JP2839481B2 - 熱処理鋼部品及びその製造方法 - Google Patents
熱処理鋼部品及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理鋼部品及び
その製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術】動力伝達用構成部品の歯車類等において
は、高い疲労強度が要求される場合には、浸炭焼入れ処
理後ショットピ−ニングが施される。このショットピ−
ニングにより鋼表面に圧縮残留応力を形成して疲労クラ
ックの発生或いは伝播を抑制しようとしているのであ
る。 【０００３】上記ショットピ−ニングの好ましい例とし
ては、特開昭６０−２１８４２２号公報に示すように、
低炭素合金鋼ＳＣＭ４１５、すなわち、Ｃ：０．１３〜
０．１８％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．
６０〜０．８５％、Ｐ≦０．０３、Ｓ≦０．０３、Ｃ
ｒ：０．９０〜１．２０％、Ｍｏ：０．１５〜０．３０
％、残部Ｆｅからなる合金鋼を浸炭焼入れし、その合金
鋼に対してショット粒子投射速度３５〜５０ｍ／ｓｅ
ｃ、ショット硬さＨＲＣ４５〜５０の条件でショットピ
−ニングを施す製造方法が知られている。これによれ
ば、表面粗さを許容される１μｍ程度以下に抑えつつ圧
縮残留応力を残留させることができ、一定の疲労強度を
得ることができる。 【０００４】ところで、疲労強度は高ければ高いほど、
強度を要求される部品にとっては好ましく、この観点か
ら、上記製造方法による疲労強度以上の疲労強度が得ら
れるとすれば望ましいことである。そのような場合に
は、鋼表面に形成される圧縮残留応力をより大きくする
必要があり、その圧縮残留応力を大きくするにはショッ
ト硬さ、ショット粒子投射速度等をできるだけ大きくす
ることが考えられる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、疲労強度を向
上させようとして、上記合金鋼に対して上記製造方法の
場合よりも大きいショット硬さ、ショット粒子投射速度
等をもってショットピ−ニングを行なっても、鋼表面の
表面粗さが許容範囲を越えて荒れその粗さに基づく切欠
き効果により疲労クラックが発生したり、或いは鋼表面
に必要なだけの圧縮残留応力すら形成されなかったりし
て、疲労強度は却って低下することとなっており、上記
製造方法の場合よりも疲労強度を高めることはなかなか
困難な状況にある。 【０００６】このような状況下において、本発明者は、
上記問題点について鋭意研究した結果、粒界酸化に伴う
不完全焼入れ層（表面異常層）が係っていることを発見
し、次のような知見を見い出した。 【０００７】高硬質ショットを用いて高速ショット粒
子投射速度（従来のショットピ−ニング条件に比べて）
でショットピ−ニングを行なうと、ショットピ−ニング
前の平均表面異常層の深さとショットピ−ニング後の平
均表面粗さとの関係が図１に示す特性線として得られ
（特性線ｆ1 のショットピ−ニング条件：ショット硬さ
ＨＲＣ５４，ショット粒子投射速度９０ｍ／ｓｅｃ，シ
ョット径０．６ｍｍ，ショット時間１２０ｓｅｃ．、特
性線ｆ2 のショットピ−ニング条件：ショット硬さＨＲ
Ｃ５０，ショット粒子投射速度６０ｍ／ｓｅｃ，ショッ
ト径０．６ｍｍ，ショット時間１２０ｓｅｃ．、特性線
ｆ3 のショットピ−ニング条件：ショット硬さＨＲＣ５
８，ショット粒子投射速度１２０ｍ／ｓｅｃ，ショット
径０．６ｍｍ，ショット時間１２０ｓｅｃ．）、この場
合、切欠き効果に基づいて疲労クラックが生じないショ
ットピ−ニング後の表面粗さ及び耐摩耗性の観点から必
要なショットピ−ニング後の表面粗さが約１μｍ以下で
あることから、その表面粗さを約１μｍ以下にするに
は、ショットピ−ニング前の表面異常層の深さを約１５
μｍ以下にする必要があること。 前記図１と同じ条件でショットピ−ニングを行なった
場合、ショットピ−ニング前の平均表面異常層の深さと
ショットピ−ニング後の表面圧縮残留応力との関係が図
２に示す特性線として得られ、この場合、ショットピ−
ニング前の平均表面異常層の深さが１５μｍ以下であれ
ば、ショットピ−ニング後に鋼表面に形成される圧縮残
留応力を特に高くすることができること。 【０００８】そして、本発明者は上記知見に基づき本発
明を完成した。すなわち、本発明の第１の目的は、耐摩
耗性を維持しつつ疲労強度を飛躍的に向上させることが
できる熱処理鋼部品を提供することにある。また、第２
の目的は、上記熱処理鋼部品を簡単に製造できる熱処理
鋼部品の製造方法を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために第１の発明にあっては、Ｃ：０．１０〜０．４
０％、Ｓｉ：０．０６〜０．１５％未満、Ｍｎ：０．３
０〜１．００％、Ｃｒ：０．９０〜１．２０％、Ｍｏ：
０．３０％を越えて０．５０％以下、残部Ｆｅからなる
合金鋼を浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ処理した鋼
部品であって、粒界酸化に伴う表面不完全焼入れ層の深
さが１５μｍ以下に形成されたものに対して、ショット
ピ−ニングが施されている、ことを特徴とする熱処理鋼
部品とした構成としてある。 【００１０】上述の構成により、存在することになる表
面不完全焼入れ層（以下、表面異常層と称す）の深さが
１５μｍ以下とされた鋼部品に対して、高硬質ショッ
ト、高速ショット粒子投射速度等でショットピ−ニング
を行なうとしても、表面粗さが表面異常層によって許容
限界である約１μｍを越すこともなくなり、その表面粗
さに基づく切欠き効果によって疲労クラックが発生した
り、或いは表面粗さにより耐摩耗性が低下したりするこ
とが防がれることになる。その一方、ショット粒子の運
動エネルギは表面異常層の表面粗さの荒れとして吸収さ
れることが抑えられることになり、高硬質ショット、高
速ショット粒子投射速度等でショットピ−ニングを行な
うことによって、鋼表面にいままで以上に圧縮残留応力
を形成することができることになる。 【００１１】また、第１の発明（請求項１）の実施態様
項としては、請求項２の記載の通りとなる。 【００１２】また、上記第２の目的を達成するために第
２の発明にあっては、Ｃ：０．１０〜０．４０％、Ｓ
ｉ：０．０６〜０．１５％未満、Ｍｎ：０．３０〜１．
００％、Ｃｒ：０．９０〜１．２０％、Ｍｏ：０．３０
％を越えて０．５０％以下、残部Ｆｅからなる合金鋼を
浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れし、次いで、該焼入
れにより粒界酸化に伴う表面不完全焼入れ層の深さが１
５μｍ以下に形成された合金鋼に対し、ショットピ−ニ
ングを施す、ことを特徴とする熱処理鋼部品の製造方法
とした構成としてある。 【００１３】上述の構成において、焼入れ性に有効で且
つ粒界酸化を生じさせないＭｏの量を従来よりも増大さ
せて上記範囲に設定する一方、粒界酸化を著しく助長し
且つ焼入れ性に関与しないＳｉを従来よりも減少させて
上記範囲に設定したことから、両者の作用により、浸炭
焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ後に合金鋼に表面異常層
が生成されるも、その合金鋼の表面異常層の深さは１５
μｍ以下となり、前述の如く、その合金鋼に対して高硬
質ショット、高速ショット粒子投射速度等でショットピ
−ニングを行なっても、表面粗さに基づく切欠き効果に
よって疲労クラックが発生したり、或いは表面粗さによ
り耐摩耗性が低下したりすることが防がれ、その一方、
そのようなショットピ−ニングにより鋼表面上に圧縮残
留応力を形成することができることになる。 【００１４】しかも、合金鋼の成分を上記のように一旦
決めれば、通常の浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ処
理によって合金鋼の表面異常層の深さを１５μｍ以下に
することができることになる。 【００１５】上記合金鋼の各成分の臨界的意義は次の通
りとなる。 【００１６】Ｃ； Ｃは、鋼の強度付与に必要な基本的元素であり、浸炭焼
入れによりコア部（内部）の強度を確保するためには
０．１％以上必要である。しかし、Ｃ含有量が０．４０
％を越えると、靱性が低下して脆くなり、また、被削性
も劣化することになる。このため、Ｃの含有量は０．１
０〜０．４０％の範囲に設定される。 【００１７】Ｓｉ； Ｓｉは、表面異常層の生成の原因となる粒界酸化を助長
する傾向が著しく強い元素であり、その含有量が０．１
５％を越えると、その悪影響は無視できない。しかも、
Ｓｉは焼入れ性に関与しない元素である。このため、Ｓ
ｉの含有量はできるだけ下げるのが好ましい。しかし、
Ｓｉは、脱酸剤として用いられたり、融点を下げて融解
エネルギを少なくするため等に用いられており、このた
め、製鋼上、Ｓｉの含有量は０．０６％以上必要とされ
る。したがって、Ｓｉの含有量は０．０６〜０．１５％
未満の範囲で設定される。 【００１８】Ｍｎ； Ｍｎは、表面異常層の生成の原因となる粒界酸化を助長
する元素であり、Ｍｎの含有量は少ないほど望ましい。
しかし、Ｓｉを０．１５％未満、Ｍｏを０．３０％以上
添加することを条件とすれば、Ｍｎ１．００％以下でも
悪影響はない。また、Ｍｎ含有量が０．３０％未満では
コア部の焼入れ性が不十分となる。このため、Ｍｎの含
有量は０．３０〜１．００％の範囲で設定される。 【００１９】Ｃｒ； Ｃｒも、表面異常層生成の原因となる粒界酸化を助長す
る元素であり、その含有量は少ないほど望ましい。しか
し、Ｓｉ０．１５％未満及びＭｏ０．３０％以上添加す
ることを条件とすれば、Ｃｒ１．２０％以下でも悪影響
はない。また、Ｃｒ含有量が０．９０％未満ではコア部
の焼入れ性の低下及び浸炭性の低下を招く。このため、
Ｃｒ含有量は０．９０〜１．２０％の範囲で設定され
る。 【００２０】Ｍｏ； Ｍｏは、粒界酸化を生じさせず、焼入れ性を高める元素
であり、表面異常層の低減に寄与する元素である。Ｍｏ
含有量が０．５０％を越えるとその効果は飽和する傾向
にあり、その含有量が０．３０％未満ではその効果が低
く、コア部の焼入れ性が不十分となる。このため、Ｍｏ
含有量は０．３０〜０．５０％の範囲で設定される。ま
た、Ｍｏは、上記範囲において表面異常層を低減させる
効果以外に、金属組織そのものを強靱化する効果もあ
る。 【００２１】また、第２の発明（請求項３）の実施態様
項としては、請求項４、５の記載の通りとなる。 【００２２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。 【００２３】図３は熱処理鋼部品の製造プロセスを示す
ものである。この製造プロセスにおいては、材料の切
断、鍛造、焼準、機械加工、熱処理、焼戻し、ショット
ピ−ニングの各工程が順に行なわれるようになってお
り、場合によっては、鍛造、焼準、焼戻しの各工程は省
略されることになっている。本発明に係る製造方法にお
いては、上記製造工程のうち、熱処理工程とショットピ
−ニング工程が深く関わっており、これらの工程につい
て詳細に説明し、他の工程については、既知であるので
その説明は省略する。 【００２４】先ず、熱処理工程においては、合金鋼が浸
炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れされる。 【００２５】上記合金鋼は、その成分がＣ：０．３０〜
０．４０％、Ｓｉ：０．０６〜０．１５％未満、Ｍｎ：
０．３０〜１．００％、Ｃｒ：０．９０〜１．２０％、
Ｍｏ：０．３０％を越えて０．５％以下、残部Ｆｅとな
っている。この成分は、浸炭焼入れ後における合金鋼の
表面異常層の深さを１５μｍ以下とする観点から決めら
れており、各成分の臨界的意義は前述した通りである。 【００２６】上記浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ
は、一般的な条件のものが適用できる。例えば浸炭焼入
れについては、浸炭温度が９００〜９５０度Ｃ、浸炭時
間が０．５〜５．０時間とされる。この例は、好ましい
浸炭焼入れ硬化深さ（Ｈｖ＞５５０）０．２〜１．３ｍ
ｍに相応して導かれている。この硬化深さの範囲は、
０．２ｍｍ未満では部品の耐面圧強度が不十分であり、
１．３ｍｍを越えると合金元素の内部酸化が著しいこと
から、上記範囲に設定されている。 【００２７】この通常の浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼
入れにより、上記合金鋼に形成される表面異常層の深さ
は１５μｍ以下に抑えられることになり、何等、特別の
処置・処理を施さなくても表面異常層の深さを１５μｍ
以下とすることができる。特に、浸炭窒化焼入れを上記
合金鋼に施すと、窒素で焼入れ性が向上するため、浸炭
焼入れを施す場合よりもより一層、表面異常層の深さを
浅くできることになる。 【００２８】このように表面異常層の深さを１５μｍ以
下に抑えることに、上記合金鋼のＳｉとＭｏ成分が大き
く係わっていることは前述した通りであるが、これは、
図４、図５に示す特性線により確認することができる。
すなわち、図４はＳｉ含有量の表面異常層の深さへの影
響を示している。これによれば、Ｓｉ含有量が少なけれ
ば少ないほど表面異常層の深さが浅くなることが理解で
きる。この場合、Ｓｉ以外の各成分は図１０に示すよう
に実質的に同一とみなされる範囲内の鋼種とされ、浸炭
は９３０度Ｃで２時間行われ、焼入れは浸炭後８５０度
Ｃより行なわれ、焼戻しは１８０度Ｃで１．５時間行な
われた。 【００２９】図５はＭｏ含有量の表面異常層の深さへの
影響を示している。これによれば、Ｍｏ含有量が多けれ
ば多いほど表面異常層の深さが浅くなることが理解でき
る。この場合、Ｍｏ以外の各成分は図１１に示すように
実質的に同一とみなされる範囲内の鋼種とされ、前記Ｓ
ｉの場合と同様、浸炭は９３０度Ｃで２時間行なわれ、
焼入れは浸炭後８５０度Ｃより行なわれ、焼戻しは１８
０度Ｃで１．５時間行なわれた。 【００３０】図６は上記方法によって表面異常層の深さ
を約６μｍとした場合を示す４００倍の顕微鏡写真図、
図７は上記方法によって表面異常層の深さを約１０μｍ
とした場合を示す４００倍の顕微鏡写真図である。この
図６、図７において、下側が合金鋼の内部組織であり、
該合金鋼の上方部に形成されている薄層が表面異常層で
ある。これに対し、図８は、通常の合金鋼（例えばＳＣ
Ｍ４１５）に対して通常の浸炭焼入れを行なうことによ
って表面異常層の深さを約１８μｍとした場合を示す４
００倍の顕微鏡写真図、図９は、図８の場合と同様の方
法により表面異常層の深さを約２５μｍとした場合を示
す４００倍の顕微鏡写真図である。この図８、図９にお
いて、下側が合金鋼の内部組織であり、該合金鋼の上方
部に形成されている層が表面異常層である。 【００３１】ショットピ−ニング工程においては、好ま
しい態様として、ショット硬さＨＲＣ５０〜５８、ショ
ット粒子投射速度６０〜１２０ｍ／ｓｅｃ、ショット径
０．１〜１．０ｍｍ、ショットピ−ニング時間１０〜３
００秒の条件でショットピ−ニングが行なわれる。 【００３２】ショット硬さとショット粒子投射速度とに
ついては、前述のように表面異常層が１５μｍ以下であ
れば、圧縮残留応力を形成する観点から、大きければ大
きいほど好ましい。しかし、ショット硬さが、ＨＲＣ５
０よりも低いときには、ショットピ−ニングの加工力が
疲労強度を向上させるには不十分となり、ＨＲＣ５８よ
りも高いときにはショットピ−ニング効果が飽和する
上、ショットが割れ易くなる。また、ショット粒子投射
速度が６０ｍ／ｓｅｃより小さいときにはショットピ−
ニングの加工力が疲労強度を向上させるには不十分とな
り、１２０ｍ／ｓｅｃよりも大きいときにはショットが
割れ易く、経済性が損なわれることになる。このため、
ショット硬さ及びショット粒子投射速度については、上
記範囲に設定されるのが好ましい。 【００３３】ショット径については、ショット径が０．
１ｍｍよりも小さいときには圧縮残留応力の分布層が薄
くなり、ショット径が１．０ｍｍよりも大きいときには
圧縮残留応力の分布層の厚みは充分となるが、表面層の
圧縮残留応力値が低くなる。このため、上記のように、
ショット径は０．１〜１．０ｍｍの範囲内で設定され
る。 【００３４】ショットピ−ニング時間については、１０
秒未満ではショットピ−ニングの効果が不十分であり、
３００秒を越すとショットピ−ニングの効果が飽和し、
経済性を損なうことになる。このため、ショットピ−ニ
ング時間は、上記のように１０〜３００秒の範囲内で設
定される。 【００３５】これにより、鋼部品の表面粗さを荒すこと
なく該鋼部品の表面に充分な圧縮残留応力を形成するこ
とができることになり、耐摩耗性を維持しつつ疲労強度
を向上させることができることになる。 【００３６】 【実施例】上記実施形態に基づく効果は図１２に示す実
験例により裏付けることができる。図１２には、各実験
例の特有の実験条件（合金鋼の化学成分等）とその結果
とが記載されているが、共通の実験条件は下記のように
なっている。 【００３７】共通の実験条件： 実験部品：自動車用トランスミッション歯車（モジュ−
ル２．５０） 浸炭焼入れ：９３０度Ｃで２時間、浸炭を行なった後、
８５０度Ｃより焼入れを行ない、その後、１８０度Ｃで
１．５時間焼戻しを行なった。 ショットピ−ニング条件：ショット径 ０．６ｍｍ、シ
ョット時間 １５０秒 【００３８】（実験例１） この実験例１は、本発明の設定範囲において、Ｓｉが下
限に近く、Ｍｏが上限にあるときには、その合金鋼を浸
炭焼入れすれば、ショットピ−ニング前の表面異常層の
深さが極めて浅い、６μｍとなることを示している。ま
た、この実験例１は、このような合金鋼に対してショッ
トピ−ニングを本発明の設定範囲内で行なえば、表面異
常層の深さが１５μｍ以下であるため、表面粗さが許容
範囲内の１．０μｍ以下、圧縮残留応力が疲労強度の向
上に必要とされる５０ｋｇｆ／ｍｍ2 となり（図１２
中、「−」符号は合金鋼中に圧縮残留応力が残留してい
ることを意味する）、疲労強度の向上を図ることができ
ることも示している。 【００３９】（実験例２） この実験例２は、本発明の設定範囲において、Ｓｉ、Ｍ
ｏが中間にあるときには、その合金鋼を浸炭焼入れすれ
ば、ショットピ−ニング前の表面異常層の深さが許容範
囲内の１０μｍとなることを示している。また、この実
験例２は、実験例１と同様、ショットピ−ニングにより
疲労強度を向上させることができることも示している。 【００４０】（実験例３） この実験例３は、本発明の範囲内においてＳｉが上限、
Ｍｏが下限近くにあるときには、その合金鋼を浸炭焼入
れすれば、ショットピ−ニング前の表面異常層の深さが
許容限界近傍の１４μｍとなることを示している。ま
た、この実験例３は、前記実験例１、２と同様、ショッ
トピ−ニングにより疲労強度を向上させることができる
ことをも示している。 【００４１】（実験例４、５、６） これら実験例４、５、６は、本発明の設定範囲に対し
て、Ｓｉが多過ぎ、Ｍｏが少な過ぎるときには、その合
金鋼を浸炭焼入れしても、ショットピ−ニング前の表面
異常層の深さが許容限界の１５μｍを越えることを示し
ている。また、実験例４、５は、上記のように表面異常
層の深さが許容限界を越えているときには、ショット硬
さ及びショット粒子投射速度が本発明の設定範囲内にあ
っても、ショットピ−ニング後の表面粗さが、許容限界
の１．０μｍ以下を越し、圧縮残留応力も疲労強度の向
上に必要とされる５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とはならず、
疲労強度の向上は望めないことを示している。このよう
にショットピ−ニング後の表面粗さが許容範囲を越えた
のは、他の表面層に比べて柔らかい表面異常層が比較的
厚いためにショット硬さ及びショット粒子投射速度の増
大に伴って荒れ易くなるからであり、また、ショットピ
−ニング後の圧縮残留応力が必要以上ないのは、ショッ
ト粒子の運動エネルギが表面異常層の荒れとして費やさ
れるためであると考えられる。 【００４２】実験例６については、表面異常層の深さが
許容限界を越え、しかも、ショットピ−ニング条件（シ
ョット硬さ、投射速度）が本発明の設定範囲外にあると
きには、疲労強度の向上が望めないことを示している。 【００４３】（実験例７） 実験例７は、Ｓｉ、Ｍｏが共に本発明の設定範囲内にあ
るときは、その合金鋼を浸炭焼入れすれば、ショットピ
−ニング前の表面異常層の深さは、許容範囲内となる
が、その合金鋼に対して、ショット硬さＨＲＣ５０以
下、ショット粒子投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ未満の条件
でショットピ−ニングを行なった場合には、疲労強度の
向上が望めないことを示している。 【００４４】なお、上記実施形態では浸炭焼入れについ
て述べているが、本発明は浸炭窒化焼入れにも適用で
き、この場合は表面異常層はより少なくでき好ましい結
果となる。 【００４５】 【発明の効果】第１の発明によれば、表面異常層の存在
する下、ショットピーニングを行っても、表面粗さに基
づく切欠き効果による疲労クラックの発生及び表面粗さ
による耐摩耗性の低下を防ぐことができると共に、ショ
ット粒子の運動エネルギを増大させることによって熱処
理鋼部品の表面にいままで以上に圧縮残留力を形成する
ことができることから、耐摩耗性を維持しつつ疲労強度
を飛躍的に向上させることがきる熱処理鋼部品を提供で
きる。 【００４６】第２の発明によれば、その方法により上記
熱処理鋼部品を得ることができるばかりでなく、合金鋼
の成分を上記のように一旦決めれば、通常の浸炭焼入れ
もしくは浸炭窒化焼入れ処理によって、存在することに
なる表面異常層の深さを１５μｍ以下にすることができ
ることから、上記熱処理鋼部品を得る際、存在すること
になる表面異常層の深さを１５μｍ以下にするために、
特別な処置・処理を施す必要はなく、表面異常層の深さ
を１５μｍ以下にする処理が複雑化することを避けるこ
とができる。
その製造方法に関する。 【０００２】 【従来技術】動力伝達用構成部品の歯車類等において
は、高い疲労強度が要求される場合には、浸炭焼入れ処
理後ショットピ−ニングが施される。このショットピ−
ニングにより鋼表面に圧縮残留応力を形成して疲労クラ
ックの発生或いは伝播を抑制しようとしているのであ
る。 【０００３】上記ショットピ−ニングの好ましい例とし
ては、特開昭６０−２１８４２２号公報に示すように、
低炭素合金鋼ＳＣＭ４１５、すなわち、Ｃ：０．１３〜
０．１８％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：０．
６０〜０．８５％、Ｐ≦０．０３、Ｓ≦０．０３、Ｃ
ｒ：０．９０〜１．２０％、Ｍｏ：０．１５〜０．３０
％、残部Ｆｅからなる合金鋼を浸炭焼入れし、その合金
鋼に対してショット粒子投射速度３５〜５０ｍ／ｓｅ
ｃ、ショット硬さＨＲＣ４５〜５０の条件でショットピ
−ニングを施す製造方法が知られている。これによれ
ば、表面粗さを許容される１μｍ程度以下に抑えつつ圧
縮残留応力を残留させることができ、一定の疲労強度を
得ることができる。 【０００４】ところで、疲労強度は高ければ高いほど、
強度を要求される部品にとっては好ましく、この観点か
ら、上記製造方法による疲労強度以上の疲労強度が得ら
れるとすれば望ましいことである。そのような場合に
は、鋼表面に形成される圧縮残留応力をより大きくする
必要があり、その圧縮残留応力を大きくするにはショッ
ト硬さ、ショット粒子投射速度等をできるだけ大きくす
ることが考えられる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、疲労強度を向
上させようとして、上記合金鋼に対して上記製造方法の
場合よりも大きいショット硬さ、ショット粒子投射速度
等をもってショットピ−ニングを行なっても、鋼表面の
表面粗さが許容範囲を越えて荒れその粗さに基づく切欠
き効果により疲労クラックが発生したり、或いは鋼表面
に必要なだけの圧縮残留応力すら形成されなかったりし
て、疲労強度は却って低下することとなっており、上記
製造方法の場合よりも疲労強度を高めることはなかなか
困難な状況にある。 【０００６】このような状況下において、本発明者は、
上記問題点について鋭意研究した結果、粒界酸化に伴う
不完全焼入れ層（表面異常層）が係っていることを発見
し、次のような知見を見い出した。 【０００７】高硬質ショットを用いて高速ショット粒
子投射速度（従来のショットピ−ニング条件に比べて）
でショットピ−ニングを行なうと、ショットピ−ニング
前の平均表面異常層の深さとショットピ−ニング後の平
均表面粗さとの関係が図１に示す特性線として得られ
（特性線ｆ1 のショットピ−ニング条件：ショット硬さ
ＨＲＣ５４，ショット粒子投射速度９０ｍ／ｓｅｃ，シ
ョット径０．６ｍｍ，ショット時間１２０ｓｅｃ．、特
性線ｆ2 のショットピ−ニング条件：ショット硬さＨＲ
Ｃ５０，ショット粒子投射速度６０ｍ／ｓｅｃ，ショッ
ト径０．６ｍｍ，ショット時間１２０ｓｅｃ．、特性線
ｆ3 のショットピ−ニング条件：ショット硬さＨＲＣ５
８，ショット粒子投射速度１２０ｍ／ｓｅｃ，ショット
径０．６ｍｍ，ショット時間１２０ｓｅｃ．）、この場
合、切欠き効果に基づいて疲労クラックが生じないショ
ットピ−ニング後の表面粗さ及び耐摩耗性の観点から必
要なショットピ−ニング後の表面粗さが約１μｍ以下で
あることから、その表面粗さを約１μｍ以下にするに
は、ショットピ−ニング前の表面異常層の深さを約１５
μｍ以下にする必要があること。 前記図１と同じ条件でショットピ−ニングを行なった
場合、ショットピ−ニング前の平均表面異常層の深さと
ショットピ−ニング後の表面圧縮残留応力との関係が図
２に示す特性線として得られ、この場合、ショットピ−
ニング前の平均表面異常層の深さが１５μｍ以下であれ
ば、ショットピ−ニング後に鋼表面に形成される圧縮残
留応力を特に高くすることができること。 【０００８】そして、本発明者は上記知見に基づき本発
明を完成した。すなわち、本発明の第１の目的は、耐摩
耗性を維持しつつ疲労強度を飛躍的に向上させることが
できる熱処理鋼部品を提供することにある。また、第２
の目的は、上記熱処理鋼部品を簡単に製造できる熱処理
鋼部品の製造方法を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために第１の発明にあっては、Ｃ：０．１０〜０．４
０％、Ｓｉ：０．０６〜０．１５％未満、Ｍｎ：０．３
０〜１．００％、Ｃｒ：０．９０〜１．２０％、Ｍｏ：
０．３０％を越えて０．５０％以下、残部Ｆｅからなる
合金鋼を浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ処理した鋼
部品であって、粒界酸化に伴う表面不完全焼入れ層の深
さが１５μｍ以下に形成されたものに対して、ショット
ピ−ニングが施されている、ことを特徴とする熱処理鋼
部品とした構成としてある。 【００１０】上述の構成により、存在することになる表
面不完全焼入れ層（以下、表面異常層と称す）の深さが
１５μｍ以下とされた鋼部品に対して、高硬質ショッ
ト、高速ショット粒子投射速度等でショットピ−ニング
を行なうとしても、表面粗さが表面異常層によって許容
限界である約１μｍを越すこともなくなり、その表面粗
さに基づく切欠き効果によって疲労クラックが発生した
り、或いは表面粗さにより耐摩耗性が低下したりするこ
とが防がれることになる。その一方、ショット粒子の運
動エネルギは表面異常層の表面粗さの荒れとして吸収さ
れることが抑えられることになり、高硬質ショット、高
速ショット粒子投射速度等でショットピ−ニングを行な
うことによって、鋼表面にいままで以上に圧縮残留応力
を形成することができることになる。 【００１１】また、第１の発明（請求項１）の実施態様
項としては、請求項２の記載の通りとなる。 【００１２】また、上記第２の目的を達成するために第
２の発明にあっては、Ｃ：０．１０〜０．４０％、Ｓ
ｉ：０．０６〜０．１５％未満、Ｍｎ：０．３０〜１．
００％、Ｃｒ：０．９０〜１．２０％、Ｍｏ：０．３０
％を越えて０．５０％以下、残部Ｆｅからなる合金鋼を
浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れし、次いで、該焼入
れにより粒界酸化に伴う表面不完全焼入れ層の深さが１
５μｍ以下に形成された合金鋼に対し、ショットピ−ニ
ングを施す、ことを特徴とする熱処理鋼部品の製造方法
とした構成としてある。 【００１３】上述の構成において、焼入れ性に有効で且
つ粒界酸化を生じさせないＭｏの量を従来よりも増大さ
せて上記範囲に設定する一方、粒界酸化を著しく助長し
且つ焼入れ性に関与しないＳｉを従来よりも減少させて
上記範囲に設定したことから、両者の作用により、浸炭
焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ後に合金鋼に表面異常層
が生成されるも、その合金鋼の表面異常層の深さは１５
μｍ以下となり、前述の如く、その合金鋼に対して高硬
質ショット、高速ショット粒子投射速度等でショットピ
−ニングを行なっても、表面粗さに基づく切欠き効果に
よって疲労クラックが発生したり、或いは表面粗さによ
り耐摩耗性が低下したりすることが防がれ、その一方、
そのようなショットピ−ニングにより鋼表面上に圧縮残
留応力を形成することができることになる。 【００１４】しかも、合金鋼の成分を上記のように一旦
決めれば、通常の浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ処
理によって合金鋼の表面異常層の深さを１５μｍ以下に
することができることになる。 【００１５】上記合金鋼の各成分の臨界的意義は次の通
りとなる。 【００１６】Ｃ； Ｃは、鋼の強度付与に必要な基本的元素であり、浸炭焼
入れによりコア部（内部）の強度を確保するためには
０．１％以上必要である。しかし、Ｃ含有量が０．４０
％を越えると、靱性が低下して脆くなり、また、被削性
も劣化することになる。このため、Ｃの含有量は０．１
０〜０．４０％の範囲に設定される。 【００１７】Ｓｉ； Ｓｉは、表面異常層の生成の原因となる粒界酸化を助長
する傾向が著しく強い元素であり、その含有量が０．１
５％を越えると、その悪影響は無視できない。しかも、
Ｓｉは焼入れ性に関与しない元素である。このため、Ｓ
ｉの含有量はできるだけ下げるのが好ましい。しかし、
Ｓｉは、脱酸剤として用いられたり、融点を下げて融解
エネルギを少なくするため等に用いられており、このた
め、製鋼上、Ｓｉの含有量は０．０６％以上必要とされ
る。したがって、Ｓｉの含有量は０．０６〜０．１５％
未満の範囲で設定される。 【００１８】Ｍｎ； Ｍｎは、表面異常層の生成の原因となる粒界酸化を助長
する元素であり、Ｍｎの含有量は少ないほど望ましい。
しかし、Ｓｉを０．１５％未満、Ｍｏを０．３０％以上
添加することを条件とすれば、Ｍｎ１．００％以下でも
悪影響はない。また、Ｍｎ含有量が０．３０％未満では
コア部の焼入れ性が不十分となる。このため、Ｍｎの含
有量は０．３０〜１．００％の範囲で設定される。 【００１９】Ｃｒ； Ｃｒも、表面異常層生成の原因となる粒界酸化を助長す
る元素であり、その含有量は少ないほど望ましい。しか
し、Ｓｉ０．１５％未満及びＭｏ０．３０％以上添加す
ることを条件とすれば、Ｃｒ１．２０％以下でも悪影響
はない。また、Ｃｒ含有量が０．９０％未満ではコア部
の焼入れ性の低下及び浸炭性の低下を招く。このため、
Ｃｒ含有量は０．９０〜１．２０％の範囲で設定され
る。 【００２０】Ｍｏ； Ｍｏは、粒界酸化を生じさせず、焼入れ性を高める元素
であり、表面異常層の低減に寄与する元素である。Ｍｏ
含有量が０．５０％を越えるとその効果は飽和する傾向
にあり、その含有量が０．３０％未満ではその効果が低
く、コア部の焼入れ性が不十分となる。このため、Ｍｏ
含有量は０．３０〜０．５０％の範囲で設定される。ま
た、Ｍｏは、上記範囲において表面異常層を低減させる
効果以外に、金属組織そのものを強靱化する効果もあ
る。 【００２１】また、第２の発明（請求項３）の実施態様
項としては、請求項４、５の記載の通りとなる。 【００２２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。 【００２３】図３は熱処理鋼部品の製造プロセスを示す
ものである。この製造プロセスにおいては、材料の切
断、鍛造、焼準、機械加工、熱処理、焼戻し、ショット
ピ−ニングの各工程が順に行なわれるようになってお
り、場合によっては、鍛造、焼準、焼戻しの各工程は省
略されることになっている。本発明に係る製造方法にお
いては、上記製造工程のうち、熱処理工程とショットピ
−ニング工程が深く関わっており、これらの工程につい
て詳細に説明し、他の工程については、既知であるので
その説明は省略する。 【００２４】先ず、熱処理工程においては、合金鋼が浸
炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れされる。 【００２５】上記合金鋼は、その成分がＣ：０．３０〜
０．４０％、Ｓｉ：０．０６〜０．１５％未満、Ｍｎ：
０．３０〜１．００％、Ｃｒ：０．９０〜１．２０％、
Ｍｏ：０．３０％を越えて０．５％以下、残部Ｆｅとな
っている。この成分は、浸炭焼入れ後における合金鋼の
表面異常層の深さを１５μｍ以下とする観点から決めら
れており、各成分の臨界的意義は前述した通りである。 【００２６】上記浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ
は、一般的な条件のものが適用できる。例えば浸炭焼入
れについては、浸炭温度が９００〜９５０度Ｃ、浸炭時
間が０．５〜５．０時間とされる。この例は、好ましい
浸炭焼入れ硬化深さ（Ｈｖ＞５５０）０．２〜１．３ｍ
ｍに相応して導かれている。この硬化深さの範囲は、
０．２ｍｍ未満では部品の耐面圧強度が不十分であり、
１．３ｍｍを越えると合金元素の内部酸化が著しいこと
から、上記範囲に設定されている。 【００２７】この通常の浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼
入れにより、上記合金鋼に形成される表面異常層の深さ
は１５μｍ以下に抑えられることになり、何等、特別の
処置・処理を施さなくても表面異常層の深さを１５μｍ
以下とすることができる。特に、浸炭窒化焼入れを上記
合金鋼に施すと、窒素で焼入れ性が向上するため、浸炭
焼入れを施す場合よりもより一層、表面異常層の深さを
浅くできることになる。 【００２８】このように表面異常層の深さを１５μｍ以
下に抑えることに、上記合金鋼のＳｉとＭｏ成分が大き
く係わっていることは前述した通りであるが、これは、
図４、図５に示す特性線により確認することができる。
すなわち、図４はＳｉ含有量の表面異常層の深さへの影
響を示している。これによれば、Ｓｉ含有量が少なけれ
ば少ないほど表面異常層の深さが浅くなることが理解で
きる。この場合、Ｓｉ以外の各成分は図１０に示すよう
に実質的に同一とみなされる範囲内の鋼種とされ、浸炭
は９３０度Ｃで２時間行われ、焼入れは浸炭後８５０度
Ｃより行なわれ、焼戻しは１８０度Ｃで１．５時間行な
われた。 【００２９】図５はＭｏ含有量の表面異常層の深さへの
影響を示している。これによれば、Ｍｏ含有量が多けれ
ば多いほど表面異常層の深さが浅くなることが理解でき
る。この場合、Ｍｏ以外の各成分は図１１に示すように
実質的に同一とみなされる範囲内の鋼種とされ、前記Ｓ
ｉの場合と同様、浸炭は９３０度Ｃで２時間行なわれ、
焼入れは浸炭後８５０度Ｃより行なわれ、焼戻しは１８
０度Ｃで１．５時間行なわれた。 【００３０】図６は上記方法によって表面異常層の深さ
を約６μｍとした場合を示す４００倍の顕微鏡写真図、
図７は上記方法によって表面異常層の深さを約１０μｍ
とした場合を示す４００倍の顕微鏡写真図である。この
図６、図７において、下側が合金鋼の内部組織であり、
該合金鋼の上方部に形成されている薄層が表面異常層で
ある。これに対し、図８は、通常の合金鋼（例えばＳＣ
Ｍ４１５）に対して通常の浸炭焼入れを行なうことによ
って表面異常層の深さを約１８μｍとした場合を示す４
００倍の顕微鏡写真図、図９は、図８の場合と同様の方
法により表面異常層の深さを約２５μｍとした場合を示
す４００倍の顕微鏡写真図である。この図８、図９にお
いて、下側が合金鋼の内部組織であり、該合金鋼の上方
部に形成されている層が表面異常層である。 【００３１】ショットピ−ニング工程においては、好ま
しい態様として、ショット硬さＨＲＣ５０〜５８、ショ
ット粒子投射速度６０〜１２０ｍ／ｓｅｃ、ショット径
０．１〜１．０ｍｍ、ショットピ−ニング時間１０〜３
００秒の条件でショットピ−ニングが行なわれる。 【００３２】ショット硬さとショット粒子投射速度とに
ついては、前述のように表面異常層が１５μｍ以下であ
れば、圧縮残留応力を形成する観点から、大きければ大
きいほど好ましい。しかし、ショット硬さが、ＨＲＣ５
０よりも低いときには、ショットピ−ニングの加工力が
疲労強度を向上させるには不十分となり、ＨＲＣ５８よ
りも高いときにはショットピ−ニング効果が飽和する
上、ショットが割れ易くなる。また、ショット粒子投射
速度が６０ｍ／ｓｅｃより小さいときにはショットピ−
ニングの加工力が疲労強度を向上させるには不十分とな
り、１２０ｍ／ｓｅｃよりも大きいときにはショットが
割れ易く、経済性が損なわれることになる。このため、
ショット硬さ及びショット粒子投射速度については、上
記範囲に設定されるのが好ましい。 【００３３】ショット径については、ショット径が０．
１ｍｍよりも小さいときには圧縮残留応力の分布層が薄
くなり、ショット径が１．０ｍｍよりも大きいときには
圧縮残留応力の分布層の厚みは充分となるが、表面層の
圧縮残留応力値が低くなる。このため、上記のように、
ショット径は０．１〜１．０ｍｍの範囲内で設定され
る。 【００３４】ショットピ−ニング時間については、１０
秒未満ではショットピ−ニングの効果が不十分であり、
３００秒を越すとショットピ−ニングの効果が飽和し、
経済性を損なうことになる。このため、ショットピ−ニ
ング時間は、上記のように１０〜３００秒の範囲内で設
定される。 【００３５】これにより、鋼部品の表面粗さを荒すこと
なく該鋼部品の表面に充分な圧縮残留応力を形成するこ
とができることになり、耐摩耗性を維持しつつ疲労強度
を向上させることができることになる。 【００３６】 【実施例】上記実施形態に基づく効果は図１２に示す実
験例により裏付けることができる。図１２には、各実験
例の特有の実験条件（合金鋼の化学成分等）とその結果
とが記載されているが、共通の実験条件は下記のように
なっている。 【００３７】共通の実験条件： 実験部品：自動車用トランスミッション歯車（モジュ−
ル２．５０） 浸炭焼入れ：９３０度Ｃで２時間、浸炭を行なった後、
８５０度Ｃより焼入れを行ない、その後、１８０度Ｃで
１．５時間焼戻しを行なった。 ショットピ−ニング条件：ショット径 ０．６ｍｍ、シ
ョット時間 １５０秒 【００３８】（実験例１） この実験例１は、本発明の設定範囲において、Ｓｉが下
限に近く、Ｍｏが上限にあるときには、その合金鋼を浸
炭焼入れすれば、ショットピ−ニング前の表面異常層の
深さが極めて浅い、６μｍとなることを示している。ま
た、この実験例１は、このような合金鋼に対してショッ
トピ−ニングを本発明の設定範囲内で行なえば、表面異
常層の深さが１５μｍ以下であるため、表面粗さが許容
範囲内の１．０μｍ以下、圧縮残留応力が疲労強度の向
上に必要とされる５０ｋｇｆ／ｍｍ2 となり（図１２
中、「−」符号は合金鋼中に圧縮残留応力が残留してい
ることを意味する）、疲労強度の向上を図ることができ
ることも示している。 【００３９】（実験例２） この実験例２は、本発明の設定範囲において、Ｓｉ、Ｍ
ｏが中間にあるときには、その合金鋼を浸炭焼入れすれ
ば、ショットピ−ニング前の表面異常層の深さが許容範
囲内の１０μｍとなることを示している。また、この実
験例２は、実験例１と同様、ショットピ−ニングにより
疲労強度を向上させることができることも示している。 【００４０】（実験例３） この実験例３は、本発明の範囲内においてＳｉが上限、
Ｍｏが下限近くにあるときには、その合金鋼を浸炭焼入
れすれば、ショットピ−ニング前の表面異常層の深さが
許容限界近傍の１４μｍとなることを示している。ま
た、この実験例３は、前記実験例１、２と同様、ショッ
トピ−ニングにより疲労強度を向上させることができる
ことをも示している。 【００４１】（実験例４、５、６） これら実験例４、５、６は、本発明の設定範囲に対し
て、Ｓｉが多過ぎ、Ｍｏが少な過ぎるときには、その合
金鋼を浸炭焼入れしても、ショットピ−ニング前の表面
異常層の深さが許容限界の１５μｍを越えることを示し
ている。また、実験例４、５は、上記のように表面異常
層の深さが許容限界を越えているときには、ショット硬
さ及びショット粒子投射速度が本発明の設定範囲内にあ
っても、ショットピ−ニング後の表面粗さが、許容限界
の１．０μｍ以下を越し、圧縮残留応力も疲労強度の向
上に必要とされる５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上とはならず、
疲労強度の向上は望めないことを示している。このよう
にショットピ−ニング後の表面粗さが許容範囲を越えた
のは、他の表面層に比べて柔らかい表面異常層が比較的
厚いためにショット硬さ及びショット粒子投射速度の増
大に伴って荒れ易くなるからであり、また、ショットピ
−ニング後の圧縮残留応力が必要以上ないのは、ショッ
ト粒子の運動エネルギが表面異常層の荒れとして費やさ
れるためであると考えられる。 【００４２】実験例６については、表面異常層の深さが
許容限界を越え、しかも、ショットピ−ニング条件（シ
ョット硬さ、投射速度）が本発明の設定範囲外にあると
きには、疲労強度の向上が望めないことを示している。 【００４３】（実験例７） 実験例７は、Ｓｉ、Ｍｏが共に本発明の設定範囲内にあ
るときは、その合金鋼を浸炭焼入れすれば、ショットピ
−ニング前の表面異常層の深さは、許容範囲内となる
が、その合金鋼に対して、ショット硬さＨＲＣ５０以
下、ショット粒子投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ未満の条件
でショットピ−ニングを行なった場合には、疲労強度の
向上が望めないことを示している。 【００４４】なお、上記実施形態では浸炭焼入れについ
て述べているが、本発明は浸炭窒化焼入れにも適用で
き、この場合は表面異常層はより少なくでき好ましい結
果となる。 【００４５】 【発明の効果】第１の発明によれば、表面異常層の存在
する下、ショットピーニングを行っても、表面粗さに基
づく切欠き効果による疲労クラックの発生及び表面粗さ
による耐摩耗性の低下を防ぐことができると共に、ショ
ット粒子の運動エネルギを増大させることによって熱処
理鋼部品の表面にいままで以上に圧縮残留力を形成する
ことができることから、耐摩耗性を維持しつつ疲労強度
を飛躍的に向上させることがきる熱処理鋼部品を提供で
きる。 【００４６】第２の発明によれば、その方法により上記
熱処理鋼部品を得ることができるばかりでなく、合金鋼
の成分を上記のように一旦決めれば、通常の浸炭焼入れ
もしくは浸炭窒化焼入れ処理によって、存在することに
なる表面異常層の深さを１５μｍ以下にすることができ
ることから、上記熱処理鋼部品を得る際、存在すること
になる表面異常層の深さを１５μｍ以下にするために、
特別な処置・処理を施す必要はなく、表面異常層の深さ
を１５μｍ以下にする処理が複雑化することを避けるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ショットピ−ニング前の平均表面異常層の深さ
とショットピ−ニング後の平均表面粗さとの関係を示す
特性図。 【図２】ショットピ−ニング前の平均表面異常層の深さ
とショットピ−ニング後の表面圧縮残留応力との関係を
示す特性図。 【図３】熱処理鋼部品の製造プロセスを示す図。 【図４】ショットピ−ニング前の表面異常層の深さとＳ
ｉ含有量との関係を示す特性図。 【図５】ショットピ−ニング前の表面異常層の深さとＭ
ｏ含有量との関係を示す特性図。 【図６】表面異常層の深さが約６μｍの場合における金
属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図７】表面異常層の深さが約１０μｍの場合における
金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図８】表面異常層の深さが約１８μｍの場合における
金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図９】表面異常層の深さが約２５μｍの場合における
金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図１０】図４の特性図を得る際の各成分の割合を示す
図。 【図１１】図５の特性図を得る際の各成分の割合を示す
図。 【図１２】実験例を示す図。
とショットピ−ニング後の平均表面粗さとの関係を示す
特性図。 【図２】ショットピ−ニング前の平均表面異常層の深さ
とショットピ−ニング後の表面圧縮残留応力との関係を
示す特性図。 【図３】熱処理鋼部品の製造プロセスを示す図。 【図４】ショットピ−ニング前の表面異常層の深さとＳ
ｉ含有量との関係を示す特性図。 【図５】ショットピ−ニング前の表面異常層の深さとＭ
ｏ含有量との関係を示す特性図。 【図６】表面異常層の深さが約６μｍの場合における金
属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図７】表面異常層の深さが約１０μｍの場合における
金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図８】表面異常層の深さが約１８μｍの場合における
金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図９】表面異常層の深さが約２５μｍの場合における
金属組織を示す４００倍の顕微鏡写真図。 【図１０】図４の特性図を得る際の各成分の割合を示す
図。 【図１１】図５の特性図を得る際の各成分の割合を示す
図。 【図１２】実験例を示す図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三輪 能久
広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ
ダ株式会社内
(56)参考文献 特開 昭60−21359（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
C22C 38/00 301
C21D 7/06
C23C 8/32
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．Ｃ：０．１０〜０．４０％、Ｓｉ：０．０６〜０．
１５％未満、Ｍｎ：０．３０〜１．００％、Ｃｒ：０．
９０〜１．２０％、Ｍｏ：０．３０％を越えて０．５０
％以下、残部Ｆｅからなる合金鋼を浸炭焼入れもしくは
浸炭窒化焼入れ処理した鋼部品であって、粒界酸化に伴
う表面不完全焼入れ層の深さが１５μｍ以下に形成され
たものに対して、ショットピ−ニングが施されている、 ことを特徴とする熱処理鋼部品。 ２．請求項１において、 前記鋼部品は、浸炭焼入れもしくは浸炭窒化焼入れ処理
に基づく硬化深さがビッカ−ス硬さ５５０より大となる
領域で０．２ｍｍ〜１．３ｍｍとされている、ことを特
徴とする熱処理鋼部品。 ３．Ｃ：０．１０〜０．４０％、Ｓｉ：０．０６〜０．
１５％未満、Ｍｎ：０．３０〜１．００％、Ｃｒ：０．
９０〜１．２０％、Ｍｏ：０．３０％を越えて０．５０
％以下、残部Ｆｅからなる合金鋼を浸炭焼入れもしくは
浸炭窒化焼入れし、 次いで、該焼入れにより粒界酸化に伴う表面不完全焼入
れ層の深さが１５μｍ以下に形成された合金鋼に対し、
ショットピ−ニングを施す、 ことを特徴とする熱処理鋼部品の製造方法。 ４．請求項３において、 前記焼入れ温度が９００度Ｃ〜９５０度Ｃとされ、 前記焼入れ時間が、０．５〜５．０時間である、 ことを特徴とする熱処理鋼部品の製造方法。 ５．請求項３において、 前記ショットピ−ニングを、ショット径０．１ｍｍ〜
１．０ｍｍ、ショット粒子投射速度６０〜１２０ｍ／ｓ
ｅｃの条件で行う、 ことを特徴とする熱処理鋼部品の製造方法。
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| JP8346693A JP2839481B2 (ja) | 1996-12-09 | 1987-07-28 | 熱処理鋼部品及びその製造方法 |
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- 1987-07-28 JP JP8346693A patent/JP2839481B2/ja not_active Expired - Fee Related
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