软氮化高频淬火钢部件

发布者: 发布时间:2016/5/16 10:49:42 阅读:次 【字体:
  本文主要介绍软氮化高频淬火钢部件所无法获得的回火软化抵抗优异、显示高的表面附近压缩残余应力并且面疲劳强度优异的软氮化高频淬火钢部件。
 
  动力传输部件由于使用时发热而使得运行面的温度上升至300℃左右。因此,对于提高钢部件的面疲劳强度而言,为了维持运行面的高温强度而提高回火软化抵抗是有效的。进而,对于提高钢部件的面疲劳强度而言,提高表面附近的压缩残余应力是有效的。另外,对于提高钢部件的精度而言,降低淬火应变是有效的。
 
  结论
 
  a)对于提高钢部件的运行面的回火软化抵抗而言,提高钢部件的表层的固溶N浓度是有效的。通常测定的N浓度是固溶在马氏体中的N和钢中的氮化物的N的总量。通过使高频加热时的最高温度变化而使表层的固溶N与氮化物的比例变化,由此对在300℃回火时表层的固溶N浓度给硬度带来的影响进行了研究,结果确认到了增加马氏体中的固溶N浓度对于提高回火软化抵抗是有效的。
 
  b)对于提高表面附近的压缩残余应力而言,提高表层的固溶N浓度并且使得有效硬化层深度较浅是有效的。即,在提高表层的固溶N浓度的情况下,高频淬火时因马氏体相变而引起的膨胀量变大,因此能够提高表面附近的压缩残余应力。另外,即使相对于部件的大小使得有效硬化层深度浅,也能够提高表面附近的压缩残余应力。通过将这些组合起来,能够提高表面附近的压缩残余应力。进而,相对于部件的大小使得有效硬化层深度浅还有助于降低淬火应变。这是因为淬火应变是由于奥氏体的马氏体相变而显现的。
 
  为了提高表层的固溶N浓度,需要提高高频加热时的到达温度。然而,在仅仅提高高频加热时的到达温度时,有效硬化层深度变得过深,表面附近的压缩残余应力变低。现有技术中也存在进行了900℃以上的高频加热的例子,但是有效硬化层深度变深,无法充分提高压缩残余应力。
 
  (1)一种软氮化高频淬火钢部件,其特征在于,母材的化学组成以质量%计含有C:0.30~0.80%、Si:0.02~2.5%、Mn:0.35~2.0%、Al:0.001~2.0%、Cr:0.01~3.0%、S:0.040%以下、N:0.0030~0.02%,并且分别将O和P限制为O:0.005%以下、P:0.025%以下,剩余部分为Fe和杂质,从表面到0.2mm深度的固溶N浓度为0.05~1.5%,在300℃回火后的从表面到0.2mm深度的维氏硬度为Hv600以上,有效硬化层深度t为0.5mm以上,并且在将破损危险部位的半径或壁厚的一半设定为r(mm)时,t/r≤0.35。
 
  (2)根据上述(1)的软氮化高频淬火钢部件,其特征在于,以质量%计含有Nb:0.3%以下、Ti:0.3%以下、V:1.0%以下、Ni:3.0%以下、Cu:3.0%以下、Co:3.0%以下、Mo:1.0%以下、W:0.5%以下、B:0.005%以下、Ca:0.01%以下、Mg:0.01%以下、Zr:0.05%以下、Te:0.1%以下、Pb:0.5%以下、REM:0.005%以下中的一种或两种以上来代替
 
  效果
 
  根据软氮化高频淬火钢部件,能够提供由现有的软氮化高频淬火钢部件所无法获得的显示高的表面附近的压缩残余应力、面疲劳强度优异的齿轮、无级变速器、等速万向节、轮毂等动力传输部件
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