(57)【要約】      （修正有）【課題】窒素侵入速度を向上させ、浸炭窒化処理の効率化を図ることが可能な浸炭窒化方法を提供する。【解決手段】浸炭窒化方法は、雰囲気制御工程５０と、加熱パターン制御工程６０とを備えている。雰囲気制御工程５０は、未分解ＮＨ３分圧制御工程５１と、ＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３とを含んでいる。そして、雰囲気制御工程５０においては、定義されるａｃ＊の値が０．８８以上１．２７以下、定義されるαの値が０．０１２以上０．０２０以下となるように、未分解ＮＨ３分圧制御工程５１およびＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３が実施される。【選択図】図７
2007277648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物を、アンモニア、一酸化炭素、二酸化炭素および水素を含む雰囲気中で加熱することにより浸炭窒化する浸炭窒化方法であって、
熱処理炉内の雰囲気が制御される雰囲気制御工程と、
前記熱処理炉内において前記被処理物に付与される温度履歴が制御される加熱パターン制御工程とを備え、
前記雰囲気制御工程は、
前記熱処理炉内の未分解アンモニア分圧が制御される未分解ＮＨ３分圧制御工程と、
前記熱処理炉内の一酸化炭素および二酸化炭素の少なくともいずれか一方の分圧が制御されるＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程とを含み、
前記雰囲気制御工程においては、前記熱処理炉内の未分解アンモニア分圧をＰＮ、水素分圧をＰＨとした場合に、以下の式（１）で定義されるａｃ＊が０．８８以上１．２７以下、式（２）で定義されるαが０．０１２以上０．０２０以下となるように、前記未分解ＮＨ３分圧制御工程および前記ＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程が実施される、浸炭窒化方法。
【数１】
2007277648.tif 000007
【請求項２】
前記未分解ＮＨ３分圧制御工程では、前記熱処理炉内の未分解アンモニア分圧が測定され、前記未分解アンモニア分圧と、前記αの値が０．０１２以上０．０２０以下の範囲となる目標の未分解アンモニア分圧とが比較されて、前記熱処理炉内に供給される単位時間あたりのアンモニアの流量が調節される、請求項１に記載の浸炭窒化方法。
【請求項３】
前記雰囲気制御工程は、前記熱処理炉内の水素分圧を制御するＨ２分圧制御工程をさらに含み、
前記Ｈ２分圧制御工程では、前記熱処理炉内に供給される水素の単位時間あたりの流量が調節される、請求項１または２に記載の浸炭窒化方法。
【請求項４】
前記Ｈ２分圧制御工程では、前記熱処理炉内の水素分圧が測定され、前記水素分圧と、前記αの値が０．０１２以上０．０２０以下の範囲となる目標の水素分圧とが比較されて、前記熱処理炉内に供給される水素の単位時間あたりの流量が調節される、請求項３に記載の浸炭窒化方法。
【請求項５】
前記被処理物を構成する鋼の組成ごとに決定される、前記被処理物がＡ１点以上の温度に保持されている時間である浸炭窒化時間および以下の式（３）で定義される窒素侵入速度ｑの値と、前記被処理物の表面から所定の深さの領域における窒素濃度との関係に基づき、前記浸炭窒化時間が決定されて前記加熱パターン制御工程が実施される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の浸炭窒化方法。
【数２】
2007277648.tif 000008
【請求項６】
０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなり、機械部品の概略形状に成形された鋼製部材を準備する鋼製部材準備工程と、
前記鋼製部材準備工程において準備された前記鋼製部材に対して、浸炭窒化処理を実施した後、Ａ１点以上の温度からＭＳ点以下の温度へ冷却することにより、前記鋼製部材を焼入硬化する焼入硬化工程とを備え、
前記焼入硬化工程における前記浸炭窒化処理は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の浸炭窒化方法を用いて実施される、機械部品の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の機械部品の製造方法により製造された、機械部品。
【請求項８】
軸受を構成する部品として用いられる、請求項７に記載の機械部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は浸炭窒化方法、機械部品の製造方法および機械部品に関し、より特定的には、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物を浸炭窒化するための浸炭窒化方法、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物を浸炭窒化する工程を含む機械部品の製造方法および０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなり、浸炭窒化が実施された機械部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、浸炭窒化処理、特に鋼からなる被処理物に対して実施されるガス浸炭窒化処理においては、ＲＸガスおよびアンモニア（ＮＨ３）ガスを一定の流量（供給量）で熱処理炉内に流入させるとともに、熱処理炉内のカーボンポテンシャル（ＣＰ）値を熱処理炉内の二酸化炭素（ＣＯ２）の分圧に基づいて制御することにより、当該熱処理炉内の雰囲気が制御されている。ここで、被処理物の表層部に侵入する窒素量は、浸炭窒化処理中に直接測定することは困難である。そのため、熱処理炉ごとに、アンモニアガスの流量と被処理物の表層部に侵入する窒素量との関係を過去の生産実績等から経験的に決定し、浸炭窒化処理中に直接測定することが可能なアンモニアガスの流量を調節することにより被処理物の表層部に侵入する窒素量が制御される場合が多い。
【０００３】
そして、このアンモニアガスの流量は、各熱処理炉の過去の生産実績等に基づき、被処理物の量や形状などを考慮して経験的に決定されているが、過去の生産実績が無いような量や形状の被処理物を浸炭窒化処理する必要が生じた場合、当該浸炭窒化処理における最適なアンモニアガスの流量を決定するための試行錯誤が必要となる。その結果、最適なアンモニアガスの流量が決定されるまでは被処理物の品質を安定させることが困難なだけでなく、上記試行錯誤を量産ラインにおいて実施する必要があるため、要求品質を満たさない被処理物が発生し、生産コスト上昇の要因となるおそれもある。
【０００４】
これに対し、熱処理炉ごとに、また被処理物の量や形状ごとに変化させる必要のあるアンモニアガスの流量ではなく、熱処理炉内に残留している気体アンモニアの濃度である未分解アンモニア濃度（アンモニアの残留ガス濃度）を調節することにより、被処理物に侵入する窒素量を制御する方法が提案されている（たとえば、非特許文献１および特許文献１参照）。すなわち。浸炭窒化処理中に測定が可能な未分解アンモニア濃度を測定し、熱処理炉の形状や被処理物の量および形状等に関係なく決定可能な未分解アンモニア濃度と被処理物に侵入する窒素量との関係に基づき、アンモニアガスの流量が調節される。これにより、最適なアンモニアガスの流量を試行錯誤により決定することなく、被処理物に侵入する窒素量を制御することが可能となり、被処理物の品質を安定させることができる。
【非特許文献１】恒川好樹、外２名、「ガス浸炭窒化処理におけるボイドの発生と窒素の拡散挙動」、熱処理、１９８５年、２５巻、５号、ｐ.２４２−２４７
【特許文献１】特開平８−１３１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の未分解アンモニア濃度をパラメータとする浸炭窒化処理方法を含めて、従来の浸炭窒化処理方法では、被処理物への窒素侵入速度（被処理物の表面の単位面積から単位時間あたりに侵入する窒素量）をコントロールすることは困難であった。浸炭窒化処理は、機械部品の製造工程等において、比較的コストの高い工程である。そのため、浸炭窒化処理に対しては、その処理コストの低減が求められている。したがって、被処理物への窒素侵入速度をコントロールして窒素侵入速度を向上させ、浸炭窒化処理の効率化を図ることができれば、上記浸炭窒化処理コストの低減の要求に応えることができる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、窒素侵入速度を向上させ、浸炭窒化処理の効率化を図ることが可能な浸炭窒化方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、効率的な浸炭窒化処理が実施されることにより、製造コストの低減が可能な機械部品の製造方法を提供することである。また、本発明のさらに他の目的は、効率的な浸炭窒化処理が実施されることにより、製造コストが低減された機械部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従った浸炭窒化方法は、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物を、アンモニア、一酸化炭素、二酸化炭素および水素を含む雰囲気中で加熱することにより浸炭窒化する浸炭窒化方法である。当該浸炭窒化方法は、熱処理炉内の雰囲気が制御される雰囲気制御工程と、熱処理炉内において被処理物に付与される温度履歴が制御される加熱パターン制御工程とを備えている。
【０００８】
雰囲気制御工程は、熱処理炉内の未分解アンモニア分圧が制御される未分解ＮＨ３分圧制御工程と、熱処理炉内の一酸化炭素および二酸化炭素の少なくともいずれか一方の分圧が制御されるＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程とを含んでいる。そして、雰囲気制御工程においては、熱処理炉内の未分解アンモニア分圧をＰＮ、水素分圧をＰＨとした場合に、以下の式（１）で定義されるａｃ＊が０．８８以上１．２７以下、式（２）で定義されるαが０．０１２以上０．０２０以下となるように、未分解ＮＨ３分圧制御工程およびＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程が実施される。ここで、各気体の分圧の単位は、ａｔｍ（気圧）である。また、ａｃ＊は、１．０以下の値となる場合、炭素の活量に該当する。
【０００９】
【数１】
2007277648.tif 000003
【００１０】
本発明者は、浸炭窒化を実施した場合の熱処理炉内の雰囲気と被処理物の内部における窒素濃度との関係について詳細に検討を行なった。そして、以下のような知見を得た。すなわち、被処理物への窒素侵入速度ｑは、以下の式（３）で表される。
【００１１】
【数２】
2007277648.tif 000004
【００１２】
つまり、被処理物への窒素浸入速度を向上させ、浸炭窒化処理を効率的に実施するためには、式（３）中のα（上記式（１）および（２）参照）の値を大きくすることが有効である。
【００１３】
一方、被処理物の最表層部、たとえば表面から深さが５μｍの領域における窒素濃度には、ａｃ＊に依存する限界値が存在する。つまり、αを大きくして窒素侵入速度を上昇させた場合でも、被処理物の最表層部における窒素濃度が当該限界値に到達すると、最表層部の窒素濃度は当該限界値を超えることができず、窒素侵入量（被処理物の表面の単位面積から侵入した窒素量）はそれ以上増加しない。その結果、被処理物の内部における窒素濃度の上昇は、被処理物内の拡散係数に従った窒素の拡散により基本的に律速され、被処理物の内部における窒素濃度に及ぼす熱処理炉内の雰囲気の影響、すなわちαの影響は小さくなる。つまり、αの値を大きくすることにより、基本的には浸炭窒化処理の効率は向上するが、上記限界値の存在に起因して、浸炭窒化処理の効率向上に対するαの影響が飽和する臨界値が存在する。
【００１４】
本発明者は、さらに検討を行なった結果、αの値が０．０１２以下においては、所定時間内に被処理物に侵入する窒素侵入量はαの値が大きくなるにつれて、ほぼ一定の割合で増加するが、αの値が０．０１２を超えると上記窒素侵入量の増加割合は低下することを確認した。したがって、αの値を０．０１２以上とすることにより、浸炭窒化における被処理物への窒素の導入を効率よく実施することができる。
【００１５】
一方、αの値が０．０２０を超えると所定時間内の窒素侵入量が飽和するとともに別の問題が発生する。すなわち、αの値を０．０２０よりも大きくとすると、スーティング（熱処理炉内にすすが発生し、被処理物に付着する現象）が発生しやすくなり、被処理物に表面浸炭などの品質上の不具合が発生するおそれがある。そのため、αの値は、０．０２０以下とすることが好ましい。また、上記問題点を一層確実に回避するためには、αの値は、０．０１８以下とすることが好ましい。
【００１６】
さらに、ａｃ＊の値はａｃ＊≦1においてカーボンポテンシャル（ＣＰ）値と一対一の関係にある。０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物の浸炭窒化処理においては、ＣＰ値が低下して被処理物の表層部が脱炭することを防止するため、ａｃ＊の値は０．８８以上とすることが好ましい。一方、ａｃ＊の値が１．２７を超えると、被処理物の表層部に過大な炭化物（セメンタイト；Ｆｅ３Ｃ）が形成され、被処理物の特性に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、ａｃ＊の値は１．２７以下とすることが好ましい。さらに、ａｃ＊の値を１．００よりも大きくすると、スーティングの発生のおそれがある。そのため、ａｃ＊の値は１．００以下とすることがより好ましい。
【００１７】
以上のように、本発明の浸炭窒化方法によれば、ａｃ＊の値が０．８８以上１．２７以下となり、かつαの値が０．０１２以上０．０２０以下となるような雰囲気中で被処理物が加熱されて浸炭窒化が実施されるため、被処理物の表層部の炭素濃度が適切に保持されるとともに、窒素侵入速度を向上させ、浸炭窒化処理の効率化を図ることができる。
【００１８】
なお、未分解アンモニアとは、熱処理炉内に供給されたアンモニアのうち、分解されることなく気体アンモニアの状態で残存しているアンモニアをいう。
【００１９】
上記浸炭窒化方法において好ましくは、未分解ＮＨ３分圧制御工程では、熱処理炉内の未分解アンモニア分圧が測定され、当該未分解アンモニア分圧と、αの値が０．０１２以上０．０２０以下の範囲となる目標の未分解アンモニア分圧とが比較されて、熱処理炉内に供給されるアンモニアの単位時間あたりの流量が調節される。
【００２０】
これにより熱処理炉内における雰囲気中の未分解アンモニア分圧を精度良くコントロールすることができる。その結果、上述の雰囲気制御工程における熱処理炉内のα値の制御が容易となる。なお、上記未分解アンモニア分圧と目標の未分解アンモニア分圧との比較は、実際に分圧を比較するものだけでなく、未分解アンモニアの濃度など、分圧と等価な値を比較することにより結果的に分圧が比較されるものであればよい。
【００２１】
上記浸炭窒化方法において好ましくは、雰囲気制御工程は、熱処理炉内の水素分圧を制御するＨ２分圧制御工程をさらに含んでいる。そして、Ｈ２分圧制御工程では、熱処理炉内に供給される水素の単位時間あたりの流量が調節される。
【００２２】
αの値を所望の値とするためには、式（２）に示すように熱処理炉へのアンモニアの単位時間あたりの供給量（流量）を調節して未分解アンモニア分圧を制御してもよいが、水素の流量を調節して水素分圧を制御してもよい。被処理物の形状や量と熱処理炉の特性との組み合わせによっては、アンモニアの流量の調節により未分解アンモニア分圧を制御することが困難な場合もある。このような場合、Ｈ２分圧制御工程において水素の流量を調節することにより水素分圧を制御し、αの値を所望の値とすることが特に好ましい。
【００２３】
上記浸炭窒化方法において好ましくは、Ｈ２分圧制御工程では、熱処理炉内の水素分圧が測定され、当該水素分圧と、αの値が０．０１２以上０．０２０以下の範囲となる目標の水素分圧とが比較されて、熱処理炉内に供給される水素の単位時間あたりの流量が調節される。
【００２４】
これにより、熱処理炉内における雰囲気中の水素分圧を精度良くコントロールすることができる。その結果、上述の雰囲気制御工程における熱処理炉内のα値の制御が容易となる。なお、上記水素分圧と目標の水素分圧との比較は、実際に分圧を比較するものだけでなく、水素の濃度など、分圧と等価な値を比較することにより結果的に分圧が比較されるものであればよい。
【００２５】
上記浸炭窒化方法において好ましくは、被処理物を構成する鋼の組成ごとに決定される、被処理物がＡ１点以上の温度に保持されている時間である浸炭窒化時間および上記式（３）で定義される窒素侵入速度ｑの値と、被処理物の表面から所定の深さの領域における窒素濃度との関係に基づき、浸炭窒化時間が決定されて加熱パターン制御工程が実施される。
【００２６】
一般に、浸炭窒化処理における被処理物への窒素の侵入速度は種々のパラメータに依存する複雑な変数である。そのため、被処理物の内部における窒素濃度の分布を制御することは、通常困難である。しかし、被処理物に対して浸炭窒化処理が実施された後、仕上げ加工などが実施されて表面付近の領域が除去される場合、表面付近の領域ではなく所定の深さの領域における窒素含有量が重要となる。
【００２７】
これに対し、本発明の浸炭窒化方法によれば、上述のように被処理物への窒素侵入速度ｑが式（３）により明確となっている。そのため、被処理物を構成する鋼の組成ごとに決定される、浸炭窒化時間およびｑの値と、被処理物の表面から所定の深さの領域における窒素濃度との関係を予め求めておくことにより、当該関係に基づいて浸炭窒化時間を決定し、被処理物の所望の深さの領域における窒素含有量を制御することが可能となる。
【００２８】
本発明に従った機械部品の製造方法は、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなり、機械部品の概略形状に成形された鋼製部材を準備する鋼製部材準備工程と、鋼製部材準備工程において準備された鋼製部材に対して、浸炭窒化処理を実施した後、Ａ１点以上の温度からＭＳ点以下の温度に冷却することにより、鋼製部材を焼入硬化する焼入硬化工程とを備えている。そして、焼入硬化工程における浸炭窒化処理は、上述の浸炭窒化方法を用いて実施される。
【００２９】
本発明の機械部品の製造方法によれば、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物に適した上述の本発明の浸炭窒化方法が焼入硬化工程において採用されることにより、効率的な浸炭窒化処理が実施され、機械部品の製造コストを低減することが可能となる。
【００３０】
ここで、Ａ１点とは鋼を加熱した場合に、鋼の組織がフェライトからオーステナイトに変態を開始する温度に相当する点をいう。また、Ｍｓ点とはオーステナイト化した鋼が冷却される際に、マルテンサイト化を開始する温度に相当する点をいう。
【００３１】
本発明に従った機械部品は、上述の機械部品の製造方法により製造されている。上述した本発明の機械部品の製造方法により製造されていることにより、本発明の機械部品は、効率的な浸炭窒化処理が実施されており、製造コストが低減されている。
【００３２】
上記本発明の機械部品は軸受を構成する部品として用いられてもよい。浸炭窒化が実施されることにより表面層が強化され、かつ製造コストが低減された本発明の機械部品は、疲労強度、耐摩耗性等が要求される機械部品である軸受を構成する部品として好適である。
【００３３】
なお、上述の機械部品を用いて、軌道輪と、軌道輪に接触し、円環状の軌道上に配置される転動体とを備えた転がり軸受を構成してもよい。すなわち、軌道輪および転動体の少なくともいずれか一方、好ましくは両方が、上述の機械部品である。浸炭窒化が実施されることにより表面層が強化され、かつ製造コストが低減された本発明の機械部品を備えていることにより、当該転がり軸受によれば、製造コストが低減されるとともに、長寿命な転がり軸受を提供することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上の説明から明らかなように、本発明の浸炭窒化方法によれば、窒素侵入速度を向上させ、浸炭窒化処理の効率化を図ることが可能な浸炭窒化方法を提供することができる。また、本発明の機械部品の製造方法によれば、効率的な浸炭窒化処理が実施されることにより、製造コストの低減が可能な機械部品の製造方法を提供することができる。また、本発明の機械部品によれば、効率的な浸炭窒化処理が実施されることにより、製造コストが低減された機械部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰り返さない。
【００３６】
図１は、本発明の一実施の形態である機械部品を備えた転がり軸受としての深溝玉軸受の構成を示す概略断面図である。図１を参照して、本発明の一実施の形態における転がり軸受としての深溝玉軸受について説明する。
【００３７】
図１を参照して、深溝玉軸受１は、環状の外輪１１と、外輪１１の内側に配置された環状の内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に配置され、円環状の保持器１４に保持された転動体としての複数の玉１３とを備えている。外輪１１の内周面には外輪転走面１１Ａが形成されており、内輪１２の外周面には内輪転走面１２Ａが形成されている。そして、内輪転走面１２Ａと外輪転走面１１Ａとが互いに対向するように、外輪１１と内輪１２とは配置されている。さらに、複数の玉１３は、内輪転走面１２Ａおよび外輪転走面１１Ａに接触し、かつ保持器１４により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。以上の構成により、深溝玉軸受１の外輪１１および内輪１２は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００３８】
ここで、機械部品である外輪１１、内輪１２、玉１３および保持器１４のうち、特に、外輪１１、内輪１２および玉１３には転動疲労強度や耐摩耗性が要求される。そのため、これらのうち少なくとも１つは本発明の機械部品であることにより、深溝玉軸受１の製造コストを低減しつつ、深溝玉軸受１を長寿命化することができる。
【００３９】
図２は、本発明の一実施の形態である機械部品を備えた転がり軸受としてのスラストニードルころ軸受の構成を示す概略断面図である。図２を参照して、本発明の一実施の形態における転がり軸受としてのスラストニードルころ軸受について説明する。
【００４０】
図２を参照して、スラストニードルころ軸受２は、円盤状の形状を有し、互いに一方の主面が対向するように配置された転動部材としての一対の軌道輪２１と、転動部材としての複数のニードルころ２３と、円環状の保持器２４とを備えている。複数のニードルころ２３は、一対の軌道輪２１の互いに対向する主面に形成された軌道輪転走面２１Ａに接触し、かつ保持器２４により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。以上の構成により、スラストニードルころ軸受２の一対の軌道輪２１は、互いに相対的に回転可能となっている。
【００４１】
ここで、機械部品である軌道輪２１、ニードルころ２３および保持器２４のうち、特に、軌道輪２１、ニードルころ２３には転動疲労強度や耐摩耗性が要求される。そのため、これらのうち少なくとも１つは本発明の機械部品であることにより、スラストニードルころ軸受２の製造コストを低減しつつ、スラストニードルころ軸受２を長寿命化することができる。
【００４２】
図３は、本発明の一実施の形態である機械部品を備えた等速ジョイントの構成を示す概略部分断面図である。また、図４は、図３の線分ＩＶ−ＩＶに沿う概略断面図である。また、図５は、図３の等速ジョイントが角度をなした状態を示す概略部分断面図である。なお、図３は、図４の線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う概略断面図に対応する。図３〜図５を参照して、本発明の一実施の形態における等速ジョイントについて説明する。
【００４３】
図３〜図５を参照して、等速ジョイント３は、軸３５に連結されたインナーレース３１と、インナーレース３１の外周側を囲むように配置され、軸３６に連結されたアウターレース３２と、インナーレース３１とアウターレース３２との間に配置されたトルク伝達用のボール３３と、ボール３３を保持するケージ３４とを備えている。ボール３３は、インナーレース３１の外周面に形成されたインナーレースボール溝３１Ａと、アウターレース３２の内周面に形成されたアウターレースボール溝３２Ａとに接触して配置され、脱落しないようにケージ３４によって保持されている。
【００４４】
インナーレース３１の外周面およびアウターレース３２の内周面のそれぞれに形成されたインナーレースボール溝３１Ａとアウターレースボール溝３２Ａとは、図３に示すように、軸３５および軸３６の中央を通る軸が一直線上にある状態において、それぞれ当該軸上のジョイント中心Ｏから当該軸上の左右に等距離離れた点Ａおよび点Ｂを曲率中心とする曲線（円弧）状に形成されている。すなわち、インナーレースボール溝３１Ａおよびアウターレースボール溝３２Ａに接触して転動するボール３３の中心Ｐの軌跡が、点Ａ（インナーレース中心Ａ）および点Ｂ（アウターレース中心Ｂ）に曲率中心を有する曲線（円弧）となるように、インナーレースボール溝３１Ａおよびアウターレースボール溝３２Ａのそれぞれは形成されている。これにより、等速ジョイントが角度をなした場合（軸３５および軸３６の中央を通る軸が交差するように等速ジョイントが動作した場合）においても、ボール３３は、常に軸３５および軸３６の中央を通る軸のなす角（∠ＡＯＢ）の２等分線上に位置する。
【００４５】
次に、等速ジョイント３の動作について説明する。図３および図４を参照して、等速ジョイント３においては、軸３５、３６の一方に軸まわりの回転が伝達されると、インナーレースボール溝３１Ａおよびアウターレースボール溝３２Ａに嵌め込まれたボール３３を介して、軸３５、３６の他方の軸に当該回転が伝達される。ここで、図５に示すように軸３５、３６が角度θをなした場合、ボール３３は、前述のインナーレース中心Ａおよびアウターレース中心Ｂに曲率中心を有するインナーレースボール溝３１Ａおよびアウターレースボール溝３２Ａに案内されて、中心Ｐが∠ＡＯＢの二等分線上となる位置に保持される。ここで、ジョイント中心Ｏからインナーレース中心Ａまでの距離と、アウターレース中心Ｂまでの距離とが等しくなるように、インナーレースボール溝３１Ａおよびアウターレースボール溝３２Ａが形成されているため、ボール３３の中心Ｐからインナーレース中心Ａおよびアウターレース中心Ｂまでの距離はそれぞれ等しく、△ＯＡＰと△ＯＢＰとは合同である。その結果、ボール３３の中心Ｐから軸３５、３６までの距離Ｌは互いに等しくなり、軸３５、３６の一方が軸まわりに回転した場合、他方も等速で回転する。このように、等速ジョイント３は、軸３５、３６が角度をなした場合でも、等速性を確保することができる。なお、ケージ３４は、軸３５、３６が回転した場合に、インナーレースボール溝３１Ａおよびアウターレースボール溝３２Ａからボール３３が飛び出すことをインナーレースボール溝３１Ａおよびアウターレースボール溝３２Ａとともに防止すると同時に、等速ジョイント３のジョイント中心Ｏを決定する機能を果たしている。
【００４６】
ここで、機械部品であるインナーレース３１、アウターレース３２、ボール３３およびケージ３４のうち、特に、インナーレース３１、アウターレース３２およびボール３３には疲労強度や耐摩耗性が要求される。そのため、これらのうち少なくとも１つは本発明の機械部品であることにより、等速ジョイント３の製造コストを低減しつつ、等速ジョイント３を長寿命化することができる。
【００４７】
次に、本発明の機械部品の製造方法における一実施の形態である上記機械部品、および上記機械部品を備えた転がり軸受、等速ジョイントなどの機械要素の製造方法について説明する。図６は、本発明の一実施の形態における機械部品および当該機械部品を備えた機械要素の製造方法の概略を示す図である。
【００４８】
図６を参照して、まず、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなり、機械部品の概略形状に成形された鋼製部材を準備する鋼製部材準備工程が実施される。具体的には、たとえば、０．８質量％以上の炭素を含有する棒鋼、鋼線などを素材とし、当該棒鋼、鋼線などに対して切断、鍛造、旋削などの加工が実施されることにより、機械部品としての外輪１１、軌道輪２１、インナーレース３１などの機械部品の概略形状に成形された鋼製部材が準備される。
【００４９】
次に、鋼製部材準備工程において準備された上述の鋼製部材に対して、浸炭窒化処理を実施した後、Ａ１点以上の温度からＭＳ点以下の温度へ冷却することにより、鋼製部材を焼入硬化する焼入硬化工程が実施される。この焼入硬化工程の詳細については後述する。
【００５０】
次に、焼入硬化工程が実施された鋼製部材に対して、Ａ１点以下の温度に加熱することにより鋼製部材の靭性等を向上させる焼戻工程が実施される。具体的には、焼入硬化された鋼製部材がＡ１点以下の温度である１５０℃以上３５０℃以下の温度、たとえば１８０℃に加熱され、３０分間以上２４０分間以下の時間、たとえば１２０分間保持されて、その後室温の空気中で冷却される（空冷）。
【００５１】
さらに、焼戻工程が実施された鋼製部材に対して、仕上げ加工などが施される仕上げ工程が実施される。具体的には、たとえば、焼戻工程が実施された鋼製部材の内輪転走面１２Ａ、軌道輪転走面２１Ａ、アウターレースボール溝３２Ａなどに対する研削加工が実施される。これにより、本発明の一実施の形態における機械部品は完成し、本発明の一実施の形態における機械部品の製造方法は完了する。
【００５２】
さらに、完成した機械部品が組合わされて機械要素が組立てられる組立て工程が実施される。具体的には、上述の工程により製造された本発明の機械部品である、たとえば外輪１１、内輪１２、玉１３と保持器１４とが組合わされて、深溝玉軸受１が組立てられる。これにより、本発明の機械部品を備えた機械要素が製造される。
【００５３】
次に、上述の焼入硬化工程の詳細について説明する。図７は、本発明の一実施の形態における機械部品の製造方法に含まれる焼入硬化工程の詳細を説明するための図である。また、図８は、図７の雰囲気制御工程に含まれる未分解ＮＨ３分圧制御工程を説明するための図である。また、図９は、図７の雰囲気制御工程に含まれるＨ２分圧制御工程を説明するための図である。また、図１０は、図７の浸炭窒化工程に含まれる加熱パターン制御工程における加熱パターン（被処理物に与えられる温度履歴）の一例を示す図である。図１０において、横方向は時間を示しており右に行くほど時間が経過していることを示している。また、図１０において、縦方向は温度を示しており上に行くほど温度が高いことを示している。図７〜図１０を参照して、本実施の形態における機械部品の製造方法に含まれる焼入硬化工程の詳細について説明する。
【００５４】
図７を参照して、本発明の一実施の形態における機械部品の製造方法の焼入硬化工程においては、まず、被処理物としての鋼製部材が浸炭窒化される浸炭窒化工程が実施される。その後、鋼製部材がＡ１点以上の温度からＭＳ点以下の温度に冷却される冷却工程が実施される。そして、浸炭窒化工程においては、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物を、アンモニア、一酸化炭素、二酸化炭素および水素を含む雰囲気中で加熱することにより浸炭窒化する本発明の浸炭窒化方法が用いられて、浸炭窒化処理が実施される。
【００５５】
浸炭窒化工程は、熱処理炉内の雰囲気が制御される雰囲気制御工程５０と、熱処理炉内において被処理物に付与される温度履歴が制御される加熱パターン制御工程６０とを備えている。この雰囲気制御工程５０と加熱パターン制御工程６０とは、独立に、かつ並行して実施することができる。そして、雰囲気制御工程５０は、熱処理炉内の未分解アンモニア分圧が制御される未分解ＮＨ３分圧制御工程５１と、熱処理炉内の水素分圧が制御されるＨ２分圧制御工程５２と、熱処理炉内の一酸化炭素および二酸化炭素の少なくともいずれか一方の分圧が制御されるＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３とを含んでいる。
【００５６】
ＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３では、式（１）を参照して、熱処理炉内の一酸化炭素および二酸化炭素の少なくともいずれか一方の分圧が制御されることにより、ａｃ＊が制御される。
【００５７】
そして、雰囲気制御工程５０においては、式（１）で定義されるａｃ＊が０．８８以上１．２７以下、式（２）のαが０．０１２以上０．０２０以下の範囲になるように、未分解ＮＨ３分圧制御工程５１、Ｈ２分圧制御工程５２およびＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３が実施される。
【００５８】
具体的には、図８を参照して、未分解ＮＨ３分圧制御工程５１では、まず、熱処理炉内の未分解アンモニア分圧を測定する未分解ＮＨ３分圧測定工程（Ｓ１１）が実施される。未分解アンモニア分圧の測定は、たとえばガスクロマトグラフを用いて実施することができる。そして、工程（Ｓ１１）において測定された未分解アンモニア分圧に基づいて、熱処理炉へのアンモニアガスの供給量を増減させるＮＨ３供給量調節工程（Ｓ１３）の実施の要否を判断する、未分解ＮＨ３分圧判断工程（Ｓ１２）が実施される。当該判断は、αの値が０．０１２以上０．０２０以下の範囲になるように予め決定された目標の未分解アンモニア分圧と、測定された未分解アンモニア分圧とを比較し、測定された未分解アンモニア分圧が目標の未分解アンモニア分圧になっているかどうかを判定することにより実施される。
【００５９】
未分解アンモニア分圧が目標の未分解アンモニア分圧になっていない場合には、熱処理炉内の未分解アンモニア分圧を増減させるための工程（Ｓ１３）が実施された後、工程（Ｓ１１）が再度実施される。工程（Ｓ１３）は、たとえば、熱処理炉に配管を介して連結されたアンモニアガスのボンベから単位時間に熱処理炉に流入するアンモニアの量（アンモニアガスの流量）を当該配管に取り付けられたマスフローコントローラなどを備えた流量制御装置により調節することにより実施することができる。すなわち、測定された未分解アンモニア分圧が目標の未分解アンモニア分圧よりも高い場合、上記流量を低下させ、低い場合、上記流量を増加させることにより、工程（Ｓ１３）を実施することができる。この工程（Ｓ１３）において、測定された未分解アンモニア分圧と目標の未分解アンモニア分圧との間に所定の差がある場合、どの程度流量を増減させるかについては、予め実験的に決定したアンモニアガスの流量の増減と未分解アンモニア分圧の増減との関係に基づいて決定することができる。
【００６０】
一方、未分解アンモニア分圧が目標の未分解アンモニア分圧になっている場合には、工程（Ｓ１３）が実施されることなく、工程（Ｓ１１）が再度実施される。
【００６１】
また、Ｈ２分圧制御工程５２は、上述の未分解ＮＨ３分圧制御工程５１と同様に実施される。すなわち、図９を参照して、Ｈ２分圧制御工程５２では、まず、熱処理炉内の水素分圧を測定するＨ２分圧測定工程（Ｓ２１）が実施される。水素分圧の測定は、たとえば熱伝導ガス分析計を用いて実施することができる。そして、工程（Ｓ２１）において測定された水素分圧に基づいて、熱処理炉への水素ガスの供給量を増減させるＨ２供給量調節工程（Ｓ２３）の実施の要否を判断する、水素分圧判断工程（Ｓ２２）が実施される。当該判断は、αの値が０．０１２以上０．０２０以下の範囲になるように予め決定された目標の水素分圧と、測定された水素分圧とを比較し、測定された水素分圧が目標の水素分圧になっているかどうかを判定することにより実施される。
【００６２】
水素分圧が目標の水素分圧になっていない場合には、熱処理炉内の水素分圧を増減させるための工程（Ｓ２３）が実施された後、工程（Ｓ２１）が再度実施される。工程（Ｓ２３）は、たとえば、熱処理炉に配管を介して連結された水素ガスのボンベから単位時間に熱処理炉に流入する水素の量（水素ガスの流量）を当該配管に取り付けられたマスフローコントローラなどを備えた流量制御装置により調節することにより実施することができる。すなわち、測定された水素分圧が目標の水素分圧よりも高い場合、上記流量を低下させ、低い場合、上記流量を増加させることにより、工程（Ｓ２３）を実施することができる。この工程（Ｓ２３）において、測定された水素分圧と水素分圧との間に所定の差がある場合、どの程度流量を増減させるかについては、アンモニアの場合と同様に、予め実験的に決定した水素ガスの流量の増減と水素分圧の増減との関係に基づいて決定することができる。
【００６３】
一方、水素分圧が目標の水素分圧になっている場合には、工程（Ｓ２３）が実施されることなく、工程（Ｓ２１）が再度実施される。
【００６４】
図７を参照して、ＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３では、エンリッチガスとしてのプロパン（Ｃ３Ｈ８）ガス、ブタンガス（Ｃ４Ｈ１０）などの供給量が調節されることにより、ＣＯおよびＣＯ２の分圧の少なくともいずれか一方の分圧が制御され、ａｃ＊が調整される。具体的には、たとえば、赤外線ガス濃度測定装置を用いて雰囲気中の一酸化炭素の分圧ＰＣＯおよび二酸化炭素の分圧ＰＣＯ２が測定される。そして、当該測定値に基づいて、以下の式（１）で定義されるａｃ＊が０．８８以上１．２７以下の範囲内の目標の値となるように、エンリッチガスとしてのプロパン（Ｃ３Ｈ８）ガス、ブタンガス（Ｃ４Ｈ１０）などの供給量が調節される。
【００６５】
ここで、αの値は、式（２）を参照して、未分解ＮＨ３分圧制御工程５１、Ｈ２分圧制御工程５２およびＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３により、それぞれ未分解アンモニア分圧、水素分圧およびａｃ＊の少なくともいずれか１つを変化させることにより制御することができる。すなわち、αの値は、たとえば未分解ＮＨ３分圧制御工程５１およびＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３により、未分解アンモニア分圧およびａｃ＊を一定に保持した状態で、Ｈ２分圧制御工程５２により水素分圧を変化させて制御してもよいし、Ｈ２分圧制御工程５２およびＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程５３により、水素分圧およびａｃ＊値を一定に保持した状態で、未分解ＮＨ３分圧制御工程５１により未分解アンモニア分圧を変化させて制御してもよい。
【００６６】
さらに、図７を参照して、加熱パターン制御工程６０では、被処理物としての鋼製部材に付与される加熱履歴が制御される。具体的には、図１０に示すように、鋼製部材が上述の雰囲気制御工程５０によって制御された雰囲気中で、Ａ１点以上の温度である８００℃以上１０００℃以下の温度、たとえば８５０℃に加熱され、６０分間以上３００分間以下の時間、たとえば１５０分間保持される。当該保持時間が経過するとともに加熱パターン制御工程は終了し、同時に雰囲気制御工程も終了する。
【００６７】
その後、図７を参照して、鋼製部材が油中に浸漬（油冷）されることにより、Ａ１点以上の温度からＭＳ点以下の温度に冷却される冷却工程が実施される。以上の工程により、鋼製部材は表層部が浸炭窒化されるとともに焼入硬化される。これにより、本実施の形態の焼入硬化工程は完了する。
【００６８】
以上のように、本実施の形態の浸炭窒化方法によれば、ａｃ＊およびαの値が適正な範囲に制御された雰囲気中で、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物が加熱されて浸炭窒化が行なわれるため、被処理物への窒素の侵入速度を向上させつつ、良好な浸炭窒化処理を実施することができる。その結果、浸炭窒化処理の効率化を図ることが可能となっている。
【００６９】
さらに、本実施の形態の浸炭窒化方法によれば、未分解アンモニア分圧および水素分圧は、熱処理炉内の未分解アンモニア分圧および水素分圧の測定値に基づいて、アンモニアおよび水素の供給量の増減が必要か否かが検討されて目標の分圧になるように制御されている。そのため、熱処理炉内における雰囲気中の未分解アンモニア分圧および水素分圧を精度良くコントロールすることが可能となっている。その結果、上述の雰囲気制御工程における熱処理炉内のα値の制御が容易となっている。
【００７０】
また、本実施の形態の機械部品の製造方法によれば、製造コストが低減されつつ、浸炭窒化処理が実施された機械部品を製造することができる。また、本実施の形態の機械部品は、製造コストが低減されつつ、浸炭窒化処理が実施された機械部品となっている。
【００７１】
ここで、本実施の形態の浸炭窒化方法においては、被処理物を構成する鋼の組成ごとに決定される、浸炭窒化時間および式（３）で定義される窒素侵入速度ｑの値と、被処理物の表面から所定の深さの領域における窒素濃度との関係に基づき、浸炭窒化時間が決定されて加熱パターン制御工程６０が実施されることが好ましい。
【００７２】
具体的には、たとえば、式（３）の窒素侵入速度ｑにより被処理物の表面に供給される窒素が、以下の式（４）に示すように、ガウスのエラー関数に従って拡散、分布するとして、浸炭窒化時間が決定されて加熱パターン制御工程６０を実施することができる。このとき、被処理物の浸炭窒化後の加工工程、その後の使用状態等を考慮して窒素濃度を制御すべき深さを決定し、上述の関係に基づいて窒素濃度を制御すべき深さにおける窒素濃度が所望の濃度となるように、浸炭窒化時間を決定することができる。
【００７３】
【数３】
2007277648.tif 000005
【００７４】
ここで、拡散係数Ｄは、実験的に求めることが可能で、被処理物中の窒素濃度が拡散係数に及ぼす影響を考慮した拡散係数として、たとえば以下の式（５）に示す拡散係数Ｄを式（４）の計算に採用することができる。
【００７５】
Ｄ＝６．８５×１０−７ｅｘｐ（１４０×Ｎ）・・・・（５）
Ｎ：窒素濃度
上記浸炭窒化時間および窒素侵入速度ｑの値と、被処理物の表面から所定の深さの領域における窒素濃度との関係は、被処理物を構成する鋼の組成により決定されるため、当該関係を予め決定しておくことにより、同一組成の被処理物に対しては、被処理物の形状等が変化した場合でも、当該関係に基づいて浸炭窒化時間を決定することができる。これにより、被処理物において重要な所望の深さの領域における窒素含有量を容易に制御することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施の形態においては、本発明の機械部品の一例として、深溝玉軸受、スラストニードルころ軸受、等速ジョイントを構成する機械部品について説明したが、本発明の機械部品はこれに限られず、表層部の疲労強度、耐摩耗性が要求される機械部品、たとえばハブ、ギア、シャフト等を構成する機械部品であってもよい。
【００７７】
また、被処理物の表層部とは、被処理物の表面付近の領域をいい、たとえば仕上げ加工等が実施され、被処理物が製品となった状態における表面からの距離が０．２ｍｍ以下の領域となるべき領域をいう。つまり、被処理物の表層部とは、被処理物が加工等されて製造される製品に対する要求特性に鑑み、被処理物が製品となった状態において、窒素濃度や炭素濃度を制御すべき領域であって、製品ごとに適宜決定することができる。
【実施例１】
【００７８】
以下、本発明の実施例１について説明する。式（２）で定義されるαの値と被処理物への窒素侵入量との関係を調査する実験を行なった。実験の手順は以下のとおりである。
【００７９】
実験に用いた熱処理炉の容量は１２０Ｌ（リットル）である。被処理物はＪＩＳ  ＳＵＪ２（炭素含有量１質量％）製の外径φ３８ｍｍ、内径φ３０ｍｍ、幅１０ｍｍのリングとし、熱処理炉以内に１０１ｇ（グラム）挿入した。加熱パタ−ンは図１０と同様のパターンを採用して浸炭窒化の保持温度は８５０℃とした。そして、ａｃ＊、未分解アンモニア量、浸炭窒化時間、雰囲気のベースガス（エンリッチガス、アンモニアガス以外の雰囲気ガス）の組成を変化させ、被処理物への窒素侵入量を測定した。なお、被処理物に侵入した窒素の量は、ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）により測定した。表１に、実施例１における実験条件を示す。
【００８０】
【表１】
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【００８１】
図１１は、浸炭窒化時間４５００秒、３水準のａｃ＊（０．８８、１．０３、１．２７）におけるα値と窒素侵入量との関係を示す図である。図１１において、横軸はαの値、縦軸は窒素侵入量である。そして、実線はａｃ＊が１．０３、破線はａｃ＊が０．８８、一点鎖線はａｃ＊が１．２７の場合を示している。なお、本実験において、ａｃ＊の値が０．８８未満では、被処理物の表層部において炭化物（セメンタイト）の消失が観察され、ａｃ＊の値が不十分である（その結果としてＣＰ値が不十分である）ことが確認された。また、ａｃ＊の値が１．２７では、被処理物の表層部に過大な炭化物の形成が多く観察され、ａｃ＊の値を１．２７よりも大きくすることは好ましくないことが確認された。さらに、ａｃ＊の値が１．００では、被処理物の表層部に過大な炭化物の形成が観察されず、ａｃ＊の値を１．００以下とすることが特に好ましいことが確認された。以下、図１１を参照して、ａｃ＊値およびα値と窒素侵入量との関係について説明する。
【００８２】
図１１を参照して、αが０．０１２未満である場合、ａｃ＊値に関係なく、αが大きくなるにつれて、ほぼ一定の割合で窒素侵入量も大きくなっている。しかし、αが０．０１２以上の範囲ではαの増加に対する窒素侵入量の増加の割合が小さくなっている。そして、αが０．０１５を超えると、窒素侵入量の増加の割合がより小さくなり、０．０２０を超えるとほとんど増加していない。
【００８３】
このことから、窒素侵入量を増加させ、浸炭窒化を効率よく実施するためには、αの値を０．０１２以上とすることが好ましいことが分かる。一方、αの値を０．０２０よりも大きくしても、窒素侵入量はほとんど増加しないことから、上述のように、αの増加によるスーティングの発生を回避するため、αの値は０．０２０以下とすることが好ましく、スーティング発生の回避を重視する場合、０．０１８以下とすることが好ましいと言える。
【００８４】
なお、上述の図１１の結果は、浸炭窒化時間が４５００秒の場合に関するものであるが、浸炭窒化時間が表１に示した１８００秒〜１８０００秒の範囲内において、同様の傾向があることが確認された。また、図１１の結果は、浸炭窒化温度が８５０℃の場合に関するものであるが、本発明者は浸炭窒化温度が８３０℃〜８７０℃の範囲内において別途実験を行ない、同様の傾向があることを確認している。このことから、図１１の結果から得られた好ましいαの値の範囲は、一般的な浸炭窒化の温度および時間の範囲内において同様であると考えられる。
【００８５】
さらに、種々の組成の鋼からなる被処理物に対する上述と同等の実験の結果より、上述の窒素の侵入挙動は、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物に顕著に表れる。したがって、上述の窒素の侵入挙動を利用した本発明の浸炭窒化方法は、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物に有効に適用することができる。ここで、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼、すなわち共析鋼および過共析鋼としては、たとえば軸受鋼であるＪＩＳ  ＳＵＪ２およびこれに相当するＳＡＥ５２１００、ＤＩＮ規格１００Ｃｒ６の他、ＪＩＳ  ＳＵＪ３、ばね鋼であるＪＩＳ  ＳＵＰ３、ＳＵＰ４、工具鋼であるＪＩＳ  ＳＫ２、ＳＫ３などが挙げられる。
【００８６】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の浸炭窒化方法および機械部品の製造方法は、０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物を浸炭窒化するための浸炭窒化方法、および０．８質量％以上の炭素を含有する鋼からなる被処理物を浸炭窒化する工程を含む機械部品の製造方法に特に有利に適用され得る。また、本発明の機械部品は、疲労強度および耐摩耗性が要求される機械部品に特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施の形態である機械部品を備えた転がり軸受としての深溝玉軸受の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である機械部品を備えた転がり軸受としてのスラストニードルころ軸受の構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である機械部品を備えた等速ジョイントの構成を示す概略部分断面図である。
【図４】図３の線分ＩＶ−ＩＶに沿う概略断面図である。
【図５】図３の等速ジョイントが角度をなした状態を示す概略部分断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態における機械部品および当該機械部品を備えた機械要素の製造方法の概略を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態における機械部品の製造方法に含まれる焼入硬化工程の詳細を説明するための図である。
【図８】図７の雰囲気制御工程に含まれる未分解ＮＨ３分圧制御工程を説明するための図である。
【図９】図７の雰囲気制御工程に含まれるＨ２分圧制御工程を説明するための図である。
【図１０】図７の浸炭窒化工程に含まれる加熱パターン制御工程における加熱パターン（被処理物に与えられる温度履歴）の一例を示す図である。
【図１１】浸炭窒化時間４５００秒、３水準のａｃ＊におけるα値と窒素侵入量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  深溝玉軸受、２  スラストニードルころ軸受、３  等速ジョイント、１１  外輪、１１Ａ  外輪転走面、１２  内輪、１２Ａ  内輪転走面、１３  玉、１４，２４  保持器、２１  軌道輪、２１Ａ  軌道輪転走面、２３  ニードルころ、３１  インナーレース、３１Ａ  インナーレースボール溝、３２  アウターレース、３２Ａ  アウターレースボール溝、３３  ボール、３４  ケージ、３５，３６  軸、５０  雰囲気制御工程、５１  未分解ＮＨ３分圧制御工程、５２  Ｈ２分圧制御工程、５３  ＣＯ／ＣＯ２分圧制御工程、６０  加熱パターン制御工程。
【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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