JP2002241893A - 調質後の被削性が優れた低合金工具鋼 - Google Patents
調質後の被削性が優れた低合金工具鋼Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 硬度が５５ＨＲＣを超える場合であっても、
調質後において被削性が劣化せず、良好な被削性が得ら
れる低合金工具鋼を提供する。 【解決手段】 低合金工具鋼は、Ｃ：０．６乃至０．９
０質量％、Ｓｉ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．
０３０質量％、Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、
Ｃｒ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃
至０．７０質量％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、
Ａｌ：０．０００２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：
０．０００１乃至０．００３５質量％、Ｎ：０．００１
０乃至０．００９０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．
００２０質量％、Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９
質量％、Ｃａ：０．０００５乃至０．０２質量％、Ｈ：
０．０００２質量％以下を含有する。
調質後において被削性が劣化せず、良好な被削性が得ら
れる低合金工具鋼を提供する。 【解決手段】 低合金工具鋼は、Ｃ：０．６乃至０．９
０質量％、Ｓｉ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．
０３０質量％、Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、
Ｃｒ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃
至０．７０質量％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、
Ａｌ：０．０００２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：
０．０００１乃至０．００３５質量％、Ｎ：０．００１
０乃至０．００９０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．
００２０質量％、Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９
質量％、Ｃａ：０．０００５乃至０．０２質量％、Ｈ：
０．０００２質量％以下を含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼き鈍し等の調質
処理をした後、使用に供される低合金工具鋼に関し、特
に、調質により硬度が５５ＨＲＣ（ロックウエル硬度Ｃ
スケール）を超えるような場合においても、被削性が優
れた低合金工具鋼に関する。
処理をした後、使用に供される低合金工具鋼に関し、特
に、調質により硬度が５５ＨＲＣ（ロックウエル硬度Ｃ
スケール）を超えるような場合においても、被削性が優
れた低合金工具鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被削性にばらつきが少なく、旋削
加工性等の被削性が優れた快削鋼として、特開２０００
−２１９９３６号公報に開示されたものがある。この従
来の快削鋼は、Ｓ、Ｃａ、Ａｌ及びＯを夫々適量ずつ複
合添加することにより、硫化物を均一微細に分散させる
ことにより被削性を向上させ、硫化物のＣａ含有量を１
０質量％以下とすると共に、円相当径が５μｍ以上の硫
化物の個数を３．３ｍｍ ２当たり５個以上含有すること
により、被削性を改善したものである。なお、この「円
相当径」とは、介在物の断面積と同一の面積を有する円
を想定した場合のこの円の直径をいう。
加工性等の被削性が優れた快削鋼として、特開２０００
−２１９９３６号公報に開示されたものがある。この従
来の快削鋼は、Ｓ、Ｃａ、Ａｌ及びＯを夫々適量ずつ複
合添加することにより、硫化物を均一微細に分散させる
ことにより被削性を向上させ、硫化物のＣａ含有量を１
０質量％以下とすると共に、円相当径が５μｍ以上の硫
化物の個数を３．３ｍｍ ２当たり５個以上含有すること
により、被削性を改善したものである。なお、この「円
相当径」とは、介在物の断面積と同一の面積を有する円
を想定した場合のこの円の直径をいう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の快削鋼（低合金工具鋼）は、焼なまし材での被削
性を改善するため、Ｃａ、Ｍｎ又はＳ等を添加している
が、調質後の硬度が５５ＨＲＣを超えるような場合に
は、このような対策では十分な被削性を確保することが
できず、また、靭性も低いものであった。従って、調質
により硬度が５５ＨＲＣを超えるような用途に使用され
る低合金工具鋼として、調質後の被削性が高い低合金工
具鋼の開発が要望されている。
従来の快削鋼（低合金工具鋼）は、焼なまし材での被削
性を改善するため、Ｃａ、Ｍｎ又はＳ等を添加している
が、調質後の硬度が５５ＨＲＣを超えるような場合に
は、このような対策では十分な被削性を確保することが
できず、また、靭性も低いものであった。従って、調質
により硬度が５５ＨＲＣを超えるような用途に使用され
る低合金工具鋼として、調質後の被削性が高い低合金工
具鋼の開発が要望されている。
【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、調質後の硬度が５５ＨＲＣを超える場合で
あっても、調質後において被削性が劣化せず、優れた被
削性が得られる調質後の被削性が優れた低合金工具鋼を
提供することを目的とする。
のであって、調質後の硬度が５５ＨＲＣを超える場合で
あっても、調質後において被削性が劣化せず、優れた被
削性が得られる調質後の被削性が優れた低合金工具鋼を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る調質後の被
削性が優れた低合金工具鋼は、Ｃ：０．６乃至０．９０
質量％、Ｓｉ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．
０３０質量％、Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、
Ｃｒ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃
至０．７０質量％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、
Ａｌ：０．０００２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：
０．０００１乃至０．００３５質量％、Ｎ：０．００１
０乃至０．００９０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．
００２０質量％、Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９
質量％及びＨ：０．０００２質量％以下を含有し、且つ
炭化物の単位面積が３μｍ２以上のものが視野面積５５
００μｍ２当たり５個以下であり、前記炭化物の個数が
視野面積５５００μｍ２当たり３００個以下であり、介
在物の清浄度はＡ系の硫化物系介在物が０．１乃至０．
５％であり、Ｂ＋Ｃ系の酸化物系介在物が０．０１５％
以下であることを特徴とする。
削性が優れた低合金工具鋼は、Ｃ：０．６乃至０．９０
質量％、Ｓｉ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．
０３０質量％、Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、
Ｃｒ：０．５０乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃
至０．７０質量％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、
Ａｌ：０．０００２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：
０．０００１乃至０．００３５質量％、Ｎ：０．００１
０乃至０．００９０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．
００２０質量％、Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９
質量％及びＨ：０．０００２質量％以下を含有し、且つ
炭化物の単位面積が３μｍ２以上のものが視野面積５５
００μｍ２当たり５個以下であり、前記炭化物の個数が
視野面積５５００μｍ２当たり３００個以下であり、介
在物の清浄度はＡ系の硫化物系介在物が０．１乃至０．
５％であり、Ｂ＋Ｃ系の酸化物系介在物が０．０１５％
以下であることを特徴とする。
【０００６】また、この低合金工具鋼において、Ｃａ：
０．０００５乃至０．０２質量％を含有しても良い。更
に、本発明は上記各成分を上記組成のように含有するこ
とにより、本発明の効果を奏するものであり、その他の
成分を添加することを排除するものではない。しかし、
上記各成分以外はＦｅ及び不可避的不純物のみが含有さ
れるものとしても良い。更にまた、ＡｌとＮとの含有量
（質量％）の積Ａｌ×Ｎを０．００００１０以下とする
ことが好ましい。
０．０００５乃至０．０２質量％を含有しても良い。更
に、本発明は上記各成分を上記組成のように含有するこ
とにより、本発明の効果を奏するものであり、その他の
成分を添加することを排除するものではない。しかし、
上記各成分以外はＦｅ及び不可避的不純物のみが含有さ
れるものとしても良い。更にまた、ＡｌとＮとの含有量
（質量％）の積Ａｌ×Ｎを０．００００１０以下とする
ことが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の調質後の被削性が
優れた低合金工具鋼について詳細に説明する。本願発明
者等が鋭意研究した結果、従来の快削鋼では、調質後の
硬度が５５ＨＲＣを超える場合、従来、問題にならなか
った介在物又は粗大な炭化物による被削性の劣化が生じ
ることを見いだした。従って、調質後における被削性を
高めるためには、この介在物又は粗大な炭化物を制御す
る必要がある。更に、これらの介在物制御を行うために
は、従来、不純物とされていた元素であるＡｌ、Ｔｉ、
Ｏ、Ｎ、Ｍｇ、Ｎｂ又はＣａを規制し、更に調質材での
靱性を劣化させるＨを規制する必要があることを知見し
た。また、Ｎ、Ｏ又はＭｇ等を制御することにより、介
在物の清浄度であるＢ系及びＣ系の酸化物系介在物を
０．０１５％以下に制御することで、被削性が改善され
た低合金工具鋼が得られることを見出した。更に、炭化
物の総量が視野面積５５００μｍ２当たり３００個以下
で、望ましくは５０個以下とし、断面積が３μｍ２（円
相当径２μｍ）以上の炭化物が５個以下で、望ましくは
０にすると、著しく被削性が改善されることが判明し
た。本発明は、このような知見に基づいて完成されたも
のである。
優れた低合金工具鋼について詳細に説明する。本願発明
者等が鋭意研究した結果、従来の快削鋼では、調質後の
硬度が５５ＨＲＣを超える場合、従来、問題にならなか
った介在物又は粗大な炭化物による被削性の劣化が生じ
ることを見いだした。従って、調質後における被削性を
高めるためには、この介在物又は粗大な炭化物を制御す
る必要がある。更に、これらの介在物制御を行うために
は、従来、不純物とされていた元素であるＡｌ、Ｔｉ、
Ｏ、Ｎ、Ｍｇ、Ｎｂ又はＣａを規制し、更に調質材での
靱性を劣化させるＨを規制する必要があることを知見し
た。また、Ｎ、Ｏ又はＭｇ等を制御することにより、介
在物の清浄度であるＢ系及びＣ系の酸化物系介在物を
０．０１５％以下に制御することで、被削性が改善され
た低合金工具鋼が得られることを見出した。更に、炭化
物の総量が視野面積５５００μｍ２当たり３００個以下
で、望ましくは５０個以下とし、断面積が３μｍ２（円
相当径２μｍ）以上の炭化物が５個以下で、望ましくは
０にすると、著しく被削性が改善されることが判明し
た。本発明は、このような知見に基づいて完成されたも
のである。
【０００８】次に、本発明の調質後の被削性が優れた低
合金工具鋼の組成限定理由について説明する。
合金工具鋼の組成限定理由について説明する。
【０００９】Ｃ：０．６乃至０．９質量％ Ｃは、硬度と強度とを確保するために保有させる元素で
あり、Ｃ含有量が０．６質量％未満では、金型中心部で
の硬度と強度とが確保できない。また、Ｃ含有量が０．
９質量％を超えると、靱性又は被削性が低下する。従っ
て、Ｃ含有量は０．６乃至０．９質量％とする。
あり、Ｃ含有量が０．６質量％未満では、金型中心部で
の硬度と強度とが確保できない。また、Ｃ含有量が０．
９質量％を超えると、靱性又は被削性が低下する。従っ
て、Ｃ含有量は０．６乃至０．９質量％とする。
【００１０】Ｓｉ：０．５乃至２．０質量％ Ｓｉは、鋼材の中心まで焼入性を向上させるために必要
な元素であり、Ｓｉ含有量が０．５質量％未満では所望
の効果が得られない。また、Ｓｉ含有量が２．０質量％
を超えると、延性が低下し、また塑性加工時に割れが発
生し易くなる。従って、Ｓｉ含有量は０．５乃至２．０
質量％とする。
な元素であり、Ｓｉ含有量が０．５質量％未満では所望
の効果が得られない。また、Ｓｉ含有量が２．０質量％
を超えると、延性が低下し、また塑性加工時に割れが発
生し易くなる。従って、Ｓｉ含有量は０．５乃至２．０
質量％とする。
【００１１】Ｍｎ：０．５乃至２．０質量％ Ｍｎは硫化物形成元素であり、Ｍｎ含有量が０．５質量
％未満では、必要量の硫化物が得られない。また、Ｍｎ
含有量が２．０質量％を超えると、鋼の硬さを高くして
被削性が低下する。従って、Ｍｎ含有量は０．５乃至
２．０質量％とする。
％未満では、必要量の硫化物が得られない。また、Ｍｎ
含有量が２．０質量％を超えると、鋼の硬さを高くして
被削性が低下する。従って、Ｍｎ含有量は０．５乃至
２．０質量％とする。
【００１２】Ｐ：０．００１乃至０．０３０質量％ Ｐは、被削性、特に仕上げ面性状の改善のために有用な
元素であり、Ｐ含有量が０．００１質量％未満ではその
効果が得られない。また、Ｐ含有量が０．０３０質量％
を超えると、靱性の低下が著しい。従って、Ｐ含有量は
０．００１乃至０．０３０質量％とする。
元素であり、Ｐ含有量が０．００１質量％未満ではその
効果が得られない。また、Ｐ含有量が０．０３０質量％
を超えると、靱性の低下が著しい。従って、Ｐ含有量は
０．００１乃至０．０３０質量％とする。
【００１３】Ｓ：０．０３乃至０．１５質量％ Ｓは、被削性を向上させるために含有させる元素であ
り、Ｓ含有量が０．０３質量％未満では、被削性が改善
されない。また、Ｓ含有量が０．１５質量％を超える
と、靱性の低下が著しい。従って、Ｓ含有量は０．０３
乃至０．１５質量％とする。
り、Ｓ含有量が０．０３質量％未満では、被削性が改善
されない。また、Ｓ含有量が０．１５質量％を超える
と、靱性の低下が著しい。従って、Ｓ含有量は０．０３
乃至０．１５質量％とする。
【００１４】Ａｌ：０．０００２乃至０．０００９質量
％ Ａｌは、脱酸と同時に微細な酸化物を生成させるために
添加する元素であり、Ａｌ含有量が０．０００２質量％
未満ではその効果が得られない。また、Ａｌ含有量が
０．０００９質量％を超えると、硬質で粗大なアルミナ
が生成し、酸化・窒化物系の介在物量も多くなり、被削
性を悪化させる。Ａｌ含有量を本発明の範囲内にする
と、０．０５μｍ２以下の微細な酸化物が生成し、Ｃ系
介在物であるＡｌＮを生成させず、Ｂ＋Ｃ系介在物の合
計を０．０１５質量％以下とさせることができる。これ
らのＢ＋Ｃ系介在物に角張った形状を有するＡｌＮが少
量でも含まれると、切削工具が欠けやすくなり、被削性
を悪化させる。ＡｌＮを生成させないためには、Ａｌの
含有量とＮの含有量との積が０．０００４５以下であれ
ばよい。しかし、実用鋼塊では、成分偏析等が発生する
ため、Ａｌの含有量とＮの含有量との積を０．００００
１０以下に規制することにより、製品の全ての位置でＡ
ｌＮの生成を抑えることができる。このＡｌＮを含まな
い窒化・酸化物として、ＭｎＳ等のＡ系介在物を０．１
乃至０．５％含有させると、被削性を悪化させず、耐摩
耗性を良好にすることができる。従って、Ａｌ含有量は
０．０００２乃至０．０００９質量％とする。
％ Ａｌは、脱酸と同時に微細な酸化物を生成させるために
添加する元素であり、Ａｌ含有量が０．０００２質量％
未満ではその効果が得られない。また、Ａｌ含有量が
０．０００９質量％を超えると、硬質で粗大なアルミナ
が生成し、酸化・窒化物系の介在物量も多くなり、被削
性を悪化させる。Ａｌ含有量を本発明の範囲内にする
と、０．０５μｍ２以下の微細な酸化物が生成し、Ｃ系
介在物であるＡｌＮを生成させず、Ｂ＋Ｃ系介在物の合
計を０．０１５質量％以下とさせることができる。これ
らのＢ＋Ｃ系介在物に角張った形状を有するＡｌＮが少
量でも含まれると、切削工具が欠けやすくなり、被削性
を悪化させる。ＡｌＮを生成させないためには、Ａｌの
含有量とＮの含有量との積が０．０００４５以下であれ
ばよい。しかし、実用鋼塊では、成分偏析等が発生する
ため、Ａｌの含有量とＮの含有量との積を０．００００
１０以下に規制することにより、製品の全ての位置でＡ
ｌＮの生成を抑えることができる。このＡｌＮを含まな
い窒化・酸化物として、ＭｎＳ等のＡ系介在物を０．１
乃至０．５％含有させると、被削性を悪化させず、耐摩
耗性を良好にすることができる。従って、Ａｌ含有量は
０．０００２乃至０．０００９質量％とする。
【００１５】Ｃａ：０．０００５乃至０．０２質量％ Ｃａは、脱酸させるために添加する元素であり、Ｃａ含
有量が０．０００５質量％未満ではその効果が得られな
い。また、Ｃａ含有量が０．０２質量％を超えると、硬
質の酸化物が生成する上に、ＣａＳを形成して鋳造工程
においてノズルの閉塞等の多大な障害をもたらす。従っ
て、Ｃａ含有量は０．０００５乃至０．０２質量％とす
る。
有量が０．０００５質量％未満ではその効果が得られな
い。また、Ｃａ含有量が０．０２質量％を超えると、硬
質の酸化物が生成する上に、ＣａＳを形成して鋳造工程
においてノズルの閉塞等の多大な障害をもたらす。従っ
て、Ｃａ含有量は０．０００５乃至０．０２質量％とす
る。
【００１６】Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９質量
％ 後述するＯの含有量が０．０００１乃至０．００２０質
量％の場合、Ｍｇの含有量は０．０００１乃至０．００
０９質量％の範囲がよい。Ｍｇは、脱酸させるために添
加する元素であり、Ｍｇ含有量が０．０００１質量％未
満ではその効果が得られない。また、Ｍｇ含有量が０．
０００９質量％を超えると、Ｍｇ２ＳｉＯ４の粗大な硬
質のＭｇ酸化物が生成される。従って、Ｍｇ含有量は
０．０００１乃至０．０００９質量％とする。
％ 後述するＯの含有量が０．０００１乃至０．００２０質
量％の場合、Ｍｇの含有量は０．０００１乃至０．００
０９質量％の範囲がよい。Ｍｇは、脱酸させるために添
加する元素であり、Ｍｇ含有量が０．０００１質量％未
満ではその効果が得られない。また、Ｍｇ含有量が０．
０００９質量％を超えると、Ｍｇ２ＳｉＯ４の粗大な硬
質のＭｇ酸化物が生成される。従って、Ｍｇ含有量は
０．０００１乃至０．０００９質量％とする。
【００１７】Ｏ：０．０００１乃至０．００２０質量％ Ｏは、被削性を悪化させる酸化物を生成するため、規制
する必要がある。Ｏ含有量が０．０００４質量％を超え
ると酸化物を生成する。しかし、Ｏ含有量が０．００２
０質量％までは、酸化物は硫化物によりくるまれるの
で、Ｃａ、Ｔｉ、Ｎｂ又はＭｇ等の酸化物による被削性
の悪化がない。この場合、酸化物を作りやすいＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｎｂ又はＭｇ等の元素と同時に、Ｏを規制す
る必要がある。また、Ｏ含有量の下限値は、本来０質量
％にすることが望ましいが、このような低レベルに脱酸
することはコスト面において不利であり、このため、Ｏ
含有量の下限値を０．０００１質量％とした。従って、
Ｏ含有量は０．０００１乃至０．００２０質量％とす
る。好ましくは、Ｏ含有量は０．０００９質量％以下、
更に望ましくは、Ｏ含有量は０．０００４質量％以下で
ある。
する必要がある。Ｏ含有量が０．０００４質量％を超え
ると酸化物を生成する。しかし、Ｏ含有量が０．００２
０質量％までは、酸化物は硫化物によりくるまれるの
で、Ｃａ、Ｔｉ、Ｎｂ又はＭｇ等の酸化物による被削性
の悪化がない。この場合、酸化物を作りやすいＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｎｂ又はＭｇ等の元素と同時に、Ｏを規制す
る必要がある。また、Ｏ含有量の下限値は、本来０質量
％にすることが望ましいが、このような低レベルに脱酸
することはコスト面において不利であり、このため、Ｏ
含有量の下限値を０．０００１質量％とした。従って、
Ｏ含有量は０．０００１乃至０．００２０質量％とす
る。好ましくは、Ｏ含有量は０．０００９質量％以下、
更に望ましくは、Ｏ含有量は０．０００４質量％以下で
ある。
【００１８】Ｃｒ：０．５０乃至２．００質量％ Ｃｒは、焼入れ性を向上させるために有効な元素であ
り、そのためには、Ｃｒ含有量を最小限０．５０質量％
必要である。しかし、Ｃｒ含有量が２．００質量％を超
えると、コスト面において不利である。従って、Ｃｒ含
有量は０．５０乃至２．００質量％とする。
り、そのためには、Ｃｒ含有量を最小限０．５０質量％
必要である。しかし、Ｃｒ含有量が２．００質量％を超
えると、コスト面において不利である。従って、Ｃｒ含
有量は０．５０乃至２．００質量％とする。
【００１９】Ｍｏ：０．２乃至０．７０質量％ Ｍｏは、Ｃｒと同様に焼入れ性を向上させるために有効
な元素であり、最小限０．２質量％必要であるが、０．
７０質量％を超えると、コスト面において不利である。
従って、Ｍｏ含有量は０．２乃至０．７０質量％とす
る。
な元素であり、最小限０．２質量％必要であるが、０．
７０質量％を超えると、コスト面において不利である。
従って、Ｍｏ含有量は０．２乃至０．７０質量％とす
る。
【００２０】Ｔｉ：０．０００１乃至０．００３５質量
％以下 Ｔｉは、Ｎと結合してＴｉＮを形成し、Ｂの焼入性向上
効果をより高くするために含有させる元素である。しか
し、Ｔｉ含有量が０．００３５質量％を超えると、Ｔｉ
Ｎが過多となり、被削性を悪化させ、同時に熱間加工時
に割れが多発する。一方、Ｔｉの添加により焼き入れ性
を向上させるためには、Ｔｉ含有量の下限値は０．００
０１質量％とすることが必要である。従って、Ｔｉ含有
量は０．０００１乃至０．００３５質量％以下とする。
％以下 Ｔｉは、Ｎと結合してＴｉＮを形成し、Ｂの焼入性向上
効果をより高くするために含有させる元素である。しか
し、Ｔｉ含有量が０．００３５質量％を超えると、Ｔｉ
Ｎが過多となり、被削性を悪化させ、同時に熱間加工時
に割れが多発する。一方、Ｔｉの添加により焼き入れ性
を向上させるためには、Ｔｉ含有量の下限値は０．００
０１質量％とすることが必要である。従って、Ｔｉ含有
量は０．０００１乃至０．００３５質量％以下とする。
【００２１】Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％ Ｖは、Ｃ又はＮと結合して炭窒化物を生成して結晶粒を
微細化し、靱性を向上させるために含有させる元素であ
り、このような効果を得るためには、Ｖ含有量は０．０
２質量％以上とする必要がある。しかし、Ｖ含有量が
０．１質量％を超えて含有させても、その効果が飽和す
る上にコストが嵩む。従って、Ｖ含有量は０．０２乃至
０．１０質量％とする。
微細化し、靱性を向上させるために含有させる元素であ
り、このような効果を得るためには、Ｖ含有量は０．０
２質量％以上とする必要がある。しかし、Ｖ含有量が
０．１質量％を超えて含有させても、その効果が飽和す
る上にコストが嵩む。従って、Ｖ含有量は０．０２乃至
０．１０質量％とする。
【００２２】Ｈ：０．０００２質量％以下 Ｈは、水素脆性等を起こすため、規制する必要がある。
Ｃｒを０．５乃至２．０質量％添加した材料では、Ｈ含
有量が０．０００２質量％を超えると水素脆化を起こ
し、製品中に割れが発生する。従って、Ｈ含有量は０．
０００２質量％以下に規制する。望ましくは、Ｈ含有量
は０．００００５質量％以下に規制する。
Ｃｒを０．５乃至２．０質量％添加した材料では、Ｈ含
有量が０．０００２質量％を超えると水素脆化を起こ
し、製品中に割れが発生する。従って、Ｈ含有量は０．
０００２質量％以下に規制する。望ましくは、Ｈ含有量
は０．００００５質量％以下に規制する。
【００２３】Ｎ：０．００１０乃至０．００９０質量％ Ｎは、被削性を悪化させるＡｌＮ窒化物を生成するた
め、Ａｌの含有量とＮの含有量との積を０．００００１
０以下に制限することが好ましい。Ａｌが０．０００２
乃至０．０００９質量％添加され、Ｔｉの添加により焼
入れ性を向上させるためにＴｉを０．０００１乃至０．
００３５質量％添加している。このため、被削性を悪化
させるＡｌＮ及びＴｉＮ等の窒化物生成を抑えるため
に、Ｎ含有量を０．００９０質量％以下に規制すること
が重要である。Ｎ含有量が０．００９０質量％までは窒
化物は硫化物にくるまれるので、Ａｌ又はＴｉ等の窒化
物による被削性の悪化がない。この場合、Ｎの含有量
は、窒化物を作りやすいＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ又はＮｂ等の
元素と同時に規制することが好ましい。
め、Ａｌの含有量とＮの含有量との積を０．００００１
０以下に制限することが好ましい。Ａｌが０．０００２
乃至０．０００９質量％添加され、Ｔｉの添加により焼
入れ性を向上させるためにＴｉを０．０００１乃至０．
００３５質量％添加している。このため、被削性を悪化
させるＡｌＮ及びＴｉＮ等の窒化物生成を抑えるため
に、Ｎ含有量を０．００９０質量％以下に規制すること
が重要である。Ｎ含有量が０．００９０質量％までは窒
化物は硫化物にくるまれるので、Ａｌ又はＴｉ等の窒化
物による被削性の悪化がない。この場合、Ｎの含有量
は、窒化物を作りやすいＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ又はＮｂ等の
元素と同時に規制することが好ましい。
【００２４】また、Ｎ含有量の下限値は、０質量％にす
ると、結晶粒が粗大化するので、Ｎ含有量の下限値は
０．００１０質量％を限度とした。従って、Ｎ含有量は
０．００１０乃至０．００９０質量％とする。
ると、結晶粒が粗大化するので、Ｎ含有量の下限値は
０．００１０質量％を限度とした。従って、Ｎ含有量は
０．００１０乃至０．００９０質量％とする。
【００２５】硫化物の面積率：円相当径５μｍ以上の硫
化物が３．３ｍｍ２当たり５個以上 硫化物の面積率は、円相当径５μｍ以上の硫化物が３．
３ｍｍ２当たり５個以上であることが好ましい。硫化物
は被削性を悪化させる酸化物等をくるみ、被削性の悪化
を防止する作用があるからである。
化物が３．３ｍｍ２当たり５個以上 硫化物の面積率は、円相当径５μｍ以上の硫化物が３．
３ｍｍ２当たり５個以上であることが好ましい。硫化物
は被削性を悪化させる酸化物等をくるみ、被削性の悪化
を防止する作用があるからである。
【００２６】Ａ系介在物の清浄度：０．１乃至０．５％ 硫化物は被削性の悪化を防止する作用があるので、ＪＩ
Ｓ Ｇ０５５５における介在物の清浄度についてＡ系介
在物はｄＡ６０×４００を０．１乃至０．５％とする。
この場合、ｄＡ６０は介在物の種類及び測定視野数を示
し、４００は観察倍率を示し、０．１乃至０．５％は介
在物の清浄度を示す。従って、ｄＡ６０×４００とは、
Ａ系介在物を４００倍で測定視野数６０で観察すること
により、得られた清浄度が０．１乃至０．５％であるこ
とを示す。Ａ系介在物の保有量（清浄度）が０．１％未
満では被削性の改善効果が得られない。また、Ａ系介在
物は保有量（清浄度）が０．５％を超えると靱性を劣化
させる。従って、Ａ系介在物の清浄度は０．１乃至０．
５％とする。
Ｓ Ｇ０５５５における介在物の清浄度についてＡ系介
在物はｄＡ６０×４００を０．１乃至０．５％とする。
この場合、ｄＡ６０は介在物の種類及び測定視野数を示
し、４００は観察倍率を示し、０．１乃至０．５％は介
在物の清浄度を示す。従って、ｄＡ６０×４００とは、
Ａ系介在物を４００倍で測定視野数６０で観察すること
により、得られた清浄度が０．１乃至０．５％であるこ
とを示す。Ａ系介在物の保有量（清浄度）が０．１％未
満では被削性の改善効果が得られない。また、Ａ系介在
物は保有量（清浄度）が０．５％を超えると靱性を劣化
させる。従って、Ａ系介在物の清浄度は０．１乃至０．
５％とする。
【００２７】Ｂ系＋Ｃ系介在物の清浄度：ｄＢ＋ｄＣ６
０×４００≦０．０１５％ ＪＩＳ Ｇ０５５５におけるＢ系のＡｌ２Ｏ３、Ｃ系の
ＡｌＮ等の介在物又はＣ系介在物のＴｉＮ若しくはＳｉ
Ｏ２等は、被削性を悪化させるためにｄＢ＋ｄＣ６０×
４００≦０．０１５％とする必要がある。従って、Ｂ系
及びＣ系の介在物の清浄度は０．０１５％以下とする。
望ましくは、Ｂ系＋Ｃ系介在物の清浄度は０％が良い。
これらのＢ系＋Ｃ系の介在物を制御するためには、Ｏ、
Ｔｉ、Ｍｇ、Ｎｂ及びＮの制限が重要である。
０×４００≦０．０１５％ ＪＩＳ Ｇ０５５５におけるＢ系のＡｌ２Ｏ３、Ｃ系の
ＡｌＮ等の介在物又はＣ系介在物のＴｉＮ若しくはＳｉ
Ｏ２等は、被削性を悪化させるためにｄＢ＋ｄＣ６０×
４００≦０．０１５％とする必要がある。従って、Ｂ系
及びＣ系の介在物の清浄度は０．０１５％以下とする。
望ましくは、Ｂ系＋Ｃ系介在物の清浄度は０％が良い。
これらのＢ系＋Ｃ系の介在物を制御するためには、Ｏ、
Ｔｉ、Ｍｇ、Ｎｂ及びＮの制限が重要である。
【００２８】炭化物の個数：調質材及び焼なまし材に
おいて３μｍ２（円相当径２μｍ）以上の炭化物が視野
面積５５００μｍ２当たり５個以下、望ましくは０個、
炭化物の個数が視野面積５５００μｍ２当たり３００
個以下、望ましくは５０個以下 熱処理済みの鋼（プレハードン鋼）の被削性は、特に３
μｍ２（円相当径：２μｍ）以上の粗大炭化物が熱処理
後に残留すると、被削性が著しく悪化する。このため、
上述の粗大炭化物の個数は視野面積５５００μｍ２当た
り５個以下とし、望ましくは０にする必要がある。ま
た、炭化物の個数を視野面積５５００μｍ ２当たり３０
０個以下、望ましくは５０個以下にすることで被削性を
著しく改善できる。また、同様の効果は焼なまし材にも
現れる。
おいて３μｍ２（円相当径２μｍ）以上の炭化物が視野
面積５５００μｍ２当たり５個以下、望ましくは０個、
炭化物の個数が視野面積５５００μｍ２当たり３００
個以下、望ましくは５０個以下 熱処理済みの鋼（プレハードン鋼）の被削性は、特に３
μｍ２（円相当径：２μｍ）以上の粗大炭化物が熱処理
後に残留すると、被削性が著しく悪化する。このため、
上述の粗大炭化物の個数は視野面積５５００μｍ２当た
り５個以下とし、望ましくは０にする必要がある。ま
た、炭化物の個数を視野面積５５００μｍ ２当たり３０
０個以下、望ましくは５０個以下にすることで被削性を
著しく改善できる。また、同様の効果は焼なまし材にも
現れる。
【００２９】炭化物の構成 本成分系では、炭化物の組成がＦｅ３ＣとＭ２３Ｃ６と
により構成されている。Ｍ２３Ｃ６は焼なまし状態での
炭化物合計の３０体積％以上であり、円相当径が２μｍ
を超えないことが重要である。更に、焼入れ後の炭化物
が１体積％以下であり、望ましくは０体積％である。
により構成されている。Ｍ２３Ｃ６は焼なまし状態での
炭化物合計の３０体積％以上であり、円相当径が２μｍ
を超えないことが重要である。更に、焼入れ後の炭化物
が１体積％以下であり、望ましくは０体積％である。
【００３０】なお、本発明においては、上述の元素以外
にも、下記に示す元素を下記に示す組成で含有してもよ
い。
にも、下記に示す元素を下記に示す組成で含有してもよ
い。
【００３１】Ｃｕ：２．０質量％以下 Ｃｕは、組織を緻密にし、強度を向上させる元素である
が、Ｃｕ含有量が２．０％を超えると熱間加工性を低下
させると共に、被削性も低下する。従って、Ｃｕ含有量
は２．０質量％以下とする。
が、Ｃｕ含有量が２．０％を超えると熱間加工性を低下
させると共に、被削性も低下する。従って、Ｃｕ含有量
は２．０質量％以下とする。
【００３２】Ｎｉ：４．０質量％以下 Ｎｉは、Ｃｒと同様に焼入れ性を向上させるために有効
な元素であるが、Ｎｉ含有量が４．０質量％を超えると
コスト面において不利であり、また被削性も低下する。
従って、Ｎｉ含有量は４．０質量％以下とする。
な元素であるが、Ｎｉ含有量が４．０質量％を超えると
コスト面において不利であり、また被削性も低下する。
従って、Ｎｉ含有量は４．０質量％以下とする。
【００３３】Ｂ：０．０００３乃至０．０１質量％ Ｂは、焼入れ性を向上させるために含有させる元素であ
り、Ｂ含有量が０．０００３質量％未満ではその効果が
得られない。また、Ｂ含有量が０．０１質量％を超える
と結晶粒が粗大化すると共に、その熱間加工時に割れが
多発する。従って、Ｂ含有量は０．０００３乃至０．０
１質量％とする。
り、Ｂ含有量が０．０００３質量％未満ではその効果が
得られない。また、Ｂ含有量が０．０１質量％を超える
と結晶粒が粗大化すると共に、その熱間加工時に割れが
多発する。従って、Ｂ含有量は０．０００３乃至０．０
１質量％とする。
【００３４】Ｎｂ：０．２質量％以下 Ｎｂは、高温における結晶粒の粗大化を防止するために
有効な元素であるが、０．２質量％を超えて含有させて
もその効果が飽和する。従って、Ｎｂ含有量は０．２質
量％以下とする。
有効な元素であるが、０．２質量％を超えて含有させて
もその効果が飽和する。従って、Ｎｂ含有量は０．２質
量％以下とする。
【００３５】Ｔａ：０．５質量％以下 Ｔａは、結晶粒を微細化し、靱性を向上させるのに有効
な元素であるが、Ｔａ含有量が０．５質量％を超えて含
有させてもその効果が飽和する。従って、Ｔａ含有量は
０．５質量％以下とする。
な元素であるが、Ｔａ含有量が０．５質量％を超えて含
有させてもその効果が飽和する。従って、Ｔａ含有量は
０．５質量％以下とする。
【００３６】Ｚｒ：０．５質量％以下 Ｚｒは、Ｔａと類似した性質を有し、結晶粒を微細化
し、靱性を向上させるために含有させる元素であるが、
Ｚｒを０．５質量％を超えて含有させてもその効果が飽
和する。従って、Ｚｒ含有量は０．５％以下とする。
し、靱性を向上させるために含有させる元素であるが、
Ｚｒを０．５質量％を超えて含有させてもその効果が飽
和する。従って、Ｚｒ含有量は０．５％以下とする。
【００３７】Ｐｂ：０．０００５質量％以下 Ｐｂは、よく知られた被削性を向上させる元素であり、
鋼中において単独又は硫化物外周に付着するような形態
で存在し、それ自身が被削性を向上させる効果を有す
る。しかし、調質鋼の場合、切削温度が高くなり、かえ
って被削性を悪化させる。従って、Ｐｂ含有量は０．０
００５質量％以下とする。
鋼中において単独又は硫化物外周に付着するような形態
で存在し、それ自身が被削性を向上させる効果を有す
る。しかし、調質鋼の場合、切削温度が高くなり、かえ
って被削性を悪化させる。従って、Ｐｂ含有量は０．０
００５質量％以下とする。
【００３８】Ｂｉ：０．０００５質量％以下 Ｂｉは、Ｐｂと類似した性質を有し、よく知られた被削
性を向上させる元素である。しかし、Ｐｂと同様に調質
鋼の場合、切削温度が高くなり、かえって被削性を悪化
させる。従って、Ｂｉ含有量は０．０００５質量％以下
とする。
性を向上させる元素である。しかし、Ｐｂと同様に調質
鋼の場合、切削温度が高くなり、かえって被削性を悪化
させる。従って、Ｂｉ含有量は０．０００５質量％以下
とする。
【００３９】Ｓｅ：０．５質量％以下 Ｓｅは、よく知られた被削性を向上させる元素である
が、Ｓｅ含有量が０．５質量％を超えると熱間加工性が
低下して割れが多発する。従って、Ｓｅ含有量は０．５
質量％以下とする。
が、Ｓｅ含有量が０．５質量％を超えると熱間加工性が
低下して割れが多発する。従って、Ｓｅ含有量は０．５
質量％以下とする。
【００４０】Ｔｅ：０．１質量％以下 Ｔｅは、よく知られた被削性を向上させる元素である
が、含有量が０．５質量％を超えると熱間加工性を低下
して割れが多発するので、Ｔｅ含有量は０．５質量％以
下とする。
が、含有量が０．５質量％を超えると熱間加工性を低下
して割れが多発するので、Ｔｅ含有量は０．５質量％以
下とする。
【００４１】また、本発明においては、本発明の作用効
果を阻害しない範囲で、その他の元素を含有することも
できる。
果を阻害しない範囲で、その他の元素を含有することも
できる。
【００４２】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る低合金工具鋼の
特性について、比較例と比較して本発明の効果について
具体的に説明する。
特性について、比較例と比較して本発明の効果について
具体的に説明する。
【００４３】先ず、１０ｋｇの原料を真空溶解炉にて溶
製してインゴット得、そのインゴットを４５ｍｍ×６５
ｍｍ角断面に鍛造した後、寸法が４０ｍｍ×６０ｍｍ×
１００ｍｍの試験材を製作した。その後、この試験材を
９００乃至１０５０℃の温度に１時間加熱した後、油冷
又は水冷により冷却して焼入れした。その後、２００乃
至４５０℃の温度で２時間の焼戻し処理をして、硬度を
５５±０．５ＨＲＣにした。試験材の組成を下記表１乃
至１３に示す。表１及び２は実施例１乃至１０、表３及
び４は実施例１１乃至２１、表５及び６は実施例２２乃
至２９、表７乃至９は実施例３０乃至３５である。ま
た、表１０及び１１は比較例３６乃至４６，表１２及び
１３は比較例４７乃至５８である。これらの表におい
て、表示した元素以外は、Ｆｅ及び不可避的不純物であ
る。
製してインゴット得、そのインゴットを４５ｍｍ×６５
ｍｍ角断面に鍛造した後、寸法が４０ｍｍ×６０ｍｍ×
１００ｍｍの試験材を製作した。その後、この試験材を
９００乃至１０５０℃の温度に１時間加熱した後、油冷
又は水冷により冷却して焼入れした。その後、２００乃
至４５０℃の温度で２時間の焼戻し処理をして、硬度を
５５±０．５ＨＲＣにした。試験材の組成を下記表１乃
至１３に示す。表１及び２は実施例１乃至１０、表３及
び４は実施例１１乃至２１、表５及び６は実施例２２乃
至２９、表７乃至９は実施例３０乃至３５である。ま
た、表１０及び１１は比較例３６乃至４６，表１２及び
１３は比較例４７乃至５８である。これらの表におい
て、表示した元素以外は、Ｆｅ及び不可避的不純物であ
る。
【００４４】炭化物の測定は、研磨後にピクラール又は
ナイタール等で腐食した試験材を３０００倍の倍率で写
真撮影し、この写真を画像解析して０．０７μｍ２以上
の大きさの炭化物を調査した。その結果から、５５００
μｍ２の視野面積当たりの炭化物の個数を測定した。ま
た、同一視野面積当たりの３μｍ２以上の炭化物の個数
も測定した。３μｍ２以上の炭化物は表２、４、６、
９、１１及び１３においては、「粗大炭化物」と表す。
ナイタール等で腐食した試験材を３０００倍の倍率で写
真撮影し、この写真を画像解析して０．０７μｍ２以上
の大きさの炭化物を調査した。その結果から、５５００
μｍ２の視野面積当たりの炭化物の個数を測定した。ま
た、同一視野面積当たりの３μｍ２以上の炭化物の個数
も測定した。３μｍ２以上の炭化物は表２、４、６、
９、１１及び１３においては、「粗大炭化物」と表す。
【００４５】割れ試験は、寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×
１００ｍｍの試験材を８００乃至１０５０℃の範囲の所
定の温度で１時間加熱し、その後油冷した。次いで、こ
の試験材を中央部で切断し、割れがあるか否かを目視で
確認し、割れ性を３段階で評価した。評価は、割れがな
い場合を「割れなし」とし、１ｍｍ程度の割れがある場
合を「多少割れる」とし、５ｍｍ以上の割れがある場合
を「割れ発生」と判定した。
１００ｍｍの試験材を８００乃至１０５０℃の範囲の所
定の温度で１時間加熱し、その後油冷した。次いで、こ
の試験材を中央部で切断し、割れがあるか否かを目視で
確認し、割れ性を３段階で評価した。評価は、割れがな
い場合を「割れなし」とし、１ｍｍ程度の割れがある場
合を「多少割れる」とし、５ｍｍ以上の割れがある場合
を「割れ発生」と判定した。
【００４６】切削試験は、上述のように５５ＨＲＣに調
質された寸法が４０ｍｍ×６０ｍｍ×１００ｍｍの試験
材を直径が６ｍｍのＴｉＡｌＮコ−ティングした高速度
工具（エンドミル）を使用して、潤滑油を使用せずにド
ライ加工した。このドライ加工の切削速度は２０ｍ／
分、送り速度は１２５ｍｍ／分（０．０６ｍｍ／刃）、
切り込み量は９×０．６ｍｍである。なお、この切り込
み量は、試験材のコーナー部を、エンドミルの送り方向
に垂直の断面において、深さ９ｍｍ、幅０．６ｍｍで削
りだしたものである。この切削条件でドライ加工を実施
し、高速度工具が溶損するまでの期間を加工寿命とし
た。被削性は、ＳＫＳ３の加工寿命を１として算出した
値である。この結果を表２、４、６、９、１１及び１３
に示す。
質された寸法が４０ｍｍ×６０ｍｍ×１００ｍｍの試験
材を直径が６ｍｍのＴｉＡｌＮコ−ティングした高速度
工具（エンドミル）を使用して、潤滑油を使用せずにド
ライ加工した。このドライ加工の切削速度は２０ｍ／
分、送り速度は１２５ｍｍ／分（０．０６ｍｍ／刃）、
切り込み量は９×０．６ｍｍである。なお、この切り込
み量は、試験材のコーナー部を、エンドミルの送り方向
に垂直の断面において、深さ９ｍｍ、幅０．６ｍｍで削
りだしたものである。この切削条件でドライ加工を実施
し、高速度工具が溶損するまでの期間を加工寿命とし
た。被削性は、ＳＫＳ３の加工寿命を１として算出した
値である。この結果を表２、４、６、９、１１及び１３
に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
【表４】
【００５１】
【表５】
【００５２】
【表６】
【００５３】
【表７】
【００５４】
【表８】
【００５５】
【表９】
【００５６】
【表１０】
【００５７】
【表１１】
【００５８】
【表１２】
【００５９】
【表１３】
【００６０】上記表２、４、６及び９に示すように、実
施例No.１乃至４７は被削性が極めて優れていると共
に、割れ試験の結果も良好であった。
施例No.１乃至４７は被削性が極めて優れていると共
に、割れ試験の結果も良好であった。
【００６１】また、上記表１１に示すように、水素が
０．０００２１質量％以上含有されている比較例No.４
８乃至５８及び比較例No.６４及び６５においては、割
れ試験において割れが検出された。更に、比較例No.５
９乃至６３及び実施例No.１乃至４に示すように、水素
を０．０００２０質量％以下に規制することにより、割
れの発生を抑制することができた。
０．０００２１質量％以上含有されている比較例No.４
８乃至５８及び比較例No.６４及び６５においては、割
れ試験において割れが検出された。更に、比較例No.５
９乃至６３及び実施例No.１乃至４に示すように、水素
を０．０００２０質量％以下に規制することにより、割
れの発生を抑制することができた。
【００６２】比較例No.５９乃至６５に見られるよう
に、Ｓ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｍｇ、Ｎｂ及びＴｉのうち２種
類又は３種類を規制することにより、比較例No.４８乃
至５５（既存鋼ＳＫＳ３、ＳＫＳ４Ｓ）又は比較例No.
５６乃至５８等に比べ、比較例No.５９乃至６５は２．
０乃至１０倍以上被削性を改善できる。これらの性能
は、３μｍ２以上の粗大炭化物の個数を５個以下にし、
更に炭化物の総数を３００個以下にすることにより得ら
れる。
に、Ｓ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｍｇ、Ｎｂ及びＴｉのうち２種
類又は３種類を規制することにより、比較例No.４８乃
至５５（既存鋼ＳＫＳ３、ＳＫＳ４Ｓ）又は比較例No.
５６乃至５８等に比べ、比較例No.５９乃至６５は２．
０乃至１０倍以上被削性を改善できる。これらの性能
は、３μｍ２以上の粗大炭化物の個数を５個以下にし、
更に炭化物の総数を３００個以下にすることにより得ら
れる。
【００６３】更に、Ｓ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｍｇ、Ｎｂ及び
Ｔｉの組成範囲を所定範囲にすると共に、介在物の清浄
度をＡ系介在物で０．１乃至０．５０％又はＢ＋Ｃ系介
在物を０．０１５％以下に制限をすることにより、比較
例No.４８（ＳＫＳ３）に比べて９８乃至１４０倍以上
も被削性が良好になる。
Ｔｉの組成範囲を所定範囲にすると共に、介在物の清浄
度をＡ系介在物で０．１乃至０．５０％又はＢ＋Ｃ系介
在物を０．０１５％以下に制限をすることにより、比較
例No.４８（ＳＫＳ３）に比べて９８乃至１４０倍以上
も被削性が良好になる。
【００６４】これらの効果は、焼き入れ温度を９００℃
以上の高温とすることにより、顕著となり、３μｍ２以
上の粗大炭化物が０％となり、炭化物総数も５０個以下
となり、Ｂ＋Ｃ系の介在物も０．００９％以下にするこ
とにより、比較例No.４８（ＳＫＳ３）の２００倍以上
の改善が可能となる。
以上の高温とすることにより、顕著となり、３μｍ２以
上の粗大炭化物が０％となり、炭化物総数も５０個以下
となり、Ｂ＋Ｃ系の介在物も０．００９％以下にするこ
とにより、比較例No.４８（ＳＫＳ３）の２００倍以上
の改善が可能となる。
【００６５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、組
成を適切に規定し、炭化物の大きさ及び個数を適切に規
定しているので、調質後の被削性が優れていると共に、
割れの発生が防止された低合金工具鋼を得ることができ
る。
成を適切に規定し、炭化物の大きさ及び個数を適切に規
定しているので、調質後の被削性が優れていると共に、
割れの発生が防止された低合金工具鋼を得ることができ
る。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｃ：０．６乃至０．９０質量％、Ｓｉ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：０．５０乃至２．
００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．０３０質量％、
Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、Ｃｒ：０．５０
乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃至０．７０質量
％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、Ａｌ：０．００
０２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：０．０００１乃至
０．００３５質量％、Ｎ：０．００１０乃至０．００９
０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．００２０質量％、
Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９質量％及びＨ：
０．０００２質量％以下を含有すると共に、炭化物の単
位面積が３μｍ２以上のものが視野面積５５００μｍ２
当たり５個以下であり、前記炭化物の個数が視野面積５
５００μｍ２当たり３００個以下であり、介在物の清浄
度はＡ系の硫化物系介在物が０．１乃至０．５％であ
り、Ｂ＋Ｃ系の酸化物系介在物が０．０１５％以下であ
ることを特徴とする調質後の被削性が優れた低合金工具
鋼。 - 【請求項２】 Ｃ：０．６乃至０．９０質量％、Ｓｉ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：０．５０乃至２．
００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．０３０質量％、
Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、Ｃｒ：０．５０
乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃至０．７０質量
％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、Ａｌ：０．００
０２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：０．０００１乃至
０．００３５質量％、Ｎ：０．００１０乃至０．００９
０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．００２０質量％、
Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９質量％、Ｃａ：
０．０００５乃至０．０２質量％及びＨ：０．０００２
質量％以下を含有すると共に、炭化物の単位面積が３μ
ｍ２以上のものが視野面積５５００μｍ２当たり５個以
下であり、前記炭化物の個数が視野面積５５００μｍ２
当たり３００個以下であり、介在物の清浄度はＡ系の硫
化物系介在物が０．１乃至０．５％であり、Ｂ＋Ｃ系の
酸化物系介在物が０．０１５％以下であることを特徴と
する調質後の被削性が優れた低合金工具鋼。 - 【請求項３】 Ｃ：０．６乃至０．９０質量％、Ｓｉ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：０．５０乃至２．
００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．０３０質量％、
Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、Ｃｒ：０．５０
乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃至０．７０質量
％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、Ａｌ：０．００
０２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：０．０００１乃至
０．００３５質量％、Ｎ：０．００１０乃至０．００９
０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．００２０質量％、
Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９質量％及びＨ：
０．０００２質量％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可
避的不純物からなると共に、炭化物の単位面積が３μｍ
２以上のものが視野面積５５００μｍ２当たり５個以下
であり、前記炭化物の個数が視野面積５５００μｍ２当
たり３００個以下であり、介在物の清浄度はＡ系の硫化
物系介在物が０．１乃至０．５％であり、Ｂ＋Ｃ系の酸
化物系介在物が０．０１５％以下であることを特徴とす
る調質後の被削性が優れた低合金工具鋼。 - 【請求項４】 Ｃ：０．６乃至０．９０質量％、Ｓｉ：
０．５０乃至２．００質量％、Ｍｎ：０．５０乃至２．
００質量％、Ｐ：０．００１乃至０．０３０質量％、
Ｓ：０．０３０乃至０．１５０質量％、Ｃｒ：０．５０
乃至２．００質量％、Ｍｏ：０．２０乃至０．７０質量
％、Ｖ：０．０２乃至０．１０質量％、Ａｌ：０．００
０２乃至０．０００９質量％、Ｔｉ：０．０００１乃至
０．００３５質量％、Ｎ：０．００１０乃至０．００９
０質量％、Ｏ：０．０００１乃至０．００２０質量％、
Ｍｇ：０．０００１乃至０．０００９質量％、Ｃａ：
０．０００５乃至０．０２質量％及びＨ：０．０００２
質量％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物か
らなると共に、炭化物の単位面積が３μｍ２以上のもの
が視野面積５５００μｍ２当たり５個以下であり、前記
炭化物の個数が視野面積５５００μｍ２当たり３００個
以下であり、介在物の清浄度はＡ系の硫化物系介在物が
０．１乃至０．５％であり、Ｂ＋Ｃ系の酸化物系介在物
が０．０１５％以下であることを特徴とする調質後の被
削性が優れた低合金工具鋼。 - 【請求項５】 ＡｌとＮとの含有量（質量％）の積Ａｌ
×Ｎを０．００００１０以下とすることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれか１項に記載の調質後の被削性が
優れた低合金工具鋼。
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|---|---|---|---|---|
| EP2159294A1 (en) * | 2007-06-28 | 2010-03-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Steel for mechanical structure excelling in machinability and process for producing the same |
| KR101360922B1 (ko) * | 2002-06-13 | 2014-02-11 | 우데홀름스 악티에보라그 | 냉간 가공 강 및 냉간 가공 공구 |
-
2001
- 2001-02-09 JP JP2001034285A patent/JP3558600B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP2159294A1 (en) * | 2007-06-28 | 2010-03-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Steel for mechanical structure excelling in machinability and process for producing the same |
| EP2159294A4 (en) * | 2007-06-28 | 2012-04-04 | Kobe Steel Ltd | STEEL FOR A MECHANICAL STRUCTURE WITH EXCELLENT WORKABILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
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