JPH06108226A - 鋼製部品の浸炭熱処理方法 - Google Patents
鋼製部品の浸炭熱処理方法Info
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- JPH06108226A JPH06108226A JP26146692A JP26146692A JPH06108226A JP H06108226 A JPH06108226 A JP H06108226A JP 26146692 A JP26146692 A JP 26146692A JP 26146692 A JP26146692 A JP 26146692A JP H06108226 A JPH06108226 A JP H06108226A
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- steel
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- quenching
- carburizing
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐ピッティング性，転動特性，疲労特性に優
れた鋼製部品を短いトータル熱処理時間で提供する。 【構成】 浸炭処理により表面炭素濃度を０．８％以上
とした鋼製部品をこの浸炭処理後３００℃以下の温度ま
で０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却し、次いで、
鋼のＡＣ１変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低い
温度域に鋼製部品を加熱した後同温度で保持し、更に、
１０℃／ｓｅｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト
単相ないしはオーステナイトとフェライトの２相であっ
てフェライト面積率が３０％以下となる温度まで昇温し
て保持した後、直接焼入れを行うかもしくは所定の焼入
れ温度まで温度を下げたあと焼入れを行う。
れた鋼製部品を短いトータル熱処理時間で提供する。 【構成】 浸炭処理により表面炭素濃度を０．８％以上
とした鋼製部品をこの浸炭処理後３００℃以下の温度ま
で０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却し、次いで、
鋼のＡＣ１変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低い
温度域に鋼製部品を加熱した後同温度で保持し、更に、
１０℃／ｓｅｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト
単相ないしはオーステナイトとフェライトの２相であっ
てフェライト面積率が３０％以下となる温度まで昇温し
て保持した後、直接焼入れを行うかもしくは所定の焼入
れ温度まで温度を下げたあと焼入れを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼製部品の浸炭熱処理
方法に係わり、とくに、表面近傍に炭化物を析出させた
耐ピッティング性，転動特性，疲労特性に優れた鋼製部
品を得るのに好適な鋼製部品の浸炭熱処理方法に関する
ものである。
方法に係わり、とくに、表面近傍に炭化物を析出させた
耐ピッティング性，転動特性，疲労特性に優れた鋼製部
品を得るのに好適な鋼製部品の浸炭熱処理方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼製部品の耐ピッティング性，転
動特性，疲労特性を向上させるために、浸炭処理によっ
て鋼製部品の表面近傍に炭化物を析出させた後、引続い
て、この炭化物を球状化させるようにするための技術が
種々開発されてきた。
動特性，疲労特性を向上させるために、浸炭処理によっ
て鋼製部品の表面近傍に炭化物を析出させた後、引続い
て、この炭化物を球状化させるようにするための技術が
種々開発されてきた。
【０００３】そして、このような耐ピッティング性，転
動特性，疲労特性を向上させるための浸炭熱処理技術と
しては、例えば、次の（１）〜（３）に示すものがあっ
た。すなわち、 （１）浸炭処理を行って鋼製部品の表面近傍に炭化物を
析出させた後、引続いて、前記炭化物を球状化するため
に鋼のＡＣ１変態温度以上の温度に加熱する球状化処理
を行ったあと徐冷し、さらに再加熱して焼入れを行う方
法。
動特性，疲労特性を向上させるための浸炭熱処理技術と
しては、例えば、次の（１）〜（３）に示すものがあっ
た。すなわち、 （１）浸炭処理を行って鋼製部品の表面近傍に炭化物を
析出させた後、引続いて、前記炭化物を球状化するため
に鋼のＡＣ１変態温度以上の温度に加熱する球状化処理
を行ったあと徐冷し、さらに再加熱して焼入れを行う方
法。
【０００４】（２）浸炭処理を行って鋼製部品の表面近
傍に炭化物を析出させた後、引続いて、高周波加熱によ
り急速加熱して再焼入れ温度で短時間保持したあと、焼
入れを行う方法。
傍に炭化物を析出させた後、引続いて、高周波加熱によ
り急速加熱して再焼入れ温度で短時間保持したあと、焼
入れを行う方法。
【０００５】（３）浸炭処理を行って鋼製部品の表面近
傍に炭化物を析出させた後、引続いて、再焼入れする温
度までの加熱速度をコントロールしそしてまた鋼のＡ
Ｃ１変態温度以上の温度域を鋼のＡＣＭ変態温度以上の
高炭素濃度雰囲気で処理したあと、焼入れを行う方法。
傍に炭化物を析出させた後、引続いて、再焼入れする温
度までの加熱速度をコントロールしそしてまた鋼のＡ
Ｃ１変態温度以上の温度域を鋼のＡＣＭ変態温度以上の
高炭素濃度雰囲気で処理したあと、焼入れを行う方法。
【０００６】があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
の方法では、浸炭処理後に、炭化物の球状化処理工程が
加わることとなるため、トータルの処理時間の増大を招
くこととなって、コストがかかるという問題点があっ
た。
の方法では、浸炭処理後に、炭化物の球状化処理工程が
加わることとなるため、トータルの処理時間の増大を招
くこととなって、コストがかかるという問題点があっ
た。
【０００８】また、（２）の方法では、急速加熱して再
焼入れ温度で短時間保持するため、鋼製部品の内部まで
の均熱化を十分に行うことができず、心部硬さの低下を
招くことがあるという問題点があった。
焼入れ温度で短時間保持するため、鋼製部品の内部まで
の均熱化を十分に行うことができず、心部硬さの低下を
招くことがあるという問題点があった。
【０００９】さらに、（３）の方法では、例えば鋼のＡ
Ｃ１変態温度以上の温度域である７５０℃から８５０℃
までの温度域で鋼のＡＣＭ変態温度以上の高炭素濃度雰
囲気で加熱するようにしているが、このようにした場
合、鋼製部品の表面で煤（すす）の堆積が顕著となるこ
とがあり、このため、焼入れむらや焼入れ時の冷却速度
の低下を招くことがあって、不完全焼入れ層を生ずるこ
とがあるという問題点があった。
Ｃ１変態温度以上の温度域である７５０℃から８５０℃
までの温度域で鋼のＡＣＭ変態温度以上の高炭素濃度雰
囲気で加熱するようにしているが、このようにした場
合、鋼製部品の表面で煤（すす）の堆積が顕著となるこ
とがあり、このため、焼入れむらや焼入れ時の冷却速度
の低下を招くことがあって、不完全焼入れ層を生ずるこ
とがあるという問題点があった。
【００１０】したがって、上述した不具合を伴うことな
く、耐ピッティング性，転動特性，疲労特性に優れた鋼
製部品を得ることが可能である浸炭熱処理方法の開発が
望まれているという課題があった。
く、耐ピッティング性，転動特性，疲労特性に優れた鋼
製部品を得ることが可能である浸炭熱処理方法の開発が
望まれているという課題があった。
【００１１】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、浸炭層に析出する炭化物を
均一かつ微細にすることが可能であると共に、焼入れむ
らや不完全焼入れなどの不具合が生じず、心部硬さの低
下を防止して、耐ピッティング性，転動特性，疲労特性
の向上を図ることが可能であり、球状化処理を別途必要
としないためトータル処理時間の短縮をはかることが可
能である鋼製部品の浸炭熱処理方法を提供することを目
的としている。
みてなされたものであって、浸炭層に析出する炭化物を
均一かつ微細にすることが可能であると共に、焼入れむ
らや不完全焼入れなどの不具合が生じず、心部硬さの低
下を防止して、耐ピッティング性，転動特性，疲労特性
の向上を図ることが可能であり、球状化処理を別途必要
としないためトータル処理時間の短縮をはかることが可
能である鋼製部品の浸炭熱処理方法を提供することを目
的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる鋼製部品
の浸炭熱処理方法は、浸炭処理により表面炭素濃度を
０．８％以上とした鋼製部品をこの浸炭処理後３００℃
以下の温度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
し、連続処理の場合にはこれに引続いて、また、バッチ
処理の場合にはそれに必要な時間をおいて、鋼のＡＣ１
変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低い温度域に鋼
製部品を加熱した後同温度で保持し、更に、１０℃／ｓ
ｅｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト単相ないし
はオーステナイトとフェライトの２相であってフェライ
ト面積率が３０％以下となる温度まで昇温して保持した
後、直接焼入れを行うかもしくは所定の焼入れ温度まで
温度を下げたあと焼入れを行う構成としたことを特徴と
しており、このような鋼製部品の浸炭熱処理方法に係わ
る発明の構成をもって前述した従来の課題を解決するた
めの手段としている。
の浸炭熱処理方法は、浸炭処理により表面炭素濃度を
０．８％以上とした鋼製部品をこの浸炭処理後３００℃
以下の温度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
し、連続処理の場合にはこれに引続いて、また、バッチ
処理の場合にはそれに必要な時間をおいて、鋼のＡＣ１
変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低い温度域に鋼
製部品を加熱した後同温度で保持し、更に、１０℃／ｓ
ｅｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト単相ないし
はオーステナイトとフェライトの２相であってフェライ
ト面積率が３０％以下となる温度まで昇温して保持した
後、直接焼入れを行うかもしくは所定の焼入れ温度まで
温度を下げたあと焼入れを行う構成としたことを特徴と
しており、このような鋼製部品の浸炭熱処理方法に係わ
る発明の構成をもって前述した従来の課題を解決するた
めの手段としている。
【００１３】図１は、本発明に係わる鋼製部品の浸炭熱
処理方法の実施態様を示すものであって、図１に示す時
間Ｔ１からＴ２までの間での浸炭処理により鋼製部品の
表面炭素濃度を０．８％以上とした後、この鋼製部品を
３００℃以下の温度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速
度で冷却し、連続処理の場合にはこれに引続いて、ま
た、バッチ処理の場合にはそれに必要な時間をおいて、
再加熱を開始し、図１に示す時間Ｔ３からＴ４までの間
で鋼のＡＣ１変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低
い温度域に鋼製部品を加熱した後同温度で保持し、更
に、図１に示す時間Ｔ４からＴ５までの間で１０℃／ｓ
ｅｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト単相ないし
はオーステナイトとフェライトの２相であってフェライ
ト面積率が３０％以下となる温度まで昇温して図１に示
す時間Ｔ５からＴ６までの間で保持した後、直接焼入れ
を行うかもしくは所定の焼入れ温度まで温度を下げたあ
と焼入れを行う。
処理方法の実施態様を示すものであって、図１に示す時
間Ｔ１からＴ２までの間での浸炭処理により鋼製部品の
表面炭素濃度を０．８％以上とした後、この鋼製部品を
３００℃以下の温度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速
度で冷却し、連続処理の場合にはこれに引続いて、ま
た、バッチ処理の場合にはそれに必要な時間をおいて、
再加熱を開始し、図１に示す時間Ｔ３からＴ４までの間
で鋼のＡＣ１変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低
い温度域に鋼製部品を加熱した後同温度で保持し、更
に、図１に示す時間Ｔ４からＴ５までの間で１０℃／ｓ
ｅｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト単相ないし
はオーステナイトとフェライトの２相であってフェライ
ト面積率が３０％以下となる温度まで昇温して図１に示
す時間Ｔ５からＴ６までの間で保持した後、直接焼入れ
を行うかもしくは所定の焼入れ温度まで温度を下げたあ
と焼入れを行う。
【００１４】
【発明の作用】本発明に係わる鋼製部品の浸炭熱処理方
法の構成は上述したとおりのものであるが、次に、その
限定理由について説明する。
法の構成は上述したとおりのものであるが、次に、その
限定理由について説明する。
【００１５】まず、鋼製部品は、図１に示す時間Ｔ１〜
Ｔ２の間で浸炭処理が施されることによって、表面炭素
濃度が０．８％以上となるように処理される。この場
合、鋼製部品の表面炭素濃度が０．８％よりも少ない
と、炭化物の析出量が少なく、耐ピッティング性，転動
特性，疲労特性の向上が期待できなくなるので好ましく
ない。
Ｔ２の間で浸炭処理が施されることによって、表面炭素
濃度が０．８％以上となるように処理される。この場
合、鋼製部品の表面炭素濃度が０．８％よりも少ない
と、炭化物の析出量が少なく、耐ピッティング性，転動
特性，疲労特性の向上が期待できなくなるので好ましく
ない。
【００１６】このとき採用される浸炭処理は、とくに限
定されないものであり、鋼製部品の表面炭素濃度を０．
８％以上にできるものであればかまわないが、例えば、
ガス浸炭，滴注式浸炭，プラズマ浸炭などが用いられ
る。
定されないものであり、鋼製部品の表面炭素濃度を０．
８％以上にできるものであればかまわないが、例えば、
ガス浸炭，滴注式浸炭，プラズマ浸炭などが用いられ
る。
【００１７】また、本発明が適用される鋼製部品の素材
としては、クロム鋼（ＳＣｒ），クロム・モリブデン鋼
（ＳＣＭ），ニッケル・クロム・モリブデン鋼（ＳＮＣ
Ｍ）などの一般的なはだ焼鋼はもちろんのこと、これの
みならず、そのほか、炭化物形成元素であるＣｒ，Ｍ
ｏ，Ｖ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｉなどを含有していてもか
まわない。また、工具鋼などであってもよく、さらには
必要に応じて被削性向上元素などを含んでいてもかまわ
ない。
としては、クロム鋼（ＳＣｒ），クロム・モリブデン鋼
（ＳＣＭ），ニッケル・クロム・モリブデン鋼（ＳＮＣ
Ｍ）などの一般的なはだ焼鋼はもちろんのこと、これの
みならず、そのほか、炭化物形成元素であるＣｒ，Ｍ
ｏ，Ｖ，Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｉなどを含有していてもか
まわない。また、工具鋼などであってもよく、さらには
必要に応じて被削性向上元素などを含んでいてもかまわ
ない。
【００１８】次に、このようにして、浸炭処理により表
面炭素濃度を０．８％以上とした鋼製部品をこの浸炭処
理後３００℃以下の温度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷
却速度で冷却するが、この冷却において、３００℃を超
える温度までの冷却では、浸炭層に多量の残留オーステ
ナイトが残存することとなるので好ましくない。ここ
で、浸炭層に多量の残留オーステナイトが残存している
と、次工程での再加熱において上記残留オーステナイト
を分解させるのに長時間を必要とすることとなるので、
トータルの処理時間を短縮することにならないことか
ら、好ましくない。また、残留オーステナイトを分解さ
せずに再焼入れ温度まで加熱して焼入れすると、残留オ
ーステナイトの影響で浸炭層の軟化を招くこととなるの
で好ましくない。
面炭素濃度を０．８％以上とした鋼製部品をこの浸炭処
理後３００℃以下の温度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷
却速度で冷却するが、この冷却において、３００℃を超
える温度までの冷却では、浸炭層に多量の残留オーステ
ナイトが残存することとなるので好ましくない。ここ
で、浸炭層に多量の残留オーステナイトが残存している
と、次工程での再加熱において上記残留オーステナイト
を分解させるのに長時間を必要とすることとなるので、
トータルの処理時間を短縮することにならないことか
ら、好ましくない。また、残留オーステナイトを分解さ
せずに再焼入れ温度まで加熱して焼入れすると、残留オ
ーステナイトの影響で浸炭層の軟化を招くこととなるの
で好ましくない。
【００１９】そして、３００℃以下の温度まで冷却する
ことによって、オーステナイトをマルテンサイト，ベイ
ナイト，フェライトと炭化物に変態させて上記問題を回
避することが可能となる。
ことによって、オーステナイトをマルテンサイト，ベイ
ナイト，フェライトと炭化物に変態させて上記問題を回
避することが可能となる。
【００２０】このときの冷却方法は、とくに限定されな
いが、例えば、焼入れ，ガス冷却，空冷，炉冷のいずれ
を適用してもかまわない。
いが、例えば、焼入れ，ガス冷却，空冷，炉冷のいずれ
を適用してもかまわない。
【００２１】ただし、この冷却において、冷却速度が
０．１℃／ｓｅｃよりも遅いと、浸炭層中に炭化物が粗
大に成長するため、耐ピッティング性，転動特性，疲労
特性を向上させることができがたくなることから、０．
１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する必要がある。
０．１℃／ｓｅｃよりも遅いと、浸炭層中に炭化物が粗
大に成長するため、耐ピッティング性，転動特性，疲労
特性を向上させることができがたくなることから、０．
１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する必要がある。
【００２２】次いで、連続処理を行う場合には上記３０
０℃以下の温度までの冷却に引続いて、また、バッチ処
理を行う場合には次の工程に入るまでの所要時間を経過
して、上記冷却後の鋼製部品を図１の時間Ｔ３までの間
で鋼のＡＣ１変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低
い温度域に加熱したのち図１に示す時間Ｔ３からＴ４ま
での間において同温度で保持する。
０℃以下の温度までの冷却に引続いて、また、バッチ処
理を行う場合には次の工程に入るまでの所要時間を経過
して、上記冷却後の鋼製部品を図１の時間Ｔ３までの間
で鋼のＡＣ１変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃低
い温度域に加熱したのち図１に示す時間Ｔ３からＴ４ま
での間において同温度で保持する。
【００２３】この場合、鋼製部品の加熱温度が鋼のＡ
Ｃ１変態温度よりも５０℃超過のより高い温度である
と、微細炭化物が再固溶して炭化物成長の核が消失する
ため、耐ピッティング性，転動特性，疲労特性の向上に
寄与する炭化物析出量を確保できなくなるため、好まし
くない。
Ｃ１変態温度よりも５０℃超過のより高い温度である
と、微細炭化物が再固溶して炭化物成長の核が消失する
ため、耐ピッティング性，転動特性，疲労特性の向上に
寄与する炭化物析出量を確保できなくなるため、好まし
くない。
【００２４】他方、鋼製部品の加熱温度が鋼のＡＣ１変
態温度よりも１５０℃未満のより低い温度であると、微
細炭化物の成長に寄与する炭素の拡散速度が小さくな
り、成長を促すための保持時間が著しく増大することか
ら、結果的にトータル処理時間の短縮とならないため好
ましくない。
態温度よりも１５０℃未満のより低い温度であると、微
細炭化物の成長に寄与する炭素の拡散速度が小さくな
り、成長を促すための保持時間が著しく増大することか
ら、結果的にトータル処理時間の短縮とならないため好
ましくない。
【００２５】このように、鋼製部品を鋼のＡＣ１変態温
度よりも５０℃高くかつ１５０℃低い温度域に加熱して
同温度に保持したのち、図１に示す時間Ｔ４からＴ５ま
での間で１０℃／ｓｅｃ以下の加熱速度で加熱するが、
このとき、鋼製部品の加熱速度が１０℃／ｓｅｃよりも
大きいと、鋼製部品の均熱化が不十分となり、熱処理変
形を生じやすくなるため好ましくない。
度よりも５０℃高くかつ１５０℃低い温度域に加熱して
同温度に保持したのち、図１に示す時間Ｔ４からＴ５ま
での間で１０℃／ｓｅｃ以下の加熱速度で加熱するが、
このとき、鋼製部品の加熱速度が１０℃／ｓｅｃよりも
大きいと、鋼製部品の均熱化が不十分となり、熱処理変
形を生じやすくなるため好ましくない。
【００２６】そして、鋼製部品を１０℃／ｓｅｃ以下の
加熱速度で加熱して、心部がオーステナイト単相ないし
はオーステナイトとフェライトの２相であってフェライ
ト面積率が３０％以下となる温度まで昇温するが、この
とき、フェライト面積率が３０％を超えると心部強度が
低下して疲労特性が劣化することとなるので好ましくな
い。
加熱速度で加熱して、心部がオーステナイト単相ないし
はオーステナイトとフェライトの２相であってフェライ
ト面積率が３０％以下となる温度まで昇温するが、この
とき、フェライト面積率が３０％を超えると心部強度が
低下して疲労特性が劣化することとなるので好ましくな
い。
【００２７】このようにして、鋼製部品を１０℃／ｓｅ
ｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト単相ないしは
オーステナイトとフェライトの２相であってフェライト
面積率が３０％以下となる温度まで昇温して図１に示す
時間Ｔ５からＴ６までの間で保持した後、直接焼入れを
行うか、もしくは所定の焼入れ温度まで温度を下げたあ
と焼入れを行うことによって、浸炭層に析出する炭化物
が均一かつ微細となった耐ピッティング性，転動特性，
疲労特性に優れた鋼製部品、例えば歯車，軸受，軸，ジ
ョイント，変速機部品などを得る。
ｃ以下の加熱速度で心部がオーステナイト単相ないしは
オーステナイトとフェライトの２相であってフェライト
面積率が３０％以下となる温度まで昇温して図１に示す
時間Ｔ５からＴ６までの間で保持した後、直接焼入れを
行うか、もしくは所定の焼入れ温度まで温度を下げたあ
と焼入れを行うことによって、浸炭層に析出する炭化物
が均一かつ微細となった耐ピッティング性，転動特性，
疲労特性に優れた鋼製部品、例えば歯車，軸受，軸，ジ
ョイント，変速機部品などを得る。
【００２８】この再加熱・焼入れに際しては、真空炉で
行うことが望ましいが、鋼のＡＣＭ変態温度以下の雰囲
気炭素濃度に保たれた浸炭炉を用いてもかまわない。
行うことが望ましいが、鋼のＡＣＭ変態温度以下の雰囲
気炭素濃度に保たれた浸炭炉を用いてもかまわない。
【００２９】
【実施例】実施例１ この実施例１では、鋼製部品の素材として、クロム・モ
リブデン系はだ焼鋼（ＳＣＭ４２０）をベースに炭化物
形成元素として０．１１％のＶを含有させた低合金鋼を
用いた。そして、この素材としては、直径２５ｍｍの丸
棒を用いた。
リブデン系はだ焼鋼（ＳＣＭ４２０）をベースに炭化物
形成元素として０．１１％のＶを含有させた低合金鋼を
用いた。そして、この素材としては、直径２５ｍｍの丸
棒を用いた。
【００３０】また、耐ピッティング性，転動特性，疲労
特性を評価するために、試験部径２６ｍｍのローラーピ
ッティング試験片，直径１２ｍｍのラジアル型円柱試験
片，平行部径８ｍｍの回転曲げ試験片を上記クロム・モ
リブデン系はだ焼鋼から作製して同様に以下に示す浸炭
熱処理に供した。
特性を評価するために、試験部径２６ｍｍのローラーピ
ッティング試験片，直径１２ｍｍのラジアル型円柱試験
片，平行部径８ｍｍの回転曲げ試験片を上記クロム・モ
リブデン系はだ焼鋼から作製して同様に以下に示す浸炭
熱処理に供した。
【００３１】浸炭処理に際してはプラズマ浸炭炉を用
い、浸炭処理によって鋼製部品および各種試験片の表面
炭素濃度を１．２％とし、浸炭処理後３００℃以下の温
度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却するよう
に、浸炭処理後に油冷した。
い、浸炭処理によって鋼製部品および各種試験片の表面
炭素濃度を１．２％とし、浸炭処理後３００℃以下の温
度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却するよう
に、浸炭処理後に油冷した。
【００３２】続いて、再加熱することにより６７０℃で
２時間保持したのち、加熱速度０．１℃／ｓｅｃで８７
０℃まで加熱して３０分保持し、８５０℃に温度を下げ
て１０分保持した後、同温度から油冷して焼入れを行っ
た。
２時間保持したのち、加熱速度０．１℃／ｓｅｃで８７
０℃まで加熱して３０分保持し、８５０℃に温度を下げ
て１０分保持した後、同温度から油冷して焼入れを行っ
た。
【００３３】その後、１８０℃に１時間保持した後、空
冷する焼もどしを行った。
冷する焼もどしを行った。
【００３４】上記工程において、加熱，保持，焼入れ温
度での保持には真空炉を用いた。
度での保持には真空炉を用いた。
【００３５】比較例１ この比較例１では、鋼製部品の素材として、実施例１と
同じクロム・モリブデン系鋼を用い、鋼製部品のほか
に、実施例１と同じローラーピッティング試験片，ラジ
アル型円柱試験片，回転曲げ試験片をも以下に示す浸炭
熱処理に供した。
同じクロム・モリブデン系鋼を用い、鋼製部品のほか
に、実施例１と同じローラーピッティング試験片，ラジ
アル型円柱試験片，回転曲げ試験片をも以下に示す浸炭
熱処理に供した。
【００３６】浸炭処理に際しては、ガス浸炭炉を用い、
浸炭処理によって鋼製部品および各種試験片の表面炭素
濃度を１．１％としたのち、油冷した。
浸炭処理によって鋼製部品および各種試験片の表面炭素
濃度を１．１％としたのち、油冷した。
【００３７】続いて、８７０℃に保持したソルト浴中に
装入し（このときの加熱速度は、径２５ｍｍの丸棒で２
０℃／ｓｅｃ）、均熱後直ちに８７０℃に保持したガス
浸炭炉中に上記鋼製部品および各種試験片を装入した。
このガス浸炭炉においてカーボンポテンシャルは１．０
％とした。そして、ここで３０分保持し、８５０℃に温
度を下げて１０分保持した後、同温度から油冷して焼入
れを行った。
装入し（このときの加熱速度は、径２５ｍｍの丸棒で２
０℃／ｓｅｃ）、均熱後直ちに８７０℃に保持したガス
浸炭炉中に上記鋼製部品および各種試験片を装入した。
このガス浸炭炉においてカーボンポテンシャルは１．０
％とした。そして、ここで３０分保持し、８５０℃に温
度を下げて１０分保持した後、同温度から油冷して焼入
れを行った。
【００３８】その後、１８０℃に１時間保持した後、空
冷する焼もどしを行った。
冷する焼もどしを行った。
【００３９】評価例１ 上記浸炭熱処理後の鋼製部品において、表面から０．０
５ｍｍ深さの硬さ、心部硬さ、有効硬化層深さ、炭化物
形態を調べたところ、表１に示す結果であった。
５ｍｍ深さの硬さ、心部硬さ、有効硬化層深さ、炭化物
形態を調べたところ、表１に示す結果であった。
【００４０】また、各種試験片の動的特性評価におい
て、浸炭方法の違いによる浸炭異常層などの影響を除く
ため、ローラーピッティング試験片の転送部、ラジアル
型円柱試験片の転送部、回転曲げ試験片の平行部をそれ
ぞれ研削加工で５０μｍ，研削加工で５０μｍ，電解研
磨で２０μｍずつ最表層から除去した。
て、浸炭方法の違いによる浸炭異常層などの影響を除く
ため、ローラーピッティング試験片の転送部、ラジアル
型円柱試験片の転送部、回転曲げ試験片の平行部をそれ
ぞれ研削加工で５０μｍ，研削加工で５０μｍ，電解研
磨で２０μｍずつ最表層から除去した。
【００４１】そして、ローラーピッティング試験片を用
いたローラーピッティング試験では、面圧３５００ＭＰ
ａ，すべり−３５％の条件で行うことによってピッティ
ング発生までの回数を測定し、ラジアル型円柱試験片を
用いたラジアル型転動試験では、面圧５５００ＭＰａ，
タービン油（＃６８）使用の条件で行うことによってＬ
１０寿命を測定し、回転曲げ試験片を用いた回転曲げ試
験では、１０７回の回転曲げ疲れ限度を測定した。これ
らの結果を表１に示す。
いたローラーピッティング試験では、面圧３５００ＭＰ
ａ，すべり−３５％の条件で行うことによってピッティ
ング発生までの回数を測定し、ラジアル型円柱試験片を
用いたラジアル型転動試験では、面圧５５００ＭＰａ，
タービン油（＃６８）使用の条件で行うことによってＬ
１０寿命を測定し、回転曲げ試験片を用いた回転曲げ試
験では、１０７回の回転曲げ疲れ限度を測定した。これ
らの結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１に示すように、本発明実施例の場合に
は、浸炭層に析出する炭化物を球状でかつ均一・微細な
ものとすることが可能であり、耐ピッティング性，転動
特性，疲労特性に優れたものとなっていることが認めら
れた。
は、浸炭層に析出する炭化物を球状でかつ均一・微細な
ものとすることが可能であり、耐ピッティング性，転動
特性，疲労特性に優れたものとなっていることが認めら
れた。
【００４４】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、浸炭処理により表面炭素濃度を０．８％以上の鋼製
部品としたのち、この鋼製部品を再加熱・再焼入れする
際の熱処理条件を最適化するようにしたから、浸炭熱処
理後において、浸炭層に析出した炭化物を均一かつ微細
なものとすることが可能であり、焼入れむらや不完全焼
入れなどの不具合が生じがたいと共に、心部硬さの低下
が防止されることによって、耐ピッティング性，転動特
性，疲労特性に優れた鋼製部品を得ることが可能であ
り、球状化処理工程を別途用いないためトータルの処理
時間を短縮することが可能であるという著しく優れた効
果がもたらされる。
ば、浸炭処理により表面炭素濃度を０．８％以上の鋼製
部品としたのち、この鋼製部品を再加熱・再焼入れする
際の熱処理条件を最適化するようにしたから、浸炭熱処
理後において、浸炭層に析出した炭化物を均一かつ微細
なものとすることが可能であり、焼入れむらや不完全焼
入れなどの不具合が生じがたいと共に、心部硬さの低下
が防止されることによって、耐ピッティング性，転動特
性，疲労特性に優れた鋼製部品を得ることが可能であ
り、球状化処理工程を別途用いないためトータルの処理
時間を短縮することが可能であるという著しく優れた効
果がもたらされる。
【図１】本発明に係わる鋼製部品の浸炭熱処理方法の実
施態様における鋼製部品の温度と時間との関係を示す説
明図である。
施態様における鋼製部品の温度と時間との関係を示す説
明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 浸炭処理により表面炭素濃度を０．８％
以上とした鋼製部品をこの浸炭処理後３００℃以下の温
度まで０．１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却し、次い
で、鋼のＡＣ１変態温度よりも５０℃高くかつ１５０℃
低い温度域に鋼製部品を加熱した後同温度で保持し、更
に、１０℃／ｓｅｃ以下の加熱速度で心部がオーステナ
イト単相ないしはオーステナイトとフェライトの２相で
あってフェライト面積率が３０％以下となる温度まで昇
温して保持した後、直接焼入れを行うかもしくは所定の
焼入れ温度まで温度を下げたあと焼入れを行うことを特
徴とする鋼製部品の浸炭熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26146692A JPH06108226A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 鋼製部品の浸炭熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26146692A JPH06108226A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 鋼製部品の浸炭熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108226A true JPH06108226A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17362297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26146692A Pending JPH06108226A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 鋼製部品の浸炭熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06108226A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2813892A1 (fr) * | 2000-09-13 | 2002-03-15 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de traitement thermique d'aciers d'outillages hypoeutectoides |
| JP2002266021A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Aisin Seiki Co Ltd | 鋼部材の熱処理方法 |
| JP2007169673A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Nsk Ltd | 鋼の熱処理方法、転がり支持装置の転動部材の製造方法、転がり支持装置 |
| WO2008056552A1 (fr) | 2006-11-06 | 2008-05-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Procédé de fabrication d'acier cémenté à haute concentration |
| JP2008274349A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Honda Motor Co Ltd | 鋼材の熱処理方法及び冷却装置 |
| JP2015042768A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 高周波熱錬株式会社 | 浸炭処理方法及びその方法を用いて製造された製品 |
| JP2019218583A (ja) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | 株式会社小松製作所 | 機械部品の製造方法 |
| CN112695269A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-23 | 山西平阳重工机械有限责任公司 | 一种18Cr2Ni4WA工件的热处理工艺 |
| CN113046536A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-29 | 常州利腾机械有限公司 | 一种工业减速机毛坯的热处理工艺 |
| CN113969389A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-25 | 惠州市思逸臻实业有限公司 | 一种螺丝生产的低温渗碳工艺 |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26146692A patent/JPH06108226A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2813892A1 (fr) * | 2000-09-13 | 2002-03-15 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de traitement thermique d'aciers d'outillages hypoeutectoides |
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| US11326220B2 (en) | 2018-06-18 | 2022-05-10 | Komatsu Ltd. | Method for producing machine component |
| CN112695269A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-23 | 山西平阳重工机械有限责任公司 | 一种18Cr2Ni4WA工件的热处理工艺 |
| CN113046536A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-29 | 常州利腾机械有限公司 | 一种工业减速机毛坯的热处理工艺 |
| CN113046536B (zh) * | 2021-03-05 | 2024-04-19 | 常州利腾机械有限公司 | 一种工业减速机毛坯的热处理工艺 |
| CN113969389A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-25 | 惠州市思逸臻实业有限公司 | 一种螺丝生产的低温渗碳工艺 |
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