[发明专利]低循环弯曲疲劳强度优良的渗碳钢部件

说明书

技术领域

本发明涉及低循环弯曲疲劳强度优良的渗碳钢部件。 

背景技术

对于机械结构用部件、差动齿轮、传动齿轮、带齿轮渗碳轴等齿轮，因车辆的快速起动、急刹车时的负荷，有时齿根因低循环疲劳（几百到几千次循环范围的疲劳）而破损。特别是，对于差动齿轮或传动齿轮，希望进一步提高低循环疲劳强度。 

以往，对于上述钢部件，通过采用JIS SCr420、SCM420等C为0.2%左右的表面渗碳钢作为钢材，来确保芯部的韧性，通过渗碳淬火和150℃左右的低温回火，使表面形成C为0.8%左右的回火马氏体组织，从而提高高循环弯曲疲劳强度及耐磨损性。 

作为提高了低循环弯曲疲劳强度的钢部件，专利文献1中公开了一种渗碳部件，其含有C：0.1～0.3%、B：0.005%以下，限制Si：0.3%以下、P：0.03%以下，芯部硬度为HV350以上。 

专利文献2中公开了一种表面渗碳钢，其通过限制C：0.15～0.3%、Si：0.5%以下、P：0.01%以下，使从成分组成计算的塑性变形阻力及晶界强度的和在一定值以上，从而提高了低循环疲劳强度。 

专利文献3中公开了一种低循环疲劳强度优良的渗碳齿轮，其通过限制C：0.1～0.3%、B：0.001～0.005%、Si：0.5%以下、P：0.03%以下，使齿根部的芯部硬度为HV300以上。 

专利文献4中公开了一种渗碳部件，其通过限制C：0.15～0.3%、B：0.0003～0.005%、Si：0.03～0.25%、P：0.02%以下，使与从成分组成计算得到的芯部硬度相关联的值在一定值以上，从而提高了低循环冲击疲劳特性。 

专利文献5中公开了一种渗碳氮化轴承钢，其含有C：0.1～0.4%、Si： 1.0%以下、Mn：超过1.5～3%、P：0.03%以下、S：0.03%以下、Cr：0.3～2.5%、Al：0.005～0.050%、Ti：0.003%以下、O：0.0015%以下、N：0.025%以下，剩余部分包含不可避免的杂质及Fe，渗碳氮化处理后或其后的2次淬火回火处理后的表面硬度为58HRC以上，且表面残余奥氏体量为20～50%。 

专利文献6中公开了一种低循环疲劳特性优良的渗碳淬火钢材，其含有C：0.1～0.4%、Si：0.02～1.3%、Mn：0.3～1.8%、S：0.001～0.15%、Al：0.001～0.05%、N：0.003～0.020%、P：0.025%以下、O：0.0025%以下，进一步含有Cr：1.8%以下、Mo：1.5%以下、Ni：3.5%以下、B：0.006%以下、V：0.5%以下、Nb：0.04%以下、Ti：0.2%以下中的1种或2种以上，剩余部分包含铁及不可避免的杂质，由下式（1）定义的投影芯部硬度Hp-core（＝Hcore／（1－t／r）[Hcore：芯部硬度、t：有效硬化层深度、r：破损部位的半径或破损部位的厚度的一半]）为HV390以上。 

专利文献7中公开了一种氢蚀脆性型的面疲劳强度优良的表面渗碳钢，其含有C：0.1～0.4%、Si：0.5%以下、Mn：1.5%以下、P：0.03%以下、S：0.03%以下、Cr：0.3～2.5%、Mo：0.1～2.0%、V：0.1～2.0%、Al：0.050%以下、O：0.0015%以下、N：0.025%以下、V＋Mo：0.4～3.0%，剩余部分包含Fe及不可避免的杂质，该表面渗碳钢是实施了渗碳淬火回火处理而得到的钢，其回火处理后的表层C浓度为0.6～1.2%，表面硬度为HRC58以上且低于64，且在表层分散析出的V系碳化物中的粒径低于100nm的微细的V系碳化物的个数比例为80%以上。 

可是，在所有渗碳钢部件中，低循环弯曲疲劳强度都没有达到现今所要求的低循环弯曲疲劳强度的水准。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开平8－92690号公报 

专利文献2：日本特开平10－259450号公报 

专利文献3：国际公开WO02／44435号公报 

专利文献4：日本特开2004－238702号公报 

专利文献5：日本特开2005－042188号公报 

专利文献6：日本特开2007－332438号公报 

专利文献7：日本特开2008－280583号公报 

发明内容

发明所要解决的问题