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公開番号2025136681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035434
出願日2024-03-08
発明の名称歯車加工用合金鋼およびそれを用いた歯車
出願人株式会社不二越
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250911BHJP(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】浸炭処理を施さずに低温度(900℃以下)による全体焼入れ処理、およびその後の焼戻し処理(150～200℃)によって、高硬度(ロックウェル硬さCスケールで64HRC以上)が得られる歯車加工用合金鋼およびそれを用いた歯車を提供する。
【解決手段】重量%で、C:0.90%以上1.50%以下、Si:0.70～2.50%、Mn:0.10～1.00%、Cr:1.00～4.00%、Mo:0.20～1.50%、W+2Mo:0.40～3.00%、V:0.10～0.80%であり、残余Feおよび不可避不純物からなる歯車加工用合金鋼とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．９０％以上１．５０％以下、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｗ＋２Ｍｏ：０．４０～３．００％、Ｖ：０．１０～０．８０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする歯車加工用合金鋼。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
重量％で、Ｃ：０．９０％以上１．５０％以下、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｗ＋２Ｍｏ：０．４０～３．００％、Ｎｂ：０．０５～０．４０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする歯車加工用合金鋼。
【請求項３】
請求項１または２に記載の歯車加工用合金鋼を用いた歯車であって、かつ前記歯車の表面がロックウェル硬さＣスケールで６４ＨＲＣ以上を有していることを特徴とする歯車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車加工用途の合金鋼およびそれを用いた歯車に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
各種変速機などの機械部品に使用される歯車には、Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ合金鋼やＣｒ－Ｍｏ合金鋼などに代表される機械構造用合金鋼が使用されている。機械構造用合金鋼が歯車に使用される場合、浸炭処理や浸炭窒化処理を施されることが多い。
【０００３】
従来、浸炭歯車は表面が硬いことから歯面の摩耗やはく離で折損することは少なく、歯元に発生する繰返しの曲げ応力によって折損することが多かった。近年は熱処理後の歯車にショットピーニングや歯研削を施すことで歯元曲げ強度が向上している。その結果、歯元曲げによる折損が減少し、歯の折損の内、ピッチングなどの歯面損傷起点の折損が占める割合が増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－１２０４６６号公報
【発明の概要】
【０００５】
特許文献１に開示されるように、機械構造用合金鋼(Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ合金鋼やＣｒ－Ｍｏ合金鋼)では、９００℃以上での浸炭処理を施されることが多い。浸炭歯車は浸炭層の残留オーステナイト量が多く、表面硬さが低い箇所が存在することから歯面の摩耗やはく離が課題となっている。
【０００６】
しかし、浸炭層の残留オーステナイト量を減らすことは容易ではない。浸炭層の炭素量にも依るが、浸炭層の残留オーステナイト量が体積率で２０％を超えることも珍しくない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明においては、浸炭処理を施さずに低温度（９００℃以下）による全体焼入れ処理、およびその後の焼戻し処理（１５０～２００℃）によって高硬度（ロックウェル硬さＣスケールで６４ＨＲＣ以上）が得られる歯車用合金鋼およびそれを用いた歯車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】
【０００８】
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：０．９０％以上１．５０％以下、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｗ＋２Ｍｏ：０．４０～３．００％、Ｖ：０．１０～０．８０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる歯車加工用合金鋼とする。
【０００９】
もしくは、重量％で、Ｃ：０．９０％以上１．５０％以下、Ｓｉ：０．７０～２．５０％、Ｍｎ：０．１０～１．００％、Ｃｒ：１．００～４．００％、Ｍｏ：０．２０～１．５０％、Ｗ＋２Ｍｏ：０．４０～３．００％、Ｎｂ：０．０５～０．４０％であり、残余Ｆｅおよび不可避不純物からなる歯車加工用合金鋼とする。
【００１０】
また、前述の合歯車加工用金鋼を用いた歯車の発明は、当該歯車の表面をロックウェル硬さＣスケールで６４ＨＲＣ以上とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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