(57)【要約】【課題】従来に比し疲労強度を一層向上させ得る機械構造用部品の製造方法について提案する。【解決手段】Ｃ：0.3〜0.7mass％、Si：1.1mass％以下、Mn：2.0mass％以下、Al：0.05mass％以下、Ｂ：0.01mass％以下およびTi：0.1mass％以下を、所定の関係を満足する範囲で含み、さらにMo：1.0 mass％以下およびＷ：2.0mass%以下の１種又は２種を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の成分組成を有する鋼材に、焼入れによる表面硬化処理を施し、その後、所定の関係を満足する条件下で焼戻し処理を施す。【選択図】図１
2007231411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：0.3〜0.7mass％、
Si：1.1mass％以下、
Mn：2.0mass％以下、
Al：0.05mass％以下、
Ｂ：0.01mass％以下および
Ti：0.1mass％以下
を、下記（１）式を満足する範囲で含み、さらに
Mo：1.0 mass％以下および
Ｗ：2.0mass%以下
の１種又は２種を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の成分組成を有する鋼材に、焼き入れによる表面硬化処理を施し、その後、下記（２）式を満足する条件下で焼戻し処理を施すことを特徴とする疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
記
Ｂ−（11／14Ｎ−11／48Ti）＞0.0003    ---（１）
10000＋10000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）≧（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）≧10000＋5000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）    ---（２）
ここで、Ｔ：焼戻し温度（℃）
ｔ：焼戻し時間（ｓ）
【請求項２】
Ｃ：0.3〜0.7mass％、
Si：1.1mass％以下、
Mn：2.0mass％以下、
Al：0.05mass％以下、
Ｂ：0.01mass％以下および
Ti：0.1mass％以下
を、下記（１）式を満足する範囲で含み、さらに
Mo：1.0 mass％以下および
Ｗ：2.0mass%以下
の１種又は２種を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の成分組成を有する鋼材に、焼入れによる表面硬化処理を施し、その後、下記（２）式を満足し、昇温速度を20℃以上および保持時間を60秒以下とする条件下で焼戻し処理を施すことを特徴とする疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
記
Ｂ−（11／14Ｎ−11／48Ti）＞0.0003    ---（１）
10000＋10000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）≧（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）≧10000＋5000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）    ---（２）
ここで、Ｔ：焼戻し温度（℃）
ｔ：焼戻し時間（ｓ）
【請求項３】
前記成分組成として、さらに
Cr：2.5 mass％以下、
Cu：1.0 mass％以下、
Ni：2.5 mass％以下および
Ｖ：0.3 mass％以下
のうちから選んだ１種または２種以上を含有する請求項１または２に記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【請求項４】
前記成分組成として、さらに
Nb：0.1mass％以下および
Zr：0.1mass％以下
のうちから選んだ１種または２種を含有する請求項１、２または３に記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【請求項５】
前記表面硬化処理は、表面加熱温度：850〜1050℃の条件下で行う請求項１ないし４のいずれかに記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【請求項６】
前記機械構造用部品は軸部品であり、前記表面硬化処理時の硬化層比を0.3〜0.7とする請求項１ないし５のいずれかに記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分的に高周波焼入れ等の焼入れによる表面硬化層をそなえる、機械構造用部品その製造方法に関するものである。ここで、機械構造用部品としては、自動車用のドライブシャフト、インプットシャフト、アウトプットシャフト、クランクシャフト、等速ジョイントの内輪および外輪、ハブ、そしてギア等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車用ドライブシャフトや等速ジョイントなどの機械構造用部品は、熱間圧延棒鋼に、熱間鍛造、さらには切削や冷間鍛造などを施して所定の形状に加工したのち、高周波焼入れ−焼戻しを行うことにより、機械構造用部品として重要な特性である、ねじり疲労強度、曲げ疲労強度、転動疲労強度およびすべり転動疲労強度等の疲労強度を確保するのが一般的である。
他方、近年、環境問題に端を発する自動車の軽量化から、自動車用部品の軽量化に対する要求が強く、この観点から自動車用部品における疲労強度の一層の向上が要求されている。
【０００３】
上述したような疲労強度を向上させる手段としては、これまでにも種々の方法が提案されている。
例えば、ねじり疲労強度を向上させるために、高周波焼入れ等による表面硬化処理を施す場合に、鋼材の表面部の硬さを充分に大きくする必要ある。しかし、硬さを過度に増大させることは、粒界破壊等の脆性的な破壊の誘発に繋がり、硬さの増加程には、疲労強度が増加しない問題があった。
【０００４】
この問題の解決のために、Ｂの添加による粒界強化を行うことが知られている（例えば特許文献１）。しかしながら、上述した用途の機械構造用部品部品に対する高強度化の要求は極めて高く、特許文献１の技術をもってしても充分ではなかった。
【特許文献１】特開２０００−２２２９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、上記の現状に鑑み開発されたものであり、従来に比し疲労強度を一層向上させ得る機械構造用部品の製造方法について提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
さて、発明者らは、上述した疲労特性を効果的に向上させるべく、高周波焼入れ等による表面硬化処理材について鋭意検討を行った結果、成分組成に応じた適切な焼戻し処理を施すことにより、高い疲労強度が得られることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
（１）Ｃ：0.3〜0.7mass％、Si：1.1mass％以下、Mn：2.0mass％以下、Al：0.05mass％以下、Ｂ：0.01mass％以下およびTi：0.1mass％以下を、下記（１）式を満足する範囲で含み、さらにMo：1.0 mass％以下およびＷ：2.0mass%以下の１種又は２種を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の成分組成を有する鋼材に、焼入れによる表面硬化処理を施し、その後、下記（２）式を満足する条件下で焼戻し処理を施すことを特徴とする疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
記
Ｂ−（11／14Ｎ−11／48Ti）＞0.0003    ---（１）
10000＋10000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）≧（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）≧10000＋5000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）    ---（２）
ここで、Ｔ：焼戻し温度（℃）
ｔ：焼戻し時間（ｓ）
【０００８】
ここで、焼戻し温度とは、焼戻し加熱時の最高到達温度である。
また、焼戻し時間とは、最高到達温度−20℃以上に滞留している時間である。
【０００９】
（２）Ｃ：0.3〜0.7mass％、Si：1.1mass％以下、Mn：2.0mass％以下、Al：0.05mass％以下、Ｂ：0.01mass％以下およびTi：0.1mass％以下を、下記（１）式を満足する範囲で含み、さらにMo：1.0 mass％以下およびＷ：2.0mass%以下の１種又は２種を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の成分組成を有する鋼材に、焼入れによる表面硬化処理を施し、その後、下記（２）式を満足し、昇温速度を20℃以上および保持時間を60秒以下とする条件下で焼戻し処理を施すことを特徴とする疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
記
Ｂ−（11／14Ｎ−11／48Ti）＞0.0003    ---（１）
10000＋10000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）≧（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）≧10000＋5000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）    ---（２）
ここで、Ｔ：焼戻し温度（℃）
ｔ：焼戻し時間（ｓ）
【００１０】
（３）前記成分組成として、さらにCr：2.5 mass％以下、Cu：1.0 mass％以下、Ni：2.5 mass％以下およびＶ：0.3 mass％以下のうちから選んだ１種または２種以上を含有する請求項１または２に記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【００１１】
（４）前記成分組成として、さらにNb：0.1mass％以下およびZr：0.1mass％以下のうちから選んだ１種または２種を含有する上記（１）、（２）または（３）に記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【００１２】
（５）前記表面硬化処理は、表面加熱温度：850〜1050℃の条件下で行う上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【００１３】
（６）前記機械構造用部品は軸部品であり、前記表面硬化処理時の硬化層比を0.3〜0.7とする上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の疲労特性に優れた機械構造用部品の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ねじり疲労特性をはじめとして、曲げ疲労特性、転動疲労特性およびすべり転動疲労特性等の全ての疲労特性に優れた機械構造用部品を安定して得ることができ、その結果、自動車用部品の軽量化等の要求に対し偉功を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明が対象とする機械構造用部品は、自動車用のドライブシャフト、インプットシャフト、アウトプットシャフト、クランクシャフト、等速ジョイントの内輪および外輪、ハブ、そしてギア等、部品毎に様々な形状並びに構造に成るが、いずれにおいても、特に疲労強度が要求される部分または全部に、焼入れによる表面硬化処理、例えば高周波焼入れを施した硬化層を有し、この硬化層には成分組成に応じた適切な温度での焼戻しが施されていることが肝要である。特に、高周波焼戻しのように、昇温速度が高く、かつ保持が短時間の処理による焼戻しは、疲労特性の向上に有効である。そして、この焼戻しにおいて、焼戻し温度および焼戻し時間を適切に規制することが肝要であり、この焼戻し条件の詳細については後述する。
【００１６】
まず、本発明の方法について、出発材料の成分組成から順に説明する。
すなわち、機械構造用部品に用いる鋼の成分は、以下のとおりである+。
Ｃ：0.3〜0.7 mass％
Ｃは、焼入れ性への影響が最も大きい元素であり、焼入れ硬化層の硬さおよび深さを高めて疲労強度の向上に有効に寄与する。しかしながら、含有量が0.3mass％に満たないと、必要とされる表面硬化硬さを得ることが出来ないため0.3mass％以上を添加する。一方、0.7 mass％を超えて含有させると、粒界強度が低下し、それに伴い疲労強度も低下し、また切削性、冷間鍛造性および耐焼き割れ性も低下する。このためＣは、0.3〜0.7 mass％の範囲に限定した。好ましくは 0.35〜0.6 mass％の範囲である。
【００１７】
Si：1.1mass％以下
Siは、脱酸剤として作用するだけでなく、粒界強化、焼戻し軟化抵抗の向上にも有効に寄与するが、含有量が1.1mass％を超えると、被削性および鍛造性の低下を招くため、Si量は1.1mass％以下とする。なお、上記の効果を発揮するためには、0.15mass%以上とすることが好ましい。より好ましくは0.35mss％以上とする。
【００１８】
Mn：2.0mass％以下
Mnは、焼入れ性を向上させ、焼入れ時の硬化深さを確保する上で有用な成分であるため、添加できる。含有量が 0.2mass％未満ではその添加効果に乏しいので、0.2mass％以上が好ましい。さらに、好ましくは 0.3mass％以上である。一方、Mn量が 2.0mass％を超えると焼入れ後の残留オーステナイトが増加し、かえって表面硬度が低下し、ひいては疲労強度の低下を招くので、Mnは 2.0mass％以下が好ましい。なお、Mnは含有量が多いと、母材の硬質化を招き、被削性に不利となるきらいがあるので、1.2 mass％以下とするのが好適である。さらに好ましくは 1.0mass％以下である。
【００１９】
Al:0.05mass％以下
Alは、脱酸剤として有効な元素であるが、0.05mass％を超えると不要な介在物を増加させるおそれがあるため、Al量は0.05mass％以下とする。
【００２０】
Ｂ：0.01mass％以下
Ｂは粒界を顕著に強化する元素であり、好ましくは0.0003mass％以上添加するが、0.01mass%を超えて添加してもその効果は飽和するので0.01mass%以下とする。
【００２１】
Ti：0.1mass％以下
Tiは、不可避的不純物として混入するＮと結合することで、ＢがBNとなってＢによる粒界強度向上効果が消失することを防止する。ただし、Tiが0.1mass％を超えると、多量のTiNが析出して疲労強度が劣化する。
【００２２】
ここで、上記した成分は、粒界強化に寄与するＢの確保の観点から、さらに上記（１）式、すなわち
Ｂ−（11／14Ｎ−11／48Ti）＞0.0003
を満足する必要がある。
【００２３】
さらに、上記の５成分に加えて、Mo：1.0 mass％以下およびＷ：2.0mass%以下の１種又は２種を含有する。
Mo：1.0mass％以下
Moは、焼き入れ硬化層の旧オーステナイト粒を微細化すると同時に焼戻し処理を行った際の、粒界に析出する炭化物を微細化して、粒界強度を著しく増加させるので、0.05mass％以上が好ましいが、1.0mass％を超える、母材の硬質化を招き、被削性に不利となるきらいがあるので、1.0mass％以下とする。
【００２４】
Ｗ：2.0mass％以下
Ｗは、焼き入れ硬化層の旧オーステナイト粒を微細化すると同時に焼戻し処理を行った際の、粒界に析出する炭化物を微細化して、粒界強度を著しく増加させるので、0.1mass％以上が好ましいが、2.0mass％を超える、母材の硬質化を招き、被削性に不利となるきらいがあるので、2.0mass％以下とする。
【００２５】
以上、基本成分について説明したが、本発明ではその他にも、以下に述べる４成分のうちの１種または２種以上を適宜含有させることができる。
Cr：2.5 mass％以下
Crは焼入れ性の向上に有効であり、硬化相深さを確保するために有用元素である。しかし、過度に含有すると炭化物を安定化させて残留炭化物の生成を助長し、粒界強度を低下させて疲労強度を劣化させる恐れもある。従って、Crの含有は極力低減することが望ましいが、2.5 mass％までは許容できる。好ましくは1.5mass％以下である。
【００２６】
Cu：1.0 mass％以下
Cuは、焼入れ性の向上に有効であり、またフェライト中に固溶し、この固溶強化によって、疲労強度を向上させる。さらに、炭化物の生成を抑制することにより、炭化物による粒界強度の低下を抑制し、疲労強度を向上させる。しかしながら、含有量が1.0 mass％を超えると熱間加工時に割れが発生するため、1.0 mass％以下の添加とすることが好ましい。なお、より好ましくは0.5 mass％以下である。
【００２７】
Ni：2.5 mass％以下
Niは、焼入れ性を向上させる元素であるので、焼入れ性を調整する場合に用いる。また、炭化物の生成を抑制し、炭化物による粒界強度の低下を抑制して、疲労強度を向上させる元素でもある。しかしながら、Niは極めて高価な元素であり、2.5 mass％を超えて添加すると鋼材のコストが上昇するので、2.5 mass％以下の添加とすることが好ましい。なお、0.05mass％未満の添加では焼入れ性の向上効果および粒界強度の低下抑制効果が小さいので、0.05mass％以上含有させることが望ましい。さらに、好ましくは 0.1〜1.0 mass％である。
【００２８】
Ｖ：0.3 mass％以下
Ｖは、鋼中でＣ, Ｎと結合し析出強化元素として作用する。また、焼もどし軟化抵抗性を向上させる元素でもあり、これらの効果により疲労強度を向上させる。しかしながら、0.5 mass％を超えて含有させてもその効果は飽和するので、0.5 mass％以下とすることが好ましい。なお、0.01mass％未満の添加では、疲労強度の向上効果が小さいので、0.01mass％以上添加することが望ましい。さらに好ましくは0.03〜0.3 mass％である。
【００２９】
さらに、本発明ではNb：0.1mass％以下およびZr：0.1mass％以下のうちから選んだ１種または２種以上を含有させることができる。
Nb：0.1mass％以下
Nbは、焼入れ性の向上効果があるだけでなく、鋼中でＣ, Ｎと結合し析出強化元素として作用する。また、焼もどし軟化抵抗性を向上させる元素でもあり、これらの効果によって疲労強度を向上させる。しかしながら、0.1 mass％を超えて含有させてもその効果は飽和するので、0.1 mass％以下とすることが好ましい。なお、0.005 ％未満の添加では、析出強化作用および焼もどし軟化抵抗性の向上効果が小さいため、0.005 mass％以上添加することが望ましい。さらに、好ましくは0.01〜0.05mass％である。
【００３０】
Zr：0.1mass％以下
Zrは、焼入れ性の向上効果があるだけでなく、鋼中でＣ, Ｎと結合し析出強化元素として作用する。また、焼もどし軟化抵抗性を向上させる元素でもあり、これらの効果によって疲労強度を向上させる。しかしながら、0.1 mass％を超えて含有させてもその効果は飽和するので、0.1 mass％以下とすることが好ましい。なお、0.005 ％未満の添加では、析出強化作用および焼もどし軟化抵抗性の向上効果が小さいため、0.005 mass％以上添加することが望ましい。さらに、好ましくは0.01〜0.05mass％である。
【００３１】
さらにまた、本発明では、Ｓ：0.1mass％以下、Pb：0.1mass％以下、Bi：0.1mass％以下、Se：0.1mass％以下、Te：0.1mass％以下、Ca：0.01mass％以下、Mg：0.01mass％以下およびREM：0.1mass％以下を含有させることができる。
Ｓ：0.1mass％以下
Ｓは、鋼中でMnＳを形成し、切削性を向上させる有用元素であるが、0.1mass％を超えて含有させると粒界に偏析して粒界強度を低下させるため、Ｓは0.1mass％以下賀好ましい。さらに、好ましくは0.04mass％以下である。
【００３２】
Pb：0.1mass％以下
Bi：0.1mass％以下
PbおよびBiはいずれも、切削時の溶融、潤滑および脆化作用により、被削性を向上させるので、この目的で添加することができる。しかしながら、Pb：0.1 mass％、Bi：0.1 mass％を超えて添加しても効果が飽和するばかりか、成分コストが上昇するため、それぞれ上記の範囲で含有させることが好ましい。なお、被削性の改善のためには、Pbは0.01mass％以上、Biは0.01mass％以上含有させることが好ましい。
【００３３】
Se：0.1mass％以下
Te：0.1mass％以下
SeおよびTeはそれぞれ、Mnと結合してMnSeおよびMnTeを形成し、これがチップブレーカーとして作用することにより被削性を改善する。しかしながら、含有量が0.1 mass％を超えると、効果が飽和する上、成分コストの上昇を招くので、いずれも0.1 mass％以下とすることが好ましい。また、被削性の改善のためには、Seの場合は 0.003mass％以上およびTeの場合は 0.003mass％以上で含有させることが好ましい。
【００３４】
Ca：0.01mass％以下
REM：0.1mass％以下
CaおよびREMはそれぞれ、MnＳと共に硫化物を形成し、これがチップブレーカーとして作用することにより被削性を改善する。しかしながら、CaおよびREMをそれぞれ、0.01mass％および0.1mass％を超えて含有させても、効果が飽和する上、成分コストの上昇を招くので、それぞれ上記の範囲で含有させることが好ましい。なお、被削性の改善のためには、Caは0.0001mass％以上およびREM は0.0001mass％以上含有させることが好ましい。
【００３５】
Mg：0.01mass％以下
Mgは、脱酸元素であるだけでなく、応力集中源となって被削性を改善する効果があるので、必要に応じて添加することができる。しかしながら、過剰に添加すると効果が飽和する上、成分コストが上昇するため、0.01mass％以下とすることが好ましい。なお、被削性の改善のためには、Mgは0.0001mass％以上で含有させることが好ましい。
【００３６】
以上説明した元素以外の残部はFeおよび不可避的不純物であるが、不可避的不純物のうち、特にＰは、0.02mass％以下とすることが好ましい。なぜなら、Ｐは粒界強度を低下させる元素であるためである。
Ｐ以外の不可避的不純物としてはＯ，Ｎが挙げられ、それぞれ、Ｎ：0.01mass％、Ｏ：0.008mass％までをそれぞれ許容できる。
【００３７】
次に、本発明の製造条件について説明する。
すなわち、上記した所定成分の鋼から作製した熱間圧延棒鋼に、熱間鍛造、さらには切削や冷間鍛造などを施して所定の形状に加工したのち、表面硬化処理、例えば焼入れ、中でも高周波焼入れを施した後、焼戻しを行う。
【００３８】
表面硬化処理条件としては、表面加熱温度：850〜1050℃の条件下で行うことが好ましい。すなわち、表面加熱温度が850℃未満では、焼入れが不十分となり、一方表面加熱温度が1050℃を超えると、オーステナイト粒の成長が促進されて、焼入れ後の硬化層が粗大な旧オーステナイト粒を有する組織となるためである。具体的には、高周波焼き入れが好適である。
【００３９】
さらに、機械構造用部品が軸部品である場合においては、上記表面硬化処理は、硬化層比を0.3〜0.7とすることが好ましい。ここで、硬化層とは、ビッカーズ硬さHv450以上である領域を言い、硬化層比は硬化層厚／軸部品の半径で定義される。この硬化層比を0.3〜0.7とするのは、0.3未満では焼入れによる疲労強度向上が不十分となり、0.7超では圧縮残留応力が低下して、やはり疲労強度が低下するためである。
【００４０】
次いで、焼戻しを、上記（２）式、すなわち
10000＋10000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）≧（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）≧10000＋5000（Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４）
を満足する条件下で行うことが肝要である。
【００４１】
すなわち、図１に、Ｃ＋Mo／２＋Ｗ／４及び（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）で疲労強度を整理した結果を示す。ここで、図１は、0.4〜0.7mass％Ｃ−0.2〜0.5mass％Si−0.01〜0.03mass％Ti−0.002mass％Ｂ鋼にMo，Ｗを変化させた鋼について、900℃で高周波焼入れを施して、硬化層比を0.45とした部品について、焼戻し温度Ｔ，焼戻し時間ｔを変化させて調査した結果である。この結果からわかるように、焼戻し条件が（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）が上式を満足すれば、高い疲労強度が得られる。図１における疲労強度は、ねじり疲労試験による３×10５時間の強度である。なお、図１において、横軸のＣ＋Mo／２＋Ｗ／４は、成分による焼戻し軟化抵抗性を表す指標を意味し、縦軸の（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）は、焼戻しの程度を表す指標（テンパーパラメータ）を意味する。
すなわち、焼戻し温度が低すぎる場合あるいは、焼戻し時間が短すぎる場合は、靭性向上効果に乏しく、焼戻し温度が高すぎるか焼戻し保持時間が長すぎると、焼き入れ硬化層の硬さが減少しすぎて、強度を充分に確保することができなくなる。
【００４２】
さらに、高周波焼戻し処理のように高速昇温かつ短時間加熱処理とすると高強度と高靭性をより高いレベルで両立可能となる。ここに、図２に0.46mass％Ｃ−0.3mass％Mo−0.025mass％Ti−0.002mass％Ｂ鋼について、900℃で焼入れを行った部品（硬化層比0.45）を焼戻し温度Ｔ，焼戻し時間ｔで焼戻しを行った場合の、疲労強度を（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）を横軸に取って整理したグラフを示す。ここで、焼戻し時の昇温速度を大きくし、かつ保持時間を短くしたもの（高周波焼戻し相当）と、昇温温度が小さく保持時間が長いもの（炉加熱による焼戻し相当）とを区別して表した。
【００４３】
図２より、高周波焼戻しの場合、具体的には、20℃／ｓ以上の高速昇温とし、さらに、処理時間が60秒以下となるように加熱温度を調整することにより、（Ｔ＋273）×（log（ｔ／3600）＋30）の値が同程度であっても、より疲労強度を高くできることがわかる。さらにまた、加熱保持後水冷により急冷することも上記の効果を得るに当って有効に作用する。
【実施例】
【００４４】
本発明の機械構造用部品として、自動車のドライブシャフト、アウトプットシャフト或いはインプットシャフト等を模擬したシャフトを製造した。すなわち、表１に示す成分組成になる鋼素材を、転炉により溶製し、連続鋳造により鋳片とした。鋳片サイズは 300×400mm であった。この鋳片を、ブレークダウン工程を経て150 mm角ビレットに圧延した後、熱間圧延により直径40mmの棒鋼とした。
【００４５】
ついで、この棒鋼を所定の長さに切断後、表面切削加工と一部冷間での引き抜き加工を加えて径を調整すると同時に、転造加工にてスプライン部を形成し、図３に示す寸法および形状になるスプライン部２を有するシャフト１を作製した。このシャフトに、周波数：15 kHzの高周波焼入れ装置を用いて移動焼きにて高周波焼入れを行った後、種々の条件で焼戻しを行った。この時、450Hv以上の硬さが得られる深さを測定して、硬化層深さとした。その後ねじり疲労強度について調査した。
【００４６】
なお、ねじり疲労強度は、シャフトのねじり疲労試験において破断繰り返し数が3×105 回の時の繰り返し応力値で評価した。ねじり疲労試験は、油圧式疲労試験機を用い、図３に示したシャフトのスプライン部２をそれぞれ円盤状のつかみ具に組み込み、つかみ具との間に周波数：１〜２Hzで繰り返しねじりトルクを負荷することにより行った。
【００４７】
【表１】
2007231411.tif 000003
【００４８】
【表２】
2007231411.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】焼戻しの適合条件を示すグラフである。
【図２】焼入れの適合条件を示すグラフである。
【図３】ねじり疲労試験に供するシャフトを示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  シャフト
２  スプライン部
【図１】
2007231411.tif 000005
【図２】
2007231411.tif 000006
【図３】
2007231411.tif 000007