本发明专利技术提供面压疲劳强度比以往更优异的齿轮、无级变速器、等速联轴节、轮毂等的钢部件及其制造方法，本发明专利技术的钢部件其特征在于，是由包含特定的化学成分组成的钢制成的、在渗碳氮化处理后实施了高频淬火处理的钢部件，表面的Ｎ浓度为０．１～０．８质量％、且Ｎ浓度与Ｃ浓度之和为１．０～２．０质量％，表面的残余奥氏体量不到１５体积％，从表面起的不完全淬硬层的深度不到５μｍ，而且表面的Ｘ射线衍射半值宽为６．０度以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及渗碳氮化高频淬火钢部件，更具体地讲，涉及适用于机械 结构用部件、特别是汽车等的动力传递部件用的具有高的面压疲劳强度的 齿轮、无级变速器、等速联轴节、轮毂等的钢部件。
技术介绍
机械结构用部件，例如自动变速器的齿轮、无级变速器的槽轮、等速 联轴节、轮毂等的动力传递部件，要求其面压疲劳强度(滚动接触疲劳强度；rolling contact fatigue strength )。以往， 一般地对于上述的部件，原 材料使用JIS SCr420、 SCM420等的C为0,2。/。左右的渗碳钢，实施渗碳淬 火处理，使部件的表面成为C为0.8。/。左右的马氏体组织，提高面压疲劳强 度来使用。近年来，随着使用条件的严酷，要求提高面压疲劳强度，代替以往的 渗碳淬火，软化抗力更优异的渗碳氮化受到人们关注。例如特开平7-190173号公才艮提出下迷方案，即，通过氮化或渗碳氮化 处理，使氮含量为0.2%以上0.8%以下，接着通过利用盐浸渍的淬火处理来 进行高强度化，进而与该处理接续，通过实施喷丸处理来进一步提高强度。另外，特开2006-292139号/>才艮提出了下述方案，即，与渗碳氮化处理 以及退火处理接续，实施高频淬火处理，从而具有残余奥氏体量为15体积 %以上的表层部，由此提高齿轮轴的剥离寿命。然而，近年来随着使用条件进一步严酷，在使用条件下，工作面更加 高温化为高于300。C、低于400。C，要求进一步提高面压疲劳强度。
技术实现思路
因此，本专利技术的课题是，提供与以往相比面压疲劳强度优异的渗碳氮 化高频淬火钢部件，特别是齿轮、无级变速器、等速联轴节、轮毂等的钢 部件。如上所述，已知通过利用渗碳氮化淬火处理提高软化抗力，能够提高 面压疲劳强度，本专利技术者们发现，为了提高在近年的工作面更加高温化(高于300。C、低于400。C)的情况下的面压疲劳强度，至少需要以下的(a) ~ (e)事项，从而完成了本专利技术。(a) 在渗碳氮化处理后实施高频淬火处理。(b) 通过渗碳氮化处理，在表面的N浓度为0.1 0.8质量。/。的同时，N 浓度与C浓度之和为l.O ~ 2.0%质量。(c) 在高频淬火后的组织中，残余奥氏体量被限制为不到15体积％。(d) 表面的不完全淬硬层的深度被限制为不到5nm。(e) 表面的X射线衍射半值宽为6.0度以上。(另外，本专利技术中所说的表面意指最表面)O即，本专利技术的要旨如下。(1)一种在高温下的面压疲劳强度优异的渗碳氮化高频淬火钢部件，其特征在于，是由化学成分以质量o/。计含有C: 0.005 ~ 0.8%、 Si: 2.0%以 下、Mn: 0.2~3.0o/o、 P: 0.03%以下、S: 0.005 ~ 0.10%、 Ni: 3.0%以下 (包括0%) 、 Cr: 5.0%以下(包括0% ) 、 Mo: 2.0%以下(包括0% )、 W: 1.0%以下(包括0%) 、 B: 0.0050%以下(包括0%) 、 O: 0.0050% 以下、N: 0.003 ~ 0.03%,还含有A1: 0.005 ~ 0.2%、 Ti: 0.005 ~ 0.2%之 中的一种或者两种、以及V: 0.3%以下(包括0%) 、 Nb: 0.3%以下(包 括0%)之中的一种或者两种，其余部分实质上由铁和不可避免的杂质构成 的钢制成的、在渗碳氮化处理后实施了高频淬火处理的钢部件，表面的N 浓度为0.1~0.8质量％、且N浓度与C浓度之和为1.0 2.0质量。/。，表面的残 余奥氏体量不到15体积％，从表面起的不完全淬硬层的深度不到5nm，而且表面的X射线衍射半值宽为6.0度以上。(2)根据上述(1)所述的在高温下的面压疲劳强度优异的渗碳氮化 高频淬火钢部件，其特征在于，钢的化学成分以质量。/。计还含有选自Ca: 0.0005 ~ 0.01%、 Mg: 0.0005 ~ 0.01%、 Zr: 0.0005 ~ 0.05%、 Te: 0.0005 ~ 0.1%中的一种或者两种以上。(3 )根据上述(1)或(2)所述的在高温下的面压疲劳强度优异的渗 碳氮化高频淬火钢部件，其特征在于，钢部件是齿轮、无级变速器、等速 联轴节或者轮毂中的任一种。(4) 一种在高温下的面压疲劳强度优异的渗碳氮化高频淬火钢部件的 制造方法，其特征在于，使用化学成分以质量。/。计含有C: 0.005 ~ 0.8%、 Si: 2.0%以下、Mn: 0.2~3.0o/o、 P: 0.03%以下、S: 0,005 ~ 0.10%、 Ni: 3.0%以下(包括0%) 、 Cr: 5.0%以下(包括0% ) 、 Mo: 2.0%以下(包 括0%) 、 W: 1.0%以下(包括0%) 、 B: 0.0050%以下(包括0% ) 、 O: 0.0050%以下、N: 0.003 ~ 0.03%，还含有A1: 0.005 ~ 0.2%、 Ti: 0.005 ~ 0.2。/。之中的一种或者两种、以及V: 0.3%以下(包括0%) 、 Nb: 0.3%以 下(包括0%)之中的一种或者两种，其余部分实质上由铁和不可避免的杂 质构成的钢，成形出部件，实施渗碳氮化处理之后，进行油淬火或者盐淬 火，接着进行高频加热，利用温度不到40。C的水或者聚合物淬火剂实施淬 火，使该部件的最表面的N浓度为0.1 0.8质量。/。、且N浓度与C浓度之和 为1.0~2.0质量％,使表面的残余奥氏体量不到15体积％，使从表面起的不 完全淬硬层的深度不到5nm，而且使表面的X射线衍射半值宽为6.0度以上。(5) 根据(4)所述的在高温下的面压疲劳强度优异的渗碳氮化高频 淬火钢部件的制造方法，其特征在于，钢的化学成分以质量。/。计还含有选 自Ca: 0.0005 ~ 0.01%、 Mg: 0.0005 ~ 0.01%、 Zr: 0.0005 ~ 0.05%、 Te: 0.0005 ~ 0.1%中的一种或者两种以上。(6) 根据(4)或(5)所述的在高温下的面压疲劳强度优异的渗碳氮 化高频淬火钢部件的制造方法，其特征在于，钢部件是齿轮、无级变速器、 等速联轴节或者轮毂中的任一种。附图说明图l是不完全淬硬层深度与疲劳试验寿命的关系的图。具体实施例方式为了利用渗碳氮化淬火处理谋求面压疲劳强度进一步提高，与渗碳氮化处理接续，也进行高频淬火处理是有效的。其理由基于下述(a) ~ (c)。(a)当只为以往的渗碳氮化淬火时，表面的奥氏体晶粒度限于8号左右，而通过与渗碳氮化接续，实施加热温度为800。C 卯0。C的高频淬火，可得到奥氏体晶粒度为IO号以上的细粒。(b) 以往的渗碳氮化淬火为部件整体的淬火，因此淬火时的冷却介质，从抑制淬火变形的观点出发，不得不使用冷却能力比较小的油、盐。与之相对，高频淬火为只对部件表层部的加热，未淬火到芯部，由于该原因，对抑制淬火变形有利，因此可进行冷却能力大的水冷，可减轻在表面不可避免地生成的不完全淬硬层。另外，先于高频淬火而实施的渗碳氮化后的冷却方法，从抑制变形的观点出发，优选水淬火以外的方法，例如油淬火、盐淬火。(c) 同样地，高频淬火由于冷却能力大，能够更加抑制表面的残余奥氏体量，因此能够增加在渗碳氮化下的C含量和N含量，能够增加软化抗力。另外，本专利技术者们发现，以往本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在高温下的面压疲劳强度优异的渗碳氮化高频淬火钢部件，其特征在于，是由化学成分以质量％计含有Ｃ：０．００５～０．８％、Ｓｉ：２．０％以下、Ｍｎ：０．２～３．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．００５～０．１０％、Ｎｉ：３．０％以下（包括０％）、Ｃｒ：５．０％以下（包括０％）、Ｍｏ：２．０％以下（包括０％）、Ｗ：１．０％以下（包括０％）、Ｂ：０．００５０％以下（包括０％）、Ｏ：０．００５０％以下、Ｎ：０．００３～０．０３％，还含有Ａｌ：０．００５～０．２％、Ｔｉ：０．００５～０．２％之中的一种或者两种、以及Ｖ：０．３％以下（包括０％）、Ｎｂ：０．３％以下（包括０％）之中的一种或者两种，其余部分实质上由铁和不可避免的杂质构成的钢制成的、在渗碳氮化处理后实施了高频淬火处理的钢部件，表面的Ｎ浓度为０．１～０．８质量％、且Ｎ浓度与Ｃ浓度之和为１．０～２．０质量％，表面的残余奥氏体量不到１５体积％，从表面起的不完全淬硬层的深度不到５μｍ，而且表面的Ｘ射线衍射半值宽为６．０度以上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小泽修司，水野淳，越智达朗，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。