JP2007319872A - 高s快削鋼線材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】C :0.01〜0.25%(質量%の意。以下、同じ)、Si:0.10%以下(0%を含まない)、Mn:1.05%超3.5%以下、P :0.2%以下(0%を含まない)、S :0.35%超0.8%以下、Al:0.01%以下(0%を含まない)、N :0.007%以上、O :0.008%以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、Mn/S比(質量比)が3.5以上である鋼材を、加熱炉1にて鋼材表面温度で1000℃以上に加熱した後、粗圧延機列2、中間圧延機列3、および、少なくとも最終仕上圧延機4d前に水冷帯4cを備えた仕上圧延機列4からなる圧延ラインで熱間圧延するにあたり、水冷帯4cでの水冷を行わずに最終仕上圧延を行う。
【選択図】図1
Description
このため、Pbに替わる被削性改善元素としてSを多量に含有させた高S快削鋼が種々提案されているものの、S含有率が高まると表面疵の増大や仕上げ面粗さの悪化などの問題が生じるため、これらの改善が要請されていた(例えば、特許文献1〜3参照)。
本発明は、C :0.01〜0.25%(質量%の意。以下、同じ)、Si:0.10%以下(0%を含まない)、Mn:1.05%超3.5%以下、P :0.2%以下(0%を含まない)、S :0.35%超0.8%以下、Al:0.01%以下(0%を含まない)、N :0.007%以上、O :0.008%以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、Mn/S比(質量比)が3.5以上である鋼材を、加熱炉で加熱した後、粗圧延機列、中間圧延機列および仕上圧延機列からなり、前記仕上圧延機列を構成する仕上圧延機のうち少なくとも最終仕上圧延機前に水冷帯を備えた圧延ラインで熱間圧延して高S快削鋼線材を製造する方法であって、前記加熱炉での加熱温度を鋼材表面温度で1000℃以上とするとともに、最終仕上圧延機前の水冷帯での水冷を行わずに最終仕上圧延を行うことを特徴とする。
Cは鋼の基本強度を決定するために不可欠な元素であり、また所定量以上添加することによって仕上げ面粗さを改善する作用も有する。しかし過剰に添加すると工具寿命が低下する。C量は、鋼の他の成分などに応じて適切な範囲に設定されるが、本発明では0.01%以上(好ましくは0.03%以上、さらに好ましくは0.05%超)、0.25%以下(好ましくは0.20%以下、さらに好ましくは0.17%以下)とする。
本発明では、後述するように、脱酸剤としてのSiを添加しないのが望ましい。しかしSiは原料(鉄鉱石、スクラップなど)に含まれており脱Si処理をしてもSiO2として混入してくる。また他の鋼を製造する場合には脱酸剤として頻繁に使用されているため、製造設備からもSiO2として混入してくる。SiO2としての混入であれば脱酸剤としての機能を喪失しており、特にSi量は制限されないが、通常、Siは0.10%以下、好ましくは0.05%以下、さらに好ましくは0.01%(例えば0.009%以下、特に0.007%以下)程度である(なお実際上、0%となることはない)。
MnはMnSを形成して被削性を高めるため、本発明では不可欠な元素である。またFeSの生成による圧延中の液相の発生を抑制するため、表面疵を低減する点でも効果がある。しかしMnが過剰となると工具寿命が低下する。Mn量は、1.05%超(好ましくは1.5%以上、さらに好ましくは2.0%以上)、3.5%以下(好ましくは3.2%以下、さらに好ましくは3.0%以下)程度である。
Pは過剰となると工具寿命を低下させるため低減することが推奨される。したがってPは0.2%以下、好ましくは0.15%以下、さらに好ましくは0.10%以下とする。なお実際上、Pを0%とすることは困難であり、またPは被削性の改善にも有効である。したがってPは好ましくは0.01%以上、さらに好ましくは0.05%以上とする。
SはMnSを形成して被削性を高めるため、本発明では不可欠な元素である。またPb快削鋼と同等の被削性を得るためにはS量を十分に高める必要がある。したがって本発明では、S量を0.35%超、好ましくは0.40%以上、さらに好ましくは0.45%以上とする。しかしSが過剰になると表面疵の発生が認められるようになる。したがってS量は0.8%以下、好ましくは0.7%以下、さらに好ましくは0.65%以下程度とする。
本発明では、後述するように、脱酸剤としてのAlを添加しないのが望ましい。しかしAlは他の鋼を製造する場合には脱酸剤として頻繁に使用されているため、製造設備からAl2O3が混入してくる。Al2O3としての混入であれば脱酸剤としての機能を喪失しており、特にAl量は制限されないが、通常、Alは0.01%以下(例えば0.009%以下、特に0.006%以下)程度である(なお実際上、0%となることはない)。
Nが多くなるほど仕上げ面粗さが改善される。Nは0.007%以上、好ましくは0.008%以上、さらに好ましくはNは0.009%以上である。表面疵および仕上げ面粗さの観点からはNの上限は限定されないが、Nが多くなるとブローホールが発生するため上限を設定するのが望ましい。好ましくはNは0.02%以下、さらに好ましくは0.015%以下、特に0.013%以下である。
本発明では、後述するように、鋳造直前の溶鋼中のフリー酸素濃度を高くすることが望ましく、鋼中の酸素濃度は特に設定されないが、通常、0.008%以上、好ましくは0.010%以上、さらに好ましくは0.013%以上程度である。なお表面疵および仕上げ面粗さと鋼中の酸素濃度との直接の関係はないが、鋼中の酸素濃度が多い程、原料や製造設備由来の酸化物(SiO2、Al2O3など)が多くなっている傾向があり、工具寿命が低下する傾向がある。したがって鋼中の酸素は、好ましくは0.03%以下、さらに好ましくは0.02%以下、特に0.018%以下程度とするのが推奨される。
また本発明では、MnとSの比(Mn/S;質量基準)が3.5以上に設定されている。MnがSに比べて少なすぎると、表面疵の発生を防止できない。好ましいMn/S比(質量比)は、3.8以上、さらに好ましくは4.0以上である。
上記実施形態では、仕上圧延機列として、2機の圧延機を直列に配置した例を示したが、1機のみの圧延機で構成してもよい。この場合、当該1機の圧延機が最終仕上圧延機となる。
2…粗圧延機列
3…中間圧延機列
4…仕上圧延機列
4a…水冷帯
4b…最初の仕上圧延機
4c…水冷帯
4d…最終仕上圧延機
Claims (1)
- C :0.01〜0.25%(質量%の意。以下、同じ)、Si:0.10%以下(0%を含まない)、Mn:1.05%超3.5%以下、P :0.2%以下(0%を含まない)、S :0.35%超0.8%以下、Al:0.01%以下(0%を含まない)、N :0.007%以上、O :0.008%以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、Mn/S比(質量比)が3.5以上である鋼材を、加熱炉で加熱した後、粗圧延機列、中間圧延機列および仕上圧延機列からなり、前記仕上圧延機列を構成する仕上圧延機のうち少なくとも最終仕上圧延機前に水冷帯を備えた圧延ラインで熱間圧延して高S快削鋼線材を製造する方法であって、
前記加熱炉での加熱温度を鋼材表面温度で1000℃以上とするとともに、前記最終仕上圧延機前の水冷帯での水冷を行わずに最終仕上圧延を行うことを特徴とする高S快削鋼線材の製造方法。
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2006
- 2006-05-30 JP JP2006150357A patent/JP2007319872A/ja not_active Withdrawn
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