JP4417792B2 - 疲労強度又は冷間加工性に優れた高清浄度鋼 - Google Patents
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社団法人日本鉄鋼協会編集「第126・127回西山記念技術講座」、社団法人日本鉄鋼協会出版、昭和63年11月14日、第145〜165頁
実験は、実機(又は実験室レベル)で実施した。すなわち実機では転炉で溶製した溶鋼を取鍋に出鋼し(実験室では、転炉から出鋼される溶鋼を模擬した500kgの溶鋼を溶製し)、各種フラックスを添加して成分調整、電極加熱、及びアルゴンバブリングを実施し、溶鋼処理を実施した。またCa、Mgなどを必要に応じて溶鋼処理中に添加する一方、Liについては、Li2O、炭酸リチウム、Li−Si合金、又はLiFの状態で、溶鋼処理前、溶鋼処理中、或いは溶鋼処理後に添加した。次いで該溶鋼を鋳造した(実験室では、実機と同等の冷却速度が得られる鋳型に鋳造した)。得られた鋼塊を鍛造及び熱間圧延して直径5.5mmの線材とした。
Li添加に代えてNaを添加する以外は、実験例1と同様にした。なおNa添加は、Na2SiO2、NaF、又はNa2Oの形態で添加した。
対象となる線材から試料0.5gを採取してビーカーに取り、混酸(H2O+HCl+HNO3)を加えて加熱分解した。放冷後、分解液を分液ロートに移し入れた後、塩酸を加えて9N−塩酸酸性とした。メチルイソブチルケトン(MIBK)を加えて振とうし、鉄分をMIBK相に抽出した。静置後、MIBK相を捨て、再びMIBKを加えて同様の抽出・分液操作を合計で3回繰り返し、鉄分を完全に除去した。9N−塩酸酸性相を希釈して容量100mLとし、アルカリ測定溶液とした。
高周波出力:1.2kW
キャリアーガス流量:0.4L/min
1)Na含有量が1ppm未満の場合(定量下限界0.01ppm)
対象となる線材から試料を採取してビーカーに秤量した後、純水、塩酸および硝酸を加えて加熱分解を行った。分解後、純水及び塩酸を加えて定容し、MIBKを加えてよく振り混ぜた。静置後、MIBK層を抜き取り、再びMIBKを加えて同様の抽出・分液操作を2回繰り返し、鉄分を完全に抽出除去した。水層を純水で希釈し、黒鉛炉原子吸光法を用いて定量分析した。
対象となる線材から試料を採取してビーカーに秤量した後、純水、塩酸および硝酸を加えて加熱分解を行った。分解後、溶液を純水で希釈して試料溶液とし、黒鉛炉原子吸光法を用いて定量分析した。
対象となる線材1500gを約100g程度毎に切断し、スケールを除去した後、約90℃の温硝酸溶液に入れて鋼を酸に溶解した。この溶液を篩目10μmのフィルターで濾過し、フィルター上に残った介在物についてその組成をEPMAで分析すると共に長径を測定することにより、最大長径が20μm以上となっている酸化物系介在物(硬質介在物)の個数を計測し、鋼50gあたりの個数を算出した。
熱間圧延後の線材(直径5.5mm)を直径2.5mmまで1次伸線し、熱処理(空気パテンティング)した後、2次伸線して直径0.8mmとした。引き続いて熱処理(鉛パテンティング)およびブラスめっきを施した後、直径0.15mmまで湿式伸線し、鋼線10トン当りの断線回数に換算して評価した。
各熱延鋼線材(直径5.5mm)について、皮削り(SV)→低温焼鈍(LA)→冷間線引加工(直径4.8mm)→オイルテンパー[油焼入れと鉛浴(約450℃)焼戻し連続工程]→簡易歪取焼鈍(ブルーイング:約400℃)→ショットピーニング→歪取焼鈍を行った後、試験材として直径4.8mm×650mmのワイヤを採取し、中村式回転曲げ試験機を用いて、公称応力940MPa、回転数:4000〜5000rpm、中止回数:2×107回で試験を行った。そして、破断したもののうち介在物折損したものについて、下記式により破断率を求めた。
破断率(%)=[介在物折損本数/(介在物折損+所定回数に達し中止した本数)]×100
[最大介在物サイズ]
上記伸線加工試験及び疲労強度試験において、介在物が原因で破断したものの断面をSEMで観察し、断面に現れた介在物のうち最大のものの(最大介在物)の幅を測定するとともに、該最大介在物の組成をEPMAによって調べた。
Claims (3)
- C :1.2%以下(質量%の意。以下、同じ)、
Si:0.1〜4%、
Mn:0.1〜2%、
total−Al:0.01%以下、
O :0.005%以下、
total−Mg:0.1〜15ppm(質量基準)、
total−Ca:0.1〜40ppm(質量基準)、
及びtotal−Liを0.020ppm〜20ppm(質量基準)の範囲で含有するとともに、残部がFe及び不可避不純物であり、
長径20μm以上の酸化物系介在物が鋼50g当たり1.00個以下になっていることを特徴とする疲労強度又は冷間加工性に優れた高清浄度鋼。 - total−LiとSiを、total−Li/Si(質量比)=1×10-6〜1000×10-6となる範囲で含有する請求項1に記載の高清浄度鋼。
- さらに、Cr:3%以下、Ni:1%以下、V:0.5%以下、Nb:0.1%以下、Mo:1%以下、W:1%以下、Cu:2%以下、及びTi:0.06%以下よりなる群から選択される少なくとも1種を含有する請求項1または2に記載の高清浄度鋼。
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