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公開番号2024135446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046131
出願日2023-03-23
発明の名称合金鋼およびそれを用いた機械部品
出願人株式会社不二越
代理人個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20240927BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】従来の軸受鋼と同等の焼入温度(900℃以下)による焼入処理でも高硬度(表面硬さがビッカース硬さで800HV以上)が得られる合金鋼およびそれを用いた機械部品を提供する。
【解決手段】重量%で、C:0.40～0.90%、Si:0.70～2.50%、Mn:0.10～1.00%、Cr:1.00～4.00%、Mo:0.20～1.50%、V:0.05～0.80%であり、残余Feおよび不可避不純物からなる合金鋼において、当該合金鋼の表面に浸炭層または浸炭窒化層のいずれかの硬化層を形成する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｖ：０．０５～０．８０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼であって、前記合金鋼の表面には硬化層が形成されていることを特徴とする合金鋼。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｎｂ：０．０２５～０．２０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼であって、前記合金鋼の表面には硬化層が形成されていることを特徴とする合金鋼。
【請求項３】
重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｗ＋２Ｍｏ：０．４０～３．０％、Ｖ：０．０５～０．８０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼であって、前記合金鋼の表面には硬化層が形成されていることを特徴とする合金鋼。
【請求項４】
重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：１．５０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～０．７０％、Ｖ：０．０５～０．４０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼であって、前記合金鋼の表面には硬化層が形成されていることを特徴とする合金鋼。
【請求項５】
重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：１．５０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～０．７０％、Ｎｂ：０．０２５～０．２０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼であって、前記合金鋼の表面には硬化層が形成されていることを特徴とする合金鋼。
【請求項６】
重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：１．５０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｗ＋２Ｍｏ：０．４０～３．０％、Ｖ：０．０５～０．４０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼であって、前記合金鋼の表面には硬化層が形成されていることを特徴とする合金鋼。
【請求項７】
前記硬化層は浸炭層または浸炭窒化層のいずれかであり、かつ表面硬さはビッカース硬さで８００ＨＶ以上であることを特徴とする請求項１に記載の合金鋼。
【請求項８】
前記硬化層は浸炭層または浸炭窒化層のいずれかであり、かつ表面硬さはビッカース硬さで８００ＨＶ以上であることを特徴とする請求項２に記載の合金鋼。
【請求項９】
前記硬化層は浸炭層または浸炭窒化層のいずれかであり、かつ表面硬さはビッカース硬さで８００ＨＶ以上であることを特徴とする請求項３に記載の合金鋼。
【請求項１０】
前記硬化層は浸炭層または浸炭窒化層のいずれかであり、かつ表面硬さはビッカース硬さで８００ＨＶ以上であることを特徴とする請求項４に記載の合金鋼。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄を除く添加元素の含有量が５％未満であるクロムやモリブデン等から構成される合金鋼およびそれを用いた機械部品に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、自動車や産業機械等に使用される機械部品、例えば転がり軸受には一般的に軸受鋼（ＳＵＪ２）が多用されている。その表層および内部の硬さは、ロックウェルＣスケールで６１～６２ＨＲＣ程度である。近年になって、機械部品の小型化や薄肉化、軽量化が求められているが、転がり軸受を構成する転動体や内外輪などの形状変更は容易でないため、材料面からの見直しが急務となっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には合金鋼製の転がり軸受が開示されており、表層および内部の硬さはいずれもロックウェルＣスケールで６３ＨＲＣ以上が確保されており、十分な静的強度を有することが説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平８－４９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された鋼種では、熱処理温度（焼入温度）を少なくとも１１００℃以上にすることで所望の組織が形成された結果、ロックウェルＣスケールで６３ＨＲＣ以上の硬さを発揮するが、熱処理後に製品の変形量が増大し、製造原価も増大するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明においては、従来の軸受鋼の焼入温度と同等の温度（９００℃以下）による焼入処理でも高硬度（表面硬さがビッカース硬さで８００ＨＶ以上）が得られる合金鋼およびそれを用いた機械部品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するために、本発明の合金鋼は、重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｖ：０．０５～０．８０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼において、当該合金鋼の表面に硬化層を形成する。
【０００８】
または、重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：１．５０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～０．７０％、Ｖ：０．０５～０．４０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなり、表面に硬化層を形成した合金鋼としても構わない。
【０００９】
その他の化学成分としては、重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｎｂ：０．０２５～０．２０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる合金鋼において、当該合金鋼の表面に硬化層を形成する。
【００１０】
または、重量％で、Ｃ：０．４０～０．９０％、Ｓｉ：１．５０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～０．７０％、Ｎｂ：０．０２５～０．２０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなり、表面に硬化層を形成した合金鋼としても構わない。
（【００１１】以降は省略されています）

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