(57)【要約】【課題】耐水素脆化特性と靭性に優れた部品、特に、耐水素脆化特性が良好で且つ表層硬さが750HV以上である高強度鋼部材を提供することを課題とする。【解決手段】質量%で、C:0.8〜1.20%、Si:0.02〜2.00%、Mn:0.05〜2.0%、Cr:0.10〜2.0%、Al:0.005〜0.1%、V:0.2〜2.0%、N:0.003〜0.05%を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、ビッカース硬さが750HV以上であり、焼戻しマルテンサイト組織の面積率が80%以上であり、Vを含む平均粒径200nm以下のMC系炭化物もしくはMC系炭窒化物を、個数密度で10個/μm2以上含有する、厚さ0.5〜2.0ｍｍの表層部と、質量%で、C:0.10〜0.50%、Si:0.02〜2.00%、Mn:0.05〜2.0%、Cr:0.10〜2.0%、Al:0.005〜0.1%、V:0.1%以下、N:0.003〜0.05%を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、ビッカース硬さが600HV以下、300HV以上である内部を有することを特徴とする鋼部材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．８０〜１．２０％、
Ｓｉ：０．０２〜２．００％、
Ｍｎ：０．０５〜２．０％、
Ｃｒ：０．１０〜２．０％、
Ａｌ：０．００５〜０．１％、
Ｖ：０．２〜２．０％、
Ｎ：０．００３〜０．０５％
を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、
ビッカース硬さが７５０ＨＶ以上であり、
焼戻しマルテンサイト組織の面積率が８０％以上であり、
Ｖを含む平均粒径２００ｎｍ以下のＭＣ系炭化物もしくはＭＣ系炭窒化物を、個数密度で１０個／μｍ２以上含有する、表面から厚さ０．５〜２．０ｍｍの表層部と、
質量％で、
Ｃ：０．１０〜０．５０％、
Ｓｉ：０．０２〜２．００％、
Ｍｎ：０．０５〜２．０％、
Ｃｒ：０．１０〜２．０％、
Ａｌ：０．００５〜０．１％、
Ｖ：０．１％以下（０％を含む）、
Ｎ：０．００３〜０．０５％
を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、
ビッカース硬さが６００ＨＶ以下、３００ＨＶ以上である内部を有することを特徴とする鋼部材。
【請求項２】
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、
質量％で、
Ｎｂ：０．０１〜０．５％、
Ｍｏ：０．０１〜１．０％、
Ｔｉ：０．０１〜０．５％
の１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１の鋼部材。
【請求項３】
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、
質量％で、
Ｂ：０．０００３〜０．０１％
を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の鋼部材。
【請求項４】
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、
質量％で、
Ｎｉ：０．０５〜３．０％、
Ｃｕ：０．０５〜２．０％
の１種または２種を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の鋼部材。
【請求項５】
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、
質量％で、ＲＥＭ：０．００５０％以下（０％を含まない）を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の鋼部材。
【請求項６】
ラジアル玉軸受け、スラスト玉軸受け、ラジアルころ軸受け、スラストころ軸受けのいずれかである、請求項１〜５のいずれか一つに記載の鋼部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼入れ焼戻した耐水素脆化特性に優れる鋼部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械、自動車等に使用される鋼部材のうち、特に高強度を必要とするものは、例えばＪＩＳ  Ｇ  ４１０４、ＪＩＳ  Ｇ  ４１０５規定のクロム鋼、クロムモリブデン鋼を焼入れ・焼戻し処理して使用している。歯車のように、浸炭を行ってから焼入れを行い、高強度を得る鋼部材もある。浸炭材は、鋼材をオーステナイト相となる高温に加熱した後に焼入れ、低温で焼戻し、表層を７５０ＨＶ以上の高硬度にすることが普通である。このような表層硬化部材には、歯車、ＣＶＴ、軸受け等があり、潤滑環境下で高い面圧を受けながら使用される。このような環境下では、潤滑油や潤滑油に混入した水分から部材中に水素が浸入し、水素に起因する割れを引き起こす場合がある。
【０００３】
高強度鋼の耐水素脆化特性に関する従来の知見として、例えば、特許文献１には、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉを鋼に添加して旧オーステナイト粒を微細化させることが耐遅れ破壊特性を向上させることに有効であることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、焼入れ後に高温焼戻しすることで水素トラップ能を発現する微細析出物を鋼中に分散させて耐遅れ破壊特性を向上させる技術が記載されている。
【０００５】
一方、従来の技術では、焼入れ後に低温焼戻しを施すような高強度鋼部材の耐遅れ破壊特性を抜本的に向上させることには限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２４３７４５号公報
【特許文献２】特許第４２６７１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、耐水素脆化特性と靭性に優れた部品、特に、耐水素脆化特性が良好で且つ表層硬さが７５０ＨＶ以上である高強度鋼部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
浸炭材など高硬度の焼入れ焼き戻し部材を、歯車や軸受として使用した場合、潤滑環境下で高い面圧を受ける。このような環境下では、例えば軸受けでは、白層と呼ばれる組織が出現して早期破壊が発生する事が知られており、白層の出現は潤滑油や潤滑油に混入した水分から部材中に浸入した水素に起因すると考えられている。
【０００９】
本発明者らは、焼入れ焼き戻しした高硬度部材において白層組織の発生を防止するには、二次硬化現象を示すＭＣ系炭化物もしくはＭＣ系炭窒化物を適切に析出させることが有効であると共に、高い面圧を受ける高硬度の表層部を薄くすることが重用であるとの知見を得た。高硬度の表層部を薄くすることは、部材に優れた靱性を与える利点もある。
【００１０】
さらに、高硬度が必要でない内部については、さらに低Ｃ組成の鋼材として、鋼部材の靱性が向上することも明らかになった。靱性が向上することで、衝撃的な入力による破壊を防止することができると考えられる。
【００１１】
本発明は以上の知見に基づいてなされたものであって、その要旨とするところは、下記の通りである。すなわち、
（１）
質量％で、Ｃ ：０．８〜１．２０％、Ｓｉ：０．０２〜２．００％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ｃｒ：０．１０〜２．０％、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．２〜２．０％、Ｎ：０．００３〜０．０５％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、ビッカース硬さが７５０ＨＶ以上であり、焼戻しマルテンサイト組織の面積率が８０％以上であり、Ｖを含む平均粒径２００ｎｍ以下のＭＣ系炭化物もしくはＭＣ系炭窒化物を、個数密度で１０個／μｍ２以上含有する、表面から厚さ０．５〜２．０ｍｍの表層部と、質量％で、Ｃ：０．１０〜０．５０％、Ｓｉ：０．０２〜２．００％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ｃｒ：０．１０〜２．０％、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．１％以下、Ｎ：０．００３〜０．０５％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、ビッカース硬さが６００ＨＶ以下、３００ＨＶ以上である内部を有することを特徴とする鋼部材。
（２）
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、質量％で、Ｎｂ：０．０１〜０．５％、Ｍｏ：０．０１〜１．０％、Ｔｉ：０．０１〜０．５％の１種または２種以上を含有することを特徴とする（１）の鋼部材。
（３）
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、質量％で、Ｂ：０．０００３〜０．０１％を含有することを特徴とする（１）または（２）の鋼部材。
（４）
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、耐圧表層部およびまたは内部が、質量％で、Ｎｉ：０．０５〜３．０％、Ｃｕ：０．０５〜２．０％の１種または２種を含有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一つに記載の鋼部材。
（５）
さらに、前記表層部または前記内部の少なくとも一方が、質量％で、ＲＥＭ：０．００５０％以下（０％を含まない）を含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか一つに記載の鋼部材。
（６）
ラジアル玉軸受け、スラスト玉軸受け、ラジアルころ軸受け、スラストころ軸受けのいずれかである、（１）〜（５）のいずれか一つに記載の鋼部材。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、耐水素脆化特性と靭性に優れた高強度の鋼部材を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（鋼材成分）
本発明の対象とする鋼部材における成分の限定理由について述べる。成分についての％は、質量％である。
【００１４】
Ｃ：０．８０〜１．２０％（表層部）、０．１０〜０．５０％（内部）
Ｃは鋼材の強度を確保する上で必須の元素である。表層部において、７５０ＨＶ以上の硬さを満足するためには０．８０％以上が必要であり、一方、１．２０％を超えると鋳造・圧延時の延性を劣化させるために、表層部（表面から深さ０．５〜２．０ｍｍの領域）においては０．８０〜１．２０％の範囲とした。内部においては、部材としての靭性と硬さのバランスが求められる。硬さとしては３００〜６００ＨＶが必要であり、そのためにはＣ量は０．１０％以上必要である。一方、０．５０％を超えると十分な靭性を満足できないため、内部は０．１０〜０．５０％とする。
【００１５】
Ｓｉ：０．０２〜２．０％（表層部および内部）
Ｓｉは固溶体硬化作用によって硬さを高める作用がある。０．０２％未満では前記作用が発揮できず、一方、２．０％を超えると添加量に見合う効果が期待できないこと、加熱時の粒界酸化を促進し、表層のマルテンサイト分率が低下するため、０．０２〜２．０％とする。
【００１６】
Ｍｎ：０．０５〜２．０％（表層部および内部）
Ｍｎは脱酸、脱硫のために必要であるばかりでなく、マルテンサイト組織を得るための焼入性を高めるために有効な元素であるが、０．０５％未満では上記の効果が得られず、一方、２．０％を超えるとオーステナイト域加熱時に粒界に偏析し、粒界を脆化させると共に、耐遅れ破壊特性を劣化させるために、０．０５〜２．０％とする。
【００１７】
Ｃｒ：０．１０〜２．０％（表層部および内部）
Ｃｒは焼入性の向上および焼戻し処理時の軟化抵抗を増加させるために有効な元素であるが、０．１０％未満ではその効果が十分に発揮できず、一方、２．０％を超えると靭性の劣化、冷間加工性の劣化を招く。さらに、過剰に添加するとMs温度が低下し、残留オーステナイトが増加するため、十分な硬さが得られないために、０．１０〜２．０％に限定する。
【００１８】
Ａｌ：０．００５〜０．１％（表層部および内部）
Ａｌは脱酸および熱処理時においてＡｌＮを形成することによりオーステナイト粒の粗大化を防止する効果とともにＮを固定する効果も有しているが、０．００５％未満ではこれらの効果が発揮されず、０．１％を超えても効果が飽和するのみならず、酸化物が過剰に生成し、疲労や衝撃特性を劣化させるため０．００５〜０．１％に限定する。
【００１９】
Ｖ：０．２〜２．０％（表層部）、０．１％以下（０％を含む）（内部）
Ｖは、Ｎｂ，Ｍｏなどと共にＦＣＣ構造（面心立方格子構造）の炭化物や炭窒化物を生成することにより、部材に浸入してきた水素のトラップサイトとして機能することで、耐水素脆化特性を向上させる。その効果を発揮するには０．２％以上が必要であり、２．０％以上では飽和するため、特に耐水素脆化特性が求められる表層部においては、０．２〜２．０％とする。
【００２０】
一方、ＦＣＣ構造の炭化物は靭性を劣化させる要因となるため、上記より内部の部位においては、炭化物の析出量を抑制するため、Ｖを０．１％以下に制限した。
【００２１】
Ｎ：０．００３〜０．０５％（表層部および内部）
Ｎは、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉの窒化物を形成することによって旧オーステナイト粒の微細化、降伏強度の増加の効果がある。０．００３％未満ではその効果が小さく、０．０５％を超えても効果が飽和するのみならず、窒化物が過剰に生成し、疲労や衝撃特性を劣化させるため、０．００３〜０．０５％に限定した。好ましくは０．００３〜０．０２％とする。
【００２２】
以上が本発明の対象とする鋼の基本成分であるが、本発明においては、さらにこの鋼部材の表層部または内部の少なくとも一方に、Ｎｂ：０．０１〜０．５％、Ｍｏ：０．０１〜１．０％、Ｔｉ：０．０１〜０．５％の１種または２種以上を含有することができる。また、Ｂ：０．０００３〜０．０１％を含有することができる。また、Ｎｉ：０．０５〜３．０％、Ｃｕ：０．０５〜２．０％の１種または２種を含有することができる。また、ＲＥＭ：０．００５０％以下（０％を含まない）を含有することができる。なお、これらの任意成分は、鋼部材の表層部と内部の両方に含有しても良いし、表層部と内部のどちらか一方のみに含有しても良い。
【００２３】
Ｎｂ：０．０１〜０．５％
ＮｂはＶと炭化物または炭窒化物として複合析出する。Ｎｂは析出物の微細分散に寄与する元素である。また、炭窒化物として析出するとオーステナイト粒を微細化させる。０．０１％未満のＮｂ添加では前記効果を発揮するのに不十分であり、一方、０．５％を超えるとこの効果が飽和するため、０．０１〜０．５％とする。
【００２４】
Ｍｏ：０．０１〜１．０％
ＭｏもＶと炭化物または炭窒化物として複合析出し、析出物の微細分散に寄与する元素である。ただしその効果は０．０１％未満では不十分であり、１．０％で飽和するばかりでなく、それを超えて添加すると、変形抵抗の増大により加工性が損なわれるため、０．０１〜１．０％とする。
【００２５】
Ｔｉ：０．０１〜０．５％
ＴｉもＶと炭化物または炭窒化物として複合析出し、析出物の微細分散に寄与する元素である。その効果は０．０１％未満では発揮されず、０．５％を超えると、未溶解の粗大な炭化物が残存することで切削性や靭性に悪影響を及ぼすため、０．０１〜０．５％の範囲に限定した。
【００２６】
Ｂ：０．０００３〜０．０１％
Ｂは粒界破壊を抑制し、耐遅れ破壊特性を向上させる効果がある。更に、Ｂはオーステナイト粒界に偏析することにより、焼入性を著しく高めるが、０．０００３％未満では前記の効果が発揮されず、０．０１％を超えても効果が飽和するため、０．０００３〜０．０１％に限定した。
【００２７】
Ｎｉ：０．０５〜３．０％
一般に高強度化に伴って延性は低下する。Ｎｉは鋼部品を強化すると共に延性を向上させる。また熱処理時の焼入性を向上させる効果がある。０．０５％未満ではこれら効果が小さく、一方、３．０％を超えても添加量に見合う効果が発揮できないため、０．０５〜３．０％に限定した。
【００２８】
Ｃｕ：０．０５〜２．０％
Ｃｕは焼戻し軟化抵抗を高めるために有効な元素であるが、０．０５％未満では効果が発揮できず、２．０％を超えると熱間加工性が劣化するため、０．０５〜２．０％に限定した。
【００２９】
ＲＥＭ：０．００５０％以下（０％を含まない）
ＲＥＭは希土類元素（Ｓｃ、Ｙと、原子番号５７から７１までの元素の総称）であり、通常、各種元素が混合された原料で鉄鋼に添加される。アルミナなどの粗大化し易い酸化物は転動負荷時の破壊起点となり易いが、ＲＥＭを添加すると、ＲＥＭを含有した微細な複合酸化物となるため、転動疲労破壊を抑制する。なお、ＲＥＭは希土類元素の何れか１つを０．００５０％以下含有しても良いし、２以上を合計で０．００５０％以下含有しても良い。
【００３０】
残部：Ｆｅおよび不純物（表層部および内部）
本発明の鋼部材は、表層部および内部において以上の必須成分と任意成分を含有し、残部は、Ｆｅおよび不純物からなる。不純物には、製造過程において不可避的に混入されるＰ、Ｓなどが含まれる。
【００３１】
（組織形態と硬さ）
本発明の鋼部材を歯車や軸受け等として用いるため、高面圧を受ける表面から０．５〜２．０ｍｍの領域（表層部）において、硬さを７５０ＨＶ以上とする必要がある。この硬さを実現し、優れた転動疲労寿命を得るには、焼戻しマルテンサイト組織の面積率を８０％以上とする必要がある。また、実験の結果より、上記の表層部に、金属成分としてＶを主体とする、平均粒径２００ｎｍ以下のＭＣ系炭化物もしくは炭窒化物を、個数密度で１０個／μｍ２以上含有させることによって、疲労寿命が大幅に改善される。
【００３２】
その効果は、表層部の降伏応力を高めることで、塑性変形を抑制し、塑性変形に伴う水素の侵入を抑制することと、侵入してきた水素をこれら析出物がトラップすることで無害化することと推定される。ＭＣ系炭化物もしくは炭窒化物とは、金属原子Ｍと（Ｃ＋Ｎ）が１対１で結合した、ＦＣＣ（面心立方格子）構造の炭化物である。
【００３３】
表層部のＭＣ系炭化物もしくは炭窒化物の観察と個数密度測定は、抽出レプリカ−ＴＥＭ観察により行った。表層部断面を観察するように埋め込み研磨したサンプルを４％ナイタール腐食液で１０秒エッチングした後、カーボンを蒸着させ、蒸着したカーボン膜を塩酸メタノール溶液中で対基準電位７．５Ｖで１分間通電し、その後、蒸留水中で洗浄しつつ遊離させ、Ｃｕメッシュ上に載置し、ＴＥＭ観察に供した。
【００３４】
一方、部材全体が上記のような硬さおよび析出物量を有する場合、靭性が低下する。特に過剰な析出物の存在により靭性が低下するため、内部の領域においては、ＭＣ系炭化物を析出させないよう、Ｖの含有量が０．１％以下であり、ビッカース硬さが６００ＨＶ以下であることとする。一方、部材としての強度を確保するため、内部の硬さは３００ＨＶ以上であることとする。
【００３５】
（表層部の厚さ）
白層は、表面から厚さ０．２〜０．３ｍｍ程度の部位で生成する事が多いことから、厚みの下限値を０．５ｍｍとした、厚みが大きすぎると、部品としての靭性確保が難しくなることから、実験より上限値を２．０ｍｍとした。
【００３６】
（製造方法）
本発明の鋼部材の素材となる鋼材においては、部材としての性能を満足するため、耐圧表層と内部で、異なるＣ量およびＶ量を与える必要がある。このような成分分布を有する鋼材の製造方法としては、例えば鋳造時に異鋼種の複合鋳込みを行う、鋼管に丸棒を挿入して、焼きばめ、あるいはリング状の部材と円盤状の部材を組み合わせ、圧入その他の手段で一体化した後に鍛造する等の手段を採る。
【００３７】
（鋼部材の一例）
本発明の鋼部材は、機械、自動車等に使用される鋼部材に広く適用できるが、例えば、ラジアル玉軸受け、スラスト玉軸受け、ラジアルころ軸受け、スラストころ軸受けのいずれかにおいて好適に利用される。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により本発明の効果をさらに具体的に説明する。表１の「表層」（表層部）に示す化学組成を有する供試材を外径２２ｍｍ−内径２０〜１４ｍｍのリング状に加工した部材１に、このリングの内径に等しい外径を有する、「内部」に示す化学成分を有する鋼材をディスク状に加工した部材２を嵌め合わせ、９５０℃以上に加熱後、熱間にて直径１３ｍｍに押し出し加工して棒状に成形し圧着させた。その後、一旦２００℃以下に急冷後、再度加熱するに際して６５０℃〜７００℃にて一旦３０〜６０ｓ保持し更に８００〜８６０℃に加熱後焼入れ後、１８０℃にて焼戻を行った。この棒材を用い、転動疲労寿命試験片と衝撃試験片を作製した。
【００３９】
転動疲労寿命試験片として、直径１２ｍｍ×長さ２２ｍｍの円筒形のサンプルを切削加工にて作製した。これに、最大接触面圧荷重を５８８０ＭＰａ、応力負荷速度４６２４０ｃｐｍの条件で転動疲労試験を行った。
【００４０】
一方、衝撃試験片として、上記の直径１３ｍｍ押し出し加工材を熱処理した棒材より、４面の内の上面を押し出し材の表面とし、底面の幅が１０ｍｍ、長さが５５ｍｍであるようなサンプルを作製し、押し出し材の表面側の中央部に、長手方向に垂直に、深さ０．５ｍｍ、角度４５度の切り欠きを入れ、シャルピー試験に供した。
【００４１】
表層部のＭＣ系炭化物もしくは炭窒化物の観察と測定は、表層部断面を観察するように埋め込み研磨したサンプルを４％ナイタール腐食液で１０秒エッチングし、カーボン蒸着させ、カーボン膜を、塩酸メタノール溶液中で基準電位に対し７．５Ｖの電位で１分間、通電し、その後に蒸留水中で洗浄することで遊離させ、Ｃｕメッシュでサンプリングし、ＴＥＭ観察に供した。ＴＥＭ観察は、５０００倍の倍率で５視野撮影し、Ｖを含有する析出物のサイズと面積率、個数密度を測定した。
【００４２】
表層部分の鋼組織分率の測定はＳＥＭ（走査電子顕微鏡）とＳＥＭ付属のＥＢＳＤ（電子線後方散乱回折法）装置を用いて行った。対象となる表層部断面を観察するように埋め込み、研磨およびナイタールエッチングを行って試験片を作製し、表層部断面の大きさ１００μm×１００μmの領域をＥＢＳＤ解析して、焼戻しマルテンサイト組織と残部組織の各面積率を測定した。
【００４３】
硬さは、試験力０．９８ｍＮのマクロビッカース試験機を用い、表層部分と表層から３ｍｍの深さの内部において、各々５点測定し、その平均値を試験値とした。なお、本発明では転動疲労によるｆ５０寿命が４０×１０７以上であり、衝撃値が７Ｊ以上である。
【００４４】
【表１】
2019026882.tif 000002
【００４５】
【表２】
2019026882.tif 000003
【００４６】
表１、２のＮｏ．１〜２１が本発明例で、その他は比較例である。
比較例であるＮｏ．２２は表層のC濃度が高く、残留γ量が多くなったため、所定のマルテンサイト量を確保できず、硬さも低くなった例である。
Ｎｏ．２３は、内部のC濃度が高く、硬さを満足できず、靭性も低下した例である。
Ｎｏ．２４は、表層および内部のＳｉ量が過剰であり、表層のマルテンサイト分率と硬さを満足できず、靭性も低下した例である。
Ｎｏ．２５は、表層のＭｎ濃度が過剰であり、転動疲労寿命が低下した例である。
Ｎｏ．２６は、内部のＭｎ濃度が過剰であり、靭性が低下した例である。
Ｎｏ．２７は、表層のＣｒ量が過剰であり、表層のマルテンサイト分率および硬さを満足できなかった例である。
Ｎｏ．２８は、内部のＣｒ濃度が過剰であり、靭性が低下した例である。
Ｎｏ．２９は、表層および内部のＡｌ量が過剰であり、転動疲労寿命と靭性が低下した例である。
Ｎｏ．３０は、表層のＶ量が過剰であり、転動疲労寿命が低下した例である。
Ｎｏ．３１は、内部のＶ濃度が過剰であり、靭性が低下した例である。
Ｎｏ．３２は、表層のＮ量が過剰であり、転動疲労寿命が低下した例である。
Ｎｏ．３３は、内部のＮ量が過剰であり、靭性が低下した例である。
Ｎｏ．３４は、表層の硬質層深さが所定の値より浅いため、転動疲労試験後に変形が大きかった例である。
Ｎｏ．３５は、内部のＣ量が不足しており、所定の硬さを満足できなかった例である。
Ｎｏ．３６は、表層のＶ量が不足しており、転動疲労寿命が低下した例である。
Ｎｏ．３７は、表層の硬化層厚みが大きすぎ、靭性が低下した例である。