JPH11264016A - Method for heat treating stainless steel and heat resistance stainless steel - Google Patents
Method for heat treating stainless steel and heat resistance stainless steelInfo
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- JPH11264016A JPH11264016A JP6822798A JP6822798A JPH11264016A JP H11264016 A JPH11264016 A JP H11264016A JP 6822798 A JP6822798 A JP 6822798A JP 6822798 A JP6822798 A JP 6822798A JP H11264016 A JPH11264016 A JP H11264016A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高温に曝されても
十分な表面硬度を維持することができるステンレス鋼の
熱処理方法およびかかる熱処理方法によって得られる耐
熱ステンレス鋼に関する。具体的には、例えば、図１に
示す直線案内装置、図２に示すボールねじまたは図示し
ないボールスプラインなど、ボールまたはローラ等の転
動体を介して軌道軸とスライド部材とを相対的に移動自
在に組み付けてなる直線運動装置の材料に適用させて好
ましいものに関する。[0001] The present invention relates to a method for heat-treating stainless steel capable of maintaining a sufficient surface hardness even when exposed to high temperatures, and a heat-resistant stainless steel obtained by such a heat treatment method. Specifically, for example, the track shaft and the slide member are relatively movable via rolling elements such as balls or rollers, such as the linear guide device shown in FIG. 1, the ball screw shown in FIG. 2, or a ball spline (not shown). The present invention relates to a material that is preferably applied to the material of the linear motion device assembled in the above.
【０００２】[0002]
【従来の技術】直線案内装置およびボールねじについて
簡単に説明する。なお、ボールスプラインに関しては、
直線案内装置と機能的にほぼ同様である故に説明を省略
する。2. Description of the Related Art A linear guide device and a ball screw will be briefly described. In addition, regarding the ball spline,
The description is omitted because the function is almost the same as that of the linear guide device.
【０００３】先ず、図１に示す直線案内装置は、長手方
向に沿ってボール転走面１ａが形成された軌道レール
（軌道軸）１と、転動体としての多数のボール２を介し
てこの軌道レール１に嵌合すると共に内部に該ボールの
無限循環路を備えた摺動台（スライド部材）３とから構
成されており、ボール２の循環に伴って摺動台３が軌道
レール１上を往復運動する。但し、摺動台３を固定側と
して軌道レール１を往復運動させる場合もある。[0003] First, the linear guide device shown in FIG. 1 includes a track rail (track axis) 1 on which a ball rolling surface 1a is formed in a longitudinal direction and a plurality of balls 2 as rolling elements. A slide table (slide member) 3 fitted to the rail 1 and having an infinite circulation path for the ball inside. The slide table 3 moves on the track rail 1 as the ball 2 circulates. Reciprocate. However, there is also a case where the track rail 1 is reciprocated with the slide table 3 as the fixed side.
【０００４】上記摺動台３は、テーブル等（図示せず）
を取り付けるための取付面５ａを有する略サドル状のブ
ロック５と、このブロック５の前後両端面に固定された
一対のエンドプレート６とから構成されている。上記無
限循環路は、このブロック５に軌道レール１のボール転
走面１ａに対応して形成された負荷ボール転走面５ｂお
よびボール戻し孔５ｃと、両エンドプレート６に形成さ
れて該負荷ボール転走面５ｂおよびボール戻し孔５ｃを
連通する方向転換路（図示せず）とからなる。[0004] The slide table 3 is a table or the like (not shown).
And a pair of end plates 6 fixed to the front and rear end faces of the block 5. The infinite circulation path is formed on the block 5 with a load ball rolling surface 5b and a ball return hole 5c formed corresponding to the ball rolling surface 1a of the track rail 1, and with the load balls formed on both end plates 6. A turning path (not shown) communicating the rolling surface 5b and the ball return hole 5c.
【０００５】次に、図２に示すボールネジは、上述した
直線案内装置と共に使用され、モータ（図示せず）の回
転量に応じた直線運動のストロークを上記摺動台３に対
して与えるものである。Next, the ball screw shown in FIG. 2 is used together with the above-mentioned linear guide device, and gives a stroke of a linear motion to the slide table 3 in accordance with the rotation amount of a motor (not shown). is there.
【０００６】図示したように、ボールねじは、各々螺旋
状のボール転走溝１１ａ、１２ａが所定のリードで形成
されて互いに嵌挿されたねじ軸１１およびナット１２
と、該ボール転走溝１１ａ、１２ａ間に配列された転動
体としての多数のボール１３とからなる。As shown in the figure, the ball screw has a screw shaft 11 and a nut 12 in which helical ball rolling grooves 11a and 12a are formed by predetermined leads and are fitted into each other.
And a number of balls 13 as rolling elements arranged between the ball rolling grooves 11a and 12a.
【０００７】上述した直線案内装置やボールねじ等の直
線運動装置においては、耐久性、耐摩耗性、寸法安定性
等の特性が要求される。特に、上記ボールが負荷を受け
ながら転走する部分についてはこれらの特性が重要であ
る。このため、通常その材料としては、軸受鋼である高
炭素低クロム鋼が用いられている。しかし、近年、直線
運動装置の製造工程または使用環境が多様化し、耐熱性
や耐食性が要求される場合が多い。The linear motion devices such as the linear guide device and the ball screw described above are required to have characteristics such as durability, wear resistance, and dimensional stability. In particular, these characteristics are important in a portion where the ball rolls while receiving a load. For this reason, high carbon low chromium steel, which is a bearing steel, is usually used as the material. However, in recent years, the manufacturing process or use environment of the linear motion device has been diversified, and heat resistance and corrosion resistance are often required.
【０００８】直線運動装置に耐熱性が要求される場合に
は、通常、冷間金型用合金工具鋼または高速度工具鋼な
どが用いられ、耐食性が要求される場合には、比較的硬
度の高いＳＵＳ４４０タイプのマルテンサイト系ステン
レス鋼が用いられている。[0008] When heat resistance is required for a linear motion device, alloy tool steel or high-speed tool steel for cold dies is usually used. When corrosion resistance is required, a relatively hard alloy is used. A high SUS440 type martensitic stainless steel is used.
【０００９】合金工具鋼または高速度工具鋼は、炭素
（Ｃ）との親和力の大きいタングステン（Ｗ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）など
を含有し、焼入れすることによって硬い炭化物が生成し
て硬化するので耐摩耗性が大きい。さらに、高温焼戻し
によって二次析出炭化物が生成して二次硬化するので、
製造工程または使用環境での温度上昇による軟化を起こ
しにくい。そのため、耐熱性が要求される直線運動装置
に好ましく用いられている。An alloy tool steel or a high-speed tool steel contains tungsten (W), molybdenum (Mo), vanadium (V), chromium (Cr), etc., which have a high affinity for carbon (C), and is quenched. Since hard carbides are formed and hardened, the wear resistance is high. In addition, secondary precipitation carbides are formed by high-temperature tempering and secondary hardened,
Softening due to temperature rise in the manufacturing process or use environment is unlikely to occur. Therefore, it is preferably used for a linear motion device requiring heat resistance.
【００１０】マルテンサイト系ステンレス鋼は、焼入れ
によってマルテンサイトに変態した後、適当な温度で焼
戻しされるとクロム炭化物が析出するので、強さや靱性
が向上する。特に、ＳＵＳ４４０タイプは、Ｃ量が多
く、ステンレス鋼のなかでは最高の硬さを持っているの
で、耐食性が要求される直線運動装置としても好ましく
用いられている。[0010] The martensitic stainless steel is transformed into martensite by quenching, and then tempered at an appropriate temperature to precipitate chromium carbide, thereby improving strength and toughness. In particular, the SUS440 type has a large carbon content and has the highest hardness among stainless steels, and is therefore preferably used as a linear motion device requiring corrosion resistance.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、合金工
具鋼または高速度工具鋼は、材料自体が高価であるこ
と、加工しにくく製造コストが高いこと等の難点があ
る。また、ＳＵＳ４４０タイプのステンレス鋼は、製造
工程または使用環境で高温に曝されると軟化し、その硬
度が直線運動装置用としてはやや不十分となる。さら
に、通常の軸受鋼に比べて高価であるという問題があ
る。However, alloy tool steel or high-speed tool steel has disadvantages in that the material itself is expensive, it is difficult to process, and the production cost is high. In addition, SUS440 type stainless steel is softened when exposed to high temperatures in a manufacturing process or a use environment, and its hardness is somewhat insufficient for a linear motion device. Furthermore, there is a problem that it is more expensive than ordinary bearing steel.
【００１２】一方、本件出願人は、直線運動装置用の材
料の一つとして独自に開発したＳＵＳ４４０Ｃ相当のス
テンレス鋼（以下「Ｓ鋼」という）を用いている。この
Ｓ鋼は、炭素：０．５０〜０．５５重量％、クロム：１
０．００〜１１．００重量％、モリブデン：０．３５〜
０．６５重量％、シリコン：０．３０重量％以下、マン
ガン：０．３０重量％以下、リン：０．０３重量％以
下、硫黄：０．０３重量％以下、ニッケル：０．６０重
量％以下、銅：０．２０重量％以下、酸素：０．００１
５重量％以下および不可避不純物を含有しており、耐食
性および加工性に優れること、安価であること、また、
真空焼入れ・焼戻しを行なうことにより、直線運動装置
用の材料として要求される特性、例えばロックウェル硬
度Ｃスケール（以下「ＨＲＣ」という）で５８以上の表
面部の硬度を得ることができること等の利点がある。こ
のため、上述した合金工具鋼、高速度工具鋼、ＳＵＳ４
４０タイプのステンレス鋼等を使用しなくても、直線運
動装置用の材料として好ましく用いることができる。On the other hand, the present applicant uses a stainless steel equivalent to SUS440C (hereinafter referred to as "S steel") independently developed as one of the materials for the linear motion device. This S steel has carbon: 0.50 to 0.55% by weight, chromium: 1
0.00-11.00% by weight, molybdenum: 0.35-
0.65% by weight, silicon: 0.30% by weight or less, manganese: 0.30% by weight or less, phosphorus: 0.03% by weight or less, sulfur: 0.03% by weight or less, nickel: 0.60% by weight or less , Copper: 0.20% by weight or less, oxygen: 0.001
5% by weight or less and containing unavoidable impurities, excellent in corrosion resistance and workability, inexpensive,
By performing vacuum quenching and tempering, it is possible to obtain characteristics required as a material for a linear motion device, for example, a surface hardness of 58 or more on a Rockwell hardness C scale (hereinafter referred to as "HRC"). There is. Therefore, the above-mentioned alloy tool steel, high-speed tool steel, SUS4
Even if 40 type stainless steel or the like is not used, it can be preferably used as a material for a linear motion device.
【００１３】しかし、上述したように、近年の直線運動
装置の製造工程または使用環境の多様化の問題がある。
例えば、図２に示したボールねじのナット１２がインサ
ート形式で通常の焼入れ・焼戻ししたＳ鋼を使用する場
合、このナット１２は、Ｓ鋼で形成されたスリーブ１２
ｃをアルミダイカストで鋳込んで製造されるため、Ｓ鋼
は約６６０℃の高温に短時間（十数秒）曝される場合が
ある。この時、Ｓ鋼は焼きなまされ、その表面部の硬度
は要求される５８ＨＲＣ以上の硬さを維持することがで
きないおそれがある。However, as described above, there is a problem of diversifying the manufacturing process or use environment of recent linear motion devices.
For example, when the nut 12 of the ball screw shown in FIG. 2 uses an ordinary hardened and tempered S steel in the form of an insert, the nut 12 is a sleeve 12 made of S steel.
Since c is manufactured by casting aluminum by die casting, S steel may be exposed to a high temperature of about 660 ° C. for a short time (ten seconds or more). At this time, the S steel is annealed, and the hardness of the surface portion may not be able to maintain the required hardness of 58 HRC or more.
【００１４】そこで、表面部の硬度を上げるためにガス
浸炭焼入れを行なったが、Ｓ鋼はステンレス鋼であるた
めに、例えば１０５０℃程度の高温で浸炭焼入れしなけ
ればならず、その表面上に酸化被膜が生成して浸炭が妨
げられるという問題が起こった。また、真空浸炭焼入れ
では、その表面上に酸化被膜を生成させることなく浸炭
焼入れすることができる点では好ましいが、浸炭焼入れ
温度を、ステンレス鋼の浸炭焼入れ温度として最適な約
１０５０℃という高温に維持しなければならないので、
炉の寿命が短くなってしまい、実用上の問題があった。Therefore, gas carburizing and quenching was performed to increase the hardness of the surface. However, since S steel is stainless steel, it must be carburized and quenched at a high temperature of, for example, about 1050 ° C. There was a problem that an oxide film was formed and carburization was hindered. In addition, vacuum carburizing and quenching are preferable in that carburizing and quenching can be performed without forming an oxide film on the surface, but the carburizing and quenching temperature is maintained at a high temperature of about 1050 ° C., which is the optimum carburizing and quenching temperature for stainless steel. I have to do
The life of the furnace was shortened, and there was a practical problem.
【００１５】本発明は、耐熱性に乏しいステンレス鋼を
熱処理し、その後に高温に曝されても十分な表面硬度を
維持させることができるステンレス鋼の効果的な熱処理
方法、およびかかる熱処理方法によって得られる経済性
に優れた耐熱ステンレス鋼を提供することを目的とす
る。[0015] The present invention provides an effective heat treatment method for a stainless steel capable of heat-treating a stainless steel having poor heat resistance and maintaining a sufficient surface hardness even after being exposed to a high temperature, and a heat treatment method for the stainless steel. It is an object of the present invention to provide a heat-resistant stainless steel excellent in economic efficiency.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のステン
レス鋼の熱処理方法は、少なくとも炭素：０．１０〜
０．６０重量％、クロム：６．００〜１８．００重量
％、モリブデン：４．００重量％以下を含有するステン
レス鋼を、プラズマ浸炭焼入れしてその表面部を硬化さ
せ、次いで高温焼戻しして前記表面部を二次硬化させる
ことに特徴を有する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for heat treating stainless steel, comprising:
Stainless steel containing 0.60% by weight, 6.00 to 18.00% by weight of chromium, and 4.00% by weight or less of molybdenum is plasma-carburized and quenched to harden its surface, and then tempered at a high temperature. It is characterized in that the surface portion is secondarily cured.
【００１７】この発明によれば、プラズマ浸炭焼入れに
よってステンレス鋼の表面部の炭素量を高めて硬化さ
せ、その後の高温焼戻しによってその表面部に鉄炭化物
および合金炭化物を析出させて二次硬化させることがで
きる。用いられるステンレス鋼は、炭素（Ｃ）を０．１
０重量％以上含有し、尚且つ、高温焼戻し時に二次析出
炭化物となるクロム（Ｃｒ）とモリブデン（Ｍｏ）を含
有するので、高温焼戻し時に容易に二次硬化が生じ、そ
の後に高温に曝されても軟化しにくく、十分な表面硬度
を維持した耐熱ステンレス鋼とすることができる。ま
た、浸炭によって炭素量が増した表面部の硬度を高くす
ることができるので、通常の焼入れ・焼戻しでは直線運
動装置用として必要な高い硬度が得られないステンレス
鋼であっても、必要とされる硬度を有する耐熱ステンレ
ス鋼とすることができる。According to the present invention, the carbon content of the stainless steel surface is increased and hardened by plasma carburizing and quenching, and then the iron carbide and alloy carbide are precipitated on the surface of the stainless steel by high-temperature tempering and secondary hardened. Can be. The stainless steel used is carbon (C) of 0.1
Since it contains chromium (Cr) and molybdenum (Mo), which are secondary precipitated carbides at the time of high-temperature tempering, secondary hardening easily occurs at the time of high-temperature tempering, and is subsequently exposed to high temperatures. However, heat-resistant stainless steel that is hardly softened and maintains sufficient surface hardness can be obtained. In addition, since the hardness of the surface portion whose carbon content has increased due to carburization can be increased, it is necessary even for stainless steel which cannot obtain the high hardness required for linear motion devices by ordinary quenching and tempering. Heat resistant stainless steel having a high hardness.
【００１８】また、プラズマ浸炭により浸炭焼入れする
ので、酸化被膜が生成せず光輝性があり、難浸炭材であ
るステンレス鋼に容易に浸炭することができる。そのた
め、効果的な浸炭焼入れが行なえるので、浸炭時間を短
縮でき、真空浸炭焼入れのように炉の寿命を考慮する必
要がないので経済的であり、実用上にも優れている。In addition, since carburizing and quenching are performed by plasma carburizing, an oxide film is not formed and the film has a brilliant property, so that it is possible to easily carburize stainless steel which is a hard carburizing material. Therefore, effective carburizing and quenching can be performed, so that carburizing time can be shortened, and there is no need to consider the life of the furnace unlike vacuum carburizing and quenching, which is economical and excellent in practical use.
【００１９】また、浸炭がグロー放電の時だけ行われる
ので、浸炭させる炭素量を容易に調節できる。そのた
め、その後に行なわれる高温焼戻しによって、二次析出
炭化物の生成する量を調節することができ、二次硬化後
のステンレス鋼の硬度を調節することができる。Further, since carburizing is performed only during glow discharge, the amount of carbon to be carburized can be easily adjusted. Therefore, the amount of secondary precipitated carbide generated by the subsequent high-temperature tempering can be adjusted, and the hardness of the stainless steel after the secondary hardening can be adjusted.
【００２０】請求項２の発明は、請求項１に記載のステ
ンレス鋼の熱処理方法において、前記ステンレス鋼の成
分組成が、さらに、シリコン：１．００重量％以下、マ
ンガン：１．００重量％以下、リン：０．０３重量％以
下、硫黄：０．０３重量％以下、ニッケル：０．６０重
量％以下、銅：０．２０重量％以下、酸素：０．００２
０重量％および不可避不純物を含有している。According to a second aspect of the present invention, in the method for heat treating stainless steel according to the first aspect, the component composition of the stainless steel further includes silicon: 1.00% by weight or less, and manganese: 1.00% by weight or less. , Phosphorus: 0.03% by weight or less, sulfur: 0.03% by weight or less, nickel: 0.60% by weight or less, copper: 0.20% by weight or less, oxygen: 0.002
It contains 0% by weight and unavoidable impurities.
【００２１】この発明によれば、安価で耐食性および加
工性に優れているが、耐熱性が不十分なステンレス鋼で
あっても、プラズマ浸炭焼入れと高温焼戻しによって、
高温に曝されても軟化しにくく、必要とされる十分な硬
度を維持する耐熱ステンレス鋼を得ることができる。According to the present invention, even if stainless steel is inexpensive and has excellent corrosion resistance and workability, but does not have sufficient heat resistance, it can be formed by plasma carburizing and high-temperature tempering.
It is possible to obtain a heat-resistant stainless steel that hardly softens even when exposed to a high temperature and maintains a necessary and sufficient hardness.
【００２２】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２に記載のステンレス鋼の熱処理方法において、前記プ
ラズマ浸炭焼入れが１０００〜１１００℃で行われ、前
記高温焼戻しが４００〜６００℃で行われることに特徴
を有する。According to a third aspect of the present invention, in the method for heat treating stainless steel according to the first or second aspect, the plasma carburizing and quenching is performed at 1000 to 1100 ° C, and the high temperature tempering is performed at 400 to 600 ° C. It is characterized by being
【００２３】この発明によれば、プラズマ浸炭焼入れが
１０００〜１１００℃で行われるので、ステンレス鋼に
十分な浸炭焼入れをすることができるとともに、必要と
する浸炭を短時間で行なうことができる。さらに、高温
焼戻しが４００〜６００℃で行われるので、その後に、
高温焼戻し温度以下の温度に曝されても焼きなまること
はなく、また、高温焼戻し温度以上の温度に曝された場
合であっても、短時間であれば硬度の低下が起こりにく
く、必要とされる十分な硬度を維持することができる。According to the present invention, since plasma carburizing and quenching are performed at 1000 to 1100 ° C., sufficient carburizing and quenching of stainless steel can be performed, and necessary carburizing can be performed in a short time. Furthermore, since high temperature tempering is performed at 400 to 600 ° C.,
It does not anneal even when exposed to a temperature lower than the high-temperature tempering temperature, and even when exposed to a temperature higher than the high-temperature tempering temperature, the hardness does not easily decrease for a short time, which is necessary. Sufficient hardness can be maintained.
【００２４】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の何れかに記載のステンレス鋼の熱処理方法において、
前記二次硬化後の前記表面部の硬度が、ロックウェル硬
さのＣスケールで５８以上であることに特徴を有する。The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
The method for heat treating stainless steel according to any of
It is characterized in that the hardness of the surface portion after the secondary curing is 58 or more on a C scale of Rockwell hardness.
【００２５】この発明によれば、ロックウェル硬さのＣ
スケールで５８以上の硬さを有するステンレス鋼とする
ことができるので、この方法によって得られるステンレ
ス鋼は、耐熱性、耐食性、加工性、耐摩耗性に優れ、尚
且つ安価で経済的な直線運動装置用の材料として好まし
く用いることができる。According to the present invention, Rockwell hardness C
Since stainless steel having a hardness of 58 or more on a scale can be obtained, the stainless steel obtained by this method has excellent heat resistance, corrosion resistance, workability, and wear resistance, and is inexpensive and economical. It can be preferably used as a material for an apparatus.
【００２６】請求項５の発明の耐熱ステンレス鋼は、少
なくとも炭素：０．１０〜０．６０重量％、クロム：
６．００〜１８．００重量％、モリブデン：４．００重
量％以下を含有するステンレス鋼であって、前記ステン
レス鋼の表面部が、１０００〜１１００℃のプラズマ浸
炭焼入れによって硬化され、さらに４００〜６００℃の
高温焼戻しとによって二次硬化され、二次硬化後の前記
表面部の硬度が、ロックウェル硬さのＣスケールで５８
以上であることに特徴を有する。The heat-resistant stainless steel according to the fifth aspect of the present invention comprises at least 0.10 to 0.60% by weight of carbon and chromium:
A stainless steel containing 6.0 to 18.00% by weight and molybdenum: 4.00% by weight or less, wherein the surface portion of the stainless steel is hardened by plasma carburizing and quenching at 1000 to 1100 ° C. Secondary hardening is performed by high-temperature tempering at 600 ° C., and the hardness of the surface after the secondary hardening is 58% on a Rockwell hardness C scale.
It is characterized by the above.
【００２７】この発明によれば、少なくとも炭素：０．
１０〜０．６０重量％、クロム：６．００〜１８．００
重量％、モリブデン：４．００重量％以下を含有するス
テンレス鋼を、１０００〜１１００℃でプラズマ浸炭焼
入れし、４００〜６００℃で高温焼戻しすることによっ
て、ステンレス鋼の表面が二次硬化するので、高温にさ
れされても軟化しにくく、耐熱性を有したステンレス鋼
とすることができる。また、その硬度が、ロックウェル
硬さのＣスケールで５８以上なので、耐熱性を有する直
線運動装置用の材料として好ましく用いることができ
る。According to the present invention, at least carbon: 0.1.
10 to 0.60% by weight, chromium: 6.00 to 18.00
% By weight, molybdenum: a stainless steel containing 4.00% by weight or less is subjected to plasma carburizing and quenching at 1000 to 1100 ° C. and high-temperature tempering at 400 to 600 ° C., so that the surface of the stainless steel is secondarily hardened. A stainless steel that is hard to soften even when heated to a high temperature and has heat resistance can be obtained. Further, since its hardness is 58 or more on the C scale of Rockwell hardness, it can be preferably used as a heat-resistant material for a linear motion device.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】本発明のステンレス鋼の熱処理方
法、およびかかる熱処理法方法によって得られた耐熱ス
テンレス鋼について具体的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The heat treatment method for stainless steel of the present invention and the heat-resistant stainless steel obtained by the heat treatment method will be specifically described.
【００２９】本発明の熱処理方法は、少なくとも炭素：
０．１０〜０．６０重量％、クロム：６．００〜１８．
００重量％、モリブデン：４．００重量％以下を含有し
ているステンレス鋼を、プラズマ浸炭焼入れしてその表
面部を硬化させ、次いで高温焼戻ししてその表面部を二
次硬化させるものである。The heat treatment method of the present invention comprises at least carbon:
0.10 to 0.60% by weight, chromium: 6.00 to 18.
A stainless steel containing 00% by weight and molybdenum: 4.00% by weight or less is subjected to plasma carburizing and quenching to harden its surface, and then is subjected to high-temperature tempering to secondarily harden the surface.
【００３０】高温焼戻し時に、ステンレス鋼の表面部を
二次硬化させるためには、ステンレス鋼の表面部に二次
析出炭化物を生成する成分組成を含有していることが必
要である。炭化物の形成に必須な元素である炭素は、プ
ラズマ浸炭によって浸炭量を容易に調節することができ
る。そのため、高温焼戻し時に析出する二次析出炭化物
の生成量が変わるので、二次硬化後の表面部の硬度を容
易に調節することができる。In order to secondary harden the surface of stainless steel during high-temperature tempering, it is necessary that the surface of stainless steel contains a component composition that generates secondary precipitated carbides. Carbon, which is an element essential for carbide formation, can easily adjust the amount of carburization by plasma carburization. Therefore, the amount of secondary precipitated carbides precipitated during high-temperature tempering changes, so that the hardness of the surface after the secondary hardening can be easily adjusted.
【００３１】以下に、本発明のステンレス鋼の熱処理方
法で用いられるステンレス鋼、および熱処理条件である
プラズマ浸炭焼入れと高温焼戻しについて説明し、さら
に、かかる熱処理法方法によって得られた耐熱ステンレ
ス鋼について説明する。The stainless steel used in the method for heat treating stainless steel according to the present invention, and the heat treatment conditions of plasma carburizing and quenching and high-temperature tempering are described below, and the heat-resistant stainless steel obtained by the heat treatment method is described. I do.
【００３２】（１）ステンレス鋼 この方法で用いられるステンレス鋼としては、高温焼戻
しによって微細な二次析出炭化物を生じて硬度が大きく
なる（いわゆる二次硬化する）ための、クロム（Ｃ
ｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、バナ
ジウム（Ｖ）などの炭化物形成能の強い元素を多く含有
しているものが好ましい。これらのうち、特に耐食性と
加工性を考慮する場合には、クロムとモリブデンを含有
していることが好ましい。(1) Stainless steel As the stainless steel used in this method, chromium (C) is used to increase the hardness (so-called secondary hardening) by forming fine secondary precipitated carbides by high-temperature tempering.
r), molybdenum (Mo), tungsten (W), vanadium (V), and other elements containing a large amount of an element having a strong carbide-forming ability are preferable. Among these, it is preferable to contain chromium and molybdenum when corrosion resistance and workability are particularly taken into consideration.
【００３３】耐食性、加工性に優れたステンレス鋼を直
線運動装置用の材料として用いる場合には、熱処理前に
は持ち得なかった硬度を超えるステンレス鋼を、プラズ
マ浸炭焼入れと高温焼戻しとによる熱処理によって、熱
処理前の硬度以上にすることができるものであれば如何
なる成分組成のステンレス鋼をも用いることができる。
このようなステンレス鋼のうちでも、少なくとも炭素：
０．１０〜０．６０重量％、クロム：６．００〜１８．
００重量％、モリブデン：４．００重量％以下を含有し
ているものが好ましく、さらに、シリコン：１．００重
量％以下、マンガン：１．００重量％以下、リン：０．
０３重量％以下、硫黄：０．０３重量％以下、ニッケ
ル：０．６０重量％以下、銅：０．２０重量％、酸素：
０．００２０重量％以下および不可避不純物を含有して
いるものがより好ましい。When stainless steel having excellent corrosion resistance and workability is used as a material for a linear motion device, a stainless steel having a hardness that could not be obtained before the heat treatment is subjected to heat treatment by plasma carburizing and high-temperature tempering. Stainless steel having any composition can be used as long as the hardness can be made higher than the hardness before the heat treatment.
Among such stainless steels, at least carbon:
0.10 to 0.60% by weight, chromium: 6.00 to 18.
It is preferable that the composition contains at most 00% by weight and molybdenum: 4.00% by weight. Further, silicon: 1.00% by weight or less, manganese: 1.00% by weight or less, and phosphorus: 0.1% by weight.
03% by weight or less, sulfur: 0.03% by weight or less, nickel: 0.60% by weight or less, copper: 0.20% by weight, oxygen:
Those containing 0.0020% by weight or less and unavoidable impurities are more preferable.
【００３４】次に、好ましいステンレス鋼の成分組成を
上述の範囲に限定した理由を説明する。Next, the reason why the preferable composition of stainless steel is limited to the above range will be described.
【００３５】炭素（Ｃ）は、炭化物の形成に必須な元素
であり、ステンレス鋼の表面に多く存在させることによ
り、炭化物形成能の強い元素と結合して二次析出炭化物
をより多く生成させることができる。炭素はプラズマ浸
炭によってステンレス鋼の表面部に多く含有させること
ができるので、炭素含有量の小さいステンレス鋼を用い
ることができる。しかし、炭素含有量が０．１０重量％
より小さいと、ステンレス鋼中の酸素(Ｏ2) 濃度を０．
００２０重量％以下に保つことができないため、熱処理
後のステンレス鋼を直線運動装置等に用いた場合に疲れ
寿命が低下する。そのため、炭素含有量の下限は、０．
１０重量％以上、特に０．２０重量％以上とすることが
好ましい。また、炭素含有量が０．６０重量％を超える
と、得られる硬度が飽和して十分な浸炭効果を得ること
ができないばかりか、被切削性や冷間加工性に劣り、さ
らに高温焼戻し時に生ずる表面部の二次析出炭化物が粗
大な結晶となって疲労破壊の起点となりやすい。従っ
て、炭素含有量の上限は０．６０重量％以下、特に０．
５重量％以下とすることが好ましい。Carbon (C) is an essential element for carbide formation. When carbon (C) is present in a large amount on the surface of stainless steel, carbon (C) combines with an element having a strong carbide-forming ability to produce more secondary precipitated carbides. Can be. Since a large amount of carbon can be contained in the surface portion of stainless steel by plasma carburization, stainless steel having a small carbon content can be used. However, the carbon content is 0.10% by weight
If it is smaller, the oxygen (O 2 ) concentration in the stainless steel is reduced to 0.
Since it cannot be kept below 0020% by weight, the fatigue life is shortened when the heat-treated stainless steel is used for a linear motion device or the like. Therefore, the lower limit of the carbon content is 0.1.
It is preferably at least 10% by weight, particularly preferably at least 0.20% by weight. On the other hand, if the carbon content exceeds 0.60% by weight, not only the obtained hardness is saturated and a sufficient carburizing effect cannot be obtained, but also the machinability and cold workability are inferior, and further, it occurs during high temperature tempering. The secondary precipitated carbides on the surface become coarse crystals and easily become the starting point of fatigue fracture. Therefore, the upper limit of the carbon content is 0.60% by weight or less, particularly 0.1% by weight.
It is preferable that the content be 5% by weight or less.
【００３６】クロム（Ｃｒ）は、鉄（Ｆｅ）より酸化し
やすく、その酸化物は緻密で、大気中はもちろん、硝酸
などの酸化性の酸に対しても腐食されにくく、また、高
温での耐酸化性も改善されるのでステンレス鋼には必要
不可欠の元素であると共に、二次析出炭化物の形成元素
であるため、その含有量は、二次硬化後の硬度、耐食
性、加工性、耐熱性に大きな影響を及ぼす。クロム含有
量を多くすると、耐食性が向上する。また、プラズマ浸
炭により、その表面部に多く含有させた炭素と結合する
ことによって、多くの微細なクロム炭化物が析出するの
で、表面部の硬度をより向上させることができる。クロ
ム含有量が１８．００重量％を超えた場合には、高温焼
戻し時に生ずる表面部の二次析出炭化物が巨大な結晶と
なって必要とされる所望の硬さを得ることができなくな
る。そのため、クロム含有量の上限は、１８．００重量
％以下、特に１１．００重量％以下とすることが好まし
い。また、クロム含有量を６．００重量％未満にする
と、耐食性が低下したり、十分な量のクロム炭化物を析
出させることができないため、表面部を所望の硬度（例
えば、５８ＨＲＣ）にすることができない。そのため、
クロム含有量の下限は、６．００重量％以上、特に１
０．００重量％以上とすることが好ましい。Chromium (Cr) is more easily oxidized than iron (Fe), and its oxide is dense and hardly corroded by oxidizing acids such as nitric acid as well as in the air. It is also an indispensable element for stainless steel because it has improved oxidation resistance, and because it is an element forming secondary precipitated carbides, its content is the hardness after secondary hardening, corrosion resistance, workability, heat resistance. Has a great effect on Increasing the chromium content improves corrosion resistance. Further, by bonding with a large amount of carbon contained in the surface portion by plasma carburization, many fine chromium carbides are precipitated, so that the hardness of the surface portion can be further improved. If the chromium content exceeds 18.00% by weight, the secondary precipitated carbides generated at the time of high-temperature tempering become huge crystals, and the required hardness required cannot be obtained. Therefore, the upper limit of the chromium content is preferably 18.00% by weight or less, particularly preferably 11.00% by weight or less. Further, when the chromium content is less than 6.00% by weight, the corrosion resistance is reduced and a sufficient amount of chromium carbide cannot be precipitated, so that the surface portion has a desired hardness (for example, 58HRC). Can not. for that reason,
The lower limit of the chromium content is 6.00% by weight or more, especially 1% by weight.
The content is preferably 0.00% by weight or more.
【００３７】モリブデン（Ｍｏ）は、二次析出炭化物の
形成元素であり、さらに炭化物の微細化を促進して焼戻
し脆さも低下させることができるので、二次硬化により
高硬度のステンレス鋼が得られる点、および、高温での
耐熱性が得られるという点で重要な元素である。しか
し、その含有量が４．００重量％を超えると、モリブデ
ンが粒界に偏析し易くなって、炭化物が均一に析出した
表面層が得られず、さらに、高温焼戻し時に生ずる表面
部の二次析出炭化物の粗大化を助長して、所望の硬さ
（例えば、５８ＨＲＣ）を得ることができなくなる。従
って、モリブデン含有量の上限は、４．００重量％以
下、特に１．００重量％以下とすることが好ましい。ま
た、クロムによって十分な二次硬化を示すことができる
場合は、モリブデンはあえて含有させなくともよいが、
０．５０重量％以上とすることが好ましい。Molybdenum (Mo) is an element forming secondary precipitated carbides, and further promotes the refinement of carbides to reduce temper embrittlement. Therefore, secondary hardening provides high hardness stainless steel. It is an important element in that it can provide heat resistance at high temperatures. However, if the content exceeds 4.00% by weight, molybdenum tends to segregate at the grain boundaries, so that a surface layer in which carbides are uniformly deposited cannot be obtained, and furthermore, the secondary layer of the surface generated at the time of high-temperature tempering is not obtained. The desired hardness (for example, 58HRC) cannot be obtained by promoting the coarsening of the precipitated carbide. Therefore, the upper limit of the molybdenum content is preferably 4.00% by weight or less, particularly preferably 1.00% by weight or less. Also, if sufficient secondary hardening can be shown by chromium, molybdenum does not have to be intentionally contained,
Preferably, the content is 0.50% by weight or more.
【００３８】以下の元素は、高温焼戻しによる耐熱性の
向上という点では、ステンレス鋼に直接関与しないが、
実用上においては種々の特性を付与するために好ましく
添加されているものである。The following elements are not directly involved in stainless steel in terms of improving heat resistance by high-temperature tempering.
In practical use, they are preferably added to impart various properties.
【００３９】ケイ素（Ｓｉ）は、脱酸剤として添加され
る。炭素との親和力は小さいので炭化物を作らず、フェ
ライトに固溶して硬さおよび強さを高めるが、１．００
重量％を超えて含有させると、被切削性と冷間加工性が
低下する。そのため、ケイ素含有量は１．００重量％以
下に限定した。[0039] Silicon (Si) is added as a deoxidizing agent. Since it has a low affinity for carbon, it does not form carbides, but forms a solid solution with ferrite to increase hardness and strength.
If it is contained in excess of wt%, machinability and cold workability will be reduced. Therefore, the silicon content was limited to 1.00% by weight or less.
【００４０】マンガン（Ｍｎ）は、脱酸剤として添加さ
れる。また、硫黄と結合して赤熱脆さを防ぐとともに、
固溶して変態点を下げて焼入れ性を向上させたり、強度
や靱性を増す効果を有している。しかし、１．００重量
％を超えて添加した場合、被切削性と冷間加工性が低下
する。そのため、マンガン含有量は１．００重量％以下
に限定した。Manganese (Mn) is added as a deoxidizing agent. It also combines with sulfur to prevent red-hot embrittlement,
It has the effect of improving the hardenability by lowering the transformation point by forming a solid solution and increasing the strength and toughness. However, if added in excess of 1.00% by weight, machinability and cold workability deteriorate. Therefore, the manganese content is limited to 1.00% by weight or less.
【００４１】リン（Ｐ）は、耐食性を向上させるという
効果がある。しかし、０．０３重量％を超えて添加した
場合、粒界に偏析して二次加工性および疲労寿命を低下
させる。そのため、リン含有量は０．０３重量％以下に
限定した。Phosphorus (P) has the effect of improving corrosion resistance. However, when added in excess of 0.03% by weight, segregation occurs at the grain boundaries and the secondary workability and fatigue life are reduced. Therefore, the phosphorus content is limited to 0.03% by weight or less.
【００４２】硫黄（Ｓ）は、マンガンと結合してＭｎＳ
となり、赤熱脆さを防ぐ。しかし、ＭｎＳは軟らかくて
脆く、機械的性質を低下させる原因となるため、０．０
５重量％以下が好ましい。しかし、高温での製造工程や
使用環境に曝される直線運動装置用の材料を考慮した場
合、硫黄含有量を０．０３重量％以下に限定することが
特に好ましい。Sulfur (S) combines with manganese to form MnS
To prevent red hot embrittlement. However, MnS is soft and brittle, and causes a decrease in mechanical properties.
It is preferably at most 5% by weight. However, it is particularly preferable to limit the sulfur content to 0.03% by weight or less in consideration of a material for a linear motion device exposed to a manufacturing process or a use environment at a high temperature.
【００４３】ニッケル（Ｎｉ）は、フェライトを微細に
し、また、焼入性を大きくするので、その添加によって
強さと靱性を容易に高めることができる。しかし、高価
であること、焼戻し脆さを大きくするという欠点がある
ことを考慮して、ニッケル含有量を０．６０重量％以下
に限定した。Nickel (Ni) makes ferrite fine and enhances hardenability, so that its addition can easily increase strength and toughness. However, the nickel content was limited to 0.60% by weight or less in view of the disadvantage of being expensive and increasing the temper brittleness.
【００４４】銅（Ｃｕ）は、ステンレス鋼において、析
出硬化や耐硫酸性の改善に有効である。しかし、赤熱脆
さの原因となるので、通常０．３５重量％以下が好まし
いが、高温での製造工程や使用環境を考慮して、銅含有
量を０．２０重量％以下に限定した。Copper (Cu) is effective for improving precipitation hardening and sulfuric acid resistance in stainless steel. However, since it causes red hot embrittlement, the content is usually preferably 0.35% by weight or less. However, the copper content was limited to 0.20% by weight or less in consideration of the manufacturing process and the use environment at a high temperature.
【００４５】酸素（Ｏ）は、他の金属元素と酸化物を生
じて粒界に偏析して赤熱脆さの要因となる。特に、０．
００２０重量％を超えると、疲れ寿命が低下する場合が
あるので、酸素含有量を０．００２０重量％以下、特に
０．００１５重量％以下に限定することが好ましい。Oxygen (O) produces oxides with other metal elements, segregates at grain boundaries, and causes red hot embrittlement. In particular, 0.
If the content exceeds 0020% by weight, the fatigue life may be reduced. Therefore, it is preferable to limit the oxygen content to 0.0020% by weight or less, particularly 0.0015% by weight or less.
【００４６】以上述べたステンレス鋼は、クロム（Ｃ
ｒ）とモリブデン（Ｍｏ）を含有するので、プラズマ浸
炭焼入れと高温焼戻しによって、その表面部に二次析出
炭化物が生成して二次硬化するので、その後に高温に曝
されても軟化しにくく、十分な表面硬度（例えば、５８
ＨＲＣ）を維持した耐熱ステンレス鋼とすることができ
る。また、浸炭によって表面部の炭素量を増すことがで
きるので、通常の焼入れ・焼戻しでは直線運動装置用と
して必要な高い硬度（例えば、５８ＨＲＣ）が得られな
いステンレス鋼であっても、表面部の硬度を高くするこ
とができるので、必要とされる硬度（例えば、５８ＨＲ
Ｃ）を有する耐熱ステンレス鋼とすることができる。The stainless steel described above is made of chromium (C
r) and molybdenum (Mo), the plasma carburizing quenching and high-temperature tempering produce secondary precipitated carbides on the surface and secondary hardening, so that they are not easily softened even when subsequently exposed to high temperatures. Sufficient surface hardness (eg, 58
It can be a heat-resistant stainless steel maintaining HRC). In addition, since the amount of carbon on the surface can be increased by carburization, even if the stainless steel cannot obtain a high hardness (for example, 58HRC) required for a linear motion device by ordinary quenching and tempering, the surface of the surface can be hardened. Since the hardness can be increased, the required hardness (for example, 58 HR)
Heat-resistant stainless steel having C).
【００４７】（２）プラズマ浸炭焼入れ プラズマ浸炭は、通常、プロパンガス（Ｃ3Ｈ8）など炭
化水素ガス系の雰囲気中で１〜１０Ｔｏｒｒ（１３３〜
１３３３Ｐａ）に減圧し、加熱しながら処理すべきステ
ンレス鋼を陰極とし、電極を陽極とした間にグロー放電
を起こさせる。このとき発生する炭素イオンを加速し、
ステンレス鋼の表面に衝突させることによって行なわれ
る。(2) Plasma carburizing and quenching Plasma carburizing is usually performed in an atmosphere of a hydrocarbon gas system such as propane gas (C 3 H 8 ) in an atmosphere of 1 to 10 Torr (133 to 10 Torr).
The pressure is reduced to 1333 Pa), and a glow discharge is generated while the stainless steel to be treated is used as a cathode and the electrode is used as an anode while heating. Accelerate the carbon ions generated at this time,
This is done by striking a stainless steel surface.
【００４８】浸炭は、グロー放電時にのみ行われるの
で、放電時間を調節するという簡単な方法によって、ス
テンレス鋼の表面の炭素濃度を容易に調節することがで
き、この点で真空浸炭に比べて優れている。表面の炭素
濃度の相違は、高温焼戻し時に析出する二次析出炭化物
の生成量にも大きく影響するので、熱処理後に得られた
ステンレス鋼の表面部の硬さを容易に調節することがで
きる。本発明の耐熱ステンレス鋼において、好ましい表
面の炭素濃度は、１．３〜２．３重量％である。Since carburization is performed only during glow discharge, the carbon concentration on the surface of stainless steel can be easily adjusted by a simple method of adjusting the discharge time, which is superior to vacuum carburization. ing. Since the difference in carbon concentration on the surface greatly affects the amount of secondary precipitated carbide generated during high-temperature tempering, the hardness of the surface portion of the stainless steel obtained after the heat treatment can be easily adjusted. In the heat-resistant stainless steel of the present invention, a preferable surface carbon concentration is 1.3 to 2.3% by weight.
【００４９】また、プラズマ雰囲気中に水素イオンが存
在するので、その還元作用により、ステンレス鋼中のク
ロムによってその表面にクロム酸化物が生成するのを防
止しながら浸炭することができる。浸炭後のステンレス
鋼は光輝性を有するとともに、難浸炭材であるステンレ
ス鋼に対する浸炭としては、真空浸炭よりも効果的に浸
炭することができるので、浸炭時間が短く、真空浸炭焼
入れのように炉の寿命を考慮する必要がないので経済的
であり、実用上にも優れている。Further, since hydrogen ions are present in the plasma atmosphere, carburization can be performed while preventing the chromium in the stainless steel from forming chromium oxide on its surface by its reducing action. The carburized stainless steel has a brilliant effect, and can be carburized more effectively than vacuum carburized stainless steel, which is a hard carburizing material. It is economical because there is no need to consider the life of the device, and it is practically excellent.
【００５０】図３は、プラズマ浸炭焼入れ条件の一例を
示したものである。プラズマ浸炭焼入れ処理は、通常８
００〜１１００℃に１〜２４時間保持されている間に行
われる。この間、先ず、窒素等の不活性雰囲気中で第一
均熱処理が行われ、次いで、水素による還元ガス雰囲気
中でステンレス鋼表面の還元処理（クリーンアップ処
理）が行われ、その後、プロパンガス等の雰囲気中で所
定の炭素量となるようにプラズマ浸炭処理が行なわれ、
最後に、再び窒素等の不活性ガス雰囲気中で拡散処理さ
れる。その後、焼入れ処理してもよいが、ステンレス鋼
の場合には、十分な焼入れを行なうために、一旦窒素等
の不活性雰囲気中に１０００〜１１００℃で０．５〜３
時間保持して第二均熱処理した後、焼入れすることが好
ましい。焼入れ時の冷却速度は、通常の油冷程度の冷却
速度で行なうのが好ましい。焼入れによってマルテンサ
イト組織が生成する。FIG. 3 shows an example of plasma carburizing and quenching conditions. The plasma carburizing and quenching treatment is usually 8
This is performed while the temperature is maintained at 00 to 1100 ° C for 1 to 24 hours. During this time, first, a first soaking treatment is performed in an inert atmosphere such as nitrogen, and then a reduction treatment (clean-up treatment) of the stainless steel surface is performed in a reducing gas atmosphere with hydrogen. Plasma carburizing is performed in the atmosphere so as to have a predetermined carbon content,
Finally, diffusion treatment is again performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen. Thereafter, quenching treatment may be performed. However, in the case of stainless steel, in order to perform sufficient quenching, the material is once placed in an inert atmosphere such as nitrogen at 1000 to 1100 ° C. for 0.5 to 3 hours.
It is preferable to quench the steel after the second soaking heat treatment for a period of time. It is preferable that the cooling rate at the time of quenching is performed at a cooling rate of about normal oil cooling. A martensite structure is formed by quenching.
【００５１】（３）高温焼戻し 高温焼戻しは、焼入れされたステンレス鋼に靱性を回復
させるため、および、表面部を二次硬化させるために、
プラズマ浸炭焼入れされたステンレス鋼に対して行なわ
れる。(3) High-temperature tempering High-temperature tempering is for recovering the toughness of the quenched stainless steel and for secondary hardening the surface.
Performed on plasma carburized and quenched stainless steel.
【００５２】高温焼戻しによって、過飽和に固溶したマ
ルテンサイト組織から炭化物などを析出させて安定な組
織に近づけ、靱性を回復させることができる。By high-temperature tempering, carbides and the like are precipitated from the supersaturated martensite structure to make the structure close to a stable structure, and the toughness can be recovered.
【００５３】ステンレス鋼に要求される所望の硬度（例
えば、５８ＨＲＣ）は、高温焼戻し時の二次硬化によっ
てもたらされる。熱処理後のステンレス鋼は、その後
に、高温焼戻し温度以下の温度に曝されても焼きなまし
されることはなく、また、高温焼戻し温度以上の温度に
曝された場合であっても、短時間であれば硬度の低下が
起こりにくく、所望の表面硬度（例えば、５８ＨＲＣ）
を維持した耐熱ステンレス鋼とすることができる。The desired hardness required for stainless steel (eg, 58 HRC) is provided by secondary hardening during high temperature tempering. After the heat treatment, the stainless steel is not annealed even if it is exposed to a temperature lower than the high temperature tempering temperature, and even if it is exposed to a temperature higher than the high temperature tempering temperature, for a short time. Hardness hardly decreases, and desired surface hardness (for example, 58HRC)
Heat-resistant stainless steel maintaining the above.
【００５４】高温焼戻しの温度は、４００〜６００℃が
好ましく、特に４５０〜５３０℃が好ましい。また、高
温焼戻し時間としては、通常１〜３時間である。The temperature for the high temperature tempering is preferably from 400 to 600 ° C., particularly preferably from 450 to 530 ° C. The high temperature tempering time is usually 1 to 3 hours.
【００５５】（４）硬度 プラズマ浸炭焼入れと高温焼戻しによって得られたステ
ンレス鋼は、その表面に二次析出炭化物が生成するの
で、その表面部の硬度は、通常の焼入れ・焼戻しや浸炭
焼入れ・焼戻しを行なったものよりも、高い硬度とな
る。さらに、その硬度は、高温に曝されても容易に低下
せず、耐熱性を有するステンレス鋼を得ることができ
る。このような熱処理によって得られるステンレス鋼の
硬度は、プラズマ浸炭焼入れ・高温焼戻しによってのみ
得られるものであって、他の浸炭焼入れ・常温焼戻しに
よっては得られない。(4) Hardness Secondary precipitated carbides are formed on the surface of stainless steel obtained by plasma carburizing and quenching and high-temperature tempering, and the hardness of the surface is determined by ordinary quenching / tempering or carburizing / quenching / tempering. The hardness is higher than that obtained by performing the above. Furthermore, its hardness does not easily decrease even when exposed to high temperatures, and a stainless steel having heat resistance can be obtained. The hardness of the stainless steel obtained by such heat treatment can be obtained only by plasma carburizing and quenching and high temperature tempering, but cannot be obtained by other carburizing and quenching and room temperature tempering.
【００５６】ステンレス鋼の硬度としては、ロックウェ
ル硬さのＣスケールで、５８以上の硬度であることが、
図１または図２に示したような直線運動装置用の材料と
しては好ましい。また、他の用途として用いる場合は、
それ以外の硬度（例えば、５６ＨＲＣ、５７ＨＣＲな
ど）であってもよい。As the hardness of stainless steel, a hardness of 58 or more on the C scale of Rockwell hardness is required.
It is preferable as a material for a linear motion device as shown in FIG. 1 or FIG. Also, when used for other purposes,
Other hardness (for example, 56HRC, 57HCR, etc.) may be used.
【００５７】また、本発明は、ステンレス鋼の熱処理方
法としているが、プラズマ浸炭焼入れと高温焼戻しによ
ってその表面部が二次硬化し、その結果として、高温に
曝されても軟化しにくい性質（硬度の低下があまり起こ
らない性質）を付与することができれば、ステンレス鋼
に限らず、他の鋼であってもよい。Although the present invention is a method of heat treating stainless steel, its surface is secondarily hardened by plasma carburizing and quenching, and as a result, it hardly softens even when exposed to high temperatures (hardness). Is not limited to stainless steel, and other steels may be used as long as they can impart a property that does not cause much reduction of the steel.
【００５８】例えば、ＳＫＤ６１やＳＫＤ６２のような
熱間金型用工具鋼は、通常の焼入れをした後に高温焼戻
ししても、５８ＨＲＣ以上の硬度を得ることができない
が、本発明の熱処理方法によって、プラズマ浸炭焼入れ
と高温焼戻しを行なえば、容易にその硬度を５８ＨＲＣ
以上に調節することができ、その後に高温雰囲気に曝さ
れても軟化しにくい性質を付与することができる。For example, tool steels for hot dies such as SKD61 and SKD62 cannot obtain a hardness of 58HRC or more even after high-temperature tempering after normal quenching. If plasma carburizing and high temperature tempering are performed, the hardness can be easily increased to 58HRC.
It can be adjusted as described above, and can be imparted with a property of not easily softening even after being exposed to a high-temperature atmosphere.
【００５９】また、ＳＫＤ４およびＳＫＤ５のように、
通常の焼入れをした後に高温焼戻ししても、その硬度が
５０ＨＲＣにも満たない熱間金型用工具鋼であっても、
本発明の熱処理方法によって、その硬度を５８ＨＲＣ以
上に調節することができ、その後に高温雰囲気に曝され
ても軟化しにくい性質を付与することができる。Further, like SKD4 and SKD5,
Even if high temperature tempering is performed after normal quenching, even if the hardness is less than 50 HRC, even for tool steel for hot dies,
By the heat treatment method of the present invention, the hardness can be adjusted to 58 HRC or more, and it is possible to impart a property that is not easily softened even when exposed to a high-temperature atmosphere thereafter.
【００６０】また、３Ｃｒ−３Ｍｏ鋼や３Ｎｉ−Ｍｏ鋼
のような熱間金型用工具鋼であっても同様である。The same applies to hot die tool steels such as 3Cr-3Mo steel and 3Ni-Mo steel.
【００６１】したがって、上述したステンレス鋼以外の
鋼であっても、その鋼中に高温焼戻しによって二次析出
炭化物を生成することができる成分、即ちクロム、モリ
ブデン、タングステン、バナジウム等を含有しているも
のであれば、プラズマ浸炭によって表面部に浸炭した炭
素と炭化物を生成して二次硬化し、その結果として、高
温に曝されても軟化しにくい性質（耐熱性）を付与する
ことができる。そのため、安価であるが、直線運動装置
用材料としては従来使用に耐えなかった材料および耐熱
性に乏しい材料であっても直線運動装置用に使用するこ
とができるので、極めて経済的である。但し、本発明に
係るステンレス鋼の熱処理方法および耐熱ステンレス鋼
は、直線運動装置用に限らず、他の用途にも適用可能で
ある。Accordingly, even steels other than the above-mentioned stainless steels contain components capable of forming secondary precipitated carbides by high-temperature tempering, that is, chromium, molybdenum, tungsten, vanadium and the like. If such a material is used, carburized carbon and carbides are generated on the surface by plasma carburization and are secondarily cured, and as a result, a property (heat resistance) that is hard to soften even when exposed to high temperatures can be imparted. Therefore, although it is inexpensive, it is extremely economical as a material for the linear motion device can be used for the linear motion device even if the material does not withstand the conventional use and has poor heat resistance. However, the heat treatment method and heat-resistant stainless steel for stainless steel according to the present invention can be applied not only to linear motion devices but also to other uses.
【００６２】[0062]
【実施例】次に、本発明の実施例および比較例を挙げ
て、本発明をさらに具体的に説明する。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention.
【００６３】（実施例１）表１に示す成分組成のステン
レス鋼を用いて試験片(外径φ３３ｍｍ×内径φ２７ｍ
ｍ×長さ３０ｍｍ)を作製し、下記の条件でプラズマ浸
炭焼入れおよび高温焼戻しを行ない、本発明ステンレス
鋼片を得た。Example 1 Test pieces (outer diameter φ33 mm × inner diameter φ27 m) were prepared using stainless steel having the composition shown in Table 1.
m × 30 mm in length), and plasma carburizing and high-temperature tempering were performed under the following conditions to obtain a stainless steel piece of the present invention.
【００６４】[0064]
【表１】 [Table 1]
【００６５】 プラズマ浸炭焼入れ条件； プラズマ浸炭条件 ９６０℃、６０分間、Ｃ3Ｈ8 ガス雰囲気 放電電流：７Ａ、放電電圧：４９０Ｖ 第二均熱処理条件 １０５０℃、３０分間、窒素ガス雰囲気 焼入れ １０５０℃→６０℃、冷却媒：油 高温焼戻し条件； 焼戻し温度、時間 ５００℃、２時間 雰囲気 空気中Plasma carburizing and quenching conditions; Plasma carburizing conditions: 960 ° C., 60 minutes, C 3 H 8 gas atmosphere Discharge current: 7 A, discharge voltage: 490 V Second soaking conditions: 1050 ° C., 30 minutes, nitrogen gas atmosphere Quenching 1050 ° C. 60 ° C, cooling medium: oil High temperature tempering conditions; tempering temperature, time 500 ° C, 2 hours Atmosphere In air
【００６６】一方、同じく表１に示す成分組成のステン
レス鋼を用いて試験片(外径φ３３ｍｍ×内径φ２７ｍ
ｍ×長さ３０ｍｍ)を作製し、下記の条件で真空焼入れ
および常温焼戻しを行ない、比較用ステンレス鋼片を得
た。On the other hand, a test piece (outer diameter φ33 mm × inner diameter φ27 m) was prepared using stainless steel having the same component composition as shown in Table 1.
m × 30 mm in length), and subjected to vacuum quenching and normal temperature tempering under the following conditions to obtain a stainless steel piece for comparison.
【００６７】 真空焼入れ条件； 加熱温度（焼入れ時） １０３０℃ 加熱時間（焼入れ時） １．５時間 雰囲気 真空 焼入れ １０３０℃→常温、冷却媒：窒素ガス 常温焼戻し条件； 焼戻し温度、時間 １７０℃、２時間 雰囲気 空気中Vacuum quenching conditions; Heating temperature (at the time of quenching) 1030 ° C. Heating time (at the time of quenching) 1.5 hours Atmosphere Vacuum quenching 1030 ° C. → normal temperature, cooling medium: nitrogen gas Tempering conditions at normal temperature; tempering temperature, time 170 ° C., 2 Time Atmosphere In the air
【００６８】得られた本発明ステンレス鋼片と比較用ス
テンレス鋼片を、アルミダイカストで鋳込んだ。鋳込み
温度は６３９℃、鋳込み時間は６秒とし、室温に冷却し
た後のそれぞれの表面硬度を測定した。表面硬度は、ビ
ッカース硬度計を使用し、荷重３００ｇｆで測定した。
また得られた値をロックウエルＣスケール（ＨＲＣ）の
値に換算した。The obtained stainless steel pieces of the present invention and comparative stainless steel pieces were cast by aluminum die casting. The casting temperature was 639 ° C., the casting time was 6 seconds, and the respective surface hardnesses after cooling to room temperature were measured. The surface hardness was measured using a Vickers hardness meter under a load of 300 gf.
The obtained values were converted to Rockwell C scale (HRC) values.
【００６９】本発明ステンレス鋼片の硬度は、７００±
２０Ｈｖ（６０ＨＲＣ相当）であり、直線案内装置用の
材料として十分な硬度を得ることができたが、比較用ス
テンレス鋼片は、６００±２０Ｈｖ（５５ＨＲＣ相当）
であった。The hardness of the stainless steel piece of the present invention is 700 ±
It was 20 Hv (equivalent to 60 HRC) and sufficient hardness could be obtained as a material for a linear guide device, but the comparative stainless steel piece was 600 ± 20 Hv (equivalent to 55 HRC).
Met.
【００７０】（実施例２）表１に示す成分組成のステン
レス鋼を用いて試験片(外径φ３３ｍｍ×内径φ２７ｍ
ｍ×長さ３０ｍｍ)を作製し、実施例１と同じ条件でプ
ラズマ浸炭焼入れを行ない、次いで、種々の温度で１時
間の焼戻しを行なった。(Example 2) A test piece (outside diameter φ33 mm × inside diameter φ27 m) was prepared using stainless steel having the component composition shown in Table 1.
m × 30 mm in length), plasma carburized and quenched under the same conditions as in Example 1, and then tempered at various temperatures for 1 hour.
【００７１】一方、同じく表１に示す成分組成のステン
レス鋼を用いて試験片(約１５ｍｍ×１０ｍｍ)を作製
し、実施例１と同じ条件で真空焼入れを行ない、次い
で、上記と同様に、種々の温度で１時間の焼戻しを行な
った。On the other hand, a test piece (about 15 mm × 10 mm) was prepared using stainless steel having the component composition shown in Table 1, and subjected to vacuum quenching under the same conditions as in Example 1; Tempering at a temperature of 1 hour.
【００７２】得られた試験片の硬度を測定し、図４に示
した。表面硬度は、ロックウェル硬度計を使用し、Ｃス
ケール（ＨＲＣ）での値を測定した。The hardness of the obtained test piece was measured and is shown in FIG. The surface hardness was measured on a C scale (HRC) using a Rockwell hardness tester.
【００７３】プラズマ浸炭焼入れした試験片は、５００
℃の焼戻し温度で、二次硬化により６０．５ＨＲＣまで
硬度が上昇し、直線案内装置用として十分な硬度であっ
た。一方、真空焼入れした試験片は、５００℃の焼戻し
温度で二次硬化により硬度が上昇したが、その硬度は５
６ＨＲＣであった。The test piece subjected to plasma carburizing and quenching was 500
At a tempering temperature of ° C., the hardness increased to 60.5 HRC by secondary hardening, which was sufficient for a linear guide device. On the other hand, the hardness of the test piece subjected to vacuum quenching was increased by the secondary curing at a tempering temperature of 500 ° C.
6HRC.
【００７４】（実施例３）表１に示す成分組成のステン
レス鋼を用い、実施例１と同じ条件でプラズマ浸炭焼入
れ・高温焼戻しして得られた試験片（約１５ｍｍ×１０
ｍｍ)と、１０５０℃で真空焼入れし、５００℃・２時
間で高温焼戻しして得られた試験片（約１５ｍｍ×１０
ｍｍ)とを準備した。(Example 3) A test piece (about 15 mm × 10 mm) obtained by using a stainless steel having the composition shown in Table 1 and subjecting it to plasma carburizing and high-temperature tempering under the same conditions as in Example 1.
mm) and a test piece obtained by vacuum quenching at 1050 ° C. and high temperature tempering at 500 ° C. for 2 hours (about 15 mm × 10
mm).
【００７５】図５は、これらの各試験片を１００〜７０
０℃の高温雰囲気中に５分間保持しながら測定した高温
硬さの測定結果のグラフである。このとき、それぞれの
温度に５分間保持し、３００ｇｆの荷重を１０秒間加え
てビッカース硬度（Ｈｖ）を測定した。尚、ロックウェ
ル硬度（ＨＲＣ）は、得られたビッカース硬度（Ｈｖ）
から換算して示した。FIG. 5 shows that each of these test pieces was 100-70.
It is a graph of the measurement result of the high temperature hardness measured while keeping it in a high temperature atmosphere of 0 degreeC for 5 minutes. At this time, each temperature was maintained for 5 minutes, and a Vickers hardness (Hv) was measured by applying a load of 300 gf for 10 seconds. The Rockwell hardness (HRC) is the Vickers hardness (Hv) obtained.
And converted.
【００７６】この結果より、高温焼戻しした後、常温ま
で冷却したときに６６０Ｈｖ（５８ＨＲＣ相当）以上の
硬度となるプラズマ浸炭焼入・高温焼戻ししたステンレ
ス鋼であっても、高温に保持されているときには、変形
抵抗が小さくなり低い硬さを示している。しかしなが
ら、プラズマ浸炭焼入れ・高温焼戻しした試験片は、真
空焼入・高温焼戻しした試験片よりも、高温硬度が著し
く高くなっていた。このことは、本発明の耐熱ステンレ
ス鋼が、比較的高温の雰囲気中であっても、連続的に使
用することができるという優れた効果を示すものであ
る。From these results, it can be seen that even if a stainless steel which has been subjected to plasma carburizing and high-temperature tempering and has a hardness of 660 Hv (equivalent to 58 HRC) or more when cooled to room temperature after high-temperature tempering, , The deformation resistance is reduced, indicating a low hardness. However, the test pieces subjected to plasma carburizing and high-temperature tempering had significantly higher high-temperature hardness than the test pieces subjected to vacuum quenching and high-temperature tempering. This indicates an excellent effect that the heat-resistant stainless steel of the present invention can be used continuously even in a relatively high-temperature atmosphere.
【００７７】（実施例４）表２に示す成分組成のステン
レス鋼を用いて試験片（外径φ６０×内径φ２５×長さ
１０ｍｍ）を作製し、下記の条件でプラズマ浸炭焼入れ
および高温焼戻しを行ない、本発明ステンレス鋼片を得
た。Example 4 Test pieces (outer diameter φ60 × inner diameter φ25 × length 10 mm) were prepared from stainless steel having the composition shown in Table 2, and were subjected to plasma carburizing and quenching under the following conditions. Thus, a stainless steel piece of the present invention was obtained.
【００７８】[0078]
【表２】 [Table 2]
【００７９】 プラズマ浸炭焼入れ条件； 第一均熱処理 ９６０℃、０．５時間 プラズマ浸炭 ９６０℃、１．５時間、Ｃ3Ｈ8 ガス雰囲気 放電電流：７Ａ、放電電圧：４９０Ｖ 拡散処理 ９６０℃、１．５時間 第二均熱処理 １０５０℃、０．５時間、窒素ガス雰囲気 焼入れ １０５０℃→６０℃、冷却媒：油 高温焼戻し条件； 焼戻し温度、時間 ５５０℃、２時間 雰囲気 空気中Plasma carburizing and quenching conditions; first soaking heat treatment 960 ° C., 0.5 hours Plasma carburizing 960 ° C., 1.5 hours, C 3 H 8 gas atmosphere Discharge current: 7 A, discharge voltage: 490 V Diffusion treatment 960 ° C., 1 .5 hours Second soaking heat treatment 1050 ° C, 0.5 hour, nitrogen gas atmosphere Quenching 1050 ° C → 60 ° C, cooling medium: oil High temperature tempering condition; tempering temperature, time 550 ° C, 2 hours atmosphere in air
【００８０】一方、同じく表２に示す成分組成のステン
レス鋼を用いて試験片(外径φ６０ｍｍ×内径φ２５ｍ
ｍ×長さ１０ｍｍ)を作製し、下記の条件で真空焼入れ
および常温焼戻しを行ない、比較用ステンレス鋼片を得
た。On the other hand, a test piece (outer diameter φ60 mm × inner diameter φ25 m) was prepared using stainless steel having the same component composition as shown in Table 2.
mx 10 mm in length) and subjected to vacuum quenching and normal temperature tempering under the following conditions to obtain a stainless steel piece for comparison.
【００８１】 真空焼入れ条件； 加熱温度（焼入れ時） １０３０℃ 加熱時間（焼入れ時） ３．０時間 雰囲気 真空 焼入れ １０３０℃→常温、冷却媒：油 常温焼戻し条件； 焼戻し温度、時間 １５０℃、２時間 雰囲気 空気中Vacuum quenching conditions; Heating temperature (at the time of quenching) 1030 ° C Heating time (at the time of quenching) 3.0 hours Atmosphere Vacuum quenching 1030 ° C → room temperature, cooling medium: oil Room temperature tempering condition; tempering temperature, time 150 ° C, 2 hours Atmosphere In the air
【００８２】得られた本発明ステンレス鋼片と比較用ス
テンレス鋼片を用い、スラスト転がり寿命試験を行なっ
た。スラスト転がり寿命試験は、スラスト寿命試験機を
使用し、下記の条件で試験を行なった。A thrust rolling life test was performed on the obtained stainless steel pieces of the present invention and comparative stainless steel pieces. The thrust rolling life test was performed using a thrust life tester under the following conditions.
【００８３】 スラスト転がり寿命試験条件； 負荷ボール直径 ：９．５２５ｍｍ 負荷ボール数 ：６個 負荷ボールピッチ径：φ４５ｍｍ 負荷ボール材質 ：ＳＵＪ２ 潤滑油量 ：８０ｃｍ3／分 潤滑油 ：スパーマルチ６８オイル（出光興産） 回転数 ：８００ｒｐｍ 負荷荷重 ：６２７．２Ｎ／ボール１個Thrust rolling life test conditions; Load ball diameter: 9.525 mm Number of load balls: 6 Load ball pitch diameter: φ45 mm Load ball material: SUJ2 Lubricating oil amount: 80 cm 3 / min Lubricating oil: Spar Multi 68 oil (Idemitsu Kosan) Number of rotations: 800 rpm Load load: 627.2 N / ball
【００８４】転がり寿命として、試験片の転動面にフレ
ーキングが発生した時点で試験中止とし、その時の回転
回数をワイブル分布にとり、Ｌ10、Ｌ50寿命を算出し
た。図６は、回転回数と破損寿命との関係のワイブル分
布を示す。As the rolling life, the test was stopped when flaking occurred on the rolling surface of the test piece, and the number of rotations at that time was taken as a Weibull distribution to calculate the L 10 and L 50 life. FIG. 6 shows a Weibull distribution of the relationship between the number of rotations and the damage life.
【００８５】本発明ステンレス鋼片は、Ｌ10＝１．７×
１０6回、Ｌ50＝３．９×１０6回であり、比較用ステン
レス鋼片のＬ10＝０．６×１０6回、Ｌ50＝２．１×１
０6回に比べて優れた転がり寿命を示した。The stainless steel slab of the present invention has a value of L 10 = 1.7 ×
10 6 times, L 50 = 3.9 × 10 6 times, and the comparative stainless steel piece L 10 = 0.6 × 10 6 times, L 50 = 2.1 × 1
It showed excellent rolling life compared to 0 6 times.
【００８６】また、本発明ステンレス鋼片の表面層の炭
素濃度をＥＰＭＡ分析により測定した結果、約１．５重
量％と浸炭焼入れの影響により高くなっていた。すなわ
ち、本発明ステンレス鋼片は、浸炭焼入れによりその表
面に多くの炭素を含有することができ、その後の高温焼
戻しによって二次析出炭化物を多く生成して二次硬化す
るので、高温に曝されても十分な表面硬度を維持させる
ことができると共に、転がり寿命にも優れるという好ま
しい特性を有していた。The carbon concentration of the surface layer of the stainless steel slab of the present invention was measured by EPMA analysis and found to be about 1.5% by weight due to the influence of carburizing and quenching. That is, the stainless steel slab of the present invention can contain a large amount of carbon on its surface by carburizing and quenching, and subsequently generates a large amount of secondary precipitated carbides by high-temperature tempering and is secondarily hardened. However, it has favorable characteristics that it can maintain a sufficient surface hardness and also has an excellent rolling life.
【００８７】[0087]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のステンレ
ス鋼の熱処理方法によれば、所定の成分組成を含有する
ステンレス鋼の表面部を、プラズマ浸炭焼入れと高温焼
戻しにより二次硬化することができるので、通常の焼入
れ・焼戻しでは十分な硬度を得ることができないステン
レス鋼であっても、所望の硬度（例えば、５８ＨＲＣ）
以上とすることができる。また、難浸炭材であるステン
レス鋼に容易に浸炭できるので、浸炭時間を短縮でき、
さらに、浸炭量を変えることができるので、二次硬化後
の硬度を調節することができる。本発明の熱処理方法に
よって、高温に曝されても十分な硬度（例えば、５８Ｈ
ＲＣ）を維持した耐熱ステンレス鋼を容易に得ることが
できる。As described above, according to the method for heat-treating stainless steel of the present invention, the surface of stainless steel containing a predetermined composition can be secondarily hardened by plasma carburizing and high-temperature tempering. Therefore, even for stainless steel, which cannot obtain sufficient hardness by ordinary quenching and tempering, a desired hardness (for example, 58 HRC)
The above can be considered. In addition, it is easy to carburize stainless steel, which is difficult to carburize, so carburizing time can be reduced,
Furthermore, since the amount of carburization can be changed, the hardness after secondary curing can be adjusted. By the heat treatment method of the present invention, a sufficient hardness (for example, 58H
A heat-resistant stainless steel maintaining RC) can be easily obtained.
【００８８】また、安価で耐食性および加工性に優れて
いるが、耐熱性が不十分なステンレス鋼であっても耐熱
性を付与することができ、耐熱性、耐食性、加工性、耐
摩耗性に優れ尚且つ安価で経済的な耐熱ステンレス鋼を
容易に得ることができる。In addition, although stainless steel is inexpensive and has excellent corrosion resistance and workability, heat resistance can be imparted even to stainless steel having insufficient heat resistance, and heat resistance, corrosion resistance, workability, and wear resistance can be improved. An excellent, inexpensive, and economical heat-resistant stainless steel can be easily obtained.
【００８９】また、本発明の耐熱ステンレス鋼によれ
ば、ステンレス鋼に施される通常の浸炭焼入れ・焼戻し
では得ることができない耐熱性（高温に曝されても軟化
しにくい性質）を有して、所望の硬度（例えば、５８Ｈ
ＲＣ）以上となるよう処理されているので、耐摩耗性お
よび靱性が要求される材料として好適に用いることがで
きると共に、さらに、耐食性、耐熱性に優れているの
で、製造工程や使用環境の多様化による悪環境にも十分
耐えることができる。Further, according to the heat-resistant stainless steel of the present invention, the heat-resistant stainless steel has the heat resistance (the property that it is hard to be softened even when exposed to a high temperature), which cannot be obtained by ordinary carburizing and tempering of stainless steel. , Desired hardness (for example, 58H
(RC) or higher, so that it can be suitably used as a material requiring wear resistance and toughness. Further, since it has excellent corrosion resistance and heat resistance, it can be used in a variety of manufacturing processes and use environments. It can withstand the bad environment caused by the change.
【図１】直線案内装置の要部を示す一部断面を含む斜視
図である。FIG. 1 is a perspective view including a partial cross section showing a main part of a linear guide device.
【図２】ボールねじの要部を示す一部断面を含む側面図
である。FIG. 2 is a side view including a partial cross section showing a main part of the ball screw.
【図３】プラズマ浸炭焼入れ条件の一例を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing an example of plasma carburizing and quenching conditions.
【図４】プラズマ浸炭焼入れした試験片と真空焼入れし
た試験片において、焼戻し温度と硬度との関係を示すグ
ラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between tempering temperature and hardness in a test piece subjected to plasma carburizing and quenching and a test piece subjected to vacuum quenching.
【図５】高温雰囲気中で測定した硬度（高温硬度）の測
定結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a measurement result of hardness (high-temperature hardness) measured in a high-temperature atmosphere.
【図６】寿命と破損確率との関係のワイブル分布を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing a Weibull distribution of the relationship between life and failure probability.
１ 軌道レール １ａ ボール転走面 ２ ボール ３ 摺動台 ５ ブロック ５ａ 取付け面 ５ｂ 負荷ボール転走面 ５ｃ ボール戻し孔 ６ エンドプレート １１ ねじ軸 １１ａ ボール転送溝 １２ ナット １２ａ ボール転送溝 １２ｃ スリーブ １３ ボール REFERENCE SIGNS LIST 1 track rail 1a ball rolling surface 2 ball 3 slide 5 block 5a mounting surface 5b load ball rolling surface 5c ball return hole 6 end plate 11 screw shaft 11a ball transfer groove 12 nut 12a ball transfer groove 12c sleeve 13 ball
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ２２Ｃ 38/44 Ｃ２２Ｃ 38/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // C22C 38/44 C22C 38/44
Claims (5)
量％、クロム：６．００〜１８．００重量％、モリブデ
ン：４．００重量％以下を含有するステンレス鋼を、プ
ラズマ浸炭焼入れしてその表面部を硬化させ、次いで高
温焼戻しして前記表面部を二次硬化させることを特徴と
するステンレス鋼の熱処理方法。1. A stainless steel containing at least 0.10 to 0.60% by weight of carbon, 6.01 to 18.00% by weight of chromium, and 4.00% by weight of molybdenum is subjected to plasma carburizing and quenching. A method for heat-treating stainless steel, comprising: hardening the surface and then tempering at a high temperature to secondary harden the surface.
に、シリコン：１．００重量％以下、マンガン：１．０
０重量％以下、リン：０．０３重量％以下、硫黄：０．
０３重量％以下、ニッケル：０．６０重量％以下、銅：
０．２０重量％以下、酸素：０．００２０重量％以下お
よび不可避不純物を含有することを特徴とする請求項１
に記載のステンレス鋼の熱処理方法。2. The composition of stainless steel according to claim 1, further comprising silicon: 1.00% by weight or less, manganese: 1.0% or less.
0% by weight or less, phosphorus: 0.03% by weight or less, sulfur: 0.
03% by weight or less, nickel: 0.60% by weight or less, copper:
2. The composition according to claim 1, further comprising 0.20% by weight or less, oxygen: 0.0020% by weight or less, and unavoidable impurities.
The method for heat treating stainless steel according to item 1.
１００℃で行われ、前記高温焼戻しが４００〜６００℃
で行われることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のステンレス鋼の熱処理方法。3. The plasma carburizing and quenching is carried out at 1000 to 1
Performed at 100 ° C., and the high-temperature tempering is performed at 400 to 600 ° C.
The heat treatment method for stainless steel according to claim 1 or 2, wherein the heat treatment is performed.
ロックウェル硬さのＣスケールで５８以上であることを
特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のステ
ンレス鋼の熱処理方法。4. The hardness of the surface portion after the secondary curing,
The method for heat treating stainless steel according to any one of claims 1 to 3, wherein the C scale of Rockwell hardness is 58 or more.
量％、クロム：６．００〜１８．００重量％、モリブデ
ン：４．００重量％以下を含有するステンレス鋼であっ
て、 前記ステンレス鋼の表面部が、１０００〜１１００℃の
プラズマ浸炭焼入れによって硬化され、さらに４００〜
６００℃の高温焼戻しとによって二次硬化され、 二次硬化後の前記表面部の硬度が、ロックウェル硬さの
Ｃスケールで５８以上であることを特徴とする耐熱ステ
ンレス鋼。5. A stainless steel containing at least 0.10 to 0.60% by weight of carbon, 6.01 to 18.00% by weight of chromium, and 4.00% by weight or less of molybdenum. Is hardened by plasma carburizing and quenching at 1000 to 1100 ° C.
A heat-resistant stainless steel which is secondarily hardened by high-temperature tempering at 600 ° C., and has a hardness of 58 or more on the C scale of Rockwell hardness after the second hardening.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6822798A JPH11264016A (en) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | Method for heat treating stainless steel and heat resistance stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6822798A JPH11264016A (en) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | Method for heat treating stainless steel and heat resistance stainless steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264016A true JPH11264016A (en) | 1999-09-28 |
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ID=13367720
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