JP2012062496A - 高周波焼入れ性優れた軟質中炭素鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 質量%で、C:0.30〜0.65%、Si:0.05〜0.4%、Mn:0.2〜2.0%、P:0.005〜0.03%、S:0.0001〜0.006%、Al:0.005〜0.10%、及び、N:0.001〜0.01%を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、かつ、ビッカース硬度が160HV以下でフェライト粒径が10μm以上であることを特徴とする高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。
【選択図】図1
Description
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
C:0.30〜0.65%、
Si:0.05〜0.4%、
Mn:0.2〜2.0%、
P:0.005〜0.03%、
S:0.0001〜0.006%、
Al:0.005〜0.10%、
N:0.001〜0.01%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、かつ、ビッカース硬度が160HV以下でフェライト粒径が10μm以上であることを特徴とする高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。
Cr:0.05〜1.0%、
Ni:0.01〜0.5%、
Cu:0.05〜0.5%、
Mo:0.01〜0.5%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする前記(1)に記載の高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。
Nb:0.01〜0.5%、
V:0.01〜0.5%、
Ta:0.01〜0.5%、
B:0.001〜0.01%、
W:0.01〜0.5%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。
Sn:0.003〜0.03%、
Sb:0.003〜0.03%、
As:0.003〜0.03%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。
Cは、鋼板の焼入れ強度を確保するうえで重要な元素であり、0.30%以上添加し、所要の強度を確保する。0.30%未満では、焼入れ性が低下し、機械構造用高強度鋼板としての強度が得られないので、下限を0.30%とする。0.65%を超えると、靭性が低下するため、上限を0.65%とする。好ましくは、0.35〜0.55%である。
Siは、脱酸剤として作用し、また、焼入れ性の向上に有効な元素である。0.05%未満では、添加効果が得られないので、下限を0.05%とする。0.4%を超えると、熱間圧延時のスケール疵に起因する表面性状の劣化を招くので、上限を0.4%とする。好ましくは、0.10〜0.3%である。
Mnは、脱酸剤として作用し、また、焼入れ性の向上に有効な元素である。0.2%未満では、添加効果が得られないので、下限を0.2%とする。2.0%を超えると、焼入れ、焼戻し後の衝撃特性を助長するので、上限を2.0%とする。好ましくは、0.5〜1.5%である。
Pは、固溶強化元素であり、鋼板の強度に有効な元素である。過剰な含有は、靭性を阻害するので、上限を0.03%とする。0.005%未満に低減することは、精錬コストの上昇を招くので、下限を0.005%とする。好ましくは、0.007〜0.02%である。
Sは、鋼中に不純物として含有され、非金属介在物を形成し、加工性や、熱処理後の靭性を阻害する原因となるので、上限を0.006%とする。0.0001%未満に低減することは、精錬コストの大幅な上昇を招くので、下限を0.0001%とする。好ましくは、0.001〜0.004%である。
Alは、脱酸剤として作用し、また、Nの固定に有効な元素である。0.005%未満では、添加効果が十分に得られないので、下限を0.005%とする。0.10%を超えると、添加効果は飽和し、また、表面疵が発生し易くなるので、上限を0.10%とする。好ましくは、0.01〜0.05%である。
Nは、Nは窒化物を形成する元素である。湾曲型連続鋳造における鋳片曲げ矯正時に窒化物が析出すると、鋳片が割れることがあるので、上限を0.01%とする。少ないほど好ましいが、0.001%未満に低減するのは、精錬コストの増加を招くので、下限を0.0010%とする。好ましくは、0.004〜0.007%である。
Crは、焼入れ性の向上に有効な元素である。0.05%未満では、添加効果がないので、下限を0.05%とする。1.0%を超えると、添加効果は飽和するので、上限を1.0%とする。好ましくは、0.07〜0.7%である。
Niは、靭性の向上や、焼入れ性の向上に有効な元素である。0.01%未満では、添加効果がないので、下限を0.01%とする。1.0%を超えると、添加効果は飽和するし、また、コスト増を招くので、上限を1.0%とする。好ましくは、0.05〜0.5%である。
Cuは、焼入性の確保に有効な元素である。0.05%未満では、添加効果が不十分であるので、下限を0.05%とする。0.5%を超えると、硬くなり過ぎ、冷間加工性が劣化するので、上限を0.5%とする。好ましくは、0.08〜0.2%である。
Moは、焼入れ性の向上と、焼戻し軟化抵抗性の向上に有効な元素である。0.01%未満では、添加効果が小さいので、下限を0.01%とする。1.0%を超えると、添加効果は飽和するので、上限を1.0%とする。
Nbは、炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化防止や靭性改善に有効な元素である。0.01%未満では、添加効果は充分に発現しないので、下限を0.01%とする。0.5%を超えると、添加効果が飽和するので、上限を0.5%とする。好ましくは、0.07〜0.2%である。
Vは、Nbと同様に、炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化防止や靭性改善に有効な元素である。0.01%未満では、添加効果が小さいので、下限を0.01%とする。0.5%を超えると、炭化物が生成し焼入れ硬度が低下するので、上限を0.5%とする。好ましくは、0.07〜0.2%である。
Taは、Nb、Vと同様に、炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化防止や靭性改善に有効な元素である。0.01%未満では、添加効果が小さいので、下限を0.01%とする。0.5%を超えると、炭化物が生成し焼入れ硬度が低下するので、上限を0.5%とする。好ましくは、0.07〜0.2%である。
B:微量の添加で、焼入性を高めるのに有効な元素である。0.001%未満では、添加効果がないので、下限を0.001%とする。0.01%を超えると、鋳造性が低下し、また、B系化合物が生成して靭性が低下するので、上限を0.01%とする。好ましくは、0.003〜0.007%である。
Wは、鋼板の強化に有効な元素である。0.01%未満では、添加効果が発現しないので、下限を0.01%とする。0.5%を超えると、加工性が低下するので、上限を0.5%にする。好ましくは、0.04〜0.2%である。
鋼板を酸洗し、表面を清浄化した後、鋼板に軟質化焼鈍を施す。本発明製造方法においては、鋼板に軟質化箱焼鈍を施し、加工性向上を図る。
上記5時間以上の保持後、新たにパーライトの生成しないよう緩冷却する。
コイル内の温度分布を均一化させる目的に加え、窒素侵入による焼入れ性の低下を抑制するため、水素95%以上の雰囲気中で焼鈍する。焼鈍中の脱炭を抑制するため、400℃までの露点を−20℃未満とし、400℃超における露点を−40℃未満とした。
表1に示す成分組成を有する鋼板を、冷延、焼鈍によりフェライト粒径を制御し製品特性(硬度と高周波焼入れ性)を調査した。結果を、表2に示す。
Claims (4)
- 質量%で、
C:0.30〜0.65%、
Si:0.05〜0.4%、
Mn:0.2〜2.0%、
P:0.005〜0.03%、
S:0.0001〜0.006%、
Al:0.005〜0.10%、
N:0.001〜0.01%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、かつ、ビッカース硬度が160HV以下でフェライト粒径が10μm以上であることを特徴とする高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。 - 質量%で、さらに、
Cr:0.05〜1.0%、
Ni:0.01〜0.5%、
Cu:0.05〜0.5%、
Mo:0.01〜0.5%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。 - 質量%で、さらに、
Nb:0.01〜0.5%、
V:0.01〜0.5%、
Ta:0.01〜0.5%、
B:0.001〜0.01%、
W:0.01〜0.5%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。 - 質量%で、さらに、
Sn:0.003〜0.03%、
Sb:0.003〜0.03%、
As:0.003〜0.03%
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の高周波焼入れ性に優れた軟質中炭素鋼板。
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