CN104245987B - 冷加工用机械结构用钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种冷加工用机械结构用钢，其特征在于，含有C、Si、Mn、P、S、Al、N及Cr，余量是铁和不可避免的杂质，金属组织具有珠光体和先共析铁素体，珠光体和先共析铁素体相对于全部组织的合计面积率为90％以上，并且先共析铁素体的面积率A与由下式(1)表示的Ae具有A＞Ae的关系，先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径为15～25μm。Ae＝(0.8‑Ceq)×96.75…(1)。其中，在式(1)中，Ceq＝[C]+0.1×[Si]+0.06×[Mn]+0.11×[Cr]，[(元素名)]的意思是各元素的含量(质量％)。

Description

冷加工用机械结构用钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于汽车用部件、建筑机械用部件等各种部件的制造的冷加工用机械结构用钢，特别是涉及球状化退火后的变形抗力低且冷加工性优异的钢材及其制造方法。更具体地说，本发明以用于例如通过冷锻、冷镦、冷滚轧等冷加工而制造的汽车用部件、建筑机械用部件等各种部件(例如，螺栓、螺钉、螺母、承窝、球窝接头、内管、扭力杆、离合器盖、保持架、机架、轮毂、盖子、外壳、轴承垫圈、梃杆、轴鞍、阀、内壳、离合器、套筒、外座圈、链轮、铁芯、定子、铁砧、十字叉、摇臂、底盘、凸缘、滚筒、接头、连接器、滑轮、金属零件、轭、配帽、气门挺杆、火花塞、小齿轮、转向轴、共轨系统等机械部件、传送部件等)的高强度机械结构用线材和棒钢为对象，在制造上述的各种机械结构用部件时的室温和加工放热区域的变形抗力低，并且可抑制金属模具和原材的裂纹，从而能够发挥出优异的冷加工性。
背景技术
在制造汽车用部件、建筑机械用部件等各种部件时，出于赋予碳钢、合金钢等的热轧材以冷加工性的目的，会在实施球状化退火处理之后进行冷加工，其后实施切削加工等而成形为规定的形状后，而进行淬火回火处理，以进行最终的强度调整。
近年来，部件形状有复杂化、大型化的倾向，随之而来的是在冷加工工序中，存在使钢材更软质化，以防止钢材的裂纹和使金属模具寿命提高这样的要求。为了使钢材更软质化，实施更长时间的球状化退火处理也是方法之一，但从节能的观点出发，使热处理时间过长有问题。
迄今为止，也提出有几个用于促进球状化的钢材。例如，在专利文献1中公开，具有先共析铁素体和珠光体，平均晶粒直径为6～15μm，并且先共析铁素体的体积率在规定范围的钢线材，能够使迅速的球状化退火处理和冷锻性兼顾。但是，使组织微细的情况下，虽然可实现球状化退火处理时间的缩短化，但是进行10～30小时左右的通常的球状化退火处理时的原材的软质化不充分。
另一方面，在专利文献2中，公开有一种通过特定位错胞的大小和铁素体结晶粒度编号，从而在热轧的状态下实现软质化的技术。但是，这一技术对于进一步软质化来说也还不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-119809号公报
专利文献2：日本专利第3474545号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是在这样的状况之下完成的，其目的在于，提供一种通过通常的球状化退火处理，就能够实现充分的软质化的冷加工用机械结构用钢及其制造方法。本发明特别是以含有Cr等合金元素的合金钢为对象。
用于解决课题的手段
达成上述目的的本发明是一种冷加工用机械结构用钢，其特征在于，含有C：0.2～0.6％(表示质量％。以下、涉及化学成分组成均同)、Si：0.01～0.5％、Mn：0.2～1.5％、P：0.03％以下(不含0％)、S：0.001～0.05％、Al：0.01～0.1％、N：0.015％以下(不含0％)、及Cr：大于0.5％且2.0％以下，余量是铁和不可避免的杂质，金属组织具有珠光体和先共析铁素体，珠光体和先共析铁素体相对于全部组织的合计面积率为90％以上，并且先共析铁素体的面积率A与下式(1)所代表的Ae具有A＞Ae的关系，先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径为15～25μm。
Ae＝(0.8-Ceq)×96.75…(1)
其中，在式(1)中，Ceq＝[C]+0.1×[Si]+0.06×[Mn]+0.11×[Cr]，[(元素名)]的意思是各元素的含量(质量％)。
本发明的冷加工用机械结构用钢，也优选根据需要还含有选自Mo：1％以下(不含0％)、Ni：3％以下(不含0％)、Cu：0.25％以下(不含0％)、B：0.010％以下(不含0％)、Ti：0.2％以下(不含0％)、Nb：0.2％以下(不含0％)及V：0.5％以下(不含0％)中的一种以上。
本发明还包含上述冷加工用机械结构用钢的制造方法，具体来说其特征在于，对于具有上述任意一种化学成分组成的钢，以850～1100℃终轧后，
(i)以10℃/秒以上的平均冷却速度冷却至720～780℃，
(ii)其后，以1℃/秒以下的平均冷却速度冷却至680℃以上，
(iii)再以0.5℃/秒以下的平均冷却速度冷却至640℃以下。
发明效果
根据本发明，因为适当地调整了各种成分，并且成为具有珠光体和先共析铁素体90面积％以上的组织，进一步使铁素体(先共析铁素体和珠光体中的铁素体)晶粒直径及先共析铁素体的面积率处于规定范围，所以能够实现球状化退火后的软质化，能够提供适合冷加工的机械结构用钢。
具体实施方式
本发明的钢材，在如下几点具有特征：(i)是具有珠光体和先共析铁素体的组织，珠光体及先共析铁素体相对于全部组织的合计面积率为90％以上；(ii)先共析铁素体的面积率超过平衡先共析铁素体量的75％；以及(iii)先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径为15～25μm。
(i)关于金属组织是具有珠光体和先共析铁素体的组织，以及这些组织相对于全部组织的合计面积率
金属组织含有贝氏体和马氏体等的微细的组织时，即使进行一般的球状化退火，球状化退火后，仍会由于贝氏体和马氏体的影响致使组织微细，软质化变得不充分。因此，金属组织为具有珠光体和先共析铁素体的组织，将其合计面积率定为90面积％以上。珠光体和先共析铁素体的合计面积率优选为95面积％以上，更优选为97面积％以上。还有，作为珠光体和先共析铁素体以外的金属组织，可列举例如在制造过程中能够生成的马氏体和贝氏体等，但是，若这些组织的面积率变高，则强度变高而冷加工性劣化，所以优选尽可能不含有。因此，最优选珠光体和先共析铁素体的合计面积率为100面积％。
(ii)关于先共析铁素体的面积率
在本发明中，通过尽可能多地确保球状化退火前的先共析铁素体的面积率，在球状化退火前预先使渗碳体局部化，经由球状化退火，渗碳体的球状化得到促进，从而能够实现软质化。本发明人们从使先共析铁素体析出至平衡量程度这一观点出发进行研究，基于实验明确了平衡先共析铁素体量由(0.8-Ceq)×129表示。此外还发现，为了在球状化退火的后实现软质化，只要确保超过前述的平衡先共析铁素体量的75％的量的先共析铁素体量即可。即，本发明的先共析铁素体的面积率A与由下式(1)表示的Ae具有A＞Ae的关系。
Ae＝(0.8-Ceq)×129×0.75
＝(0.8-Ceq)×96.75 …(1)
其中，在式(1)中，Ceq＝[C]+0.1×[Si]+0.06×[Mn]+0.11×[Cr]，[(元素名)]的意思是各元素的含量(质量％)。
先共析铁素体的面积率A(％)满足如下关系，优选为A(％)≥Ae(％)+0.5(％)，更优选为A(％)≥Ae(％)+1.0(％)，特别优选为A(％)≥Ae(％)+1.5(％)。另外该面积率A(％)也可以满足例如A(％)≤Ae(％)+5(％)，特别是A(％)≤Ae(％)+3(％)的关系。
(iii)关于先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径
先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径为15μm以上。如此，可以实现球状化退火后的软质化。另一方面，若所述平均粒径过大，则在通常的球状化退火中，再生珠光体等的强度增加，软质化变得困难。因此，先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径为25μm以下。所述平均粒径的下限优选为16μm以上，更优选为17μm以上，优选的上限为23μm以下，更优选为21μm以下。
测定所述平均粒径时，以相邻的2个晶粒的取向差大于15°的大角晶界所包围的铁素体(先共析铁素体及珠光体中的铁素体)晶粒(bcc-Fe晶粒)为对象。这是由于，在取向差为15°以下的小角晶界中，球状化退火带来的影响小。通过使取向差大于15°的大角晶界所包围的所述铁素体晶粒的大小为上述范围，能够在球状化退火后实现充分的软质化。
所谓上述平均粒径，意思是换算成相同面积的圆时的直径(当量圆直径)的平均值。另外，所述取向差称为“偏移角”或“斜角”，取向差的测定采用EBSP法(ElectronBackscattering Pattern法)即可。
接下来，对于本发明的机械结构用钢的化学成分组成进行说明。
C：0.2～0.6％
C是在确保钢的强度(最终制品的强度)上有用的元素。为了发挥这样的效果，将C量定为0.2％以上。C量优选为0.25％以上，更优选为0.30％以上。另一方面，若C量过剩，则强度过高，冷加工性降低。因此将C量定为0.6％以下。C量优选为0.55％以下，更优选为0.50％以下。
Si：0.01～0.5％
Si具有脱氧作用，并且是通过固溶硬化对最终制品的强度提高上有效的元素。为了有效地发挥这样的作用，将Si量定为0.01％以上。Si量优选为0.02％以上，更优选为0.03％以上(特别是0.05％以上)。另一方面，若Si量过剩，则硬度过度上升而冷加工性劣化。因此，将Si量定为0.5％以下。Si量优选为0.45％以下，更优选为0.40％以下。
Mn：0.2～1.5％
Mn是通过淬火性的提高，从而对于使最终制品的强度增加有效的元素。为了有效地发挥这样的作用，将Mn量定为0.2％以上。Mn量优选为0.3％以上，更优选为0.4％以上。另一方面，若Mn量过剩，则硬度过度上升而冷加工性劣化。因此，将Mn量定为1.5％以下。Mn量优选为1.1％以下，更优选为0.9％以下。
P：0.03％以下(不含0％)
P是钢中不可避免地包含的元素，在钢中发生晶界偏析，是成为延展性劣化的原因的元素。因此，P量抑制在0.03％以下。P量优选为0.02％以下，更优选为0.015％以下。优选P越少越好，但从制造工序上的制约出发，通常含有0.001％左右。
S：0.001～0.05％
S是钢中不可避免地包含的元素，在钢中作为MnS存在，使延展性劣化，因此是对冷加工有害的元素。因此，S量抑制在0.05％以下。S量优选为0.04％以下，更优选为0.03％以下。但是，因为S具有使切削性提高的作用，所以含有0.001％以上是有用的。S量优选为0.002％以上，更优选为0.003％以上。
Al：0.01～0.1％
Al作为脱氧元素有用，并且对于将存在于钢中的固溶N作为AlN固定是有用的元素。为了有效地发挥这样的作用，将Al量定为0.01％以上。Al量优选为0.013％以上，更优选为0.015％以上。另一方面，若Al量过剩，则Al2O3过剩生成而使冷加工性劣化。因此，Al量定为0.1％以下。Al量优选为0.090％以下，更优选为0.080％以下。
N：0.015％以下(不含0％)
N是在钢中不可避免地包含的元素，若钢中含有固溶N，则招致应变时效造成的硬度上升及延展性降低，使冷加工性劣化。因此，将N量定为0.015％以下。N量优选为0.013％以下，更优选为0.010％以下。优选N量越少越好，但由于制造工序上的制约，通常含有0.001％左右。
Cr：大于0.5％且2.0％以下
Cr是使钢材的淬火性提高，从而对于使最终制品的强度增加有效的元素，因为在球状碳化物中少量含有，所以借助提高球状化退火时的碳化物的稳定性，抑制再生珠光体等的作用，由此是对于球状化促进有用的元素。为了有效地发挥这样的作用，将Cr量定为大为0.5％。Cr量优选为0.6％以上，更优选为0.7％以上。另一方面，若Cr量过剩，则强度过高而使冷加工性劣化。另外，其也有降低珠光体和先共析铁素体的合计面积率的作用。因此，将Cr量定为2.0％以下。Cr量优选为1.8％以下，更优选为1.5％以下。
本发明的机械结构用钢的基本的化学成分组成如上所述，余量实质上是铁。还有，所谓“实质上是铁”的意思是除了铁以外，能够允许不阻碍本发明的钢材的特性的程度的微量成分(例如，Sb、Zn等)，另外也可以含有P、S、N以外的不可避免的杂质(例如，O、H等)。另外，本发明的机械结构用钢根据需要还可以含有选自Mo：1％以下(不含0％)、Ni：3％以下(不含0％)、Cu：0.25％以下(不含0％)、B：0.010％以下(不含0％)、Ti：0.2％以下(不含0％)、Nb：0.2％以下(不含0％)及V：0.5％以下(不含0％)中的一种以上。将上述任意元素分成以下的2组进行说明。
第一组
选自Mo：1％以下(不含0％)、Ni：3％以下(不含0％)、Cu：0.25％以下(不含0％)及B：0.010％以下(不含0％)中的一种以上
Mo、Ni、Cu及B均是使钢材的淬火性提高，从而对增加最终制品的强度有用的元素，可以根据需要单独使用或使用2种以上。为了有效地发挥这样的作用，Mo、Ni及Cu优选为0.02％以上，更优选为0.05％以上。B优选为0.001％以上，更优选为0.002％以上。另一方面，若Mo、Ni、Cu及B的含量过剩，则强度变得过高，冷加工性劣化。因此，Mo量优选为1％以下(更优选为0.90％以下，进一步优选为0.80％以下)，Ni量优选为3％以下(更优选为2.5％以下，进一步优选为2.0％以下)，Cu量优选为0.25％以下(更优选为0.20％以下，进一步优选为0.15％以下)，B量优选为0.010％以下(更优选为0.007％以下，进一步优选为0.005％以下)。
第二组
选自Ti：0.2％以下(不含0％)、Nb：0.2％以下(不含0％)及V：0.5％以下(不含0％)中的一种以上
Ti、Nb及V与N形成化合物，减少固溶N，从而发挥着减小变形抗力的效果，因为能够根据需要单独使用或使用2种以上。为了有效地发挥这样的效果，Ti及Nb均优选为0.03％以上，更优选为0.05％以上，V优选为0.03％以上，更优选为0.05％以上。另一方面，若这些元素的含量过剩，则招致所形成的化合物变形抗力的上升，反而使冷加工性降低。因此，Ti和Nb均优选为0.2％以下，更优选为0.18％以下，进一步优选为0.15％以下。V优选为0.5％以下，更优选为0.45％以下，进一步优选为0.40％以下。
本发明的机械结构用钢以例如线材或棒钢为对象，其直径没有特别限定，例如5.0～20mm左右。
为了制造本发明的机械结构用钢，首先遵循常规方法进行铸造，根据需要开坯后，进行热轧。并且重要的是，适当地调整热轧中的终轧温度及终轧后的冷却条件。具体来说，是使终轧温度为850～1100℃，在其后的冷却中，以10℃/秒以上的平均冷却速度冷却至720～780℃(冷却1)，其后以1℃/秒以下的平均冷却速度冷却至680℃以上(冷却2)，再以0.5℃/秒以下的平均冷却速度冷却至640℃以下(冷却3)。以下，对于各个条件进行详述。
终轧温度：850～1100℃
终轧温度影响上述的铁素体(先共析铁素体及珠光体中的铁素体)的平均粒径。若终轧温度超过1100℃，则所述铁素体的平均粒径超过25μm，若终轧温度低于850℃，则所述铁素体的平均粒径低于15μm。终轧温度的下限优选为900℃以上，更优选为950℃以上，上限优选为1050℃以下，更优选为1000℃以下。
冷却1：终轧后，以10℃/秒以上的平均冷却速度冷却至720～780℃
若终轧后的平均冷却速度慢，则奥氏体晶粒粗大化，淬火性提高，由此，(i)不能确保满足上述的A＞Ae的关系的量的先共析铁素体，以及/或者(ii)不能确保先共析铁素体和珠光体的合计面积率为90面积％以上。因此终轧后的平均冷却速度为10℃/秒以上。该平均冷却速度优选为15℃/秒以上，更优选为20℃/秒以上，上限没有特别限定，但实际的范围通常在100℃/秒以下。
另外，若冷却1中的冷却停止温度低，则不能确保满足上述的A＞Ae的关系的量的先共析铁素体量。因此，冷却停止温度为720℃以上。冷却停止温度的下限优选为730℃以上，更优选为740℃以上。另一方面，若冷却停止温度高，则奥氏体晶粒粗大化，淬火性提高，由此，(i)不能确保满足上述的A＞Ae的关系的量的先共析铁素体，以及/或者(ii)不能确保先共析铁素体与珠光体的合计面积率为90面积％以上。因此，冷却停止温度为780℃以下，冷却停止温度的上限优选为770℃以下，更优选为760℃以下。
冷却2：以1℃/秒以下的平均冷却速度冷却至680℃以上
若冷却1之后的平均冷却速度快，则不能确保满足上述的A＞Ae的关系的量的先共析铁素体。因此，平均冷却速度为1℃/秒以下。平均冷却速度优选为0.8℃/秒以下，更优选为0.6℃/秒以下，其下限没有特别限定，但通常为0.1℃/秒左右。
若冷却2的冷却停止温度低，则不能使先共析铁素体和珠光体的合计面积率为90面积％以上。因此，冷却停止温度为680℃以上。冷却停止温度优选为685℃以上，更优选为690℃以上。冷却停止温度的上限为780℃以下即可，优选为750℃以下，更优选为720℃以下，特别优选为700℃以下。
冷却3：以0.5℃/秒以下的平均冷却速度冷却至640℃以下
冷却3的平均冷却速度快时、冷却停止温度高时，不能使先共析铁素体和珠光体的合计面积率为90面积％以上。平均冷却速度为0.5℃/秒以下，优选为0.4℃/秒以下，更优选为0.3℃/秒以下，下限没有特别限定，通常为0.1℃/左右。另外，冷却停止温度为640℃以下，优选为630℃以下，更优选为620℃以下。还有冷却停止温度的下限没有特别限定，但例如为500℃以上，优选为550℃以上，更优选为600℃以上。
因冷却3工序中的冷却停止(结束)之后，不需要冷却条件的控制，通过适当的冷却，例如放冷等冷却至适当的温度，例如室温即可。以上述这样的条件进行轧制及冷却后，进行球状化退火即可，但在球状化退火之前，也可以根据需要进行拉丝。拉丝减面率没有特别限定，例如为5～30％左右。
本发明的机械结构用钢能够在球状化退火化后充分地软质化，因此冷加工性优异，能够适用于由冷锻、冷镦、冷滚轧等冷加工制造的汽车用部件，建筑机械用部件等各种部件。
需要说明的是，本申请基于2012年4月24日申请的日本国专利申请第2012-98774号主张优先权的利益。2012年4月24日申请的日本国专利申请第2012-98774号的说明书的全内容用于本申请的参考而援引。
实施例
以下，列举实施例更具体地说明本发明。本发明不受以下的实施例限制，在能够适合所述、后述的主旨的范围内当然也可以适当加以变更而实施，这些均包含在本发明的技术范围内。
使用下述表1所示的化学成分组成的钢，以表2及表4所示的各条件(终轧温度、冷却1～3的平均冷却速度及冷却停止温度)，制作φ8.0mm～17mm的线材。
对于所得到的各线材(轧制材)，通过以下所示的方法，进行组织的观察及面积率的测定、铁素体平均粒径的测定、球状化退火后的硬度的测定。这些均是制作以能够观察到各线材的纵截面(与轴线平行的截面)的方式进行了树脂包埋的试料，对D/4(D为线材的直径)位置进行观察或测定。
1.铁素体的平均粒径的测定
平均粒径的测定中，使用EBSP分析装置及FE-SEM(场发射型扫描电子显微镜)。结晶取向差(斜角)超过15°的边界，即以大角晶界作为结晶晶界而定义晶粒，测定铁素体(含有先共析铁素体及珠光体中的铁素体两者)晶粒的平均粒径。测定区域为任意的400μm×400μm，测量跨距为0.7μm间隔，表示测定方位的可靠性的置信系数(Confidence Index)在0.1以下的测定点从分析对象中去除。
2.组织的观察及面积率的测定
对于各试料，利用硝酸乙醇腐蚀液使组织显现，用光学显微镜以倍率400倍拍摄10个视野。对于拍摄的照片进行图像分析，判定先共析铁素体及珠光体的合计面积率(表中，表示为“P+F的比例”)，及先共析铁素体的面积率。还有，进行组织分析时，在上述各照片中，随机选择100点(即，合计测定1000点)，用存在有各组织(除先共析铁素体、珠光体以外，贝氏体、马氏体等的组织)的点数除以总点数而求得组织分率。
3.球状化退火后的硬度的测定
在各试料中，球状化退火后的硬度测定，使用维氏硬度计，以荷重1kgf测定5点，求其平均值(HV)。作为这时的硬度的基准，使用下式(2)，所述平均值比下式(2)所计算出的基准值小时判定为合格。
硬度的基准值＝88.4×Ceq2+88.0 …(2)
其中，Ceq2＝[C]+0.2×[Si]+0.2×[Mn]，[(元素名)]的意思是各元素的含量(质量％)。
【表1】
实施例1
使用上述表1所示的钢种A，使用实验室的加工Formastor试验装置(全自动相变仪)，使最终加工温度(相当于终轧温度)、冷却条件以下述表2所示的方式变化，分别制作组织不同的试样。这时，加工全自动相变仪试样为φ8.0mm×12.0mm，热处理后进行二等分，分别作为组织研究用(球状化退火前)试样和球状化退火后的硬度测定用试样。对于这些试样，测定铁素体的平均粒径、组织的面积率、球状化退火后的硬度，示于下述表3中。在球状化退火中，对于各试样分别进行真空封入，以大气炉在760℃下保持6小时后，暂时冷却至680℃，再度加热至760℃(总计4小时)，以760℃保持6小时后，以平均冷却速度为6℃/小时冷却至680℃。还有，对于钢种A基于上述式(2)求得的硬度的基准值为HV134。
【表2】
【表3】
满足本发明的要件的试验No.1～4因为成分组成恰当，金属组织具有珠光体和先共析铁素体，其合计面积率和先共析铁素体的面积率适当，所以球状化退火后充分软质化。另一方面，No.5因为最终加工温度低，所以铁素体的平均粒径小，No.6因为冷却1的冷却停止温度低，不能确保先共析铁素体量，No.7因为冷却3的平均冷却速度快，所以不能确保先共析铁素体和珠光体的合计面积率，另外No.8因为最终加工温度高，所以铁素体的平均粒径变大，球状化退火后的硬度均变高。
实施例2
使用上述表1所示的钢种B～J，以下述表4所示的条件(终轧温度、冷却条件)进行轧制，制作组织不同的试样。球状化退火以与实施例1同样的方法实施。还有，对于试验No.15，在轧制材制作后，以约20％的减面率拉丝后，实施球状化退火。对于这些试样，测定铁素体的平均粒径、组织的面积率、球状化退火后的硬度，示于下述表5中。
【表4】
【表5】
满足本发明的要件的试验No.9～15因为成分组成恰当，金属组织具有珠光体和先共析铁素体，其合计面积率和先共析铁素体的面积率适当，所以球状化退火后充分软质化。另一方面，No.16因为冷却2的平均冷却速度快，所以不能确保先共析铁素体量，No.17因为冷却1的平均冷却速度慢，冷却3的冷却停止温度高，所以先共析铁素体和珠光体的合计面积率低，No.18因为冷却1的冷却停止温度高，并且冷却2的冷却停止温度低，所以先共析铁素体和珠光体的合计面积率低，并且不能确保先共析铁素体量，No.19因为使用了N量和Cr量多的钢种J，所以先共析铁素体和珠光体的合计面积率低，球状化退火后的硬度均变高。
产业上的可利用性
本发明对于降低冷加工用机械结构用钢的变形抗力有用。作为冷加工用机械结构用钢，例如，可列举由冷锻、冷镦、冷滚轧等冷加工制造的汽车用部件、建筑机械用部件等各种部件(例如，螺栓、螺钉、螺母、承窝、球窝接头、内管、扭力杆、离合器盖、保持架、机架、轮毂、盖子、外壳、轴承垫圈、梃杆、轴鞍、阀、内壳、离合器、套筒、外座圈、链轮、铁芯、定子、铁砧、十字叉、摇臂、底盘、凸缘、滚筒、接头、连接器、滑轮、金属零件、轭、配帽、气门挺杆、火花塞、小齿轮、转向轴、共轨系统等机械部件、传送部件等)等。

Claims (3)

1.一种冷加工用机械结构用钢，其特征在于，以质量％计含有
C：0.2～0.6％、
Si：0.01～0.5％、
Mn：0.2～1.5％、
P：0.03％以下且不含0％、
S：0.001～0.05％、
Al：0.01～0.1％、
N：0.015％以下且不含0％、及
Cr：大于0.5％且2.0％以下，
余量是铁和不可避免的杂质，
金属组织具有珠光体和先共析铁素体，珠光体和先共析铁素体相对于全部组织的合计面积率为90％以上，并且，先共析铁素体的面积率A与由下式(1)表示的Ae具有A＞Ae的关系，
先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径为15～25μm，
Ae＝(0.8－Ceq)×96.75…(1)
其中，在式(1)中，Ceq＝[C]+0.1×[Si]+0.06×[Mn]+0.11×[Cr]，[元素名]的意思是各元素的质量％含量。
2.一种冷加工用机械结构用钢，其特征在于，以质量％计含有
C：0.2～0.6％、
Si：0.01～0.5％、
Mn：0.2～1.5％、
P：0.03％以下且不含0％、
S：0.001～0.05％、
Al：0.01～0.1％、
N：0.015％以下且不含0％、及
Cr：大于0.5％且2.0％以下，
还含有选自
Mo：1％以下且不含0％、
Ni：3％以下且不含0％、
Cu：0.25％以下且不含0％、
B：0.010％以下且不含0％、
Ti：0.2％以下且不含0％、
Nb：0.2％以下且不含0％、及
V：0.5％以下且不含0％中的一种以上，
余量是铁和不可避免的杂质，
金属组织具有珠光体和先共析铁素体，珠光体和先共析铁素体相对于全部组织的合计面积率为90％以上，并且，先共析铁素体的面积率A与由下式(1)表示的Ae具有A＞Ae的关系，
先共析铁素体及珠光体中的铁素体的平均粒径为15～25μm，
Ae＝(0.8－Ceq)×96.75…(1)
其中，在式(1)中，Ceq＝[C]+0.1×[Si]+0.06×[Mn]+0.11×[Cr]，[元素名]的意思是各元素的质量％含量。
3.一种冷加工用机械结构用钢的制造方法，其特征在于，对于具有权利要求1或2所述的化学成分组成的钢，以850～1100℃进行终轧后，
(i)以10℃/秒以上的平均冷却速度冷却至720～780℃，
(ii)其后，以1℃/秒以下的平均冷却速度冷却至680℃以上，
(iii)再以0.5℃/秒以下的平均冷却速度冷却至640℃以下。
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