(57)【要約】【課題】短時間で、鋼からなる部品の表面よりも深い位置まで強化できる局所強化部品の製造方法、及び局所的に深い位置まで強化された局所強化部品を提供する。【解決手段】鋼からなる部品の表面の少なくとも一部に、鋼の強度を強化する元素を含有する強化元素含有物を塗布する塗布工程と、強化元素含有物が塗布された部分を強化元素含有物とともに溶融する溶融工程と、を備える。強化元素含有物が、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、及びＴｉからなる群より選ばれる１種以上の元素を含むことが好ましい。【選択図】図２
2019157143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼からなる部品の表面の少なくとも一部に、前記鋼の強度を強化する元素を含有する強化元素含有物を塗布する塗布工程と、
前記強化元素含有物が塗布された部分を前記強化元素含有物とともに溶融する溶融工程と、を備える局所強化部品の製造方法であって、
前記強化元素含有物が塗布された前記部分の強度を局所的に高めることを特徴とする、局所強化部品の製造方法。
【請求項２】
前記強化元素含有物が、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、及びＴｉからなる群より選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする、請求項１に記載の局所強化部品の製造方法。
【請求項３】
前記溶融工程は、レーザ光の照射を利用する工程、又はアーク放電を利用する工程であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の局所強化部品の製造方法。
【請求項４】
前記鋼が、低炭素鋼であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の局所強化部品の製造方法。
【請求項５】
前記元素は、Ｃであり、
強度が強化された前記部分は、実質的にマルテンサイト組織のみからなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の局所強化部品の製造方法。
【請求項６】
鋼からなる局所強化部品であって、
表層から内部まで厚さ方向に延びる強化部が局所的に形成されおり、
前記強化部は、前記強化部の周辺部よりも強度が強化されているとともに、
前記強化部は、前記鋼の強度を強化する元素の含有量が前記周辺部よりも大きいことを特徴とする、局所強化部品。
【請求項７】
前記元素が、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、及びＴｉからなる群より選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項６に記載の局所強化部品。
【請求項８】
前記鋼が、低炭素鋼であることを特徴とする、請求項６又は７に記載の局所強化部品。
【請求項９】
前記元素は、Ｃであり、
前記強化部は、実質的にマルテンサイト組織のみからなることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の局所強化部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局所強化部品の製造方法、及び局所強化部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材の強度を上げるためのレーザ焼入れ技術が知られている。この技術では、レーザによる入熱により、組織を変態させて、鋼材の強度を強化している。
また、レーザ焼入れ技術として、ＭｏＳ２皮膜処理を施した被加工物をレーザで焼入れして表面硬さを増加させ、耐摩耗性を向上する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
また、鋼材の強度を上げるための浸炭焼入れ技術も知られている。この技術では、炭素雰囲気下に鋼材をさらして、炭素を鋼材の表面から拡散させることにより表層の炭素濃度を上げて、この状態で焼き入れし、鋼材の強度を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２４２９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、レーザ焼入れ技術は、入熱範囲が、鋼材等の表層のみであるため、深さ方向での強度向上が困難であるという課題があった。
また、浸炭焼入れ技術は、表面より炭素を拡散させるため、内部まで炭素が拡散し難く、浸炭に長時間を要するという課題があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、短時間で、鋼からなる部品の表面よりも深い位置まで強化できる局所強化部品の製造方法、及び局所的に深い位置まで強化された局所強化部品を提供することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔１〕鋼からなる部品の表面の少なくとも一部に、前記鋼の強度を強化する元素を含有する強化元素含有物を塗布する塗布工程と、
前記強化元素含有物が塗布された部分を前記強化元素含有物とともに溶融する溶融工程と、を備える局所強化部品の製造方法であって、
前記強化元素含有物が塗布された前記部分の強度を局所的に高めることを特徴とする、局所強化部品の製造方法。
【０００６】
〔２〕前記強化元素含有物が、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、及びＴｉからなる群より選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする、〔１〕に記載の局所強化部品の製造方法。
【０００７】
〔３〕前記溶融工程は、レーザ光の照射を利用する工程、又はアーク放電を利用する工程であることを特徴とする、〔１〕又は〔２〕に記載の局所強化部品の製造方法。
【０００８】
〔４〕前記鋼が、低炭素鋼であることを特徴とする、〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の局所強化部品の製造方法。
【０００９】
〔５〕前記元素は、Ｃであり、
強度が強化された前記部分は、実質的にマルテンサイト組織のみからなることを特徴とする、〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の局所強化部品の製造方法。
【００１０】
〔６〕鋼からなる局所強化部品であって、
表層から内部まで厚さ方向に延びる強化部が局所的に形成されおり、
前記強化部は、前記強化部の周辺部よりも強度が強化されているとともに、
前記強化部は、前記鋼の強度を強化する元素の含有量が前記周辺部よりも大きいことを特徴とする、局所強化部品。
【００１１】
〔７〕前記元素が、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、及びＴｉからなる群より選ばれる１種以上であることを特徴とする、〔６〕に記載の局所強化部品。
【００１２】
〔８〕前記鋼が、低炭素鋼であることを特徴とする、〔６〕又は〔７〕に記載の局所強化部品。
【００１３】
〔９〕前記元素は、Ｃであり、
前記強化部は、実質的にマルテンサイト組織のみからなることを特徴とする、〔６〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の局所強化部品。
【発明の効果】
【００１４】
＜製造方法の効果＞
本発明の局所強化部品の製造方法によれば、強化元素含有物を塗布し、塗布された部分を強化元素含有物とともに溶融しているから、鋼からなる部品の表面よりも深い位置まで強化できる。また、強化元素含有物を表面から拡散させるのではなく、塗布された部分を強化元素含有物とともに溶融しているから、短時間で強化できる。
強化元素含有物が、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、及びＴｉからなる群より選ばれる１種以上の元素を含む場合には、顕著な強度向上効果が得られる。
溶融工程が、レーザ光の照射を利用する工程、又はアーク放電を利用する工程の場合には、工程が複雑ではなく、コスト的に有利である。
鋼が、低炭素鋼である場合には、強化した部分以外は低炭素鋼のままであるから、この部分で一般的な溶接を行うことができる。
元素はＣであり、強度が強化された部分が、実質的にマルテンサイト組織のみからなる場合には、顕著な強度向上効果が得られる。
【００１５】
＜局所強化部品の効果＞
表層から内部まで厚さ方向に延びる強化部が形成されおり、強化部では強化する元素の含有量が周辺部よりも大きくされていると、表層のみの強化に比べて、顕著な強度向上効果が得られる。
強化元素含有物が、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂ、及びＴｉからなる群より選ばれる１種以上の元素を含む場合には、顕著な強度向上効果が得られる。
鋼が、低炭素鋼である場合には、強化した部分以外は低炭素鋼のままであるから、この部分で一般的な溶接を行うことができる。
元素はＣであり、強度が強化された部分が、実質的にマルテンサイト組織のみからなる場合には、顕著な強度向上効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明する。
【図１】局所強化部品の製造方法を説明する模式図である。
【図２】局所強化部品の製造方法を説明する模式図である。
【図３】比較例１の硬さ分布の測定点を示す断面図である。
【図４】実施例１の硬さ分布の測定点を示す断面図である。
【図５】硬さ分布の比較結果である。
【図６】炭素量分布の比較結果である。
【図７】比較例１の硬さ分布の測定点を示す断面図である。また、この図の一点鎖線で囲まれた領域が炭素量分布の測定領域（２．０ｍｍ×０．５ｍｍ）である。
【図８】実施例１の硬さ分布の測定点を示す断面図である。また、この図の一点鎖線で囲まれた領域が炭素量分布の測定領域（２．０ｍｍ×０．５ｍｍ）である。
【図９】比較例１の硬さ分布の測定結果である。
【図１０】実施例１の硬さ分布の測定結果である。
【図１１】比較例１の炭素量分布の測定結果である。
【図１２】実施例１の炭素量分布の測定結果である。
【図１３】レーザを照射していない鋼板の組織写真である。
【図１４】比較例１の強化部の組織写真である。
【図１５】実施例１の強化部の組織写真である。
【図１６】局所強化部品の一例であるギア部品（セクターギア）を示す平面図である。斜線部が局所的に強化された強化部である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１８】
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「〜」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０〜２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０〜２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【００１９】
１．局所強化部品の製造方法
本発明の局所強化部品の製造方法は、鋼からなる部品の表面の少なくとも一部に、鋼の強度を強化する元素を含有する強化元素含有物を塗布する塗布工程と、強化元素含有物が塗布された部分を強化元素含有物とともに溶融する溶融工程と、を備える。そして、本発明の局所強化部品の製造方法は、強化元素含有物が塗布された部分の強度を局所的に高める。
【００２０】
「鋼」は、特に限定されないが、低炭素鋼、合金鋼が好適に用いられる。例えば、冷間圧延鋼板（ＪＩＳＧ３１４１）、熱間圧延鋼板（ＪＩＳＧ３１３１）、自動車用加工高張力鋼板（ＪＩＳＧ３１３４・３１３５）、機械構造用炭素鋼（ＪＩＳＧ４０５１）、及び機械構造用合金鋼（ＪＩＳＧ４０５３）からなる群より選ばれる少なくとも１種を好適な例として挙げることができる。
【００２１】
「部品」は、特に限定されない。部品の形状、サイズは用途に応じて適宜選択される。部品としては、例えば、サイドバックフレーム等のフレーム部品、シートのスライド用のレール部品、セクターギア等のギア部品（図１６参照）等が例示される。これらの部品では、局所的に強度を高めたいという要望がある。例えば、ギア部品の歯部（図１６の斜線部参照）、フレーム部品やレール部品の縁部について局所的に強度を高めたいという要請がある。フレーム部品やレール部品の縁部は、非溶接部であり、縁部を強化することで補強部として機能する。
なお、部品としては、鋼板が加工された部品を好適に例示できる。この際の鋼板の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．６ｍｍ〜６ｍｍである。加工方法は、特に限定されず、例えばプレス加工、曲げ加工、スピニング加工等が好適に例示される。
【００２２】
「強化元素含有物」は、鋼の強度を強化する元素を含有する物質であれば、特に限定されず幅広い物質を用いることができる。
強化元素含有物は、Ｃ（炭素）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｍｎ（マンガン）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｂ（ホウ素）、及びＴｉ（チタン）からなる群より選ばれる１種以上の元素を含むことが好ましい。
強化元素含有物としては、炭素含有物、金属間化合物が好ましい。
炭素含有物として、グリース、プレス油が好適に例示される。グリースは、基油に増ちょう剤を加えたものである。基油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油等が挙げられる。これらは単独でも混合油としても使用できる。増ちょう剤としては、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、カルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。
グリースとしては、例えば沸点が３００〜５００℃のものが好適に用いられる。
【００２３】
塗布工程において、強化元素含有物を塗布する面積は特に限定されない。強化元素含有物の塗布量も特に限定されない。塗布量は、好ましくは０．０１ｍｇ〜１ｇ／ｍｍ２であり、より好ましくは０．０５ｍｇ〜０．５ｍｇ／ｍｍ２であり、更に好ましくは０．１ｍｇ〜０．３ｍｇ／ｍｍ２である。この範囲とすると、部品の表面のみならず内部まで強度を強化できる。
【００２４】
溶融工程では、強化元素含有物が塗布された部分を強化元素含有物とともに溶融する。溶解するための手法は、特に限定されない。溶解には、レーザ光の照射、又はアーク放電が好適に利用できる。従って、溶融工程は、レーザ光の照射を利用する工程、又はアーク放電を利用する工程であることが好ましい。レーザ光の照射を利用する工程は、レーザー溶接に類似し、短時間で局所を強化できるから、特に好ましい。レーザ光の照射を利用する工程では、レーザ光の強度や照射時間を調整することにより、強化する深さをコントロールできる。
【００２５】
強度が強化された部分の組織は、特に限定されない。鋼の強度を強化する元素が、Ｃ（炭素）であり、強度が強化された部分が実質的にマルテンサイト組織のみからなることが好ましい。この形態では、強化された部分の強度が極めて高い。
ここで、「実質的にマルテンサイト組織のみ」とは、マルテンサイト組織以外の体積分率が５％以下であることをいう。なお、金属の組織は、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡により観察する。組織観察は断面組織写真（倍率：４００〜１０００倍）を得て、画像解析装置を用いて相分率（体積分率）を測定する。
【００２６】
ここで、本製造方法の一実施形態を用いて、部品の強度が局所的に高められる推定メカニズムについて図１，２を参照しつつ説明する。この形態は、溶融工程として、レーザ光の照射を利用する工程を採用した例である。
まず、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、鋼からなる部品１の表面に、強化元素含有物３を塗布する。
続いて、図２（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、強化したい部分にレーザ光５を照射する。
すると、レーザ光５を、強化元素含有物３及び鋼からなる部品１が吸収して温度が上昇する（図２（Ｃ）参照）。この際、強化元素含有物３は分解して低分子化すると推定される。また、この際に、強化元素含有物３の一部は蒸発（気化）する場合もある（図２（Ｄ）参照）。図２（Ｄ）では、強化元素含有物３の一部は蒸発した様子を表している。
そして、鋼からなる部品１が溶け始め溶融池７が形成される（図２（Ｅ）参照）。この際に、溶融池７内で対流が起きて、溶融池７内が撹拌される。この撹拌により、溶融池７に強化元素含有物３由来の元素（例えば炭素）が巻き込まれ、その結果、この元素と鋼とが混ざり合う。
続いて、強化元素含有物３由来の元素を巻き込んだ溶融池７が、その周りに熱を放出し、凝固する（図２（Ｆ）参照）。凝固の際に、溶融池７が急冷されるので、溶融池７に由来する溶融部９の強度が向上すると考えられる。なお、本製造方法では、溶融部９全体に強化元素含有物３由来の元素が分散しており、溶融部９全体が強化される。
本説明では、図１（Ａ）（Ｂ）が塗布工程に相当し、図２（Ｃ）〜（Ｅ）が溶融工程に相当する。
【００２７】
２．局所強化部品
局所強化部品は、鋼からなる。局所強化部品は、表層から内部まで厚さ方向に延びる強化部が局所的に形成されている。強化部は、強化部の周辺部よりも強度が強化されている。また、強化部は、鋼の強度を強化する元素の含有量が周辺部よりも大きい。
【００２８】
「鋼」については、上述の「１．局所強化部品の製造方法」の「鋼」の説明をそのまま適用できる。
「部品」については、上述の「１．局所強化部品の製造方法」の「部品」の説明をそのまま適用できる。
「強化部」は、局所強化部品の表層から内部まで厚さ方向に延びるように形成されており、その深さは特に限定されない。強化部の深さは、鋼板が加工された部品の場合には、板厚の一部よりも全板厚分の深さが好ましい。全板厚分の強化部を形成することで、部品としての強度向上が図られる。ここで、全板厚分の強化とは、局所強化部品の一面（表面）から他面（裏面）までの厚み方向の全体に亘る強化を意味する。
強化部は、局所的に形成されているが、ここで「局所的に形成」とは、局所強化部品の全部ではなく、限られた一部に形成されていることを意味する。局所の面積は、部品の用途、種類等により適宜調整される。
【００２９】
強化部が、強化部の周辺部よりも強化されていることは、例えば、強化部のビッカース硬度と、強化されていない周辺部のビッカース硬度を比較することにより確認できる。
例えば、強化部のビッカース硬度が、周辺部のビッカース硬度よりも３５０〜５５０Ｈｖ高くなっている場合を例示できる。なお、ビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｚ２２４４に準拠して測定される（測定荷重３００ｇ）。ビッカース圧子でサンプルの測定位置を規定の荷重（３００ｇ）で押し込み、できた正方形のくぼみの大きさ（対角線の長さ２本）から次式によってビッカース硬度を求める。
【００３０】
【数１】
2019157143.tif 000003
【００３１】
また、例えば鋼が低炭素鋼である場合には、強化部のビッカース硬度を、例えば、５００〜７００Ｈｖとすることができる。なお、鋼が低炭素鋼である場合には、強化されていない周辺部のビッカース硬度は、１５０〜１７０Ｈｖである。
【００３２】
強化部は、鋼の強度を強化する元素の含有量が周辺部よりも大きい。「鋼の強度を強化する元素」は、Ｃ（炭素）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｍｎ（マンガン）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｂ（ホウ素）、及びＴｉ（チタン）からなる群より選ばれる１種以上の元素が好ましい。
強化部における鋼の強度を強化する元素の含有量は、元素の種類等により異なる。元素がＣ（炭素）の場合には、強化部における含有量は好ましくは０．２〜０．５質量％である。
【００３３】
強度が強化された部分の組織は、特に限定されない。鋼の強度を強化する元素が、Ｃ（炭素）であり、強度が強化された部分が、実質的にマルテンサイト組織のみからなることが好ましい。この形態では、強化された部分の強度が極めて高い。
ここで、「実質的にマルテンサイト組織のみ」とは、マルテンサイト組織以外の体積分率が５％以下であることをいう。なお、金属の組織は、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡により観察する。組織観察は断面組織写真（倍率：４００〜１０００倍）を得て、画像解析装置を用いて相分率（体積分率）を測定する。
【実施例】
【００３４】
１．サンプルの調製
（実施例１）
低炭素鋼かなる厚さ１ｍｍの鋼板を用いた。鋼板の表面にグリース（鉱油）を塗布した。そして、グリースを塗布した部分に、ＹＡＧレーザを照射した。ＹＡＧレーザの出力は４ｋＷであった。また、グリースの沸点は、３００〜５００℃であった。
（比較例１）
グリースを塗布しなかったこと以外は、実施例１と同様にサンプルを調製した。
【００３５】
２．硬さ分布の比較
（１）測定方法
図３に示す比較例１のサンプルの断面において、ビッカース硬度を測定した。測定点は、図３の矢印で示す線上とした。すなわち、サンプル断面における厚さ方向の中央であり、ＹＡＧレーザを照射した中心位置を０点として、この０点からマイナス側（左側）に略等間隔に測定点を設定した。例えば、「−１ｍｍ」とは、０点から左側に１ｍｍ離れた測定点を意味する。
実施例１のサンプルの場合も、図４に示すように、比較例１のサンプルと同様に測定点を設定した。
【００３６】
（２）測定結果
図５に測定結果を示す。図５において「強化部」と記載された領域は、ＹＡＧレーザが照射されて溶融された部分を意味する。すなわち、「強化部」は溶融部と同義である。「ＨＡＺ部」と記載された領域は、ＹＡＧレーザは照射されていないが、熱による影響を受けた部分を意味する。ＨＡＺは、Ｈｅａｔ  Ａｆｆｅｃｔｅｄ  Ｚｏｎｅの略である。「周辺部」と記載された領域は、ＹＡＧレーザが照射されず、熱による影響もほとんど受けていない部分を意味する。「周辺部」は、低炭素鋼の素材そのものであり、素材の性質が略変化していない部分である。すなわち、「周辺部」は素材部と同義である。なお、「強化部」、「ＨＡＺ部」、「周辺部」は、以下、同様の意味である。
図５をみると、実施例１の強化部のビッカース硬度が、比較例１の強化部のビッカース硬度よりも非常に高いことが分かる。
また、図５から、実施例１では、強化部のビッカース硬度が周辺部よりも、非常に高くなっていることが確認された。他方、比較例１では、強化部のビッカース硬度は周辺部よりも、若干高くなるに留まることが確認された。
【００３７】
３．炭素量分布の比較
（１）測定方法
電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）にて、サンプルの断面の炭素量分布（定量）の分析を実施した。測定条件は、以下の通りである。
加圧電圧：１５Ｖ
ビームサイズ：２μｍ
電流：０．１５μＡ
なお、測定点は「２．硬さ分布の比較」の場合と同様とした。
【００３８】
（２）測定結果
図６に測定結果を示す。
図６の結果から、実施例１では、強化部の炭素含有量が周辺部よりも、高くなっていることが確認された。他方、比較例１では、強化部の炭素含有量は周辺部と同等であることが確認された。
【００３９】
４．硬さ分布の比較（厚み方向の分析）
（１）測定方法
図７に示す比較例１のサンプルの断面において、ビッカース硬度を測定した。測定点は、図７の矢印で示す３本の線上とした。すなわち、サンプル断面における厚さ方向の表面近傍（上の矢印）、中央（中央の矢印）、裏面近傍（下の矢印）の３つの深さにおいて、ＹＡＧレーザを照射した中心位置を０点として、この０点からマイナス側（左側）に略等間隔に測定点を設定した。
実施例１のサンプルの場合も、図８に示すように、比較例１のサンプルと同様に測定点を設定した。
【００４０】
（２）測定結果
図９に比較例１の測定結果を示す。図９の「表面」という記載は「表面近傍」を意味し、「裏面」という記載は「裏面近傍」を意味する。
比較例１では、表面近傍、中央、裏面近傍のいずれにおいても、強化部のビッカース硬度は周辺部よりも、若干高くなるに留まることが確認された。
図１０に実施例１の測定結果を示す。実施例１では、表面近傍、中央、裏面近傍のいずれにおいても、強化部のビッカース硬度が周辺部よりも、非常に高くなっていることが確認された。
【００４１】
５．炭素量分布の比較（厚み方向の分析）
（１）測定方法
電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）にて、サンプルの断面の炭素量分布（定量）の分析を実施した。測定条件は、以下の通りである。
加圧電圧：１５Ｖ
ビームサイズ：２μｍ
電流：０．１５μＡ
【００４２】
（２）測定結果
図１１に比較例１の測定結果を示す。図１１には、図７の一点鎖線で囲まれた領域（２．０ｍｍ×０．５ｍｍ）における炭素量分布が示されている。図１１の手前側が、表面側であり、奥側が裏面側である。山が高い程、炭素含有量が多いことを示している。比較例１では、測定領域内のいずれの場所でも、山の高さが略同じである。これより、比較例１では、強化部の炭素含有量は周辺部と同等であることが確認された。
図１２に実施例１の測定結果を示す。図１２には、図８の一点鎖線で囲まれた領域（２．０ｍｍ×０．５ｍｍ）における炭素量分布が示されている。図１２の手前側が、表面側であり、奥側が裏面側である。山が高い程、炭素含有量が多いことを示している。実施例１では、強化部の山の高さが大きい。これより、実施例１では、強化部の炭素含有量が周辺部よりも、多くなっていることが確認された。また、図１２では、強化部の山の高さが手前側から奥側まで高くなっている。これより、実施例１では、表面近傍、中央、裏面近傍のいずれにおいても、強化部の炭素含有量が多くなっていることが確認された。
【００４３】
６．金属の組織の観察
（１）測定方法
金属の組織は、光学顕微鏡により観察した。レーザを照射していない鋼板（素材）、比較例１の強化部、実施例１の強化部について、組織を確認した。
（２）測定結果
図１３にレーザを照射していない鋼板の写真を示す。左側は４００倍の写真、右側は１０００倍の写真である。これらの写真から、レーザを照射していない鋼板は、パーライト組織であることが分かった。パーライト組織は、写真で白く表れているフェライト組織と、黒く表れているセメンタイト組織からなる。
図１４に比較例１の強化部の写真を示す。左側は４００倍の写真、右側は１０００倍の写真である。これらの写真から比較例１の強化部は、マルテンサイト組織及びフェライト組織であることが確認された。
図１５に実施例１の強化部の写真を示す。左側は４００倍の写真、右側は１０００倍の写真である。これらの写真から実施例１の強化部は、マルテンサイト組織のみからなることが確認された。
【００４４】
７．まとめ
鋼板の表面にグリースを塗布し、塗布した部分に、レーザを照射すると、鋼板の表面よりも深い位置まで強化できることが確認された。また、強化部の炭素含有量は周辺部よりも、高くなっていることが確認された。強化部は、マルテンサイト組織のみからなることも分かった。
本実施例によれば、溶接可能な低炭素鋼からなる部品の必要部位を選択的に強化できる。
また、部品の表層のみならず内部まで強化できるため、その分、従来の部品よりも薄肉にしても強度を担保できるから軽量化効果が見込める。
【００４５】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または本質から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００４６】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…部品
３…強化元素含有物
５…レーザ光
７…溶融池
９…溶融部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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