JP2000239737A - 亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法 - Google Patents
亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法Info
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/32—Soft annealing, e.g. spheroidising
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形性および機械加工性が向上する結果とな
る亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法を提供するこ
と。 【解決手段】 亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法に
おいて、フェライトおよびパーライトまたはマルテンサ
イト／ベイナイト顕微鏡組織成分などの高炭素相を含む
代表的な熱間圧延鋼を、 a) 基本組成より高い炭素含有率を有するオーステナイ
ト領域が生ずるまで、A1とA3の間の温度に加熱し、 b) この温度をA1以下に下げて保持し、オーステナイト
がフェライトおよび炭化物に変態できるようにし、 c) 炭化物が所定の程度に球状化するまで、温度をA1以
下に保持する。
る亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法を提供するこ
と。 【解決手段】 亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法に
おいて、フェライトおよびパーライトまたはマルテンサ
イト／ベイナイト顕微鏡組織成分などの高炭素相を含む
代表的な熱間圧延鋼を、 a) 基本組成より高い炭素含有率を有するオーステナイ
ト領域が生ずるまで、A1とA3の間の温度に加熱し、 b) この温度をA1以下に下げて保持し、オーステナイト
がフェライトおよび炭化物に変態できるようにし、 c) 炭化物が所定の程度に球状化するまで、温度をA1以
下に保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、亜共析晶低合金鋼
の球状化焼なまし法に関するものであり、より詳しく
は、鋼の冷間成形性を高めるためフェライト地に所定量
の球状炭化物を与えるための亜共析晶低合金鋼の熱処理
法に関するものである。
の球状化焼なまし法に関するものであり、より詳しく
は、鋼の冷間成形性を高めるためフェライト地に所定量
の球状炭化物を与えるための亜共析晶低合金鋼の熱処理
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】今日、
低炭素鋼および中炭素鋼は、一般にパーライトおよびフ
ェライト、時にはベイナイトおよび（または）マルテン
サイトを含む混合組織を有し、焼戻しされたまたはされ
ていない状態のものが納入される。そのため、機械加工
および（または）冷間加工の際に問題が生ずる場合があ
る。この問題は、旋削工程では、工具のひどい摩耗とし
て経験され、また、冷間加工工程では、加工対象物に入
る不必要な亀裂として経験される。現在、鋼材の軟化に
使用されている従来の熱処理法は二つあるが、これらで
は、低あるいは中炭素鋼の球状化はできない。
低炭素鋼および中炭素鋼は、一般にパーライトおよびフ
ェライト、時にはベイナイトおよび（または）マルテン
サイトを含む混合組織を有し、焼戻しされたまたはされ
ていない状態のものが納入される。そのため、機械加工
および（または）冷間加工の際に問題が生ずる場合があ
る。この問題は、旋削工程では、工具のひどい摩耗とし
て経験され、また、冷間加工工程では、加工対象物に入
る不必要な亀裂として経験される。現在、鋼材の軟化に
使用されている従来の熱処理法は二つあるが、これらで
は、低あるいは中炭素鋼の球状化はできない。
【０００３】高炭素鋼の球状化焼なましは、従来の熱処
理法の一つで、パーライト組織を得るためのものであ
り、他の一つは、低炭素鋼を約７００℃で焼戻す熱処理
法で、これは、パーライトおよび非球状炭化物を得るた
めのものである。
理法の一つで、パーライト組織を得るためのものであ
り、他の一つは、低炭素鋼を約７００℃で焼戻す熱処理
法で、これは、パーライトおよび非球状炭化物を得るた
めのものである。
【０００４】さらに、加工性を高めるため今日行われて
いる硫黄の添加では、硫化マンガンが生じ、そのため、
高荷重では、疲労破壊の虞れが増大する。また、連続鋳
造では、さらに困った問題が生じ、硫黄は、偏析および
すじ状組織の原因となる。
いる硫黄の添加では、硫化マンガンが生じ、そのため、
高荷重では、疲労破壊の虞れが増大する。また、連続鋳
造では、さらに困った問題が生じ、硫黄は、偏析および
すじ状組織の原因となる。
【０００５】したがって、今日作成される多くの部品に
かかる荷重は、減少ではなく増大する傾向にあるため、
硫黄の添加なしに加工性を良好にする方法が望まれる。
かかる荷重は、減少ではなく増大する傾向にあるため、
硫黄の添加なしに加工性を良好にする方法が望まれる。
【０００６】本発明は、かかる点に鑑み改善を加え、成
形性および機械加工性が向上する結果となる亜共析晶低
合金鋼の球状化焼なまし法を提供することを目的とす
る。
形性および機械加工性が向上する結果となる亜共析晶低
合金鋼の球状化焼なまし法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
る方法で達成され、この方法においては、フェライト
と、パーライトまたはマルテンサイト／ベイナイト顕微
鏡組織成分などの高炭素相とを含む代表的な熱間圧延鋼
を、 a) 基本組成より高い炭素含有率を有するオーステナイ
ト領域が生ずるまで、A1とA3の間の温度に加熱し、 b) この温度をA1以下に下げて保持して、オーステナイ
トがフェライトおよび炭化物に変態できるようにし、 c) 炭化物が所定の程度に球状化するまで、温度をA1以
下に保持することを特徴とする。
る方法で達成され、この方法においては、フェライト
と、パーライトまたはマルテンサイト／ベイナイト顕微
鏡組織成分などの高炭素相とを含む代表的な熱間圧延鋼
を、 a) 基本組成より高い炭素含有率を有するオーステナイ
ト領域が生ずるまで、A1とA3の間の温度に加熱し、 b) この温度をA1以下に下げて保持して、オーステナイ
トがフェライトおよび炭化物に変態できるようにし、 c) 炭化物が所定の程度に球状化するまで、温度をA1以
下に保持することを特徴とする。
【０００８】本発明の一実施例によれば、a) および b)
は、少なくとも２回繰り返す。そうすれば、材料の粒
径が小さくなり、したがって、拡散率が増大し、合金化
元素の拡散距離が減る。これは、少量の炭化物形成元素
を有する亜共析晶鋼の焼なましを成功裡に行うのに必要
な場合があろう。
は、少なくとも２回繰り返す。そうすれば、材料の粒
径が小さくなり、したがって、拡散率が増大し、合金化
元素の拡散距離が減る。これは、少量の炭化物形成元素
を有する亜共析晶鋼の焼なましを成功裡に行うのに必要
な場合があろう。
【０００９】今日、製品の熱間圧延は普通である。これ
ら製品は、次いで、未処理のまま、あるいは焼戻し、靱
性付与、あるいは等温熱処理炉で処理されて納品され
る。
ら製品は、次いで、未処理のまま、あるいは焼戻し、靱
性付与、あるいは等温熱処理炉で処理されて納品され
る。
【００１０】製造されユーザーに納品される製品は、納
品前の最終処理により、次の３種類に大別できる。すな
わち、 １．未処理製品 - 約1150℃で熱間圧延→20℃まで冷却→ユーザーへ。 ２．焼戻し硬化製品 - 約1150℃で熱間圧延→20℃まで冷却→約650℃で焼戻
し→ユーザーへ(焼戻し状態)。 - 約1150℃で熱間圧延→20℃まで冷却→約900℃でオー
ステナイト化→急冷（水／油）＋約650℃で焼戻し→ユ
ーザーへ(靭性付与状態)。 ３．等温熱処理炉処理製品 - 約1150℃で熱間圧延→約650℃まで冷却→約650℃に１
時間保持ユーザーへ。
品前の最終処理により、次の３種類に大別できる。すな
わち、 １．未処理製品 - 約1150℃で熱間圧延→20℃まで冷却→ユーザーへ。 ２．焼戻し硬化製品 - 約1150℃で熱間圧延→20℃まで冷却→約650℃で焼戻
し→ユーザーへ(焼戻し状態)。 - 約1150℃で熱間圧延→20℃まで冷却→約900℃でオー
ステナイト化→急冷（水／油）＋約650℃で焼戻し→ユ
ーザーへ(靭性付与状態)。 ３．等温熱処理炉処理製品 - 約1150℃で熱間圧延→約650℃まで冷却→約650℃に１
時間保持ユーザーへ。
【００１１】今日、我々の知る限りでは、低および（ま
たは）中炭素鋼で球状化組織をもつものを提供する業者
はいない。これら種類の鋼材については、本発明による
方法、すなわち、基本組成より高い炭素含有率を有する
オーステナイト領域が生ずるまで、A1とA3の間の温度に
加熱または等温保持し、その後、この温度をA1以下に降
下させて保持して、オーステナイトがフェライトおよび
炭化物に変態できるようにし、炭化物が所定の程度に球
状化するまで、温度をA1以下に保持する方法の三つの実
施例を示した。
たは）中炭素鋼で球状化組織をもつものを提供する業者
はいない。これら種類の鋼材については、本発明による
方法、すなわち、基本組成より高い炭素含有率を有する
オーステナイト領域が生ずるまで、A1とA3の間の温度に
加熱または等温保持し、その後、この温度をA1以下に降
下させて保持して、オーステナイトがフェライトおよび
炭化物に変態できるようにし、炭化物が所定の程度に球
状化するまで、温度をA1以下に保持する方法の三つの実
施例を示した。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施例１ ２品種の鋼材、すなわち、Ｃが約0.2重量％のOvako 15
7、およびＣが約0.5重量％のOvako 057を処理した。
7、およびＣが約0.5重量％のOvako 057を処理した。
【００１３】各鋼材は、温度をA1とA3の間の温度（これ
らの鋼材では約790℃）まで上げて、４回焼ならしを行
い、次いで、 A1以下の温度（この場合には約600℃）に
下げ、所定の程度に球状化するまで、約690℃に温度を
保持した結果、パーライトを全く含有しない組織が得ら
れた。焼ならしは、４回またはそれ以上行うと、結晶粒
が微細化され、大量の結晶粒界が生じるため、オーステ
ナイトの高エネルギー核生成サイト(high energetic nu
cleation sites)の数が増大する。オーステナイト領域
の数が増大し、したがって大きさが減少すると、合金元
素の拡散距離が減少し、所定の球状化が可能となる。
らの鋼材では約790℃）まで上げて、４回焼ならしを行
い、次いで、 A1以下の温度（この場合には約600℃）に
下げ、所定の程度に球状化するまで、約690℃に温度を
保持した結果、パーライトを全く含有しない組織が得ら
れた。焼ならしは、４回またはそれ以上行うと、結晶粒
が微細化され、大量の結晶粒界が生じるため、オーステ
ナイトの高エネルギー核生成サイト(high energetic nu
cleation sites)の数が増大する。オーステナイト領域
の数が増大し、したがって大きさが減少すると、合金元
素の拡散距離が減少し、所定の球状化が可能となる。
【００１４】ここに、高エネルギー結晶粒形成サイトと
は、連続的な結晶粒微細化により、非常に少量の炭素が
毎回拡散して、非常に小さな球状結晶粒ができ、球状化
を100％可能にするものである。
は、連続的な結晶粒微細化により、非常に少量の炭素が
毎回拡散して、非常に小さな球状結晶粒ができ、球状化
を100％可能にするものである。
【００１５】図１のグラフは、この方法を説明するもの
である。
である。
【００１６】実施例２ Ｃが約0.5重量％のOvako 234品種の鋼材を、本発明によ
る方法、すなわち、温度をA1とA3の間の温度（この場合
は約740℃）まで上げ、この温度を長時間の間保持し、
温度をA1以下に下げ、次いで、 所定の程度に球状化す
るまで、この温度を保持する方法で処理した。
る方法、すなわち、温度をA1とA3の間の温度（この場合
は約740℃）まで上げ、この温度を長時間の間保持し、
温度をA1以下に下げ、次いで、 所定の程度に球状化す
るまで、この温度を保持する方法で処理した。
【００１７】図２のグラフは、この方法の実施を説明す
るものである。
るものである。
【００１８】実施例３ Ｃが約0.5重量％のOvako 593、およびＣが約0.2重量％
のOvako 157、245、および255品種の鋼材を処理した。
すなわち、温度をA1とA3の間の温度（この場合は約740
℃）まで上げ、この温度を約１時間保持し、次いで、温
度をA1より十分下まで、すなわち、約600℃に下げ、次
いで、再び約670℃に上げ、所定の程度に球状化するま
で、この温度を保持した。
のOvako 157、245、および255品種の鋼材を処理した。
すなわち、温度をA1とA3の間の温度（この場合は約740
℃）まで上げ、この温度を約１時間保持し、次いで、温
度をA1より十分下まで、すなわち、約600℃に下げ、次
いで、再び約670℃に上げ、所定の程度に球状化するま
で、この温度を保持した。
【００１９】
【発明の効果】本発明による方法の上記三つの実施例で
は、100％の球状化が行われた。なお、温度を実施例３
のように最低値まで下げても、ユーザーに納入する材料
の特性には、何ら意味の有る改善は見られなかった。
は、100％の球状化が行われた。なお、温度を実施例３
のように最低値まで下げても、ユーザーに納入する材料
の特性には、何ら意味の有る改善は見られなかった。
【図１】低および中炭素鋼（Ovako 234、Ｃ 0.2重量
％）についての、本発明による球状化焼なまし法の第１
の実施例を示す図である。
％）についての、本発明による球状化焼なまし法の第１
の実施例を示す図である。
【図２】低および中炭素鋼（Ovako 593、 Ｃ 0.5重量
％、157、245、および255、Ｃ 0.2重量％）について
の、本発明による球状化焼なまし法の第２の実施例を示
す図である。
％、157、245、および255、Ｃ 0.2重量％）について
の、本発明による球状化焼なまし法の第２の実施例を示
す図である。
【図３】低および中炭素鋼（Ovako 593、 Ｃ 0.5重量
％、157、245、および 255、Ｃ 0.2重量％）について
の、本発明による球状化焼なまし法の第３の実施例を示
す図である。
％、157、245、および 255、Ｃ 0.2重量％）について
の、本発明による球状化焼なまし法の第３の実施例を示
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック エールンド スウェーデン国、813 31 ホーフォース、 イエークルンドスベーゲン ５ビー
Claims (2)
- 【請求項１】 亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法に
おいて、フェライトと、パーライトまたはマルテンサイ
ト／ベイナイト顕微鏡組織成分などの高炭素相とを含む
代表的な熱間圧延鋼を、 a) 基本組成より高い炭素含有率を有するオーステナイ
ト領域が生ずるまで、A1とA3の間の温度に加熱し、 b) この温度をA1以下に下げて保持して、オーステナイ
トがフェライトおよび炭化物に変態できるようにし、 c) 炭化物が所定の程度に球状化するまで、温度をA1以
下に保持することを特徴とする亜共析晶低合金鋼の球状
化焼なまし法。 - 【請求項２】 上記ステップa) および b) を少なくと
も２回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の亜共
析晶低合金鋼の球状化焼なまし法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9900598-5 | 1999-02-22 | ||
| SE9900598A SE521770C2 (sv) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | Sfäroidiserande glödgning av undereutektisk låglegerat stål |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239737A true JP2000239737A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=20414556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000039585A Pending JP2000239737A (ja) | 1999-02-22 | 2000-02-17 | 亜共析晶低合金鋼の球状化焼なまし法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1031631A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000239737A (ja) |
| CN (1) | CN1265427A (ja) |
| SE (1) | SE521770C2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100653134B1 (ko) * | 2006-04-25 | 2006-12-04 | 광진실업 주식회사 | 전기유도 가열장치를 이용한 중탄소강 강봉의 구상화 소둔 방법 |
| CN109487052A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-19 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种含b冷镦钢的球化退火方法 |
| CN109517949A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-26 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种轴类用钢的球化退火方法 |
| CN109593929A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-09 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种冷镦钢的球化退火方法 |
| CN109628713A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-16 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种低碳号钢的球化退火方法 |
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| CN102226228B (zh) * | 2011-06-08 | 2013-06-19 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种中间相退火球化中低碳钢组织中珠光体的试验工艺 |
| DE102011051682B4 (de) * | 2011-07-08 | 2013-02-21 | Max Aicher | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines Stahlprodukts sowie Stahlprodukt |
| CZ305540B6 (cs) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob tepelného zpracování vysokolegované oceli |
| CN106755852A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 中国船舶重工集团公司第十二研究所 | 一种合金钢低硬度软化方法 |
| CN107723435B (zh) * | 2017-11-30 | 2023-06-06 | 贵州大学 | 在亚共析钢线材中获得细化的全珠光体组织的方法及装置 |
| CN115013601B (zh) * | 2022-07-01 | 2023-11-07 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 混凝土输送管及其制造方法和混凝土泵车 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4322256A (en) * | 1979-01-31 | 1982-03-30 | Snap-On Tools Corporation | Tool made from alloy steel for severe cold forming |
| RU2023026C1 (ru) * | 1991-07-02 | 1994-11-15 | Украинский государственный научно-исследовательский институт металлов | Способ термической обработки рельсов |
-
1999
- 1999-02-22 SE SE9900598A patent/SE521770C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-02-14 EP EP00850027A patent/EP1031631A3/en not_active Withdrawn
- 2000-02-17 JP JP2000039585A patent/JP2000239737A/ja active Pending
- 2000-02-22 CN CN 00102387 patent/CN1265427A/zh active Pending
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| KR100653134B1 (ko) * | 2006-04-25 | 2006-12-04 | 광진실업 주식회사 | 전기유도 가열장치를 이용한 중탄소강 강봉의 구상화 소둔 방법 |
| CN109487052A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-19 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种含b冷镦钢的球化退火方法 |
| CN109517949A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-26 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种轴类用钢的球化退火方法 |
| CN109593929A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-09 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种冷镦钢的球化退火方法 |
| CN109628713A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-16 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种低碳号钢的球化退火方法 |
| CN109487052B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-10-30 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种含b冷镦钢的球化退火方法 |
| CN109593929B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-10-30 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种冷镦钢的球化退火方法 |
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| CN109628713B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-11-06 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种低碳号钢的球化退火方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9900598D0 (sv) | 1999-02-22 |
| SE521770C2 (sv) | 2003-12-02 |
| SE9900598L (sv) | 2000-08-23 |
| EP1031631A3 (en) | 2003-10-08 |
| CN1265427A (zh) | 2000-09-06 |
| EP1031631A2 (en) | 2000-08-30 |
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