[发明专利]制造机械零件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造机械零件的方法，更具体地涉及一种制造具有带硬化层的表层的机械零件的方法。

背景技术

ECAP(等通道角挤压工艺)是一种用于加工金属材料以为其提供强塑性变形的典型方法。ECAP法作为强塑性变形方法受到关注，在该方法中，材料在其加工后与加工前相比，形状上变化不大。然而，ECAP方法在材料进行一次加工时不为材料提供大的变形量。因而，为了发展出所需的微细晶粒和可塑性，ECAP方法需要进行多次加工，进而在加工效率方面存在问题。此外，ECAP方法难以控制其加工条件。由于存在这样的问题，因此难以将ECAP方法用作工业技术。

因此，作为提高批量生产性和降低成本的金属加工方法，提出了一种方法，在该方法中，通过对由金属材料制成的目标物加热而形成的抗低变形区域进行扭转并进行转动，进而提供有剪切变形以使金属结构微细化(例如，参照日本专利公开第2007-308806号)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开第2007-308806号

发明内容

技术问题

然而，在上述方法中，没有关于钢材淬火的工序或能够进行该工序的条件的报告，也没有关于允许钢材具有微细晶体结构的条件的报告。

例如，在汽车工业中，为了提高燃料经济性或改善行驶性能，有对减轻车体等的重量的需求。解决这个问题的一种方法是通过使用经过使材料晶体结构微细化而被高度强化的材料来减轻重量。特别地，通过使其晶体结构微细化来使作为汽车车体的主要构成材料的钢材高度强化将显著有助于减轻车体的重量，如上所述。

本发明是为了解决上述问题而提出的，并且想到了一种高强度钢制机械零件。

问题的解决方案

根据本公开，一种制造机械零件的方法包括以下步骤：准备待制成机械零件的钢制目标物；以及通过将具有施加到表面部分的剪切应变的目标物的表面部分加热到A3相变点温度以上的加热温度并随后对表面部分进行冷却，来使目标物经受淬火工序。目标物具有0.2质量％以上的碳含量。在使目标物经受淬火工序的步骤中，加热温度为800℃以上，并且，在淬火工序中，目标物具有在850℃至300℃的温度范围内以35℃/秒以上的速度冷却的表面部分。

发明的有利效果

因此，能够获得高强度钢制机械零件。

附图说明

图1是制造根据实施例的机械零件的方法的流程图。

图2示意性示出了图1所示的热处理步骤中使用的加工装置的构型。

图3是根据本实施例的机械零件的示意剖视图。

图4是在实验中使用的试样的外观的照片。

图5是试样1的横截面放大照片。图6是试样2的横截面放大照片。图7是试样3的横截面放大照片。

具体实施方式

以下将参考附图来描述本公开的实施例。在附图中，相同或相应的部件用相同的附图标记表示，并且将不进行重复描述。

<制造机械零件的方法>参照图1，将描述根据实施例的制造机械零件的方法。如图1所示，在制造根据本实施例的机械零件的方法中，首先执行准备步骤(S10)。在该步骤(S10)中，准备待制成机械零件(参见图2)的钢制目标物1和图2所示的加工装置。目标物1可以加工成机械零件的粗糙形状。目标物1可具有0.2质量％以上的碳含量。目标物1可以用常规公知方法加工。只要该材料是钢，并且材料例如具有0.2质量％以上的碳含量，则目标物1可以由任何组成的材料制成。目标物1可以具有任何形状，并且其可以例如是具有沿预定方向延伸的纵向轴线的形状，如图2所示(例如，以杆的形式)。进一步地，目标物1在垂直于纵向轴线的方向上可以具有任何截面形状，并且其可以例如是圆形的。

随后，执行热处理步骤(S20)。在该步骤(S20)中，目标物1具有带施加到其上的剪切应变的表面部分，并且在该状态下，表面部分被加热到A3相变点温度以上的加热温度，随后被冷却，从而经历淬火工序。在作为执行淬火工序的步骤的步骤(S20)中，加热温度为800℃以上。此外，在淬火工序中，目标物具有在850℃至300℃的温度范围内以35℃/秒以上的速度冷却的表面部分。具有施加的剪切应变的淬火工序可以提供高强度钢制机械零件，其表面部分具有带微细晶体结构的淬火硬化层。该步骤(S20)中使用的加工装置的构型将在下文中进行描述。