JP2003183773A - 冷間加工性および焼入れ性に優れた肌焼鋼，肌焼鋼鋼材および機械構造部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 疲労強度や耐摩耗性の低下を抑制された，肌
焼鋼よりなる機械構造部品を提供する。 【解決手段】 必須化学成分として，特定量のＣ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｓ，Ｃｒ，Ｍｏ，ＮおよびＢを含有し，また
選択化学成分として，特定量のＴｉ，ＮｂおよびＶから
選択される少なくとも一種を含有し，残部がＦｅおよび
不可避不純物からなり，Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏお
よびＳの含有量から導かれるパラメータＸ１がＸ１≦
０．７５であり，またＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，ＣｒおよびＭｏ
の含有量から導かれるパラメータＸ２がＸ２≧８０であ
り，さらにＳｉ，Ｍｎ，ＣｒおよびＭｏの含有量から導
かれるパラメータＸ３がＸ３≧１０であり，圧延後の硬
さＨＲがＨＲ≦１００ＨＲＢであり，また浸炭焼入れ後
の芯部硬さＨＲがＨＲ≧２５ＨＲＣであり，さらに浸炭
硬化層におけるトルースタイト面積率ＡがＡ≦５％であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，冷間加工性および
焼入れ性に優れた肌焼鋼，肌焼鋼鋼材および機械構造部
品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，自動車，産業機械等における各種
機械構造部品，特にシャフト，歯車等の表面硬化部品
は，肌焼鋼を素材として用い，球状化焼鈍−伸線または
伸線−球状化焼鈍−スキンパスによる鋼線の製造，冷間
鍛造および機械加工を経て所定の形状に形成され，次い
で浸炭，焼入れおよび焼戻しの各処理を順次行うことに
よって製造されており，これにより，疲労強度，耐摩耗
性等の特性を改善された前記部品を得ていた。この場
合，球状化焼鈍処理を省略することができれば，部品製
造コストの低減を図る上で有利であることから，その球
状化焼鈍処理を省略することを可能にすべく，Ｂ（ボロ
ン）を含む肌焼鋼が提案されている（例えば，特開平９
−２９６２５１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のＢ
を含む肌焼鋼は，Ｂの焼入れ性向上効果により部品芯部
硬さは確保できるものの，浸炭部の焼入れ性が不十分で
あることから，浸炭硬化層にトルースタイト等の不完全
焼入れ組織が発生し易い。浸炭硬化層におけるトルース
タイトの面積率が大きくなると，歯車やシャフト等の疲
労強度や耐摩耗性に悪影響をおよぼすことになる。ま
た，トルースタイトを低減すべく，浸炭焼入れ時に，焼
入れ能を向上し得る水焼入れを行った場合，焼割れや，
部品のひずみ増大による部品精度の悪化に配慮すること
も必要になる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は，化学成分を調
整することによって，鋼線の製造工程での球状化焼鈍の
省略を可能にした，冷間加工性および焼入れ性に優れた
肌焼鋼および肌焼鋼鋼材を提供することを目的とする。

【０００５】前記目的を達成するため本発明によれば，
必須化学成分として，質量％で，０．０５≦Ｃ≦０．３
０，Ｓｉ≦０．１５，０．１５≦Ｍｎ≦０．８０，０．
００１≦Ｓ≦０．０７０，１．２５≦Ｃｒ≦２．５０，
Ｍｏ≦０．１５，Ｎ≦０．０１００および０．０００５
≦Ｂ≦０．００５０を含有し，また選択化学成分とし
て，０．００５≦Ｔｉ≦０．１５０，０．００５≦Ｎｂ
≦０．１００および０．００５≦Ｖ≦０．１００から選
択される少なくとも一種を含有し，残部がＦｅおよび不
可避不純物からなる肌焼鋼であって，Ｘ１を，Ｘ１＝
［Ｃ］＋（１／１０）［Ｓｉ］＋（１／５）［Ｍｎ］＋
（５／２２）［Ｃｒ］＋（１／３）［Ｍｏ］−（５／
７）［Ｓ］（但し，［Ｃ］はＣ含有量の数値を意味し，
これは他の化学成分について同じである）としたとき，
Ｘ１≦０．７５であり，Ｘ２を，Ｘ２＝１５．２５（√
［Ｃ］）（１＋０．６４［Ｓｉ］）（１＋４．１［Ｍ
ｎ］）（１＋２．３３［Ｃｒ］）（１＋３．１４［Ｍ
ｏ］）としたとき，Ｘ２≧８０であり，Ｘ３を，Ｘ３＝
［Ｓｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋８［Ｃｒ］＋０．５［Ｍ
ｏ］としたとき，Ｘ３≧１０である，冷間加工性および
焼入れ性に優れた肌焼鋼が提供される。

【０００６】また本発明によれば，必須化学成分とし
て，質量％で，０．０５≦Ｃ≦０．３０，Ｓｉ≦０．１
５，０．１５≦Ｍｎ≦０．８０，０．００１≦Ｓ≦０．
０７０，１．２５≦Ｃｒ≦２．５０，Ｍｏ≦０．１５，
Ｎ≦０．０１００および０．０００５≦Ｂ≦０．００５
０を含有し，また選択化学成分として，０．００５≦Ｔ
ｉ≦０．１５０，０．００５≦Ｎｂ≦０．１００および
０．００５≦Ｖ≦０．１００から選択される少なくとも
一種を含有し，残部がＦｅおよび不可避不純物からなる
肌焼鋼鋼材であって，Ｘ１を，Ｘ１＝［Ｃ］＋（１／１
０）［Ｓｉ］＋（１／５）［Ｍｎ］＋（５／２２）［Ｃ
ｒ］＋（１／３）［Ｍｏ］−（５／７）［Ｓ］（但し，
［Ｃ］はＣ含有量の数値を意味し，これは他の化学成分
について同じである）としたとき，Ｘ１≦０．７５であ
り，Ｘ２を，Ｘ２＝１５．２５（√［Ｃ］）（１＋０．
６４［Ｓｉ］）（１＋４．１［Ｍｎ］）（１＋２．３３
［Ｃｒ］）（１＋３．１４［Ｍｏ］）としたとき，Ｘ２
≧８０であり，Ｘ３を，Ｘ３＝［Ｓｉ］＋０．５［Ｍ
ｎ］＋８［Ｃｒ］＋０．５［Ｍｏ］としたとき，Ｘ３≧
１０であり，圧延後の硬さＨＲ（ＨＲ：ロックウエル硬
さ，以下同じ）がＨＲ≦１００ＨＲＢである，冷間加工
性および焼入れ性に優れた肌焼鋼鋼材が提供される。

【０００７】前記のようにＢ添加を採用すると，肌焼鋼
および肌焼鋼鋼材においてその焼入れ性を向上させ，ま
たその他の合金元素の添加量を減少させることができ，
結果的に鋼および鋼材の硬さを低減することができる。
また，Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｓについては，パ
ラメータＸ１をＸ１≦０．７５に管理することによっ
て，圧延後の鋼材の硬さＨＲをＨＲ≦１００ＨＲＢに抑
制することが可能である。これにより球状化焼鈍を行わ
なくても冷間加工に支障のない鋼および鋼材を提供する
ことができる。前記硬さＨＲがＨＲ＞１００ＨＲＢでは
冷間における変形抵抗が高く，例えば冷間鍛造時の鍛造
荷重が高くなり，金型等の寿命が劣化するだけでなく，
工具や鍛造機械の剛性が不足すること等により鍛造後の
被鍛材における寸法精度劣化等を招く。したがって，圧
延後球状化焼鈍を行わないと冷間加工を支障無く行うこ
とができず，生産性が悪化する。

【０００８】また，浸炭焼入れ後の芯部硬さを確保する
ためには，前記と逆に合金元素量を高目に設定する必要
がある。そこで，Ｂ添加を前提として，パラメータＸ２
をＸ２≧８０とすることによって芯部硬さＨＲをＨＲ≧
２５ＨＲＣにすることができる。前記硬さＨＲがＨＲ＜
２５ＨＲＣでは機械構造部品において，その強度が不足
する。

【０００９】浸炭硬化層中のトルースタイトは部品表面
における疲労強度や耐摩耗性を低下させる原因となるも
ので，その量を抑制するためには，焼入れ時の冷却速度
を上げて上部臨界冷却速度以上とする必要がある。しか
しながら，焼入れ設備上の制約や，焼入れ後のひずみの
問題から，冷却速度の向上には限界がある。そこで，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏに関するパラメータＸ３をＸ３≧
１０に管理するもので，これにより上部臨界冷却速度を
下げて，浸炭硬化層におけるトルースタイト面積率Ａを
Ａ≦５％に抑えることができる。これは，機械構造部品
表面における疲労強度および耐摩耗性の低下を抑制して
その部品の延命を図る上に有効である。

【００１０】各化学成分の添加理由等は次の通りであ
る。

【００１１】Ｃ： Ｃは母材の強度を確保するために添
加される。ただし，Ｃ含有量がＣ＜０．０５では添加効
果が乏しく，一方，Ｃ＞０．３０では母材の靱性が低下
する。そこで，Ｃ含有量は０．０５≦Ｃ≦０．３０に設
定される。

【００１２】Ｓｉ： Ｓｉは不純物であり，Ｓｉ含有量
がＳｉ＞０．１５では鋼材の冷間鍛造性が低下するた
め，Ｓｉ含有量はＳｉ≦０．１５に設定される。

【００１３】Ｍｎ： Ｍｎは母材の焼入れ性を向上させ
る効果を有する。ただし，Ｍｎ含有量がＭｎ＜０．１５
では十分な焼入れ性を得ることができず，一方，Ｍｎ＞
０．８０では熱間加工性が著しく低下する。そこで，Ｍ
ｎ含有量は０．１５≦Ｍｎ≦０．８０に設定される。

【００１４】Ｓ：Ｓは母材の被削性を向上させる効果を
有する。ただし，Ｓ含有量がＳ＞０．０７０では鍛造性
の低下，表面硬化層の靱性劣化等が起こり，一方，Ｓ＜
０．００１では添加効果が乏しく，被削性の改善がみら
れない。そこで，Ｓ含有量は０．００１≦Ｓ≦０．０７
０に設定される。

【００１５】Ｃｒ：浸炭硬化層中のトルースタイト生成
量を抑制するためには，Ｃｒ含有量をＣｒ≧１．２５に
設定することが必要であり，好ましくは，Ｃｒ≧１．５
０である。一方，Ｃｒ＞２．５０では靱性が劣化する。
そこで，Ｃｒ含有量は１．２５≦Ｃｒ≦２．５０に設定
される。

【００１６】Ｍｏ： Ｍｏは母材の焼入れ性および芯部
硬さを向上させる効果を有するが，過剰に添加すると冷
間加工性が低下するため，Ｍｏ含有量はＭｏ≦０．１５
に設定される。

【００１７】Ｎ： Ｎは不純物であって，Ｂと反応して
ＢＮを形成し易い。ＢＮを形成したＢは母材の焼入れ性
向上に寄与しないのでＮの含有量は極力低くする必要が
ある。そこで，Ｎ含有量はＮ≦０．０１００に設定され
る。

【００１８】Ｂ： Ｂは母材の焼入れ性向上のために有
効な元素である。ただし，Ｂ含有量がＢ＜０．０００５
では焼入れ性の向上が十分でなく，一方，Ｂ＞０．００
５０ではその効果が飽和する。そこで，Ｂ含有量は０．
０００５≦Ｂ≦０．００５０に設定される。

【００１９】Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ： Ｂを含む肌焼鋼では，
粒界にＢが偏析することにより焼入れ性の向上が図られ
る反面，加熱時に結晶粒が粗大化し易いという欠点があ
る。粗粒化抑制のためには微細析出物による粒界のピン
留めが有効であり，これにはＴｉ，ＮｂおよびＶから選
択され少なくとも一種により炭窒化物を形成するのが有
利である。これらの化学成分の添加量が少ないと粒成長
抑制効果が乏しく，一方，過剰に添加されると圧延後の
鋼材の硬さが上昇して冷間鍛造性が悪化する。そこで，
Ｔｉ含有量は０．００５≦Ｔｉ≦０．１５０，Ｎｂ含有
量は０．００５≦Ｎｂ≦０．１００，Ｖ含有量は０．０
０５≦Ｖ≦０．１００にそれぞれ設定される。

【００２０】前記肌焼鋼および肌焼鋼鋼材に，Ｐｂおよ
びＣａから選択される少なくとも一種を含有させること
は，それらの被削性を良好にして，部品の生産性の向上
を図り，その生産コストを低減する上で有効である。た
だし，ＰｂおよびＣａ含有量がそれぞれＰｂ＞０．３５
であるか，Ｃａ＞０．００５０であると，被削性向上効
果が飽和し，添加コストが上昇する。一方，Ｐｂ＜０．
０１であるか，Ｃａ＜０．０００５では添加効果が乏し
く，被削性の改善がみられない。そこで，それらの含有
量は０．０１≦Ｐｂ≦０．３５および０．０００５≦Ｃ
ａ≦０．００５０にそれぞれ設定される。

【００２１】本発明は，化学成分を調整することによっ
て，浸炭焼入れ後の芯部硬さを確保し，且つ，化学成分
と浸炭硬化層におけるトルースタイト面積率との関係を
明らかにすることによって疲労強度や耐摩耗性の低下を
抑制された，ひずみの少ない，肌焼鋼鋼材よりなる機械
構造部品を提供することを目的とする。

【００２２】前記目的を達成するため本発明によれば，
必須化学成分として，質量％で，０．０５≦Ｃ≦０．３
０，Ｓｉ≦０．１５，０．１５≦Ｍｎ≦０．８０，０．
００１≦Ｓ≦０．０７０，１．２５≦Ｃｒ≦２．５０，
Ｍｏ≦０．１５，Ｎ≦０．０１００および０．０００５
≦Ｂ≦０．００５０を含有し，また選択化学成分とし
て，０．００５≦Ｔｉ≦０．１５０，０．００５≦Ｎｂ
≦０．１００および０．００５≦Ｖ≦０．１００から選
択される少なくとも一種を含有し，残部がＦｅおよび不
可避不純物からなる肌焼鋼鋼材であって，Ｘ１を，Ｘ１
＝［Ｃ］＋（１／１０）［Ｓｉ］＋（１／５）［Ｍｎ］
＋（５／２２）［Ｃｒ］＋（１／３）［Ｍｏ］−（５／
７）［Ｓ］（但し，［Ｃ］はＣ含有量の数値を意味し，
これは他の化学成分について同じである）としたとき，
Ｘ１≦０．７５に，Ｘ２を，Ｘ２＝１５．２５（√
［Ｃ］）（１＋０．６４［Ｓｉ］）（１＋４．１［Ｍ
ｎ］）（１＋２．３３［Ｃｒ］）（１＋３．１４［Ｍ
ｏ］）としたとき，Ｘ２≧８０に，Ｘ３を，Ｘ３＝［Ｓ
ｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋８［Ｃｒ］＋０．５［Ｍｏ］と
したとき，Ｘ３≧１０に，圧延後の硬さＨＲをＨＲ≦１
００ＨＲＢにそれぞれ設定された鋼材を用いて得られた
ものであり，浸炭焼入れ後の芯部硬さＨＲがＨＲ≧２５
ＨＲＣであり，また浸炭硬化層におけるトルースタイト
面積率ＡがＡ≦５％である，冷間加工性および焼入れ性
に優れた肌焼鋼よりなる機械構造部品が提供される。

【００２３】前記のように構成することによって，球状
化焼鈍が省略可能な優れた冷間加工性と，良好な焼入れ
性を有する肌焼鋼鋼材を素材として，表面の疲労強度や
耐摩耗性を低下させることなく低ひずみで製造コストの
低減を実現させた機械構造部品を提供することができ
る。このような機械構造部品が得られる理由は前記の通
りである。

【００２４】浸炭処理後の焼入れ処理時における冷却媒
体温度Ｔは８０℃≦Ｔ≦２５０℃に設定される。一般に
冷却媒体温度の低い方が焼入れ能が高いが，低すぎると
焼割れやひずみ等の問題が生じるため冷却媒体温度はＴ
≧８０℃に設定される。一方，冷却媒体温度ＴがＴ＞２
５０℃では不完全焼入れを抑制するのに充分な冷却速度
が得られないので，上限温度ＴはＴ＝２５０℃に設定さ
れる。

【００２５】本発明によれば，浸炭焼入れ後の芯部硬さ
ＨＲがＨＲ≧２５ＨＲＣであり，また浸炭硬化層におけ
るトルースタイト面積率ＡがＡ≦５％である機械構造部
品を得るための肌焼鋼鋼材であって，必須化学成分とし
て，質量％で，０．０５≦Ｃ≦０．３０，Ｓｉ≦０．１
５，０．１５≦Ｍｎ≦０．８０，０．００１≦Ｓ≦０．
０７０，１．２５≦Ｃｒ≦２．５０，Ｍｏ≦０．１５，
Ｎ≦０．０１００および０．０００５≦Ｂ≦０．００５
０を含有し，また選択化学成分として，０．００５≦Ｔ
ｉ≦０．１５０，０．００５≦Ｎｂ≦０．１００および
０．００５≦Ｖ≦０．１００から選択される少なくとも
一種を含有し，残部がＦｅおよび不可避不純物からな
り，Ｘ１を，Ｘ１＝［Ｃ］＋（１／１０）［Ｓｉ］＋
（１／５）［Ｍｎ］＋（５／２２）［Ｃｒ］＋（１／
３）［Ｍｏ］−（５／７）［Ｓ］（但し，［Ｃ］はＣ含
有量の数値を意味し，これは他の化学成分について同じ
である）としたとき，Ｘ１≦０．７５であり，Ｘ２を，
Ｘ２＝１５．２５（√［Ｃ］）（１＋０．６４［Ｓ
ｉ］）（１＋４．１［Ｍｎ］）（１＋２．３３［Ｃ
ｒ］）（１＋３．１４［Ｍｏ］）としたとき，Ｘ２≧８
０であり，Ｘ３を，Ｘ３＝［Ｓｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋
８［Ｃｒ］＋０．５［Ｍｏ］としたとき，Ｘ３≧１０で
あり，圧延後の硬さＨＲがＨＲ≦１００ＨＲＢである，
冷間加工性および焼入れ性に優れた肌焼鋼鋼材も提供さ
れる。

【００２６】

【発明の実施の形態】表１，表２は，各種肌焼鋼鋼材
（１）〜（２０），（２１）〜（３８）に関する化学成
分を示し，また表３，表４は，各種肌焼鋼鋼材（１）〜
（２０），（２１）〜（３８）に関するパラメータＸ１
〜Ｘ３を示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】鋼材（１）〜（２０），（２１）〜（３
８）に熱間圧延を施して線材を製造した。これらの線材
に断面減少率２０％以下の伸線加工を施して鋼線を製造
し，その後，これらの鋼線に冷間鍛造を施して直径３０
mmのシャフト素材を製造した。これらのシャフト素材
に，９３０℃，１４０分間，カーボンポテンシャル０．
８％の条件でのガス浸炭処理，焼入れ開始温度８３０℃
までの降温，１２０℃の油中への焼入れ（冷却媒体温度
Ｔ＝１２０℃）および１８０℃，９０分間の焼戻し，を
順次行って機械構造部品であるシャフト（１）〜（２
０），（２１）〜（３８）を得た。便宜上，これらのシ
ャフトの符号は，使用された鋼材と同一にした。上記条
件は，一般的な浸炭焼入れの例を示したものであり，こ
の例によって本発明が制限されるものではなく，本発明
の合致する範囲での変更を加え実施することは可能であ
る。

【００３２】表５，表６は各シャフト（１）〜（２
０），（２１）〜（３８）に関する圧延材の硬さ（ＨＲ
Ｂ）と，シャフトにおける浸炭焼入れ後の芯部の硬さ
（ＨＲＣ）および浸炭硬化層におけるトルースタイト面
積率Ａとを示す。

【００３３】

【表５】

【００３４】

【表６】

【００３５】表１〜表４および表５，表６から明らかな
ように，シャフト（１）〜（２０）は本発明における各
種要件を満足していることから実施例に該当する。シャ
フト（２１）〜（３８）は，前記各種要件の一部を欠如
しており，したがって比較例に該当する。

【００３６】表７，表８は実施例に係るシャフト（１）
〜（２０）および比較例に係るシャフト（２１）〜（３
８）に関する結晶粒度Ｇ_c と切削性を示す。結晶粒度Ｇ
_c は，シャフト断面における浸炭硬化層の旧オーステナ
イト粒径をＪＩＳ Ｇ０５５１に則って測定したもので
ある。また切削性については，シャフト断面の中心に，
直径１０mmのドリルを用いて，送り速度６０mm／min ，
回転数６００rpm ，穴深さ７０mmの条件で穴あけを行
い，３００個以上の穴あけが可能であった場合を「◎」
とし，また１００個以上の穴あけが可能であった場合を
「○」とし，さらに穴あけが１００個未満であった場合
を「×」とした。

【００３７】

【表７】

【００３８】

【表８】

【００３９】表７，表８から，特定量のＮｂ，Ｔｉ，Ｖ
の作用で結晶粒の成長が抑制されていることが判る。シ
ャフト（３７）はＮｂ等の含有量が少ないため結晶粒の
一部が粗大化しており，実用には供し得ない。また特定
量のＳ，Ｐｂ，Ｃａの作用で切削性の向上が図られてい
ることが判る。シャフト（２５）はＳの含有量が少な
く，またＰｂおよびＣａを含まないことから切削性が著
しく低下しており，実用には供し得ない。

【００４０】表９は，鋼材（１）を使用したシャフト
（１）において，前記浸炭焼入れ条件の冷却媒体温度Ｔ
を変化させた場合の，冷却媒体温度Ｔと，浸炭硬化層に
おけるトルースタイト面積率Ａおよびひずみとの関係を
示す。

【００４１】

【表９】

【００４２】焼入れ液は，冷却媒体温度ＴがＴ＝２０℃
の場合は水を，また冷却媒体温度Ｔが６０℃≦Ｔ≦１８
０℃の場合は油を，それを超える温度Ｔの場合はソルト
をそれぞれ使用した。ひずみについては，図１に示すよ
うに，シャフト（１）から直径３０mm，長さ４００mmの
試験片１を作製し，その試験片１を３００mmの間隔に置
いた２つのＶブロック２上に載せて回転させ，二等分位
置ｈの変位を測定した。冷却媒体温度Ｔを８０℃≦Ｔ≦
２５０℃の範囲内に設定すると，浸炭硬化層におけるト
ルースタイト面積率ＡをＡ≦５％に保持しつつひずみを
抑制することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば前記のように構成するこ
とによって，球状化焼鈍が省略可能な優れた冷間加工性
と，良好な焼入れ性を有する肌焼鋼および肌焼鋼鋼材を
提供することができると共に，その鋼材を素材として，
疲労強度や耐摩耗性を低下させることなく低ひずみで製
造コストの低減を実現させた機械構造部品を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ひずみ測定方法を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 正雄 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 村上 敦 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 河添 健一 福岡県北九州市小倉北区許斐町１番地 株 式会社住友金属小倉内 (72)発明者 鎌田 芳彦 福岡県北九州市小倉北区許斐町１番地 株 式会社住友金属小倉内 (72)発明者 小山 隆治 福岡県北九州市小倉北区許斐町１番地 株 式会社住友金属小倉内 Ｆターム(参考） 4K028 AA01 AB01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 必須化学成分として，質量％で，０．０
   ５≦Ｃ≦０．３０，Ｓｉ≦０．１５，０．１５≦Ｍｎ≦
   ０．８０，０．００１≦Ｓ≦０．０７０，１．２５≦Ｃ
   ｒ≦２．５０，Ｍｏ≦０．１５，Ｎ≦０．０１００およ
   び０．０００５≦Ｂ≦０．００５０を含有し，また選択
   化学成分として，０．００５≦Ｔｉ≦０．１５０，０．
   ００５≦Ｎｂ≦０．１００および０．００５≦Ｖ≦０．
   １００から選択される少なくとも一種を含有し，残部が
   Ｆｅおよび不可避不純物からなる肌焼鋼であって，Ｘ１
   を，Ｘ１＝［Ｃ］＋（１／１０）［Ｓｉ］＋（１／５）
   ［Ｍｎ］＋（５／２２）［Ｃｒ］＋（１／３）［Ｍｏ］
   −（５／７）［Ｓ］（但し，［Ｃ］はＣ含有量の数値を
   意味し，これは他の化学成分について同じである）とし
   たとき，Ｘ１≦０．７５であり，Ｘ２を，Ｘ２＝１５．
   ２５（√［Ｃ］）（１＋０．６４［Ｓｉ］）（１＋４．
   １［Ｍｎ］）（１＋２．３３［Ｃｒ］）（１＋３．１４
   ［Ｍｏ］）としたとき，Ｘ２≧８０であり，Ｘ３を，Ｘ
   ３＝［Ｓｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋８［Ｃｒ］＋０．５
   ［Ｍｏ］としたとき，Ｘ３≧１０であることを特徴とす
   る，冷間加工性および焼入れ性に優れた肌焼鋼。
2. 【請求項２】 第２の選択化学成分として，質量％で，
   ０．０１≦Ｐｂ≦０．３５および０．０００５≦Ｃａ≦
   ０．００５０から選択される少なくとも一種を含有す
   る，請求項１記載の冷間加工性および焼入れ性に優れた
   肌焼鋼。
3. 【請求項３】 必須化学成分として，質量％で，０．０
   ５≦Ｃ≦０．３０，Ｓｉ≦０．１５，０．１５≦Ｍｎ≦
   ０．８０，０．００１≦Ｓ≦０．０７０，１．２５≦Ｃ
   ｒ≦２．５０，Ｍｏ≦０．１５，Ｎ≦０．０１００およ
   び０．０００５≦Ｂ≦０．００５０を含有し，また選択
   化学成分として，０．００５≦Ｔｉ≦０．１５０，０．
   ００５≦Ｎｂ≦０．１００および０．００５≦Ｖ≦０．
   １００から選択される少なくとも一種を含有し，残部が
   Ｆｅおよび不可避不純物からなる肌焼鋼鋼材であって，
   Ｘ１を，Ｘ１＝［Ｃ］＋（１／１０）［Ｓｉ］＋（１／
   ５）［Ｍｎ］＋（５／２２）［Ｃｒ］＋（１／３）［Ｍ
   ｏ］−（５／７）［Ｓ］（但し，［Ｃ］はＣ含有量の数
   値を意味し，これは他の化学成分について同じである）
   としたとき，Ｘ１≦０．７５であり，Ｘ２を，Ｘ２＝１
   ５．２５（√［Ｃ］）（１＋０．６４［Ｓｉ］）（１＋
   ４．１［Ｍｎ］）（１＋２．３３［Ｃｒ］）（１＋３．
   １４［Ｍｏ］）としたとき，Ｘ２≧８０であり，Ｘ３
   を，Ｘ３＝［Ｓｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋８［Ｃｒ］＋
   ０．５［Ｍｏ］としたとき，Ｘ３≧１０であり，圧延後
   の硬さＨＲがＨＲ≦１００ＨＲＢであることを特徴とす
   る，冷間加工性および焼入れ性に優れた肌焼鋼鋼材。
4. 【請求項４】 第２の選択化学成分として，質量％で，
   ０．０１≦Ｐｂ≦０．３５および０．０００５≦Ｃａ≦
   ０．００５０から選択される少なくとも一種を含有す
   る，請求項３記載の冷間加工性および焼入れ性に優れた
   肌焼鋼鋼材。
5. 【請求項５】 浸炭焼入れ後の芯部硬さＨＲがＨＲ≧２
   ５ＨＲＣであり，また浸炭硬化層におけるトルースタイ
   ト面積率ＡがＡ≦５％である機械構造部品を得るための
   肌焼鋼鋼材であって，必須化学成分として，質量％で，
   ０．０５≦Ｃ≦０．３０，Ｓｉ≦０．１５，０．１５≦
   Ｍｎ≦０．８０，０．００１≦Ｓ≦０．０７０，１．２
   ５≦Ｃｒ≦２．５０，Ｍｏ≦０．１５，Ｎ≦０．０１０
   ０および０．０００５≦Ｂ≦０．００５０を含有し，ま
   た選択化学成分として，０．００５≦Ｔｉ≦０．１５
   ０，０．００５≦Ｎｂ≦０．１００および０．００５≦
   Ｖ≦０．１００から選択される少なくとも一種を含有
   し，残部がＦｅおよび不可避不純物からなり，Ｘ１を，
   Ｘ１＝［Ｃ］＋（１／１０）［Ｓｉ］＋（１／５）［Ｍ
   ｎ］＋（５／２２）［Ｃｒ］＋（１／３）［Ｍｏ］−
   （５／７）［Ｓ］（但し，［Ｃ］はＣ含有量の数値を意
   味し，これは他の化学成分について同じである）とした
   とき，Ｘ１≦０．７５であり，Ｘ２を，Ｘ２＝１５．２
   ５（√［Ｃ］）（１＋０．６４［Ｓｉ］）（１＋４．１
   ［Ｍｎ］）（１＋２．３３［Ｃｒ］）（１＋３．１４
   ［Ｍｏ］）としたとき，Ｘ２≧８０であり，Ｘ３を，Ｘ
   ３＝［Ｓｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋８［Ｃｒ］＋０．５
   ［Ｍｏ］としたとき，Ｘ３≧１０であり，圧延後の硬さ
   ＨＲがＨＲ≦１００ＨＲＢであることを特徴とする，冷
   間加工性および焼入れ性に優れた肌焼鋼鋼材。
6. 【請求項６】 第２の選択化学成分として，質量％で，
   ０．０１≦Ｐｂ≦０．３５および０．０００５≦Ｃａ≦
   ０．００５０から選択される少なくとも一種を含有する
   請求項５記載の冷間加工性および焼入れ性に優れた肌焼
   鋼鋼材。
7. 【請求項７】 必須化学成分として，質量％で，０．０
   ５≦Ｃ≦０．３０，Ｓｉ≦０．１５，０．１５≦Ｍｎ≦
   ０．８０，０．００１≦Ｓ≦０．０７０，１．２５≦Ｃ
   ｒ≦２．５０，Ｍｏ≦０．１５，Ｎ≦０．０１００およ
   び０．０００５≦Ｂ≦０．００５０を含有し，また選択
   化学成分として，０．００５≦Ｔｉ≦０．１５０，０．
   ００５≦Ｎｂ≦０．１００および０．００５≦Ｖ≦０．
   １００から選択される少なくとも一種を含有し，残部が
   Ｆｅおよび不可避不純物からなる肌焼鋼鋼材であって，
   Ｘ１を，Ｘ１＝［Ｃ］＋（１／１０）［Ｓｉ］＋（１／
   ５）［Ｍｎ］＋（５／２２）［Ｃｒ］＋（１／３）［Ｍ
   ｏ］−（５／７）［Ｓ］（但し，［Ｃ］はＣ含有量の数
   値を意味し，これは他の化学成分について同じである）
   としたとき，Ｘ１≦０．７５に，Ｘ２を，Ｘ２＝１５．
   ２５（√［Ｃ］）（１＋０．６４［Ｓｉ］）（１＋４．
   １［Ｍｎ］）（１＋２．３３［Ｃｒ］）（１＋３．１４
   ［Ｍｏ］）としたとき，Ｘ２≧８０に，Ｘ３を，Ｘ３＝
   ［Ｓｉ］＋０．５［Ｍｎ］＋８［Ｃｒ］＋０．５［Ｍ
   ｏ］としたとき，Ｘ３≧１０に，圧延後の硬さＨＲをＨ
   Ｒ≦１００ＨＲＢにそれぞれ設定された鋼材を用いて得
   られたものであり，浸炭焼入れ後の芯部硬さＨＲがＨＲ
   ≧２５ＨＲＣであり，また浸炭硬化層におけるトルース
   タイト面積率ＡがＡ≦５％であることを特徴とする，冷
   間加工性および焼入れ性に優れた肌焼鋼鋼材よりなる機
   械構造部品。
8. 【請求項８】 第２の選択化学成分として，質量％で，
   ０．０１≦Ｐｂ≦０．３５および０．０００５≦Ｃａ≦
   ０．００５０から選択される少なくとも一種を含有す
   る，請求項７記載の冷間加工性および焼入れ性に優れた
   肌焼鋼鋼材よりなる機械構造部品。
9. 【請求項９】 浸炭処理後の焼入れ処理における冷却媒
   体温度Ｔを８０℃≦Ｔ≦２５０℃に設定された，請求項
   ７または８記載の冷間加工性および焼入れ性に優れた肌
   焼鋼鋼材よりなる機械構造部品。