(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、浸炭して使用する耐ピッチング特性に優れた肌焼鋼を提供することである。【解決手段】  質量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．４０〜０．８０％、Ｍｎ：０．１５〜１．２０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１．２０〜２．５０％、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｍｏ：０．１０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、当該鋼にガス浸炭する時は最大粒界酸化の深さＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍで、浸炭異常層が残存した状態の浸炭層を有する、図２に示すローラーピッチング試験による耐ピッチング特性に優れた機械構造用肌焼鋼である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．４０〜０．８０％、Ｍｎ：０．１５〜１．５０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１．２０〜２．５０％、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｍｏ：０．１０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼はガス浸炭した時に最大粒界酸化の深さがＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍであり、浸炭異常層の残った状態の浸炭肌を有することを特徴とする耐ピッチング特性に優れた機械構造用肌焼鋼。
【請求項２】
請求項１に記載の機械構造用肌焼鋼から形成の機械構造用部品素材の表面層が、最大粒界酸化の深さがＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍで、浸炭異常層が残存した状態で浸炭されていることを特徴とする耐ピッチング特性に優れた浸炭層を有する機械構造用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車などの動力伝達に用いられる歯車などの、浸炭または浸炭窒化後の表面に浸炭肌を残した状態で使用されることを特長とする耐ピッチング特性に優れた機械構造用肌焼鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの動力伝達に用いられる歯車などにおける、歯車の破損形態の１つとして、歯面の剥離（以降、「ピッチング」という。）がある。ピッチングは、表面からき裂が生成し、伝ぱすることで剥離を起こすことである。歯車は、一般に肌焼鋼をガス浸炭またはガス浸炭窒化して使用することが多いため、鋼材表層には浸炭異常層が存在する状態で使用される。
【０００３】
ガス浸炭後の浸炭異常層は、浸炭時の酸化により形成された粒界酸化層や、合金酸化物や、合金の欠乏など、により生じる不完全焼入れ組織により形成される。これらはピッチングによる強度劣化を引き起こす原因となるため、歯面研削や真空浸炭の利用により浸炭異常層を除去または低減することで、耐ピッチング特性の向上を目指している。
【０００４】
また、歯車は歯面同士の金属すべりによる摩擦によって、高温になり硬度が下がることで耐ピッチング特性が低下する。そのため、耐ピッチング特性向上のために、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏといった焼戻し軟化抵抗を高めることで、金属摩耗を抑え、金属すべりによる摩擦熱で鋼材が軟化するのを抑える技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
さらに、浸炭ままでの歯車の使用を考え、浸炭異常層の形態として不完全焼入れ組織の深さを５〜４０μｍとすることで、初期なじみ性を向上させ耐ピッチング特性を上げる技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかしながら、上記の破面研削や浸炭異常層を除去または低減する工程により、耐ピッチング特性の向上を図ることは高コストであり、かつ、製造工程の変更により製造負荷が大きくなる問題がある。また、浸炭異常層を除去した場合であっても、摩耗が極端に少ないと歯車の歯幅の端で接触する片当たりにより早期に破損する場合もあり、十分な効果を示さない場合も多い。このような理由から、ガス浸炭のままで歯車が使用されることは少なくない。一方、特許文献１の様にＳｉ、Ｃｒ、ＭｏなどのＣと親和力のある元素の添加により、焼戻し軟化抵抗を向上する技術は、素材側で可能な取組みであり、工程変更、追加等と比較すると製造不可は小さい。しかしながら、この技術は研削仕上げを行った歯車に対しては有用であるが、浸炭異常層が存在する状態で使用する場合には、表層近傍は合金欠乏により、合金添加量から類推される軟化抵抗性よりはるかに劣ることとなる。そのため、ガス浸炭後に浸炭異常層が残存した状態で使用される歯車に対しては、焼戻し軟化抵抗の向上では耐ピッチング特性向上への対策としては不十分である。また、特許文献２は、ガス浸炭後の浸炭異常層への着眼をしているものの、不完全焼入れ層の摩耗のみへの着眼に留まっており、粒界酸化を起点とした早期破損への対策や過剰摩耗への対策としては不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９７３４７号公報
【特許文献２】特開平１０−２５９４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明が解決しようとする課題は、自動車などの動力伝達に用いられる歯車などの浸炭または浸炭窒化後の表面に浸炭肌を残した状態で使用されることを特長とする耐ピッチング特性に優れた機械構造用肌焼鋼を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは、ガス浸炭後の粒界酸化の深さ、不完全焼入れ層の深さの両方に着眼し、粒界酸化が残存すると、粒界酸化を起点としたピッチングが起こること、不完全焼入れ層の深さが過剰に深いと、鋼材が過剰に摩耗して接触幅の増加による動力伝達ロスや歯当たりの悪化による早期破損が発生するという点から、双方の制御が必要であることを発見した。そこで、成分を適正化することと、さらにガス浸炭による浸炭後の粒界酸化の深さ、不完全焼入れ層の最大深さなどを制御することで、粒界酸化の深さを低減し、かつ不完全焼入れ層の摩耗により早期に粒界酸化を消失させることで、耐ピッチング特性を向上させることが可能であり、過剰な摩耗による短寿命化を抑制することができる鋼を製造可能であることを見出した。
【００１０】
本願の課題を解決するための手段は、請求項１の手段では、質量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．４０〜０．８０％、Ｍｎ：０．１５〜１．５０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１．２０〜２．５０％、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｍｏ：０．１０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼はガス浸炭した時に最大粒界酸化の深さがＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍであり、浸炭異常層の残った状態の浸炭肌を有することを特徴とする耐ピッチング特性に優れた機械構造用肌焼鋼である。
【００１１】
請求項２の手段では、請求項１の手段の機械構造用肌焼鋼から形成した機械構造用部品素材の表面層が、最大粒界酸化の深さがＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍで、浸炭異常層が残存した状態で浸炭されていることを特徴とする耐ピッチング特性に優れた浸炭層を有する機械構造用部品である。
【発明の効果】
【００１２】
本願の機械構造用肌焼鋼は、ガス浸炭した時に最大粒界酸化の深さがＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍであり、浸炭異常層の残った状態の浸炭肌を有する耐ピッチング特性に優れた機械構造用鋼となる。したがって、本願の機械構造用肌焼鋼からなる機械構造用部品を形成して浸炭処理すると、不完全焼入層である浸炭異常層が残った状態の浸炭肌を有する耐ピッチング特性に優れた製品となる。この製品が歯車の場合、歯当たりが良好であるので、片当たりにより生じる過剰な摩耗による短寿命化が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ローラーピッチング試験片の形状図である。
【図２】ローラーピッチング試験の概念図である。
【図３】浸炭焼入れパターンを示す図である。
【図４】焼戻しパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願の発明を実施するための形態の説明に先立って、本願の手段における成分組成の成分の限定理由ならびにガス浸炭後の最大粒界酸化の深さＤ1およびガス浸炭後の不完全焼入れ層の最大深さＤ2について説明する。なお、以下の成分における％は質量％である。
【００１５】
Ｃ：０．１０〜０．３５％
Ｃは、芯部の焼入性、鍛造性、機械加工性に影響する元素である。Ｃが０．１０％未満では、十分な芯部の硬さが得られず、強度が低下する。そこで、Ｃは０．１０％以上の添加が必要である。一方、Ｃは素材硬さが増し、被削性および鍛造性などの加工性を阻害する元素であり、Ｃが０．３５％より多いと、素材の芯部硬度が過剰となって、歯車の曲げ強度が劣化する。そこで、Ｃは０．１０〜０．３５％とし、望ましくはＣは０．１３〜０．３０％とする。
【００１６】
Ｓｉ：０．４０〜０．８０％
Ｓｉは、脱酸に必要な元素である。また、Ｓｉは焼戻し軟化抵抗性を高め、ピッチング特性の向上にも有効である。さらに、Ｓｉ添加量が０．４０％以上になると、粒界酸化の深さが低減するので、ピッチング特性向上のために、Ｓｉは０．４０％以上が必要である。一方、Ｓｉは素材硬さが増し、被削性および鍛造性などの加工性を阻害する元素であり、Ｃが０．８０％より多いと、浸炭阻害を起こし、耐ピッチング強度の劣化につながる。そこで、Ｓｉは０．４０〜０．８０％とし、望ましくはＳｉは０．４５〜０．６５％とする。
【００１７】
Ｍｎ：０．１５〜１．２０％
Ｍｎは、焼入性の確保のために必要な元素である。また、Ｍｎは浸炭時に粒界酸化や合金酸化物に濃化することで、不完全焼入れ層を形成する。さらに、十分な不完全焼入れ層を形成するためには、Ｍｎは最低０．１５％が必要である。一方、Ｍｎは素材硬さが増加し、被削性および鋳造性などの加工性を阻害する元素であり、Ｍｎが１．２０％より過多になると浸炭時に粒界酸化や合金酸化物に濃化しきれなくなり、表層の焼入性が増すことで、不完全焼入れ組織の生成を抑制する。そこで、必要な不完全焼入れ組織を生成するために、Ｍｎは０．１５〜１．２０％とし、望ましくはＭｎは０．２０〜０．８０％とする。
【００１８】
Ｐ：０．０３０％以下
Ｐは、鋼を脆化し、疲労強度を低下する元素である。そこで、Ｐは０．０３０％以下とする。
【００１９】
Ｓ：０．０３０％以下
Ｓは、鋼の冷間加工性を阻害し、疲労強度を低下する元素である。そこで、Ｓは０．０３０％以下とする。
【００２０】
Ｃｒ：１．２０〜２．５０％
Ｃｒは、焼入性の確保に必要な元素であり、かつ焼戻し軟化抵抗性を高める元素でもある。また、浸炭時に粒界酸化になり易く、合金酸化物に非常に濃化し易くなって、不完全焼入れ層を形成する。十分な不完全焼入れ層を形成するためには、Ｃｒは１５％以上が必要である。一方、Ｃｒは２．５０％より多いと、浸炭阻害を起こし、素材硬さの低減につながるほか、浸炭時に粗大炭化物を形成し、ピッチング寿命の低下につながる。そこで、Ｃｒは１．２０〜２．５０％とし、望ましくはＣｒは１．５０〜２．１０％とする。
【００２１】
Ｎｉ：０．２０％以下
Ｎｉは、０．２０％より多いと、素材コストが大きく増加する。また、Ｎｉはガス浸炭時に酸素との反応性が低いため、鋼材の最表面近傍において、Ｎｉが０．２０％以下であると殆ど偏在することなく、不完全焼入れ組織の生成を抑制する。そこで、必要な不完全焼入れ組織の生成には、Ｎｉは０．２０％以下とする。
【００２２】
Ｍｏ：０．１０％以下
Ｍｏは、０．１０％より多いと、素材コストが大きく増加する。また、Ｍｏはガス浸炭時に酸素との反応性が低いため、鋼材の最表面近傍において、Ｍｏが０．１０％以下であると殆ど偏在することなく、不完全焼入れ組織の生成を抑制する。そこで、必要な不完全焼入れ組織の生成には、Ｍｏは０．１０％以下とする。
【００２３】
ガス浸炭後の最大粒界酸化の深さＤ1が１０μｍ以下
ガス浸炭後の最大粒界酸化の深さＤ1が、１０μｍより深いと、鋼材が摩耗しても粒界酸化が除去されずに存在し続けるために、粒界酸化を起点としたき裂が発生し、ピッチング強度が劣化する。そこで、ガス浸炭後の最大粒界酸化の深さＤ1は１０μｍ以下とする。
【００２４】
ガス浸炭後の不完全焼入層の最大深さＤ2は８〜２０μｍ
ガス浸炭後の不完全焼入層の最大深さＤ2が８μｍ以上であると、鋼材の表層の不完全焼入れ組織は、マルテンサイト組織に比べて軟質であり、早期に摩耗することで粒界酸化を消失させ、また、荷重により容易に変形することで歯車の端で接触する片当たりによる耐ピッチング特性の劣化を防止する。このように、十分な摩耗特性、変形代を与えるためには、ガス浸炭後の不完全焼入層の最大深さＤ2が８μｍ以上が必要である。一方、ガス浸炭後の不完全焼入層の最大深さＤ2が２０μｍを超えると、軟質な層が多くなりすぎて、過多に摩耗する。このために歯車とした際の歯当たりが悪くなって、片当たりの歯車の端部で剥離を発生することとなって耐ピッチング特性を劣化する。また、軟質な層が過剰に存在すると、荷重を負荷した際に大きく変形し、寸法精度が損なわれることとなる。そこで、ガス浸炭後の不完全焼入層の最大深さＤ2は８〜２０μｍとする。
【００２５】
Ｄ2−Ｄ1は２〜１５μｍ
Ｄ2−Ｄ1は２〜１５μｍとする理由は以下のとおりである。すなわち、鋼材において不完全焼入れ組織が摩耗した後においても、粒界酸化層が存在すると、耐ピッチング寿命が劣化する。合金欠乏層の場所によるバラツキを考えると、Ｄ2−Ｄ1は２μｍ以上とする必要である。一方、粒界酸化を消失させるために必要な量以上に鋼材が摩耗すると、歯車とした時の歯当たりが悪くなり、片当たりの歯車の端部で剥離が発生することとなって、耐ピッチング特性が劣化される。また、過剰な鋼材の摩耗は歯車同士の接触幅が広がるために、動力の伝達ロスにつながる。そこで、Ｄ2−Ｄ1は２〜１５μｍとする。
【００２６】
次いで、発明を実施するための形態について、実施例および比較例を参照して以下に説明することとする。
【００２７】
本発明の実施例である実施例鋼および本発明の比較例である比較例鋼をそれぞれ表１に示す。表１のＮｏ．１〜１６の化学組成からなる実施例鋼およびＮｏ．１７〜２４の比較例鋼のそれぞれを１００ｋｇとして真空溶解炉で溶製した。なお、表１の比較例鋼のＮｏ．１９はＪＩＳ−ＳＣＭ４２０であり、Ｎｏ．２２はＪＩＳ−ＳＮＣＭ４２０である。これらの溶製した鋼である、表１のＮｏ．１〜１６の実施例鋼およびＮｏ．１７〜２４の比較例鋼を、１２５０℃で直径３２ｍｍに鍛伸した後、９００℃で焼ならしを１時間行った。その後、歯車におけるピッチング特性の評価を目的としたローラーピッチング試験を実施するために、これらの実施例鋼および比較例鋼に、図１に示す寸法のローラーピッチング試験片１の形状とする粗加工を行った。このローラーピッチング試験片１の粗加工の時に、試験部２には仕上げ加工を施し、つかみ部３には浸炭後に研削仕上げを行うための肉厚０．２ｍｍの表面層の余肉を付与した。次に、図３に示す浸炭焼入れパターンおよび図４に示す焼戻しパターンの条件で、すなわち浸炭温度９３０℃で、これらのローラーピッチング試験片１は、浸炭ガス雰囲気と平衡を保っている鋼表面の炭素濃度を０．９０％とする狙いであるＣｐ＝０．９０％で、ガス浸炭を実施した。また、浸炭方法による比較のために、実施例鋼Ｎｏ．７およびＮｏ．１０を用いて、図３に示す浸炭焼入れパターンおよび図４に示す焼戻しパターンの条件で、上記のガス浸炭に替えて、真空浸炭炉を用いた浸炭を行った。これらの試験片は、いずれも浸炭後につかみ部３の仕上げ加工を行って、図１に示す寸法のローラーピッチング試験片１とした。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
上記で作製したローラーピッチング試験片１を用い、未使用の状態で試験部２を試験片１の長手方向に垂直な面で切断し、ＥＰＭＡ（電子ブローブ微量分析）による切断面の表面Ｃ濃度の測定ならびにＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて、粒界酸化の深さおよび不完全焼入れ層の最大深さをそれぞれ測定した。ここで、浸炭時の狙いであるＣｐ＝０．９０％に対して、ＥＰＭＡによる表面のＣ濃度の測定結果が約２割以上低いＣｐ＝０．７０％以下の場合を、浸炭阻害とみなし、ガス浸炭における使用不可能と判断した。
【００３０】
また、上記で作製したローラーピッチング試験片１を用い、耐ピッチング特性の評価のために、表２に示す各条件で、図２に示すように、ローラーピッチング試験片１に一定の負荷を及ぼして回転する負荷ローラー４を当接して実施する、ローラーピッチング試験により、ローラーピッチング試験片１の摩耗量を測定した。なお、負荷ローラー４は、実際の歯車と同様に歯当たりを中央部に集中させることを目的として中央に膨らみを付けるクラウニング加工を実施している。この場合、実施例鋼のＮｏ．１〜１６を用いて、ガス浸炭により作製したローラーピッチング試験片１を表３に示す実施例鋼Ｎｏ．１〜１６とし、さらに表１の比較例鋼Ｎｏ．１７〜２４を用いて、ガス浸炭により作製したローラーピッチング試験片１を表３に示す比較例鋼のＮｏ．１７〜２４とした。さらに、表１の実施例鋼のＮｏ．７とＮｏ．１０を用い、これらに真空浸炭を行って作製したローラーピッチング試験片１を、表３に示す比較例鋼のＮｏ．２５とＮｏ．２６とした。さらに、ローラーピッチング試験を１００万サイクルで停止して、１００万サイクル時点での各ローラーピッチング試験片１の摩耗量を測定した。表３では、この１００万サイクル時のローラーピッチング試験片１の摩耗量は、元の表面からの最大摩耗深さとして定義している。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
以上、表面のＣ濃度の測定結果、最大粒界酸化の深さＤ1、不完全焼入れ層の最大深さＤ2、１００万サイクル時の摩耗量、ローラーピッチング試験におけるＮｏ．１〜１６の実施例鋼とＮｏ．１７〜２６の比較例鋼のＬ50寿命の測定結果、およびＮｏ．１〜２６の各鋼のＬ50寿命とＮｏ．１９の鋼であるＳＣＭ４２０のＬ50寿命を１．００として比較した、ＳＣＭ４２０との寿命比を、表３に示した。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
表３に示すように、比較例鋼Ｎｏ．２１およびＮｏ．２３をガス浸炭して作製したローラーピッチング試験片１の表面Ｃ濃度は、狙いＣｐ＝０．９０％より大幅に低く、比較例鋼Ｎｏ．２１では０．６５％、比較例鋼Ｎｏ．２３では０．５５％であって、これらでは浸炭阻害が発生したと確認されたので、最大粒界酸化の深さＤ1、不完全焼入れ層の最大深さＤ2、１００万サイクル時の摩耗量、ピッチング寿命であるＬ50寿命の評価は行っていない。したがって、表３の比較例鋼Ｎｏ．２１およびＮｏ．２３における、これらの項目には「−」を記載している。
【００３５】
また、実施例としてガス浸炭して作製した実施例鋼Ｎｏ．１〜１６は、不完全焼入れ層の最大深さおよび１００万サイクル時の摩耗量から、粒界酸化を消失させるには十分であり、かつ過多の摩耗によりピッチング寿命の劣化を抑制したため、ＪＩＳ−ＳＣＭ４２０をガス浸炭して作製した比較例鋼１９の基準値１として比較した実施例鋼Ｎｏ．１〜１６の値は、ＳＣＭ４２０との寿命比の値の２倍以上であり、優れた耐ピッチング特性を示している。このことから、実施例鋼Ｎｏ．１〜１６は歯車として使用した際においても、優れたピッチング特性を有するといえる。
【００３６】
一方、比較例２０は、不完全焼入れ層の最大深さＤ2が３０μｍと非常に深く、１００万サイクル時の摩耗量も２６μｍと非常に大きい。したがって、比較例２０は、最大粒界酸化の深さＤ1の２μｍに比して、１００万サイクル時の摩耗量が２６μｍと過剰である。この結果、比較例２０は耐ピッチング特性を示すＳＣＭ４２０との寿命比が０．４０と劣化する結果となった。さらに、比較例２５および比較例２６は本願の請求の範囲である実施例鋼のＮｏ．７およびＮｏ．１０を元にして作製したものであるが、これらに真空浸炭を行うことで、粒界酸化の形成が抑制することができているけれども、不完全焼入れ層も形成されないので、１００万サイクル時の摩耗が３μｍと殆ど摩耗が進展しなかったために、ＳＣＭ４２０との寿命比が２未満であって、十分な耐ピッチング特性を示していない。
【符号の説明】
【００３７】
１  ローラーピッチング試験片
２  試験部
３  つかみ部
４  負荷ローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月17日(2015.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．４０〜０．８０％、Ｍｎ：０．１５〜１．２０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１．２０〜２．５０％、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｍｏ：０．１０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼はガス浸炭した時に最大粒界酸化の深さがＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍであり、浸炭異常層の残った状態の浸炭肌を有することを特徴とする耐ピッチング特性に優れた機械構造用肌焼鋼。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本願の課題を解決するための手段は、請求項１の手段では、質量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、Ｓｉ：０．４０〜０．８０％、Ｍｎ：０．１５〜１．２０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１．２０〜２．５０％、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｍｏ：０．１０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼はガス浸炭した時に最大粒界酸化の深さがＤ1が１０μｍ以下、合金欠乏層である不完全焼入層の最大深さＤ2が８〜２０μｍ、かつＤ2−Ｄ1が２〜１５μｍであり、浸炭異常層の残った状態の浸炭肌を有することを特徴とする耐ピッチング特性に優れた機械構造用肌焼鋼である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
Ｄ2−Ｄ1は２〜１５μｍ
Ｄ2−Ｄ1は２〜１５μｍとする理由は以下のとおりである。すなわち、鋼材において不完全焼入れ組織が摩耗した後においても、粒界酸化層が存在すると、耐ピッチング寿命が劣化する。合金欠乏層の場所によるバラツキを考えると、Ｄ2−Ｄ1は２μｍ以上とする必要がある。一方、粒界酸化を消失させるために必要な量以上に鋼材が摩耗すると、歯車とした時の歯当たりが悪くなり、片当たりの歯車の端部で剥離が発生することとなって、耐ピッチング特性が劣化される。また、過剰な鋼材の摩耗は歯車同士の接触幅が広がるために、動力の伝達ロスにつながる。そこで、Ｄ2−Ｄ1は２〜１５μｍとする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【表１】
2016098426.tif 000010