JPS5931850A - 低合金軟窒化鋼 - Google Patents
低合金軟窒化鋼Info
- Publication number
- JPS5931850A JPS5931850A JP14172282A JP14172282A JPS5931850A JP S5931850 A JPS5931850 A JP S5931850A JP 14172282 A JP14172282 A JP 14172282A JP 14172282 A JP14172282 A JP 14172282A JP S5931850 A JPS5931850 A JP S5931850A
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- Japan
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- soft
- steel
- low
- surface hardness
- treatment
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- 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
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- 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
【発明の詳細な説明】
この発明は、矯正性にすぐれた低合金軟窒化鋼に関する
ものである。
ものである。
従来、事務機器や自動車などにおいては、軟鋼や肌焼鋼
の素材に浸炭処理を施して耐摩耗性や疲労強度を向上さ
せた部品が多量に使用されているが、この浸炭処理には
、（１）浸炭焼入時に発生する歪による不良率が高いこ
と、（２）部品によっては全部品に対して歪取りのため
の嬌正が必要であり、コスト高となりやすいこと、など
の欠点がある。
の素材に浸炭処理を施して耐摩耗性や疲労強度を向上さ
せた部品が多量に使用されているが、この浸炭処理には
、（１）浸炭焼入時に発生する歪による不良率が高いこ
と、（２）部品によっては全部品に対して歪取りのため
の嬌正が必要であり、コスト高となりやすいこと、など
の欠点がある。
一方、このような熱処理歪の大きい浸炭焼入に対し、熱
処理歪の小さい熱処理として、Ａ□変態点以下で表面硬
化処理する屋化処理や軟窒化処理がある。この空化処理
や軟窒化処理は、被処理材をＮＨ３ガス中に置いて加熱
し、咽中に窒素を浸入させてイモ面硬度を高める方法で
あるが、表面硬度がおよそ１−Ｉｖ ） ７５０と高い
ために、窒化処理や軟窒化処理した後の部品の曲げたわ
み計が小さく、熱処理前に既に生じていた歪あるいは熱
処理によって生じた歪を９ｉ’？＋ 、’ｌ［Ｅする際
に割れを生ずることがあるという欠点を有していた。
処理歪の小さい熱処理として、Ａ□変態点以下で表面硬
化処理する屋化処理や軟窒化処理がある。この空化処理
や軟窒化処理は、被処理材をＮＨ３ガス中に置いて加熱
し、咽中に窒素を浸入させてイモ面硬度を高める方法で
あるが、表面硬度がおよそ１−Ｉｖ ） ７５０と高い
ために、窒化処理や軟窒化処理した後の部品の曲げたわ
み計が小さく、熱処理前に既に生じていた歪あるいは熱
処理によって生じた歪を９ｉ’？＋ 、’ｌ［Ｅする際
に割れを生ずることがあるという欠点を有していた。
この発明は、上述（７た従来の欠点を解消するためにな
されたもので、軟窒化処理後の曲げたわみ（Ｊが大きく
、歪を矯正する際に割れが発生しがたく、矯正性にすぐ
れ／ζ低合金軟寝化鋼を提供することを１自りとしてい
る。
されたもので、軟窒化処理後の曲げたわみ（Ｊが大きく
、歪を矯正する際に割れが発生しがたく、矯正性にすぐ
れ／ζ低合金軟寝化鋼を提供することを１自りとしてい
る。
この発明による低合金軟窒化鋼は、Ｃ，Ａｔ。
Ｃｒ含有も１が、ｃ ＜ ０．５重、ｉ％、Ａｔ（、ｉ
ｆｔ％）十〇、Ｉ Ｘ Ｏｒ （重’ｎ’ｒ ％ ）
＜ ０．２ ′ｆＦｃ劫％、（−（７） （ｌｈ、 必
’ｆｆに応じて、軟窒化処理時の表］ｎ１硬度を制御す
るために、Ｔｉ 、 Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚ
ｒの１種または２種以上、基地の強度を強化するために
、Ｓｉ、Ｍｎ。
ｆｔ％）十〇、Ｉ Ｘ Ｏｒ （重’ｎ’ｒ ％ ）
＜ ０．２ ′ｆＦｃ劫％、（−（７） （ｌｈ、 必
’ｆｆに応じて、軟窒化処理時の表］ｎ１硬度を制御す
るために、Ｔｉ 、 Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚ
ｒの１種または２種以上、基地の強度を強化するために
、Ｓｉ、Ｍｎ。
ＣＩｌ 、 Ｍｏ 、 Ｗ 、 Ｃｏの１槙まだは２種
以上、被剛性を向上させるために、Ｓ 、 Ｉ’ｂ 、
Ｔｅ 、 Ｓｅの１ｆＩＩｉまたは２種以上を含有す
る低合金鋼に、（７４０−１６，３Ｎ ） ／Ｔ ＞
１．０ （ただし、Ｎ：表面化合物層の窒素Ｍ、（重量
％）、Ｔ：処理温度（℃））の条件で軟窒化処理を施し
て表面硬度がＨｖ （７００であることを特徴としてい
る。そして、この明細４でいう低合金軟窒化鋼は、部品
の素材として使用されることはもちろん、部品や製品そ
のものであることも当然含まれるものである。この場合
、前記成分の低合金鋼を所定の部品や製品形状（例えば
、ロール、シャフト、クランクシ′ヤフト、ビン、板ば
ね等）に鍛造、切削、打抜き等の加工により成形し、次
いで液体または気体もしくはその両者を組合わせた軟鼠
化処理により表面硬度Ｈｖ （７００とし、その後矯正
を行って寸法精度の高いものとする。
以上、被剛性を向上させるために、Ｓ 、 Ｉ’ｂ 、
Ｔｅ 、 Ｓｅの１ｆＩＩｉまたは２種以上を含有す
る低合金鋼に、（７４０−１６，３Ｎ ） ／Ｔ ＞
１．０ （ただし、Ｎ：表面化合物層の窒素Ｍ、（重量
％）、Ｔ：処理温度（℃））の条件で軟窒化処理を施し
て表面硬度がＨｖ （７００であることを特徴としてい
る。そして、この明細４でいう低合金軟窒化鋼は、部品
の素材として使用されることはもちろん、部品や製品そ
のものであることも当然含まれるものである。この場合
、前記成分の低合金鋼を所定の部品や製品形状（例えば
、ロール、シャフト、クランクシ′ヤフト、ビン、板ば
ね等）に鍛造、切削、打抜き等の加工により成形し、次
いで液体または気体もしくはその両者を組合わせた軟鼠
化処理により表面硬度Ｈｖ （７００とし、その後矯正
を行って寸法精度の高いものとする。
次に、この発明の低合金軟窒化鋼の成分限定理由につい
て説明する。
て説明する。
Ｃ；
Ｃは虜の靭性を高めるために必要な元素であるが、多す
ぎるとかえって靭性を低下し、また加工性も劣化させる
ので、０．５重−Ａ ％以下とする必要があり、特にプ
レス加工や冷間鍛造加工する用途には０．２５Ｍ景チ以
下とするのが望ましい。
ぎるとかえって靭性を低下し、また加工性も劣化させる
ので、０．５重−Ａ ％以下とする必要があり、特にプ
レス加工や冷間鍛造加工する用途には０．２５Ｍ景チ以
下とするのが望ましい。
Ａｔ 、 Ｃｒ ：
ＡｔおよびＣｒは軟窒化処理によって窒化物を形成して
表面の硬度を高めるが、含壱量が多すぎると上記窒化物
による表面硬度が高くなりすぎ、表面硬度ｎｖ≦７００
が得られなくなり、軟窒化処理後の矯正時に上記化合物
層での割れを生ずるおそれがでてくる。そのため、Ａｔ
およびＣｒｔは、Ａｔ（Ｍ、Ｍ′％） ＋ ０．Ｉ Ｘ
Ｃｒ （ｍｔ吠％ ）の関係において０．２重債チ以
下とする。
表面の硬度を高めるが、含壱量が多すぎると上記窒化物
による表面硬度が高くなりすぎ、表面硬度ｎｖ≦７００
が得られなくなり、軟窒化処理後の矯正時に上記化合物
層での割れを生ずるおそれがでてくる。そのため、Ａｔ
およびＣｒｔは、Ａｔ（Ｍ、Ｍ′％） ＋ ０．Ｉ Ｘ
Ｃｒ （ｍｔ吠％ ）の関係において０．２重債チ以
下とする。
Ｔｉ 、 Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚｒ ：Ｔｉ
、 Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚｒは、所期の表
面硬度を得るのに必要とする軟窒化処理時間を短縮する
のに有効な元素であるが、多Ｊ／ｌに添加しても前記効
果の増大は得られず、かえって靭性を低下するの−の範
囲でこれらの１種または２種以上添加するのが良い。
、 Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｚｒは、所期の表
面硬度を得るのに必要とする軟窒化処理時間を短縮する
のに有効な元素であるが、多Ｊ／ｌに添加しても前記効
果の増大は得られず、かえって靭性を低下するの−の範
囲でこれらの１種または２種以上添加するのが良い。
Ｓｉ 、 Ｍｎ 、 Ｃｕ ’ｔ Ｍｏ 、 Ｗ 、
ＣＯ；Ｓｉ 、 Ｍｎ 、 Ｃｕ 、 Ｍｏ 、Ｗ、
Ｃｏは、鋼の処理前における強度を向上し、また、軟窒
化処理後の芯部強度を向上するのに寄与する元素である
が、多量に添加しても効果の増大は期待できず、かえっ
て不経済となるので、添加する場合には、ｓｌ≦１．５
重歇チ、Ｍ、ｎ≦１．５重に！Ｉ：チ、Ｃｕ≦１．５重
ｔｔ ％、ＭＯ≦１．５重電チ、ＷＳ２．５重量（％、
ｃｏ≦１．５重量−の範囲でこれらの１種または２積取
」二添加するのが良い。
ＣＯ；Ｓｉ 、 Ｍｎ 、 Ｃｕ 、 Ｍｏ 、Ｗ、
Ｃｏは、鋼の処理前における強度を向上し、また、軟窒
化処理後の芯部強度を向上するのに寄与する元素である
が、多量に添加しても効果の増大は期待できず、かえっ
て不経済となるので、添加する場合には、ｓｌ≦１．５
重歇チ、Ｍ、ｎ≦１．５重に！Ｉ：チ、Ｃｕ≦１．５重
ｔｔ ％、ＭＯ≦１．５重電チ、ＷＳ２．５重量（％、
ｃｏ≦１．５重量−の範囲でこれらの１種または２積取
」二添加するのが良い。
Ｓ 、 Ｐｂ 、 Ｔｅ 、 Ｓｅ ：Ｓ 、 Ｐｂ
、 Ｔｅ 、 Ｓｅは、鋼の被削性を向上させるのに有
効な元素であるが、多Ｉｎに添加すると熱間加工性を害
すると共に、強度および靭性を劣化するので、添加する
場合には、Ｓ（０，１５５重量、Ｐｂ ＋ Ｔｅ≦０．
４重量％、ｓｅ≦０．３重１０ニーの範囲でこれらの１
種または２種以上添加するのが良い。
、 Ｔｅ 、 Ｓｅは、鋼の被削性を向上させるのに有
効な元素であるが、多Ｉｎに添加すると熱間加工性を害
すると共に、強度および靭性を劣化するので、添加する
場合には、Ｓ（０，１５５重量、Ｐｂ ＋ Ｔｅ≦０．
４重量％、ｓｅ≦０．３重１０ニーの範囲でこれらの１
種または２種以上添加するのが良い。
このような成分の堺合金鋼に対する表１１４ｒ硬化処理
として、軟窒化処理に限定したのは、浸炭および浸炭窒
化処理では歪の発生が大きく、矯正によって寸法精度を
高めるのが困難であったり、矯正のために生産性が低下
したりするなどの欠点を有するためであシ、窒化処理で
は最表層に脆い相が形成されるので９化処理後に脆化相
を取除く必要） があり、寸だ、処理後の９Ｂ正時に割れを生ずるおそれ
があるなどの欠点を有しているためである。
として、軟窒化処理に限定したのは、浸炭および浸炭窒
化処理では歪の発生が大きく、矯正によって寸法精度を
高めるのが困難であったり、矯正のために生産性が低下
したりするなどの欠点を有するためであシ、窒化処理で
は最表層に脆い相が形成されるので９化処理後に脆化相
を取除く必要） があり、寸だ、処理後の９Ｂ正時に割れを生ずるおそれ
があるなどの欠点を有しているためである。
これに対して軟窒化処理しかつ表面硬度１ｖ（７００と
したり１合には、表面硬度の低下に伴なって若干の強度
低下はあるものの、矯正性を著しく向上させることがで
き、寸法精度の高い低合金軟窒化鋼素材１部品あるいは
製品を得ることができる。
したり１合には、表面硬度の低下に伴なって若干の強度
低下はあるものの、矯正性を著しく向上させることがで
き、寸法精度の高い低合金軟窒化鋼素材１部品あるいは
製品を得ることができる。
上記した成分の低合金鋼に対して、表面硬度Ｉ（ｖ （
７００の軟窒化処理を施すに際しては、液体、気体また
はこれらを組合わせた軟窒化処理を行い、表面硬度が）
ＩＶ（７００となるようにするが、このとき、処理温度
Ｔ（１：：）と、表面化合物層の窒素縫（チ）との関係
において、 ７４０−１６．３ Ｎ １ ≧１・０ となるように軟窒化処理条件を定めることＫより達成で
きる。これは、上記の値が１゜０よりも小さくなると、
軟窒化処理後の表Ｌｍ硬度が高くなｐすぎ、曲げたわみ
量が小さくなって、矯正の際に割れを生ずるおそれがで
てくるためである。
７００の軟窒化処理を施すに際しては、液体、気体また
はこれらを組合わせた軟窒化処理を行い、表面硬度が）
ＩＶ（７００となるようにするが、このとき、処理温度
Ｔ（１：：）と、表面化合物層の窒素縫（チ）との関係
において、 ７４０−１６．３ Ｎ １ ≧１・０ となるように軟窒化処理条件を定めることＫより達成で
きる。これは、上記の値が１゜０よりも小さくなると、
軟窒化処理後の表Ｌｍ硬度が高くなｐすぎ、曲げたわみ
量が小さくなって、矯正の際に割れを生ずるおそれがで
てくるためである。
実施例 １
第１表に示す化学成分の鋼を溶製したのち造塊し、圧延
および切削加工によって、厚さ５ ｍｍ 、幅１０朋、
長さ１５０咽の角棒状試験片を作成し、この試験片に対
し各種の条件で軟窒化処理を施した。
および切削加工によって、厚さ５ ｍｍ 、幅１０朋、
長さ１５０咽の角棒状試験片を作成し、この試験片に対
し各種の条件で軟窒化処理を施した。
次に、軟窒化処理後の各試験片に対して表面をパフ研磨
した後、ビッカース硬度計（荷爪５００２）を用いて表
面硬度を測定した。゛りた、客試験片に対し、スパン１
００ ｒｍ＋ 、押金具先端半径１０咽の条件で曲げ試
験を行い、粗大クラック発生時の曲げたわみ縫を測定し
た。これらの結果を同じく第１表に示す。
した後、ビッカース硬度計（荷爪５００２）を用いて表
面硬度を測定した。゛りた、客試験片に対し、スパン１
００ ｒｍ＋ 、押金具先端半径１０咽の条件で曲げ試
験を行い、粗大クラック発生時の曲げたわみ縫を測定し
た。これらの結果を同じく第１表に示す。
第１災に示す結果から明らかなように、Ａｔ＋０・１×
Ｃｒ量が０．２重量％よりも多い煮３ 、ＪＦｙ、６
。
Ｃｒ量が０．２重量％よりも多い煮３ 、ＪＦｙ、６
。
瓜９の嚇合にはいずれも表面硬度が昼すぎるため、曲げ
たわ；＋Ｘが小さく、矯正性に劣っている。
たわ；＋Ｘが小さく、矯正性に劣っている。
実施例 ２
）４１表のｙｆａ ２ Ｋ示す化学成分の鋼から作成し
た角棒状試験片に対し、（７４０−１６，３Ｎ）／Ｔで
与えられる値が第２表に示す値となるように処理温度お
よびＮＨ３混合率を定め、処理時間３ ｈｒの条件で軟
窒化処理を施した。次いで、実施例１と同様にして、軟
窒化処理後の試験片の表面硬度および曲げたわみ量をｍ
１１定したところ、同じく第２表に示す結果となった。
た角棒状試験片に対し、（７４０−１６，３Ｎ）／Ｔで
与えられる値が第２表に示す値となるように処理温度お
よびＮＨ３混合率を定め、処理時間３ ｈｒの条件で軟
窒化処理を施した。次いで、実施例１と同様にして、軟
窒化処理後の試験片の表面硬度および曲げたわみ量をｍ
１１定したところ、同じく第２表に示す結果となった。
第２表ニ示すように、（７４０−１６，３Ｎ）／Ｔの値
が大きくなるにつれて表面硬度が低下し、曲げ試験の際
における粗大クラック発生時の曲げたわみ量が大きくな
り、矯正性が次第に向上することが確かめられた。しか
し、表面硬度が低下することによって、表面の耐摩耗性
、疲労強度が劣化する傾向にあるので、これらを考慮す
ることが必要であるが、矯正性をより高めるという点か
らは、（７４０−１６，３Ｎ）／Ｔの値が１以上となる
ような熱処理条件を設定して軟窒化処理を行うことがよ
り望ましいことが明らかとなった。
が大きくなるにつれて表面硬度が低下し、曲げ試験の際
における粗大クラック発生時の曲げたわみ量が大きくな
り、矯正性が次第に向上することが確かめられた。しか
し、表面硬度が低下することによって、表面の耐摩耗性
、疲労強度が劣化する傾向にあるので、これらを考慮す
ることが必要であるが、矯正性をより高めるという点か
らは、（７４０−１６，３Ｎ）／Ｔの値が１以上となる
ような熱処理条件を設定して軟窒化処理を行うことがよ
り望ましいことが明らかとなった。
以上説明してきたように、この発明によれば、表面硬化
処理後の矯正性にすぐれているため寸法精度が高く、矯
正時に割れを生じがたいため歩留シの向上をはかること
ができ、しかも耐摩耗性および疲労強度とも良好である
低合金軟窒化鋼素材。
処理後の矯正性にすぐれているため寸法精度が高く、矯
正時に割れを生じがたいため歩留シの向上をはかること
ができ、しかも耐摩耗性および疲労強度とも良好である
低合金軟窒化鋼素材。
部品あるいは製品を得ることができるという非常にすぐ
れた効果を有する。
れた効果を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （”） Ｃｖ ｈｔＦ ｃｒ含含有メカＣく０．５ｔ
ｉ％、Ａｔ（重：！ｌ：％）＋０．ＩＸＣｒ（重量５Ｊ
）＜０−２重量％である低合金鋼に下記の条件で軟窒化
処理を施し′″！、表面硬度が１−ｈ ７００以下であ
ることを特徴とする低合金軟窒化鋼。 ただし、Ｎ：表面化合物層の窒素！Ｅ（重屏チ）Ｔ：処
理温度（℃） （２）低合金鋼が、ＴｉＳ２．２ 重ｆｉ ％、１５０
．２重８５俤、Ｎｂ ＋Ｔａ ＜ ０．２重所係、Ｚｒ
（０，２重量頭の１種または２種以上を含有する特許請
求の範囲第（１）項記載の低合金軟窒化鋼。 種以上を含有する特許請求の範囲第（１）項または第（
２）項記載の低合金軟窒化鋼。 （４）低合金鋼が、Ｓ ＜ ０．１５重量％、Ｐｂ ＋
Ｔｅ＜０．４側！ｔ５％、 Ｓｅ ＜０．３ ＭＵｋ
％の１種または２種以上を含有する特許請求の範囲第（
１）項、第（２）項または第（３）項記載の低合金軟窒
化鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14172282A JPS5931850A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 低合金軟窒化鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14172282A JPS5931850A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 低合金軟窒化鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931850A true JPS5931850A (ja) | 1984-02-21 |
Family
ID=15298677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14172282A Pending JPS5931850A (ja) | 1982-08-17 | 1982-08-17 | 低合金軟窒化鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931850A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62274051A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-28 | Kobe Steel Ltd | 耐疲労性、耐へたり性に優れた弁ばね用鋼線 |
| JPS644457A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-09 | Daido Steel Co Ltd | Low alloy tufftrided steel |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55161055A (en) * | 1979-06-02 | 1980-12-15 | Daido Steel Co Ltd | Low alloy soft-nitriding steel with superior machinability and its product |
| JPS56119760A (en) * | 1980-02-26 | 1981-09-19 | Daido Steel Co Ltd | Carbonitriding steel |
| JPS56146851A (en) * | 1980-04-17 | 1981-11-14 | Daido Steel Co Ltd | Carbo-nitriding steel |
-
1982
- 1982-08-17 JP JP14172282A patent/JPS5931850A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55161055A (en) * | 1979-06-02 | 1980-12-15 | Daido Steel Co Ltd | Low alloy soft-nitriding steel with superior machinability and its product |
| JPS56119760A (en) * | 1980-02-26 | 1981-09-19 | Daido Steel Co Ltd | Carbonitriding steel |
| JPS56146851A (en) * | 1980-04-17 | 1981-11-14 | Daido Steel Co Ltd | Carbo-nitriding steel |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62274051A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-28 | Kobe Steel Ltd | 耐疲労性、耐へたり性に優れた弁ばね用鋼線 |
| JPH049860B2 (ja) * | 1986-05-21 | 1992-02-21 | ||
| JPS644457A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-09 | Daido Steel Co Ltd | Low alloy tufftrided steel |
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