GCr15軸受鋼は、その高強度・高硬度の性能特性により、軸受部品で最も使用量が多く、最も広く応用されている材料となっている。高効率で細かく均質な基体組織の調製は、GCr15軸受鋼の研究開発における重要な課題である。高周波高エネルギー電気パルス技術を用いて、従来の固溶処理に代わる高速オーステナイト化をGCr15軸受鋼に施し、続いて油冷処理を行い、処理後の機械的性質および微細組織を評価・分析した。結果は、電気パルス電流により発生するジュール熱と電子風効果の複合作用が材料の急速なオーステナイト変態および炭化物の溶解をもたらすことを示した。「電圧50 V - 周波数500 Hz - パルス幅50 μs」の電気パルスオーステナイト処理を300秒間実施した試料は、硬さ62.3 HRC、引張強さ2356 MPa、伸び率2.5%であり、機械的特性はいずれも従来の熱処理工法を上回った。試料の炭化物平均サイズは0.46 μmで、基体組織は均一で細かく、分散した状態を示した。研究結果は、新型軸受鋼の熱処理技術の策定および組織制御の実験的・理論的基盤を提供する。

GCr15軸受鋼;電気パルス熱処理;微細組織;機械的性能