JP2015124406A - 鋼材およびその製造方法 - Google Patents
鋼材およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015124406A JP2015124406A JP2013269488A JP2013269488A JP2015124406A JP 2015124406 A JP2015124406 A JP 2015124406A JP 2013269488 A JP2013269488 A JP 2013269488A JP 2013269488 A JP2013269488 A JP 2013269488A JP 2015124406 A JP2015124406 A JP 2015124406A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel material
- sulfide inclusions
- burning
- contained
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
【解決手段】所定の成分組成を満足すると共に、鋼材に含まれるMnおよびSは下記式(1)の関係を満足し、残部が鉄および不可避不純物からなる鋼材であり、該鋼材に含まれる円相当径が4μm以下の硫化物系介在物の個数と、該鋼材に含まれる短径が2μm以上の硫化物系介在物の個数が、下記式(2)の関係を満足する鋼材。下記式(1)において、[ ]は、各元素の含有量(質量%)を示す。
[Mn]/[S]≧13.0 ・・・(1)
[円相当径が4μm以下の硫化物系介在物の個数]/[短径が2μm以上の硫化物系介在物の個数]≦0.30 ・・・(2)
【選択図】なし
Description
アスペクト比(L/W)<3 ・・・・・(i)
(n1+n2)/n≦0.2 ・・・・・(ii)
n:MnS系介在物の面積1mm2当たりの個数
n1:MnS系介在物のうちで、Caを0.5質量%以上固溶しているものの面積1mm2当たりの個数
n2:MnS系介在物のうちで、異種介在物を含むものの面積1mm2当たりの個数
[Mn]/[S]≧13.0 ・・・(1)
そして、本発明の鋼材は、該鋼材に含まれる円相当径が4μm以下の硫化物系介在物の個数と、該鋼材に含まれる短径が2μm以上の硫化物系介在物の個数が、下記式(2)の関係を満足するところに要旨を有する。
[円相当径が4μm以下の硫化物系介在物の個数]/[短径が2μm以上の硫化物系介在物の個数]≦0.30 ・・・(2)
(a)Cu:1%以下、Ni:2%以下、Cr:2%以下、Mo:2%以下、およびB:0.01%以下よりなる群から選ばれる少なくとも1種、
(b)V:0.5%以下、Ti:0.5%以下、Nb:0.5%以下、およびW:2%以下よりなる群から選ばれる少なくとも1種、
(c)Pb:0.3%以下、Bi:0.3%以下、Sn:0.02%以下、およびSb:0.02%以下よりなる群から選ばれる少なくとも1種、
を含有してもよく、また、
(d)Nは、0.02%以下の範囲で含有してもよい。
[Mn]/[S]≧13.0 ・・・(1)
[円相当径が4μm以下の硫化物系介在物の個数]/[短径が2μm以上の硫化物系介在物の個数]≦0.30 ・・・(2)
本発明の鋼材は、Mnを0.2〜2.0%、およびSを0.015〜0.12%の範囲で含有する。
Cは、鋼材の強度(最終製品の強度)を確保するために必要な元素であり、0.1%未満では鋼材の強度が低過ぎて機械構造用に用いることができない。従って本発明では、C量は0.1%以上とする。C量は、0.12%以上が好ましく、より好ましくは0.15%以上である。しかし、Cを過剰に含有すると強度が高くなり過ぎて、加工性が低下する。従って本発明では、C量は0.8%以下とする。C量は、0.75%以下が好ましく、より好ましくは0.70%以下である。
Siは、固溶体硬化によって最終製品の強度を増加させるために必要な元素であり、本発明では、0.01%以上とする。Si量は、0.05%以上が好ましく、より好ましくは0.10%以上である。しかし、Si量が過剰になり、2.0%を超えると、Si含有酸化物が過剰に生成すると共に、固相線温度が低くなるため、加熱時にバーニングが発生しやすくなる。従って、本発明では、Si量は2.0%以下とする。Si量は、1.5%以下が好ましく、より好ましくは1.3%以下である。
Pは、鋼材中に不可避的に含まれる元素であるが、被削性を改善するのに寄与する。しかし、Pを0.20%を超えて過剰に含有すると、粒界に偏析して固相線温度を低下し、加熱時にバーニングが発生しやすくなる。従って、本発明では、P量は、0.20%以下とする。P量は、0.15%以下が好ましく、より好ましくは0.12%以下である。
Alは、脱酸元素として作用する元素であり、Al量が0.002%を下回ると、低融点の酸化物が生成し、加熱時に部分溶融が促進され、バーニングが発生する。従って、本発明では、Al量は0.002%以上とする。Al量は、0.003%以上が好ましい。しかし、過剰に含有すると、Al2O3が多く生成し、加工性が劣化する。従って、本発明では、Al量は0.1%以下とする。Al量は、0.075%以下が好ましく、より好ましくは0.060%以下である。
Ca、Mg、Zr、Te、およびREMは、いずれも硫化物系介在物(例えば、MnSなど)中のSを安定化し、硫化物系介在物を粗大化することにより、加熱時にバーニングが発生するのを抑制する元素である。こうした作用を発揮させるには、Caは、0.0001%以上とし、好ましくは0.0003%以上、より好ましくは0.0004%以上とする。Mgは、0.0001%以上とし、好ましくは0.0003%以上、より好ましくは0.0004%以上とする。Zrは、0.01%以上とし、好ましくは0.03%以上、より好ましくは0.04%以上とする。Teは、0.001%以上とし、好ましくは0.002%以上とする。REMは、0.001%以上とし、好ましくは0.002%以上、より好ましくは0.003%以上とする。しかし、過剰に含有しても添加効果は飽和し、コスト高となる。従って、本発明では、Caは、0.01%以下とし、好ましくは0.0095%以下、より好ましくは0.0090%以下とする。Mgは、0.01%以下とし、好ましくは0.0095%以下、より好ましくは0.0090%以下とする。Zrは、0.5%以下とし、好ましくは0.45%以下、より好ましくは0.40%以下とする。Teは、0.05%以下とし、好ましくは0.045%以下とする。REMは、0.05%以下とし、好ましくは0.04%以下とする。上記元素は、単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を含有してもよい。
(a)Cu、Ni、Cr、Mo、およびBよりなる群から選ばれる少なくとも1種、
(b)V、Ti、Nb、およびWよりなる群から選ばれる少なくとも1種、
(c)Pb、Bi、Sn、およびSbよりなる群から選ばれる少なくとも1種、
を含有してもよく、
(d)Nは0.02%以下の範囲で含有してもよい。
Cu、Ni、Cr、Mo、およびBは、いずれも鋼材の焼入れ性を向上させて最終製品の強度を高めるのに作用する元素であり、単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を含有してもよい。こうした作用を有効に発揮させるには、Cuは、0.1%以上が好ましく、より好ましくは0.2%以上である。Niは、0.2%以上が好ましく、より好ましくは0.5%以上、更に好ましくは1.0%以上である。Crは、0.05%以上が好ましく、より好ましくは0.10%以上、更に好ましくは0.5%以上である。Moは、0.2%以上が好ましく、より好ましくは0.3%以上である。Bは、0.0005%以上が好ましく、より好ましくは0.0010%以上である。しかし、これらの元素の含有量が過剰になると、鋼材の強度が高くなり過ぎて、加工性を劣化させることがある。従って、本発明では、Cuは、1%以下が好ましく、より好ましくは0.8%以下、更に好ましくは0.5%以下である。Niは、2%以下が好ましく、より好ましくは1.8%以下、更に好ましくは1.7%以下である。Crは、2%以下が好ましく、より好ましくは1.9%以下、更に好ましくは1.8%以下である。Moは、2%以下が好ましく、より好ましくは1.5%以下、更に好ましくは1.0%以下である。Bは、0.01%以下が好ましく、より好ましくは0.008%以下、更に好ましくは0.005%以下である。
V、Ti、Nb、およびWは、Cと結合して炭化物を形成したり、Nと結合して窒化物を形成し、鋼材の強度向上に寄与する元素であり、単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を含有してもよい。こうした作用を有効に発揮させるには、Vは、0.05%以上が好ましく、より好ましくは0.10%以上である。Tiは、0.005%以上が好ましく、より好ましくは0.010%、更に好ましくは0.015%以上である。Nbは、0.05%以上が好ましく、より好ましくは0.08%以上、更に好ましくは0.10%以上である。Wは、0.2%以上が好ましく、より好ましくは0.5%以上、更に好ましくは0.7%以上である。しかし、これらの元素を過剰に含有すると、形成される炭化物や窒化物が、鋼材の変形抵抗を上昇させ、加工性を低下することがある。従って、本発明では、Vは、0.5%以下が好ましく、より好ましくは0.4%以下、更に好ましくは0.30%以下である。Tiは、0.5%以下が好ましく、より好ましくは0.3%以下、更に好ましくは0.1%以下である。Nbは、0.5%以下が好ましく、より好ましくは0.4%以下、更に好ましくは0.3%以下である。Wは、2%以下が好ましく、より好ましくは1.5%以下、更に好ましくは1.0%以下である。
Pb、Bi、Sn、およびSbは、いずれも被削性の改善に寄与する元素であり、単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を含有してもよい。こうした作用を有効に発揮させるには、Pbは、0.03%以上が好ましく、より好ましくは0.1%以上、更に好ましくは0.15%以上である。Biは、0.03%以上が好ましく、より好ましくは0.08%以上、更に好ましくは0.10%以上である。Snは、0.002%以上が好ましく、より好ましくは0.005%以上、更に好ましくは0.010%以上である。Sbは、0.002%以上が好ましく、より好ましくは0.004%以上、更に好ましくは0.006%以上である。しかし、これらの元素を過剰に含有すると、強度や加工性が低下することがある。従って、本発明では、Pbは、0.3%以下が好ましく、より好ましくは0.28%以下、更に好ましくは0.25%以下である。Biは、0.3%以下が好ましく、より好ましくは0.25%以下、更に好ましくは0.20%以下である。Snは、0.02%以下が好ましく、より好ましくは0.018%以下、更に好ましくは0.015%以下である。Sbは、0.02%以下が好ましく、より好ましくは0.015%以下、更に好ましくは0.010%以下である。
Nは、鋼材中に不可避的に含まれる元素であり、鋼材中の固溶N量が多くなり過ぎると、歪み時効による硬度上昇や、延性の低下を招き、加工性が劣化することがある。従って、本発明では、N量は、0.02%以下であることが好ましい。N量は、より好ましくは0.018%以下であり、更に好ましくは0.015%以下、最も好ましくは0.010%以下である。
次に、本発明に係る鋼材の製造方法について説明する。
固相線温度(℃)=1536−(170×[C]+12.3×[Si]+6.8×[Mn]+124.5×[P]+183.9×[S]) ・・・(a)
b 酸化物
Claims (6)
- C :0.1〜0.8%(質量%の意味。以下同じ。)、
Si:0.01〜2.0%、
Mn:0.2〜2.0%、
P :0.20%以下、
S :0.015〜0.12%、
Al:0.002〜0.1%を含有し、
更に、
Ca:0.0001〜0.01%、
Mg:0.0001〜0.01%、
Zr:0.01〜0.5%、
Te:0.001〜0.05%、および
REM:0.001〜0.05%よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、
前記Mnおよび前記Sは下記式(1)の関係を満足し、
残部が鉄および不可避不純物からなる鋼材であり、
該鋼材に含まれる円相当径が4μm以下の硫化物系介在物の個数と、該鋼材に含まれる短径が2μm以上の硫化物系介在物の個数が、下記式(2)の関係を満足することを特徴とする鋼材。
[Mn]/[S]≧13.0 ・・・(1)
上記式(1)において、[ ]は、各元素の含有量(質量%)を示す。
[円相当径が4μm以下の硫化物系介在物の個数]/[短径が2μm以上の硫化物系介在物の個数]≦0.30 ・・・(2) - 更に他の元素として、
Cu:1%以下、
Ni:2%以下、
Cr:2%以下、
Mo:2%以下、および
B :0.01%以下よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1に記載の鋼材。 - 更に他の元素として、
V :0.5%以下、
Ti:0.5%以下、
Nb:0.5%以下、および
W :2%以下よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1または2に記載の鋼材。 - 更に他の元素として、
Pb:0.3%以下、
Bi:0.3%以下、
Sn:0.02%以下、および
Sb:0.02%以下よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の鋼材。 - 更に他の元素として、
N:0.02%以下を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の鋼材。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の成分組成を満足する溶鋼を鋳造して鋼材を製造するにあたり、鋳造開始から凝固完了までの鋳片中央部の平均冷却速度を7℃/分以下とすることを特徴とする鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269488A JP6055400B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 鋼材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269488A JP6055400B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 鋼材およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015124406A true JP2015124406A (ja) | 2015-07-06 |
JP6055400B2 JP6055400B2 (ja) | 2016-12-27 |
Family
ID=53535341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013269488A Expired - Fee Related JP6055400B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 鋼材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6055400B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019026874A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 大同特殊鋼株式会社 | 高周波焼入れ部品用素材 |
CN112522567A (zh) * | 2019-09-19 | 2021-03-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高强薄规格高耐蚀钢及其制造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107119224A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-09-01 | 滁州市东华模具制造有限公司 | 一种抗冷冲模具材料的制备方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62196359A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間鍛造用非調質鋼の製造方法 |
JP2004107694A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Kobe Steel Ltd | 浸炭用鋼材及び浸炭処理部品 |
JP2004225073A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間鍛造非調質用棒鋼 |
JP2004332078A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 切屑処理性に優れた機械構造用快削鋼 |
JP2005163118A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Daido Steel Co Ltd | 機械構造軸部品とその製造方法 |
JP2005256082A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Kobe Steel Ltd | 浸炭処理部品の製造方法 |
JP2007031787A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Kobe Steel Ltd | 耐結晶粒粗大化特性、疲労特性及び被削性に優れた肌焼鋼並びにその製造方法 |
JP2007162128A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-28 | Kobe Steel Ltd | 鍛造性と結晶粒粗大化防止特性に優れた肌焼鋼およびその製造方法並びに浸炭部品 |
JP2013007098A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 熱間鍛造用鋼 |
-
2013
- 2013-12-26 JP JP2013269488A patent/JP6055400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62196359A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間鍛造用非調質鋼の製造方法 |
JP2004107694A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Kobe Steel Ltd | 浸炭用鋼材及び浸炭処理部品 |
JP2004225073A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間鍛造非調質用棒鋼 |
JP2004332078A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 切屑処理性に優れた機械構造用快削鋼 |
JP2005163118A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Daido Steel Co Ltd | 機械構造軸部品とその製造方法 |
JP2005256082A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Kobe Steel Ltd | 浸炭処理部品の製造方法 |
JP2007031787A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Kobe Steel Ltd | 耐結晶粒粗大化特性、疲労特性及び被削性に優れた肌焼鋼並びにその製造方法 |
JP2007162128A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-28 | Kobe Steel Ltd | 鍛造性と結晶粒粗大化防止特性に優れた肌焼鋼およびその製造方法並びに浸炭部品 |
JP2013007098A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 熱間鍛造用鋼 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019026874A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | 大同特殊鋼株式会社 | 高周波焼入れ部品用素材 |
CN112522567A (zh) * | 2019-09-19 | 2021-03-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高强薄规格高耐蚀钢及其制造方法 |
CN112522567B (zh) * | 2019-09-19 | 2022-06-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高强薄规格高耐蚀钢及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6055400B2 (ja) | 2016-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5972870B2 (ja) | 機械加工性を向上させたオーステナイト−フェライトステンレス鋼 | |
KR101824352B1 (ko) | 고주파 ??칭용 강재 | |
KR101674341B1 (ko) | 용접부 품질이 우수한 전봉 강관 및 그 제조 방법 | |
JP6409598B2 (ja) | 靭性に優れた高強度極厚h形鋼及びその製造方法 | |
CN102884212A (zh) | 表面硬化钢及其制造方法 | |
JP7310978B2 (ja) | 析出硬化型Ni合金の製造方法 | |
JP5576785B2 (ja) | 冷間鍛造性に優れた鋼材、及びその製造方法 | |
JP6787238B2 (ja) | 機械構造用鋼材の製造方法 | |
JP6945664B2 (ja) | 冷間加工性に優れる高硬度・高耐食性用途のマルテンサイト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
JP5954483B2 (ja) | 鉛快削鋼 | |
JP6055400B2 (ja) | 鋼材およびその製造方法 | |
JPWO2021124511A1 (ja) | 冷間加工性に優れる高硬度・高耐食性用途のマルテンサイト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
JP5340839B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた鋼板 | |
KR101851245B1 (ko) | 용접부 저온인성이 우수한 페라이트계 스테인리스강 | |
JP2009179844A (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた高張力厚鋼板 | |
JP5837837B2 (ja) | 工具寿命に優れた硬度が300hv10以上の高硬度bn系快削鋼 | |
JP7081096B2 (ja) | 析出硬化型Ni合金 | |
JP6793574B2 (ja) | 低熱膨張合金 | |
JP2009287108A (ja) | 疲労特性の優れたコモンレール用鋼およびコモンレール | |
JP2006002237A (ja) | シボ加工性と被削性に優れたプラスチック金型用鋼 | |
JP7024921B1 (ja) | 快削鋼およびその製造方法 | |
TWI779544B (zh) | 易切削鋼及其製造方法 | |
JP6058521B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP5907416B2 (ja) | 靭性に優れた熱間工具鋼の製造方法 | |
KR102245226B1 (ko) | 산소 절단성이 우수한 고망간 강재 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150901 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160819 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6055400 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |