JP4331646B2 - 圧延棒鋼およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、圧延ままで、断面内での冷間加工性が一様で、特殊な設備を要することなく製造することができる圧延棒鋼およびその製造方法を提供することを目的とする。
Ceq=[C]+[Si]/7+[Mn]/5+[Cr]/9+[Mo]/2
但し、[X]は元素Xの含有量(mass%)を示す。
εi =ln(100/(100−Ri ))
C:0.30〜0.45%
Cは硬さを確保するために必須の元素であり、0.30%未満では必要な硬さが得られない。一方、0.45%超では低温圧延により、組織をフェライト−パーライトにしてもパーライト分率が大きくなるため、十分に軟質化できない。このため、C量の下限を0.30%、好ましくは0.32%とし、その上限を0.45%、好ましくは0.42%とする。
Siは脱酸に必要な元素であり、また固溶強化により強度向上に寄与する。0.10%未満ではこのような作用が過少となり、一方0.40%を超えると固溶強化により硬さが過大となる。このため、Si量の下限を0.10%、好ましくは0.15%とし、その上限を0.40%、好ましくは0.35%とする。
Mnも脱酸のために添加され、また最終製品の焼入れ性を確保するために有効である。0.50%未満では製品時の焼入れ性が過少となり、一方0.90%超では焼入れ性が高くなり過ぎてベイナイトが形成され、硬さが過大となる。このため、Mn量の下限を0.50%、好ましくは0.60%とし、その上限を0.90%、好ましくは0.80%とする。
Crも製品の焼入れ性確保のために添加される。0.80%未満では焼入れ性が不足し、一方1.30%超では焼入れ性が高くなり過ぎて、ベイナイトが形成され、過度に硬化する。このため、Cr量の下限を0.80%、好ましくは0.90%とし、その上限を1.30%、好ましくは1.20%とする。
Mo:0.10〜0.30%
Ceq=[C]+[Si]/7+[Mn]/5+[Cr]/9+[Mo]/2
Ceqは、各元素の焼入れ性をC量に換算して示した値であり、鋼の焼入れ性を示す指標である。Ceqが0.60未満では十分な焼入れ性を確保することが困難になり、一方0.82超では焼入れ性が過大となって、ベイナイトが形成されるようになり、硬度が過大となる。このため、Ceqの下限を0.60、好ましくは0.62とし、その上限を0.82、好ましくは0.80とする。
本発明の棒鋼は、前記成分の鋼片を850〜950℃で加熱し、多パスで粗圧延および仕上圧延を施して棒材に圧延した後、冷却する。この際、仕上圧延開始温度を750℃以上、850℃未満とし、仕上圧延のあるパス(Pi )の圧延相当歪をεi 、次パスまでのパス間時間(s)をti とするとき、最終パスを除く各パスのεi /ti の平均を3.0以下とする。但し、前記εi は、仕上圧延のあるパス(Pi )における圧下率をRi (%)としたとき、εi =ln(100/(100−Ri ))によって換算される値である。また、圧延後500℃までの平均冷却速度を2℃/sec以下とする。前記仕上圧延における圧下量は、全圧下量の20〜60%程度とするのがよく、圧延棒材の外径は18〜90mm程度とするのがよい。18mm未満では、仕上圧延時の線速が速く、空冷で冷却しても冷却速度が2℃/secを超えやすくなり、後述のようにベイナイトの生成により、冷間加工性が劣化するようになる。一方、90mm超では、圧下量が不足してγ粒の微細化が不十分になりやすい。
これに対して、製造条件が適正でも成分が発明範囲外の試料No. 8〜16は、組織中にベイナイト(B)が生成して異常硬化したり、所要の焼入れ性が得られない結果となった。また、成分が適正でも、製造条件が不適当な試料No. 4,17〜21も、組織中にBが生成したり、F−P組織が得られても旧γ粒の粒度差が1.5度超になり(試料No. 19,20)、断面内の硬さのばらつきが大きくなった。
Claims (3)
- mass%で、
C:0.30〜0.45%、
Si:0.10〜0.40%、
Mn:0.50〜0.90%、
Cr:0.80〜1.30%、
Mo:0.10〜0.30%
を含み、下記Ceq:0.60〜0.82で、残部Fe及び不可避的不純物からなり、組織がフェライトおよびパーライトからなり、表面から外径DのD/8の深さ部とD/2の深さ部における旧オーステナイト粒の平均粒度の差が1.5番以下である、圧延棒鋼。
Ceq=[C]+[Si]/7+[Mn]/5+[Cr]/9+[Mo]/2
但し、[X]は元素Xの含有量(mass%)を示す。 - 請求項1に記載した成分の鋼片を850〜950℃で加熱し、粗圧延および仕上圧延を施した後、冷却する圧延棒鋼の製造方法であって、
仕上圧延開始温度を750℃以上、850℃未満とし、仕上圧延におけるある圧延パス(Pi )における圧下率をRi (%)としたとき下記式によって換算される当該圧延パス(Pi )の圧延相当歪をεi 、次圧延パスまでのパス間時間(s)をti とするとき、最終パスを除く各パスのεi /ti の平均を3.0以下とし、仕上圧延後500℃までの平均冷却速度を2℃/sec以下とする、圧延棒鋼の製造方法。
εi =ln(100/(100−Ri )) - 仕上圧延後の圧延材の外径を18〜90mmとする請求項2に記載した製造方法。
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