JP3496804B2

JP3496804B2 - 快穿孔鋼

Info

Publication number: JP3496804B2
Application number: JP03203198A
Authority: JP
Inventors: 昌司宮本; 雅夫内山; 直樹岩間; 和彦平岡; 典正常陰; 和孝大庫; 国雄内藤; 元秀森
Original assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd; Toyota Motor Corp; Aichi Steel Corp
Current assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd; Toyota Motor Corp; Aichi Steel Corp
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 2004-02-16
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: JPH11217650A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、機能部品として使用される鋼材
において、機械加工を実施する場合に、機械加工のうち
で深孔あけ加工時に切粉の排出を容易にする鋼である。
さらに夕ップ加工、リ一マ加工、中ぐり加工等の切粉排
出を容易にし、突発的な切粉つまりに起因する生産ライ
ンの停止を防ぐ鋼材を提供するものである.また切粉つ
まりと工具または被削材ヘの巻き付きを防止するととも
に、使用工具の摩耗を低減させ、工具費の低滅から生産
性の向上を得る快穿孔鋼である。

【０００２】

【従来技術】Pb、Bi、Te、ln、Seなど低融点の元素を添
加した鋼( 例えば特開昭56-38453、特開昭60-152653 、
特開平1-165749、特開平1-168849、特開平9-13119 な
ど) がある。これらの一連の鋼は切削加工時に切粉を分
断させ、切粉が工具または被削材に巻きつくことを防ぐ
ことから、突発的な生産ラインの停止を防ぐことを目的
とする。また被削材内のせん断領域での変形を容易にす
ることから、切粉の生成時の負荷か減少し、切削工具の
寿命延長を得る。一方、Ca脱酸鋼で代表されるように工
具すくい面上に硫化物または低融点の複合酸化物を生成
させて工具寿命を延長させる鋼がある。

【０００３】しかし切粉が不安定に分断すると、例えば
深孔あけ加工時に微細に分断した切粉がドリルの溝に滞
積し、ドリルの折損を起こす場合がある。また低融点の
Pb、Bi、Teなどを添加すると、刃先近傍の被削材内のせ
ん断領域の変形が激しいために刃先稜側で切粉が生成
し、工具のすくい面摩耗が刃先稜近傍の狭い領域で発生
することから、刃先の欠損を生じて工具寿命の低下をお
こす場合もある。この現象を防ぐためにS 、Caなどを同
時に添加し、すくい面上に硫化物または低融点の複合酸
化物を滞積させて、工具寿命を延長せしめる鋼がある(
公告平7-56061)。

【０００４】しかしこの場合には切粉の分断が十分に安
定せず、深孔あけ加工時にドリルの折損を起こす場合が
ある。上述のように、従来鋼は工具寿命延長を目的にし
たものと切粉の分断を目的にしたものの混合提案であ
り、この両者を十分に達成する鋼はないようである。

【０００５】また鋼中に平均粒径10μm 〜30μm の硫化
物を0.01〜0.09%(重量比) 含有させて切粉の分断と工具
寿命の延長を得る提案がある( 特開平5-163550) 。この
鋼中には粒径50μm を越える硫化物が存在し、機能部品
として疲労強度が要求される場合には、50μm 以上の介
在物が応力集中時に切り欠き現象を引き出して、強度の
低下から本鋼の採用は困難である。

【０００６】

【解決しようとする課題】一般に疲労強度を向上させる
ために硬さを増加させる。しかし一方、高硬度のために
切削工具の寿命は短期化する。また快削性を得るために
S 、Ca、Pb、Biなどの元素を添加すると、それらが切り
欠きの原因となり、疲労強度を低下させる。このよう
に、疲労強度と切削性とは相反する特性である。本発明
は、これらの問題に対して、この相反する疲労強度と切
削性の両方ともに優れた性能を持つ高疲労強度穿孔鋼を
提供するものである。

【０００７】本発明では、刃先近傍の発生する被削材内
のせん断領域における介在物の挙動を詳細に観察するこ
とから、介在物の変形と切粉の変形を解析し、切粉が工
具または被削材に巻き付くこと、または深孔あけ加工時
に切粉つまリによるドリル折損から生産ラインの停止を
防ぐことを目的とする。特に深孔あけ加工、例えば孔あ
け深さがドリル径の10倍以上の場合に滑らかに切粉を排
出し、ドリルの突発的な折損を防ぐことを目的とする。
さらに工具寿命を延長せしめる合金元素を添加し、上述
の切粉挙動と工具接触部の相互作用を解析することから
工具寿命の延長も同時に達成する。

【０００８】

【課題の解決手段】本発明での第１発明は、C:0.05〜0.
50%(重量比、以下同じ)、Si:0.03〜1.00%、Mn:0.50〜2.
00%、S:0.01〜0.11%、Al:0.005〜0.040%に加えて、Pb:
0.05〜0.30%、Bi:0.01〜0.30%の1種以上を含有し、残部
がFeと不純物からなり、このマトリックス中に球状また
は棒状介在物を有し、球状介在物は酸化物を核としまた
棒状介在物は硫化物を核とし、それぞれの核の外周部の
少なくとも一部にＰｂまたはＢｉの1種以上を含む層を
有し、これら介在物のうち大きさが幅9〜50μｍ、長さ2
5〜50μｍであるものの数が、圧延方向に平行な断面に
おいて1mm²当たり8個以上存在することを特徴とする快
穿孔鋼である。

【０００９】本発明での第２発明は、C:0.05〜0.50%
(重量比、以下同じ)、Si:0.03〜1.00%、Mn:0.50〜2.00
%、S:0.01〜0.11%、Al:0.005〜0.040%に加えて、Pb:0.0
5〜0.30%、Bi:0.01〜0.30%の1種以上を含有し、残部がF
eと不純物からなり、このマトリックス中に球状または
棒状介在物を有し、球状介在物は(Al、Si)0xideを核と
しまた棒状介在物はMnSを核とし、それぞれの核の外周
部の少なくとも一部にＰｂまたはＢｉの1種以上を含む
層を有し、これら介在物のうち大きさが幅9〜50μｍ、
長さ25〜50μｍであるものの数が、圧延方向に平行な断
面において1mm²当たり8個以上存在することを特徴とす
る快穿孔鋼である。

【００１０】また第３発明は，C:0.05〜0.50%(重量
比、以下同じ)、Si:0.03〜1.00%、Mn:0.50〜2.00%、S:
0.01〜0.11%、Al:0.005〜0.040%、Ca:0.001〜0.020%に
加えて、Pb:0.05〜0.30%、Bi:0.01〜0.30%の1種以上を
含有し、残部がFeと不純物からなり、このマトリックス
中に球状または棒状介在物を有し、球状介在物は(Al、S
i、Ca)0xide、(Al、Si)0xide、(Al、Ca)0xide、(Si、C
a)0xide、(Mn、Ca)S、CaSの一種または複数種を核とし
また棒状介在物はMnSを核とし、それぞれの核の外周部
の少なくとも一部にＰｂまたはＢｉの1種以上を含む層
を有し、これら介在物のうち大きさが幅9〜50μｍ、長
さ25〜50μｍであるものの数が、圧延方向に平行な断面
において1mm²当たり8個以上存在することを特徴とする
快穿孔鋼である。

【００１１】第４発明は、請求項１〜３のいずれか１項
において、Cr:2%以下、Mo:1%以下、Ni:3%以下、V:0.5%
以下のうち1種または2種以上を含有することを特徴とす
る快穿孔鋼である。

【００１２】第５発明は、鋼塊中心部の凝固速度が、0.
02〜1.3mm/sec となるようにインゴットケースの温度
測定により、インゴットケースの上部と外壁部に設置し
た電磁場発生手段による電磁場の強弱から熱電子放出量
を制御して介在物の大きさ、量、数を制御することを特
徴することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載の快穿孔鋼の製造方法である。

【００１３】すなわち(Al 、Si、Ca)0xide、(Al 、Si)0
xide、(Al 、Ca)0xide、(Si 、Ca)0xide、(Mn 、Ca)S、
CaS 、MnS の1 種または複数種介在物は、切削時に工具
寿命を延長させ、工具と鋼材間で潤滑機能を示す。

【００１４】またこれらの複合介在物の外郭部に低融点
のPbまたはBiまたは両者が存在すれば、切削温度の上昇
によつてこれらの元素が溶解し、介在物と地金との境界
に間隙が発生した状態と近似して介在物の変形を促す切
り欠き現象を起こす。その結果、介在物は切粉生成時に
安定な変形を促す核となり、切粉の分断を促進する。

【００１５】かかる現象を発現させるためには、充分な
大きさの介在物が一定数量以上必要である。以下にその
大きさと数量の限定理由について述べる。まず、介在物
の幅につては、9 μm 以下の幅の介在物はせん断域にお
けるせん断変形抵抗が大きく、たとえ介在物周囲のPb、
またはBiが溶融したとしても上述したような介在物の変
形が起こりにくい。しかし、50μm 以上の場合は、疲労
亀裂の起点となり、またはその伝播を容易にすることか
ら上限を50μm とした。介在物の長さについては、25μ
m 以下の場合、介在物の切り欠き効果によって発生した
亀裂が、他の介在物から発生した亀裂と連結して、切屑
を横断するまでの亀裂に成長しにくく、結果として切屑
は分断しない。しかし50μm 以上の場合、疲労強度が低
下するため上限を50μm とした。

【００１６】介在物の数については、切屑の分断は、複
数の介在物を起点とする亀裂の連結によって切り屑分断
にいたる大きな亀裂に成長することによるものだが、た
とえ充分な大きさの介在物であっても、その数が少ない
と前述したような亀裂の連結が起きにくい。したがっ
て、切屑の分断のためには上述した充分な大きさの介在
物が、少なくとも圧延方向に任意の断面で1mm²当たり8
個以上必要である。したがって、上記の現象を有効に安
定な状態で発生させるには、限定理由で述べたように介
在物の大きさと数量が定義され、本発明を生じめた研究
成果として、それらの介在物の幅が9 μm 〜50μm 、お
よび長さが25μm 〜50μm であるものが鋼中の直径/4位
置の圧延方向に平行な任意の断面における1mm²内に8 個
以上存在することが必要である。

【００１７】すなわち上述の安定した切粉分断現象と工
具摩耗の低減現象を目的とするために、刃先近傍の被削
材のせん断領域における切粉の生成と変形を容易にする
ような切削温度で容易に溶解する低融点の元素、工具と
被削材間で潤滑機能を示す元素の添加を行う。

【００１８】また、上述のような適度な大きさの介在物
を適当量鋼中に存在させるためには、溶解炉中の溶融鋼
に取鍋の底部より不活性ガス吹き込むなどの手段により
溶融鋼を攪拌しながら上述の各元素を添加し、連続鋳造
もしくはインゴット鋳造における凝固速度の制御、また
は溶融鋼中の酸素量の制御による硫化物系介在物の核と
なる酸化物系介在物量の制御等の様々な手段によって制
御が可能である。たとえば、インゴットケースの温度測
定により、インゴットケースの上部と外壁部に設置した
電磁場発生手段による電磁場の強弱から熱電子放出量を
制御して介在物の大きさ、量、数を制御するという製造
方法により鋼塊中心部の凝固速度を、0.02〜1.3mm/sec
となるように制御することが可能である。

【００１９】次に刃先近傍の被削材内のせん断域におけ
る上述の各元素を含む複合化合物よりなる介在物の変形
挙動と切粉の生成現象を解析することから切粉の安定な
分断現象と工具摩耗の低減方法を得る。その際に介在物
の組成と形状を観察し、切粉生成時の介在物の変形が組
成と形状の違いによって異なリ、本発明の目的である最
適な切粉の分断と工具摩耗の低減を得る介在物の組成と
形状を得る。

【００２０】次に各元素の限定理由について説明する。
まずC は鋼の機械的強度を増すものであり少なくとも0.
05％必要であるが、0.5 ％以上では効果が著しく加工性
が低下することから上限を0.5 ％とした。Siは脱酸剤と
して溶融鋼中に添加され少なくとも0.03％必要である
が、多量に添加すると靭性が低下し被削性も悪化するこ
とから上限を1.00％とした。Mnは固溶硬化作用が大きく
硬度を確保するためには0.5 ％以上必要であるが、多量
の添加では過度に硬化し加工性が低下するため上限を2.
00％とした。

【００２１】S はMnとMnS を形成し被削性を向上させる
ためには少なくとも0.01％必要であるが、過度の添加で
は熱間加工性が低下するため上限を0.12％とした。Alは
脱酸剤として少なくとも0.005 ％必要であるが、Al₂0₃
の形成によって被削性を悪化させることから上限を0.04
0 ％とした。

【００２２】Pbは切屑処理性および穿孔性を向上させる
ためには少なくとも0.05％必要であるが、過度の添加は
機械的性質を悪化させるため上限を0.30％とした。Biは
少量でPbと同様に効果があり、その効果を発揮させるた
めには最低0.01％必要であるが、過度の添加では機械的
性質を悪化させるため上限を0.30％とした。

【００２３】Caは酸化物系介在物を比較的低融点の介在
物に変化させ被削性における有害性を緩和し、また硫化
物を球状化することによって鋼の機械的性質を向上させ
るとともに、切削工具の表面に保護皮膜を形成し工具の
摩耗を防ぐ効果があるが、その効果を発揮させるために
は少なくとも0.001 ％必要であるが、0.020 ％を超える
とその効果が飽和するため上限を0.020 ％とした。

【００２４】また第４発明に関するCrは、強度を向上さ
せる働きがあるが、過度に添加すると被削性が悪化する
ため上限を2 ％とした。Moは焼き入れ性を向上させる効
果を有するが、1 ％を超えると効果の割にコストが増大
するため、上限を1 ％とした。Niは靭性を向上させる効
果を有するが、3 ％を超えると効果の割にコストが増大
することから、上限を3 ％とした。V は鍛造後の冷却中
にフェライト組織中に析出し強度を向上させる効果を有
するが、0.5 ％添加してもその効果は飽和するため上限
を0.5 ％とした。

【００２５】刃先近傍の被削材内のせん断域では、被削
材の変形から切削温度が発生し、硫化物系介在物及び硫
化物と酸化物の複合介在物の表面を被覆しているPb、B
i、またはその合金等の溶融温度の低い元素が最初に溶
融し、介在物の核となる溶融温度の高い元素の複合物と
被削材の地金との間隙に空隙が生じた状態と同等とな
る。そのためにこの空隙が応力集中の作用を起こし、介
在物の核となる硫化物、酸化物、またはその複合物の変
形を増長して、最適な切粉の分断を得るせん断域の変形
を促す。またこれらの介在物の変形または破砕は工具と
切粉または被削材の仕上げ面との擦過において潤滑機能
を起こす合金元素の複合物となり、工具寿命を延長す
る。

【００２６】上述の現象を起こす介在物の組成は、核に
潤滑機能を示す化合物、外郭に低融点な合金元素であ
る。また介在物の形状は、せん断域においてせん断現象
を容易にする、すなわち切粉の生成を容易にするために
は大きいものが良い。ただし、機能部品として使用中に
介在物が応力集中の切り欠き効果を引き出して疲労強度
が低下することを防ぐために、介在物の大きさは50μm
が上限である。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の特徴を比較鋼と
の比較によって説明する。表１はこれらの供試鋼の化学
成分を示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１において、A 〜M 鋼は本発明鋼を示
し、この中のH 鋼は第１発明鋼、A 〜D 鋼は第２発明
鋼、E 〜G 鋼は第３発明鋼であり、またI 〜M 鋼は比較
鋼である。上記の成分鋼の鋳造において、介在物寸法の
分布を制御するため数種類のインゴットケース及び断熱
方法の選択によって鋼塊中心部の完全凝固時間を5 〜16
0分まで変化させた。

【００３０】鋳造した鋼塊は鍛圧比10で圧延または鍛伸
し、A 〜D 鋼、およびH 鋼、I 鋼、L 鋼、M 鋼は850 ℃
で60分保持した後空冷、またE 鋼、およびF 鋼、J 鋼、
K 鋼については1200℃にて30分保持した後空冷、G 鋼に
ついては925 ℃で60分保持した後空冷した。その後、穿
孔性試験用としてφ40に旋削加工するとともに、直径/4
の位置の圧延または鍛伸方向に平行な断面において、10
0 μm ×100 μm の視野で50視野にわたり介在物の大き
さの分布を調査し、その分布を1mm²に換算した。

【００３１】表２はA 〜M 鋼の鋼塊中心部の完全凝固時
間と鋼中の直径/4の位置の圧延方向と平行な任意の断面
1mm²における幅が9 μm 〜50μm および長さが25μm 〜
50μm の比較的大きい介在物の個数、および穿孔深さを
示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】この穿孔深さは、切粉つまりの評価に主体
を置くために図１に示す方法を採用し、安定な穿孔深さ
を求める。すなわち切粉がドリルの溝に滞積し、詰まる
現象を示した場合にはドリルに罹るスラス卜よりは卜ル
クが上昇し、切粉の排出度合いを明確に示す。採用した
ドリル試験条件ではドリル径に対して孔あけ深さを12倍
にして、未貫通孔の試験方法を採用することから各被削
材の孔あけ性を評価する。

【００３４】ドリル寿命試験は、SKH9のφ６ストレート
ドリルを用い、切削速度18.8m ／min 、送り速度0.1mm/
rev 潤滑なしの条件で、深さ50mmの孔を300 回穿孔した
後の刃先マージン部の摩耗を測定した。その結果を表３
に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】また、A 鋼、C 鋼、E 鋼、F 鋼、J 鋼、L
鋼において疲れ限度を調査した。すなわち、A 鋼、C
鋼、L 鋼においては850 ℃にて焼き入れ後550 ℃にて焼
戻しを行い、また、E 鋼、F 鋼、J 鋼においてはドリル
試験同様、1200℃にて30分保持した後空冷を行った試験
片にて疲労試験を実施した。疲労試験方法については、
平行部φ8mm の平滑試験片を用い、小野式回転曲げ疲労
試験において10⁷回における値を疲れ限度として、疲れ
限度を引張り強さで割った耐久比でもって結果を整理し
た。その結果と、直径/4の位置における圧延、または鍛
伸方向の任意の断面1mm²中の幅あるいは長さが50μm を
超える介在物の個数を表４に示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】介在物の組成の構成状態は、図２に示すよ
うに、球状の複合系介在物では核が(Al 、Ca)0xide、(C
a 、Mn)Sであり、その外郭にBiまたはPbが被覆してい
る。棒状のMnS 系では核がMnS であり、一部(Al 、Ca)0
xideを含む場合もあリ、その輪郭にBiまたはPbが被覆し
てる。

【００３９】以上の結果が示すように、本発明鋼では安
定穿孔深さがすべて60mm以上であり、安定した良好な穿
孔性が得られている。これは、刃先近傍の被削材内のせ
ん断域では切削温度により介在物の外郭に存在するBiま
たはPbが溶融し、介在物の核と被削材の地金との間に空
隙が生じ、さらに切削工具によって外力が加わることに
よってこの空隙が応力集中の切り欠き効果を示し、介在
物の核内にある(Al 、Ca)0xide、(Ca 、Mn)SまたはMnS
の変形と破砕を容易にし被削材内のせん断域の変形を容
易にすることによるものである。

【００４０】比較鋼を見ると、I 鋼はBiにより硫化物ま
たは硫化物と酸化物の複合介在物が被覆されているにも
かかわらず、凝固時間が短いことにより介在物が比較的
小さく安定穿孔深さは本発明鋼に及ばなかった。J 鋼で
は、介在物はPbに被覆され、穿孔性も良好であるが、凝
固時間が過度に長いことから50μm を超える介在物が存
在し、耐久比を著しく低下させている。K 鋼では、凝固
時間かひじょうに短いことから適度に大きい介在物が少
なく、穿孔性が悪くなっている。L 鋼では、PbまたはBi
が添加されておらず、また著しく凝固時間が長いことか
ら穿孔性、耐久比とも悪化している。M 鋼では、介在物
は充分大きいがPbまたはBiが添加されていないことか
ら、安定穿孔深さは本発明鋼に及ばなかった。ドリル摩
耗では、凝固時間が長く介在物が適度に多く、なおかつ
Pb及びBiを含むA 鋼及びC 鋼が良好な結果を示した。こ
のことは、Pb及びBi自体のもつ潤滑作用だけではなく、
上述の構成要素を持つ介在物がせん断域において変形と
破砕から工具面との擦過過程において潤滑機能を示した
結果である。

【００４１】

【発明の効果】介在物が刃先近傍の被削材内のせん断域
において、十分に応力集中の切欠き効果を示せば工具径
の10倍以上の深孔あけ加工時の切粉生成が容易となる。
また介在物の変形と破砕に伴って切粉または仕上げ面と
の擦過過程において工具接触面に広く潤滑機能を示すこ
とから工具寿命の延長を得る。そして、高い疲労強度も
得ることができた。すなわち本発明は、機能部品に使用
される鋼材において、深穴加工時に切粉の排出を容易
で、工具寿命に優れ、かつ、疲労強度も優れることによ
り、生産ラインの停止を防ぎ、大幅な生産性の向上を計
ることのできる快穿孔鋼である。

【図面の簡単な説明】

【図１】安定穿孔深さを求める方法。

【図２】本発明快穿孔鋼内の代表的な介在物の組成構成
図。表1:本発明快穿孔鋼の化学組成表2:本発明快穿孔鋼の凝固時間と特定の大きさの介在物
の数、穿孔深さ表3:本発明快穿孔鋼のドリル寿命表4:本発明快穿孔鋼の耐久比

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内山雅夫愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地愛知製鋼株式会社内 (72)発明者岩間直樹愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地愛知製鋼株式会社内 (72)発明者平岡和彦兵庫県姫路市飾磨区中島字一文字3007番地山陽特殊製鋼株式会社内 (72)発明者常陰典正兵庫県姫路市飾磨区中島字一文字3007番地山陽特殊製鋼株式会社内 (72)発明者大庫和孝愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者内藤国雄愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者森元秀愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】 C:0.05〜0.50%(重量比、以下同じ)、Si:
0.03〜1.00%、Mn:0.50〜2.00%、S:0.01〜0.11%、Al:0.0
05〜0.040%に加えて、Pb:0.05〜0.30%、Bi:0.01〜0.30%
の1種以上を含有し、残部がFeと不純物からなり、このマトリックス中に球状または棒状介在物を有し、球
状介在物は酸化物を核としまた棒状介在物は硫化物を核
とし、それぞれの核の外周部の少なくとも一部にＰｂま
たはＢｉの1種以上を含む層を有し、これら介在物のう
ち大きさが幅9〜50μｍ、長さ25〜50μｍであるものの
数が、圧延方向に平行な断面において1mm²当たり8個以
上存在することを特徴とする快穿孔鋼。
【請求項２】 C:0.05〜0.50%(重量比、以下同じ)、Si:
0.03〜1.00%、Mn:0.50〜2.00%、S:0.01〜0.11%、Al:0.0
05〜0.040%に加えて、Pb:0.05〜0.30%、Bi:0.01〜0.30%
の1種以上を含有し、残部がFeと不純物からなり、このマトリックス中に球状または棒状介在物を有し、球
状介在物は(Al、Si)0xideを核としまた棒状介在物はMnS
を核とし、それぞれの核の外周部の少なくとも一部にＰ
ｂまたはＢｉの1種以上を含む層を有し、これら介在物
のうち大きさが幅9〜50μｍ、長さ25〜50μｍであるも
のの数が、圧延方向に平行な断面において1mm²当たり8
個以上存在することを特徴とする快穿孔鋼。
【請求項３】 C:0.05〜0.50%(重量比、以下同じ)、Si:
0.03〜1.00%、Mn:0.50〜2.00%、S:0.01〜0.11%、Al:0.0
05〜0.040%、Ca:0.001〜0.020%に加えて、Pb:0.05〜0.3
0%、Bi:0.01〜0.30%の1種以上を含有し、残部がFeと不
純物からなり、このマトリックス中に球状または棒状介在物を有し、球
状介在物は(Al、Si、Ca)0xide、(Al、Si)0xide、(Al、C
a)0xide、(Si、Ca)0xide、(Mn、Ca)S、CaSの一種または
複数種を核としまた棒状介在物はMnSを核とし、それぞ
れの核の外周部の少なくとも一部にＰｂまたはＢｉの1
種以上を含む層を有し、これら介在物のうち大きさが幅
9〜50μｍ、長さ25〜50μｍであるものの数が、圧延方
向に平行な断面において1mm²当たり8個以上存在するこ
とを特徴とする快穿孔鋼。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項において、
Cr:2%以下、Mo:1%以下、Ni:3%以下、V:0.5%以下のうち1
種または2種以上を含有することを特徴とする快穿孔
鋼。
【請求項５】鋼塊中心部の凝固速度が、0.02〜1.3mm/
sec となるようにインゴットケースの温度測定によ
り、インゴットケースの上部と外壁部に設置した電磁場
発生手段による電磁場の強弱から熱電子放出量を制御し
て介在物の大きさ、量、数を制御することを特徴するこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の快
穿孔鋼の製造方法。