JP2008138260A - 面粗さに優れた表面疵の少ない硫黄快削鋼 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.02〜0.10%未満、Si:0.1超え〜0.7%以下、Mn:0.05〜1.8%、P:0.04〜0.12%、S:0.25〜0.49%、Al:0.005%未満、O:0.0020超え〜0.0090%未満(但し、S:0.40〜0.49%の場合はO:0.0020超え0.0050%未満とする。)、残部不可避的に混入する元素とFeからなり、かつ、下記(1)式、(2)式を満足し、Cr:0.3〜2.3%を含有する場合は、下記(3)式を満足する。 0.12≦(Si+5×Al)−10×O≦0.72・・・(1)Mn>S>([Mn]5)/3−([Mn]2)/100・・・(2)2≦Cr/S≦6・・・(3)各元素は含有量(質量%)とする。
【選択図】なし
Description
(1)硫黄快削鋼において、表面疵の原因となる巨大酸化物を減少させるためO量を低減した場合、脱酸元素であるSi添加が容易となる。
(2)O量を低減した硫黄快削鋼において、Si量を、Si,Al,Oよりなるインデックスが特定範囲内となるように調整した成分組成とすると、切屑処理性が向上し、優れた仕上げ面粗さが得られる。
(3)当該成分組成において、S量をMn>S>([Mn]5)/3−([Mn]2)/100のインデックスで規定すると、被削性が格段に向上する。
(4)更に、Crを添加し、Cr/Sを適正化すると、S−Cr−Mn複合系からなる、大型で、かつ、紡錘状の硫化物が適量得られ、切屑処理性、表面粗さを含めた被削性をより向上させることが可能である。
1.質量%で、C:0.02〜0.10%未満、Si:0.1超え〜0.7%以下、Mn:0.05〜1.8%、P:0.04〜0.12%、S:0.25〜0.49%、Al:0.005%未満、O:0.0020超え〜0.0090%未満(但し、S:0.40〜0.49%の場合はO:0.0020超え0.0050%未満とする。)、残部不可避的に混入する元素とFeからなり、かつ、下記(1)式、(2)式を満足することを特徴とする、面粗さに優れた表面疵の少ない硫黄快削鋼。
0.12≦(Si+5×Al)−10×O≦0.72・・・・・(1)
Mn>S>([Mn]5)/3−([Mn]2)/100・・・・・(2)
各元素は含有量(質量%)とする。
2.更に、Cr:0.3〜2.3%を含有し、かつ、下記(3)式を満足する1記載の面粗さに優れた表面疵の少ない硫黄快削鋼。
2≦Cr/S≦6・・・・・(3)
Cは鋼の強度および被削性に大きな影響を及ぼすので重要な元素である。その含有量が0.02%未満では充分な強度が得られない。一方、含有量が0.10%以上になるとパーライト量が過剰となり、被削性の中でも仕上げ面粗さが劣化する。従って、C含有量は0.02〜0.10%未満にする。
Siは母相組織の大部分を占有するフェライト組織に固溶し、硬さを上昇させると同時にそのことにより脆化するため、切屑処理性を向上させ、そのため、面粗さの向上に寄与する。その含有率が0.1%以下では、充分な効果が得られず、一方、0.7%を超えるとその効果が飽和するとともに、脱酸元素でもあるため、酸化物が大型化し、表面疵が悪化する。従って、Si含有量は0.1超え〜0.7%にする。
Mnは被削性に重要な硫化物形成元素である。その含有量が0.05%未満では、硫化物量が少ないため、充分な被削性が得られない。好ましくは、0.22%以上とする。一方、含有量が1.8%を超えると硫化物が長く伸長してしまうため、被削性が低下するようになる。従って、Mn含有量は0.05〜1.8%にする。
Pは、切削加工時に構成刃先の生成を抑制し、仕上げ面粗さを低減させるのに有効な元素である。その含有率が0.04%未満では、充分な効果が得られず、一方、0.12%を超えるとその効果が飽和するとともに熱間加工性および延性の低下が著しい。従って、P含有量は0.04〜0.12%とする。
Sは、被削性に有効な硫化物形成元素である。その含有量が0.25%未満では、硫化物量が少ないため被削性に対する効果が小さく、一方、0.49%を超えると熱間加工性の低下により圧延時に大量に表面疵が発生するため、0.49%以下にする。従ってS含有量は0.25〜0.49%とする。
Alは脱酸元素であり、鋳造時に巨大酸化物を生成させる。巨大酸化物は、それを起点とした圧延時の表面疵を発生させることから、Al量を限定することは本発明の根幹に関わり、重要である。巨大酸化物を起点とした圧延時の表面疵の発生を抑制するため、0.005%未満に限定する。
Oは圧延などの熱間加工時における硫化物の伸長を抑制するのに有効で、この作用により被削性を向上させることができる重要な元素である。その含有量が0.002%以下では硫化物の伸長を抑制させる効果が充分でなく、伸長した硫化物が残存してしまうため、本来の充分な効果が期待出来ない。
(Si+5×Al)−10×Oは、面粗さに優れ、かつ、表面疵が少ないことを達成するためにSi量,Al量とO量のバランスを限定する本発明の根幹に関わる重要なインデックスである。
本発明では、優れた被削性を達成するため、Mn量とS量をMn>S>([Mn]5)/3−([Mn]2)/100のインデックスで限定する。Mn≦SであるとMnS以外の硫化物が生成し被削性が劣化する。
Crは圧延などの熱間加工時における硫化物の伸長を抑制、すなわち紡錘状化させるのに有効な元素であり、この作用により被削性を向上させる。その含有量が0.3%未満では硫化物の伸長を抑制させる効果が充分でなく伸長した硫化物が残存してしまうため本来の充分な効果が期待出来ない。
Cr/Sは圧延などの熱間加工時における硫化物の伸長度を左右し、被削性に影響を与える重要なインデックスである。その比が2未満であるとMn−S単独系の硫化物の生成により伸長した硫化物が顕著となるために被削性が劣化する。
Claims (2)
- 質量%で、C:0.02〜0.10%未満、Si:0.1超え〜0.7%以下、Mn:0.05〜1.8%、P:0.04〜0.12%、S:0.25〜0.49%、Al:0.005%未満、O:0.0020超え〜0.0090%未満(但し、S:0.40〜0.49%の場合はO:0.0020超え0.0050%未満とする)、残部不可避的に混入する元素とFeからなり、かつ、下記(1)式、(2)式を満足することを特徴とする、面粗さに優れた表面疵の少ない硫黄快削鋼。
0.12≦(Si+5×Al)−10×O≦0.72・・・・・(1)
Mn>S>([Mn]5)/3−([Mn]2)/100・・・・・(2)
各元素は含有量(質量%)とする。 - 更に、質量%で、Cr:0.3〜2.3%を含有し、かつ、下記(3)式を満足する請求項1記載の面粗さに優れた表面疵の少ない硫黄快削鋼。
2≦Cr/S≦6・・・・・(3)
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