ；０．５〜１．０％、Ｃｒ；０．６〜
２．５％、Ｍｏ；０．４〜１．２％、Ｐ；０．０１５％
以下、Ｓ；０．０１５％以下、Ｏ；１５ｐｐｍ以下、残
部Ｆｅおよび不純物からなる鋼を素材として浸炭を施し
てなり、軸受特性や耐焼付性が要求される部位には表面
炭化物面積率で２０〜４０％の炭化物が析出していると
共に、曲げ疲労強度が要求される部位は表面カーボン濃
度が０．３５〜０．５５％となっていることを特徴とす
るジャーナル。(1) Weight ratio: C: 0.15-0.30%, Si: 0
．． 1% or less, Mn; 0.5-1.0%, Cr; 0.6-
2.5%, Mo; 0.4-1.2%, P; 0.015%
Hereinafter, the material is carburized using steel consisting of S: 0.015% or less, O: 15ppm or less, and the balance is Fe and impurities, and the surface carbide area ratio is 20% in areas where bearing characteristics and seizure resistance are required. A journal characterized in that ~40% carbide is precipitated, and the surface carbon concentration is 0.35~0.55% in areas where bending fatigue strength is required. （２）曲げ疲労強度が要求される部位における浸炭抑制
剤の塗布後にカーボンポテンシャル１．８％以上の雰囲
気での浸炭が施されていることを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項に記載のジャーナル。(2) Claim (1) is characterized in that carburization is performed in an atmosphere with a carbon potential of 1.8% or more after application of a carburization inhibitor in a region where bending fatigue strength is required. Journal listed.