JPH04289157A - 冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品 - Google Patents
冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品Info
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- JPH04289157A JPH04289157A JP7854591A JP7854591A JPH04289157A JP H04289157 A JPH04289157 A JP H04289157A JP 7854591 A JP7854591 A JP 7854591A JP 7854591 A JP7854591 A JP 7854591A JP H04289157 A JPH04289157 A JP H04289157A
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は比較的軟質の鋳造材の一
部を機械加工しその際発生するバリを制御した鋳鋼品に
関するものである。
部を機械加工しその際発生するバリを制御した鋳鋼品に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】精密鋳造法による鋳造品は寸法精度に優
れその上複雑形状の製品が量産できる利点が有るため、
多くの産業分野で使用する各種の部品が製造されている
。なかでも特に高品位が要求される電気電子関係への進
出は目ざましい。例えばコンピューター関係の磁気回路
中のヨークは低合金鋳造素材の一部に高精度な機械加工
が施されている。前記のヨーク材は低磁気抵抗であるこ
とが条件で通常使用される材質はS8C〜S15Cの低
炭素鋼に磁性焼鈍を行った後機械加工される。しかしこ
れらは硬度が低くまた延性が高いため表1で示す切削条
件で図1で示す様な冷間加工を行った際被削材端部には
図2で示す様な加工バリが発生する。そしてこのバリ取
りに多大な工数がかかる。
れその上複雑形状の製品が量産できる利点が有るため、
多くの産業分野で使用する各種の部品が製造されている
。なかでも特に高品位が要求される電気電子関係への進
出は目ざましい。例えばコンピューター関係の磁気回路
中のヨークは低合金鋳造素材の一部に高精度な機械加工
が施されている。前記のヨーク材は低磁気抵抗であるこ
とが条件で通常使用される材質はS8C〜S15Cの低
炭素鋼に磁性焼鈍を行った後機械加工される。しかしこ
れらは硬度が低くまた延性が高いため表1で示す切削条
件で図1で示す様な冷間加工を行った際被削材端部には
図2で示す様な加工バリが発生する。そしてこのバリ取
りに多大な工数がかかる。
【0003】従来は特殊な加工方法によって発生するバ
リを、最小限にするか、または発生したバリを除去する
余分な工数を要していた。前述の特殊な加工方法として
例えばツールの材質、切込量、加工回数等の検討がなさ
れ、またバリを除去する方法としては、バレル研磨、投
射材によるバリ取り等が検討されてきたがいずれも費用
、工数がかかり十分なものではなかった。
リを、最小限にするか、または発生したバリを除去する
余分な工数を要していた。前述の特殊な加工方法として
例えばツールの材質、切込量、加工回数等の検討がなさ
れ、またバリを除去する方法としては、バレル研磨、投
射材によるバリ取り等が検討されてきたがいずれも費用
、工数がかかり十分なものではなかった。
【0004】又プレス成形時の打抜き加工バリを少なく
する方法は特開平1−255626で開示されているが
、鋳鋼品の場合、製品形状又は加工カ所又は材質により
、本法は満足できるものではない。つまり上記特許中に
示してある表面硬化層を板厚の5%以内に限定した場合
、硬化層深さが0.1 mm以下となる場合も有り耐バ
リ性に問題が発生するからである。
する方法は特開平1−255626で開示されているが
、鋳鋼品の場合、製品形状又は加工カ所又は材質により
、本法は満足できるものではない。つまり上記特許中に
示してある表面硬化層を板厚の5%以内に限定した場合
、硬化層深さが0.1 mm以下となる場合も有り耐バ
リ性に問題が発生するからである。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は軟質の
鋳鋼を鋳込んだ後、この鋳造品の一部を機械加工する際
に発生するバリを制御した鋳鋼品を提供することである
。
鋳鋼を鋳込んだ後、この鋳造品の一部を機械加工する際
に発生するバリを制御した鋳鋼品を提供することである
。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者は上記の問題点を
解決するために種々検討した結果、鋳鋼品が軟質である
ほど、また延性が大きいほど機械加工時に発生するバリ
が大きいことに着目し、このバリ発生を制御するには鋳
造品の表面部を本体内部の硬さより高くすることで著し
い効果があることを見出し本発明を完成するに至った。
解決するために種々検討した結果、鋳鋼品が軟質である
ほど、また延性が大きいほど機械加工時に発生するバリ
が大きいことに着目し、このバリ発生を制御するには鋳
造品の表面部を本体内部の硬さより高くすることで著し
い効果があることを見出し本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明のうちの第1発明は、フ
ェライト系もしくはオーステナイト系または焼なまし状
態のマルテンサイト系のいずれかの鋳鋼であって、本体
内部の硬さがビッカース硬さ(HV)250 以下で、
表面部の硬さが本体内部の硬さより(HV)100 以
上高い表面硬化層を有することを特徴とする、冷間加工
時のバリ発生性を制御した鋳鋼品であり、第2発明は、
表面硬化層が浸炭層または窒化層からなる第1発明に記
載の冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品である。
ェライト系もしくはオーステナイト系または焼なまし状
態のマルテンサイト系のいずれかの鋳鋼であって、本体
内部の硬さがビッカース硬さ(HV)250 以下で、
表面部の硬さが本体内部の硬さより(HV)100 以
上高い表面硬化層を有することを特徴とする、冷間加工
時のバリ発生性を制御した鋳鋼品であり、第2発明は、
表面硬化層が浸炭層または窒化層からなる第1発明に記
載の冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品である。
【0007】本発明が対象とする鋳造材は本体内部の硬
さが(HV)250 以下の軟質材、すなわちフェライ
ト系またはオーステナイト系の鋳鋼および機械加工時に
硬さが(HV)250 以下の焼なまし状態のマルテン
サイト系鋳鋼あるいは純鉄なども含むものとする。上述
の鋳鋼は一般に硬さが(HV)250 以下の軟質材で
、鋳造後に冷間で湯口部の仕上加工や鋳造品の一部を精
密仕上加工などを施す際バリの発生が著しい。
さが(HV)250 以下の軟質材、すなわちフェライ
ト系またはオーステナイト系の鋳鋼および機械加工時に
硬さが(HV)250 以下の焼なまし状態のマルテン
サイト系鋳鋼あるいは純鉄なども含むものとする。上述
の鋳鋼は一般に硬さが(HV)250 以下の軟質材で
、鋳造後に冷間で湯口部の仕上加工や鋳造品の一部を精
密仕上加工などを施す際バリの発生が著しい。
【0008】本発明によれば鋳鋼の本体内部硬さより、
少なくとも(HV)100 以上高い表面硬化層を付与
させることでバリの発生を著しく制御することを可能と
したものである。前記硬化層の硬さが鋳鋼の本体内部硬
さより(HV)100 未満の範囲内しか高くない場合
にはバリの発生を制御する効果が少ないため本体内部硬
さより(HV)100以上高いものと限定する。また表
面硬化層の深さは、鋳造材の本体内部の硬さ、鋳造品の
用途、機械加工条件などにより適宜決定されるが、鋳造
品の表面から、0.2 〜0.8 mm深さであれば十
分である。なお表面硬化層の硬さの測定には、鋳造品の
表面部をビッカース硬さ計で確認することができる。こ
のように軟質の鋳鋼品の表面に適度な硬さの硬化層を付
与させることにより、切削加工時に硬化層部ではバリの
発生は少なく、さらに硬化層を越えて深く切削加工を続
けても、工具の刃先が鋳鋼品の表面近くに達すると硬化
層に進入することでバリ発生が著しく制御されるのであ
る。
少なくとも(HV)100 以上高い表面硬化層を付与
させることでバリの発生を著しく制御することを可能と
したものである。前記硬化層の硬さが鋳鋼の本体内部硬
さより(HV)100 未満の範囲内しか高くない場合
にはバリの発生を制御する効果が少ないため本体内部硬
さより(HV)100以上高いものと限定する。また表
面硬化層の深さは、鋳造材の本体内部の硬さ、鋳造品の
用途、機械加工条件などにより適宜決定されるが、鋳造
品の表面から、0.2 〜0.8 mm深さであれば十
分である。なお表面硬化層の硬さの測定には、鋳造品の
表面部をビッカース硬さ計で確認することができる。こ
のように軟質の鋳鋼品の表面に適度な硬さの硬化層を付
与させることにより、切削加工時に硬化層部ではバリの
発生は少なく、さらに硬化層を越えて深く切削加工を続
けても、工具の刃先が鋳鋼品の表面近くに達すると硬化
層に進入することでバリ発生が著しく制御されるのであ
る。
【0009】前述の表面硬化層を付与させる手段は特に
限定しないが、例えば浸炭、窒化、ショットブラストな
ど、比較的簡単で安価な処理方法で実施することが望ま
しい。また硬化層は部分的に製品に残存するので、製品
の特性を害しないこと、さらに硬化層が摺動部の耐摩耗
性を付与する等の別の効果をも、兼備させる以外には、
機械加工時の工具の損耗をいたずらに助長するため、硬
化層の硬さは、適度に低めることなど配慮するとよい。
限定しないが、例えば浸炭、窒化、ショットブラストな
ど、比較的簡単で安価な処理方法で実施することが望ま
しい。また硬化層は部分的に製品に残存するので、製品
の特性を害しないこと、さらに硬化層が摺動部の耐摩耗
性を付与する等の別の効果をも、兼備させる以外には、
機械加工時の工具の損耗をいたずらに助長するため、硬
化層の硬さは、適度に低めることなど配慮するとよい。
【0010】
【実施例】以下本発明を実施例に基づき説明する。
【0011】(実施例1)供試鋼として重量%で、C:
0.14%、Si:0.63%、Mn:0.8 %、P
:0.015 %、S:0.012 %、Al:0.0
8%、残部Feのフェライト系である低磁気抵抗材料を
高周波誘導溶解炉で大気溶解した。前記溶解炉の溶湯を
リング状の鋳型に精密鋳造して試験片を得た。型バラシ
を行ったリング試験片は磁性焼鈍を施し次いで580
℃で時間を変えて塩浴窒化による表面硬化処理を行った
。得られたリング試験片の平面部を表1の条件で切削お
よび旋盤加工を行ない、その際発生した特定位置のバリ
の長さを測定し、結果を表2に示す。また旋盤加工を行
ったリング試験片については磁気特性の測定も行ない、
その結果を表3に示す。
0.14%、Si:0.63%、Mn:0.8 %、P
:0.015 %、S:0.012 %、Al:0.0
8%、残部Feのフェライト系である低磁気抵抗材料を
高周波誘導溶解炉で大気溶解した。前記溶解炉の溶湯を
リング状の鋳型に精密鋳造して試験片を得た。型バラシ
を行ったリング試験片は磁性焼鈍を施し次いで580
℃で時間を変えて塩浴窒化による表面硬化処理を行った
。得られたリング試験片の平面部を表1の条件で切削お
よび旋盤加工を行ない、その際発生した特定位置のバリ
の長さを測定し、結果を表2に示す。また旋盤加工を行
ったリング試験片については磁気特性の測定も行ない、
その結果を表3に示す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】表面硬化処理時間の差に応じて硬化層の深
さが変化し測定した結果は0.2 〜0.8 mmであ
った。これらの試験片について切削加工したところ、バ
リ長さが全て0.15mm以下で特に硬化深さが0.5
mm、0.8 mmについては一部バリが発生してい
ない部分も有った。しかし比較材の表面硬化処理を施さ
なかった試験片ではバリ長さが最大0.3 mmでいず
れもバリの発生が認められた。また、硬化深さが0.1
mm以下の場合には表面硬化処理の効果が認められな
かった。旋盤加工においても、本発明材ではバリ長さが
0.3 mm以下であるのに対して比較材では発明材の
8〜9倍の長さのバリが発生した。さらに磁気特性につ
いて測定した結果本発明材は表面硬化処理を行なわない
比較材に比べて特に大きな劣化は認められなかった。
さが変化し測定した結果は0.2 〜0.8 mmであ
った。これらの試験片について切削加工したところ、バ
リ長さが全て0.15mm以下で特に硬化深さが0.5
mm、0.8 mmについては一部バリが発生してい
ない部分も有った。しかし比較材の表面硬化処理を施さ
なかった試験片ではバリ長さが最大0.3 mmでいず
れもバリの発生が認められた。また、硬化深さが0.1
mm以下の場合には表面硬化処理の効果が認められな
かった。旋盤加工においても、本発明材ではバリ長さが
0.3 mm以下であるのに対して比較材では発明材の
8〜9倍の長さのバリが発生した。さらに磁気特性につ
いて測定した結果本発明材は表面硬化処理を行なわない
比較材に比べて特に大きな劣化は認められなかった。
【0016】(実施例2)供試鋼として重量%で、C:
0.08%、Si:1.08%、Mn:1.51 %、
Ni:11.86%、Cr:17.75 %、残部Fe
の組成のオーステナイト系ステンレス鋼を実施例1と同
じ形状のリング試験片に精密鋳造した後ショットブラス
ト処理を行った。投射条件は、投射速度:73m/se
c 、投射時間:20分、投射材:0.8 mmステン
レスカットワイヤーで実施した。処理後の本体内部およ
び表面部平均硬さはそれぞれ(HV)185 および(
HV)378 であった。鋳造ままのリングおよび鋳造
後にショットブラスト処理を行ったリングの平面を切削
加工してその時発生したバリ長さを測定した結果、バリ
の長さ比で約3:1の割合でショットブラスト処理を行
った供試材のバリ長さが短いことが確認された。
0.08%、Si:1.08%、Mn:1.51 %、
Ni:11.86%、Cr:17.75 %、残部Fe
の組成のオーステナイト系ステンレス鋼を実施例1と同
じ形状のリング試験片に精密鋳造した後ショットブラス
ト処理を行った。投射条件は、投射速度:73m/se
c 、投射時間:20分、投射材:0.8 mmステン
レスカットワイヤーで実施した。処理後の本体内部およ
び表面部平均硬さはそれぞれ(HV)185 および(
HV)378 であった。鋳造ままのリングおよび鋳造
後にショットブラスト処理を行ったリングの平面を切削
加工してその時発生したバリ長さを測定した結果、バリ
の長さ比で約3:1の割合でショットブラスト処理を行
った供試材のバリ長さが短いことが確認された。
【0017】(実施例3)供試鋼として重量%で、C:
0.40%、Si:0.26%、Mn:0.75 %、
Ni:1.88 %、Cr:0.75 %、Mo:0.
21 %、残部Feの組成の鋳鋼をリング状の鋳型に精
密鋳造した後浸炭性ガス中で焼なまし処理を施した。ま
た比較供試鋼として浸炭性ガスを用いないで焼なまし処
理だけを施したリングも用意した。両者の本体硬さはい
ずれも平均(HV)224 であり浸炭処理を施したリ
ングの表面硬さは(HV)356 であった。 これらのリングは平面部を切削加工して発生したバリの
長さを測定した結果、バリの長さ比で約4:1の割合で
浸炭処理を行った供試材のバリの長さが短いことを確認
した。なお機械加工したリングはその後焼入れ焼戻しを
施して製品とした。
0.40%、Si:0.26%、Mn:0.75 %、
Ni:1.88 %、Cr:0.75 %、Mo:0.
21 %、残部Feの組成の鋳鋼をリング状の鋳型に精
密鋳造した後浸炭性ガス中で焼なまし処理を施した。ま
た比較供試鋼として浸炭性ガスを用いないで焼なまし処
理だけを施したリングも用意した。両者の本体硬さはい
ずれも平均(HV)224 であり浸炭処理を施したリ
ングの表面硬さは(HV)356 であった。 これらのリングは平面部を切削加工して発生したバリの
長さを測定した結果、バリの長さ比で約4:1の割合で
浸炭処理を行った供試材のバリの長さが短いことを確認
した。なお機械加工したリングはその後焼入れ焼戻しを
施して製品とした。
【0018】
【発明の効果】以上述べた様に本発明は軟質の鋳鋼品の
一部を冷間加工する際発生するバリを大幅に低減するこ
とができ、仕上加工の能率向上およびバリ取り工数の大
幅な低減が可能となり鋳鋼品の量産にとって極めて有効
である。
一部を冷間加工する際発生するバリを大幅に低減するこ
とができ、仕上加工の能率向上およびバリ取り工数の大
幅な低減が可能となり鋳鋼品の量産にとって極めて有効
である。
【図1】切削加工を示す説明図である。
【図2】従来品の加工後のバリ形状を示す模式図である
。
。
【図3】本発明品の加工後の形態を示す模式図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 フェライト系もしくはオーステナイト
系または焼なまし状態のマルテンサイト系の、いずれか
の鋳鋼であって本体内部の硬さがビッカース硬さ(HV
)250 以下で、表層より0.1 mm以上1.5
mm以下の表面部の硬さが本体内部の硬さより(HV)
100 以上高い表面硬化層を有することを特徴とする
冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品。 - 【請求項2】 表面硬化層が浸炭層または窒化層から
なる請求項1に記載の冷間加工時のバリ発生性を制御し
た鋳鋼品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7854591A JPH04289157A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7854591A JPH04289157A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04289157A true JPH04289157A (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=13664891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7854591A Pending JPH04289157A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 冷間加工時のバリ発生性を制御した鋳鋼品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04289157A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012143821A (ja) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Aisin Seiki Co Ltd | 歯車製造方法 |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP7854591A patent/JPH04289157A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012143821A (ja) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Aisin Seiki Co Ltd | 歯車製造方法 |
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