高Si含有中炭素マルテンサイト鋼の機械特性に及ぼすFe炭化物の影響

摘要

中炭素鋼は機械構造部品の材料として広く使用されている。その中でも弁·ダンパーばねや懸架ばね等の高い強度が必要な部品は焼入れを施すことによってマルテンサイト組織とする。その後,必要な機械特性を得るために焼戻しを施す。炭素鋼の場合,マルテンサイトの焼戻し中の組織変化は温度の上昇とともに3つの段階に分類できることが知られている。第1段階では六方晶のε炭化物(FexC)または斜方晶のη炭化物(Fe_2C)が析出し,第2段階では残留オーステナイト(γ)が分解し,第3段階ではε炭化物やη炭化物が斜方晶のセメンタイト(θ-Fe_3C)へと遷移する。今井らは,焼戻しの第3段階でθの生成前に単斜晶のχ炭化物(Fe_5C_2)が生成することを報告している。またKennefordらは,ばね鋼のようにSiを多量に添加するとε炭化物が安定化し焼戻しの第3段階が高温側へ移行することを報告している。