JP2003089818A - 冷間加工性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼の製造方法 - Google Patents
冷間加工性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼の製造方法Info
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Abstract
ための優れた肌焼き鋼の焼鈍方法、すなわち、冷間加工
性も良好で、冷間加工ままで950℃で浸炭しても混粒
の発生しない肌焼き鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 質量%で、C:0.10〜0.25%、
Si:0.03〜0.35%、Mn:0.20〜2.0
%、Cr:0.1〜2.0、N:0.010〜0.02
5%、Al:0.010〜0.050%、Nb:0.0
3〜0.10%を含有し、残部がFe及び不可避不純物
からなる鋼を、1150〜1250℃に加熱後熱間圧延
を行って素材とし、この素材を870〜950℃の加熱
した後、空冷した後、650〜700℃で焼鈍すること
による冷間加工性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼の製
造する。
Description
度特性に優れた肌焼き鋼の製造方法に関する。
は、冷間加工前の組織を球状化組織にすることが一般的
である。しかし、そうした場合に冷間加工後、焼きなら
しなどの熱処理を行わないまま950℃で浸炭すると、
オーステナイト初期粒度がおおきくなり混粒が発生し、
熱処理歪みが生じる。そこで、結晶粒度調整のため、冷
間加工前の組織をフェライト+パーライト組織にする
と、今度は冷間加工性が問題となる。そこで冷間加工性
および結晶粒度特性ともに良好に保つためには、冷鍛前
素材の硬さを85HRB以下、ミクロ組織をオーステナ
イト初期結晶粒度番号が11以下で球状化の進んでいな
いフェライト+パーライト組織にする必要がある。特願
2000−344694では鋼素材を840〜930℃
に加熱し、730〜650℃の温度域を15〜30℃/
hの冷却速度で冷却することで組織をフェライト+パー
ライトとして結晶粒度特性を向上しているが、この方法
では熱処理時間が遅い。
する課題は、より短い熱処理時間で結晶粒度特性と、冷
間加工性を向上させることを目的とし、上記した冷間加
工性、結晶粒度特性ともに良好に保つための優れた肌焼
き鋼の製造方法を提供することである。すなわち、冷間
加工性も良好で、冷間加工ままで浸炭温度としては高温
の950℃で浸炭しても混粒の発生しない肌焼き鋼の製
造方法を提供することである。
のこの発明の手段は、請求項1の発明では、質量%で、
C:0.10〜0.25%、Si:0.03〜0.35
%、Mn:0.20〜2.0%、Cr:0.1〜2.
0、N:0.010〜0.025%、Al:0.010
〜0.050%、Nb:0.03〜0.10%を含有
し、残部がFe及び不可避不純物からなる鋼を、115
0〜1250℃に加熱後熱間圧延を行って素材とし、こ
の素材を870〜950℃に加熱保持後、空冷した後、
650〜700℃で焼鈍することを特徴とする冷間加工
性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼の製造方法である。
10〜0.25%、Si:0.03〜0.35%、M
n:0.20〜2.0%、Cr:0.1〜2.0、N:
0.010〜0.025%、Al:0.010〜0.0
50%、Nb:0.03〜0.10%を含有し、さらに
Mo:≦0.35%、Ni:≦3.0%から選択した1
種または2種を含有し、残部がFe及び不可避不純物か
らなる鋼を、1150〜1250℃に加熱後熱間圧延を
行って素材とし、この素材を870〜950℃に加熱保
持後、空冷した後、650〜700℃で焼鈍することを
特徴とする冷間加工性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼
の製造方法である。
手段の鋼成分に、さらに、質量%で、Pb:0.01〜
0.30%、Bi:0.01〜0.20%、Te:0.
001〜0.05%、Ca:0.0005〜0.003
%、Se:0.003〜0.05%から選択した1種ま
たは2種以上を含有し、残部がFe及び不可避不純物か
らなる鋼を、1150〜1250℃に加熱後熱間圧延を
行って素材とし、この素材を870〜950℃に加熱保
持後、空冷した後、650〜700℃で焼鈍することを
特徴とする冷間加工性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼
の製造方法。
鋼を素材とし、冷間加工前の組織を85HRB以下のフ
ェライト+パーライト組織でオーステナイト初期結晶粒
度番号を11以下にすることで、冷間加工性、結晶粒度
特性に優れた鋼の製造方法に関するものであり、115
0〜1250℃に加熱後熱間圧延を行った素材を、本発
明では、870〜950℃に加熱後、空冷した後、65
0〜700℃の焼鈍を行うものである。
述べる。
の芯部強度を確保するために必要な元素であり、0.1
0%未満ではその効果が十分に得られず、反対に0.2
5%を超えると芯部が硬化し過ぎて冷間加工性を低下さ
せる。そのため含有量を0.10〜0.25%とした。
が十分に得られず、0.35%を超えて過剰に含有させ
ると加工性を低下させるとともに浸炭時の粒界酸化層の
形成を助長し疲労特性についても低下させる。そのため
含有量を0.03〜0.35%とした。
な元素であるが0.20%未満ではその効果が十分に得
られず、2.0%を超えると加工性を低下させる。その
ため含有量を0.20〜2.0%とした。
上に効果のある元素で少な過ぎると効果がなく、多過ぎ
ると効果は飽和する。そこため含有量を0.1〜2.0
%とする。
粒度粗大化防止の機能がある。0.010%未満ではそ
の効果がなくなり、0.025%を超えると、化合物が
増え疲労強度に悪影響を及ぼす。そのため含有量を0.
010〜0.025%とした。
結晶粒度粗大化防止の機能がある。0.010%未満で
はその効果がなくなり、0.050%を超えると、アル
ミナ系酸化物が増加し疲労特性、加工性を低下させる。
そのため含有量を0.010〜0.050%とした。
形成して結晶粒度特性を向上させる。0.03%未満で
はその効果がなく、0.10%を超えると、効果が飽和
する。そのため含有量を0.03〜0.10%とした。
向上に効果のある元素で、次のNiとともに必要に応じ
て選択的に1種または2種添加し得る。そのためMoの
含有量を0.35%以下とした。
る元素であるが、3.0%を超えて含有させると圧延あ
るいは鍛造後にベイナイトやマルテンサイト組織とな
り、加工性を著しく低下させる。そのためその含有量を
3.0%以下とした。
i、Te、Ca、Seは被削性を向上させる働きがあ
り、選択的に添加し得る。Pb0.01%未満、Bi
0.01%未満、Te0.001%未満、Ca0.00
05%未満、Se0.003%未満では、その効果が少
ない。一方、Pb0.30%超、Bi0.20%超、T
e0.05%超、Ca0.003%超、Se0.05%
超では、熱間加工性が悪化する。そのため含有量をP
b:0.01〜0.30%、Bi:0.01〜0.20
%、Te:0.001〜0.05%、Ca:0.000
5〜0.003%、Se:0.003〜0.05%から
選択した1種または2種以上とした。
よびこれに任意添加元素を加えた鋼を対象とし、冷間加
工性、結晶粒度特性の良好な肌焼き鋼を製造するため
に、1150〜1250℃に加熱後、熱間圧延を行い、
870〜950℃に加熱後、空冷した後、650〜70
0℃の焼鈍を行うものである。
熱して熱間圧延を行う理由は、圧延時にNbの炭化物、
炭窒化物を完全固溶させ、微細なNbの炭化物、炭窒化
物を析出させるためである。1050℃以上で1150
℃以下では、Nbの炭化物、炭窒化物は十分に固溶せ
ず、析出物の成長が起こり、浸炭時のオーステナイト結
晶粒度特性を低下させる。また、1050℃未満ではP
bの影響で圧延時にキズの発生が多くなる。1250℃
を超えると、粒度特性は回復するが、熱間圧延後ベイナ
イト組織になりやすくなり加工性が低下する。そのため
熱間圧延時の加熱温度は1150〜1250℃とした。
後、空冷した後、650〜700℃の焼鈍を行う理由
は、870〜950℃に加熱後空冷することにより、フ
ェライト+パーライト組織にし、650〜700℃の焼
鈍を行うことにより、オーステナイト初期結晶粒度番号
が11以下のフェライト+パーライト組織のまま硬さを
85HRB以下に低下させるためである。加熱温度87
0℃未満では、炭化物の溶け込みが不十分で、一部球状
化したフェライト+パーライト組織になり、950℃を
超えると、焼入れ性があがり、空冷時ベイナイトが析出
する可能性がある。そのため、加熱温度を870〜95
0℃にした。また、焼鈍温度が650℃未満では、硬さ
が85HRB以下にならず、700℃を超えると硬さは
85HRB以下になるが、炭化物の溶け込みが始まり、
パーライトが一部球状化した組織となる。そのため、焼
鈍温度を650〜700℃にした。
例を通じて説明する。先ず、本発明は鋼組成自体の発明
でなく、熱間加工後の熱処理特に焼鈍による製造方法の
発明であり、冷間加工性、結晶粒度特性の良好な肌焼き
鋼を製造するために、1150〜1250℃に加熱後、
熱間圧延を行い、870〜950℃に加熱後、空冷した
後、650〜700℃の焼鈍を行うものである。そこで
本発明の実施の形態における代表的な1例としての鋼組
成を表1に示す。なお、表1においてP、S、Cuは不
純物として含有されるものである。
成分(質量%)の肌焼き鋼を電気溶解炉で溶製し、11
80℃に加熱後、熱間圧延し、900℃に加熱して2時
間保持後、空冷し、600℃、650℃、670℃、7
00℃、720℃の各温度で焼鈍した。得られた鋼素材
の硬度測定、ミクロ組織観察、オーステナイト初期結晶
粒度測定を行った結果を表2に示す。
から14mmφ×21mmHの円柱試験片をそれぞれ作
製し、端面拘束型圧縮試験機を使用し加工率70%で加
工し試験片を作製した。その試験片を用い、930℃、
950℃、970℃の各温度に6時間保持後水冷したと
きのJIS G0551による混粒発生有無の判定結果
を表3に示す。
が600℃では硬さが85HRB以上で冷間加工性が悪
くなっており、焼鈍温度が720℃では、フェライト+
パーライトが一部球状化した組織となっているので、オ
ーステナイト初期粒度が11以上となり、950℃で混
粒が発生しているが、焼鈍温度が650、670、70
0℃では、硬さ85HRB以下、フェライト+パーライ
ト組織、オーステナイト初期粒度番号11以下が得ら
れ、950℃で混粒が発生していない。
肌焼き鋼を製造すると、硬さ85HRB以下でオーステ
ナイト初期粒度番号が11以下のフェライト+パーライ
ト組織の冷間加工性、結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼を
得ることができ、本発明は従来にない優れた効果を奏す
るものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 質量%で、C:0.10〜0.25%、
Si:0.03〜0.35%、Mn:0.20〜2.0
%、Cr:0.1〜2.0、N:0.010〜0.02
5%、Al:0.010〜0.050%、Nb:0.0
3〜0.10%を含有し、残部がFe及び不可避不純物
からなる鋼を、1150〜1250℃に加熱後熱間圧延
を行って素材とし、この素材を870〜950℃に加熱
保持後、空冷した後、650〜700℃で焼鈍すること
を特徴とする冷間加工性と結晶粒度特性に優れた肌焼き
鋼の製造方法。 - 【請求項2】 質量%で、C:0.10〜0.25%、
Si:0.03〜0.35%、Mn:0.20〜2.0
%、Cr:0.1〜2.0、N:0.010〜0.02
5%、Al:0.010〜0.050%、Nb:0.0
3〜0.10%を含有し、さらにMo:≦0.35%、
Ni:≦3.0%から選択した1種または2種を含有
し、残部がFe及び不可避不純物からなる鋼を、115
0〜1250℃に加熱後熱間圧延を行って素材とし、こ
の素材を870〜950℃に加熱保持後、空冷した後、
650〜700℃で焼鈍することを特徴とする冷間加工
性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の鋼成分に、さ
らに、質量%で、Pb:0.01〜0.30%、Bi:
0.01〜0.20%、Te:0.001〜0.05
%、Ca:0.0005〜0.003%、Se:0.0
03〜0.05%から選択した1種または2種以上を含
有し、残部がFe及び不可避不純物からなる鋼を、11
50〜1250℃に加熱後熱間圧延を行って素材とし、
この素材を870〜950℃に加熱保持後、空冷した
後、650〜700℃で焼鈍することを特徴とする冷間
加工性と結晶粒度特性に優れた肌焼き鋼の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005325438A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-24 | Aichi Steel Works Ltd | 高温浸炭用熱間鍛造部品の製造方法 |
JP2010222634A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Kobe Steel Ltd | 最大結晶粒の縮小化特性に優れた肌焼鋼及びその製造方法 |
JP2013040376A (ja) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 耐結晶粒粗大化特性および加工性ならびに靱性に優れた浸炭部品用の機械構造用鋼 |
JP5954428B2 (ja) * | 2012-11-01 | 2016-07-20 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
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2001
- 2001-09-14 JP JP2001279761A patent/JP3907986B2/ja not_active Expired - Fee Related
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