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公開番号2025063345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172402
出願日2023-10-04
発明の名称鋼材接合体及びその製造方法
出願人高周波熱錬株式会社
代理人
主分類B23K 20/00 20060101AFI20250409BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】接合面の径が異なる鋼材接合体の鋼材同士の曲がり強度を向上させることができる鋼材接合体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る鋼材接合体1は、接合面の径が異なる複数の鋼材同士が接合された鋼材接合体であって、合された鋼材の接合面の中心軸同士が一致しており、鋼材同士の接合界面の炭素濃度は、0.20mass%以上2.10mass%以下であり、接合界面から離間するにしたがい炭素濃度が減少する濃度傾斜層を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
接合面の径が異なる複数の鋼材同士が接合された鋼材接合体であって、
前記接合された鋼材の接合面の中心軸同士が一致しており、
前記鋼材同士の接合界面の炭素濃度は、０．２０ｍａｓｓ％以上２．１０ｍａｓｓ％以下であり、
前記接合界面から離間するにしたがい炭素濃度が減少する濃度傾斜層を有する鋼材接合体。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記炭素濃度は、０．２０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下である請求項１に記載の鋼材接合体。
【請求項３】
接合面の径が異なる複数の鋼材同士が接合された鋼材接合体の製造方法であって、
接合する鋼材同士の少なくとも一方の接合面に炭素質物質を配置する配置工程と、
前記炭素質物質を介して前記接合する鋼材の接合面の中心軸同士を一致させて前記接合する鋼材の接合面同士を重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記接合面同士を重ね合わせた鋼材を１１５０℃以上１５００℃以下の最高到達温度で加熱する加熱工程と、を備える鋼材接合体の製造方法。
【請求項４】
前記炭素質物質は、径が小さい接合面の範囲のみに配置する請求項３に記載の鋼材接合体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材接合体及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素質物質を介して接合する鋼材の接合面同士を重ね合わせて加熱する鋼材接合体の製造方法が知られている（特許文献１から３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平６－７９７０号公報
特開昭５７－２２８６７号公報
特開２０２３－３９１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１から３に記載の技術で得られる鋼材接合体は、接合面の径が異なる鋼材接合体の鋼材同士の曲がり強度が向上したものとはいえなかった。そこで、本発明は、接合面の径が異なる鋼材接合体の鋼材同士の曲がり強度を向上させることができる鋼材接合体を提供することを目的とする。また、本発明は、当該鋼材同士の曲がり強度を向上させることができる鋼材接合体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る鋼材接合体は、接合面の径が異なる複数の鋼材同士が接合された鋼材接合体であって、前記接合された鋼材の接合面の中心軸同士が一致しており、前記鋼材同士の接合界面の炭素濃度は、０．２０ｍａｓｓ％以上２．１０ｍａｓｓ％以下であり、前記接合界面から離間するにしたがい炭素濃度が減少する濃度傾斜層を有することを特徴とする。
前記炭素濃度は、０．２０ｍａｓｓ％以上０．９０ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
【０００６】
本発明に係る鋼材接合体の製造方法は、接合面の径が異なる複数の鋼材同士が接合された鋼材接合体の製造方法であって、接合する鋼材同士の少なくとも一方の接合面に炭素質物質を配置する配置工程と、前記炭素質物質を介して前記接合する鋼材の接合面の中心軸同士を一致させて前記接合する鋼材の接合面同士を重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記接合面同士を重ね合わせた鋼材を１１５０℃以上１５００℃以下の最高到達温度で加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする。
前記炭素質物質は、径が小さい接合面の範囲のみに配置することが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接合面の径が異なる鋼材接合体の鋼材同士の曲がり強度を向上させることができる鋼材接合体を提供することができる。また、本発明によれば、当該鋼材同士の曲がり強度を向上させることができる鋼材接合体の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る鋼材接合体を説明するための概念図である。
本発明の実施形態に係る鋼材接合体の製造方法を説明するための工程フロー図である。
本発明の具体的な実施形態に係る鋼材接合体の製造方法を説明するための概念図である。
は、本発明の効果を説明するための鉄－セメンタイト系の状態図である。
は、本発明の効果を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る鋼材接合体を説明するための概念図である。
本実施形態に係る鋼材接合体１は、図１に示すように、接合面の径が異なる複数の鋼材１０（径Ｔ１）、２０（径Ｔ２）同士が接合されている。また、接合された鋼材１０、２０の接合面の中心軸α同士が一致している。また、複数の鋼材１０、２０（以下「素材」ともいう）同士が接合された接合界面４０の炭素濃度（図１に示す炭素濃度Ａ）は、０．２０ｍａｓｓ％以上２．１０ｍａｓｓ％以下である。更に、接合界面４０から離間するにしたがい炭素濃度が減少する濃度傾斜層１５、２５を有している。
【００１０】
本実施形態に係る鋼材接合体１は、接合された鋼材１０、２０の接合面の中心軸α同士が一致しているため、接合面の径が異なる鋼材接合体の鋼材１０、２０同士の曲がり強度を、中心軸α同士が一致していない場合に比べて向上させることができる。
また、接合界面４０の炭素濃度が０．２０ｍａｓｓ％以上２．１０ｍａｓｓ％以下であるため、鋼材１０、２０同士の接合強度を有効に向上させることができ、接合界面４０付近（濃度傾斜層１５、２５が形成される範囲内）の外周面の耐摩耗性も向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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