(57)【要約】【課題】剥離寿命の長い歯車を製造する方法を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．１５〜０．２５％、Ｓｉ：０．５０〜１．６％、Ｍｎ：０．３〜２％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｒ：０．５〜２％、Ａｌ：０．１％以下、Ｎ：０．０３％以下を含有し、残部は鉄および不可避不純物である鋼で形成された歯車を、炭化物を生じることなく浸炭して表面Ｃ濃度を０．８０％以上とし、焼入れ・焼戻しした後、アークハイト値が０．５ｍｍＡ以上のショットピーニングをし、前記ショットピーニングにより表面組織に占める割合で１０面積％以上の残留オーステナイトが加工誘起マルテンサイト変態することを特徴とする耐高面圧性に優れた歯車の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ  ：０．１５〜０．２５％（質量％の意味。以下、化学成分組成について同じ。）、
Ｓｉ：０．５０〜１．６％、
Ｍｎ：０．３〜２％、
Ｐ  ：０．０２％以下（０％を含まない）、
Ｓ  ：０．０３％以下（０％を含まない）、
Ｃｒ：０．５〜２％、
Ａｌ：０．１％以下（０％を含まない）、
Ｎ  ：０．０３％以下（０％を含まない）
を含有し、残部は鉄および不可避不純物である鋼で形成された歯車を、
炭化物を生じることなく浸炭して表面Ｃ濃度を０．８０％以上とし、焼入れ・焼戻しした後、
アークハイト値が０．５ｍｍＡ以上のショットピーニングをし、
前記ショットピーニングにより、表面組織に占める割合で１０面積％以上の残留オーステナイトを加工誘起マルテンサイト変態させたことを特徴とする耐高面圧性に優れた歯車の製造方法。
【請求項２】
前記鋼は、更に
Ｍｏ：０．０８〜０．８％を含有する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記鋼は、更に
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５％、
Ｎｂ：０．０１〜０．１％、
Ｔｉ：０．０１〜０．１％
よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上を含有する請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の成分の鋼からなり、浸炭されている歯車であって、
表面Ｃ濃度が０．８０％以上であり、
表面の炭化物が０面積％であるとともに、
表面のビッカース硬さが８８０Ｈｖ以上であることを特徴とする耐高面圧性に優れた歯車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの輸送機器や建設機械、その他の各種産業機械などにおいて、高面圧下で使用される歯車およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全の観点から、歯車は小型・軽量化することが要望されている。歯車を小型化すると歯への負荷が増大し、歯の曲げ強度や剥離強度を高める必要がある。歯の曲げ強度については工法技術の向上等により実用上問題にならない程度にまで向上している。一方、剥離強度については、歯の耐熱性を向上させる試みがなされている。すなわち、歯は摺動時の発熱によって軟化し剥離を起こすことから、歯の初期硬さや軟化抵抗性を高めることによって剥離寿命を向上させるというものである。具体的には、セメンタイトを析出させる高濃度浸炭処理や、窒化物を析出させる浸炭窒化処理があり、炭化物や窒化物の硬い性質や、熱分解し難い性質を利用している。
【０００３】
また特許文献１では、曲げ疲労特性を向上するとの目的でカーボンポテンシャルが０．９〜１．５％で高濃度浸炭し、所定の温度域で保持することによりセメンタイトを生成させ、浸炭部品の硬さを一定範囲内に確保している。
【０００４】
しかし、高濃度浸炭処理は処理時間が長く生産性に劣り、また浸炭窒化処理は専用の炉が必要でありコストアップを招くため、いずれも汎用性に欠けるものである。また特許文献１の方法による初期硬さの向上効果は、剥離寿命を向上させるためには十分とは言えない。
【特許文献１】特開２００７−３０８７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は通常の浸炭処理によって剥離寿命の長い歯車を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできた本発明に係る歯車の製造方法とは、Ｃ：０．１５〜０．２５％（質量％の意味。以下、化学成分組成について同じ。）、Ｓｉ：０．５０〜１．６％、Ｍｎ：０．３〜２％、Ｐ：０．０２％以下（０％を含まない）、Ｓ：０．０３％以下（０％を含まない）、Ｃｒ：０．５〜２％、Ａｌ：０．１％以下（０％を含まない）、Ｎ：０．０３％以下（０％を含まない）を含有し、残部は鉄および不可避不純物である鋼で形成された歯車を、炭化物を生じることなく浸炭して表面Ｃ濃度を０．８０％以上とし、焼入れ・焼戻しした後、アークハイト値が０．５ｍｍＡ以上のショットピーニングをし、前記ショットピーニングにより、表面組織に占める割合で１０面積％以上の残留オーステナイトを加工誘起マルテンサイト変態させたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の製造方法に用いる鋼は、必要に応じてさらに（ａ）Ｍｏ：０．０８〜０．８％、（ｂ）Ｂ：０．０００５〜０．００５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｔｉ：０．０１〜０．１％よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上、を含有していてもよい。
【０００８】
本発明には、上記成分組成を満たす鋼からなり、浸炭されている歯車であって、表面Ｃ濃度が０．８０％以上であり、表面の炭化物が０面積％であるとともに、表面のビッカース硬さが８８０Ｈｖ以上である耐高面圧性に優れた歯車も包含される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る歯車の製造方法によれば、母材としてＳｉ量の多い鋼を用い、炭化物の生成を避けつつ表面Ｃ濃度を０．８０％以上となる様に浸炭し、増大する残留オーステナイトをアークハイト量が０．５ｍｍＡ以上のショットピーニングで加工誘起変態させているため、歯車表面の荒れを防ぎながらそのビッカース硬さを８８０Ｈｖ以上とすることができ、従来よりも剥離寿命の長い歯車を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明者は、高濃度浸炭処理や浸炭窒化処理などの特別な熱処理を行うことなく、通常の浸炭処理の条件を最適化するだけで歯車の初期硬さを確保し、剥離寿命を向上させるべく鋭意研究を重ねた。その結果、炭化物を生じることなく浸炭して表面Ｃ濃度を０．８０％以上に高くし、焼入れ・焼戻しした後、アークハイト値が０．５ｍｍＡ以上のショットピーニングをすれば、Ｃ濃度の高い残留オーステナイトが所定量以上変態し、Ｃ濃度の高い加工誘起変態マルテンサイトとなるので、初期硬さが飛躍的に上昇することを見出した。また前記の所定以上のアークハイト量のショットピーニングは、一般鋼であるＳＣｒ４２０Ｈ等では歯先のダレ、歯面の粗さ上昇の原因となり、歯車の静粛性が欠如してしまう。そこで、本発明ではＳｉ量が所定以上の鋼を用い、歯車の強度および０．２％耐力を高めることによって、歯車の静粛性を損なうことなく所定以上のアークハイト量のショットピーニングを適用することが可能となった。
【００１１】
まず、本発明の歯車に用いる鋼の成分組成について以下に説明する。
【００１２】
Ｃ：０．１５〜０．２５％
Ｃは歯車として必要な芯部硬さを確保する上で重要な元素である。Ｃ量が０．１５％未満であると、芯部硬さが不足することにより、歯車としての静的強度が不足する。そこでＣ量を０．１５％以上と定めた。Ｃ量は好ましくは０．１７％以上であり、より好ましくは０．１８％以上である。一方、Ｃ量が過剰になると、硬さが過度に高くなって鍛造性や被削性が低下する。そこでＣ量を０．２５％以下と定めた。Ｃ量は好ましくは、０．２２％以下であり、より好ましくは０．２０％以下である。
【００１３】
Ｓｉ：０．５０〜１．６％
Ｓｉは固溶強化元素として強度向上に寄与し、０．２％耐力も向上させる。強度を向上させ、０．２％耐力を向上させることにより、所定以上のアークハイト量のショットピーニングを行った場合でも歯先のダレや歯面の荒れを抑制することができる。このような効果を発揮させるためＳｉ量を０．５０％以上と定めた。Ｓｉ量は好ましくは０．６％以上である。一方、Ｓｉ量が過剰になると被削性、冷間加工性および熱間加工性に悪影響を与える。そこでＳｉ量を１．６％以下と定めた。Ｓｉ量は好ましくは１．５％以下である。
【００１４】
Ｍｎ：０．３〜２％
Ｍｎは脱酸剤として作用し、酸化物系介在物量を低減して鋼材の品質を高める作用を有する。また、焼入れ性を向上させ歯車の芯部硬さや硬化層深さを高め、歯車の強度を確保するのに有効な元素である。そこでＭｎ量を０．３％以上と定めた。Ｍｎ量は好ましくは０．３５％以上である。一方、Ｍｎ量が過剰になると縞状の偏析が顕著となり、材質のバラツキが大きくなる結果、冷間加工性に悪影響を与える。従ってＭｎ量を２％以下と定めた。Ｍｎ量は好ましくは１．６％以下であり、より好ましくは１．０％以下（特に０．７％以下）である。
【００１５】
Ｐ：０．０２％以下（０％を含まない）
Ｐは鋼材中に不可避的に含まれる元素であり、結晶粒界に偏析して歯車の衝撃特性を低下させる元素である。そこでＰ量を０．０２％以下と定めた。Ｐ量は好ましくは０．０１８％以下、より好ましくは０．０１５％以下（特に０．０１％以下）である。
【００１６】
Ｓ：０．０３％以下（０％を含まない）
Ｓは、Ｍｎと結合してＭｎＳ系介在物を形成し、歯車の疲労強度、衝撃強度を低下させる元素であるため、できるだけ低減することが好ましい。従ってＳ量を０．０３％以下と定めた。Ｓ量は好ましくは０．０２％以下、より好ましくは０．０１５％以下である。一方、Ｓは切削性を向上させる作用を有するため、積極的に０．００５％程度含有させることも好ましい。
【００１７】
Ｃｒ：０．５〜２％
Ｃｒは焼入性を高め、歯車の芯部硬さや硬化層深さを高め、歯車の静的強度および疲労強度を確保する上で重要な元素である。こうした作用を発揮させるため、Ｃｒ量を０．５％以上と定めた。Ｃｒ量は好ましくは０．７％以上、より好ましくは１％以上である。一方、Ｃｒ量が過剰になると被削性および鍛造性の劣化を招く。そこでＣｒ量を２％以下と定めた。Ｃｒ量は好ましくは１．５％以下であり、より好ましくは１．２％以下である。
【００１８】
Ａｌ：０．１％以下（０％を含まない）
Ａｌは脱酸剤として作用し、酸化物系介在物を低減して鋼材の内部品質を高める作用を有するため、０．０１％程度（より好ましくは０．０２％程度）含有させることが好ましい。一方、Ａｌ量が過剰になると粗大で硬いＡｌ2Ｏ3が生成し、疲労特性を低下させる。そこでＡｌ量を０．１％以下と定めた。Ａｌ量は好ましくは０．０７％以下であり、より好ましくは０．０５％以下である。
【００１９】
Ｎ：０．０３％以下（０％を含まない）
Ｎは鋼材に不可避的に含まれる元素であるが、ＮはＴｉ等と結合してＴｉＮ介在物等を生成し、切削性や転動疲労強度を低下させるとともに、鋼材の硬さ、変形抵抗を増大させ鍛造性を低下させる。そこでＮ量を０．０３％以下と定めた。Ｎ量は好ましくは０．０２％以下であり、より好ましくは０．０１５％以下である。
【００２０】
本発明に用いる鋼の基本成分は上記の通りであり、残部は実質的に鉄である。但し、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる不可避不純物（例えば、Ｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｍｇ等）が鋼中に含まれることは、当然に許容される。さらに本発明に用いる鋼は、必要に応じて、以下の任意元素を含有していても良い。
【００２１】
Ｍｏ：０．０８〜０．８％
Ｍｏは鋼材の焼入れ性を向上させる作用を有し、さらに耐衝撃強度の向上に有効な元素である。こうした作用を発揮させるため、Ｍｏ量を０．０８％以上と定めた。Ｍｏ量は好ましくは０．１％以上であり、より好ましくは０．１５％以上である。一方、Ｍｏ量が過剰になると母材の硬さが硬くなり被削性が低下する。また、Ｍｏは高価な元素であるためコストアップの原因ともなる。そこでＭｏ量を０．８％以下と定めた。Ｍｏ量は好ましくは０．５％以下であり、より好ましくは０．３％以下（特に０．２５％以下）である。
【００２２】
Ｂ：０．０００５〜０．００５％、Ｎｂ：０．０１〜０．１％、Ｔｉ：０．０１〜０．１％よりなる群から選ばれる少なくとも一種以上
Ｂは微量で鋼材の焼入れ性を著しく向上させる作用を有し、さらに結晶粒界を強化して衝撃強度を高める作用を有する元素である。そこでＢ量を０．０００５％以上と定めた。Ｂ量は好ましくは０．００１％以上である。一方、Ｂ量が過剰になるとＢＮ等のほう化物が析出し、疲労破壊の起点となって寿命を低下させる。そこでＢ量を０．００５％以下と定めた。Ｂ量は好ましくは０．００３％以下である。
【００２３】
ＮｂおよびＴｉは窒化物や炭化物を形成し結晶粒の微細化に寄与する元素である。従ってＮｂ量を０．０１％以上、Ｔｉ量を０．０１％以上とした。Ｎｂ量は好ましくは０．０３％以上であり、Ｔｉ量は好ましくは０．０３％以上である。一方、Ｎｂ量およびＴｉが過剰となると窒化物、炭化物等の介在物が増加し介在物が起点となって剥離し寿命を低下させる。そこでＮｂ量を０．１％以下、Ｔｉ量を０．１％以下とした。Ｎｂ量は好ましくは０．０９％以下、Ｔｉ量は好ましくは０．０９％以下である。
【００２４】
本発明の歯車は、上記成分の鋼を必要に応じて調質など適宜熱処理した後、所定の歯車形状に加工し、炭化物を生成させることなく高Ｃ濃度で浸炭焼入れ・焼戻しし、所定以上のアークハイト量でショットピーニングすることによって製造する。この製造工程は、高Ｃ濃度浸炭と所定以上のアークハイト量のショットピーニングを組み合わせた点に第１の特徴を有し、高Ｃ濃度浸炭時に炭化物を生成させない条件を選択する点に第２の特徴を有する。炭化物の生成を防止しながら浸炭濃度を高くすることで、Ｃ濃度の高い残留オーステナイトを多量に生成できる。このＣ濃度の高い残留オーステナイトを所定以上のアークハイト量のショットピーニングで多量に加工誘起変態させることで、硬さの極めて高いマルテンサイトを多量に生成でき、歯面の初期硬さを著しく向上でき、耐高面圧性を高めることができる。以下、順を追ってより詳細に説明する。
【００２５】
（１）浸炭
浸炭では、炭化物を生じない範囲で、表面Ｃ濃度を０．８０％以上にする。
【００２６】
炭化物が生成すると、炭化物が起点となって剥離が生じ、剥離寿命が低下するため、本発明では炭化物が生じないように浸炭することとした。浸炭時の炭化物の生成を防止するためには、表面Ｃ濃度を高くし過ぎないことが重要である。すなわち表面Ｃ濃度の上限は、事実上、炭化物の生成防止の観点から制限され、その値は鋼の成分組成により異なるが、状態図のＡｃｍ線を参照しつつ適宜設定できる。なお、前記炭化物とはセメンタイトを意味する。
【００２７】
表面Ｃ濃度を０．８０％以上としたのは、第一にショットピーニングにより加工誘起マルテンサイト変態する残留オーステナイト量（以下、「変態残留オーステナイト量」と呼ぶ場合がある）を一定以上確保するためであり、第二に加工誘起変態マルテンサイト中のＣ濃度を高くして、マルテンサイト組織自体の硬さを向上させるためである。
【００２８】
表面Ｃ濃度が０．８０％未満になって、焼入れ・焼戻し後の残留オーステナイト量が不足すると、ショットピーニングを行っても、途中まで加工誘起マルテンサイト変態が進行したところで残留オーステナイトが安定化してしまい、それ以上はマルテンサイト変態しない。したがって加工誘起マルテンサイト量が不足し、初期硬さを十分に上昇させることができない。表面Ｃ濃度を０．８０％以上とすることで、加工誘起マルテンサイト量を確保できる。
【００２９】
また、表面Ｃ濃度が０．８０％未満であると、所定量以上の残留オーステナイトを加工誘起マルテンサイト変態させたとしても、該マルテンサイト自体の硬さが低いため、十分な硬さを確保することができない。表面Ｃ濃度を０．８０％以上にすることで、残留オーステナイト中のＣ濃度を高くでき、その結果、上述した様に、加工誘起マルテンサイト中のＣ濃度を高くすることができる。そして、加工誘起マルテンサイトの硬さは、該マルテンサイトのＣ濃度に比例して硬くなる。従って浸炭後の表面硬さを飛躍的に向上できる。
【００３０】
表面Ｃ濃度はより好ましくは０．８８％以上、特に０．９３％以上である。
【００３１】
本発明における浸炭は、ガス浸炭や真空浸炭などによって表面Ｃ濃度を適宜調整して行えばよい。本発明において、有効硬化層深さは、浸炭による効果を有効に発揮させるために、例えば０．７ｍｍ以上、好ましくは０．８ｍｍ以上、より好ましくは０．９ｍｍ以上にすることが推奨される。一方、有効硬化層深さが、２．０ｍｍを超えると、長時間の浸炭が必要となりコストアップを招く。従って、有効硬化層深さの上限は２．０ｍｍ程度とするのが好ましい。なお、有効硬化層深さとは、ＪＩＳ  Ｇ０５５７で定義されるものを意味し、歯車の表面のビッカース硬さを測定したときに、硬さが５５０Ｈｖ以上となる領域の厚みを指す。
【００３２】
浸炭焼入れ・焼戻しのヒートパターンは特に限定されず、通常の条件が採用できる。例えば上記浸炭焼入れの後、焼戻ししても良いし、浸炭の後歪みを考慮して所定温度まで降温してから直接焼入れ・焼戻ししてもよい。
【００３３】
（２）ショットピーニング
ショットピーニングは、アークハイト値が０．５ｍｍＡ以上となるようにする。所定以上のアークハイト量のショットピーニングを行うことによって変態残留オーステナイト量を十分に確保することができ、その結果加工誘起変態マルテンサイト量が多量に生成し、歯車の初期硬さを向上させることができる。好ましいアークハイト値は０．５０ｍｍＡ以上である。アークハイト値の上限は特に限定されないが１．０ｍｍＡ程度であってもよい。
【００３４】
加工誘起マルテンサイト量は、ショットピーニング前後の残留オーステナイト量（変態残留オーステナイト量）によって評価できる。変態残留オーステナイト量は、例えば１０面積％以上、好ましくは１２面積％以上、さらに好ましくは１３面積％以上である。変態残留オーステナイト量の上限は、特に限定されないが、例えば２５面積％以下、特に２０面積％以下程度であってもよい。
【００３５】
上記のようにして製造される本発明の歯車は、上述したように表面Ｃ濃度が０．８０％以上（より好ましくは０．８８％以上、特に０．９３％以上）であり、表面に炭化物が生じていない（具体的には表面の炭化物が０面積％）ものである。さらに、焼入れ・焼戻し後の残留オーステナイトを所定量以上加工誘起マルテンサイト変態させているため、表面のビッカース硬さが８８０ＨＶ以上（好ましくは８９０ＨＶ以上、特に９００〜９４０ＨＶ）となっている。なお本発明において「表面」とは厳密には表層から深さ５０μｍの位置のことをいう。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００３７】
表１に示す化学組成の鋼を通常の溶製方法に従って溶解し、鋳造、分塊した後、熱間圧延し、その後φ３２ｍｍに熱間鍛造した。得られた棒状材を所定の形状に加工し、表２、３に示す表面Ｃ濃度となるように浸炭した（以下、浸炭後の試験片を「試験片ａ」と呼ぶ。）。浸炭温度は９３０℃、浸炭時間は２４０分である。その後、図１に示すように、油冷し（油温：５０℃）、続いて１７０℃で１２０分の焼戻しを行った。
【００３８】
次いで、表２、３に示すアークハイト値でショットピーニングを行い（以下、ショットピーニング後の試験片を「試験片ｂ」と呼ぶ。）、図２において「試験面」と表した部分の表層を１０μｍ研磨、その他の部分を１５０μｍ研磨する仕上げ加工を施し、図２に示す形状および寸法の試験片（以下、「試験片ｃ」と呼ぶ）を作成した。
【００３９】
【表１】
2010053429.tif 000002
【００４０】
（１）ショットピーニング条件
ショット方式：空気式
ショット粒：直径：０．６〜０．８ｍｍ、硬さ：６００〜８００ＨＶ
【００４１】
（２）表面Ｃ濃度の測定
表面Ｃ濃度の測定は、前記熱間鍛造後の棒状材を、φ２６．０２ｍｍ×１３０ｍｍの形状に加工した後、上記同様に浸炭焼入れ・焼戻しし、表面を１０μｍ研磨した試験片を用いた。前記試験片の、表面〜深さ５０μｍと、表面からの深さが５０〜１００μｍからそれぞれ切粉サンプルを採取し、ＣＳ６００型炭素硫黄分析装置（ＬＥＣＯ社製）によってＣ濃度を測定した。表面〜深さ５０μｍのＣ濃度と、表面からの深さが５０〜１００μｍのＣ濃度の平均値を、表面Ｃ濃度とした。
【００４２】
（３）炭化物面積率の測定
炭化物面積率は、前記試験片ｃの長手方向の中央部を横断で切断し、表面から深さ５０μｍの位置を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定した。任意の９μｍ×１２μｍの視野を、倍率８０００倍で観察し、画像解析ソフトで炭化物の部分を識別し面積率を求めた。測定は３視野行い、それら３視野の算術平均を炭化物の面積率とした。
【００４３】
（４）残留オーステナイト量の測定
残留オーステナイト量の面積率は、ショットピーニング前（浸炭焼入れ焼き戻し後）と、ショットピーニング後の試験片についてそれぞれ測定した。ショットピーニング前の試験片については、前記試験片ａの中央部を電解研磨によって表面から６０μｍ研磨し、微小部Ｘ線測定装置（リガク製）を用いて、残留オーステナイトの面積率を測定した。ショットピーニング後の試験片の残留オーステナイト面積率については、前記試験片ｂの中央部を電解研磨によって表面から６０μｍ研磨し、前記微小部Ｘ線測定装置を用いて測定した。ショットピーニング前、後ともに、測定は３箇所について行った。ショットピーニング前、後それぞれについて前記３箇所の測定値の算術平均を求め、それぞれショットピーニング前、後の残留オーステナイト量（面積率）とした。
【００４４】
（５）表面粗さの測定
表面粗さは、表面粗さ測定機（小坂研究所製、ＳＥ３３００）を用い、前記試験片ｂの長手方向中央部を、軸芯に対して９０°毎に４ヶ所測定し、それぞれ算術平均粗さを求めた。それら４箇所の算術平均粗さの平均値を表面平均粗さとした。表面平均粗さが２．０μｍ以下を合格とした。
【００４５】
（６）剥離寿命の測定
剥離寿命の測定は、前記試験片ｃを用い、二円筒試験機（コマツエンジニアリング製、ＲＰ２０１型）によって行った。試験条件は、面圧：３．０ＧＰａ、回転速度：１５００ｒｐｍ、相対すべり率：６０％、油温：９０℃で行った。寿命は、一般的な肌焼鋼であるＳＣｒ４２０Ｈの０．７５％浸炭品（ショットピーニング無し）の寿命を１とした場合の寿命比で評価した。
【００４６】
結果を表２、３に示す。
【００４７】
【表２】
2010053429.tif 000003
【００４８】
【表３】
2010053429.tif 000004
【００４９】
Ｎｏ．１〜２２は成分組成、表面Ｃ濃度、アークハイト値の全てにおいて本発明要件を満たしているため、残留オーステナイトの変態量を１０面積％以上とすることができ、また炭化物面積率も本発明要件を満たすため、剥離寿命がＳＣｒ４２０Ｈの０．７５％浸炭品（ショットピーニング無し）に対する寿命比（以下、単に「寿命比」と呼ぶ）で１０倍以上となった例である。一方、Ｎｏ．２３〜３４は前記のいずれかの要件を満足しなかったため、寿命比の向上がＮｏ．１〜２２に比較して不十分だった例である。
【００５０】
Ｎｏ．２３は、表面Ｃ濃度が少なかったため、浸炭焼入れ・焼戻し後の残留オーステナイト量（表２、３中、「ショットピーニング前の残留γ量」で表す）が少なく、残留オーステナイトの変態量を１０面積％以上確保することができず、硬さが低かった例である。硬さが低いことによってショットピーニングによる凹凸を生じ、表面平均粗さが上昇したため、二円筒試験が行わなかった例である。
【００５１】
Ｎｏ．２４、２５は、表面Ｃ濃度が低かったため焼入れ・焼戻し後の残留オーステナイト量が少なく、変態残留オーステナイト量が確保できず、硬さが低いものとなり、寿命比の向上が不十分だった例である。
【００５２】
Ｎｏ．２６、２７は表面Ｃ濃度が高く、炭化物が生成してしまい炭化物を起点として剥離が発生したため、変態残留オーステナイト量、硬さ、および表面粗さを全て満足するにも関わらず、寿命比の向上が不十分だった例である。
【００５３】
Ｎｏ．２８、２９は、Ｓｉ量が少なかったため表面粗さが上昇したため、二円筒試験を行わなかった例である。
【００５４】
Ｎｏ．３０、３１は、ショットピーニングのアークハイト値が低かったため、変態残留オーステナイト量が少なく、硬さが低いものとなり、寿命比の向上が不十分だった例である。
【００５５】
Ｎｏ．３２、３３はそれぞれ、ＪＩＳのＳＣｒ４２０Ｈ、ＳＣＭ４２０Ｈに相当する成分組成であるが、Ｓｉ量が少ないため、ショットピーニングにより表面粗さが上昇し、二円筒試験が行わなかった例である。
【００５６】
Ｎｏ．３４はＪＩＳのＳＣｒ４２０Ｈに相当する成分組成であるが、Ｓｉ量が少なかったためショットピーニングによる表面粗さが上昇したとともに、表面Ｃ濃度が低かったため焼入れ・焼戻し後の残留オーステナイト量が少なく、変態残留オーステナイト量が確保できず、寿命比の向上が不十分だった例である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例の欄の浸炭焼入れ・焼戻しのヒートパターンを示す概略図である。
【図２】二円筒試験に用いた試験片の形状を示す概略図である。
【図１】
2010053429.tif 000005
【図２】
2010053429.tif 000006