JP2950702B2 - 高強度熱間鍛造用非調質鋼 - Google Patents
高強度熱間鍛造用非調質鋼Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、産業機械など
の機械部品に加工される鋼素材のうち、特に熱間での鍛
造などで加工された後、熱間加工まで高強度の機械部品
となる高強度熱間鍛造用非調質鋼に関するものである。
の機械部品に加工される鋼素材のうち、特に熱間での鍛
造などで加工された後、熱間加工まで高強度の機械部品
となる高強度熱間鍛造用非調質鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車、産業用機械部品の多くは素材棒
鋼を熱間で加工した後、焼入焼戻し処理（調質処理）に
よって組織を微細化し、強度と靱性を高めて使用してい
るが、近年はコスト削減のため、調質処理を省略したま
まで使用される非調質熱間鍛造品が急速に普及してきて
いる。
鋼を熱間で加工した後、焼入焼戻し処理（調質処理）に
よって組織を微細化し、強度と靱性を高めて使用してい
るが、近年はコスト削減のため、調質処理を省略したま
まで使用される非調質熱間鍛造品が急速に普及してきて
いる。
【０００３】また、最近は地球環境保護のため、自動車
の低燃費化が求められており、自動車の低燃費化を達成
するための有効な方法の一つは車両軽量化であるため、
高強度化による部品の小型軽量化が指向されている。
の低燃費化が求められており、自動車の低燃費化を達成
するための有効な方法の一つは車両軽量化であるため、
高強度化による部品の小型軽量化が指向されている。
【０００４】自動車部品の非調質化と高強度の要求に応
えるため、これまで種々の非調質鋼が施行されてきてい
る。たとえば、一般的な非調質鋼はＶ、Ｎｂが添加され
ており、熱間加工後の冷却過程でＶ、Ｎｂが炭窒化物と
して析出し、フェライトパーライト組織を強化する仕組
みとなっている。この型の非調質鋼の熱間鍛造ままの引
張り強さは８００ＭＰａ程度であり、また熱間鍛造まま
の組織が非常に粗大であるため靱性が低いのが難点であ
る。そこで近年は特開平１−１９８４５０号公報に開示
されているように、高強度化を図りつつ、熱間鍛造まま
組織を微細化して靱性を高めた鋼も開発されている。し
かし特開平１−１９８４５０号公報に記載の鋼も熱間鍛
造ままでの引張り強さはおよそ１０００ＭＰａが限度で
ある。
えるため、これまで種々の非調質鋼が施行されてきてい
る。たとえば、一般的な非調質鋼はＶ、Ｎｂが添加され
ており、熱間加工後の冷却過程でＶ、Ｎｂが炭窒化物と
して析出し、フェライトパーライト組織を強化する仕組
みとなっている。この型の非調質鋼の熱間鍛造ままの引
張り強さは８００ＭＰａ程度であり、また熱間鍛造まま
の組織が非常に粗大であるため靱性が低いのが難点であ
る。そこで近年は特開平１−１９８４５０号公報に開示
されているように、高強度化を図りつつ、熱間鍛造まま
組織を微細化して靱性を高めた鋼も開発されている。し
かし特開平１−１９８４５０号公報に記載の鋼も熱間鍛
造ままでの引張り強さはおよそ１０００ＭＰａが限度で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】フェライトパーライト
鋼は降状比が高く、被削性に優れるなどの特徴があるた
め、熱間鍛造非調質状態で９００−１２００ＭＰａの引
張り強さを安定的に実現することができれば、自動車部
品の小型軽量化による燃費の向上等、工業的な利益は多
大なものがある。
鋼は降状比が高く、被削性に優れるなどの特徴があるた
め、熱間鍛造非調質状態で９００−１２００ＭＰａの引
張り強さを安定的に実現することができれば、自動車部
品の小型軽量化による燃費の向上等、工業的な利益は多
大なものがある。
【０００６】そこで、本発明は熱間鍛造ままで９００Ｍ
Ｐａ以上の引張り強さを安定的に実現するフェライトパ
ーライト型の高強度熱間鍛造用非調質鋼を提供するもの
である。
Ｐａ以上の引張り強さを安定的に実現するフェライトパ
ーライト型の高強度熱間鍛造用非調質鋼を提供するもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来型のフェライトパー
ライト型非調質品の引張り強さが９００ないし１０００
ＭＰａを越えることができなかったのは、高強度化のた
めに合金元素を多量に添加すると通常の空冷ではベイナ
イト組織が発生しやすくなり、品質保証ができなくなる
ためであった。しかし、フェライトパーライト型非調質
鋼のベイナイト発生に及ぼす合金元素の影響は十分検討
されているわけではない。
ライト型非調質品の引張り強さが９００ないし１０００
ＭＰａを越えることができなかったのは、高強度化のた
めに合金元素を多量に添加すると通常の空冷ではベイナ
イト組織が発生しやすくなり、品質保証ができなくなる
ためであった。しかし、フェライトパーライト型非調質
鋼のベイナイト発生に及ぼす合金元素の影響は十分検討
されているわけではない。
【０００８】そこで本発明者らは、ベイナイト発生に及
ぼす合金元素の影響を明らかとすることにより、熱間鍛
造非調質状態で高強度のフェライトパーライト鋼を実現
すべく、鋭意研究を行なった。その結果、熱間鍛造非調
質状態におけるベイナイト組織の発生はＭｎ、Ｃｒ添加
により促進されるものの、Ｃ、Ｓｉ、Ｖ添加で抑制する
ことができ、これまでの一般的認識とは異なり、引張り
強さの影響は比較的小さかった。よって、最適な成分設
計をすることで９００ＭＰａ以上の高強度フェライトパ
ーライト非調質品が実現可能であるが分った。
ぼす合金元素の影響を明らかとすることにより、熱間鍛
造非調質状態で高強度のフェライトパーライト鋼を実現
すべく、鋭意研究を行なった。その結果、熱間鍛造非調
質状態におけるベイナイト組織の発生はＭｎ、Ｃｒ添加
により促進されるものの、Ｃ、Ｓｉ、Ｖ添加で抑制する
ことができ、これまでの一般的認識とは異なり、引張り
強さの影響は比較的小さかった。よって、最適な成分設
計をすることで９００ＭＰａ以上の高強度フェライトパ
ーライト非調質品が実現可能であるが分った。
【０００９】そこで、鋼の成分と熱間鍛造非調質状態の
組織の関係から、重回帰によりベイナイト変態を予測す
るベイナイト変態指数Ｂｔを求めた。
組織の関係から、重回帰によりベイナイト変態を予測す
るベイナイト変態指数Ｂｔを求めた。
【００１０】Ｂｔ＝３１．２−１００（％Ｃ）−６．７
（％Ｓｉ）＋９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８
１（％Ｖ） であり、Ｂｔが０以下である時にベイナイト分率が０％
である。１００％フェライトパーライト組織の鋼におい
ては、 炭素当量Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０（％
Ｍｎ）／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ）、 引張り強さ（ＭＰａ）＝７５９×Ｃｅｑ．（％）＋２６
７ と表わすことができた。
（％Ｓｉ）＋９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８
１（％Ｖ） であり、Ｂｔが０以下である時にベイナイト分率が０％
である。１００％フェライトパーライト組織の鋼におい
ては、 炭素当量Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０（％
Ｍｎ）／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ）、 引張り強さ（ＭＰａ）＝７５９×Ｃｅｑ．（％）＋２６
７ と表わすことができた。
【００１１】組織に及ぼすベイナイト変態指数Ｂｔと炭
素当量Ｃｅｑ．の関係を示したのが図１である。図１か
らＣｅｑ．＞１．２３％ではベイナイトでありＣｅｑ．
≦１．２３％ではＢｔが０より大きい時にベイナイトが
発生することが分る。
素当量Ｃｅｑ．の関係を示したのが図１である。図１か
らＣｅｑ．＞１．２３％ではベイナイトでありＣｅｑ．
≦１．２３％ではＢｔが０より大きい時にベイナイトが
発生することが分る。
【００１２】以上のようにＣｅｑ．およびＢｔを一定範
囲に規制することでベイナイトの発生を防止しつつ高い
引張り強さが実現することの知見を得て、本発明が完成
されたのである。すなわち、本発明は請求項に示したと
おり、重量％で Ｃ：０．２５−０．５０％、 Ｓｉ：０．４０−２．００％、 Ｍｎ：０．５０−２．５０％、 Ｃｒ：０．１０−１．００％、 Ｓ：０．０３−０．１０％、 Ｖ：０．０５−０．３０％、 Ｎ：０．００５０−０．０２００％ さらに Ａｌ：０．００５−０．０５０％、Ｔｉ：０．００２−
０．０５０％の１種もしくは２種を含み、 残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下式で表わさ
れる炭素当量Ｃｅｑ．（％）が０．８３％−１．２３
％、ベイナイト変態指数Ｂｔが０以下であり、 熱間鍛造し放冷した後の金属組織がフェライトパーライ
ト組織であってかつ引張強さが９００ＭＰａ以上である
ことを特徴とする 高強度熱間鍛造用非調質鋼。 Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０＋（％Ｍｎ）
／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ＝３１．２−１００（％Ｃ）−６．７（％Ｓｉ）＋
９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８１（％Ｖ） 更にまた、 重量％で Ｃ：０．２５−０．５０％、 Ｓｉ：０．４０−２．００％、 Ｍｎ：０．５０−２．５０％、 Ｃｒ：０．１０−１．００％、 Ｓ：０．０３−０．１０％、 Ｖ：０．０５−０．３０％、 Ｎ：０．００５０−０．０２００％ Ｃａ：０．０００４−０．００５０％ を含み、さらに Ａｌ：０．００１−０．０１０％、Ｔｉ：０．００５−
０．０２０％の１種または２種以上を含み、 残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下式で表わさ
れる炭素当量Ｃｅｑ．（％）が０．８３％−１．２３
％、ベイナイト変態指数Ｂｔが０以下であり、 熱間鍛造し放冷した後の金属組織がフェライトパーライ
ト組織であってかつ引張強さが９００ＭＰａ以上である
ことを特徴とする 高強度熱間鍛造用非調質鋼。 Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０＋（％Ｍｎ）
／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ＝３１．２−１００（％Ｃ）−６．７（％Ｓｉ）＋
９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８１（％Ｖ） である。
囲に規制することでベイナイトの発生を防止しつつ高い
引張り強さが実現することの知見を得て、本発明が完成
されたのである。すなわち、本発明は請求項に示したと
おり、重量％で Ｃ：０．２５−０．５０％、 Ｓｉ：０．４０−２．００％、 Ｍｎ：０．５０−２．５０％、 Ｃｒ：０．１０−１．００％、 Ｓ：０．０３−０．１０％、 Ｖ：０．０５−０．３０％、 Ｎ：０．００５０−０．０２００％ さらに Ａｌ：０．００５−０．０５０％、Ｔｉ：０．００２−
０．０５０％の１種もしくは２種を含み、 残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下式で表わさ
れる炭素当量Ｃｅｑ．（％）が０．８３％−１．２３
％、ベイナイト変態指数Ｂｔが０以下であり、 熱間鍛造し放冷した後の金属組織がフェライトパーライ
ト組織であってかつ引張強さが９００ＭＰａ以上である
ことを特徴とする 高強度熱間鍛造用非調質鋼。 Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０＋（％Ｍｎ）
／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ＝３１．２−１００（％Ｃ）−６．７（％Ｓｉ）＋
９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８１（％Ｖ） 更にまた、 重量％で Ｃ：０．２５−０．５０％、 Ｓｉ：０．４０−２．００％、 Ｍｎ：０．５０−２．５０％、 Ｃｒ：０．１０−１．００％、 Ｓ：０．０３−０．１０％、 Ｖ：０．０５−０．３０％、 Ｎ：０．００５０−０．０２００％ Ｃａ：０．０００４−０．００５０％ を含み、さらに Ａｌ：０．００１−０．０１０％、Ｔｉ：０．００５−
０．０２０％の１種または２種以上を含み、 残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下式で表わさ
れる炭素当量Ｃｅｑ．（％）が０．８３％−１．２３
％、ベイナイト変態指数Ｂｔが０以下であり、 熱間鍛造し放冷した後の金属組織がフェライトパーライ
ト組織であってかつ引張強さが９００ＭＰａ以上である
ことを特徴とする 高強度熱間鍛造用非調質鋼。 Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０＋（％Ｍｎ）
／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ＝３１．２−１００（％Ｃ）−６．７（％Ｓｉ）＋
９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８１（％Ｖ） である。
【００１３】以下に発明の限定理由について述べる。
【００１４】Ｃ：Ｃは鋼を強化するために０．２５％以
上が必要である。０．２５％未満では他の合金元素が多
くなるため、熱間鍛造ままでベイナイトが発生しやすく
なる。一方Ｃを多量に添加した場合、延性が著しく低い
ものとなるため、上限を０．５０％とする。
上が必要である。０．２５％未満では他の合金元素が多
くなるため、熱間鍛造ままでベイナイトが発生しやすく
なる。一方Ｃを多量に添加した場合、延性が著しく低い
ものとなるため、上限を０．５０％とする。
【００１５】Ｓｉ：Ｓｉは固溶強化元素として鋼を強化
するとともに、ベイナイトの変態を抑制する働きをす
る。強化と変態制御のため０．４０％以上が必要である
が、２．０％を超えると延性が劣化する。
するとともに、ベイナイトの変態を抑制する働きをす
る。強化と変態制御のため０．４０％以上が必要である
が、２．０％を超えると延性が劣化する。
【００１６】Ｍｎ：Ｍｎは比較的延性を劣化させずに鋼
を強化するのに有用な元素であり、強化のために少なく
とも０．５０％が必要である。一方、２．５％を超える
多量の添加はベイナイトの発生をもたらす。
を強化するのに有用な元素であり、強化のために少なく
とも０．５０％が必要である。一方、２．５％を超える
多量の添加はベイナイトの発生をもたらす。
【００１７】Ｃｒ：Ｃｒも鋼の強化のため０．１％以上
が必要であるが、多量の添加はＭｎ同様にベイナイトを
発生させるため１．００％以下とする。
が必要であるが、多量の添加はＭｎ同様にベイナイトを
発生させるため１．００％以下とする。
【００１８】Ｓ：ＳはＭｎＳとして晶析出して、旧オー
ステナイト粒界内にフェライトを変態させる働きがあ
り、延性、靱性を向上させる。延性、靱性向上のため
０．０３％以上の添加が必要であるが、多量に添加した
場合、機械的性質に異方性を生じてしまうため上限を
０．１０％とする。さらにＳは被削性を向上させる。
ステナイト粒界内にフェライトを変態させる働きがあ
り、延性、靱性を向上させる。延性、靱性向上のため
０．０３％以上の添加が必要であるが、多量に添加した
場合、機械的性質に異方性を生じてしまうため上限を
０．１０％とする。さらにＳは被削性を向上させる。
【００１９】Ｎ：ＮはＶＮ、ＴｉＮあるいはＮｂＮとし
て析出し、オーステナイト組織の粗大化を防止すると共
に、粒内フェライトの変態を促進し、延性を向上させ
る。０．００５０％未満ではこれらの効果が小さく、延
性向上の効果は期待できない。また０．０２００％を超
えて添加しても効果は飽和する。
て析出し、オーステナイト組織の粗大化を防止すると共
に、粒内フェライトの変態を促進し、延性を向上させ
る。０．００５０％未満ではこれらの効果が小さく、延
性向上の効果は期待できない。また０．０２００％を超
えて添加しても効果は飽和する。
【００２０】Ｖ：ＶはＶＮとして析出して粒内フェライ
ト変態を促進すると共に、ＶＣとしてフェライト内に微
細に析出して鋼を強化する。強化のためには０．０５％
以上が必要であるが、０．３０％を超えると靱性が劣化
する。ベイナイト変態を抑制しつつ強化するのにＶ添加
は有効である。
ト変態を促進すると共に、ＶＣとしてフェライト内に微
細に析出して鋼を強化する。強化のためには０．０５％
以上が必要であるが、０．３０％を超えると靱性が劣化
する。ベイナイト変態を抑制しつつ強化するのにＶ添加
は有効である。
【００２１】Ａｌ：Ａｌは脱酸材として添加される元素
である。請求項１において十分な脱酸効果を期待するた
めには０．００５％以上が必要であるが、０．０５０％
を超える添加は被削性を低下させる。
である。請求項１において十分な脱酸効果を期待するた
めには０．００５％以上が必要であるが、０．０５０％
を超える添加は被削性を低下させる。
【００２２】また、特に被削性の改善のためＣａを添加
する請求項２の場合には、Ｃａ酸化物を生成させる必要
があるため０．０１０％以下の添加とする必要がある
が、極少量のＡｌは低融点の酸化物を形成させて、被削
性を向上させるため０．００１％以上を添加する必要が
ある。
する請求項２の場合には、Ｃａ酸化物を生成させる必要
があるため０．０１０％以下の添加とする必要がある
が、極少量のＡｌは低融点の酸化物を形成させて、被削
性を向上させるため０．００１％以上を添加する必要が
ある。
【００２３】Ｔｉ：Ｔｉは脱酸材として添加されるが、
鍛造加熱時のオーステナイト組織の粗大化を防止して、
鍛造放冷まま組織を微細化し、延性、靱性を向上させる
効果もある。請求項１においては、これらの効果を狙う
ため０．００２％以上の添加が必要であるが、０．０５
０％を超えた添加は被削性を劣化させる。また請求項２
においては、Ｃａ酸化物による被削性改善を狙うため、
０．０２０％以下とする必要があるが、０．００５％未
満ではオーステナイト組織の粗大化の効果が期待されな
い。
鍛造加熱時のオーステナイト組織の粗大化を防止して、
鍛造放冷まま組織を微細化し、延性、靱性を向上させる
効果もある。請求項１においては、これらの効果を狙う
ため０．００２％以上の添加が必要であるが、０．０５
０％を超えた添加は被削性を劣化させる。また請求項２
においては、Ｃａ酸化物による被削性改善を狙うため、
０．０２０％以下とする必要があるが、０．００５％未
満ではオーステナイト組織の粗大化の効果が期待されな
い。
【００２４】Ｃａ：特に超硬工具を用いた切削における
被削性を向上させるために、Ｃａ０．０００４−０．０
０５０％の添加が効果的である。０．０００４％未満で
は効果なく、０．００５０％を超えて添加した場合、む
しろ被削性が低下する。請求項１の鋼においても被削性
を向上させたい場合には、同量のＣａの添加が有効であ
るが、Ａｌ、Ｔｉを請求項２に記載の上限を超えて添加
した場合、被削性改善の効果は低下する。
被削性を向上させるために、Ｃａ０．０００４−０．０
０５０％の添加が効果的である。０．０００４％未満で
は効果なく、０．００５０％を超えて添加した場合、む
しろ被削性が低下する。請求項１の鋼においても被削性
を向上させたい場合には、同量のＣａの添加が有効であ
るが、Ａｌ、Ｔｉを請求項２に記載の上限を超えて添加
した場合、被削性改善の効果は低下する。
【００２５】Ｃｅｑ．：鍛造放冷ままの引張り強さは炭
素当量Ｃｅｑ．の一次式で表わすことができる。本発明
の鋼の様な高強度フェライトパーライト鋼においては、
引張り強さ（ＭＰａ）＝７５９×Ｃｅｑ．（％）＋２６
７であり、Ｃｅｑ．が０．８３％のとき引張り強さは９
００ＭＰａである。よって、９００ＭＰａ以上の引張り
強さとするため、Ｃｅｑ．を０．８３％以上に限定す
る。但し、Ｃｅｑ．が１．２３％を超えるとベイナイト
変態が起こるため上限を１．２３％とする。
素当量Ｃｅｑ．の一次式で表わすことができる。本発明
の鋼の様な高強度フェライトパーライト鋼においては、
引張り強さ（ＭＰａ）＝７５９×Ｃｅｑ．（％）＋２６
７であり、Ｃｅｑ．が０．８３％のとき引張り強さは９
００ＭＰａである。よって、９００ＭＰａ以上の引張り
強さとするため、Ｃｅｑ．を０．８３％以上に限定す
る。但し、Ｃｅｑ．が１．２３％を超えるとベイナイト
変態が起こるため上限を１．２３％とする。
【００２６】Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０
＋（％Ｍｎ）／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ：本発明において、ベイナイト変態を予測するベイ
ナイト変態指数Ｂｔは鍛造放冷後の鋼組織を１００％フ
ェライトパーライトとするために極めて重要である。ベ
イナイト変態はＭｎ、Ｃｒの添加により促進され、Ｃ、
Ｓｉ、Ｖの添加により抑制される。通常の鍛造後の冷却
速度範囲（１１００−７００Ｋの間の平均冷却速度が
０．５−２．０Ｋ／Ｓ）では、Ｂｔ＝３１２−１００
（％Ｃ）−６７（％Ｓｉ）＋９０（％Ｍｎ）＋４９（％
Ｃｒ）−８１０（％Ｖ）が０以下の場合に１００％フェ
ライトパーライト組織となり、０を超えた場合ベイナイ
ト変態が起こる。
＋（％Ｍｎ）／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ：本発明において、ベイナイト変態を予測するベイ
ナイト変態指数Ｂｔは鍛造放冷後の鋼組織を１００％フ
ェライトパーライトとするために極めて重要である。ベ
イナイト変態はＭｎ、Ｃｒの添加により促進され、Ｃ、
Ｓｉ、Ｖの添加により抑制される。通常の鍛造後の冷却
速度範囲（１１００−７００Ｋの間の平均冷却速度が
０．５−２．０Ｋ／Ｓ）では、Ｂｔ＝３１２−１００
（％Ｃ）−６７（％Ｓｉ）＋９０（％Ｍｎ）＋４９（％
Ｃｒ）−８１０（％Ｖ）が０以下の場合に１００％フェ
ライトパーライト組織となり、０を超えた場合ベイナイ
ト変態が起こる。
【００２７】なお、以上の元素の他に一般に快削元素と
して知られるＰｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅを適量添加した場
合、本発明鋼においても当然被削性が向上する。たとえ
ばＰｂ、Ｂｉは０．０５％以上を添加した場合、低融点
金属として鋼中に分散して被削性を向上させる。しかし
熱間加工性を低下させないため、上限は０．３０％が望
ましい。
して知られるＰｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅを適量添加した場
合、本発明鋼においても当然被削性が向上する。たとえ
ばＰｂ、Ｂｉは０．０５％以上を添加した場合、低融点
金属として鋼中に分散して被削性を向上させる。しかし
熱間加工性を低下させないため、上限は０．３０％が望
ましい。
【００２８】０．０２％以上のＴｅ、ＳｅはＳと同様に
硫化物を形成して被削性を向上させる。０．１０％以下
の添加であれば機械的性質の異方性も生じない。
硫化物を形成して被削性を向上させる。０．１０％以下
の添加であれば機械的性質の異方性も生じない。
【００２９】
【実施例】表１に示した種々の組成の鋼を１５０ｋｇ真
空溶解炉で溶製し、直径３０ｍｍに成型した棒鋼を素材
とし、これらの鋼を１５２５Ｋで１２００Ｓの加熱後、
室温まで放冷した後、組織の観察と引張り試験を行っ
た。引張り試験片はＪＩＳ４号試験片を用いた。
空溶解炉で溶製し、直径３０ｍｍに成型した棒鋼を素材
とし、これらの鋼を１５２５Ｋで１２００Ｓの加熱後、
室温まで放冷した後、組織の観察と引張り試験を行っ
た。引張り試験片はＪＩＳ４号試験片を用いた。
【００３０】さらに、表１のＮｏ．２６−３１について
は、上記の加熱放冷後、ＪＩＳ−Ｐ２０にＴｉＮをコー
ティングした超硬工具で長手外周旋削し、５分間加工後
の工具逃げ面摩耗を測定した。切削条件は切削速度１５
０ｍ／ｍｉｎ．送り０．２ｍｍ／ｒｅｖ．切込み２．０
ｍｍとし、乾式で加工した。
は、上記の加熱放冷後、ＪＩＳ−Ｐ２０にＴｉＮをコー
ティングした超硬工具で長手外周旋削し、５分間加工後
の工具逃げ面摩耗を測定した。切削条件は切削速度１５
０ｍ／ｍｉｎ．送り０．２ｍｍ／ｒｅｖ．切込み２．０
ｍｍとし、乾式で加工した。
【００３１】表１に示したように、本発明の鋼は熱間加
工ままで引張り強さ９００ＭＰａ以上の１００％フェラ
イトパーライト鋼となっている。一般に引張り強さ
（Ｔ．Ｓ．）の上昇と共に降伏比（Ｙ．Ｒ．）は上昇
し、絞り値（Ｒ．Ａ．）は低下する傾向があるが、同一
引張り強さで比較した場合、本発明の鋼の降伏比、絞り
値は、Ｂｔ値が０より大きいためベイナイトとなった比
較鋼Ｎｏ．４，８，１２，１３よりも優れている。比較
鋼Ｎｏ．５，９，１５，１８，２１，２２，２３，２４
は９００ＭＰａ以上のフェライトパーライト鋼となって
はいるもの、同等の引張り強さを有する本発明鋼に比べ
ると降伏比、絞り値は低い。比較鋼Ｎｏ．２５はＢｔは
０以下であるものの、Ｃｅｑ．が１．２３％を超えてい
るためベイナイト組織となっている。
工ままで引張り強さ９００ＭＰａ以上の１００％フェラ
イトパーライト鋼となっている。一般に引張り強さ
（Ｔ．Ｓ．）の上昇と共に降伏比（Ｙ．Ｒ．）は上昇
し、絞り値（Ｒ．Ａ．）は低下する傾向があるが、同一
引張り強さで比較した場合、本発明の鋼の降伏比、絞り
値は、Ｂｔ値が０より大きいためベイナイトとなった比
較鋼Ｎｏ．４，８，１２，１３よりも優れている。比較
鋼Ｎｏ．５，９，１５，１８，２１，２２，２３，２４
は９００ＭＰａ以上のフェライトパーライト鋼となって
はいるもの、同等の引張り強さを有する本発明鋼に比べ
ると降伏比、絞り値は低い。比較鋼Ｎｏ．２５はＢｔは
０以下であるものの、Ｃｅｑ．が１．２３％を超えてい
るためベイナイト組織となっている。
【００３２】また、請求項２の本発明鋼Ｎｏ．２６，２
７，２９，３０における超硬工具摩耗は、比較鋼Ｎｏ．
２８，３１と比べて３０−４０μｍ小さい。
７，２９，３０における超硬工具摩耗は、比較鋼Ｎｏ．
２８，３１と比べて３０−４０μｍ小さい。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１，２と
もに熱間鍛造比調質状態で、フェライトパーライト組織
で、その引張り強さが９００ＭＰａ以上となる鋼素材で
あり、本発明鋼を自動車用部品に使用することにより、
熱処理コストが削減されるのみならず、部品の小型軽量
化が可能となるため、燃費の向上さらには燃費の向上に
よる地球環境の保護に役立つものである。
もに熱間鍛造比調質状態で、フェライトパーライト組織
で、その引張り強さが９００ＭＰａ以上となる鋼素材で
あり、本発明鋼を自動車用部品に使用することにより、
熱処理コストが削減されるのみならず、部品の小型軽量
化が可能となるため、燃費の向上さらには燃費の向上に
よる地球環境の保護に役立つものである。
【００３５】また、請求項２の鋼は特に超硬工具を用い
た切削加工性に優れており、一層のコスト低減に寄与す
るものである。
た切削加工性に優れており、一層のコスト低減に寄与す
るものである。
【図１】組織に及ぼすベイナイト変態指数Ｂｔと炭素当
量Ｃｅｑ．の関係を示す。
量Ｃｅｑ．の関係を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−9652（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−285118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−24953（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−198450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−199848（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C22C 38/28
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ：０．２５−０．５０％、 Ｓｉ：０．４０−２．００％、 Ｍｎ：０．５０−２．５０％、 Ｃｒ：０．１０−１．００％、 Ｓ：０．０３−０．１０％、 Ｖ：０．０５−０．３０％、 Ｎ：０．００５０−０．０２００％ さらに Ａｌ：０．００５−０．０５０％、Ｔｉ：０．００２−
０．０５０％の１種もしくは２種を含み、 残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下式で表わさ
れる炭素当量Ｃｅｑ．（％）が０．８３％−１．２３
％、ベイナイト変態指数Ｂｔが０以下であり、 熱間鍛造し放冷した後の金属組織がフェライトパーライ
ト組織であってかつ引張強さが９００ＭＰａ以上である
ことを特徴とする 高強度熱間鍛造用非調質鋼。 Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０＋（％Ｍｎ）
／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ＝３１．２−１００（％Ｃ）−６．７（％Ｓｉ）＋
９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８１（％Ｖ） - 【請求項２】 重量％で Ｃ：０．２５−０．５０％、 Ｓｉ：０．４０−２．００％、 Ｍｎ：０．５０−２．５０％、 Ｃｒ：０．１０−１．００％、 Ｓ：０．０３−０．１０％、 Ｖ：０．０５−０．３０％、 Ｎ：０．００５０−０．０２００％ Ｃａ：０．０００４−０．００５０％ を含み、さらに Ａｌ：０．００１−０．０１０％、Ｔｉ：０．００５−
０．０２０％の１種または２種以上を含み、 残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下式で表わさ
れる炭素当量Ｃｅｑ．（％）が０．８３％−１．２３
％、ベイナイト変態指数Ｂｔが０以下であり、 熱間鍛造し放冷した後の金属組織がフェライトパーライ
ト組織であってかつ引張強さが９００ＭＰａ以上である
ことを特徴とする 高強度熱間鍛造用非調質鋼。 Ｃｅｑ．（％）＝％Ｃ＋（％Ｓｉ）／２０＋（％Ｍｎ）
／５＋（％Ｃｒ）／９＋１．５４（％Ｖ） Ｂｔ＝３１．２−１００（％Ｃ）−６．７（％Ｓｉ）＋
９．０（％Ｍｎ）＋４．９（％Ｃｒ）−８１（％Ｖ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7586293A JP2950702B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 高強度熱間鍛造用非調質鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7586293A JP2950702B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 高強度熱間鍛造用非調質鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287677A JPH06287677A (ja) | 1994-10-11 |
| JP2950702B2 true JP2950702B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=13588488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7586293A Expired - Lifetime JP2950702B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 高強度熱間鍛造用非調質鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950702B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3139876B2 (ja) * | 1993-04-05 | 2001-03-05 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間鍛造用非調質鋼および非調質熱間鍛造品の製造方法ならびに非調質熱間鍛造品 |
| JP5762217B2 (ja) * | 2011-08-25 | 2015-08-12 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 被削性に優れた熱間鍛造用非調質鋼 |
| JP5716640B2 (ja) | 2011-11-21 | 2015-05-13 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間鍛造用圧延棒鋼 |
| ES2860953T3 (es) * | 2014-07-08 | 2021-10-05 | Sidenor Investig Y Desarrollo S A | Acero microaleado para conformado en caliente de piezas de alta resistencia y alto límite elástico |
| KR20200049924A (ko) * | 2018-10-29 | 2020-05-11 | 현대자동차주식회사 | 크랭크 샤프트용 강재 및 이를 이용한 크랭크 샤프트 제조방법 |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP7586293A patent/JP2950702B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06287677A (ja) | 1994-10-11 |
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