JP2017088975A - Cold rolled steel sheet for separate plate - Google Patents

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元志 高野
鈴木 雅人
Masato Suzuki
雅人 鈴木
智博 今中
Tomohiro Imanaka
智博 今中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold rolled steel sheet for a separate plate, enabling wear of a friction material to be suppressed.SOLUTION: The cold rolled steel sheet for a separate plate is constituted by a chemical component containing, by mass%, 0.03 to 0.08% of C, 0 to 1.0% of Si, 0.2 to 0.8% of Mn, 0.03% or less of P, 0.01% or less of S and 0.05% or less of Al, in amounts satisfying a relationship represented by 5×C%-Si%+Mn%-1.5×Al%<1, and at least one kind of 0.03 to 0.4% of Nb, 0.01 to 0.3% of V and 0.01 to 0.3% of Ti, in amounts satisfying a relationship represented by 0.04<(Nb%÷1.4)+(V%÷1.1)+Ti%<0.3, and the balance Fe with inevitable impurities. The cold rolled steel sheet for a separate plate has a cross section hardness of 200 HV to 350 HV and a difference of surface hardness to cross section hardness in a sheet thickness center part of 20 HV or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、例えばクラッチプレート等に用いられるセパレートプレート用冷延鋼板に関する。   The present invention relates to a cold-rolled steel sheet for a separate plate used for, for example, a clutch plate.

自動変速機の湿式多板クラッチは、特殊な紙で形成された摩擦材(湿式摩擦材)が表面に貼り付けられた複数のフリクションプレートと、この湿式摩擦材に接触するセパレートプレートとが交互に配置されている。そして、潤滑油が供給された環境でフリクションプレートとセパレートプレートとの開放と接続とを切り替える動作によって動力の伝達を制御する。   A wet multi-plate clutch of an automatic transmission has a plurality of friction plates with a friction material (wet friction material) formed of special paper attached to the surface, and separate plates that come into contact with the wet friction material. Has been placed. Then, the transmission of power is controlled by an operation of switching between opening and connection of the friction plate and the separate plate in an environment supplied with lubricating oil.

フリクションプレートおよびセパレートプレートは、いずれもリング状の鋼板部材である。なお、一般的に、湿式多板クラッチを構成するこれらのフリクションプレートおよびセパレートプレートは、総称してクラッチプレートと呼ばれる。   Both the friction plate and the separate plate are ring-shaped steel plate members. In general, these friction plates and separate plates constituting the wet multi-plate clutch are collectively referred to as a clutch plate.

湿式多板クラッチの動作にて、中立状態から動力伝達状態に移行して接続すると、相対速度が速い状態でフリクションプレートの摩擦材とクラッチプレートとが高荷重で押し付けられて、摩擦材とクラッチプレートとの相対速度が急速に減速する。その際に発生する摩擦熱は、摺動部分となる摩擦材の表面とセパレートプレートの表面とに急速に入熱されるため、両プレートの表面温度を上昇させる。   When connected from the neutral state to the power transmission state in the operation of the wet multi-plate clutch, the friction material and the clutch plate of the friction plate are pressed with a high load at a high relative speed, and the friction material and the clutch plate The relative speed with the speed decreases rapidly. The frictional heat generated at this time is rapidly applied to the surface of the friction material serving as the sliding portion and the surface of the separate plate, thereby raising the surface temperature of both plates.

また、摩擦材は、上述のようにセパレートプレートとの接続を繰り返すことで、摩擦熱に由来して摩耗する。   Further, the friction material is worn due to frictional heat by repeatedly connecting to the separate plate as described above.

このような摩擦材の摩耗が進行し、消失した部位が生じると、摩擦材下の鋼板表面が露出しセパレートプレートと接触する。そのため、摩擦係数が低下してしまい、変速機としての機能が劣化してしまう。   When wear of such a friction material proceeds and a disappeared portion is generated, the steel plate surface under the friction material is exposed and comes into contact with a separate plate. For this reason, the friction coefficient is lowered, and the function as a transmission is deteriorated.

ここで、自動車の燃費向上は現代において極めて重要な課題であり、湿式多板クラッチも小型軽量化が求められている。   Here, improving the fuel efficiency of automobiles is an extremely important issue in modern times, and the wet multi-plate clutch is also required to be smaller and lighter.

小型軽量化を達成するには、湿式多板クラッチの効率を向上する必要がある。このような湿式多板クラッチの効率の向上のためには、プレートの小型化、プレート枚数の減少化、潤滑油の低減、および、摩擦材の変更による摩擦係数の向上等の対応が考えられる。しかしながら、上記対応は、摩擦熱による温度上昇の原因となり、摩擦材の摩耗を促進するので、変速機の機能を劣化する原因となる。   In order to achieve a reduction in size and weight, it is necessary to improve the efficiency of the wet multi-plate clutch. In order to improve the efficiency of such a wet multi-plate clutch, measures such as a reduction in the size of the plate, a reduction in the number of plates, a reduction in the lubricating oil, and an improvement in the friction coefficient by changing the friction material can be considered. However, the above countermeasure causes a temperature increase due to frictional heat, and promotes wear of the friction material, thereby deteriorating the function of the transmission.

そこで、セパレートプレートの材料的な性能として、摩擦材との接触面における温度上昇を抑制し、摩擦材の摩耗を抑制できれば、変速機の効率を向上できると考えられる。   Therefore, as a material performance of the separate plate, it is considered that if the temperature rise on the contact surface with the friction material is suppressed and the wear of the friction material can be suppressed, the efficiency of the transmission can be improved.

摩擦熱によるクラッチプレートの表面温度を抑制する技術としては、特許文献1に記載された方法が知られている。   As a technique for suppressing the surface temperature of the clutch plate due to frictional heat, a method described in Patent Document 1 is known.

この特許文献1には、合金元素量を規定して、鋼板の熱伝導率を向上させることにより、摩擦熱によるプレートの温度上昇を抑制する方法が記載されている。   This Patent Document 1 describes a method of suppressing an increase in the temperature of a plate due to frictional heat by regulating the amount of alloying elements and improving the thermal conductivity of the steel sheet.

また、クラッチプレートの不具合としては、摩擦熱による温度上昇を由来とするヒートスポットが知られている。ヒートスポットは、プレート表面に局部的な変形が生じることから、クラッチ接続時の摩擦熱を上昇させ、摩擦材の摩耗を促進する。そのため、摩擦材の摩耗を抑えるには、摩擦熱によるクラッチプレートの表面温度を抑制するだけでなく、耐ヒートスポット性も兼備している必要がある。   Further, as a problem of the clutch plate, a heat spot derived from a temperature rise due to frictional heat is known. Since the heat spot causes local deformation on the plate surface, the frictional heat is increased when the clutch is engaged, and the wear of the friction material is promoted. Therefore, in order to suppress wear of the friction material, it is necessary not only to suppress the surface temperature of the clutch plate due to frictional heat but also to have heat spot resistance.

クラッチプレートに用いられる鋼板の耐ヒートスポット性の向上に関する技術としては、特許文献2ないし5等に記載された方法が知られている。   As techniques for improving the heat spot resistance of a steel sheet used for a clutch plate, methods described in Patent Documents 2 to 5 are known.

特許文献2では、低炭素鋼を用いて、フェライトからオーステナイトへの相変態温度を高めることにより、クラッチ接続の際の摩擦熱でのプレートの加熱による相変態の発生を防止して、ヒートスポットの発生を抑制している。   In Patent Document 2, by using low-carbon steel and increasing the phase transformation temperature from ferrite to austenite, the occurrence of phase transformation due to heating of the plate with frictional heat at the time of clutch connection is prevented, and Occurrence is suppressed.

特許文献3では、相変態が発生しにくいオーステナイト系ステンレス鋼をプレート用の材料として用いることにより、ヒートスポットの発生を抑制している。   In patent document 3, generation | occurrence | production of a heat spot is suppressed by using the austenitic stainless steel which is hard to generate | occur | produce a phase transformation as a material for plates.

特許文献4では、Ti析出物やNb析出物を利用することにより、ヒートスポットの発生を抑制している。   In patent document 4, generation | occurrence | production of a heat spot is suppressed by utilizing Ti precipitate and Nb precipitate.

特許文献5では、Ti析出物やNb析出物の利用に加えて、変態点を上昇させる作用を有するSiやAlを添加することにより、ヒートスポットの発生を抑制している。   In Patent Document 5, in addition to the use of Ti precipitates and Nb precipitates, the generation of heat spots is suppressed by adding Si or Al having an action of raising the transformation point.

耐ヒートスポット性の向上以外に摩擦材の摩耗を防止する方法としては、特許文献6および7の方法が知られている。これら特許文献6および7では、セパレートプレート上に油溝を設けることによって、その油溝に潤滑油が流れ込み、係合時の温度上昇を抑えて、摩擦材の摩耗を防止している。   As methods for preventing wear of the friction material other than the improvement in heat spot resistance, methods of Patent Documents 6 and 7 are known. In these Patent Documents 6 and 7, by providing an oil groove on the separate plate, the lubricating oil flows into the oil groove and suppresses the temperature rise at the time of engagement to prevent the friction material from being worn.

また、セパレートプレートの製造過程においては、冷延鋼板の打抜きによって、断面に生じる一次せん断面の割合が少なく、二次せん断面または破断面の割合が多い場合には、これらに由来する微小粉(コンタミ)の発生が増加し、変速機内部のトラブルの原因となる。   Further, in the manufacturing process of the separate plate, when the ratio of the primary shear surface generated in the cross section is small due to the punching of the cold-rolled steel sheet and the ratio of the secondary shear surface or the fracture surface is large, the fine powder derived from these ( The occurrence of contamination) increases and causes problems inside the transmission.

したがって、セパレートプレートに用いられる鋼板は、一次せん断面の割合が多い打抜き断面が得られるように、打抜き性が良好であることも重要である。   Therefore, it is also important that the steel sheet used for the separate plate has good punchability so that a punched section with a high proportion of the primary shear plane can be obtained.

そこで、打抜き性の向上に関する技術としては、特許文献8の方法が知られている。この特許文献8では、表層部に軟化層を有することで、打抜き加工性を向上させている。   Therefore, as a technique for improving punchability, the method of Patent Document 8 is known. In this patent document 8, the punching workability is improved by having a softened layer in the surface layer portion.

特開2005−249051号公報JP 2005-249051 A 特開2005−249050号公報JP 2005-249050 A 特開2005−249106号公報JP-A-2005-249106 特開2008−266731号公報JP 2008-266731 A 特開2010−132983号公報JP 2010-132983 A 特開2004−211728号公報JP 2004- 211728 A 特開2009−30663号公報JP 2009-30663 A 特開2010−235965号公報JP 2010-235965 A

湿式多板クラッチの作動中において、クラッチ接続時には接続面全体で摩擦熱が発生するが、局部的に他の部分より温度が大きく上昇する部位が発生することがある。そして、このような局部的に温度が大きく上昇した箇所の表面では、摩擦材の摩耗が促進されてしまう。   During the operation of the wet multi-plate clutch, frictional heat is generated on the entire connection surface when the clutch is connected, but there may be a region where the temperature rises locally compared to other portions. And the wear of a friction material will be accelerated | stimulated in the surface of the location where the temperature increased a lot locally.

そして、上記特許文献1ないし8では、湿式多板クラッチの作動中にセパレートプレート用鋼板の性能として、接触相手である摩擦材の摩耗への影響については考慮されていない。   And in the said patent documents 1 thru | or 8, the influence on the abrasion of the friction material which is a contact partner is not considered as a performance of the steel plate for separate plates during the action | operation of a wet multi-plate clutch.

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、摩擦材の摩耗を抑制できるセパレートプレート用冷延鋼板を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the cold-rolled steel plate for separate plates which can suppress abrasion of a friction material.

請求項1に記載されたセパレートプレート用冷延鋼板は、C:0.03質量%以上0.08質量%以下、Si:0質量%以上1.0質量%以下、Mn:0.2質量%以上0.8質量%以下、P:0.03質量%以下、S:0.01質量%以下およびAl:0.05質量%以下を5×C%−Si%+Mn%−1.5×Al%<1である(1)式を満たすように含有し、かつ、Nb:0.03質量%以上0.4質量%以下、V:0.01質量%以上0.3質量%以下およびTi:0.01質量%以上0.3質量%以下のうちの少なくとも1種を0.04<(Nb%÷1.4)+(V%÷1.1)+Ti%<0.3である(2)式を満たすように含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる化学成分で、断面硬さが、200HV以上350HV以下で、板厚中心部における断面硬さと表面硬さとの関係が20HV≦(板厚中心部における断面硬さ)−(表面硬さ)である(3)式を満たすものである。   The cold-rolled steel sheet for a separate plate according to claim 1 is C: 0.03% by mass to 0.08% by mass, Si: 0% by mass to 1.0% by mass, Mn: 0.2% by mass More than 0.8 mass%, P: 0.03 mass% or less, S: 0.01 mass% or less, and Al: 0.05 mass% or less 5 × C% −Si% + Mn% −1.5 × Al % <1 so as to satisfy the formula (1), and Nb: 0.03% by mass to 0.4% by mass, V: 0.01% by mass to 0.3% by mass, and Ti: At least one of 0.01% by mass to 0.3% by mass is 0.04 <(Nb% ÷ 1.4) + (V% ÷ 1.1) + Ti% <0.3 (2 ) The chemical composition is contained so as to satisfy the formula, and the balance is Fe and inevitable impurities, and the cross-sectional hardness is 200 HV or more and 350 HV. Below, the relationship between the cross-sectional hardness and surface hardness in the sheet thickness center portion 20 HV ≦ (sectional hardness in the sheet thickness center) - satisfies the a (surface hardness) (3).

請求項2に記載されたセパレートプレート用冷延鋼板は、請求項1記載のセパレートプレート用冷延鋼板において、Cr:0.10質量%以上2.0質量%以下、Ni:0.05質量%以上0.5質量%以下、Mo:0.05質量%以上0.5質量%以下およびB:0.0002質量%以上0.002質量%以下のうちの少なくとも1種を5×C%−Si%+Mn%+1.6×Cr%+0.8×Ni%−1.5×Al%<1である(4)式を満たすように含有する化学成分であるものである。   The cold-rolled steel sheet for a separate plate according to claim 2 is the cold-rolled steel sheet for a separate plate according to claim 1, wherein Cr: 0.10% by mass to 2.0% by mass, Ni: 0.05% by mass Or more and 0.5 mass% or less, Mo: 0.05 mass% or more and 0.5 mass% or less, and B: 0.0002 mass% or more and 0.002 mass% or less. 5 × C% -Si % + Mn% + 1.6 × Cr% + 0.8 × Ni% −1.5 × Al% <1 The chemical component contained so as to satisfy the formula (4).

本発明によれば、板厚中心部における断面硬さに対する表面硬さの差であるΔHが20HV以上であるため、熱伝達率を向上させて、クラッチ作動時の局部的な温度上昇を抑制でき、接触相手である摩擦材の摩耗を抑制できる。   According to the present invention, since ΔH, which is the difference in surface hardness with respect to the cross-sectional hardness at the center of the plate thickness, is 20 HV or more, it is possible to improve the heat transfer rate and suppress a local temperature rise during clutch operation. The wear of the friction material that is the contact partner can be suppressed.

断面硬さと、SAE♯2試験における摩擦材の摩耗量との関係を示す散布図である。It is a scatter diagram which shows the relationship between a cross-sectional hardness and the abrasion loss of the friction material in a SAE # 2 test.

以下、本発明の一実施の形態の構成について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of an embodiment of the present invention will be described in detail.

本発明に係るセパレートプレート用冷延鋼板は、例えば自動車の自動変速機の湿式多板クラッチ機構等において、摩擦材(湿式摩擦材)が表面に貼り付けられたフリクションプレートと接離されるセパレートプレートに用いられる。   The cold-rolled steel sheet for a separate plate according to the present invention is, for example, a separate plate that is brought into contact with and separated from a friction plate having a friction material (wet friction material) attached to the surface in a wet multi-plate clutch mechanism of an automatic transmission of an automobile. Used.

湿式多板クラッチの作動中、すなわちセパレートプレートとフリクションプレートとが接続された状態において、摩擦材の摩耗を抑制するには、接触面における局部的な温度上昇を抑制して、不均質に温度上昇することを防止することが重要である。   To suppress wear of the friction material while the wet multi-plate clutch is operating, that is, when the separate plate and friction plate are connected, the local temperature rise at the contact surface is suppressed and the temperature rises unevenly. It is important to prevent this.

すなわち、一般的に湿式多板クラッチの作動中において、フリクションプレートおよびセパレートプレートは潤滑油で冷却されているため、通常時は100℃以下となっているが、接続による摩擦負荷が大きい場合には、その摩擦熱によって接続面において局部的に800℃以上に加熱される場合がある。そして、このような局部的な加熱が摩擦材を不均一に摩耗させる原因となる。   That is, generally during operation of a wet multi-plate clutch, the friction plate and the separate plate are cooled with lubricating oil, so the temperature is normally 100 ° C. or less, but when the friction load due to connection is large In some cases, the frictional heat locally heats the connection surface to 800 ° C. or higher. Such local heating causes wear of the friction material unevenly.

そこで、セパレートプレート表面の熱伝導率を向上させることにより、入熱量が集中する部位において摩擦熱をより速く拡散させ、局部的な温度上昇を抑制できる。よって、セパレートプレートとして用いる冷延鋼板表面の熱伝導率を向上させることが、摩擦材の摩耗を抑制するために重要である。   Therefore, by improving the thermal conductivity of the surface of the separate plate, the frictional heat can be diffused more quickly at the portion where the heat input amount is concentrated, and the local temperature rise can be suppressed. Therefore, it is important to improve the thermal conductivity of the surface of the cold-rolled steel sheet used as a separate plate in order to suppress wear of the friction material.

以下、摩擦材の摩耗を抑制するための構成について説明する。   Hereinafter, a configuration for suppressing wear of the friction material will be described.

セパレートプレート用冷延鋼板は、表面が脱炭されていることにより、炭素濃度の低下によって表面の熱伝導率を向上できる。   Since the surface of the cold-rolled steel sheet for a separate plate is decarburized, the thermal conductivity of the surface can be improved by reducing the carbon concentration.

ここで、セパレートプレート用冷延鋼板を脱炭(軟質化)していても、その程度が低ければ、摩擦材の摩耗を抑制する効果も低下する。   Here, even if the cold-rolled steel sheet for a separate plate is decarburized (softened), if the degree is low, the effect of suppressing wear of the friction material also decreases.

セパレートプレート用冷延鋼板の脱炭の程度は、板厚中心部における断面硬さおよび表面硬さの両方のビッカース硬さを測定することにより確認できる。   The degree of decarburization of the cold-rolled steel sheet for separate plates can be confirmed by measuring the Vickers hardness of both the cross-sectional hardness and the surface hardness at the center of the plate thickness.

なお、軟質化した表面のビッカース硬さ試験では、その試験荷重によって硬さ測定値が変化するため、表面軟質化を検討する上で試験荷重は、例えば10kgfで一定にする。   In the Vickers hardness test for the softened surface, the hardness measurement value varies depending on the test load. Therefore, when examining the softening of the surface, the test load is fixed at, for example, 10 kgf.

そして、板厚中心部における断面硬さに対する表面硬さの差(ΔH)が20HV未満であると、脱炭が不十分であり、摩擦材の摩耗を抑制する効果が得られない。   And when the difference in surface hardness (ΔH) with respect to the cross-sectional hardness at the central portion of the plate thickness is less than 20 HV, decarburization is insufficient and the effect of suppressing wear of the friction material cannot be obtained.

したがって、セパレートプレート用冷延鋼板は、20HV≦(板厚中心部における断面硬さ)−(表面硬さ)である(3)式にて示す関係を満たすことが必要である。また、ΔHは、45HV以下が好ましい。   Therefore, the cold-rolled steel sheet for a separate plate needs to satisfy the relationship expressed by the formula (3) where 20 HV ≦ (section hardness at the center of the sheet thickness) − (surface hardness). Further, ΔH is preferably 45 HV or less.

なお、板厚中心部における断面硬さに対する表面硬さの差(ΔH)は、熱延鋼板において板表面近傍を脱炭することにより生じる軟質化によるものである。脱炭は、熱間圧延の際の温度が高いほど進行するため、ΔHを20HV以上にするには、加熱炉の温度を高く設定することが重要である。   Note that the difference in surface hardness (ΔH) with respect to the cross-sectional hardness at the center of the plate thickness is due to softening caused by decarburizing the vicinity of the plate surface in the hot-rolled steel plate. Since decarburization proceeds as the temperature during hot rolling increases, it is important to set the temperature of the heating furnace high in order to make ΔH 20 HV or higher.

また、熱間圧延の際において圧延およびその前後で実施されるデスケーリング(水噴射)によってスケールが離脱し、スラブ加熱直後と比較すると脱炭層の成長速度が速くなる。そのため、加熱炉の温度だけでなく、圧延の際の温度および時間も脱炭の促進に影響を及ぼす。さらに、巻取温度を高くすることも、脱炭の促進のために重要である。   Further, in hot rolling, the scale is detached by rolling and descaling (water injection) performed before and after the rolling, and the growth rate of the decarburized layer is increased as compared with immediately after slab heating. Therefore, not only the temperature of the heating furnace but also the temperature and time during rolling affect the promotion of decarburization. Furthermore, raising the coiling temperature is also important for promoting decarburization.

したがって、ΔHが20HV未満にならないように、加熱炉の温度や、熱間圧延の際の温度および時間や、巻取温度を設定することが重要である。   Therefore, it is important to set the temperature of the heating furnace, the temperature and time during hot rolling, and the coiling temperature so that ΔH does not become less than 20 HV.

なお、脱炭した板表面近傍の炭素濃度は、冷間加工後も断面の板厚中心部より低い状態となる。   In addition, the carbon concentration in the vicinity of the decarburized plate surface is lower than the central portion of the plate thickness in the cross section even after cold working.

熱延鋼板または冷延鋼板を表面研磨処理した場合には、表面の軟化した層が除去されてしまう。したがって、表面研磨処理を実施する場合には、ΔHが20HV未満にならないように、研磨量を設定する必要がある。   When a hot-rolled steel sheet or a cold-rolled steel sheet is subjected to a surface polishing treatment, the softened layer on the surface is removed. Therefore, when performing the surface polishing treatment, it is necessary to set the polishing amount so that ΔH does not become less than 20 HV.

次に、耐ヒートスポット性について説明する。   Next, heat spot resistance will be described.

セパレートプレートとフリクションプレートとが接続した際の摩擦負荷が大きい場合には、その摩擦熱によって、接続面において局部的に800℃以上に加熱される場合がある。このような局部的な加熱が生じると、局部的に加熱された箇所の近傍では、金属組織がオーステナイトへ変態する。オーステナイトへの変態後は、熱伝導により急速に冷却されてマルテンサイト変態するので体積膨張が生じる。そして、体積膨張によって周囲よりも高く突出した凸状の部分がヒートスポットとなる。   If the friction load when the separate plate and the friction plate are connected is large, the frictional heat may locally heat the connection surface to 800 ° C. or higher. When such local heating occurs, the metal structure is transformed into austenite in the vicinity of the locally heated portion. After transformation to austenite, it is rapidly cooled by heat conduction and undergoes martensite transformation, resulting in volume expansion. And the convex part which protruded higher than the circumference | surroundings by volume expansion becomes a heat spot.

ヒートスポットは、周囲よりも突出した凸状であるため、クラッチ接続時の摩擦熱が著しく増加し、接触相手である摩擦材の摩耗を大きく促進させる要因となる。   Since the heat spot is a convex shape protruding from the surroundings, the frictional heat at the time of clutch engagement is remarkably increased, which is a factor that greatly promotes the wear of the friction material as a contact partner.

このような要因を考慮すると、耐ヒートスポット性を向上させるには、入熱時における金属組織のオーステナイト化を抑制することが有効であり、α→γ変態点であるA3変態点を上昇させる元素を添加するか、または、A3変態点を低下させる元素の添加量を低減させることが有効である。また、炭素の溶体化が困難な状態にすることで、オーステナイト化を遅延させることも有効である。   In consideration of such factors, to improve heat spot resistance, it is effective to suppress the austenitization of the metal structure at the time of heat input, and it is an element that increases the A3 transformation point that is the α → γ transformation point. It is effective to add or reduce the amount of an element that lowers the A3 transformation point. It is also effective to delay the austenitization by making the solution of carbon difficult.

一方、オーステナイト化した後において、マルテンサイト変態抑制のために焼入れ性を低下させることも、耐ヒートスポット性の向上に有効である。焼入れ性の低下のためには、γ結晶粒径の微細化、または、焼入れ性を低下する元素の添加が有効である。   On the other hand, reducing the hardenability to suppress martensite transformation after austenitization is also effective in improving the heat spot resistance. In order to lower the hardenability, it is effective to refine the γ crystal grain size or to add an element that lowers the hardenability.

次に、打ち抜き性について説明する。   Next, punchability will be described.

セパレートプレート(製品)として用いられるセパレートプレート用冷延鋼板は、打抜き性の観点から200HV以上350HV以下の断面硬さと平坦性とが要求される。   A cold rolled steel sheet for a separate plate used as a separate plate (product) is required to have a cross-sectional hardness of 200 HV to 350 HV and flatness from the viewpoint of punchability.

すなわち、セパレートプレート用冷延鋼板の硬さが200HV未満では、打抜き品のダレとカエリとが大きくなり、打抜き面における二次せん断面の割合が多くなるため、打抜き性を悪化させてしまう。一方、硬さが350HVを超えると、打抜き金型が摩耗や損傷しやすくなるとともに、打抜き面におけるせん断面の割合が少なくなり、打抜き性を悪化させる。   That is, if the cold-rolled steel sheet for separate plates has a hardness of less than 200 HV, the sag and burrs of the punched product are increased, and the ratio of the secondary shear surface on the punched surface is increased, which deteriorates the punchability. On the other hand, if the hardness exceeds 350 HV, the punching die is likely to be worn or damaged, and the ratio of the shear surface on the punching surface is reduced, thereby deteriorating punchability.

したがって、セパレートプレート用冷延鋼板の断面硬さは、打抜き性を考慮して、200HV以上350HV以下とする。なお、素材硬さは、鋼板の断面において板厚方向の中心部のビッカース硬さを測定することにより求める。   Therefore, the cross-sectional hardness of the cold-rolled steel sheet for separate plates is set to 200 HV or more and 350 HV or less in consideration of punchability. In addition, material hardness is calculated | required by measuring the Vickers hardness of the center part of the thickness direction in the cross section of a steel plate.

次に、セパレートプレート用冷延鋼板の化学成分を説明する。   Next, chemical components of the cold-rolled steel sheet for separate plates will be described.

セパレートプレート用冷延鋼板の化学成分は、上述のように、接触相手である摩擦材の摩耗量の低減、耐ヒートスポットおよび打抜き性を考慮して規定する。   As described above, the chemical composition of the cold-rolled steel sheet for the separate plate is defined in consideration of the reduction in the amount of wear of the friction material that is the contact partner, heat resistance, and punchability.

すなわち、セパレートプレート用冷延鋼板は、0.03質量%以上0.08質量%以下のC、0質量%以上1.0質量%以下のSi、0.2質量%以上0.8質量%以下のMn、0.03質量%以下のP(無添加を含まず。)、0.01質量%以下のS(無添加を含まず。)および0.05質量%以下のAl(無添加を含まず。)を、5×C%−Si%+Mn%−1.5×Al%<1である(1)式にて示す関係を満たすように含有し、かつ、0.03質量%以上0.4質量%以下のNb、0.01質量%以上0.3質量%以下のVおよび0.01質量%以上0.3質量%以下のTiのうちの少なくとも1種を、0.04<(Nb%÷1.4)+(V%÷1.1)+Ti%<0.3である(2)式にて示す関係を満たすように含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる化学成分にて構成する。なお、(1)式中のC%、Si%、Mn%およびAl%は、各元素の含有量(質量%)の値である。また、(2)式中のNb%、V%およびTi%は、各元素の含有量(質量%)の値である。   That is, the cold-rolled steel sheet for a separate plate is 0.03% to 0.08% C, 0% to 1.0% Si, 0.2% to 0.8% by mass. Mn, 0.03% by mass or less of P (not including additive), 0.01% by mass or less of S (not including additive) and 0.05% by mass or less of Al (including no additive) Is contained so as to satisfy the relationship represented by the formula (1) where 5 × C% −Si% + Mn% −1.5 × Al% <1, and 0.03% by mass or more and 0.0. At least one of 4 mass% or less of Nb, 0.01 mass% or more and 0.3 mass% or less of V and 0.01 mass% or more of 0.3 mass% or less of Ti is expressed as 0.04 <(Nb % ÷ 1.4) + (V% ÷ 1.1) + Ti% <0.3 so as to satisfy the relationship expressed by the formula (2), with the balance being F And configuring at chemical components consisting of unavoidable impurities. In the formula (1), C%, Si%, Mn%, and Al% are values of the content (% by mass) of each element. Further, Nb%, V% and Ti% in the formula (2) are values of the content (mass%) of each element.

また、上記化学成分に加えて、必要に応じて0.10質量%以上2.0質量%以下のCr、0.05質量%以上0.5質量%以下のNi、0.05質量%以上0.5質量%以下のMoおよび0.0002質量%以上0.002質量%以下のBのうちの少なくとも1種を、5×C%−Si%+Mn%+1.6×Cr%+0.8×Ni%−1.5×Al%<1である(4)式にて示す関係を満たすように含有してもよい。なお、(4)式中のC%、Si%、Mn%、Cr%、Ni%およびAl%は、各元素の含有量(質量%)の値である。   In addition to the above chemical components, 0.10% by mass to 2.0% by mass Cr, 0.05% by mass to 0.5% by mass Ni, 0.05% by mass to 0% as necessary. 0.5% by mass or less of Mo and 0.0002% by mass or more and 0.002% by mass or less of B at least one of 5 × C% −Si% + Mn% + 1.6 × Cr% + 0.8 × Ni You may contain so that the relationship shown by (4) Formula which is% -1.5xAl% <1 may be satisfy | filled. In the formula (4), C%, Si%, Mn%, Cr%, Ni% and Al% are values of the content (mass%) of each element.

C(炭素)は、打抜き性に重要な硬さ確保するために必要であり、上記打抜き性を考慮すると、0.03質量%以上含有させる必要がある。一方、Cの含有量が多くなるほど、A3変態点が低下するとともに、摩擦熱による加熱部でマルテンサイト組織が形成された際の硬さと膨張変形量とが増大し、熱伝導率が低下してしまう。また、Cの含有量が多くなるほど、パーライト組織、ベイナイト組織、セメンタイト相(FeC)および微細セメンタイトが粒内に分散したフェライト組織等の硬質組織が多くなり、打抜き性が悪化してしまう。そこで、(1)式または(4)式の関係を満たす範囲にて他の特性とのバランスも考慮して、Cの含有量の上限を0.08質量%とする。よって、Cの含有量は、0.03質量%以上0.08質量%以下とする。 C (carbon) is necessary for securing the hardness important for punchability, and considering the punchability, it is necessary to contain 0.03% by mass or more. On the other hand, as the C content increases, the A3 transformation point decreases, the hardness and the amount of expansion deformation when the martensite structure is formed in the heated portion by frictional heat, and the thermal conductivity decreases. End up. Further, as the C content increases, hard structures such as a ferrite structure in which pearlite structure, bainite structure, cementite phase (Fe 3 C) and fine cementite are dispersed in the grains increase, and the punchability deteriorates. Therefore, the upper limit of the C content is set to 0.08% by mass in consideration of balance with other characteristics within a range satisfying the relationship of the formula (1) or the formula (4). Therefore, the C content is set to 0.03% by mass or more and 0.08% by mass or less.

Si(ケイ素)は、通常の脱酸目的で含有させる場合には、含有量が0.4質量%未満でも十分である。しかし、Siは、A3変態点を上昇させる作用を奏するため、0.4質量%を超えて含有させてもよい。一方、Siを1.0質量%を超えて過剰に含有させると、冷延鋼板の圧延の際等に脆性破壊が生じやすくなってしまう。よって、Siの含有量は、0質量%(無添加を含む。)以上1.0質量%以下とする。   When Si (silicon) is contained for the purpose of normal deoxidation, a content of less than 0.4% by mass is sufficient. However, since Si has an effect of raising the A3 transformation point, Si may be contained in an amount exceeding 0.4% by mass. On the other hand, when Si is excessively contained exceeding 1.0 mass%, brittle fracture is likely to occur during rolling of a cold-rolled steel sheet. Therefore, the content of Si is set to 0% by mass (including no addition) to 1.0% by mass.

Mn(マンガン)は、素材鋼板の強度を向上させるのに必要な元素であり、強度を向上させるには0.2質量%以上含有させる必要がある。一方、Mnは、A3変態点を低下させる作用を奏するため、0.8質量%を超えて含有させると、A3変態点が低下してしまう。よって、Mnの含有量は、0.2質量%以上0.8質量%以下とした。なお、Mnの含有量が多いほど、熱延鋼板がバンド状組織になりやすく、打抜き加工による打抜き断面の性状が劣化しやすいため、Mnの含有量は、0.6質量%が好ましい。   Mn (manganese) is an element necessary for improving the strength of the material steel plate, and it is necessary to contain 0.2% by mass or more in order to improve the strength. On the other hand, Mn has an effect of lowering the A3 transformation point. Therefore, if the Mn content exceeds 0.8% by mass, the A3 transformation point is lowered. Therefore, the Mn content is set to 0.2% by mass or more and 0.8% by mass or less. As the Mn content increases, the hot-rolled steel sheet tends to have a band-like structure, and the properties of the punched section by punching processing are likely to deteriorate. Therefore, the Mn content is preferably 0.6% by mass.

P(リン)は、0.03質量%を超えて含有させると、打抜き性の低下を招く。よって、Pの含有量は、0.03質量%以下(無添加を含まず。)とする。   When P (phosphorus) is contained in an amount exceeding 0.03% by mass, the punchability is reduced. Therefore, the content of P is set to 0.03% by mass or less (excluding no addition).

S(硫黄)は、MnSを形成する。そして、0.01質量%を超えるSを含有させると、圧延により伸ばされた軟質なMnSにより断面組織に破断面が生じやすくなってしまう。よって、Sの含有量は、0.01質量%以下(無添加含まず。)とした。   S (sulfur) forms MnS. And when S exceeding 0.01 mass% is contained, a fracture surface is likely to occur in the cross-sectional structure due to the soft MnS stretched by rolling. Therefore, the content of S is set to 0.01% by mass or less (excluding no addition).

Al(アルミニウム)は、脱酸効果を奏する元素である。脱酸効果のみを目的として含有させる場合は、含有量が0.01質量%未満でも十分である。しかし、Alは、A3変態点を上昇させる作用を奏するため、0.01質量%を超えて含有させてもよい。また、NbやVやTiを所定の濃度で含有させた場合には、Alを0.05質量%を超えて含有させても効果的にA3変態点を上昇できない可能性がある。よって、Alの含有量は、0.05質量%以下(無添加を含まず。)とした。   Al (aluminum) is an element having a deoxidizing effect. When it contains for the purpose of only a deoxidation effect, even if content is less than 0.01 mass%, it is enough. However, Al has an effect of increasing the A3 transformation point, so Al may be contained in an amount exceeding 0.01% by mass. Further, when Nb, V, or Ti is contained at a predetermined concentration, there is a possibility that the A3 transformation point cannot be effectively increased even if Al is contained in an amount exceeding 0.05 mass%. Therefore, the content of Al is set to 0.05% by mass or less (excluding no addition).

Cr(クロム)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)およびB(ホウ素)は、耐摩耗性および靭性を向上させる元素である。したがって、セパレートプレートの端面について耐摩耗性が要求される場合には、これらの元素を含有させることが好ましい。しかし、これらの元素は、焼入れ性を向上させて、耐ヒートスポット性が悪化する可能性があるため、含有させる際には、含有量を考慮する必要がある。   Cr (chromium), Ni (nickel), Mo (molybdenum), and B (boron) are elements that improve wear resistance and toughness. Therefore, when wear resistance is required for the end face of the separate plate, it is preferable to contain these elements. However, since these elements may improve the hardenability and deteriorate the heat spot resistance, it is necessary to consider the content when they are contained.

Crは、端面の耐摩耗性向上および焼入れ性向上の両方を考慮し、含有させる場合の含有量を0.10質量%以上2.0質量%以下とする。   In consideration of both improvement in wear resistance and hardenability of the end face, Cr is contained in an amount of 0.10% by mass to 2.0% by mass.

Niは、端面の耐摩耗性向上および焼入れ性向上の両方を考慮し、含有させる場合の含有量を0.05質量%以上0.5質量%以下とする。   In consideration of both the wear resistance improvement and the hardenability improvement of the end face, the Ni content is set to 0.05 mass% or more and 0.5 mass% or less.

Moは、端面の耐摩耗性向上および焼入れ性向上の両方を考慮し、含有させる場合の含有量を0.05質量%以上0.5質量%以下とする。   In consideration of both improvement in wear resistance and hardenability of the end face, Mo is contained in an amount of 0.05 mass% to 0.5 mass%.

Bは、端面の耐摩耗性向上および焼入れ性向上の両方を考慮し、含有させる場合の含有量を0.0002質量%以上0.002質量%以下とする。   In consideration of both improvement in wear resistance and hardenability of the end face, the content of B is 0.0002 mass% or more and 0.002 mass% or less.

冷間圧延後の鋼板中に存在する炭化物であるFeC(セメンタイト:θ)系は、固溶しやすい性質があるが、Cr添加鋼の場合、FeC中にCrが濃化する傾向があり、Crが濃化することでFeCが安定化する。そのため、Crの添加は、オーステナイト化を遅延させ耐ヒートスポット性に有効である。 The Fe 3 C (cementite: θ) system, which is a carbide present in the steel sheet after cold rolling, tends to be a solid solution, but in the case of Cr-added steel, Cr tends to concentrate in Fe 3 C. And Fe 3 C is stabilized when Cr is concentrated. Therefore, the addition of Cr delays austenitization and is effective for heat spot resistance.

CrやNiを含有させる場合には、冷延鋼板におけるA3変態点および焼入れ性がCrやNiの作用にも影響される。したがって、A3変態点を上昇させ、かつ、焼入れ性を低下させるには、C、Si、MnおよびAlの含有量や、必要に応じて含有されるCrおよびNiの含有量を総合的に考慮する必要があり、これら各元素は、上記含有量の範囲において、(4)式で示す関係を満たす必要がある。   When Cr or Ni is contained, the A3 transformation point and hardenability in the cold-rolled steel sheet are also affected by the action of Cr and Ni. Therefore, in order to raise the A3 transformation point and reduce the hardenability, the contents of C, Si, Mn and Al, and the contents of Cr and Ni contained as necessary are comprehensively considered. These elements need to satisfy the relationship represented by the formula (4) within the above-mentioned content range.

Nb(ニオブ)、V(バナジウム)およびTi(チタン)は、鋼中の炭素を溶解度の低いNbC、VCおよびTiCとして固定し、これら炭化物は、FeCに比べて非常に安定性が高く、γ相中への溶解度が低い性質を有する。そのため、摩擦熱による加熱部でのA3変態を抑制する作用を奏する。また、NbC、VCおよびTiCは、A3変態した場合においても、ピンニング効果によりγ結晶粒径を微細化し、焼入れ性を低下させる。すなわち、Nb、VおよびTiは、耐ヒートスポット性の向上に有効である。 Nb (niobium), V (vanadium) and Ti (titanium) fix carbon in steel as NbC, VC and TiC with low solubility, and these carbides are very stable compared to Fe 3 C, It has a low solubility in the γ phase. Therefore, there exists an effect | action which suppresses A3 transformation in the heating part by frictional heat. NbC, VC, and TiC also refine the γ crystal grain size by the pinning effect and reduce the hardenability even when A3 transformation is performed. That is, Nb, V and Ti are effective in improving the heat spot resistance.

また、NbC、VCおよびTiCは、フェライト結晶粒径の粗大化および軟質化を効果的に抑制し、耐摩耗性の向上にも寄与する。   Further, NbC, VC and TiC effectively suppress the coarsening and softening of the ferrite crystal grain size and contribute to the improvement of wear resistance.

そして、Nb、VおよびTiの少なくとも1種を含有させる場合に、耐ヒートスポット性を向上するには、Nbを0.03質量%以上、Vを0.01質量%以上またはTiを0.01質量%以上含有させる必要がある。一方、Nbを0.4質量%を超えて含有させ、Vを0.3質量%を超えて含有させ、Tiを0.3質量%を超えて含有させると、熱延鋼板の硬さが上昇して製品としての所定の板厚および硬さである鋼板が製造できなくなる可能性がある。よって、Nb、VおよびTiの少なくとも1種を含有させる場合には、Nbの含有量は0.03質量%以上0.4質量%以下とし、Vの含有量は0.01質量%以上0.3質量%以下とし、Tiの含有量は0.01質量%以上0.3質量%以下とする。   In order to improve the heat spot resistance when containing at least one of Nb, V and Ti, Nb is 0.03% by mass or more, V is 0.01% by mass or more, or Ti is 0.01%. It is necessary to contain at least mass%. On the other hand, when Nb is contained more than 0.4 mass%, V is contained more than 0.3 mass%, and Ti is contained more than 0.3 mass%, the hardness of the hot rolled steel sheet increases. Thus, there is a possibility that a steel plate having a predetermined thickness and hardness as a product cannot be manufactured. Therefore, when at least one of Nb, V, and Ti is contained, the Nb content is 0.03% by mass or more and 0.4% by mass or less, and the V content is 0.01% by mass or more and 0.0. 3 mass% or less, and the Ti content is 0.01 mass% or more and 0.3 mass% or less.

また、耐ヒートスポット性は、Nb、VおよびTiのうちの添加される元素それぞれの作用に影響されるため、これら各元素の含有量は総合的に考慮する必要がある。したがって、Nb、VおよびTiの少なくとも1種を含有させる場合には、上記含有量の範囲内において、(2)式で示す関係を満たすように含有させる必要がある。   Moreover, since heat spot resistance is influenced by the effect | action of each element added among Nb, V, and Ti, it is necessary to consider comprehensively the content of these each element. Therefore, when at least one of Nb, V, and Ti is contained, it is necessary to make it contain so as to satisfy the relationship represented by the formula (2) within the above content range.

次に、上記一実施の形態の作用および効果を説明する。   Next, the operation and effect of the one embodiment will be described.

上記セパレートプレート用冷延鋼板によれば、板厚中心部における断面硬さに対する表面硬さの差であるΔHが20HV以上となるように、鋼板表面近傍を脱炭して軟質化することにより、熱伝達率を向上でき、クラッチ作動時の局部的な温度上昇を抑制できるため、接触相手である摩擦材の摩耗を抑制できる。   According to the cold-rolled steel sheet for the separate plate, by decarburizing and softening the vicinity of the steel sheet surface so that ΔH, which is the difference in surface hardness with respect to the cross-sectional hardness at the center of the plate thickness, is 20 HV or more, Since the heat transfer rate can be improved and the local temperature rise during clutch operation can be suppressed, wear of the friction material that is the contact partner can be suppressed.

また、A3変態点を上昇させ、かつ、焼入れ性を低下させるとともに、断面硬さが200HV以上350HV以下となるように、化学成分を規制することで、耐ヒートスポット性および打抜き性を向上できる。   Moreover, heat spot resistance and punchability can be improved by raising the A3 transformation point and lowering the hardenability and regulating the chemical components so that the cross-sectional hardness is 200 HV or more and 350 HV or less.

以下、本実施例および比較例について説明する。   Hereinafter, this example and a comparative example will be described.

まず、表1に示す化学成分の鋼スラブを溶製した。表1では、本発明における上記化学成分の要件を満たすものを本発明鋼とし、本発明における上記化学成分の要件を満たさないものを比較鋼とした。なお、表1において、Cr、Ni、MoおよびBを含有しない場合は、(1)式の左辺の値をQ値として示し、Cr、Ni、MoおよびBのうちの少なくとも1種を含有する場合は、(4)式の左辺の値をQ値として示している。   First, steel slabs having chemical components shown in Table 1 were melted. In Table 1, the steels satisfying the requirements of the chemical components in the present invention were designated as steels of the present invention, and those not satisfying the requirements of the chemical components in the present invention were designated as comparative steels. In Table 1, when Cr, Ni, Mo and B are not contained, the value on the left side of the formula (1) is shown as the Q value, and when at least one of Cr, Ni, Mo and B is contained Shows the value of the left side of the equation (4) as the Q value.

Figure 2017088975
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表1に示す化学成分の各鋼スラブを熱間圧延した。熱間条件は、加熱温度を1100℃および1250℃のいずれかとし、巻取り温度を450℃、470℃、500℃、550℃、570℃、600℃、650℃および720℃のいずれかとした。   Each steel slab having the chemical composition shown in Table 1 was hot-rolled. The hot conditions were a heating temperature of 1100 ° C. and 1250 ° C., and a winding temperature of 450 ° C., 470 ° C., 500 ° C., 550 ° C., 570 ° C., 600 ° C., 650 ° C. and 720 ° C.

また、各熱延鋼板を塩酸酸洗の後、種々の冷延率で板厚1.8mmに仕上げて供試材を作製した。なお、冷間圧延後の時点での断面硬さは250HVを目標とした。また、本発明例のうちの一部については、熱延鋼板を690℃で焼鈍するか、表面を研磨した後に冷間圧延を行った。これら各処理条件を表2に示す。   Each hot-rolled steel sheet was pickled with hydrochloric acid and then finished to a thickness of 1.8 mm at various cold rolling rates to prepare test materials. The cross-sectional hardness at the time after cold rolling was set to 250 HV. Moreover, about a part of example of this invention, the hot-rolled steel plate was annealed at 690 degreeC, or it cold-rolled after grind | polishing the surface. These processing conditions are shown in Table 2.

そして、各供試材について、打抜き試験、表面硬さ測定、断面硬さ測定およびSAE♯2試験を行った。   Each test material was subjected to a punching test, surface hardness measurement, cross-sectional hardness measurement, and SAE # 2 test.

打抜き試験では、各供試材を板厚が1.8mmで、打抜きクリアランスが板厚の8%である試験片として、打抜き加工を行った。また、打抜き加工後は、カエリを♯600のエメリー紙で除去した。   In the punching test, each sample material was punched as a test piece having a plate thickness of 1.8 mm and a punching clearance of 8% of the plate thickness. Further, after punching, the burrs were removed with # 600 emery paper.

打抜き加工では、300kN万能試験機を用いて各試験片から厚み1.8mmで直径10mmの円形穴を打抜いた。打抜き金型としては、ポンチおよびダイスともに60HRCに調質された主として冷間金型用のJIS規格のSKD11を使用した。また、試験条件は、打抜き加工速度1.7mm/秒、クリアランス5%とした。そして、打抜きショット数が20〜30ショットの打抜き加工品を回収し、せん断面におけるダレ量および1次せん断面率を評価した。具体的には、素材鋼板の圧延方向とその直角方向とについて、各指標を測定し平均値を算出した。これらの結果を表2に示す。なお、1次せん断面率が50%以上で、かつ、ダレが0.2mm未満のものを良評価とし表2では○とし、それ以外のものを×とした。   In the punching process, a circular hole having a thickness of 1.8 mm and a diameter of 10 mm was punched from each test piece using a 300 kN universal testing machine. As the punching die, JIS standard SKD11 for cold die, which was tempered to 60HRC for both punch and die, was used. The test conditions were a punching speed of 1.7 mm / second and a clearance of 5%. And the punching processed goods whose punching shot number is 20-30 shots were collect | recovered, and the amount of sagging in a shear surface and a primary shear surface rate were evaluated. Specifically, each index was measured and the average value was calculated for the rolling direction of the material steel plate and the direction perpendicular thereto. These results are shown in Table 2. A primary shearing area ratio of 50% or more and a sag of less than 0.2 mm were evaluated as good evaluation, and in Table 2, it was rated as ◯, and the others were marked as x.

表面硬さ測定では、各供試材の一部を切り出し、表面のビッカース硬度を測定して表面硬さとした。また、表面硬さを測定した各供試材の一部を樹脂に埋め込んで研磨した後に、板厚中心部のビッカース硬度を測定して断面硬さとした。なお、ビッカース硬度測定の試験荷重は10kgfとした。これらの結果を表2に示す。   In the surface hardness measurement, a part of each test material was cut out and the surface Vickers hardness was measured to obtain the surface hardness. Moreover, after embedding a part of each test material which measured surface hardness in resin and grinding | polishing, the Vickers hardness of plate thickness center part was measured and it was set as cross-sectional hardness. The test load for measuring the Vickers hardness was 10 kgf. These results are shown in Table 2.

SAE♯2試験は、摩擦材の摩耗量、および、耐ヒートスポット性を評価するために行った。   The SAE # 2 test was performed to evaluate the wear amount of the friction material and the heat spot resistance.

摩擦材の摩耗量を評価する際には、各供試材をセパレートプレートの形状に加工して試験片とした。各試験片を用いて、試験回転数3600rpmにてセパレートプレートとフリクションプレートとを5000回繰り返し係合させた。そして、試験前後でフリクションプレート上の摩擦材の厚さを測定し、厚さ減少量を求めた。なお、厚さ減少量は36箇所測定し、36箇所のうちの厚さ減少量の最大値を摩耗量とした。これらの結果を表2に示す。   When evaluating the wear amount of the friction material, each test material was processed into the shape of a separate plate to obtain a test piece. Using each test piece, the separation plate and the friction plate were repeatedly engaged 5000 times at a test rotation speed of 3600 rpm. Then, the thickness of the friction material on the friction plate was measured before and after the test to determine the thickness reduction amount. The thickness reduction amount was measured at 36 locations, and the maximum thickness reduction amount among the 36 locations was defined as the wear amount. These results are shown in Table 2.

耐ヒートスポット性は、本発明例および比較例のうちの一部の供試材をセパレートプレートに加工して試験片とした。各試験片を用いて、試験回転数5000rpmにてセパレートプレートとフリクションプレートとを5回繰り返し係合させ、セパレートプレート上に生じたヒートスポットの有無を目視にて確認した。これらの結果を表2に示す。なお、ヒートスポットが確認されなかったものを耐ヒートスポット性が良好であると評価し表2では○とし、ヒートスポットが確認されたものを×とした。   The heat spot resistance was obtained by processing a part of the sample materials of the invention examples and comparative examples into separate plates. Using each test piece, the separation plate and the friction plate were repeatedly engaged 5 times at a test rotation speed of 5000 rpm, and the presence or absence of a heat spot generated on the separation plate was visually confirmed. These results are shown in Table 2. In addition, the thing in which the heat spot was not confirmed was evaluated as being good in heat spot resistance and evaluated as “◯” in Table 2, and the case where the heat spot was confirmed as “x”.

Figure 2017088975
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表2に示すように、本発明例のいずれも、打抜き性が良好であり、また、SAE♯2試験ではヒートスポットが発生しておらず、耐ヒートスポット性が良好であった。   As shown in Table 2, all of the examples of the present invention had good punchability, and no heat spot was generated in the SAE # 2 test, and the heat spot resistance was good.

比較例である試験No.1−a、試験No.1−bおよび試験No.1−cは、C含有量が0.08質量%より多いため、硬質組織が多くなったことで打抜き性が悪化したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. 1-a, test no. 1-b and test no. Since 1-c has a C content of more than 0.08% by mass, it is considered that the punchability deteriorated due to an increase in the hard structure.

比較例である試験No.2は、C含有量が0.08質量%より多いことにより硬質組織が多くなるとともに、Si含有量が1.0質量%より多いため、打抜き面性状が悪化したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. No. 2 is considered that the punched surface properties deteriorated because the hard structure increases as the C content exceeds 0.08 mass% and the Si content exceeds 1.0 mass%.

比較例である試験No.3は、Mn含有量が0.8質量%より多いため打抜き面性状が悪化し、またQ値が1より大きいためSAE♯2試験にてヒートスポットが発生したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. No. 3 has a Mn content of more than 0.8% by mass, so that the punched surface properties deteriorated, and since the Q value is larger than 1, it is considered that a heat spot was generated in the SAE # 2 test.

比較例である試験No.4は、S含有量が0.01質量%より多いため、打抜き面性状が悪化したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. In No. 4, the S content is more than 0.01% by mass, so that it is considered that the punched surface properties deteriorated.

比較例である試験No.5は、Ti含有量が0.3質量%より多く、(2)式の値が0.3より大きくなったため、素材が硬化して打抜き面性状が悪化したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. In No. 5, the Ti content was more than 0.3% by mass, and the value of the formula (2) was larger than 0.3. Therefore, it is considered that the material hardened and the punching surface properties deteriorated.

比較例である試験No.6は、C含有量が0.08質量%より多いことにより硬質組織が多くなるとともに、(2)式の値が0.3より大きくなったため、素材が硬化して、打抜き面性状が悪化したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. 6 has a hard structure with a C content greater than 0.08% by mass, and the value of formula (2) is greater than 0.3, so the material hardens and the punching surface properties deteriorate. it is conceivable that.

比較例で試験No.7は、Q値が1より大きいため、SAE♯2試験にてヒートスポットが発生したと考えられる。   Test No. in the comparative example. In No. 7, since the Q value is larger than 1, it is considered that a heat spot was generated in the SAE # 2 test.

比較例である試験No.8は、(2)式の値が0.3より大きいため、素材が硬化して、打抜き面性状が悪化したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. In No. 8, since the value of the formula (2) is larger than 0.3, it is considered that the material is cured and the punching surface property is deteriorated.

比較例である試験No.9は、(2)式の値が0.04より小さいため、微細炭化物がほとんど析出せず、SAE♯2試験にてヒートスポットが発生したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. In No. 9, since the value of the formula (2) is smaller than 0.04, fine carbide hardly precipitates, and it is considered that a heat spot was generated in the SAE # 2 test.

比較例である試験No.10は、C含有量が0.08質量%より多いため硬質組織が多くなるとともに、Nb含有量が0.4質量%より多く、(2)式の値が0.3より大きいため、素材が硬化して、打抜き面性状が悪化したと考えられる。   Test No. which is a comparative example. No. 10, since the C content is more than 0.08% by mass, the hard structure is increased, the Nb content is more than 0.4% by mass, and the value of the formula (2) is greater than 0.3. It is considered that the punched surface properties were deteriorated by curing.

比較例である試験No.23−bは、素材硬さである断面硬さが200HVより低いため、打抜き性が悪化し、打抜き加工においてダレが0.2mmを超えたと考えられる。   Test No. which is a comparative example. In 23-b, since the cross-sectional hardness, which is the material hardness, is lower than 200 HV, the punchability deteriorates, and it is considered that the sagging exceeded 0.2 mm in the punching process.

比較例である試験No.11−eおよび試験No.23−eは、熱間圧延における加熱温度が低く、脱炭の促進が不足して、ΔHが20HV未満となったため、それぞれ化学成分が同一である本発明例と比較して、摩擦材の摩耗量が多くなったと考えられる。   Test No. which is a comparative example. 11-e and test no. 23-e has a low heating temperature in hot rolling, lack of promotion of decarburization, and ΔH becomes less than 20 HV. The amount is thought to have increased.

比較例である試験No.11−c、試験No.21−bおよび試験No.22−bは、熱間圧延における圧延時間が短く、脱炭の促進が不足して、ΔHが20HV未満となったため、それぞれ化学成分が同一の本発明例と比較して、摩擦材の摩耗量が多くなったと考えられる。   Test No. which is a comparative example. 11-c, test no. 21-b and test no. 22-b has a short rolling time in hot rolling, lack of promotion of decarburization, and ΔH is less than 20HV. Seems to have increased.

比較例である試験No.11−b、試験No.12−a、試験No.13−a、試験No.14−d、試験No.15−a、試験No.19−aおよび試験No.20−bは、熱間圧延における圧延時間が短く、脱炭の促進が不足して、ΔHが20HV未満となったため、それぞれ化学成分が同一の本発明例と比較して、摩擦材の摩耗量が多くなったと考えられる。   Test No. which is a comparative example. 11-b, test no. 12-a, test no. 13-a, test no. 14-d, test no. 15-a, test no. 19-a and test no. 20-b has a short rolling time in hot rolling, lack of promotion of decarburization, and ΔH becomes less than 20HV. Seems to have increased.

比較例である試験No.16−a、試験No.17−aおよび試験No.18−aは、熱間圧延における圧延時間が短く、かつ、巻取り温度が低いことにより、脱炭の促進が不足して、ΔHが20HV未満となったため、それぞれ化学成分が同一の本発明例と比較して、摩擦材の摩耗量が多くなったと考えられる。   Test No. which is a comparative example. 16-a, test no. 17-a and test no. Since 18-a has a short rolling time in hot rolling and a low coiling temperature, the promotion of decarburization is insufficient, and ΔH becomes less than 20 HV. It is considered that the wear amount of the friction material is increased as compared with.

比較例である試験No.14−bおよび試験No.23−dは、熱延鋼板において表面研磨処理を実施したことにより表面近傍の脱炭した層が除去されて、ΔHが20HV未満となったため、それぞれ化学成分が同一の本発明例と比較して、摩擦材の摩耗量が多くなったと考えられる。   Test No. which is a comparative example. 14-b and test no. 23-d was obtained by removing the decarburized layer in the vicinity of the surface by performing surface polishing treatment on the hot-rolled steel sheet, and ΔH was less than 20 HV. It is considered that the wear amount of the friction material has increased.

図1は、断面硬さと、SAE♯2試験における摩擦材の摩耗量との関係を示す散布図である。なお、図1では、各本発明例および各比較例において、ΔHが20HV未満の比較例と、ΔHが20HV以上の本発明例とを異なる系列でプロットした。   FIG. 1 is a scatter diagram showing the relationship between the cross-sectional hardness and the wear amount of the friction material in the SAE # 2 test. In FIG. 1, in each of the present invention examples and each of the comparative examples, a comparative example in which ΔH is less than 20 HV and a present invention example in which ΔH is 20 HV or more are plotted in different series.

この図1に示すように、ΔHが20HV以上である本発明例は、比較例に比べて摩擦材の摩耗量が低い傾向にあり、表面脱炭による摩擦材の摩耗量低減効果を確認できた。   As shown in FIG. 1, the example of the present invention in which ΔH is 20 HV or more has a tendency that the wear amount of the friction material is lower than that of the comparative example, and the effect of reducing the wear amount of the friction material by surface decarburization could be confirmed. .

また、表2に示した各本発明例および各比較例の摩擦材の摩耗量を、それぞれ同一の発明鋼成分内で比較すると、本発明例は比較例に比べて摩耗量が少なかった。   Moreover, when the wear amount of the friction material of each invention example and each comparative example shown in Table 2 was compared in the same invention steel component, the wear amount of the invention example was smaller than that of the comparative example.

Claims (2)

C:0.03質量%以上0.08質量%以下、Si:0質量%以上1.0質量%以下、Mn:0.2質量%以上0.8質量%以下、P:0.03質量%以下、S:0.01質量%以下およびAl:0.05質量%以下を(1)式を満たすように含有し、かつ、Nb:0.03質量%以上0.4質量%以下、V:0.01質量%以上0.3質量%以下およびTi:0.01質量%以上0.3質量%以下のうちの少なくとも1種を(2)式を満たすように含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる化学成分で、
断面硬さが、200HV以上350HV以下で、
板厚中心部における断面硬さと表面硬さとの関係が(3)式を満たす
ことを特徴とするセパレートプレート用冷延鋼板。
(1)式:5×C%−Si%+Mn%−1.5×Al%<1
(2)式:0.04<(Nb%÷1.4)+(V%÷1.1)+Ti%<0.3
(3)式:20HV≦(板厚中心部における断面硬さ)−(表面硬さ)
C: 0.03 to 0.08% by mass, Si: 0 to 1.0% by mass, Mn: 0.2 to 0.8% by mass, P: 0.03% by mass Hereinafter, S: 0.01 mass% or less and Al: 0.05 mass% or less are contained so as to satisfy the formula (1), and Nb: 0.03 mass% or more and 0.4 mass% or less, V: Contains at least one of 0.01% by mass to 0.3% by mass and Ti: 0.01% by mass to 0.3% by mass so as to satisfy the formula (2), with the balance being Fe and inevitable Chemical component consisting of chemical impurities,
The cross-sectional hardness is 200 HV or more and 350 HV or less,
A cold rolled steel sheet for a separate plate, wherein the relationship between the cross-sectional hardness and the surface hardness at the center of the sheet thickness satisfies the formula (3).
(1) Formula: 5 × C% −Si% + Mn% −1.5 × Al% <1
(2) Formula: 0.04 <(Nb% ÷ 1.4) + (V% ÷ 1.1) + Ti% <0.3
(3) Formula: 20HV ≦ (section hardness at the center of the plate thickness) − (surface hardness)
Cr:0.10質量%以上2.0質量%以下、Ni:0.05質量%以上0.5質量%以下、Mo:0.05質量%以上0.5質量%以下およびB:0.0002質量%以上0.002質量%以下のうちの少なくとも1種を(4)式を満たすように含有する化学成分である
ことを特徴とする請求項1記載のセパレートプレート用冷延鋼板。
(4)式:5×C%−Si%+Mn%+1.6×Cr%+0.8×Ni%−1.5×Al%<1
Cr: 0.10% by mass to 2.0% by mass, Ni: 0.05% by mass to 0.5% by mass, Mo: 0.05% by mass to 0.5% by mass and B: 0.0002 The cold-rolled steel sheet for a separate plate according to claim 1, wherein the cold-rolled steel sheet for a separate plate is a chemical component containing at least one of mass% or more and 0.002 mass% or less so as to satisfy the formula (4).
(4) Formula: 5 * C% -Si% + Mn% + 1.6 * Cr% + 0.8 * Ni% -1.5 * Al% <1
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