鍛造部品の製造方法
【課題】本発明は、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品を、容易かつ安価に製造することができる鍛造部品の製造方法を提供すること。
【解決手段】低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程と、この鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程と、この浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程と、この焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程と、を順次行って鍛造部品の製造した。
【解決手段】低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程と、この鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程と、この浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程と、この焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程と、を順次行って鍛造部品の製造した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造部品の製造方法、より詳しくは、特定部位のみ硬度が高い鍛造部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のトランスミッションにおいて、ベアリング等を支持する部品として、図２に示すような、鍛造部品１０が使用される。この鍛造部品１０は、中央に円形の通孔１１が開設された環状の底部１２と、この底部の外縁に形成された円筒形状の周壁部１３とを備えている。そして、環状部品１０の周壁部１３の内面１４には、ベアリングＢを支持するために他の部分よりも高い硬度が与えられている。
【０００３】
従来、このような特定部位のみ硬度が高い鍛造部品を製造する方法としては、所定形状に鍛造加工を施した後、部分的に浸炭焼入れ処理する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、硬度を高める特定部位以外の部分に防炭剤を塗布してマスキングし、特定部位にのみ部分的に浸炭焼入れ処理する方法である。しかしながら、この方法は、鍛造部品に一つずつ防炭剤を塗布する作業を行う必要があり、製造コストの上昇を招く難点があった。
【０００４】
また、このような特定部位のみ硬度が高い鍛造部品を製造する他の方法として、特定部位に部分的に高周波焼入れする方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法は、高炭素鋼を用いる必要があったため、高周波焼入れ前における鍛造加工が困難である難点があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７６８６６号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品を、容易かつ安価に製造することができる鍛造部品の製造方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程と、該鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程と、該浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程と、該焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を機械加工する機械加工工程を有することを特徴とする。
【０００９】
更にまた、本発明は、前記鍛造工程と前記浸炭焼入れ工程との間に、前記鍛造中間部品を焼ならし処理する焼ならし工程を有することを特徴とする。
【００１０】
更にまた、本発明は、前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を更に焼入れ焼戻し処理する焼入焼戻し工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る鍛造部品の製造方法によれば、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品を容易かつ安価に製造し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本実施形態の鍛造部品の製造方法について図１を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程を行う。低炭素鋼は加工性に優れているので、鋼素材を容易に所定形状に鍛造成形することができる。
【００１４】
次いで、上記鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程を行う。即ち、鍛造中間部品の全表面に通常の条件で浸炭処理することによって、全表面に炭素を浸透させ、そして、部品全体を通常の条件で焼入れ処理する。このことで、部品表面の浸炭層のみならず部品内部も、その炭素量に応じて硬度が高められる。この浸炭焼入れ工程は、固体浸炭法、液体浸炭法、ガス浸炭法、真空浸炭法を適宜選択して行うことができる。
【００１５】
次いで、上記浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程を行う。この焼戻し処理におけす加熱温度を適宜設定することによって、中間部品の表面および内部の硬度を調整する。本実施形態では、浸炭中間部品を約７００℃まで加熱して高温焼戻し処理を行うことによって中間部品の表面硬度をビッカース硬度ＨＶ４００以下まで下げるようにしている。
【００１６】
次いで、上記焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程を行う。即ち、硬度を部分的に高めたい特定部位に対して、通常の条件で高周波焼入れ処理を行うことによって、特定部位の表面硬度を他の部分よりも高めるのである。本実施形態では、特定部位の硬度をビッカース硬度ＨＶ７２０以上まで上げるようにしている。そして、この高周波焼入れ工程により得られた中間部品に対し焼き戻し処理することによって、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品が製造されるのである。
【００１７】
このように本実施形態の鍛造部品の製造方法によれば、低炭素鋼から成る鋼素材に対して冷間鍛造を行うので、素材を容易に所定形状に成形することができる。そして、得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理し、その後、部分的に高周波焼入れ処理するので、従来のように手間のかかる防炭剤の塗布作業を行う必要もなく、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品をより低コストに製造することができる。
【００１８】
また、本実施形態の鍛造部品の製造方法によれば、一旦、浸炭焼入れ処理を行った後、焼戻し処理を行っているので、鍛造部品の部品内部にも焼入れ処理することができ、しかも、その内部硬度を焼戻し工程によって容易に調整することができる。また、本実施形態の鍛造部品の製造方法は、何ら特別な熱処理装置も不要で、既存の熱処理装置をそのまま適用して実施することができる。
【００１９】
以上、本実施形態の鍛造部品の製造方法について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。
【００２０】
例えば、上記実施形態における焼戻し工程と高周波焼入れ工程との間に、上記焼戻中間部品を機械加工する機械加工工程を行うようにしても良い。この焼戻し工程により得られた焼戻中間部品に対して、例えば、孔明け、研削、フライス削り、打抜き、ルータ加工、サンディング、のこ引き、ねじ立て、ねじ切り等の加工操作を行うのである。この焼戻中間部品は、前工程の焼戻し工程によって、部品表面および部品内部の硬度が適度に下げられているので、容易に機械加工を行うことができる。また、この機械加工によって、硬度を高めるべき特定部位以外の部分の浸炭層を除去すれば、次工程の高周波焼入れ工程において、特定部位に対する高周波焼入れを確実に行うことが可能となる。
【００２１】
また、上記実施形態における鍛造工程と浸炭焼入れ工程との間に、上記鍛造中間部品を焼ならし処理する焼ならし工程を行うようにしても良い。このことで、次工程の浸炭時の粗粒化を防ぐことができ、鍛造部品の強度を高めることができる。また、上記実施形態における焼戻し工程と高周波焼入れ工程との間に、上記焼戻中間部品を更に焼入れ焼戻し処理する焼入焼戻し工程を行うようにしても良い。このことで、焼戻中間部品を細粒化することができ、鍛造部品の強度を高めることができる。
【００２２】
また、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良く、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成したり、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施したりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態の鍛造部品の製造方法の各工程を示す流れ図である。
【図２】特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０ 鍛造部品
１１ 通孔
１２ 底部
１３ 周壁部
１４ 周壁部の内面（特定部位）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造部品の製造方法、より詳しくは、特定部位のみ硬度が高い鍛造部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のトランスミッションにおいて、ベアリング等を支持する部品として、図２に示すような、鍛造部品１０が使用される。この鍛造部品１０は、中央に円形の通孔１１が開設された環状の底部１２と、この底部の外縁に形成された円筒形状の周壁部１３とを備えている。そして、環状部品１０の周壁部１３の内面１４には、ベアリングＢを支持するために他の部分よりも高い硬度が与えられている。
【０００３】
従来、このような特定部位のみ硬度が高い鍛造部品を製造する方法としては、所定形状に鍛造加工を施した後、部分的に浸炭焼入れ処理する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、硬度を高める特定部位以外の部分に防炭剤を塗布してマスキングし、特定部位にのみ部分的に浸炭焼入れ処理する方法である。しかしながら、この方法は、鍛造部品に一つずつ防炭剤を塗布する作業を行う必要があり、製造コストの上昇を招く難点があった。
【０００４】
また、このような特定部位のみ硬度が高い鍛造部品を製造する他の方法として、特定部位に部分的に高周波焼入れする方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法は、高炭素鋼を用いる必要があったため、高周波焼入れ前における鍛造加工が困難である難点があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７６８６６号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品を、容易かつ安価に製造することができる鍛造部品の製造方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程と、該鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程と、該浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程と、該焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程と、を有することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を機械加工する機械加工工程を有することを特徴とする。
【０００９】
更にまた、本発明は、前記鍛造工程と前記浸炭焼入れ工程との間に、前記鍛造中間部品を焼ならし処理する焼ならし工程を有することを特徴とする。
【００１０】
更にまた、本発明は、前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を更に焼入れ焼戻し処理する焼入焼戻し工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る鍛造部品の製造方法によれば、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品を容易かつ安価に製造し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本実施形態の鍛造部品の製造方法について図１を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程を行う。低炭素鋼は加工性に優れているので、鋼素材を容易に所定形状に鍛造成形することができる。
【００１４】
次いで、上記鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程を行う。即ち、鍛造中間部品の全表面に通常の条件で浸炭処理することによって、全表面に炭素を浸透させ、そして、部品全体を通常の条件で焼入れ処理する。このことで、部品表面の浸炭層のみならず部品内部も、その炭素量に応じて硬度が高められる。この浸炭焼入れ工程は、固体浸炭法、液体浸炭法、ガス浸炭法、真空浸炭法を適宜選択して行うことができる。
【００１５】
次いで、上記浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程を行う。この焼戻し処理におけす加熱温度を適宜設定することによって、中間部品の表面および内部の硬度を調整する。本実施形態では、浸炭中間部品を約７００℃まで加熱して高温焼戻し処理を行うことによって中間部品の表面硬度をビッカース硬度ＨＶ４００以下まで下げるようにしている。
【００１６】
次いで、上記焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程を行う。即ち、硬度を部分的に高めたい特定部位に対して、通常の条件で高周波焼入れ処理を行うことによって、特定部位の表面硬度を他の部分よりも高めるのである。本実施形態では、特定部位の硬度をビッカース硬度ＨＶ７２０以上まで上げるようにしている。そして、この高周波焼入れ工程により得られた中間部品に対し焼き戻し処理することによって、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品が製造されるのである。
【００１７】
このように本実施形態の鍛造部品の製造方法によれば、低炭素鋼から成る鋼素材に対して冷間鍛造を行うので、素材を容易に所定形状に成形することができる。そして、得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理し、その後、部分的に高周波焼入れ処理するので、従来のように手間のかかる防炭剤の塗布作業を行う必要もなく、特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品をより低コストに製造することができる。
【００１８】
また、本実施形態の鍛造部品の製造方法によれば、一旦、浸炭焼入れ処理を行った後、焼戻し処理を行っているので、鍛造部品の部品内部にも焼入れ処理することができ、しかも、その内部硬度を焼戻し工程によって容易に調整することができる。また、本実施形態の鍛造部品の製造方法は、何ら特別な熱処理装置も不要で、既存の熱処理装置をそのまま適用して実施することができる。
【００１９】
以上、本実施形態の鍛造部品の製造方法について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。
【００２０】
例えば、上記実施形態における焼戻し工程と高周波焼入れ工程との間に、上記焼戻中間部品を機械加工する機械加工工程を行うようにしても良い。この焼戻し工程により得られた焼戻中間部品に対して、例えば、孔明け、研削、フライス削り、打抜き、ルータ加工、サンディング、のこ引き、ねじ立て、ねじ切り等の加工操作を行うのである。この焼戻中間部品は、前工程の焼戻し工程によって、部品表面および部品内部の硬度が適度に下げられているので、容易に機械加工を行うことができる。また、この機械加工によって、硬度を高めるべき特定部位以外の部分の浸炭層を除去すれば、次工程の高周波焼入れ工程において、特定部位に対する高周波焼入れを確実に行うことが可能となる。
【００２１】
また、上記実施形態における鍛造工程と浸炭焼入れ工程との間に、上記鍛造中間部品を焼ならし処理する焼ならし工程を行うようにしても良い。このことで、次工程の浸炭時の粗粒化を防ぐことができ、鍛造部品の強度を高めることができる。また、上記実施形態における焼戻し工程と高周波焼入れ工程との間に、上記焼戻中間部品を更に焼入れ焼戻し処理する焼入焼戻し工程を行うようにしても良い。このことで、焼戻中間部品を細粒化することができ、鍛造部品の強度を高めることができる。
【００２２】
また、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良く、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成したり、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施したりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態の鍛造部品の製造方法の各工程を示す流れ図である。
【図２】特定部位のみ硬度が高くされた鍛造部品の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０ 鍛造部品
１１ 通孔
１２ 底部
１３ 周壁部
１４ 周壁部の内面（特定部位）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程と、
該鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程と、
該浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程と、
該焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程と、
を有することを特徴とした鍛造部品の製造方法。
【請求項２】
前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を機械加工する機械加工工程を有する請求項１記載の鍛造部品の製造方法。
【請求項３】
前記鍛造工程と前記浸炭焼入れ工程との間に、前記鍛造中間部品を焼ならし処理する焼ならし工程を有する請求項１または請求項２記載の鍛造部品の製造方法。
【請求項４】
前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を更に焼入れ焼戻し処理する焼入焼戻し工程を有する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の鍛造部品の製造方法。
【請求項１】
低炭素鋼から成る鋼素材を所定形状に冷間鍛造する鍛造工程と、
該鍛造工程により得られた鍛造中間部品を浸炭焼入れ処理する浸炭焼入れ工程と、
該浸炭焼入れ工程により得られた浸炭中間部品を焼戻し処理する焼戻し工程と、
該焼戻し工程により得られた焼戻中間部品の特定部位を部分的に高周波焼入れ処理する高周波焼入れ工程と、
を有することを特徴とした鍛造部品の製造方法。
【請求項２】
前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を機械加工する機械加工工程を有する請求項１記載の鍛造部品の製造方法。
【請求項３】
前記鍛造工程と前記浸炭焼入れ工程との間に、前記鍛造中間部品を焼ならし処理する焼ならし工程を有する請求項１または請求項２記載の鍛造部品の製造方法。
【請求項４】
前記焼戻し工程と前記高周波焼入れ工程との間に、前記焼戻中間部品を更に焼入れ焼戻し処理する焼入焼戻し工程を有する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の鍛造部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−６９４２２（Ｐ２００８−６９４２２Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５０５０７（Ｐ２００６−２５０５０７）
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１８２９７１）住金精圧品工業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１５日（２００６．９．１５）
【出願人】（０００１８２９７１）住金精圧品工業株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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