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JPH10219393A - Steel material for nitrocarburizing, nitrocarburizing component and method of manufacturing the same - Google Patents

Steel material for nitrocarburizing, nitrocarburizing component and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JPH10219393A
JPH10219393A JP2115197A JP2115197A JPH10219393A JP H10219393 A JPH10219393 A JP H10219393A JP 2115197 A JP2115197 A JP 2115197A JP 2115197 A JP2115197 A JP 2115197A JP H10219393 A JPH10219393 A JP H10219393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
nitrocarburizing
content
bending
ferrite
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.)
Pending
Application number
JP2115197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Uno
光男 宇野
Masaki Sakamoto
雅紀 坂本
Yoshihiko Kamata
芳彦 鎌田
Harunori Kakimi
治則 垣見
Masato Kurita
真人 栗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2115197A priority Critical patent/JPH10219393A/en
Publication of JPH10219393A publication Critical patent/JPH10219393A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】調質処理等を省略しても、引張強度、疲労強度
及び曲げ特性に優れる軟窒化部品とその製造方法、並び
に母材となる軟窒化用鋼材を提供する。 【解決手段】 C:0.20〜0.38%未満、Si:0.05〜1.0
%、Mn:1.0超〜1.5%、P≦0.05%、S:0.005〜0.10
%、Cr≦0.3%、Al≦0.08%、Ti≦0.03%、N:0.008〜
0.02%、Ca≦0.005%、Pb≦0.30%、Cu≦0.3%、Ni≦0.
3%、Mo≦0.3%、V≦0.2%、Nb≦0.05%、fn1≧180、残
部はFeと不純物で、組織がフェライト・パーライトでフ
ェライト分率が10%以上の軟窒化用鋼材。更にfn2 ≧
15であれば一層良い。上記鋼材を母材とし、窒化層を
その表層部に形成させた軟窒化部品。焼準と調質処理
のいずれをも施すことなく軟窒化処理して良い。但し、
fn1=221C(%)+99.5Mn(%)+52.5Cr(%)-304Ti(%)+577N(%)+2
5。fn2=-192C(%)-32.8Mn(%)-25.1Cr(%)+467Ti(%)+726N
(%)+122。
(57) [Problem] To provide a nitrocarburized component excellent in tensile strength, fatigue strength and bending properties even when a tempering treatment or the like is omitted, a method of manufacturing the same, and a nitrocarburized steel material as a base metal. SOLUTION: C: less than 0.20 to 0.38%, Si: 0.05 to 1.0
%, Mn: more than 1.0 to 1.5%, P ≦ 0.05%, S: 0.005 to 0.10
%, Cr ≦ 0.3%, Al ≦ 0.08%, Ti ≦ 0.03%, N: 0.008 ~
0.02%, Ca ≦ 0.005%, Pb ≦ 0.30%, Cu ≦ 0.3%, Ni ≦ 0.
3%, Mo ≦ 0.3%, V ≦ 0.2%, Nb ≦ 0.05%, fn1 ≧ 180, balance Fe and impurities, ferritic / pearlite structure, ferritic pearlitic steel with ferrite fraction of 10% or more. Furthermore, fn2 ≧
15 is better. A soft-nitrided part in which the above steel material is used as a base material and a nitride layer is formed on a surface portion thereof. The nitrocarburizing treatment may be performed without performing both normalizing and tempering treatment. However,
fn1 = 221C (%) + 99.5Mn (%) + 52.5Cr (%)-304Ti (%) + 577N (%) + 2
Five. fn2 = -192C (%)-32.8Mn (%)-25.1Cr (%) + 467Ti (%) + 726N
(%) + 122.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、軟窒化用鋼材、並
びに軟窒化部品及びその製造方法に関する。詳しくは、
調質処理と焼準のいずれをも施さずに軟窒化処理を行っ
ても、高い引張強度と疲労強度、及び優れた曲げ特性を
有する軟窒化部品、なかでも自動車、産業機械及び建設
機械などの軟窒化クランクシャフト及びその製造方法、
並びにその母材となる軟窒化用鋼材に関する。
The present invention relates to a steel material for nitrocarburizing, a nitrocarburized component, and a method for producing the same. For more information,
Even if nitrocarburizing treatment is performed without performing either tempering treatment or normalizing, nitrocarburized parts with high tensile strength and fatigue strength, and excellent bending characteristics, especially for automobiles, industrial machinery and construction machinery Nitrocarburized crankshaft and method of manufacturing the same,
And a steel material for nitrocarburizing as a base material thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車、産業機械及び建設機械などのク
ランクシャフトの製造方法としては、機械構造用炭素鋼
などの鋼片を所望の形状に熱間鍛造などの方法で熱間加
工した後、(a)調質処理(焼入れ・焼戻し処理)や焼
準を施して所望の強度を得る方法、(b)上記の調質処
理や焼準後に更に軟窒化処理して所望の強度を得る方
法、とがある。この(b)の軟窒化処理は(a)のクラ
ンクシャフトに更に高い疲労強度を付与するために施さ
れる処理である。なお、いずれの場合にも、調質処理や
焼準後に機械加工による仕上げ成形が行われることもあ
る。(b)の場合には、軟窒化処理後に研磨や研削によ
る仕上げ整形が行われることもある。
2. Description of the Related Art As a method for manufacturing a crankshaft for an automobile, an industrial machine, a construction machine, or the like, a steel piece such as carbon steel for machine structure is hot-worked into a desired shape by a hot forging method or the like. a) a method of obtaining a desired strength by performing a tempering treatment (quenching / tempering treatment) or normalizing, and (b) a method of obtaining a desired strength by further soft-nitriding after the above-mentioned tempering treatment and normalizing. There is. The nitrocarburizing treatment of (b) is a treatment performed to impart higher fatigue strength to the crankshaft of (a). In any case, finish forming by machining may be performed after the tempering treatment or normalizing. In the case of (b), finish shaping by polishing or grinding may be performed after the nitrocarburizing treatment.

【0003】軟窒化クランクシャフトを初めとする軟窒
化部品に対して、近年、コスト削減のために調質処理や
焼準を省略する、所謂「非調質化」や「非焼準化」が検
討されている。
In recent years, so-called “non-tempering” or “non-normalizing” has been carried out on nitrocarburized parts such as nitrocarburized crankshafts in order to reduce cost. Are being considered.

【0004】しかし、通常のJIS機械構造用炭素鋼な
どを母材とした場合には、調質処理や焼準を省略する
と、熱間鍛造などの熱間加工時の粗大結晶組織や混粒組
織がそのまま最終製品である軟窒化部品に引き継がれて
しまう。このため、軟窒化部品には疲労強度の低下や曲
げ特性の低下という問題が生ずるので、「非調質化」や
「非焼準化」が実施されるまでには到っていない。
However, when ordinary JIS carbon steel for machine structural use is used as a base material, a coarse crystal structure or a mixed grain structure at the time of hot working such as hot forging or the like, if the tempering treatment and normalizing are omitted. Is handed over to the final product, nitrocarburized parts. For this reason, the nitrocarburized parts have problems such as a decrease in fatigue strength and a decrease in bending characteristics. Therefore, the "non-tempering" and "non-normalizing" have not yet been implemented.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、調質
処理と焼準のいずれをも行わなくても高い引張強度と疲
労強度(疲労限)を有するとともに曲げ特性に優れた軟
窒化部品、具体的には550MPa以上の引張強度と小
野式回転曲げ疲労試験による400MPa以上の疲労強
度、及び後述する特定試験片を用いた曲げ試験でのクラ
ック発生限界ストロークが6mm以上の曲げ特性を有す
る軟窒化部品、なかでも自動車、産業機械及び建設機械
などの軟窒化クランクシャフト及びその製造方法、並び
にその母材となる軟窒化用鋼材を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a nitrocarburized component having high tensile strength and fatigue strength (fatigue limit) and excellent bending characteristics without performing any heat treatment or normalizing. More specifically, a soft material having a tensile strength of 550 MPa or more, a fatigue strength of 400 MPa or more according to an Ono-type rotary bending fatigue test, and a bending characteristic with a crack generation limit stroke of 6 mm or more in a bending test using a specific test piece described later. It is an object of the present invention to provide a nitrided component, especially a nitrocarburized crankshaft for an automobile, an industrial machine, a construction machine, and the like, a method for producing the same, and a nitrocarburized steel material as a base material thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
(1)と(2)に示す軟窒化用鋼材、及び(3)に示す
軟窒化部品、並びに(4)に示す軟窒化部品の製造方法
にある。
The gist of the present invention is to provide a steel material for nitrocarburizing shown in the following (1) and (2), a nitrocarburized component shown in (3), and a nitrocarburized component shown in (4). In the manufacturing method.

【0007】(1)重量%で、C:0.20%以上で
0.38%未満、Si:0.05〜1.0%、Mn:
1.0%を超え1.5%以下、P:0.05%以下、
S:0.005〜0.10%、Cr:0.3%以下、A
l:0.08%以下、Ti:0.03%以下、N:0.
008〜0.02%、Ca:0.005%以下、Pb:
0.30%以下、Cu:0.3%以下、Ni:0.3%
以下、Mo:0.3%以下、V:0.2%以下、Nb:
0.05%以下、且つ下記式で表されるfn1が18
0以上で、残部はFe及び不可避不純物の化学組成であ
って、組織が、フェライト及びパーライトからなりその
フェライト分率が10%以上であることを特徴とする軟
窒化用鋼材。
(1) By weight%, C: 0.20% or more and less than 0.38%, Si: 0.05 to 1.0%, Mn:
More than 1.0% and 1.5% or less, P: 0.05% or less,
S: 0.005 to 0.10%, Cr: 0.3% or less, A
l: 0.08% or less, Ti: 0.03% or less, N: 0.
008-0.02%, Ca: 0.005% or less, Pb:
0.30% or less, Cu: 0.3% or less, Ni: 0.3%
Hereinafter, Mo: 0.3% or less, V: 0.2% or less, Nb:
0.05% or less, and fn1 represented by the following formula is 18:
A steel material for nitrocarburizing characterized by being not less than 0, the balance being a chemical composition of Fe and unavoidable impurities, a structure comprising ferrite and pearlite, and a ferrite fraction of 10% or more.

【0008】 fn1=221C(%)+99.5Mn(%)+52.5Cr(%)−304 Ti(%)+577N(%)+25・・・・・ (2)重量%で、C:0.20%以上で0.38%未
満、Si:0.05〜1.0%、Mn:1.0%を超え
1.5%以下、P:0.05%以下、S:0.005〜
0.10%、Cr:0.3%以下、Al:0.08%以
下、Ti:0.03%以下、N:0.008〜0.02
%、Ca:0.005%以下、Pb:0.30%以下、
Cu:0.3%以下、Ni:0.3%以下、Mo:0.
3%以下、V:0.2%以下、Nb:0.05%以下、
且つ前記式と下記式で表されるfn1とfn2がf
n1≧180及びfn2≧15を満たし、残部はFe及
び不可避不純物の化学組成であって、組織が、フェライ
ト及びパーライトからなりそのフェライト分率が10%
以上であることを特徴とする軟窒化用鋼材。
Fn1 = 221C (%) + 99.5Mn (%) + 52.5Cr (%) − 304 Ti (%) + 577N (%) + 25 (2) In weight%, C: 0.20% Above, less than 0.38%, Si: 0.05-1.0%, Mn: more than 1.0% and 1.5% or less, P: 0.05% or less, S: 0.005-0.005%
0.10%, Cr: 0.3% or less, Al: 0.08% or less, Ti: 0.03% or less, N: 0.008 to 0.02
%, Ca: 0.005% or less, Pb: 0.30% or less,
Cu: 0.3% or less, Ni: 0.3% or less, Mo: 0.
3% or less, V: 0.2% or less, Nb: 0.05% or less,
And fn1 and fn2 represented by the above equation and the following equation are f
n1 ≧ 180 and fn2 ≧ 15 are satisfied, and the balance is the chemical composition of Fe and unavoidable impurities. The structure is composed of ferrite and pearlite, and the ferrite fraction is 10%.
A steel material for nitrocarburizing characterized by the above.

【0009】 fn2=−192C(%)−32.8Mn(%)−25.1Cr(%)+46 7Ti(%)+726N(%)+122・・・・・ (3)上記(1)又は(2)に記載の化学組成及び組織
からなる軟窒化用鋼材を母材とし、表層部に窒化層を備
えることを特徴とする軟窒化部品。
Fn2 = −192C (%) − 32.8Mn (%) − 25.1Cr (%) + 467Ti (%) + 726N (%) + 122 (3) The above (1) or (2) A nitrocarburized component comprising a steel material for nitrocarburizing having the chemical composition and structure described in 1) as a base material, and a nitrided layer provided on a surface layer portion.

【0010】(4)上記(1)又は(2)に記載の軟窒
化用鋼材に、調質処理と焼準のいずれをも施すことなく
軟窒化処理を行って、表層部に窒化層を形成させること
を特徴とする軟窒化部品の製造方法。
(4) A nitrocarburizing treatment is performed on the nitrocarburizing steel material according to the above (1) or (2) without performing any of the tempering treatment and normalizing to form a nitrided layer on the surface layer portion. A method for producing a nitrocarburized component.

【0011】以下において、上記(1)〜(4)に記載
のものをそれぞれ(1)〜(4)の発明という。
In the following, the inventions described in the above (1) to (4) are referred to as the inventions (1) to (4), respectively.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明者らは、前記した課題を解
決するため種々検討を行った。その結果、下記の知見を
得た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present inventors have conducted various studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the following findings were obtained.

【0013】(a)C含有量が0.38%未満で、Mn
の含有量が1.0%を超える特定の鋼の場合には曲げ特
性が低下することなく疲労強度が高まり、鋼に調質処理
や焼準を行わなくても軟窒化処理するだけで良好な曲げ
特性と大きな疲労強度を付与することができる。
(A) When the C content is less than 0.38%,
In the case of a specific steel having a content of more than 1.0%, the fatigue strength is increased without deteriorating the bending properties, and the steel is preferably subjected to nitrocarburizing treatment without tempering or normalizing. Bending characteristics and large fatigue strength can be provided.

【0014】(b)軟窒化後の曲げ特性は、軟窒化部品
の母材組織と密接な関係を有する。すなわち、フェライ
トとパーライトからなる組織(以下、「フェライト・パ
ーライト組織」という)にベイナイトやマルテンサイト
が混在すると、曲げ特性は著しく低下する。したがっ
て、母材組織はフェライト・パーライト組織にする必要
がある。なお、母材とは軟窒化によって硬化していない
部分のことをいい、母材組織とは軟窒化前の組織のこと
である。
(B) The bending characteristics after nitrocarburizing are closely related to the matrix structure of the nitrocarburized component. That is, when bainite or martensite is mixed in a structure composed of ferrite and pearlite (hereinafter, referred to as “ferrite-pearlite structure”), the bending characteristics are significantly reduced. Therefore, the base metal structure needs to be a ferrite-pearlite structure. The base material refers to a portion that is not hardened by nitrocarburizing, and the base material structure is a structure before nitrocarburizing.

【0015】(c)特定の化学組成を有する鋼のフェラ
イト・パーライト組織において、フェライト分率(光学
顕微鏡観察した場合の面積率)が10%以上の場合、後
の実施例で述べる特定試験片を用いた曲げ試験で、所望
の6mm以上のクラック発生限界ストロークが得られ、
軟窒化後の歪による曲がりの矯正が容易に行える。
(C) In a ferrite-pearlite structure of steel having a specific chemical composition, when a ferrite fraction (area ratio when observed by an optical microscope) is 10% or more, a specific test piece described in the following example is used. In the bending test used, a desired crack generation limit stroke of 6 mm or more was obtained,
The bending due to the strain after nitrocarburizing can be easily corrected.

【0016】(d)特定の化学組成を有する鋼のフェラ
イト・パーライト組織においては、疲労強度は前記した
式のfn1で整理できる。
(D) In the ferrite-pearlite structure of a steel having a specific chemical composition, the fatigue strength can be arranged by fn1 in the above equation.

【0017】(e)小野式回転曲げ疲労試験で、所望の
400MPa以上の疲労強度を得るためには、fn1≧
180とする必要がある。
(E) In order to obtain a desired fatigue strength of 400 MPa or more in the Ono-type rotary bending fatigue test, fn1 ≧
180.

【0018】(f)特定の化学組成を有する鋼のフェラ
イト・パーライト組織におけるフェライト分率が10%
以上の場合、前記式のfn2は曲げ特性(後の実施例
で述べる特定試験片を用いた曲げ試験におけるクラック
発生特性)と相関を有する。
(F) A steel having a specific chemical composition has a ferrite fraction of 10% in a ferrite-pearlite structure.
In the above case, fn2 in the above equation has a correlation with bending characteristics (crack generation characteristics in a bending test using a specific test piece described later in the examples).

【0019】(g)fn2≧15の場合には曲げ特性は
極めて良好である。
(G) When fn2 ≧ 15, the bending characteristics are very good.

【0020】本発明は、上記の知見に基づいて完成され
たものである。
The present invention has been completed based on the above findings.

【0021】以下、本発明の各要件について詳しく説明
する。なお、成分含有量の「%」は「重量%」を意味す
る。
Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in detail. In addition, “%” of the component content means “% by weight”.

【0022】(A)化学組成 C:0.20%以上で0.38%未満 Cは、鋼部品(製品)に所望の550MPa以上の引張
強度を付与するのに有効な元素であり、そのためには
0.20%以上の含有量が必要である。しかし、0.3
8%以上含有させると、靭性と疲労強度、なかでも後述
のMn含有量との関係から疲労強度が低下してしまう。
更に、曲げ特性が低下して軟窒化処理後の歪による曲り
を矯正する際に割れを生ずる場合がある。したがって、
Cの含有量を0.20%以上で0.38%未満とした。
なお、C含有量の好ましい範囲は、0.30〜0.35
%である。
(A) Chemical composition C: 0.20% or more and less than 0.38% C is an element effective for imparting a desired tensile strength of 550 MPa or more to steel parts (products). Requires a content of 0.20% or more. But 0.3
If the content is 8% or more, the fatigue strength is reduced due to the relationship between toughness and fatigue strength, especially the Mn content described below.
Further, the bending characteristics may be deteriorated and cracks may be generated when correcting the bending due to the strain after the nitrocarburizing treatment. Therefore,
The content of C is set to 0.20% or more and less than 0.38%.
The preferred range of the C content is 0.30 to 0.35.
%.

【0023】Si:0.05〜1.0% Siは、鋼の脱酸に有効な元素である。更に、疲労強度
を高める作用も有する。しかし、その含有量が0.05
%未満では添加効果に乏しい。一方、1.0%を超えて
含有させると曲げ特性の劣化をもたらす。したがって、
Si含有量を0.05〜1.0%とした。なお、Si含
有量は0.05〜0.3%とすることが望ましい。
Si: 0.05-1.0% Si is an effective element for deoxidizing steel. Further, it also has the effect of increasing the fatigue strength. However, the content is 0.05
%, The effect of addition is poor. On the other hand, when the content exceeds 1.0%, the bending characteristics are deteriorated. Therefore,
The Si content was 0.05 to 1.0%. Note that the Si content is desirably 0.05 to 0.3%.

【0024】Mn:1.0%を超え1.5%以下 Mnは、鋼の脱酸に有効な元素であり、焼入れ性を高め
ることにも有効な元素である。更に、軟窒化特性を向上
させて疲労強度を高める働きもある。前記の作用のうち
で軟窒化特性を向上させて疲労強度を高める働きは、C
含有量との関係でMnの含有量が1.0%を超えた場合
に発揮される。一方、1.5%を超えて含有すると、曲
げ特性の劣化を招いて軟窒化処理後の歪による曲りを矯
正する際に割れを生ずる場合がある。したがって、Mn
の含有量を1.0%を超え1.5%以下とした。なお、
Mnの好ましい含有量は1.05〜1.4%である。
Mn: more than 1.0% and not more than 1.5% Mn is an element effective for deoxidizing steel and also an element effective for enhancing hardenability. Further, it also has the function of improving the soft nitriding properties and increasing the fatigue strength. Among the functions described above, the function of improving the nitrocarburizing property and increasing the fatigue strength is as follows.
This is exhibited when the content of Mn exceeds 1.0% in relation to the content. On the other hand, if the content exceeds 1.5%, the bending characteristics may be deteriorated, and cracks may be generated when correcting the bending due to the strain after the nitrocarburizing treatment. Therefore, Mn
Was set to more than 1.0% and 1.5% or less. In addition,
The preferred content of Mn is 1.05 to 1.4%.

【0025】P:0.05%以下 Pは、疲労強度及び曲げ特性(矯正特性)を低下させて
しまう。特に、その含有量が0.05%を超えると、疲
労強度及び曲げ特性の低下が著しくなる。したがって、
Pの含有量を0.05%以下とした。なお、P含有量は
0.02%以下とすることが好ましい。
P: 0.05% or less P lowers fatigue strength and bending characteristics (correction characteristics). In particular, when the content exceeds 0.05%, the fatigue strength and bending properties are significantly reduced. Therefore,
The content of P was set to 0.05% or less. The P content is preferably set to 0.02% or less.

【0026】S:0.005〜0.10% Sは、切削性を向上させる作用を有する。しかし、その
含有量が0.005%未満では添加効果に乏しい。一
方、0.10%を超えて含有させると、疲労強度と曲げ
特性の著しい低下をきたす。したがって、S含有量を
0.005〜0.10%とした。なお、切削性を大きく
高める点からは、S含有量を0.02〜0.10%とす
ることが望ましい。
S: 0.005 to 0.10% S has an effect of improving the machinability. However, if the content is less than 0.005%, the effect of addition is poor. On the other hand, when the content exceeds 0.10%, the fatigue strength and the bending properties are significantly reduced. Therefore, the S content is set to 0.005 to 0.10%. In addition, from the viewpoint of greatly improving the machinability, the S content is preferably set to 0.02 to 0.10%.

【0027】Cr:0.3%以下 Crは添加しなくても良い。添加すれば、軟窒化特性を
向上させて疲労強度を高める作用を有する。この効果を
確実に得るには、Crは0.03%以上の含有量とする
ことが好ましい。しかし、Crを0.3%を超えて含有
させると、曲げ特性の著しい低下を招く。したがって、
Crの含有量を0.3%以下とした。なお、極めて優れ
た曲げ特性とするには、Cr含有量は0.1%以下とす
ることが好ましい。
Cr: 0.3% or less Cr need not be added. When added, it has the effect of improving the nitrocarburizing properties and increasing the fatigue strength. To ensure this effect, the content of Cr is preferably set to 0.03% or more. However, when Cr is contained in an amount exceeding 0.3%, the bending properties are significantly reduced. Therefore,
The content of Cr was set to 0.3% or less. In order to obtain extremely excellent bending characteristics, the Cr content is preferably set to 0.1% or less.

【0028】Al:0.08%以下 Alは、曲げ特性を低下させてしまう。特に、その含有
量が0.08%を超えると曲げ特性の低下が著しくな
る。したがって、Al含有量を0.08%以下とした。
なお、Al含有量の上限は0.05%とすることが好ま
しい。
Al: 0.08% or less Al deteriorates bending characteristics. In particular, when the content exceeds 0.08%, the bending characteristics are significantly reduced. Therefore, the Al content is set to 0.08% or less.
The upper limit of the Al content is preferably set to 0.05%.

【0029】Ti:0.03%以下 Tiは添加しなくても良い。添加すれば、結晶粒を微細
化するとともに、軟窒化特性を向上させる作用がある。
これらの効果を確実に得るには、Tiは0.003%以
上の含有量とすることが好ましい。しかし、0.03%
を超えて含有させると曲げ特性の低下をきたして、軟窒
化処理後の歪による曲りを矯正する際に割れを生ずる場
合がある。したがって、Tiの含有量を0.03%以下
とした。
Ti: 0.03% or less Ti need not be added. If added, it has the effect of making the crystal grains finer and improving the nitrocarburizing properties.
To ensure these effects, it is preferable that the content of Ti is 0.003% or more. However, 0.03%
If the content exceeds the above range, the bending characteristics may be deteriorated, and cracks may be generated when the bending due to the strain after the nitrocarburizing treatment is corrected. Therefore, the content of Ti is set to 0.03% or less.

【0030】N:0.008〜0.02% Nは、窒化物を生成し結晶粒を微細化するのに有効な元
素である。しかし、その含有量が0.008%未満では
上記の作用が充分には期待できない。一方、0.02%
を超えて含有させてもその効果は飽和し、経済性を損な
うばかりである。したがって、N含有量を0.008〜
0.02%とした。
N: 0.008 to 0.02% N is an effective element for forming nitrides and refining crystal grains. However, if the content is less than 0.008%, the above effects cannot be sufficiently expected. On the other hand, 0.02%
However, the effect is saturated even if it is contained in excess of, and the economic efficiency is only lost. Therefore, the N content is 0.008 to
0.02%.

【0031】Ca:0.005%以下 Caは添加しなくても良い。添加すれば、切削性を高め
る作用を有する。この効果を確実に得るには、Caは
0.0005%以上の含有量とすることが好ましい。し
かし、その含有量が0.005%を超えると、疲労強度
及び曲げ特性の著しい低下を招く。したがって、Ca含
有量を0.005%以下とした。
Ca: 0.005% or less Ca may not be added. If added, it has the effect of improving machinability. In order to surely obtain this effect, the content of Ca is preferably set to 0.0005% or more. However, if the content exceeds 0.005%, the fatigue strength and bending properties are significantly reduced. Therefore, the Ca content is set to 0.005% or less.

【0032】Pb:0.30%以下 Pbは添加しなくても良い。添加すれば、切削性を高め
る作用を有する。この効果を確実に得るには、Pbは
0.05%以上の含有量とすることが好ましい。しか
し、その含有量が0.30%を超えると、疲労特性およ
び曲げ特性の低下をきたす。したがって、Pb含有量を
0.30%以下とした。
Pb: 0.30% or less Pb may not be added. If added, it has the effect of improving machinability. In order to surely obtain this effect, the content of Pb is preferably set to 0.05% or more. However, if the content exceeds 0.30%, the fatigue properties and bending properties are reduced. Therefore, the Pb content is set to 0.30% or less.

【0033】Cu:0.3%以下 Cuは添加しなくても良い。添加すれば、静的強度(引
張強度)を高める作用を有する。この効果を確実に得る
には、Cuは0.01%以上の含有量とすることが好ま
しい。より好ましいCuの含有量は0.05%以上であ
る。しかし、その含有量が0.3%を超えると、熱間加
工性の低下をもたらす。したがって、Cuの含有量を
0.3%以下とした。
Cu: 0.3% or less Cu need not be added. If added, it has the effect of increasing the static strength (tensile strength). To ensure this effect, it is preferable that the content of Cu be 0.01% or more. A more preferable Cu content is 0.05% or more. However, when the content exceeds 0.3%, the hot workability is reduced. Therefore, the content of Cu is set to 0.3% or less.

【0034】Ni:0.3%以下 Niは添加しなくても良い。添加すれば、靭性を向上さ
せる作用がある。この効果を確実に得るには、Niは
0.01%以上の含有量とすることが好ましい。より好
ましいNiの含有量は、0.05%以上である。しか
し、Niを0.3%を超えて含有させても、上記の効果
が飽和して経済性を損なうようになる。更に、被削性の
低下をもきたす。したがって、Niの含有量を0.3%
以下とした。
Ni: 0.3% or less Ni may not be added. If added, it has the effect of improving toughness. To ensure this effect, the content of Ni is preferably set to 0.01% or more. A more preferred Ni content is 0.05% or more. However, even if Ni is contained in an amount exceeding 0.3%, the above-described effect is saturated and economic efficiency is impaired. Further, the machinability is reduced. Therefore, the content of Ni is reduced to 0.3%.
It was as follows.

【0035】Mo:0.3%以下 Moは添加しなくても良い。添加すれば、焼入れ性を高
めるとともに靭性を向上させる作用がある。これらの効
果を確実に得るには、Moは0.01%以上の含有量と
することが好ましい。より好ましいMoの含有量は、
0.03%以上である。しかし、0.3%を超えて含有
させてもその効果は飽和し、経済性を損なうばかりであ
る。したがって、Moの含有量を0.3%以下とした。
Mo: 0.3% or less Mo need not be added. If added, it has the effect of increasing hardenability and improving toughness. To ensure these effects, it is preferable that the content of Mo be 0.01% or more. More preferred Mo content is
0.03% or more. However, even if the content exceeds 0.3%, the effect is saturated, and the economic efficiency is only lost. Therefore, the content of Mo is set to 0.3% or less.

【0036】V:0.2%以下 Vは添加しなくても良い。添加すれば、V炭窒化物を生
成して軟窒化特性を向上させて疲労強度を高める作用を
有する。この効果を確実に得るには、Vは0.01%以
上の含有量とすることが好ましい。しかし、その含有量
が0.2%を超えると、曲げ特性の劣化を招いて軟窒化
処理後の歪による曲りを矯正する際に割れを生ずる場合
がある。したがって、V含有量を0.2%以下とした。
なお、極めて優れた曲げ特性を確保するために、V含有
量は0.1%以下とすることが好ましい。
V: 0.2% or less V may not be added. If added, it has the effect of generating V carbonitride, improving nitrocarburizing properties and increasing fatigue strength. To ensure this effect, it is preferable that the content of V be 0.01% or more. However, if the content exceeds 0.2%, the bending characteristics may be degraded, and cracks may be generated when the bending due to the strain after the nitrocarburizing treatment is corrected. Therefore, the V content is set to 0.2% or less.
In order to secure extremely excellent bending characteristics, the V content is preferably set to 0.1% or less.

【0037】Nb:0.05%以下 Nbは添加しなくても良い。添加すれば、NbNを生成
して軟窒化特性を向上させる作用を有する。この効果を
確実に得るには、Nbは0.003%以上の含有量とす
ることが好ましい。しかし、0.05%を超えて含有さ
せると曲げ特性の低下をきたして、軟窒化処理後の歪に
よる曲りを矯正する際に割れを生ずる場合がある。した
がって、Nbの含有量を0.05%以下とした。なお、
極めて優れた曲げ特性を確保するするために、Nb含有
量は0.02%以下とすることが好ましい。
Nb: 0.05% or less Nb may not be added. If added, it has the effect of generating NbN and improving the nitrocarburizing properties. In order to surely obtain this effect, the content of Nb is preferably set to 0.003% or more. However, when the content exceeds 0.05%, the bending characteristics are deteriorated, and cracks may occur when the bending due to the strain after the nitrocarburizing treatment is corrected. Therefore, the content of Nb is set to 0.05% or less. In addition,
In order to ensure extremely excellent bending characteristics, the Nb content is preferably set to 0.02% or less.

【0038】fn1:鋼の化学組成が、上記したCから
Nbまでの含有量の範囲にあるフェライト・パーライト
組織においては、疲労強度は前記した式で表されるで
fn1で整理できる。そして、fn1の値が180以上
である場合に、所望の400MPa以上の大きな疲労強
度が得られる。したがって、fn1≧180とした。な
お、fn1の値が260を超えると切削性の劣化をきた
す場合があるので、fn1の値は260以下とすること
が望ましい。
Fn1: In the ferrite-pearlite structure in which the chemical composition of the steel is in the above-mentioned range of the content from C to Nb, the fatigue strength can be represented by fn1 as represented by the above equation. When the value of fn1 is 180 or more, a desired large fatigue strength of 400 MPa or more can be obtained. Therefore, fn1 ≧ 180. Note that if the value of fn1 exceeds 260, the machinability may deteriorate, so the value of fn1 is preferably set to 260 or less.

【0039】fn2:鋼の化学組成が、上記したCから
Nbまでの含有量の範囲にあるフェライト・パーライト
組織においては、曲げ特性は前記した式で表されるf
n2で整理できる。そして、fn2の値が15以上であ
る場合に、極めて良好な曲げ特性(6mmを遥かに超え
るクラック発生限界ストローク)を得ることができる。
したがって、極めて良好な曲げ特性が要求される場合に
関してfn2≧15とした。なお、fn2の値が65を
超えると静的強度(引張強度)の低下をきたす場合があ
るので、fn2の値は65以下とすることが望ましい。
なお、既に述べたように、フェライト・パーライト組織
におけるフェライト分率が10%以上の場合にのみ、f
n2は曲げ特性と相関を有する。
Fn2: In the ferrite-pearlite structure in which the chemical composition of the steel is in the above-mentioned range of the content from C to Nb, the bending characteristic is represented by f.
n2. When the value of fn2 is 15 or more, extremely good bending characteristics (a crack generation limit stroke far exceeding 6 mm) can be obtained.
Therefore, fn2 ≧ 15 is set for a case where extremely good bending characteristics are required. If the value of fn2 exceeds 65, the static strength (tensile strength) may decrease, so the value of fn2 is desirably 65 or less.
As described above, only when the ferrite fraction in the ferrite-pearlite structure is 10% or more, f
n2 has a correlation with bending characteristics.

【0040】(B)組織 軟窒化後の曲げ特性は、軟窒化部品の母材組織と密接な
関係を有する。フェライト・パーライト組織にベイナイ
トやマルテンサイトが混在すると、曲げ特性は著しく低
下してしまう。したがって、母材組織はフェライト・パ
ーライト組織にする必要がある。なお、既に述べたよう
に、母材とは軟窒化によって硬化していない部分のこと
をいい、母材組織とは軟窒化前の組織のことをいう。
(B) Structure The bending characteristics after nitrocarburizing have a close relationship with the matrix structure of the nitrocarburized component. If bainite or martensite is mixed in the ferrite / pearlite structure, the bending characteristics are significantly reduced. Therefore, the base metal structure needs to be a ferrite-pearlite structure. As described above, the base material refers to a portion that has not been hardened by nitrocarburizing, and the base material structure refers to a structure before nitrocarburizing.

【0041】母材の組織がたとえフェライト.パーライ
ト組織であっても、フェライト分率(光学顕微鏡観察し
た場合の面積率)が10%未満の場合には、所望の6m
m以上のクラック発生限界ストロークが得られない。し
たがって、フェライト・パーライト組織におけるフェラ
イト分率を10%以上とした。なお、フェライト・パー
ライト組織におけるフェライト分率が70%を超える
と、疲労強度が低下する場合があるので、フェライト分
率は70%以下とすることが好ましい。
When the structure of the base material is ferrite. Even if it has a pearlite structure, if the ferrite fraction (area ratio when observed with an optical microscope) is less than 10%, the desired 6 m
A crack generation limit stroke of m or more cannot be obtained. Therefore, the ferrite fraction in the ferrite-pearlite structure was set to 10% or more. If the ferrite fraction in the ferrite-pearlite structure exceeds 70%, the fatigue strength may decrease, so the ferrite fraction is preferably set to 70% or less.

【0042】なお、前記の(A)に示した化学組成を有
する鋼に関しては、これを加熱し、熱間加工を行って所
望の軟窒化部品形状に成形した後、空冷以下の冷却速度
で冷却すれば、容易にフェライト分率が10%以上であ
るフェライト・パーライト組織にすることができる。こ
こで「空冷」とは、JISの「空冷」、「炉冷」、「水
冷」などの区分に従ったものをいう。上記の加熱は通常
の方法で、1200〜1300℃の温度範囲に加熱すれ
ば良い。熱間加工に関しては、特に制限はなく、例えば
熱間鍛造など通常行われている加工法を用いれば良い。
なお、熱間加工後に必要に応じて切削などの機械加工を
行っても良い。
The steel having the chemical composition shown in the above (A) is heated, hot-worked, formed into a desired nitrocarburized component, and then cooled at a cooling rate of air cooling or lower. If so, a ferrite-pearlite structure having a ferrite fraction of 10% or more can be easily obtained. Here, “air cooling” refers to one that complies with JIS classifications such as “air cooling”, “furnace cooling”, and “water cooling”. The above-mentioned heating may be performed by a usual method in a temperature range of 1200 to 1300 ° C. There is no particular limitation on the hot working, and a normal working method such as hot forging may be used.
After the hot working, machining such as cutting may be performed as necessary.

【0043】以上に述べた製造方法によって、(1)及
び(2)の発明に係る「軟窒化用鋼材」が得られる。こ
の鋼材は、次に述べる軟窒化処理を施されて、(3)の
発明に係る「軟窒化部品」となる。
According to the above-described manufacturing method, the "steel material for nitrocarburizing" according to the inventions (1) and (2) is obtained. This steel material is subjected to the following nitrocarburizing treatment, and becomes the “nitrocarburized component” according to the invention of (3).

【0044】(C)軟窒化処理 上記(A)の化学組成と(B)の組織を有する所望形状
に整えられた部品(軟窒化用鋼材)に対して、軟窒化処
理を施し、硬く深い窒化層を表層部に形成させる。これ
により、高い引張強度と疲労強度(疲労限)を有すると
ともに曲げ特性に優れた軟窒化部品が得られる。なお、
この軟窒化処理の方法は何ら制限されるものではなく、
通常の方法で行えば良い。
(C) Nitriding treatment A part (steel material for nitrocarburizing) having the chemical composition of (A) and the structure of (B) and having a desired shape is subjected to nitrocarburizing treatment to obtain hard and deep nitriding. A layer is formed on the surface. Thus, a nitrocarburized component having high tensile strength and fatigue strength (fatigue limit) and excellent bending characteristics can be obtained. In addition,
The method of this soft nitriding treatment is not limited at all,
It can be done in the usual way.

【0045】上記の所望形状に整えられた部品(軟窒化
用鋼材)に対しては、調質処理と焼準のいずれをも施す
ことなく軟窒化処理を行うだけで((4)の発明)、高
い引張強度と疲労強度、及び優れた曲げ特性を付与する
ことができる。
The component (steel material for nitrocarburizing) having the desired shape as described above is subjected to only the nitrocarburizing treatment without performing either the tempering treatment or the normalizing treatment (the invention of (4)). , High tensile strength and fatigue strength, and excellent bending properties.

【0046】なお、軟窒化処理後の表面硬度(表面から
0.025mmの位置でのHv硬度をいう)及び有効硬
化深さ(表面から母材硬度の位置までの距離をいう)は
特に制限しなくて良い。しかし、曲げ特性の点から表面
硬度はHvで600〜900、疲労強度確保の点から有
効硬化深さは0.1mm以上とすることが好ましい。な
お、より好ましい有効硬化深さは0.3mm以上であ
る。
The surface hardness (referred to as Hv hardness at a position of 0.025 mm from the surface) and the effective hardening depth (referred to as a distance from the surface to the base material hardness) after the nitrocarburizing treatment are particularly limited. You don't have to. However, the surface hardness is preferably 600 to 900 in terms of Hv from the viewpoint of bending characteristics, and the effective hardening depth is preferably 0.1 mm or more from the viewpoint of securing fatigue strength. In addition, a more preferable effective hardening depth is 0.3 mm or more.

【0047】(3)の発明に係わる軟窒化部品は、軟窒
化処理後、更に必要に応じて研削や研磨を施される場合
もある。
The nitrocarburized component according to the invention (3) may be further subjected to grinding or polishing as required after the nitrocarburizing treatment.

【0048】[0048]

【実施例】表1、2に示す化学組成を有する鋼を、通常
の方法によって50kg試験炉溶製した。表1における
鋼 1〜16は成分が本発明で規定する範囲にある鋼であ
る。一方、表2における鋼17〜33は成分のいずれかが本
発明で規定する範囲から外れた鋼で、このうち鋼33はJ
ISのS50Cに相当する鋼である。
EXAMPLE A steel having the chemical composition shown in Tables 1 and 2 was melted by a conventional method in a 50 kg test furnace. Steels 1 to 16 in Table 1 are steels whose components are in the ranges specified in the present invention. On the other hand, steels 17 to 33 in Table 2 are steels in which one of the components is out of the range specified in the present invention.
This steel is equivalent to IS S50C.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】次いで、これらの鋼を通常の方法によって
鋼片となした後、1250℃に加熱してから、1250
〜1000℃で熱間鍛造して、直径30mmの丸棒とし
た。なお、1000℃で熱間鍛造を終えた後の冷却は空
冷とした。
Next, these steels were formed into billets by a usual method, and then heated to 1250 ° C.
Hot forging was performed at ~ 1000 ° C to obtain a round bar having a diameter of 30 mm. The cooling after the hot forging at 1000 ° C. was air-cooled.

【0052】鋼 1〜32については、上記のようにして得
られた直径30mmの丸棒から、図1に示す形状の試験
片、JIS4号の引張り試験片及び直径25mmで厚み
が20mmのミクロ観察用試験片を切り出した。一方、
鋼33については、上記のようにして得られた直径30m
mの丸棒に900℃で30分加熱し空冷する焼準を施し
た後、図1に示す形状の試験片及びIS4号の引張り試
験片を切り出した。
As for the steels 1 to 32, a test piece having a shape shown in FIG. 1, a tensile test piece of JIS No. 4 and a microscopic observation of a 25 mm diameter and a 20 mm thickness were obtained from the round bar having a diameter of 30 mm obtained as described above. A test piece was cut out. on the other hand,
For steel 33, the diameter 30 m obtained as described above
After a round bar of m was heated at 900 ° C. for 30 minutes and air-cooled, a test piece having the shape shown in FIG. 1 and a tensile test piece of IS4 were cut out.

【0053】次いで、鋼 1〜33の図1に示す形状の試験
片とJIS4号の引張り試験片とを、窒素ガスにアンモ
ニアガスを1:1の割合で添加した温度が570℃のガ
ス中で3時間保持して軟窒化処理を施し、その後油中へ
冷却した。
Next, a test piece of steel 1-33 having the shape shown in FIG. 1 and a tensile test piece of JIS No. 4 were placed in a gas at a temperature of 570 ° C., in which ammonia gas was added to nitrogen gas at a ratio of 1: 1. The nitrocarburizing treatment was performed by holding for 3 hours, and then cooled into oil.

【0054】軟窒化処理したJIS4号引張り試験片を
用いて常温(室温)における引張強度を測定した。
The tensile strength at room temperature (room temperature) was measured using a JIS No. 4 tensile test piece subjected to soft nitriding.

【0055】又、軟窒化処理した図1の形状の試験片を
用いて、小野式回転曲げ疲労試験と曲げ試験を行い、疲
労特性と曲げ特性を調査した。
Ono type rotary bending fatigue test and bending test were performed using the test piece having the shape shown in FIG. 1 subjected to the nitrocarburizing treatment, and the fatigue characteristics and bending characteristics were investigated.

【0056】すなわち、常温、大気中、回転数3000
rpmの条件で小野式回転曲げ疲労試験を行い、曲げ疲
労強度(疲労限)を求めた。
That is, at room temperature, in the air, at a rotation speed of 3000
An Ono-type rotary bending fatigue test was performed under the condition of rpm to determine bending fatigue strength (fatigue limit).

【0057】更に、上記の軟窒化処理した図1の形状の
試験片にクッラクゲージを貼り付けて、スパン50m
m、クロスヘッドスピード20mm/分の条件で3点曲
げ試験を行い、クラックが発生する限界のストローク
(クラック発生限界ストローク)を求めた。
Further, a crack gauge was attached to the test piece having the shape shown in FIG.
A three-point bending test was performed under the conditions of m and a crosshead speed of 20 mm / min, and the limit stroke at which cracks occurred (crack occurrence limit stroke) was determined.

【0058】更に、鋼 1〜32の直径25mmで厚みが2
0mmのミクロ観察用試験片を用いて、母材組織に相当
する熱間加工後の組織を光学顕微鏡観察(倍率は200
倍)し、フェライト分率を求めた。なお、鋼 1〜32のい
ずれもフェライト・パーライト組織であった。
Further, steel 1 to 32 having a diameter of 25 mm and a thickness of 2
Using a test specimen for micro observation of 0 mm, the structure after hot working corresponding to the base metal structure was observed with an optical microscope (magnification: 200
Times) and the ferrite fraction was determined. All of steels 1 to 32 had a ferrite-pearlite structure.

【0059】表3に、各種の試験結果をまとめて示す。Table 3 summarizes the results of various tests.

【0060】表3の結果から、本発明で規定する化学組
成を有し、且つ、本発明で規定する組織を有する本発明
例の鋼 1〜16にあっては、所望の550MPa以上の引
張強度、400MPa以上の疲労強度、6mm以上のク
ラック発生限界ストロークが得られている。これはJI
SのS50C相当鋼である鋼33を用いて焼準後に軟窒化
処理した場合の性能と比べて同等以上である。なお、本
発明例において、fn2≧15を満たす鋼 1〜15におい
ては6mmを遥かに超える大きなクラック発生限界スト
ロークが得られている。
From the results shown in Table 3, the steels 1 to 16 of the present invention having the chemical composition specified by the present invention and having the structure specified by the present invention have a desired tensile strength of 550 MPa or more. , A fatigue strength of 400 MPa or more and a crack generation limit stroke of 6 mm or more. This is JI
The performance is equal to or higher than the performance when soft nitriding treatment is performed after normalizing using steel 33 which is S50C equivalent steel of S. In the examples of the present invention, in the steels 1 to 15 satisfying fn2 ≧ 15, a large crack generation stroke far exceeding 6 mm is obtained.

【0061】一方、化学組成及び/又は組織が本発明で
規定する条件から外れた比較例の鋼17〜32にあっては、
引張強度、疲労強度、クラック発生限界ストロークの少
なくとも1つが目標値に達していない。
On the other hand, in the steels 17 to 32 of Comparative Examples whose chemical composition and / or structure deviated from the conditions specified in the present invention,
At least one of the tensile strength, fatigue strength, and crack generation limit stroke has not reached the target value.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の軟窒化部品は、高い引張強度と
疲労強度、及び優れた曲げ特性を有することから、自動
車、産業機械及び建設機械などのクランクシャフトとし
て利用することができる。軟窒化部品の母材となる軟窒
化用鋼材は、調質処理と焼準のいずれをも施さずに軟窒
化処理を行っても、最終の軟窒化部品として所望の特性
を確保できるので、大きなコスト低下が可能である。こ
のように、本発明の産業上の効果は極めて大きい。
The nitrocarburized component of the present invention has high tensile strength, fatigue strength and excellent bending properties, and can be used as a crankshaft for automobiles, industrial machines and construction machines. The steel material for nitrocarburizing, which is the base material of the nitrocarburized parts, can have desired characteristics as the final nitrocarburized parts, even if it is subjected to nitrocarburizing treatment without performing either tempering treatment or normalizing. Cost reduction is possible. As described above, the industrial effect of the present invention is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の小野式回転曲げ疲労試験と曲げ試験で
用いた試験片の形状を示す図である。
FIG. 1 is a view showing the shape of a test piece used in an Ono-type rotary bending fatigue test and a bending test of an example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 垣見 治則 大阪府大阪市此花区島屋5丁目1番109号 住友金属工業株式会社関西製造所製鋼品事 業所内 (72)発明者 栗田 真人 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号住 友金属工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Harunori Kakimi 5-1-1109 Shimaya, Konohana-ku, Osaka-shi, Osaka Inside the steelworks of the Kansai Works, Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor Masato Kurita Osaka, Osaka 4-5-33, Kitahama, Chuo-ku, Sumitomo Metal Industries, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】重量%で、C:0.20%以上で0.38
%未満、Si:0.05〜1.0%、Mn:1.0%を
超え1.5%以下、P:0.05%以下、S:0.00
5〜0.10%、Cr:0.3%以下、Al:0.08
%以下、Ti:0.03%以下、N:0.008〜0.
02%、Ca:0.005%以下、Pb:0.30%以
下、Cu:0.3%以下、Ni:0.3%以下、Mo:
0.3%以下、V:0.2%以下、Nb:0.05%以
下、且つ下記式で表されるfn1が180以上で、残
部はFe及び不可避不純物の化学組成であって、組織
が、フェライト及びパーライトからなりそのフェライト
分率が10%以上であることを特徴とする軟窒化用鋼
材。 fn1=221C(%)+99.5Mn(%)+52.5Cr(%)−304 Ti(%)+577N(%)+25・・・・・
(1) By weight%, C: 0.38 at 0.20% or more.
%, Si: 0.05 to 1.0%, Mn: more than 1.0% and 1.5% or less, P: 0.05% or less, S: 0.00
5 to 0.10%, Cr: 0.3% or less, Al: 0.08
%, Ti: 0.03% or less, N: 0.008-0.
02%, Ca: 0.005% or less, Pb: 0.30% or less, Cu: 0.3% or less, Ni: 0.3% or less, Mo:
0.3% or less, V: 0.2% or less, Nb: 0.05% or less, fn1 represented by the following formula is 180 or more, and the balance is the chemical composition of Fe and unavoidable impurities. A steel material for nitrocarburizing, comprising: ferrite, pearlite, and a ferrite fraction of 10% or more. fn1 = 221C (%) + 99.5Mn (%) + 52.5Cr (%)-304Ti (%) + 577N (%) + 25 ...
【請求項2】重量%で、C:0.20%以上で0.38
%未満、Si:0.05〜1.0%、Mn:1.0%を
超え1.5%以下、P:0.05%以下、S:0.00
5〜0.10%、Cr:0.3%以下、Al:0.08
%以下、Ti:0.03%以下、N:0.008〜0.
02%、Ca:0.005%以下、Pb:0.30%以
下、Cu:0.3%以下、Ni:0.3%以下、Mo:
0.3%以下、V:0.2%以下、Nb:0.05%以
下、且つ下記式と式で表されるfn1とfn2がf
n1≧180及びfn2≧15を満たし、残部はFe及
び不可避不純物の化学組成であって、組織が、フェライ
ト及びパーライトからなりそのフェライト分率が10%
以上であることを特徴とする軟窒化用鋼材。 fn1=221C(%)+99.5Mn(%)+52.5Cr(%)−304 Ti(%)+577N(%)+25・・・・・ fn2=−192C(%)−32.8Mn(%)−25.1Cr(%)+46 7Ti(%)+726N(%)+122・・・・・
2. In% by weight, C: 0.38 at 0.20% or more.
%, Si: 0.05 to 1.0%, Mn: more than 1.0% and 1.5% or less, P: 0.05% or less, S: 0.00
5 to 0.10%, Cr: 0.3% or less, Al: 0.08
%, Ti: 0.03% or less, N: 0.008-0.
02%, Ca: 0.005% or less, Pb: 0.30% or less, Cu: 0.3% or less, Ni: 0.3% or less, Mo:
0.3% or less, V: 0.2% or less, Nb: 0.05% or less, and fn1 and fn2 represented by the following equations and f
n1 ≧ 180 and fn2 ≧ 15 are satisfied, and the balance is the chemical composition of Fe and unavoidable impurities. The structure is composed of ferrite and pearlite, and the ferrite fraction is 10%.
A steel material for nitrocarburizing characterized by the above. fn1 = 221C (%) + 99.5Mn (%) + 52.5Cr (%)-304Ti (%) + 577N (%) + 25 ... fn2 = -192C (%)-32.8Mn (%)-25 .1Cr (%) + 467 Ti (%) + 726N (%) + 122
【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の化学組成及
び組織からなる軟窒化用鋼材を母材とし、表層部に窒化
層を備えることを特徴とする軟窒化部品。
3. A nitrocarburized component comprising a steel for nitrocarburizing having the chemical composition and structure according to claim 1 or 2 as a base material, and a nitride layer provided on a surface layer.
【請求項4】請求項1又は請求項2に記載の軟窒化用鋼
材に、調質処理と焼準のいずれをも施すことなく軟窒化
処理を行って、表層部に窒化層を形成させることを特徴
とする軟窒化部品の製造方法。
4. A nitrocarburizing treatment is applied to the steel material for nitrocarburizing according to claim 1 or 2 without performing any tempering treatment and normalizing to form a nitrided layer on a surface layer portion. A method for producing a nitrocarburized component, comprising:
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