表面渗碳用钢钢材.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104302799104302799A(43)申请公布日2015.01.21(21)申请号201380022341.2(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事(22)申请日2013.04.16务所(普通合伙)11277代理人刘新宇李茂家(30)优先权数据2012-0993322012.04.25JP(51)Int.Cl.C22C38/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C22C38/28(2006.01)2014.10.27C22C38/50(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据C21D1/06(2006.01)PCT/JP2013/0612652013.04.16C21D8/06(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/161623JA2013.10.31(71)申请人新日铁住金株式会社地址日本东京都申请人本田技研工业株式会社(72)发明人今高秀树堀本雅之加藤元藤本充权权利要求书1页利要求书1页说明书17页说明书17页附图5页附图5页(54)发明名称表面渗碳用钢钢材(57)摘要本发明涉及表面渗碳用钢钢材，其具有如下的化学组成：以质量％计，C：0.15～0.23％、Si：0.01～0.15％、Mn：0.65～0.90％、S：0.010～0.030％、Cr：1.65～1.80％、Al：0.015～0.060％以及N：0.0100～0.0250％，根据需要进一步选自特定量的Cu和Ni中的1种以上，以及余量由Fe和杂质组成，[25≤Mn/S≤85]、[0.90≤Cr/(Si+2Mn)≤1.20]以及[1.16Si+0.70Mn+Cr≥2.20]，且杂质中的P、Ti以及O为P≤0.020％、Ti≤0.005％、O≤0.0015％；以面积比例计组织的20～70％为铁素体，且上述铁素体以外的部分为包含珠光体和贝氏体中的1种以上的组织，该表面渗碳用钢钢材的成分成本低、具有良好的热加工性并且切削性也优异，而且可以确保渗碳部件有良好的弯曲疲劳强度和耐磨耗性，因此适宜用作CVT皮带轮轴等渗碳部件的原材料。CN104302799ACN1043279ACN104302799A权利要求书1/1页1.一种表面渗碳用钢钢材，其特征在于，具有如下的化学组成：以质量％计，C：0.15～0.23％、Si：0.01～0.15％、Mn：0.65～0.90％、S：0.010～0.030％、Cr：1.65～1.80％、Al：0.015～0.060％和N：0.0100～0.0250％，以及余量由Fe和杂质组成，下述式〈1〉、式〈2〉和式〈3〉所示的Fn1、Fn2和Fn3分别为25≤Fn1≤85、0.90≤Fn2≤1.20和Fn3≥2.20，杂质中的P、Ti和O为P：0.020％以下、Ti：0.005％以下和O：0.0015％以下；以面积比例计，组织的20～70％为铁素体，上述铁素体以外的部分为包含珠光体和贝氏体中的1种以上的组织，Fn1＝Mn/S···〈1〉Fn2＝Cr/(Si+2Mn)···〈2〉Fn3＝1.16Si+0.70Mn+Cr···〈3〉其中，式〈1〉、式〈2〉和式〈3〉中的元素符号表示该元素的以质量％计的含量。2.根据权利要求1所述的表面渗碳用钢钢材，其特征在于，以质量％计含有选自Cu：0.20％以下和Ni：0.20％以下中的1种以上来代替一部分Fe。2CN104302799A说明书1/17页表面渗碳用钢钢材技术领域[0001]本发明涉及表面渗碳用钢钢材。详细而言，本发明涉及成分成本低并且弯曲疲劳强度以及耐磨耗性优异、适宜作为汽车用带式无级变速器用皮带轮轴(以下，称为“CVT皮带轮轴”)等渗碳部件的原材料使用的表面渗碳用钢钢材。背景技术[0002]从提高弯曲疲劳强度以及提高耐磨耗性的观点出发，汽车部件、其中的变速器所使用的CVT皮带轮轴等部件通常是进行渗碳淬火等表面硬化处理之后实施回火而制造的。[0003]需要说明的是，上述的“渗碳淬火”通常是指如下的处理：使用低碳的“表面渗碳用钢”作为原料钢(坯料钢)，在Ac3点以上的高温的奥氏体域使C侵入/扩散之后进行淬火。[0004]近年来，汽车要求轻量化/高扭矩化。因此，上述CVT皮带轮轴等渗碳部件必须有比以往更高的弯曲疲劳强度和更高的耐磨耗性。需要说明的是，本说明书中，以下有时以“CVT皮带轮轴”来代表“渗碳部件”进行说明。[0005]若在表面渗碳用钢中大量添加Ni、Cr以及Mo等合金元素，则可以确保CVT皮带轮轴有高的弯曲疲劳强度和高的耐磨耗性，但由于合金元素增量而导致成分成本上升。[0006]然而，Ni和Mo均为增大渗碳层的深度以及芯部(坯料)的硬度的重