提供一种能够实现压缩残留应力的提高的马氏体时效钢的氮化处理方法。使在由马氏体时效钢构成的工件内固溶的钛的一部分和氧的氧化反应在工件表面发生，在工件表面积极地生成钛氧化物(TiO2)稠化(固溶工序)。接着，在钛以氧化物状态存在时，由于在氮化工序中不与氮结合，作为氮化工序的前处理，通过进行充分的还原处理，能够除去氧。其结果是，处于活性状态的钛的表面浓度变高。接着，通过进行氮化处理，被还原的钛和固溶的钛通过与氮结合形成氮化钛(TiN)。此时，由于钛处于活性状态，所以容易被氮化，而且，此时处于活性状态的钛的表面浓度高，所以能够使大量的氮浸入工件中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有钛的，特别是涉及压缩残留应力的控制技术的改良。
技术介绍
在钢中以提高强度为目的，通过氮化处理对表面赋予压缩残留应力。此时，被赋予过剩的压缩残留应力时，切口感受性变得敏感，失去韧性，因此，需要赋予适度的残留应力。在对难氮化钢适 用氮化处理时，钢表面存在的氧化膜阻碍氮化。例如，在马氏体时效钢中，在固溶工序中，容易和氧结合的钛等的原子的表面浓度高时，形成其原子的氧化膜。为此，在氮化工序中由于阻碍氮化，所以不能赋予充分的压缩残留应力。因此，提出了通过在极力防止氧化的气氛中进行固溶处理，从而实现抑制容易和氧结合的原子的表面稠化的方案(例如专利文献I)。先行技术文献专利文献专利文献I :特开2004-162134号公报但是，在专利文献I的技术中，不能对马氏体时效钢表面赋予充分的压缩残留应力。另外，作为氮化处理的前处理进行的还原处理也不充分，因此，在马氏体时效钢表面的氧不能充分除去的状态下进行氮化，其结果是，压缩残留应力的提高有限。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种能够实现压缩残留应力的提高的。本专利技术者对含钛的进行了锐意研究，其结果发现，与在固溶工序中抑制和氧容易结合的钛的表面稠化的专利文献I的技术不同，在固溶工序中通过促进钛氧化物的表面稠化，并且在氮化工序前根据钛氧化物的表面浓度进行还原处理，促进氮化，从而能够进行压缩残留应力的控制，从而完成了本专利技术。本专利技术的，包括通过对含有钛的马氏体时效钢进行固溶处理，从而在表面形成钛氧化物使其稠化的固溶工序，和还原钛氧化物在表面使钛稠化的还原工序，和通过对在表面钛稠化的马氏体时效钢进行氮化处理，从而对表面赋予压缩残留应力的氮化工序。在本专利技术的中，首先，对含有钛(Ti)的马氏体时效钢进行固溶处理，由此，在表面形成钛氧化物(TiO2)(固溶工序)。具体地说，如图I (A)所示，使在由马氏体时效钢构成的工件内固溶的钛的一部份和氧的氧化反应在工件表面发生，在工件表面使钛氧化物积极地生成而稠化。由此,钛的表面浓度变高。这种在固溶工序中积极地形成钛氧化物的技术思想与专利文献I的技术有很大不同。接着，还原钛氧化物在表面使钛稠化(还原工序)。具体地说，钛以氧化物状态存在时，不会与氮化处理中N结合，因此，通过作为氮化处理的前处理充分进行还原处理，如图I(B)所示，能够除去氧。由此，处于活性状态的钛的表面浓度变高。接着，通过对在表面钛稠化的马氏体时效钢进行氮化处理，对表面赋予压缩残留应力(氮化工序)。具体地说，如图I(C)所示，通过氮化处理，被还原的钛和固溶的钛通过与氮的结合形成氮化钛(TiN)。此时，钛处于活性状态，因此容易被氮化，而且，此时，处于活性状态的钛的表面浓度高，所以大量的氮能够浸入工件内。作为其结果，通过钛的氮化被赋予工件表面的压缩残留应力变高，因此，能够实现强度大幅提高。本专利技术的能够使用各种构成。在马氏体时效钢的固溶工序中，通过管理气氛，能够控制钛氧化物的表面稠化。另外，在氮化工序前的还原工序中，通过管理还原条件，能够控制氧的除去量。通过组合这些稠化控制和还原控制能够对马氏体时效钢表面赋予任意的压缩残留应力。此时，与现有相比较，为了得到压缩残留应力，例如，优选将固溶工序后的马氏体时效钢的表面中的钛浓度设定为13.0at%以上。并优选在还原工序中使用还原气体，该还原气体的流量设定为24. 7L/m3以上。 在固溶处理中能够适用例如真空处理和气氛处理等，作为固溶处理用炉，可以使用批次炉、连续炉、网带炉等。在还原工序中能够使用NF3气体等。作为本专利技术的优选适用的部件，可以例举例如无级变速器(CVT)等中使用的环状金属带。专利技术效果根据本专利技术的，通过固溶处理促进钛氧化物的表面稠化，并且，通过在氮化处理前进行还原处理，能够提高钛的表面浓度，因此能够促进氮化。其结果是，能够得到高的压缩残留应力，因此，能够使强度大幅。附图说明图I (A) (C)是表不本专利技术的的各工序的一个方式的马氏体时效钢表面部分的概念图，(A)是固溶工序的概念图，(B)是还原工序的概念图，(C)是氮化工序的概念图。图2是表示适用了本专利技术的的实施例的环状金属带的制造工序的概略构成图。图3是表示适用了本专利技术的的实施例的结果的曲线图。符号说明L···薄板，2···滚筒，3···加热炉，4…环具体实施例方式以下，参照具体的实施例详细说明本专利技术。在实施例中，将本专利技术的适用于环状金属带的制造方法。在环状金属带的制造中，如图2所示，首先，由马氏体时效钢构成的薄板I以形成圆筒状的方式将薄板I的两端焊接，从而形成滚筒2 (焊接工序)。此时，由于焊接的热，滚筒2的一部份2a硬质化，因此，通过在加热炉3内对滚筒2进行第I固溶处理，使滚筒2的硬度均质化(第I固溶工序)。接着，将滚筒2切断为规定宽度，形成多个环形带状的环4 (滚筒切断工序)。接着，将环4轧制到规定厚度(环轧制工序)。此时，由于轧制，环4的金属组织变形，因此，通过对环4再度进行固溶处理，进行环的金属组织的再结晶化(第2固溶工序)。在第2固溶工序中，通过管理气氛，在表面形成钛氧化物使其稠化。接着，将环4修正为规定的周长(环周长修正工序)。此时，使相互的环4的周长一点一点地变得不同。接着，对环4进行时效处理后，通过对环4进行氮化处理，使环4的硬度和耐磨损性提高(时效、氮化工序)。此时，在氮化处理前，通过对环4进行还原处理，提高处于活性状态的钛的表面浓度(还原工序)。接着，通过将环4层叠，制造环状金属带(环层置工序)。在实施例中，进行上述环状金属带的制造方法中的焊接工序 第2固溶工序，将所得到的环4作为实验片11 13使用。作为实验片11 13，使用如下的马氏体时效钢以质量％计含有O. 004%的C、O.02% 的 Si、0. 01 % 的 Μη、0· 002 % 的 P、低于 O. 001 % 的 S、18. 58 % 的 Ni、0. 02 % 的 Cr、4.99% 的 Mo、9. 28% 的 Co、0. 01%的&1、0. 12% 的 A1、0. 47% 的 Ti、0. 0004% 的 N，余量是铁和不可避免的杂质。还有，实施例中，虽然使用具有以上组成的马氏体时效钢，但只要在以下的成分范围的即可。例如，也可以是以下的马氏体时效钢以质量％计含有C :0. 01%以下、Si :0. 10% 以下、Mn :0. 10% 以下、P :0. 005% 以下、S :0. 005% 以下、Cr :0. 05% 以下、Cu O.04% 以下，并含有 17 19% 的 Ni、4. 5 5. 5% 的 Μο、9· 2 9. 5% 的 Co、0. 05 O. 15%的Al、O. 40 O. 50%的Ti，余量是铁和不可避免的杂质。在第I固溶工序和第2固溶工序中，对于实验片11 13的每一个，使用表I所示的加热炉，并设定气氛。在马氏体时效钢的再结晶温度以上、且850°C以下的范围的温度进行第I固溶工序和第2固溶工序。在第2固溶工序中，将氧浓度管理在O. I 14ppm的范围，由此，将钛的表面浓度控制在4. I 31. 4atm%的范围。钛的表面浓度，使用μ ESCA ( T,v 'y ^ y r 4社制Quantera SXM),从实验片表面进行分析。表I本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：高垣雅志，间濑裕昭，成田直树，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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。