[发明专利]氮化板部件及其制造方法

说明书

本发明提供一种表现出与渗碳处理材料同等以上的疲劳强度的氮化板部件及其制造方法。所述氮化板部件的特征在于，其是具有规定的成分、组织的氮化板部件，从该部件的剪切端面沿剪切端面法线方向朝向氮化板部件内部的距离为0.05mm以上且0.10mm以下的范围内的氮平均含量以质量％计为0.4000％以上且1.2000％以下、为0.015mm以上且0.200mm以下的最低氮含量为0.0600％以上。将钢板卷打开后，对钢板表层交替赋予以塑性应变量计为0.03％以上且3.00％以下的拉伸和压缩变形，然后，实施剪切加工和冲压成型而不再对所述钢板进行重新卷取，从而制成板部件形状，之后在规定的条件下氮化。

技术领域

本发明涉及在进行合适的坯料的制造方法和成型之后通过实施气体软氮化处理而具有优异的耐久性的氮化板部件及其制造方法，例如涉及液力变矩器用板部件及其制造方法。

背景技术

汽车、各机械部件中大量使用有实施了表面硬化处理的部件。表面硬化处理通常是为了改善耐磨耗性、疲劳强度而实施的。作为代表性的表面硬化处理方法，可列举出渗碳、氮化、高频淬火等。

气体氮化、气体软氮化、盐浴软氮化等氮化处理与其他方法不同，其具有能够减小热处理应变的优点。因此，氮化是对汽车构件中的曲轴、传动齿轮等实施了精密加工的部件、或者通过冲压而成型的盘、板等在硬化处理后要求形状精度的部件而言适宜的表面硬化处理。

氮化处理中，可列举出气体氮化、盐浴氮化等，其中，在同时含有氮和碳的浴或者气氛中进行处理的气体软氮化处理通过提高氮势而仅需短时间的处理即可，能够通过数小时获得表面硬化层深度增加的部件。该气体软氮化处理的特征在于，不仅能够形成表面硬化深度深的表面硬化层、获得作为部件而言优异的耐磨耗性，而且通过表面硬化的效果，使耐久性大幅提高。由此，气体软氮化处理是兼顾优异的尺寸精度、耐磨耗性以及经济性的技术，要求将提高耐磨耗性为目的的渗碳淬火处理替换为气体软氮化处理。

但是，对于使用钢铁材料作为坯料的气体软氮化处理部件，为了形成耐磨耗性优异的表面化合物层，需要在A₁点以下的温度区域内进行处理。其结果是，由于不会像渗碳处理、高频淬火处理那样发生马氏体相变，因此通常在部件表层产生的压缩的残余应力小，难以确保与渗碳处理材料同等以上的耐久性。

构成液力变矩器的起到动力传递作用的板部件在与涡轮接合的板侧面设置有爪部，经由设置在活塞上的弹簧进行动力传递。此时，爪部在板面内方向被负载载荷，应力集中在板与爪部之间的角部附近，容易自该部位产生疲劳裂纹。部件耐久性通过减少动力传递时产生的应力而提高。作为其手段，可列举出使板与爪部之间的角部的形状平缓、增加厚度，但是从空间限制、动力传递效率的观点来看不优选。

另一方面，专利文献1中公开了一种提高气体软氮化处理后的疲劳强度的技术。在专利文献1公开的技术中，通过控制钢板的位错密度、金相组织来提高疲劳特性。

另外，对于起到动力传递的作用的液力变矩器用板部件，通常在制造工序中对作为坯料的钢板(母材)实施剪切加工后，经过冲压工序形成规定的部件形状。因此，最终产品中也会继承剪切加工时生成的断裂面的性状。不论是否为被气体软氮化的液力变矩器用板部件，其端面粗糙度均高，发生微观的应力集中，产生更高的应力。

例如，为了提高剪切面的特性，专利文献2发明了一种板、盘式离合器用钢板。专利文献3中有涉及通过控制坯料的位错密度从而提高了剪切端面的耐久性的钢板坯料的发明，这些都是在剪切面容易产生疲劳裂纹的用途方面非常有效的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/190618号

专利文献2：日本特开2001-73073号公报

专利文献3：国际公开第2013/077298号

发明内容