JP2740982B2 - 切削仕上面精度のよい快削綱及びその製造方法 - Google Patents
切削仕上面精度のよい快削綱及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、切削仕上面精度のよい快削鋼及びその製造
方法に関する。
方法に関する。
従来の技術 切削加工に供される被削材の被削性は、切削加工後の
精度向上や生産性向上のために重要であるので、従来、
種々の分野にて被削性のよい快削鋼が広く用いられてい
る。
精度向上や生産性向上のために重要であるので、従来、
種々の分野にて被削性のよい快削鋼が広く用いられてい
る。
鋼の被削性には、幾つかの要因が含まれており、切削
条件等によつて、それぞれの要因は、その重要度が異な
る。快削鋼の切削においては、特に、仕上面精度が重要
であつて、そのために、イオウ快削鋼や、鉛を添加した
複合快削鋼が広く用いられている。
条件等によつて、それぞれの要因は、その重要度が異な
る。快削鋼の切削においては、特に、仕上面精度が重要
であつて、そのために、イオウ快削鋼や、鉛を添加した
複合快削鋼が広く用いられている。
仕上面精度を更に向上させるときは、窒素量を増加さ
せた鋼が用いられることがある。しかし、このような窒
素添加鋼においては、窒素添加の仕上面精度に及ぼす影
響にばらつきが多いほか、窒素量の高い特殊な原料を用
いることによる原料費用の上昇や、連続鋳造中或いは分
塊圧延中に割れるという熱間加工性の低下等の問題もあ
る。
せた鋼が用いられることがある。しかし、このような窒
素添加鋼においては、窒素添加の仕上面精度に及ぼす影
響にばらつきが多いほか、窒素量の高い特殊な原料を用
いることによる原料費用の上昇や、連続鋳造中或いは分
塊圧延中に割れるという熱間加工性の低下等の問題もあ
る。
発明が解決しようとする課題 本発明は、上記した問題を解決するためになされたも
のであつて、切削仕上面精度のよい快削鋼及びその製造
方法を提供することを目的とする。
のであつて、切削仕上面精度のよい快削鋼及びその製造
方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明による切削仕上面精度のよい快削鋼の第１は、
重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、 C ５〜50ppmを初析フエライト中に固溶し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、 C ５〜50ppmを初析フエライト中に固溶し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
本発明による切削仕上面精度のよい快削鋼の第２は、
重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、 C ５〜50ppmを初析フエライト中に固溶し、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含
み、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、 C ５〜50ppmを初析フエライト中に固溶し、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含
み、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
本発明によるかかる第１の群の快削鋼は、本発明に従
つて、 重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、更に、必要に応じて、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオー
ステナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐
冷して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度
域から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50pp
m固溶させることによつて得ることができる。
つて、 重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、更に、必要に応じて、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオー
ステナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐
冷して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度
域から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50pp
m固溶させることによつて得ることができる。
本発明による切削仕上面精度のよい快削鋼の第３は、
重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、５〜50ppmのＣを切削中に初析フエラ
イト中に再固溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物と
して析出し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、５〜50ppmのＣを切削中に初析フエラ
イト中に再固溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物と
して析出し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
本発明による切削仕上面精度のよい快削鋼の第４は、
重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、を含み、且つ、５〜50ppmのＣを切削
中に初析フエライト中に再固溶し得る直径100nm以下の
微細な炭化物として析出し、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含
み、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、を含み、且つ、５〜50ppmのＣを切削
中に初析フエライト中に再固溶し得る直径100nm以下の
微細な炭化物として析出し、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含
み、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とす
る。
かかる本発明による第２群の快削鋼は、本発明に従つ
て、重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、更に、必要に応じて、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオー
ステナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐
冷して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度
域から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50pp
m固溶させ、その後、50〜300℃の温度域にて時効させる
ことによつて、固溶Ｃを切削中に初析フエライトに再固
溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物として析出させ
ることによつて得ることができる。
て、重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、更に、必要に応じて、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオー
ステナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐
冷して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度
域から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50pp
m固溶させ、その後、50〜300℃の温度域にて時効させる
ことによつて、固溶Ｃを切削中に初析フエライトに再固
溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物として析出させ
ることによつて得ることができる。
快削鋼の仕上面精度は、構成刃先の生成、大きさ及び
形状に大きく依存する。構成刃先は、ある一定の切削条
件下でのみ生成するが、一般に、業界における快削鋼の
切削条件は、上記構成刃先が生成する条件であることが
多い。構成刃先の生成は、仕上面精度を劣化させるが、
しかし、同時に、工具の刃先を保護して、工具寿命を向
上させるので、構成刃先を完全になくすことは、得策で
ないからである。従つて、かかる観点に立てば、快削鋼
の切削において、適度な大きさ及び形状にて安定した構
成刃先を生成させることが、工具寿命を大幅に低下させ
ることなしに、仕上面精度を向上させることに繋がる。
形状に大きく依存する。構成刃先は、ある一定の切削条
件下でのみ生成するが、一般に、業界における快削鋼の
切削条件は、上記構成刃先が生成する条件であることが
多い。構成刃先の生成は、仕上面精度を劣化させるが、
しかし、同時に、工具の刃先を保護して、工具寿命を向
上させるので、構成刃先を完全になくすことは、得策で
ないからである。従つて、かかる観点に立てば、快削鋼
の切削において、適度な大きさ及び形状にて安定した構
成刃先を生成させることが、工具寿命を大幅に低下させ
ることなしに、仕上面精度を向上させることに繋がる。
ところで、構成刃先の生成は、動的歪時効によつて影
響を受ける。即ち、切削中、変形に用いられたエネルギ
ーによつて、温度が上昇し、条件によつては、動的歪時
効が起こり、この動的歪時効が大きくなるにつれて、構
成刃先が小さくなり、安定して生成することが知られて
いる。本発明者らは、かかる事実に着目し、動的歪時効
を起こす初析フエライト中の固溶Ｃを増加させ、構成刃
先を小さく安定化することによつて、快削鋼の仕上面精
度を向上させることができることを見出して、前述した
第１群の新規な快削鋼に到達したものである。
響を受ける。即ち、切削中、変形に用いられたエネルギ
ーによつて、温度が上昇し、条件によつては、動的歪時
効が起こり、この動的歪時効が大きくなるにつれて、構
成刃先が小さくなり、安定して生成することが知られて
いる。本発明者らは、かかる事実に着目し、動的歪時効
を起こす初析フエライト中の固溶Ｃを増加させ、構成刃
先を小さく安定化することによつて、快削鋼の仕上面精
度を向上させることができることを見出して、前述した
第１群の新規な快削鋼に到達したものである。
更に、過飽和に初析フエライト中に固溶したＣは、約
50℃以上、300℃以下の温度域での時効によつて、εカ
ーバイト又はその前駆的な状態にて析出する。そして、
切削中に、二次剪断域の温度が約400℃以上になると、
これらの炭化物が十分に小さければ、初析フエライトに
再固溶し、動的歪時効を引き起こす。従つて、このよう
に、微細な炭化物として固定されるＣ量の増加につれ
て、動的歪時効の影響が大きくなり、それによつて構成
刃先を小さく安定化させて、仕上面精度を向上させるこ
とができることを見出して、前述した第２群の新規な快
削鋼に到達したものである。
50℃以上、300℃以下の温度域での時効によつて、εカ
ーバイト又はその前駆的な状態にて析出する。そして、
切削中に、二次剪断域の温度が約400℃以上になると、
これらの炭化物が十分に小さければ、初析フエライトに
再固溶し、動的歪時効を引き起こす。従つて、このよう
に、微細な炭化物として固定されるＣ量の増加につれ
て、動的歪時効の影響が大きくなり、それによつて構成
刃先を小さく安定化させて、仕上面精度を向上させるこ
とができることを見出して、前述した第２群の新規な快
削鋼に到達したものである。
従つて、本発明によれば、窒素量の高い特殊な原料の
添加を必要とせずして、仕上面精度のばらつきを少なく
して、かくして、切削仕上面精度のよい快削鋼を得るこ
とができる。更に、本発明によれば、窒素量を増加させ
たときに生じる熱間加工性の低下も防止することができ
る。
添加を必要とせずして、仕上面精度のばらつきを少なく
して、かくして、切削仕上面精度のよい快削鋼を得るこ
とができる。更に、本発明によれば、窒素量を増加させ
たときに生じる熱間加工性の低下も防止することができ
る。
次に、本発明による快削鋼における化学成分について
説明する。
説明する。
Ｃは、必要な強度を確保するために、また、余りにも
少ないときは、被削性が低下するので、0.03％以上の添
加を必要とする。しかし、過多に添加するときも、被削
性が低下し、また、Ｃを初析フエライト中に安定に固溶
させることが困難となり、或いはＣを微細な炭化物とし
て析出させることが困難となるので、添加量の上限は、
0.20％とする。
少ないときは、被削性が低下するので、0.03％以上の添
加を必要とする。しかし、過多に添加するときも、被削
性が低下し、また、Ｃを初析フエライト中に安定に固溶
させることが困難となり、或いはＣを微細な炭化物とし
て析出させることが困難となるので、添加量の上限は、
0.20％とする。
Siは、脱酸補助剤として用いられることがあるが、多
量に添加するときは、被削性を低下させるので、添加量
は、0.30％以下とする。
量に添加するときは、被削性を低下させるので、添加量
は、0.30％以下とする。
Mnは、MnSの形成のために、少なくとも0.30％の添加
を必要とするが、過多に添加するときは、被削性を低下
させるので、上限を1.60％とする。
を必要とするが、過多に添加するときは、被削性を低下
させるので、上限を1.60％とする。
Alは、脱酸剤及び結晶粒度調整剤として用いられるこ
とがあるが、過多に添加するときは、被削性を低下させ
るので、上限を0.050％とする。
とがあるが、過多に添加するときは、被削性を低下させ
るので、上限を0.050％とする。
Ｐは、被削性の向上のために添加することがあるが、
過多に添加するときは、靱性を劣化させるので、上限を
0.12％とする。
過多に添加するときは、靱性を劣化させるので、上限を
0.12％とする。
Ｓは、前述したMnSを生成して、被削性を向上させる
作用を有し、かかる効果を有効に得るために、0.03％以
上の添加を必要とする。しかし、過多に添加するとき
は、熱間加工性を低下させるので、上限を0.50％とす
る。
作用を有し、かかる効果を有効に得るために、0.03％以
上の添加を必要とする。しかし、過多に添加するとき
は、熱間加工性を低下させるので、上限を0.50％とす
る。
Ｎは、前述したように、仕上面精度を向上させる効果
を有するが、過多に添加しても、特に、それに見合う利
点がなく、他方、熱間加工性を低下させるので、添加量
は、上限を0.015％とする。
を有するが、過多に添加しても、特に、それに見合う利
点がなく、他方、熱間加工性を低下させるので、添加量
は、上限を0.015％とする。
本発明による第１群の快削鋼においては、Ｃを初析フ
エライト中に固溶させることによつて、切削における構
成刃先を小さく安定化させる。そのために、本発明によ
れば、初析フエライト中に固溶させるＣ量は、動的歪時
効を起こさせるために、少なくとも5ppmが必要である。
しかし、過多に固溶させても、特に、顕著な効果の増大
も認められないので、初析フエライト中に固溶させるＣ
量の上限は、50ppmとする。
エライト中に固溶させることによつて、切削における構
成刃先を小さく安定化させる。そのために、本発明によ
れば、初析フエライト中に固溶させるＣ量は、動的歪時
効を起こさせるために、少なくとも5ppmが必要である。
しかし、過多に固溶させても、特に、顕著な効果の増大
も認められないので、初析フエライト中に固溶させるＣ
量の上限は、50ppmとする。
更に、本発明による第２群の快削鋼においては、微細
な炭化物として析出させるＣ量は、動的歪時効を起こさ
せるために、少なくとも5ppmが必要である。しかし、過
多に析出させても、特に、顕著な効果の増大も認められ
ないので、微細な炭化物として析出させるＣ量の上限
は、50ppmとする。
な炭化物として析出させるＣ量は、動的歪時効を起こさ
せるために、少なくとも5ppmが必要である。しかし、過
多に析出させても、特に、顕著な効果の増大も認められ
ないので、微細な炭化物として析出させるＣ量の上限
は、50ppmとする。
また、炭化物が余りに大きいときは、切削中に固溶し
ないことがあるので、炭化物の平均値の上限は100nmと
する。
ないことがあるので、炭化物の平均値の上限は100nmと
する。
本発明による快削鋼は、上記した元素に加えて、鋼の
被削性を向上させるBi、Pb、Te及びSeよりなる群から選
ばれる少なくとも１種の元素を含有していてもよい。こ
のような被削性の向上を得るためには、Bi及びPbについ
ては、それぞれ0.01％以上の添加を必要とし、Te及びSe
については、それぞれ0.001％以上の添加を必要とす
る。しかし、これらの元素も、過多に添加しても、特
に、顕著な効果の増大も認められず、更に、製造費用を
徒に高めるところから、添加量の上限は、Bi及びPbにつ
いては、それぞれ0.40％とし、Te及びSeについては、そ
れぞれ0.20％とする。
被削性を向上させるBi、Pb、Te及びSeよりなる群から選
ばれる少なくとも１種の元素を含有していてもよい。こ
のような被削性の向上を得るためには、Bi及びPbについ
ては、それぞれ0.01％以上の添加を必要とし、Te及びSe
については、それぞれ0.001％以上の添加を必要とす
る。しかし、これらの元素も、過多に添加しても、特
に、顕著な効果の増大も認められず、更に、製造費用を
徒に高めるところから、添加量の上限は、Bi及びPbにつ
いては、それぞれ0.40％とし、Te及びSeについては、そ
れぞれ0.20％とする。
本発明によるかかる第１群の快削鋼は、第１図にその
処理パターンの一例を示すように、上述したような化学
成分を有する鋼を本発明に従つてオーステナイト域に加
熱した後、500〜700℃の温度域まで徐冷して、初析フエ
ライトを析出させ、次いで、上記温度域から急冷して、
上記初析フエライト中にＣを５〜50ppm固溶させること
によつて得ることができる。
処理パターンの一例を示すように、上述したような化学
成分を有する鋼を本発明に従つてオーステナイト域に加
熱した後、500〜700℃の温度域まで徐冷して、初析フエ
ライトを析出させ、次いで、上記温度域から急冷して、
上記初析フエライト中にＣを５〜50ppm固溶させること
によつて得ることができる。
鋼の加熱温度は、鋼組織をオーステナイト化するに必
要な温度であれば、特に、制限されるものではなく、ま
た、冷却前の履歴は、どのようなものであつても、差し
支えない。即ち、第１図に示すように、オフラインでの
再加熱のように、室温から加熱した後でもよく、或いは
オンラインでの熱間加工の後でもよい。
要な温度であれば、特に、制限されるものではなく、ま
た、冷却前の履歴は、どのようなものであつても、差し
支えない。即ち、第１図に示すように、オフラインでの
再加熱のように、室温から加熱した後でもよく、或いは
オンラインでの熱間加工の後でもよい。
このように、鋼をオーステナイト域に加熱した後、フ
エライトが析出し、そのなかの平衡固溶Ｃ量が十分な量
になるように、上記加熱温度から500〜700℃、好ましく
は550〜650℃の温度域まで徐冷（一次冷却）して、初析
フエライトを析出させる。従つて、上記一次冷却速度
は、初析フエライトが析出する冷却速度であればよく、
比較的遅い冷却速度である。急冷すれば、ベイナイトや
マルテンサイトを生成するので好ましくない。また、上
記一次冷却停止温度は、700℃を越えるときは、初析フ
エライトが十分に析出しないおそれがあり、他方、500
℃よりも低いときは、Ｃの固溶量が不十分となる。
エライトが析出し、そのなかの平衡固溶Ｃ量が十分な量
になるように、上記加熱温度から500〜700℃、好ましく
は550〜650℃の温度域まで徐冷（一次冷却）して、初析
フエライトを析出させる。従つて、上記一次冷却速度
は、初析フエライトが析出する冷却速度であればよく、
比較的遅い冷却速度である。急冷すれば、ベイナイトや
マルテンサイトを生成するので好ましくない。また、上
記一次冷却停止温度は、700℃を越えるときは、初析フ
エライトが十分に析出しないおそれがあり、他方、500
℃よりも低いときは、Ｃの固溶量が不十分となる。
次いで、初析フエライト中の固溶Ｃ量が５〜50ppmと
なるように、鋼を上記温度域から室温まで急冷する。こ
の二次冷却速度は、室温まで十分な量の固溶Ｃを析出さ
せずに保持させるのに必要な冷却速度であればよいが、
通常は、そのために水焼入れが採用される。しかし、用
いる材料によつては、特に、これに限定されるものでは
ない。
なるように、鋼を上記温度域から室温まで急冷する。こ
の二次冷却速度は、室温まで十分な量の固溶Ｃを析出さ
せずに保持させるのに必要な冷却速度であればよいが、
通常は、そのために水焼入れが採用される。しかし、用
いる材料によつては、特に、これに限定されるものでは
ない。
本発明による第２群の快削鋼は、このような第１群の
鋼を更に処理することによつて得ることができる。即
ち、前述したように、初析フエライト中に５〜50ppmの
Ｃを固溶させて、第１群の鋼を得た後、第３図に示すよ
うに、50〜300℃の温度域にて時効させることによつ
て、固溶Ｃを切削中に初析フエライト中に再固溶し得る
直径100nm以下の微細な炭化物として析出させることに
よつて得ることができる。
鋼を更に処理することによつて得ることができる。即
ち、前述したように、初析フエライト中に５〜50ppmの
Ｃを固溶させて、第１群の鋼を得た後、第３図に示すよ
うに、50〜300℃の温度域にて時効させることによつ
て、固溶Ｃを切削中に初析フエライト中に再固溶し得る
直径100nm以下の微細な炭化物として析出させることに
よつて得ることができる。
上記時効温度が50℃よりも低いときは、十分な量の炭
化物を析出させることができない。逆に、時効温度が30
0℃よりも高いときは、析出した炭化物が100nmよりも大
きい粒子に巨大化して、切削中に初析フエライト中に再
固溶しないので、仕上面精度の向上を達成することがで
きない。
化物を析出させることができない。逆に、時効温度が30
0℃よりも高いときは、析出した炭化物が100nmよりも大
きい粒子に巨大化して、切削中に初析フエライト中に再
固溶しないので、仕上面精度の向上を達成することがで
きない。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、所定の化学成分を有
する鋼をオーステナイト域に加熱した後、500〜700℃の
温度域まで徐冷して、初析フエライトを析出させ、次い
で、上記温度域から急冷して、上記初析フエライト中に
Ｃを５〜50ppm固溶させることによつて、第１群の快削
鋼を得ることができる。
する鋼をオーステナイト域に加熱した後、500〜700℃の
温度域まで徐冷して、初析フエライトを析出させ、次い
で、上記温度域から急冷して、上記初析フエライト中に
Ｃを５〜50ppm固溶させることによつて、第１群の快削
鋼を得ることができる。
かかる本発明による快削鋼によれば、前述したよう
に、動的歪時効を起こす初析フエライト中の固溶Ｃを増
加させ、切削時に構成刃先を小さく安定化させることが
できるので、仕上面精度のよい快削鋼を得ることができ
る。
に、動的歪時効を起こす初析フエライト中の固溶Ｃを増
加させ、切削時に構成刃先を小さく安定化させることが
できるので、仕上面精度のよい快削鋼を得ることができ
る。
更に、本発明によれば、所定の化学成分を有する鋼を
オーステナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域ま
で徐冷して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記
温度域から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜
50ppm固溶させた後、50〜300℃の温度域にて時効させる
ことによつて、固溶Ｃを切削中に初析フエライト中に再
固溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物として析出さ
せることによつて、第２群の快削鋼を得ることができ
る。
オーステナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域ま
で徐冷して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記
温度域から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜
50ppm固溶させた後、50〜300℃の温度域にて時効させる
ことによつて、固溶Ｃを切削中に初析フエライト中に再
固溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物として析出さ
せることによつて、第２群の快削鋼を得ることができ
る。
かかる本発明による快削鋼によれば、前述したよう
に、切削中に初析フエライトに再固溶する微細な炭化物
を増加させ、切削時に構成刃先を小さく安定化させて、
仕上面精度を向上させることができる。
に、切削中に初析フエライトに再固溶する微細な炭化物
を増加させ、切削時に構成刃先を小さく安定化させて、
仕上面精度を向上させることができる。
従つて、本発明によれば、従来のように、窒素量の高
い特殊な原料を用いる必要がなく、また、仕上面精度の
ばらつきも少ない。更に、窒素量の増加の場合に生じる
熱間加工性の低下もない。
い特殊な原料を用いる必要がなく、また、仕上面精度の
ばらつきも少ない。更に、窒素量の増加の場合に生じる
熱間加工性の低下もない。
実施例 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は
これら実施例により何ら限定されるものではない。
これら実施例により何ら限定されるものではない。
実施例１ 第１表に示す化学成分を有する供試材を容量150kgの
高周波炉で真空溶解し、直径80mmの丸棒に熱間加工し
た。これらの鋼材のうち、本発明鋼の製造としては、第
１図に示すように、910℃で２時間、熱処理し、550〜65
0℃まで空冷し、その後、水焼入れして、固溶Ｃを増大
させた。また、比較鋼の製造としては、同じ供試材を第
２図に示すように、910℃で２時間、熱処理した後、室
温まで空冷した。
高周波炉で真空溶解し、直径80mmの丸棒に熱間加工し
た。これらの鋼材のうち、本発明鋼の製造としては、第
１図に示すように、910℃で２時間、熱処理し、550〜65
0℃まで空冷し、その後、水焼入れして、固溶Ｃを増大
させた。また、比較鋼の製造としては、同じ供試材を第
２図に示すように、910℃で２時間、熱処理した後、室
温まで空冷した。
固溶Ｃは、熱間加工後に導入されるので、熱間加工性
には何ら影響を及ぼさない。内部摩擦法によつて測定し
た固溶Ｃ量を第２表に示す。本発明鋼によれば、比較鋼
に比べて、固溶Ｃ量が高く、また、焼入れ温度の上昇と
共に高くなることが示されている。
には何ら影響を及ぼさない。内部摩擦法によつて測定し
た固溶Ｃ量を第２表に示す。本発明鋼によれば、比較鋼
に比べて、固溶Ｃ量が高く、また、焼入れ温度の上昇と
共に高くなることが示されている。
被削性試験は、ハイス工具SKH4を用い、単軸自動盤に
て、速度40〜100m/分、送り0.04mm/rev.にてフオーミン
グ加工し、仕上面粗さを測定した。また、仕上面粗さに
対して重要な要因である構成刃先の大きさも、切削試験
後に測定した。
て、速度40〜100m/分、送り0.04mm/rev.にてフオーミン
グ加工し、仕上面粗さを測定した。また、仕上面粗さに
対して重要な要因である構成刃先の大きさも、切削試験
後に測定した。
本発明鋼においては、比較鋼に比べて、第２表に示す
ように、構成刃先が小さく安定しているために、仕上面
粗さが改善されている。これに対して、従来から行なわ
れているように、窒素量を増加させる方法によれば、Al
量が窒素を固定するのに十分でない場合にも、仕上面粗
さをそれほど改善しない場合があり、且つ、ばらつきも
大きい。
ように、構成刃先が小さく安定しているために、仕上面
粗さが改善されている。これに対して、従来から行なわ
れているように、窒素量を増加させる方法によれば、Al
量が窒素を固定するのに十分でない場合にも、仕上面粗
さをそれほど改善しない場合があり、且つ、ばらつきも
大きい。
実施例２ 第１表に示す化学成分を有する供試材を容量150kgの
高周波炉で真空溶解し、直径80mmの丸棒に熱間加工し
た。これらの鋼材のうち、本発明鋼の製造としては、第
３図に示すように、910℃で２時間、熱処理し、550〜65
0℃まで空冷し、その後、水焼入れして、固溶Ｃを増大
させた。次いで、150℃で10分間の時効処理を行なつ
て、初析フエライト中の固溶Ｃを微細な炭化物として析
出させた。
高周波炉で真空溶解し、直径80mmの丸棒に熱間加工し
た。これらの鋼材のうち、本発明鋼の製造としては、第
３図に示すように、910℃で２時間、熱処理し、550〜65
0℃まで空冷し、その後、水焼入れして、固溶Ｃを増大
させた。次いで、150℃で10分間の時効処理を行なつ
て、初析フエライト中の固溶Ｃを微細な炭化物として析
出させた。
比較鋼は、同じ供試材を第２図に示すように、910℃
で２時間、熱処理した後、室温まで冷却して製造したも
のであつて、それぞれ実施例１と同じである。
で２時間、熱処理した後、室温まで冷却して製造したも
のであつて、それぞれ実施例１と同じである。
上記析出した微細な炭化物は、熱間加工後に導入され
るので、熱間加工性には何ら影響を及ぼさない。時効処
理の前後に内部摩擦法によつて測定した固溶Ｃ量の差を
微細な炭化物として固定されたＣ量と仮定して、その結
果を第３表に示す。本発明鋼によれば、比較鋼に比べ
て、微細な炭化物として固定されたＣ量が高いことが示
されている。
るので、熱間加工性には何ら影響を及ぼさない。時効処
理の前後に内部摩擦法によつて測定した固溶Ｃ量の差を
微細な炭化物として固定されたＣ量と仮定して、その結
果を第３表に示す。本発明鋼によれば、比較鋼に比べ
て、微細な炭化物として固定されたＣ量が高いことが示
されている。
第２表に示す本発明鋼９−Ｂの金属組織の透過型電子
顕微鏡写真を第４図に示し、比較鋼９−Ａの金属組織の
透過型電子顕微鏡写真を第５図に示す。
顕微鏡写真を第４図に示し、比較鋼９−Ａの金属組織の
透過型電子顕微鏡写真を第５図に示す。
被削性試験は、実施例１と同じ方法で行なつて、仕上
面粗さを測定した。また、仕上面粗さに対して重要な要
因である構成刃先の大きさも、切削試験後に測定した。
面粗さを測定した。また、仕上面粗さに対して重要な要
因である構成刃先の大きさも、切削試験後に測定した。
本発明鋼においては、比較鋼に比べて、第３表に示す
ように、構成刃先が小さく安定しているために、仕上面
粗さが改善されている。
ように、構成刃先が小さく安定しているために、仕上面
粗さが改善されている。
第１図は、本発明による第１群の快削鋼の製造を示す熱
処理図、第２図は、従来の方法による快削鋼の製造を示
す熱処理図、第３図は、本発明による第２群の快削鋼の
製造を示す熱処理図である。 第４図は、本発明鋼の一例の金属組織を示す過型電子顕
微鏡写真、第５図は、比較鋼の一例の金属組織を示す透
過型電子顕微鏡写真である。
処理図、第２図は、従来の方法による快削鋼の製造を示
す熱処理図、第３図は、本発明による第２群の快削鋼の
製造を示す熱処理図である。 第４図は、本発明鋼の一例の金属組織を示す過型電子顕
微鏡写真、第５図は、比較鋼の一例の金属組織を示す透
過型電子顕微鏡写真である。
Claims (8)
- 【請求項１】重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、 C ５〜50ppmを初析フエライト中に固溶し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする切
削仕上面精度のよい快削鋼。 - 【請求項２】重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、 C ５〜50ppmを初析フエライト中に固溶し、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする切
削仕上面精度のよい快削鋼。 - 【請求項３】重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオース
テナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐冷
して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度域
から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50ppm
固溶させることを特徴とする切削仕上面精度のよい快削
鋼の製造方法。 - 【請求項４】重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオース
テナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐冷
して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度域
から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50ppm
固溶させることを特徴とする切削仕上面精度のよい快削
鋼の製造方法。 - 【請求項５】重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、５〜50ppmのＣを切削中に初析フエライ
ト中に再固溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物とし
て析出し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする切
削仕上面精度のよい快削鋼。 - 【請求項６】重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、且つ、を含み、且つ、５〜50ppmのＣを切削中
に初析フエライト中に再固溶し得る直径100nm以下の微
細な炭化物として析出し、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、 残部鉄及び不可避的不純物よりなることを特徴とする切
削仕上面精度のよい快削鋼。 - 【請求項７】重量％にて C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオース
テナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐冷
して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度域
から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50ppm
固溶させ、その後、50〜300℃の温度域にて時効させる
ことによつて、固溶Ｃを切削中に初析フエライトに再固
溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物として析出させ
ることを特徴とする切削仕上面精度のよい快削鋼の製造
方法。 - 【請求項８】重量％にて （ａ）C 0.03〜0.20％、 Si 0.30％以下、 Mn 0.30〜1.60％、 Al 0.050％以下、 P 0.12％以下、 S 0.03〜0.50％、及び N 0.015％以下 を含み、更に、 （ｂ）Bi 0.01〜0.40％、 Pb 0.01〜0.40％、 Te 0.001〜0.20％、及び Se 0.001〜0.20％、 を含み、残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼をオース
テナイト域に加熱した後、500〜700℃の温度域まで徐冷
して、初析フエライトを析出させ、次いで、上記温度域
から急冷して、上記初析フエライト中にＣを５〜50ppm
固溶させ、その後、50〜300℃の温度域にて時効させる
ことによつて、固溶Ｃを切削中に初析フエライトに再固
溶し得る直径100nm以下の微細な炭化物として析出させ
ることを特徴とする切削仕上面精度のよい快削鋼の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33851790A JP2740982B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-11-30 | 切削仕上面精度のよい快削綱及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5031190 | 1990-02-28 | ||
| JP2-50311 | 1990-02-28 | ||
| JP33851790A JP2740982B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-11-30 | 切削仕上面精度のよい快削綱及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264648A JPH03264648A (ja) | 1991-11-25 |
| JP2740982B2 true JP2740982B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=26390777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33851790A Expired - Fee Related JP2740982B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-11-30 | 切削仕上面精度のよい快削綱及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2740982B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006062053A1 (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 低炭素快削鋼 |
| WO2007046198A1 (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 被削性に優れた低炭素硫黄快削鋼 |
| US7666350B2 (en) | 2003-12-01 | 2010-02-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Low carbon composite free-cutting steel product excellent in roughness of finished surface and method for production thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4516203B2 (ja) * | 1999-11-16 | 2010-08-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 冷間引き抜き加工後の真直性に優れた鋼材 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33851790A patent/JP2740982B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7666350B2 (en) | 2003-12-01 | 2010-02-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Low carbon composite free-cutting steel product excellent in roughness of finished surface and method for production thereof |
| WO2006062053A1 (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 低炭素快削鋼 |
| JP2006161087A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低炭素快削鋼 |
| JP4507865B2 (ja) * | 2004-12-06 | 2010-07-21 | 住友金属工業株式会社 | 低炭素快削鋼 |
| WO2007046198A1 (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 被削性に優れた低炭素硫黄快削鋼 |
| US8052925B2 (en) | 2005-10-17 | 2011-11-08 | Kobe Steel, Ltd. | Low carbon resulfurized free-machining steel having high machinability |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03264648A (ja) | 1991-11-25 |
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