JP2000119801A - 被削性に優れた黒鉛鋼 - Google Patents
被削性に優れた黒鉛鋼Info
- Publication number
- JP2000119801A JP2000119801A JP19426099A JP19426099A JP2000119801A JP 2000119801 A JP2000119801 A JP 2000119801A JP 19426099 A JP19426099 A JP 19426099A JP 19426099 A JP19426099 A JP 19426099A JP 2000119801 A JP2000119801 A JP 2000119801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- steel
- machinability
- less
- graphitization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｐｂ快削鋼を代替できる程度に良好な被削性
を発揮する黒鉛鋼を提供する。 【解決手段】 Ｃ：０．２〜２％を含む黒鉛鋼であっ
て、直径：５μｍ以上の黒鉛が２００個／ｍｍ2以上存
在するものである。またこの黒鉛鋼においては、直径：
５μｍ以上の黒鉛を２００個／ｍｍ2以上とする観点か
らして、Ｃａ：０．０００３〜０．０１５％およびＺ
ｒ：０．０１〜０．２％を夫々含有させることが好まし
い。
を発揮する黒鉛鋼を提供する。 【解決手段】 Ｃ：０．２〜２％を含む黒鉛鋼であっ
て、直径：５μｍ以上の黒鉛が２００個／ｍｍ2以上存
在するものである。またこの黒鉛鋼においては、直径：
５μｍ以上の黒鉛を２００個／ｍｍ2以上とする観点か
らして、Ｃａ：０．０００３〜０．０１５％およびＺ
ｒ：０．０１〜０．２％を夫々含有させることが好まし
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業機械や自動
車、電化製品等の部品の様に、切削加工を施すことによ
って製造される部品の素材として用いられる黒鉛鋼に関
し、殊に環境に悪影響を及ぼすＰｂを添加せずとも良好
な被削性を発揮する黒鉛綱に関するものである。
車、電化製品等の部品の様に、切削加工を施すことによ
って製造される部品の素材として用いられる黒鉛鋼に関
し、殊に環境に悪影響を及ぼすＰｂを添加せずとも良好
な被削性を発揮する黒鉛綱に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｐｂは、靭性等の機械的性質を損なうこ
となく被削性を改善する元素であることから、被削性を
必要とする鋼材（快削鋼）には古くから添加されてきた
元素（快削性付与元素）である。しかしながら、Ｐｂは
上記した利点がある反面それ自体人体に有害な物質であ
るので、使用を規制する動きが広まりつつある。
となく被削性を改善する元素であることから、被削性を
必要とする鋼材（快削鋼）には古くから添加されてきた
元素（快削性付与元素）である。しかしながら、Ｐｂは
上記した利点がある反面それ自体人体に有害な物質であ
るので、使用を規制する動きが広まりつつある。
【０００３】一方、Ｐｂに代替可能な快削性付与元素と
してＢｉが知られているが、安全性も確認されておら
ず、しかもＢｉを添加した鋼材は製造時に割れが発生し
易く、Ｂｉの歩留りも悪い等の問題がある。また快削性
付与元素として一般的に知られているＳは、Ｐｂに代替
できる程度に多量に添加すると、製造時に熱間割れが発
生するという問題がある。
してＢｉが知られているが、安全性も確認されておら
ず、しかもＢｉを添加した鋼材は製造時に割れが発生し
易く、Ｂｉの歩留りも悪い等の問題がある。また快削性
付与元素として一般的に知られているＳは、Ｐｂに代替
できる程度に多量に添加すると、製造時に熱間割れが発
生するという問題がある。
【０００４】こうした状況の下で、黒鉛鋼を快削鋼とし
て用いる試みがなされており、こうした技術として特開
平７−３１６７３２号、同７−１８８８４８号、同７−
１８８８４７号等、様々なものが提案されている。そし
てこれらの技術では、通常の鋼ではセメンタイト相とし
て存在する炭素を、潤滑性を有する黒鉛相とすることに
よって、被削性を改善しようとするものである。しかし
ながら、これまで提案されている黒鉛鋼では、Ｐｂ快削
鋼を代替できる程度に良好な被削性が得られていないの
が実情である。
て用いる試みがなされており、こうした技術として特開
平７−３１６７３２号、同７−１８８８４８号、同７−
１８８８４７号等、様々なものが提案されている。そし
てこれらの技術では、通常の鋼ではセメンタイト相とし
て存在する炭素を、潤滑性を有する黒鉛相とすることに
よって、被削性を改善しようとするものである。しかし
ながら、これまで提案されている黒鉛鋼では、Ｐｂ快削
鋼を代替できる程度に良好な被削性が得られていないの
が実情である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした状況
の下になされたものであって、その目的は、Ｐｂ快削鋼
を代替できる程度に良好な被削性を発揮する黒鉛鋼を提
供することにある。
の下になされたものであって、その目的は、Ｐｂ快削鋼
を代替できる程度に良好な被削性を発揮する黒鉛鋼を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成し得た
本発明とは、Ｃ：０．２〜２％を含む黒鉛鋼であって、
直径：５μｍ以上の黒鉛が２００個／ｍｍ2以上存在す
るものである点に要旨を有する黒鉛鋼である。またこの
黒鉛鋼において、直径：５μｍ以上の黒鉛を２００個／
ｍｍ2以上とする観点からして、Ｃａ：０．０００３〜
０．０１５％およびＺｒ：０．０１〜０．２％の夫々を
含有させることが好ましい。
本発明とは、Ｃ：０．２〜２％を含む黒鉛鋼であって、
直径：５μｍ以上の黒鉛が２００個／ｍｍ2以上存在す
るものである点に要旨を有する黒鉛鋼である。またこの
黒鉛鋼において、直径：５μｍ以上の黒鉛を２００個／
ｍｍ2以上とする観点からして、Ｃａ：０．０００３〜
０．０１５％およびＺｒ：０．０１〜０．２％の夫々を
含有させることが好ましい。
【０００７】また上記本発明の黒鉛鋼における具体的な
化学成分組成としては、Ｓｉ：０．５〜２．５％、Ｍ
ｎ：０．０５〜１．５％、Ｐ：０．２％以下（０％を含
まない）、Ｓ: ０．０３〜０．４％、Ｂ：０．０００３
〜０．０１５％およびＮ：０．００１５〜０．０２％を
夫々含有するものが挙げられる。
化学成分組成としては、Ｓｉ：０．５〜２．５％、Ｍ
ｎ：０．０５〜１．５％、Ｐ：０．２％以下（０％を含
まない）、Ｓ: ０．０３〜０．４％、Ｂ：０．０００３
〜０．０１５％およびＮ：０．００１５〜０．０２％を
夫々含有するものが挙げられる。
【０００８】更に、本発明の黒鉛鋼においては、必要に
よって、（１）Ｃｕ：０．１〜２％およびＮｉ：０．０
７〜２％、（２）Ａｌ：０．５％以下（０％を含まな
い）、（３）Ｉｎ：０．０５％以下（０％を含まない）
および／またはＡｇ：０．０５％以下（０％を含まな
い）等を含有させることも有効であり、これによって黒
鉛鋼の快削鋼としての特性を更に向上させることができ
る。
よって、（１）Ｃｕ：０．１〜２％およびＮｉ：０．０
７〜２％、（２）Ａｌ：０．５％以下（０％を含まな
い）、（３）Ｉｎ：０．０５％以下（０％を含まない）
および／またはＡｇ：０．０５％以下（０％を含まな
い）等を含有させることも有効であり、これによって黒
鉛鋼の快削鋼としての特性を更に向上させることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記目的を達成す
る為に様々な観点から検討した。そしてまず、黒鉛鋼に
十分な被削性を付与するには、比較的大きな黒鉛粒を分
散させてやることが必要であることを見出した。
る為に様々な観点から検討した。そしてまず、黒鉛鋼に
十分な被削性を付与するには、比較的大きな黒鉛粒を分
散させてやることが必要であることを見出した。
【００１０】図１は、直径５μｍ以上の大型黒鉛粒の個
数と被削性の指標の一つである切屑処理指数の関係を示
したグラフである。尚図１のデータは、後記実施例の表
１に基づくものである。また上記切屑処理指数とは、切
削形態を４つのタイプに分類し、各々に評価点を与えて
１２条件（切り込み３条件と送り速度４条件の全組み合
わせ）の総合点で示したものである。そして満点は１０
０点であり、大きい値ほど被削性が良好であることを示
している。
数と被削性の指標の一つである切屑処理指数の関係を示
したグラフである。尚図１のデータは、後記実施例の表
１に基づくものである。また上記切屑処理指数とは、切
削形態を４つのタイプに分類し、各々に評価点を与えて
１２条件（切り込み３条件と送り速度４条件の全組み合
わせ）の総合点で示したものである。そして満点は１０
０点であり、大きい値ほど被削性が良好であることを示
している。
【００１１】黒鉛粒径は、大きさ６ｃｍ×４ｃｍの４０
０倍の光学顕微鏡写真を用いて、写真上の直径２ｍｍ以
上の黒鉛粒数から求めた。このときの単位は、個／ｍｍ
2である。また黒鉛粒の大きさは、黒鉛粒が楕円状のと
きには、長い方の径を測定した。
０倍の光学顕微鏡写真を用いて、写真上の直径２ｍｍ以
上の黒鉛粒数から求めた。このときの単位は、個／ｍｍ
2である。また黒鉛粒の大きさは、黒鉛粒が楕円状のと
きには、長い方の径を測定した。
【００１２】図１から明らかな様に、直径が５μｍ以上
の黒鉛粒個が２００個以上になると、被削性が０．２％
Ｐｂ快削鋼と同等以上になっていることがわかる。そし
てこの黒鉛鋼は、従来の黒鉛鋼に対して所定量のＣａと
Ｚｒを複合添加して黒鉛粒を大きくしたものである。
の黒鉛粒個が２００個以上になると、被削性が０．２％
Ｐｂ快削鋼と同等以上になっていることがわかる。そし
てこの黒鉛鋼は、従来の黒鉛鋼に対して所定量のＣａと
Ｚｒを複合添加して黒鉛粒を大きくしたものである。
【００１３】上記の様に、黒鉛鋼にＣａとＺｒを複合添
加することによって、微細な黒鉛粒に混じって大粒径黒
鉛粒が安定して生じるのである。この様にＣａとＺｒを
複合添加することによって、大きな黒鉛粒が生じる理由
についてはその全てを解明し得たわけではないが、おそ
らく次の様に考えることができた。即ち、黒鉛鋼には、
黒鉛化を迅速化するという観点からＢが添加されている
のであるが、ＣａやＺｒの硫化物は黒鉛の核となるＢＮ
の核となること、およびＺｒは窒素と親和性が高く、Ｂ
Ｎの生成に影響を及ぼすこと、等が黒鉛核の生成挙動を
変化させているものと推察できる。
加することによって、微細な黒鉛粒に混じって大粒径黒
鉛粒が安定して生じるのである。この様にＣａとＺｒを
複合添加することによって、大きな黒鉛粒が生じる理由
についてはその全てを解明し得たわけではないが、おそ
らく次の様に考えることができた。即ち、黒鉛鋼には、
黒鉛化を迅速化するという観点からＢが添加されている
のであるが、ＣａやＺｒの硫化物は黒鉛の核となるＢＮ
の核となること、およびＺｒは窒素と親和性が高く、Ｂ
Ｎの生成に影響を及ぼすこと、等が黒鉛核の生成挙動を
変化させているものと推察できる。
【００１４】これに対して、単にＢを添加しただけの従
来の黒鉛鋼では、微細な黒鉛粒が多く析出し、直径５μ
ｍを超えるような大粒径黒鉛粒が安定して生じることが
ないので、十分な被削性が得られないのである。ちなみ
に本発明者らが、従来の黒鉛鋼の大粒径黒鉛粒（直径：
５μｍ以上の黒鉛粒）の個数を上記方法で測定したとこ
ろ、２０個／ｍｍ2程度であった。尚Ｂを添加しなけれ
ば、黒鉛化の為に５０時間もの焼鈍をする必要があり、
採算が取れないという問題が生じる。
来の黒鉛鋼では、微細な黒鉛粒が多く析出し、直径５μ
ｍを超えるような大粒径黒鉛粒が安定して生じることが
ないので、十分な被削性が得られないのである。ちなみ
に本発明者らが、従来の黒鉛鋼の大粒径黒鉛粒（直径：
５μｍ以上の黒鉛粒）の個数を上記方法で測定したとこ
ろ、２０個／ｍｍ2程度であった。尚Ｂを添加しなけれ
ば、黒鉛化の為に５０時間もの焼鈍をする必要があり、
採算が取れないという問題が生じる。
【００１５】ところでＣａとＺｒを複合添加した黒鉛鋼
としては、本出願人も特願平８−２９６２９８号の様な
技術を既に出願している。但し、この技術は焼入れ性を
改善すると言う観点からなされたものであり、被削性に
ついては黒鉛が潤滑性に優れる為に良好であるという以
外は何ら開示していない。またこの技術では、被削性を
改善するＳが０．０３％以下としており、十分な快削性
を付与できていない。更に、この技術では、ＣａやＺｒ
を黒鉛微細化の為に使おうとするものであり、本発明と
は全く違う観点からなされたものである。即ち、Ｃａや
Ｚｒを複合添加しただけでは、黒鉛化前の組織をベイナ
イトにするなどして強引に黒鉛を微細化し、大粒径黒鉛
粒を少なくすれば、本発明の黒鉛鋼の様にＰｂ代替可能
な良好な被削性を付与できない。
としては、本出願人も特願平８−２９６２９８号の様な
技術を既に出願している。但し、この技術は焼入れ性を
改善すると言う観点からなされたものであり、被削性に
ついては黒鉛が潤滑性に優れる為に良好であるという以
外は何ら開示していない。またこの技術では、被削性を
改善するＳが０．０３％以下としており、十分な快削性
を付与できていない。更に、この技術では、ＣａやＺｒ
を黒鉛微細化の為に使おうとするものであり、本発明と
は全く違う観点からなされたものである。即ち、Ｃａや
Ｚｒを複合添加しただけでは、黒鉛化前の組織をベイナ
イトにするなどして強引に黒鉛を微細化し、大粒径黒鉛
粒を少なくすれば、本発明の黒鉛鋼の様にＰｂ代替可能
な良好な被削性を付与できない。
【００１６】まず発明の黒鉛鋼は、基本的にＣを０．２
〜２％含むものであり、また直径：５μｍ以上の黒鉛を
２００個／ｍｍ2以上とする観点からして、Ｃａ：０．
０００３〜０．０１５％およびＺｒ：０．０１〜０．２
％の夫々を含有させることが好ましいが、これらの元素
の範囲限定理由は下記の通りである。
〜２％含むものであり、また直径：５μｍ以上の黒鉛を
２００個／ｍｍ2以上とする観点からして、Ｃａ：０．
０００３〜０．０１５％およびＺｒ：０．０１〜０．２
％の夫々を含有させることが好ましいが、これらの元素
の範囲限定理由は下記の通りである。
【００１７】Ｃ：０．２〜２％ Ｃは被削性を改善する黒鉛を生成させる為に必要な元素
であり、その為には少なくとも０．２％以上含有させる
必要がある。しかしながら、Ｃの含有量が過剰になる
と、残存するセメンタイトの為に鋼が硬くなり、却って
工具寿命が悪くなる。尚Ｃ含有量の好ましい下限は、
０．３０％であり、好ましい上限は１．００％である。
であり、その為には少なくとも０．２％以上含有させる
必要がある。しかしながら、Ｃの含有量が過剰になる
と、残存するセメンタイトの為に鋼が硬くなり、却って
工具寿命が悪くなる。尚Ｃ含有量の好ましい下限は、
０．３０％であり、好ましい上限は１．００％である。
【００１８】Ｃａ：０．０００３〜０．０１５％および
Ｚｒ：０．０１〜０．２％ ＣａおよびＺｒは、複合添加することによって、被削性
を改善することができる。こうした理由は、上記の様に
これらを複合添加することによって、直径：５μｍ以上
の大粒径黒鉛が生じ易いためである。しかしながら、Ｃ
ａを過剰に含有させると介在物が増加するので、０．１
５％を上限とする。またＺｒが過剰になると、Ｎが減少
してＢＮによる黒鉛化促進効果がなくなるので、０．２
％を上限とする。尚Ｃａの好ましい下限は、０．０００
５％であり、好ましい上限は０．００５％である。また
Ｚｒの好ましい下限は、０．０１５％であり、好ましい
上限は０．０５％である。
Ｚｒ：０．０１〜０．２％ ＣａおよびＺｒは、複合添加することによって、被削性
を改善することができる。こうした理由は、上記の様に
これらを複合添加することによって、直径：５μｍ以上
の大粒径黒鉛が生じ易いためである。しかしながら、Ｃ
ａを過剰に含有させると介在物が増加するので、０．１
５％を上限とする。またＺｒが過剰になると、Ｎが減少
してＢＮによる黒鉛化促進効果がなくなるので、０．２
％を上限とする。尚Ｃａの好ましい下限は、０．０００
５％であり、好ましい上限は０．００５％である。また
Ｚｒの好ましい下限は、０．０１５％であり、好ましい
上限は０．０５％である。
【００１９】また本発明の黒鉛鋼における具体的な化学
成分組成としては、Ｓｉ：０．５〜２．５％、Ｍｎ：
０．０５〜１．５％、Ｐ：０．２％以下（０％を含まな
い）、Ｓ: ０．０３〜０．４％、Ｂ：０．０００３〜
０．０１５％およびＮ：０．００１５〜０．０２％を夫
々含有するものが挙げられるが、これらの元素の範囲限
定理由は下記の通りである。
成分組成としては、Ｓｉ：０．５〜２．５％、Ｍｎ：
０．０５〜１．５％、Ｐ：０．２％以下（０％を含まな
い）、Ｓ: ０．０３〜０．４％、Ｂ：０．０００３〜
０．０１５％およびＮ：０．００１５〜０．０２％を夫
々含有するものが挙げられるが、これらの元素の範囲限
定理由は下記の通りである。
【００２０】Ｓｉ：０．５〜２．５％ Ｓｉは黒鉛化の促進の為に有効な元素であり、その為に
は０．５％以上含有させる必要がある。しかしながら、
含有量が過剰になると、鋼が硬くなり被削性が悪くなる
ので、その上限は２．５％とする必要がある。尚Ｓｉ含
有量の好ましい下限は、０．８％であり、好ましい上限
は１．５％である。
は０．５％以上含有させる必要がある。しかしながら、
含有量が過剰になると、鋼が硬くなり被削性が悪くなる
ので、その上限は２．５％とする必要がある。尚Ｓｉ含
有量の好ましい下限は、０．８％であり、好ましい上限
は１．５％である。
【００２１】Ｍｎ：０．０５〜１．５％ Ｍｎは、ＦｅＳの析出を抑える為に添加される。この効
果を発揮させる為には、少なくとも０．０５％以上含有
させる必要があるが、過剰に含有させると却って黒鉛化
を阻害するので、１．５％以下とする必要がある。尚Ｍ
ｎ含有量の好ましい下限は、０．１０％であり、好まし
い上限は０．６％である。
果を発揮させる為には、少なくとも０．０５％以上含有
させる必要があるが、過剰に含有させると却って黒鉛化
を阻害するので、１．５％以下とする必要がある。尚Ｍ
ｎ含有量の好ましい下限は、０．１０％であり、好まし
い上限は０．６％である。
【００２２】Ｐ：０．２％以下（０％を含まない） Ｐは切削面粗さを低減する為に必要な元素であり、この
効果はその含有量が増加するにつれて増大するが、０．
２％を超えて過剰に含有させると、却って黒鉛化を阻害
することになる。尚Ｐは、その効果を発揮させる為に
は、０．０２％以上含有させることが好ましい。
効果はその含有量が増加するにつれて増大するが、０．
２％を超えて過剰に含有させると、却って黒鉛化を阻害
することになる。尚Ｐは、その効果を発揮させる為に
は、０．０２％以上含有させることが好ましい。
【００２３】Ｓ: ０．０３〜０．４％ Ｓは、ＭｎＳを形成して被削性を改善するのに有効な元
素であり、こうした効果を発揮させる為には０．０３％
以上含有させる必要がある。しかしながら、０．４％を
超えて過剰に含有させても熱間割れが発生する。尚Ｓの
好ましい下限は、０．０５％であり、好ましい上限は
０．２０％である。
素であり、こうした効果を発揮させる為には０．０３％
以上含有させる必要がある。しかしながら、０．４％を
超えて過剰に含有させても熱間割れが発生する。尚Ｓの
好ましい下限は、０．０５％であり、好ましい上限は
０．２０％である。
【００２４】Ｂ：０．０００３〜０．０１５％ Ｂは黒鉛化を促進するのに有効な元素であり、こうした
効果を発揮させるためには、０．０００３％以上含有さ
せる必要がある。しかしながら、０．０１５％を超えて
過剰に含有させても熱間割れが発生する。尚Ｂ含有量の
好ましい下限は、０．０００５％であり、好ましい上限
は０．００５％である。
効果を発揮させるためには、０．０００３％以上含有さ
せる必要がある。しかしながら、０．０１５％を超えて
過剰に含有させても熱間割れが発生する。尚Ｂ含有量の
好ましい下限は、０．０００５％であり、好ましい上限
は０．００５％である。
【００２５】Ｎ：０．００１５〜０．０２％ ＮはＢＮを生成して黒鉛化を促進する為に添加される。
こうした効果を発揮させる為には、０．００１５％以上
含有させる必要があるが、過剰に含有させると硬質化し
て被削性が劣化するのでその上限は０．０２％とする必
要がある。尚Ｎの好ましい下限は、０．００２０％であ
り、好ましい上限は０．０１０％である。
こうした効果を発揮させる為には、０．００１５％以上
含有させる必要があるが、過剰に含有させると硬質化し
て被削性が劣化するのでその上限は０．０２％とする必
要がある。尚Ｎの好ましい下限は、０．００２０％であ
り、好ましい上限は０．０１０％である。
【００２６】本発明の黒鉛鋼における基本的な化学成分
組成は上記の通りであり、残部はＦｅおよび不可避不純
物からなるものであるが、本発明の黒鉛鋼においては必
要によって、（１）Ｃｕ：０．１〜２％およびＮｉ：
０．０７〜２％、（２）Ａｌ：０．５％以下（０％を含
まない）、（３）Ｉｎ：０．０５％以下（０％を含まな
い）および／またはＡｇ：０．０５％以下（０％を含ま
ない）等を含有させることも有効であり、これによって
黒鉛鋼の快削鋼としての特性を更に向上させることがで
きる。これらの元素の範囲限定理由は下記の通りであ
る。
組成は上記の通りであり、残部はＦｅおよび不可避不純
物からなるものであるが、本発明の黒鉛鋼においては必
要によって、（１）Ｃｕ：０．１〜２％およびＮｉ：
０．０７〜２％、（２）Ａｌ：０．５％以下（０％を含
まない）、（３）Ｉｎ：０．０５％以下（０％を含まな
い）および／またはＡｇ：０．０５％以下（０％を含ま
ない）等を含有させることも有効であり、これによって
黒鉛鋼の快削鋼としての特性を更に向上させることがで
きる。これらの元素の範囲限定理由は下記の通りであ
る。
【００２７】Ｃｕ：０．１〜２％およびＮｉ：０．０７
〜２％ Ｃｕは、時効効果によって切屑処理性を改善する効果が
ある。こうした効果を発揮させる為には、Ｃｕを０．１
％以上含有させる必要があるが、過剰に含有させても鋼
が硬くなる過ぎて被削性が劣化するので２％以下とする
必要がある。但し、Ｃｕを含有させると熱間脆性を引き
起こすので、Ｎｉを同時にＣｕ含有量の７０％以上同量
程度まで（０．０７〜２％）含有させる必要がある。
〜２％ Ｃｕは、時効効果によって切屑処理性を改善する効果が
ある。こうした効果を発揮させる為には、Ｃｕを０．１
％以上含有させる必要があるが、過剰に含有させても鋼
が硬くなる過ぎて被削性が劣化するので２％以下とする
必要がある。但し、Ｃｕを含有させると熱間脆性を引き
起こすので、Ｎｉを同時にＣｕ含有量の７０％以上同量
程度まで（０．０７〜２％）含有させる必要がある。
【００２８】Ａｌ：０．５％以下（０％を含まない） Ａｌは黒鉛化を促進するのに有効な元素であり、必要に
よって添加される。こうした効果は、その含有量が増加
するにつれて増大するが、０．５％を超えて過剰に含有
させると製造時に割れが発生し易くなる。
よって添加される。こうした効果は、その含有量が増加
するにつれて増大するが、０．５％を超えて過剰に含有
させると製造時に割れが発生し易くなる。
【００２９】Ｉｎ：０．０５％以下（０％を含まない）
および／またはＡｇ：０．０５％以下（０％を含まな
い） ＩｎおよびＡｇはいずれも単独相として存在し、切り屑
処理性を向上させるのに有効な元素である。こうした効
果は、その含有量を増加するにつれて増大するが、いず
れも０．０５％を超えて過剰に含有させても目立った効
果増大は見られず、却ってコスト高になる。
および／またはＡｇ：０．０５％以下（０％を含まな
い） ＩｎおよびＡｇはいずれも単独相として存在し、切り屑
処理性を向上させるのに有効な元素である。こうした効
果は、その含有量を増加するにつれて増大するが、いず
れも０．０５％を超えて過剰に含有させても目立った効
果増大は見られず、却ってコスト高になる。
【００３０】本発明の黒鉛鋼では、上記成分の以外にも
下記の様な各種成分を含有することもでき、更には本発
明の黒鉛鋼の特性に影響を与えない程度の微量成分も含
み得るものであり、こうした黒鉛鋼も本発明の黒鉛鋼に
含まれるものである。
下記の様な各種成分を含有することもでき、更には本発
明の黒鉛鋼の特性に影響を与えない程度の微量成分も含
み得るものであり、こうした黒鉛鋼も本発明の黒鉛鋼に
含まれるものである。
【００３１】Ｃｏ：０．５％以下（０％を含まない）、
Ｖ：０．１％以下（０％を含まない）、Ｔｉ：０．０５
％以下（０％を含まない）Ｎｂ：０．０４％以下（０％
を含まない）、Ｍｏ：０．５％以下（０％を含まな
い）、Ｃｒ：０．１％（０％を含まない）およびＷ：
０．１％以下（０％を含まない）よりなる群から選択さ
れる１種以上の元素 これらの元素は、部品成形後、調質処理を行なう際に、
焼入れ性を改善する目的で必要に応じて添加される。し
かしながら、これらの元素は黒鉛化抑制する効果がある
ので、各元素の上限は黒鉛化を阻害しない範囲として規
定した。
Ｖ：０．１％以下（０％を含まない）、Ｔｉ：０．０５
％以下（０％を含まない）Ｎｂ：０．０４％以下（０％
を含まない）、Ｍｏ：０．５％以下（０％を含まな
い）、Ｃｒ：０．１％（０％を含まない）およびＷ：
０．１％以下（０％を含まない）よりなる群から選択さ
れる１種以上の元素 これらの元素は、部品成形後、調質処理を行なう際に、
焼入れ性を改善する目的で必要に応じて添加される。し
かしながら、これらの元素は黒鉛化抑制する効果がある
ので、各元素の上限は黒鉛化を阻害しない範囲として規
定した。
【００３２】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することは
本発明の技術的範囲に含まれるものである。
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することは
本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３３】
【実施例】下記表１，２に示す各種化学成分組成の供試
鋼を溶製し、これを１２００℃に加熱後、９００℃の温
度で圧延し、空冷して室温まで冷却し、その組織をフェ
ライト＋パーライトとした。但し、Ａ２鋼については、
急冷することにとってベイナイト組織とした。
鋼を溶製し、これを１２００℃に加熱後、９００℃の温
度で圧延し、空冷して室温まで冷却し、その組織をフェ
ライト＋パーライトとした。但し、Ａ２鋼については、
急冷することにとってベイナイト組織とした。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】次に、６７５℃×１５時間の黒鉛化処理を
施し、得られた黒鉛鋼について切削試験を行なった。こ
のときの切削試験は、以下の通りである。
施し、得られた黒鉛鋼について切削試験を行なった。こ
のときの切削試験は、以下の通りである。
【００３７】［切削試験条件］ 工具：Ｐ１０ 切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ 送り：０．０５、０．１０、０．２０、０．３０（ｍｍ
／ｒｅｖ） 切り込み：０．５、１．０、２．０（ｍｍ） 切削試験結果を、黒鉛化前の組織、および５μｍ以上の
大粒径黒鉛粒数と共に、下記表３，４に示すが、この結
果から次の様に考察できる。
／ｒｅｖ） 切り込み：０．５、１．０、２．０（ｍｍ） 切削試験結果を、黒鉛化前の組織、および５μｍ以上の
大粒径黒鉛粒数と共に、下記表３，４に示すが、この結
果から次の様に考察できる。
【００３８】まず従来鋼のＰｂ快削鋼（略号Ｘ）の切屑
処理性指数は９０であり、この切屑処理性指数が９０以
上で良好な被削性を有することが判明した。
処理性指数は９０であり、この切屑処理性指数が９０以
上で良好な被削性を有することが判明した。
【００３９】Ａ１〜Ａ５のものは、黒鉛化前の組織の影
響やＣａとＺｒの複合添加の効果について見たものであ
る。この結果から明らか様に、ＣａとＺｒを複合添加す
ると、黒鉛化まえの組織がフェエライト＋パーライトの
場合には、黒鉛粒径５μｍ以上の大粒黒鉛粒数が２００
個／ｍｍ2以上となり、良好な被削性を示していること
がわかる。また黒鉛化前の組織がベイナイト組織の場合
には、ＣａとＺｒを十分な量だけ複合添加しても、黒鉛
粒径が小さくなってしまうことによって、大粒黒鉛粒数
が２００個／ｍｍ2未満となって十分な被削性が得られ
ない。
響やＣａとＺｒの複合添加の効果について見たものであ
る。この結果から明らか様に、ＣａとＺｒを複合添加す
ると、黒鉛化まえの組織がフェエライト＋パーライトの
場合には、黒鉛粒径５μｍ以上の大粒黒鉛粒数が２００
個／ｍｍ2以上となり、良好な被削性を示していること
がわかる。また黒鉛化前の組織がベイナイト組織の場合
には、ＣａとＺｒを十分な量だけ複合添加しても、黒鉛
粒径が小さくなってしまうことによって、大粒黒鉛粒数
が２００個／ｍｍ2未満となって十分な被削性が得られ
ない。
【００４０】Ｃ含有量について、０．２〜２％の範囲で
良好な被削性が得られていることが、Ｂ１〜Ｂ６の結果
から明らかである。Ｂ７は切屑処理性については良好で
あるが、Ｃが上限よりも多く含有されているので工具寿
命が劣化した。またＳｉ含有量については０．５〜２．
５％の範囲で良好な被削性が得られていることが、Ｃ２
〜Ｃ３の結果から明らかである。Ｓｉが０．５％未満に
なると、黒鉛化が進みにくくなり、Ｃ１に示す様に十分
な被削性が得られない。
良好な被削性が得られていることが、Ｂ１〜Ｂ６の結果
から明らかである。Ｂ７は切屑処理性については良好で
あるが、Ｃが上限よりも多く含有されているので工具寿
命が劣化した。またＳｉ含有量については０．５〜２．
５％の範囲で良好な被削性が得られていることが、Ｃ２
〜Ｃ３の結果から明らかである。Ｓｉが０．５％未満に
なると、黒鉛化が進みにくくなり、Ｃ１に示す様に十分
な被削性が得られない。
【００４１】Ｍｎは黒鉛化を阻害するが、Ｄ１の結果か
ら明らかな様に１．５％までは良好な被削性を示してい
る。しかしながら、Ｄ２に示す様にＭｎが過剰になる
と、黒鉛化が遅くなり十分な被削性が得られない。
ら明らかな様に１．５％までは良好な被削性を示してい
る。しかしながら、Ｄ２に示す様にＭｎが過剰になる
と、黒鉛化が遅くなり十分な被削性が得られない。
【００４２】Ｐは切削面粗さを小さくする効果があるの
で、こうした点を重視すればできるだけ多くを含有させ
たい元素であるが、黒鉛化を阻害するのでＥ１〜Ｅ４の
結果より、０．２％までが添加上限である。またＳはＭ
ｎＳを生成して被削性を改善するが、Ｆ１に示す様に
０．０２％の添加では良好な被削性は得られない。Ｆ１
〜Ｆ４の結果から、Ｓ含有量が０．０３〜０．０１５％
の範囲で良好な被削性が得られていることが分かる。
で、こうした点を重視すればできるだけ多くを含有させ
たい元素であるが、黒鉛化を阻害するのでＥ１〜Ｅ４の
結果より、０．２％までが添加上限である。またＳはＭ
ｎＳを生成して被削性を改善するが、Ｆ１に示す様に
０．０２％の添加では良好な被削性は得られない。Ｆ１
〜Ｆ４の結果から、Ｓ含有量が０．０３〜０．０１５％
の範囲で良好な被削性が得られていることが分かる。
【００４３】Ｂについては、０．０００３〜０．０１５
％含有させることによって、良好な被削性が得られてい
ることが、Ｇ２〜Ｇ４の結果から明らかである。またＧ
１の結果から明らかな様に、Ｂ含有量が０．０００３％
未満では黒鉛化が遅くなるので、良好な被削性が得られ
ない。
％含有させることによって、良好な被削性が得られてい
ることが、Ｇ２〜Ｇ４の結果から明らかである。またＧ
１の結果から明らかな様に、Ｂ含有量が０．０００３％
未満では黒鉛化が遅くなるので、良好な被削性が得られ
ない。
【００４４】Ｃａについては、０．０００３〜０．０１
５％の含有量で良好な被削性が得られていることがＨ２
〜Ｈ３の結果から明らかである。またＨ１の結果から、
０．０００３％未満では十分な被削性が得られていない
ことが分かる。
５％の含有量で良好な被削性が得られていることがＨ２
〜Ｈ３の結果から明らかである。またＨ１の結果から、
０．０００３％未満では十分な被削性が得られていない
ことが分かる。
【００４５】Ｚｒについては、０．０１〜０．２％の範
囲で含有させることによって、十分な被削性が得られて
いることがＩ２〜Ｉ３の結果から明らかである。またＩ
１の結果から、０．０１％未満では良好な被削性が得ら
れていないことが分かる。
囲で含有させることによって、十分な被削性が得られて
いることがＩ２〜Ｉ３の結果から明らかである。またＩ
１の結果から、０．０１％未満では良好な被削性が得ら
れていないことが分かる。
【００４６】Ｎについては、０．００１５〜０．０２％
の範囲で含有させることによって、十分な被削性が得ら
れていることがＪ２〜Ｊ４の結果から明らかである。ま
たＪ１の結果から、０．００１５％未満では、黒鉛化が
遅くなるので、良好な被削性が得られていないことが分
かる。更に、必要によって添加される他の元素について
も、前記規定した範囲内で添加可能であることが分か
る。
の範囲で含有させることによって、十分な被削性が得ら
れていることがＪ２〜Ｊ４の結果から明らかである。ま
たＪ１の結果から、０．００１５％未満では、黒鉛化が
遅くなるので、良好な被削性が得られていないことが分
かる。更に、必要によって添加される他の元素について
も、前記規定した範囲内で添加可能であることが分か
る。
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、Ｐ
ｂ快削鋼を代替できる程度に良好な被削性を発揮する黒
鉛鋼が実現できた。
ｂ快削鋼を代替できる程度に良好な被削性を発揮する黒
鉛鋼が実現できた。
【図１】直径：５μｍ以上の大粒径黒鉛粒の個数と切屑
処理指数の関係を示したグラフである。
処理指数の関係を示したグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 長谷川 豊文 神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会社神戸 製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者 松島 義武 神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会社神戸 製鋼所神戸製鉄所内 (72)発明者 隠岐 保博 神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会社神戸 製鋼所神戸製鉄所内
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｃ：０．２〜２％（質量％の意味、以下
同じ）を含む黒鉛鋼であって、直径：５μｍ以上の黒鉛
が２００個／ｍｍ2以上存在するものであることを特徴
とする被削性に優れた黒鉛鋼。 - 【請求項２】 Ｃａ：０．０００３〜０．０１５％およ
びＺｒ：０．０１〜０．２％を夫々含有するものである
請求項１に記載の黒鉛鋼。 - 【請求項３】 Ｓｉ：０．５〜２．５％、Ｍｎ：０．０
５〜１．５％、Ｐ：０．２％以下（０％を含まない）、
Ｓ: ０．０３〜０．４％、Ｂ：０．０００３〜０．０１
５％およびＮ：０．００１５〜０．０２％を夫々含有す
るものである請求項１または２に記載の黒鉛鋼。 - 【請求項４】 Ｃｕ：０．１〜２％およびＮｉ：０．０
７〜２％を夫々含むものである請求項１〜３のいずれか
に記載の黒鉛鋼。 - 【請求項５】 Ａｌ：０．５％以下（０％を含まない）
を含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の
黒鉛鋼。 - 【請求項６】 Ｉｎ：０．０５％以下（０％を含まな
い）および／またはＡｇ：０．０５％以下（０％を含ま
ない）を含有するものである請求項１〜５のいずれかに
記載の黒鉛鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19426099A JP2000119801A (ja) | 1998-08-11 | 1999-07-08 | 被削性に優れた黒鉛鋼 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-226974 | 1998-08-11 | ||
| JP22697498 | 1998-08-11 | ||
| JP19426099A JP2000119801A (ja) | 1998-08-11 | 1999-07-08 | 被削性に優れた黒鉛鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119801A true JP2000119801A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=26508400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19426099A Withdrawn JP2000119801A (ja) | 1998-08-11 | 1999-07-08 | 被削性に優れた黒鉛鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000119801A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003034840A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Nippon Steel Corp | 被削性に優れた機械構造用鋼 |
| KR101560891B1 (ko) | 2013-11-19 | 2015-10-15 | 주식회사 포스코 | 흑연화 처리성이 우수한 쾌삭강 및 그 제조 방법 |
| CN104995324A (zh) * | 2013-02-18 | 2015-10-21 | 新日铁住金株式会社 | 含铅易切削钢 |
| JP2018114528A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造鋳片およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-07-08 JP JP19426099A patent/JP2000119801A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003034840A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Nippon Steel Corp | 被削性に優れた機械構造用鋼 |
| JP4494676B2 (ja) * | 2001-07-23 | 2010-06-30 | 新日本製鐵株式会社 | 被削性に優れた機械構造用鋼 |
| CN104995324A (zh) * | 2013-02-18 | 2015-10-21 | 新日铁住金株式会社 | 含铅易切削钢 |
| KR101560891B1 (ko) | 2013-11-19 | 2015-10-15 | 주식회사 포스코 | 흑연화 처리성이 우수한 쾌삭강 및 그 제조 방법 |
| JP2018114528A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造鋳片およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4473928B2 (ja) | 被削性と衝撃値に優れた熱間加工鋼材 | |
| KR20080102382A (ko) | 피삭성과 강도 특성이 우수한 기계 구조용 강 | |
| JP4986203B2 (ja) | 工具寿命に優れたｂｎ快削鋼 | |
| KR20140046489A (ko) | 켄칭용 강재 및 그 제조 방법 | |
| JP2005054227A (ja) | 低炭素快削鋼 | |
| JP4500709B2 (ja) | Ｂｎ快削鋼 | |
| JP2006299296A (ja) | 疲労特性と耐結晶粒粗大化特性に優れた肌焼用圧延棒鋼およびその製法 | |
| JP4502519B2 (ja) | マルテンサイト系快削ステンレス鋼 | |
| JP2017203190A (ja) | フェライト系快削ステンレス鋼及びその製造方法 | |
| JP2000034538A (ja) | 旋削加工性に優れた機械構造用鋼 | |
| JP2000119801A (ja) | 被削性に優れた黒鉛鋼 | |
| JP4752800B2 (ja) | 非調質鋼材 | |
| JP4600988B2 (ja) | 被削性に優れた高炭素鋼板 | |
| JP5576895B2 (ja) | 工具寿命に優れたｂｎ快削鋼 | |
| JP2009108357A (ja) | マルテンサイト型熱間鍛造用非調質鋼及び熱間鍛造非調質鋼部品 | |
| JP7323791B2 (ja) | 浸炭歯車用鋼、浸炭歯車及び浸炭歯車の製造方法 | |
| JP3507723B2 (ja) | Ｂｉ快削鋼 | |
| JP3477040B2 (ja) | ディスクブレーキ用マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
| JP3874557B2 (ja) | 靱性に優れた快削非調質鋼 | |
| JP4279041B2 (ja) | アウトガス特性に優れた非Ｐｂ快削ステンレス鋼 | |
| JP2004091840A (ja) | 被削性および磨き性に優れた金型用鋼材 | |
| JP2006097039A (ja) | 耐食性、冷鍛性および熱間加工性に優れた快削ステンレス鋼 | |
| JP2005105390A (ja) | 高温浸炭用鋼 | |
| JP3460721B2 (ja) | 機械構造用鋼 | |
| JPH02111842A (ja) | 被削性、焼入性に優れた熱間圧延鋼材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061003 |