[发明专利]钢轴部件

说明书

提供具有优异疲劳强度的钢轴部件。钢轴部件的化学组成为C：0.40～0.60％、Si：0.05～1.00％、Mn：1.00～2.00％、P：0.030％以下、S：0.005～0.100％、Cr：0.10～0.50％、V：0.10～0.30％、Al：0.005～0.050％、N：0.0050～0.0200％、Ti：0～0.050％、以及余量：Fe和杂质，轴部的表面的维氏硬度Hs为620HV以上，R/2位置处的维氏硬度Hb满足式(1)，维氏硬度为620HV以上的硬化层深度Hr(mm)满足式(2)。R/2位置处的显微组织包含铁素体和珠光体。在硬化层内，圆当量直径超过100nm的含V析出物为10个/276μmsupgt;2/supgt;以下。Hs/2.3≤Hb≤350(1)，0.05≤Hr/R≤0.40(2)。

技术领域

本发明涉及钢轴部件，更详细而言，涉及以曲轴和凸轮轴为代表的具备1个或多个轴部的钢轴部件。

背景技术

以曲轴为代表的钢轴部件具备1个或多个轴部。钢轴部件为曲轴时，曲柄销和曲轴轴颈相当于轴部。这种钢轴部件被用作产业用机械、建设用机械和以汽车为代表的运输用机械的机械部件。

钢轴部件通过以下的工序来制造。对作为钢轴部件的坯料的钢材进行热锻而制造中间品。根据需要对所制造的中间品实施调质处理。通过对热锻状态的非调质的中间品或调质处理后的中间品进行切削、穿孔等而机械加工成部件形状。对于经机械加工的中间品，实施高频淬火等表面硬化热处理。在表面硬化热处理后，对中间品实施基于磨削的精加工，从而制造钢轴部件。

对用于上述用途的钢轴部件要求优异的疲劳强度。例如，日本特开2013-7098号公报(专利文献1)、日本特开2010-270346号公报(专利文献2)和日本特开2004-137237号公报(专利文献3)中提出了提高在热锻后要实施高频淬火的机械部件的疲劳强度的技术。

专利文献1中提出了在热锻后要进行高频淬火的机械部件用途的钢材。专利文献1中公开的热锻用钢以质量％计含有C：超过0.30％且小于0.60％、Si：0.10～0.90％、Mn：0.50～2.0％、P：0.080％以下、S：0.010～0.10％、Al：超过0.005％且为0.10％以下、Cr：0.01～1.0％、Ti：0.001％以上且小于0.040％、Ca：0.0003～0.0040％、Te：0.0003％以上且小于0.0040％、N：0.0030～0.020％、O：0.0050％以下，余量为Fe和杂质，所述热锻用钢满足Ca/Te1.00，且硫化物系夹杂物的圆当量直径为20μm以下。

专利文献2中提出了一种弯曲疲劳强度优异的钢材，其为在热锻后要进行高频淬火的机械部件用途的钢材。专利文献2中公开的热锻用非调质钢具有如下组成：以质量％计含有C：0.25～0.50％、Si：0.05～1.00％、Mn：0.60～1.80％、P≤0.030％、S≤0.060％、Cr：0.50％以下、Mo：0.03％以下、V：0.050～0.250％、Ti：0.005～0.020％、Al：0.050％以下、N：0.008～0.015％，满足式(1)，且余量为Fe和不可避免的杂质，在热锻后的粗材的显微组织中，铁素体体积分数(F％)和铁素体平均粒径(μm)与钢中的V含量(％)满足式(2)。此处，式(1)为3.10≤2.7×Mn+4.6×Cr+V≤5.60，式(2)为0.04≤铁素体体积分数(F％)×V/铁素体平均粒径(μm)≤0.18。

专利文献3中提出了一种疲劳强度优异的钢材，其为在热锻后要进行高频淬火的机械部件用途的钢材。专利文献3中公开的高强度高加工性高频淬火用钢以质量％计含有C：0.5～0.7％、Si：0.5～1.0％、Mn：0.5～1.0％、Cr：0.4％以下、S：0.035％以下、V：0.01～0.15％、Al：超过0.015％且小于0.050％、N：超过0.010％且小于0.025％，余量为Fe和不可避免的杂质，在锻造后对部件的一部分进行高频淬火来使用。

现有技术文献

专利文献