JPH0568524B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0568524B2 JPH0568524B2 JP24359583A JP24359583A JPH0568524B2 JP H0568524 B2 JPH0568524 B2 JP H0568524B2 JP 24359583 A JP24359583 A JP 24359583A JP 24359583 A JP24359583 A JP 24359583A JP H0568524 B2 JPH0568524 B2 JP H0568524B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- hardness
- cooling
- cold forging
- forging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/32—Soft annealing, e.g. spheroidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は冷間鍛造用素材の製造方法に関する。
従来、例えば自動車等速ジヨイントアウタを製
造する場合、鋼材より熱間鍛造により冷間鍛造用
素材を得、その後素材に冷間鍛造による最終成形
を施してジヨイトアウトを得ている。上記熱間鍛
造後においては、成形性向上のため、素材を600
℃以下に冷却し、次いで素材に対してAc1変態温
度からその温度よりも約20〜30℃高い温度範囲、
例えば720〜740℃において加熱と冷却を交互に繰
返す球状化焼鈍処理を施しているが、熱間鍛造時
に結晶粒が粗大化し、またフエライトおよびパー
ライトに加えてベンナイトが析出するため前記球
状化焼鈍処理のみによつては、素材の結晶粒を粗
粒化すると共に球状化してその硬度を低下させる
ことが難しく、その結果次の冷間鍛造工程におい
て金型の損耗が激しくなり、その寿命が短いとい
う不具合がある。
造する場合、鋼材より熱間鍛造により冷間鍛造用
素材を得、その後素材に冷間鍛造による最終成形
を施してジヨイトアウトを得ている。上記熱間鍛
造後においては、成形性向上のため、素材を600
℃以下に冷却し、次いで素材に対してAc1変態温
度からその温度よりも約20〜30℃高い温度範囲、
例えば720〜740℃において加熱と冷却を交互に繰
返す球状化焼鈍処理を施しているが、熱間鍛造時
に結晶粒が粗大化し、またフエライトおよびパー
ライトに加えてベンナイトが析出するため前記球
状化焼鈍処理のみによつては、素材の結晶粒を粗
粒化すると共に球状化してその硬度を低下させる
ことが難しく、その結果次の冷間鍛造工程におい
て金型の損耗が激しくなり、その寿命が短いとい
う不具合がある。
本発明は上記に鑑み、冷間鍛造用素材の硬度を
低下させると共に温度管理が容易で量産性に優れ
た熱処理工程を含む前記製造方法を提供すること
を目的とし、鋼材に熱間鍛造工程を施して冷間鍛
造用素材を成形する工程と；素材を600℃以下に
冷却し、次いで素材をAc3変態温度以上に再加熱
して再結晶処理し、その後素材を600℃以下に再
冷却する工程と；素材に、Ac1変態温度からその
温度よりも30℃高い温度範囲において加熱と冷却
を交互に繰返して球状化焼鈍処理を施す工程と；
よりなることを特徴とする。
低下させると共に温度管理が容易で量産性に優れ
た熱処理工程を含む前記製造方法を提供すること
を目的とし、鋼材に熱間鍛造工程を施して冷間鍛
造用素材を成形する工程と；素材を600℃以下に
冷却し、次いで素材をAc3変態温度以上に再加熱
して再結晶処理し、その後素材を600℃以下に再
冷却する工程と；素材に、Ac1変態温度からその
温度よりも30℃高い温度範囲において加熱と冷却
を交互に繰返して球状化焼鈍処理を施す工程と；
よりなることを特徴とする。
以下、本発明を等速ジヨイントにおけるジヨイ
ントアウタ素材の製造に適用した一実施例につい
て説明する。鋼材としては炭素鋼JIS S45C〜
S53Cを用いた。
ントアウタ素材の製造に適用した一実施例につい
て説明する。鋼材としては炭素鋼JIS S45C〜
S53Cを用いた。
先ず、炭素鋼JIS S45Cによりなるビレツトを
1150℃に加熱した（第１図、線ａ）。
1150℃に加熱した（第１図、線ａ）。
上記温度に加熱されたビレツトに熱間鍛造加工
を施してジヨイントアウタ素材を成形した（同
図、線ｂ）。
を施してジヨイントアウタ素材を成形した（同
図、線ｂ）。
上記素材を600℃以下に冷却し（同図、線ｃ）、
次いで素材をAc3変態温度以上の温度である850
℃に再加熱して再結晶を行い（同図、線ｄ）、そ
の後素材を600℃以下に再冷却した（同図、線
ｅ）。この再結晶処理により熱間鍛造時に粗大化
した結晶粒を細粒化し、また熱間鍛造工程で析出
したベンナイトをほとんど分解して素材の金属組
織をフエライト・パーライト組織にすることがで
きる。
次いで素材をAc3変態温度以上の温度である850
℃に再加熱して再結晶を行い（同図、線ｄ）、そ
の後素材を600℃以下に再冷却した（同図、線
ｅ）。この再結晶処理により熱間鍛造時に粗大化
した結晶粒を細粒化し、また熱間鍛造工程で析出
したベンナイトをほとんど分解して素材の金属組
織をフエライト・パーライト組織にすることがで
きる。
上記素材に、Ac1変態温度からその温度よりも
30℃高い温度範囲、例えば740〜720℃において加
熱と冷却を交互に３回繰り返す球状化焼鈍処理を
施して結晶粒を球状化した（同図、線ｆ）。この
場合１回目の加熱から次の加熱までの時間ｔは１
時間に設定された。
30℃高い温度範囲、例えば740〜720℃において加
熱と冷却を交互に３回繰り返す球状化焼鈍処理を
施して結晶粒を球状化した（同図、線ｆ）。この
場合１回目の加熱から次の加熱までの時間ｔは１
時間に設定された。
第２図は、本実施例により得られた素材（JIS
S45C）の金属組織を示す顕微鏡写真であり、ａ
は100倍に、ｂは600倍にそれぞれ該当する。また
第３図は、比較例（従来例）、したがつて前記実
施例における再加熱処理を行わずに、熱間鍛造後
前記球状化焼鈍処理を行う方法によつて得られた
素材（JIS S45C）の金属組織を示す顕微鏡写真
であり、ａは100倍に、ｂは600倍にそれぞれ該当
する。
S45C）の金属組織を示す顕微鏡写真であり、ａ
は100倍に、ｂは600倍にそれぞれ該当する。また
第３図は、比較例（従来例）、したがつて前記実
施例における再加熱処理を行わずに、熱間鍛造後
前記球状化焼鈍処理を行う方法によつて得られた
素材（JIS S45C）の金属組織を示す顕微鏡写真
であり、ａは100倍に、ｂは600倍にそれぞれ該当
する。
第２図と第３図とを比較すると明らかなよう
に、第２図に示す本実施例による素材において
は、結晶粒の細粒化および球状化が達成されてい
るが、第３図に示す比較例による素材の場合、結
晶粒が粗大であると共に球状化も不十分である。
に、第２図に示す本実施例による素材において
は、結晶粒の細粒化および球状化が達成されてい
るが、第３図に示す比較例による素材の場合、結
晶粒が粗大であると共に球状化も不十分である。
このように、本実施例によれば、結晶粒の細粒
化と球状化とを達成し得るので、比較例の場合に
比べて硬度を大幅に低下させた素材を得ることが
できる。
化と球状化とを達成し得るので、比較例の場合に
比べて硬度を大幅に低下させた素材を得ることが
できる。
第４図は、素材（JIS S45C）における球状化
焼鈍処理時の加熱温度と硬度との関係を示す。加
熱温度745±５℃において、点g1〜g4で囲まれる
部分が再結晶処理を行つた場合に、また点h1〜h4
で囲まれる部分が再結晶処理を行わなかつた場合
にそれぞれ該当し、前者によれば、後者の場合に
比べて素材の硬度を大幅に低下させ得ることが明
らかである。これは、再結晶処理により素材の加
熱温度に対する硬度変化が鈍化することに起因す
る。この場合の冷却温度は720〜725℃である。
焼鈍処理時の加熱温度と硬度との関係を示す。加
熱温度745±５℃において、点g1〜g4で囲まれる
部分が再結晶処理を行つた場合に、また点h1〜h4
で囲まれる部分が再結晶処理を行わなかつた場合
にそれぞれ該当し、前者によれば、後者の場合に
比べて素材の硬度を大幅に低下させ得ることが明
らかである。これは、再結晶処理により素材の加
熱温度に対する硬度変化が鈍化することに起因す
る。この場合の冷却温度は720〜725℃である。
本実施例により得られた素材の冷間鍛造加工を
施してジヨイントアウタを成形したところ、成形
荷重が小さくて済み、また金型の損耗も少なく、
その上ジヨイントアウタに亀裂や鍛造割れを生ず
ることのないことが確認された。これは、結晶粒
の細粒化および球状化に起因した素材の硬度低下
に伴い、その伸びや絞り特性が向上して成形性が
良好になつからである。ただし、硬度と強度とは
相関するので、硬度低下に伴いその分強度は小と
なる。
施してジヨイントアウタを成形したところ、成形
荷重が小さくて済み、また金型の損耗も少なく、
その上ジヨイントアウタに亀裂や鍛造割れを生ず
ることのないことが確認された。これは、結晶粒
の細粒化および球状化に起因した素材の硬度低下
に伴い、その伸びや絞り特性が向上して成形性が
良好になつからである。ただし、硬度と強度とは
相関するので、硬度低下に伴いその分強度は小と
なる。
第５図は、第４図と同様の処理条件下におけ
る、JIS S53Cよりなる素材の硬度変化を示す。
第４図において、点m1〜m4で囲まれる部分が再
結晶処理を行つた場合に、また点n1〜n4で囲まれ
る部分が再結晶処理を行わなかつた場合にそれぞ
れ該当し、前記同様に、前者によれば後者の場合
に比べて素材の硬度を大幅に低下させ得ることが
明らかである。
る、JIS S53Cよりなる素材の硬度変化を示す。
第４図において、点m1〜m4で囲まれる部分が再
結晶処理を行つた場合に、また点n1〜n4で囲まれ
る部分が再結晶処理を行わなかつた場合にそれぞ
れ該当し、前記同様に、前者によれば後者の場合
に比べて素材の硬度を大幅に低下させ得ることが
明らかである。
以上のように本発明によれば、熱間鍛造後の素
材に再結晶処理と球状化焼鈍処理とを施すことよ
り素材における結晶粒の細粒化と球状化とを達成
して、硬度を下げられた成形性の良い冷間鍛造鍛
造用素材を得ることができるもので、金型の損
耗、不良成形品の発生等の不具合を除去すること
ができる。また再結晶処理の温度幅が広いので、
温度管理が容易であり、量産性に優れている。さ
らに、再結晶処理および球状化焼鈍処理を一連に
行うので、これら処理を熱間鍛造に直列に組合せ
て素材を生産能率を向上させることができる。
材に再結晶処理と球状化焼鈍処理とを施すことよ
り素材における結晶粒の細粒化と球状化とを達成
して、硬度を下げられた成形性の良い冷間鍛造鍛
造用素材を得ることができるもので、金型の損
耗、不良成形品の発生等の不具合を除去すること
ができる。また再結晶処理の温度幅が広いので、
温度管理が容易であり、量産性に優れている。さ
らに、再結晶処理および球状化焼鈍処理を一連に
行うので、これら処理を熱間鍛造に直列に組合せ
て素材を生産能率を向上させることができる。
第１図は各工程における素材温度と時間の関係
を示すグラフ、第２図は本実施例による素材の金
属組織を示す顕微鏡写真、第３図は比較例による
素材の金属組織を示す顕微鏡写真、第４図は炭素
鋼JIS S45Cよりなる素材の球状化焼鈍処理にお
ける加熱温度と硬度の関係を示すグラフ、第５図
は炭素鋼JIS S53Cよりなる素材の球状化焼鈍処
理における加熱温度と硬度の関係を示すグラフで
ある。
を示すグラフ、第２図は本実施例による素材の金
属組織を示す顕微鏡写真、第３図は比較例による
素材の金属組織を示す顕微鏡写真、第４図は炭素
鋼JIS S45Cよりなる素材の球状化焼鈍処理にお
ける加熱温度と硬度の関係を示すグラフ、第５図
は炭素鋼JIS S53Cよりなる素材の球状化焼鈍処
理における加熱温度と硬度の関係を示すグラフで
ある。
Claims (1)
- １ 鋼材に熱間鍛造加工を施して冷間鍛造用素材
を成形する工程と；前記素材を600℃以下に冷却
し、次いで前記素材をAc3変態温度以上に再加熱
して再結晶処理し、その後前記素材を600℃以下
に再冷却する工程と；前記素材にAc1変態温度か
らその温度よりも30℃高い温度範囲において加熱
と冷却を交互に繰返して球状化焼鈍処理を施す工
程と；よりなる冷間鍛造用素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24359583A JPS60135520A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 冷間鍛造用素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24359583A JPS60135520A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 冷間鍛造用素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135520A JPS60135520A (ja) | 1985-07-18 |
| JPH0568524B2 true JPH0568524B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=17106149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24359583A Granted JPS60135520A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 冷間鍛造用素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135520A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2776186A4 (en) * | 2011-11-11 | 2015-12-02 | Skf Ab | STEEL RING DRAFT OR SEGMENT DRAFT AND METHOD FOR MANUFACTURING |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP24359583A patent/JPS60135520A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135520A (ja) | 1985-07-18 |
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