CVT用环部件及其制造方法技术

本发明专利技术提供表面具备氮化层的CVT用环部件1。具有以下化学成分：以质量％计，含有C：0.43～0.70％、Si：2.50％以下、Mn：1.00％以下、Cr：1.50～4.00％、Mo：0.50～3.00％、V：1.00％以下，满足式1：159×C(％)+91×Si(％)+68×Cr(％)+198×Mo(％)+646≥1000的关系，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成。拉伸强度在1700MPa以上。氮化层的表面硬度为HV800～HV950。

CVT ring component and manufacturing method thereof

The present invention provides a CVT ring assembly with a nitride layer on the surface 1. Has the following components: quality%, containing C:0.43 ~ 0.70%, Si:2.50%, Mn:1.00%, Cr:1.50, Mo:0.50 below ~ 4% ~ 3%, below V:1.00%, satisfy 1:159 (%) +91 * C * Si * Cr (%) +68 (%) +198 * Mo (%) +646 = 1000, the remaining part by Fe and inevitable impurities. Tensile strength above 1700MPa. The surface hardness of nitrided layer is HV800 ~ HV950.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及构成CVT中使用的动力传动带的环部件，即CVT用环部件及其制造方法。
技术介绍
出于环境问题等的观点，强烈要求汽车的低油耗化，最近的汽车用变速装置中多使用有利于提高油耗的带式无级变速器(以下，适当地称为CVT。)。CVT中使用的动力传动带是将金属制的板材厚度较薄的环部件多层重叠构成一组CVT带，在2组该CVT带中组装多个被称为元件的摩擦部件而构成。CVT带虽然不与CVT中的滑轮直接接触，但以构成组装有元件的动力传动带的状态旋转而传送动力，在该旋转中反复接受张力或弯曲应力。因此，构成CVT带的环部件的材料必需使用疲劳强度优异的材料。进一步地，随着近年来汽车的高输出性能化，动力传动带也要求迄今以上的高强度化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4285303号公报专利文献2：日本专利特开2011-195861号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题以往作为高强度材料已知的马氏体时效钢被应用于环部件。但是，马氏体时效钢中大量含有高价的Ni、Co、Mo，存在材料费变得非常高的问题。因此，作为用于得到疲劳强度优异的高强度材料的方法，已知例如专利文献1所示的通过将钢高合金化进行高强度化的方法。另一方面，专利文献2公开了通过降低高价合金元素的含量，从而得到成本远低于马氏体时效钢且具有与马氏体时效钢同等疲劳强度特性的优异的钢。但是，专利文献2的钢在相比于以往要求非常高的强度特性的情况下，存在无法达到其要求水平的情况。因此，现状是CVT用的环部件中使用的钢还存在改善的空间。本专利技术鉴于上述背景，提供一种不仅确保作为CVT带用的适当的强度特性，并且低价的CVT用环部件及其制造方法。解决课题的手段本专利技术的一种方式是一种CVT用环部件，是表面具备氮化层的CVT用环部件，其具有以下化学成分：以质量％计，含有C：0.43～0.70％、Si：2.50％以下、Mn：1.00％以下、Cr：1.50～4.00％、Mo：0.50～3.00％、V：1.00％以下，满足式1：159×C(％)+91×Si(％)+68×Cr(％)+198×Mo(％)+646≥1000的关系，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，上述CVT用环部件的拉伸强度在1700MPa以上，上述氮化层的表面硬度为HV800～HV950。本专利技术的其它方式是一种CVT用环部件的制造方法，其包括以下操作：准备铸块，该铸块以质量％计，含有C：0.43～0.70％、Si：2.50％以下、Mn：1.00％以下、Cr：1.50～4.00％、Mo：0.50～3.00％、V：1.00％以下，满足式1：159×C(％)+91×Si(％)+68×Cr(％)+198×Mo(％)+646≥1000的关系，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成；对该铸块实施塑性加工而制成板材；对该板材进行弯曲加工的同时，将其端面焊接而制成粗环材料；将该粗环材料进行软化退火后进行冷轧而制成所需板材厚度的环材料；对该环材料实施加热至850℃～1000℃的加热温度T1后快速冷却的淬火处理；然后，在400℃～500℃的处理温度T2下对上述环材料实施氮化处理。专利技术效果上述CVT用环部件具有上述特定的化学成分的同时，表面具有氮化层。而且，拉伸强度以及氮化层的表面硬度调整至上述特定的范围内。由此，上述CVT用环部件不仅满足高强度化要求，还不像马氏体时效钢那样大量含有高价的元素，因此能够得到低价的CVT用环部件。因此，根据上述制造方法，能够制造这样的优异CVT用环部件。附图说明图1是表示实施例中的CVT用环部件的使用状态的说明图。具体实施方式首先，对上述CVT用环部件的化学成分中的各成分范围的限定理由进行说明。C(碳)：0.43～0.70％；C是高强度化的必需元素，为了充分地得到其效果，必需含有0.43％以上。另一方面，过量添加C时，制造性变差，进一步地形成粗大的碳化物导致强度下降，因此C的添加上限为0.70％。Si(硅)：2.50％以下；Si是高强度化的必需元素，即使是微量也能得到其效果，但优选添加0.10％％以上。但是，过量添加Si时，制造性变差的同时成为氮化的阻碍因素，因此Si的添加上限为2.50％。Mn(锰)：1.00％以下；Mn是高强度化的必需元素，即使是微量也能得到其效果，但优选添加0.10％以上。但是，过量添加Mn时，导致延展性下降，因此Mn的添加上限为1.00％。Cr(铬)：1.50～4.00％；Cr是用于确保高强度化以及氮化的必需元素，为了充分地得到这些效果，必需添加1.50％以上。但是，过量添加Cr时，形成粗大的碳化物强度下降，并且导致成本上升，因此上限为4.00％。Mo(钼)：0.50～3.00％；Mo是高强度化的必需元素，为了充分地得到其效果，必需含有0.50％以上。但是，过量添加Mo时，成本上升，因此上限为3.00％。V(钒)：1.00％以下(不包括0％)V是对于确保高强度化以及氮化性的有效的元素。但是，过量添加V时，成本上升，因此上限为1.00％。式1：159×C(％)+91×Si(％)+68×Cr(％)+198×Mo(％)+646≥1000；通过使上述化学成分满足式1，疲劳寿命变得优异。另一方面，不满足式1时，难以确保充分的疲劳强度特性。其次，上述CVT用环部件的拉伸强度在1700MPa以上。CVT用环部件存在使用时赋予较高的拉伸负荷的情况。为了制得在该高负荷下不切割的环部件，拉伸强度必需在1700MPa以上。该机械性质可以通过应用上述制造方法而实现。此外，上述CVT用环部件的氮化层的表面硬度为HV800～HV950。上述氮化层的表面硬度不足HV800时，存在通过接触元件而环部件磨损的可能性。另一方面，上述氮化层的表面硬度超过HV950时，导致材料变脆，因此变得难以确保作为环部件的强度。因此，上述氮化层的表面强度在上述范围内。该特性的确保可以通过应用上述制造方法而实现。下面，对制造上述CVT用环部件的方法中的各条件进行说明。上述制造方法中，首先，准备具有上述特定的化学成分的铸块，对该铸块实施塑性加工而制成板材。作为塑性加工，可以应用例如热轧、热煅、冷轧、冷煅等公知的各种塑性加工方法。通过在实施热加工后实施冷加工制作板材。另外，优选在冷加工之前除去通过热加工在板材表面生成的黑皮(氧化膜)。黑皮的除去可以通过例如去皮等机械加工或酸洗而实施。接着，对得到的上述板材进行弯曲加工的同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CVT用环部件，是表面具备氮化层的CVT用环部件，其具有以下化学成分：以质量％计，含有C：0.43～0.70％、Si：2.50％以下、Mn：1.00％以下、Cr：1.50～4.00％、Mo：0.50～3.00％、V：1.00％以下，满足式1：159×C(％)+91×Si(％)+68×Cr(％)+198×Mo(％)+646≥1000的关系，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，所述CVT用环部件的拉伸强度在1700MPa以上，所述氮化层的表面硬度为HV800～HV950。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.12 JP 2013-2565741.一种CVT用环部件，是表面具备氮化层的CVT用环部件，
其具有以下化学成分：以质量％计，含有C：0.43～0.70％、Si：2.50％以下、Mn：1.00％
以下、Cr：1.50～4.00％、Mo：0.50～3.00％、V：1.00％以下，满足式1：159×C(％)+91×Si
(％)+68×Cr(％)+198×Mo(％)+646≥1000的关系，剩余部分由Fe以及不可避免的杂
质构成，
所述CVT用环部件的拉伸强度在1700MPa以上，
所述氮化层的表面硬度为HV800～HV950。
2.如权利要求1所述的CVT用环部件，所述CVT用环部件的晶粒粒径在15μm以下。
3.一种CVT用环部件的制造方法，其包括以下操作：
准备铸块，该铸块以质量％计，含有C：0.43～0.70％、Si：2.50％以下、Mn：1.00％
以下、Cr：1.50...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇田川毅志，伊藤幸夫，西田幸司，
申请(专利权)人：爱知制钢株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP