JP4464863B2 - 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼 - Google Patents
耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4464863B2 JP4464863B2 JP2005130189A JP2005130189A JP4464863B2 JP 4464863 B2 JP4464863 B2 JP 4464863B2 JP 2005130189 A JP2005130189 A JP 2005130189A JP 2005130189 A JP2005130189 A JP 2005130189A JP 4464863 B2 JP4464863 B2 JP 4464863B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel
- cold workability
- grain coarsening
- case hardening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
C:0.05〜0.30%、
Si:0.05〜2.0%、
Mn:0.2〜2.0%、
S:0.002〜0.2%、
N:0.003〜0.030%、
Al:0.01〜0.12%、
Nb:0.01〜0.20%、
Ti:0.005〜0.12%、
を含み、残部が実質的にFeよりなる鋼からなり、横断面内におけるビッカース硬さの標準偏差の最大値が10以下であるところに特徴を有している。
2)B:0.0005〜0.010%、
3)V:0.3%以下(0%を含まない)および/またはZr:0.3%以下(0%
を含まない)、
4)REM:0.03%以下(0%を含まない)、Ca:0.03%以下(0%を含まない)、Mg:0.03%以下(0%を含まない)、Pb:0.3%以下(0%を含まない)、Bi:0.3%以下(0%を含まない)、Te:0.3%以下(0%を含まない)、Se:0.3%以下(0%を含まない)、Sn:0.3%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種。
Cは機械部品として必要な芯部硬さを確保する上で重要な元素であり、0.05%未満では硬さ不足により機械部品としての静的強度が不足気味となる。しかしC量が多過ぎると、硬くなり過ぎて芯部の靭性が低下すると共に冷間加工性も悪くなるので、0.30%以下に抑える必要がある。より好ましいC含量は、0.10%以上、0.20%以下である。
Siは脱酸剤として作用し、酸化物系介在物量を低減して内部品質を高める作用を有すると共に、焼戻し処理時の硬さ低下を抑えて肌焼き部品の表層硬さを確保するのに有効な元素であり、0.05%以上の添加を必要とする。しかし、Si量が多過ぎると、素材が硬くなり過ぎて冷間加工性が劣化するばかりでなく、浸炭処理時の粒界酸化層の形成が助長されて機械的特性にも悪影響が現われてくるので、これらの障害を抑えるため2.0%を上限と定めた。より好ましいSi含量は、0.10%以上、1.5%以下である。
Mnは脱酸剤として作用し、酸化物系介在物量を低減して鋼材の内部品質を高める作用を有すると共に、浸炭焼入れ時の焼入性を著しく高める作用を有しており、こうした作用を有効に発揮させるには0.2%以上含有させる必要がある。しかし多過ぎると、冷間加工時の変形抵抗が増大して加工性が低下するばかりか、浸炭時の粒界酸化層の形成を助長して機械的特性にも悪影響を及ぼす様になるので、上限を2.0%とする。Mnのより好ましい含有量は0.4%以上、1.8%以下である。
Sは、MnやTiなどと結合してMnS介在物やTiS介在物などを形成し、部品の衝撃特性に悪影響を及ぼすので、なるべく少なく抑えるのが好ましく、衝撃特性が求められる本発明では上限を0.2%と定めた。しかし反面Sは、切削性を高める作用を有しており、切削性が強く求められる場合は適量含有させるのがよく、0.002%程度以上は含有させるのがよい。通常の機械構造用鋼では0.01%程度以上、0.07%程度以下が好ましい。
Nは、Al,Ti,Nbと結合して窒化物や炭窒化物を形成し、浸炭加熱時におけるγ結晶粒の成長を抑制する作用を有しており、この作用を有効に発揮させるには0.003%以上含有させねばならず、好ましくは0.005%以上含有させるのがよい。しかしN量が多過ぎると、熱間加工性や衝撃特性に悪影響を及ぼす様になるので、多くとも0.030%以下、より好ましくは0.025%以下、更に好ましくは0.020%以下に抑えるのがよい。
Alは鋼材組織の結晶粒の調整に有効な元素である。即ちAlは、鋼中のNと結合して窒化物を生成するが、この窒化物は熱処理時における結晶粒の成長を抑制する作用を発揮するのである。しかも、Alを後述するNbやTiと複合添加すると、Al系の単独析出物よりも安定なAl窒化物とTi炭窒化物との複合析出物や、Al窒化物とNb炭窒化物との複合析出物、或いはAl窒化物とNb−Ti複合炭窒化物との複合析出物を形成し、高温浸炭時の耐結晶粒粗大化特性を高める。これらの作用を有効に発揮させるには、0.01%以上含有させる必要がある。しかしAl含量が多過ぎると、硬質で粗大な非金属介在物(Al2O3)が生成して衝撃特性を劣化させるので、0.12%を上限と定めた。Alのより好ましい含有量は0.015%以上、更に好ましくは0.02%以上で、0.10%以下、更に好ましくは0.07%以下である。
Nbは本発明において特に重要な役割を果たす元素であり、鋼中のNおよびCと結合して窒化物や炭化物もしくは炭窒化物を形成し、浸炭加熱時における結晶粒粗大化の抑制に寄与する元素であり、0.01%未満では、高温で安定な窒化物や炭化物、もしくは炭窒化物が生成しないため、耐結晶粒粗大化特性が得られない。しかもNbは、AlやTiと複合添加することで、Nbを含む単独析出物よりも安定なAl窒化物とNb炭窒化物の複合析出物やNb−Ti複合炭窒化物、あるいはAl窒化物とNb−Ti複合炭窒化物の複合析出物を形成し、高温浸炭時の耐結晶粒粗大化特性の向上に寄与する。
Tiも本発明において重要な役割を果たす元素である。すなわち、鋼中のTiはNおよびCと結びついて炭化物、窒化物、炭窒化物を形成し、高温浸炭時のγ結晶粒の粗大化を抑制する。また、AlやNbと複合添加することで、Tiを含む単独析出物よりも安定なAl窒化物とTi炭窒化物の複合析出物やNb−Ti複合炭窒化物、あるいは、Al窒化物とNb−Ti複合炭窒化物の複合析出物を形成し、耐結晶粒粗大化特性の向上に寄与する。Ti含量が0.005%未満では、析出するTi炭窒化物や他元素との複合炭窒化物の数が不十分となり、満足のいく耐結晶粒粗大化特性が得られない。しかし反面、Ti含量が0.12%を超えて過度に多くなると、粗大なNb−Ti炭窒化物が生成してオストワルド成長を促進し、耐結晶粒粗大化特性を却って劣化させる。Tiのより好ましい含有量は、0.008以上で、0.10%以下、より好ましくは0.05%以下である。
Cu,Ni,Cr,Moは、何れも焼入れ性の向上に寄与するという点では同効元素であり、且つこれらのうちCuは耐食性の向上にも寄与する。またNi,Moは鋼材の靭性向上にも寄与し、Crは浸炭硬化性を高める作用も有している。しかし、それら各元素の効果は各々上記上限値付近で飽和するので、それ以上の添加は不経済であるばかりでなく、過剰量のCrは靭性に悪影響を及ぼし、Moは靭性や冷間加工性に悪影響を及ぼすので、上限値を超える添加は避けるべきである。
Bは微量で鋼材の焼入性を大幅に高める作用を有しており、しかも結晶粒界を強化して衝撃特性を高める作用も有している。こうした作用は0.0005%以上添加することで有効に発揮される。しかし、それらの効果は約0.010%で飽和し、またB量が多過ぎると、B窒化物が生成し易くなって冷間加工性に顕著な悪影響を及ぼすので、多くとも0.010%以下に抑えるべきである。より好ましいB含量は0.0007%以上、0.0050%以下である。
まない);
V,Zrは、何れも炭化物や窒化物からなる析出物を形成してγ結晶粒の粗大化を抑える作用を有しているが、多過ぎると上記析出物量が多くなり過ぎて成形加工性に悪影響を及ぼす様になるので、夫々0.3%以下に抑えるべきである。
これらの元素は、何れも鋼材の被削性向上に有効に作用するが、多過ぎると靭性を著しく劣化させるので、添加するにしても夫々上限値以下に抑えるべきである。
表1,2に示す化学組成の鋼材を小型溶製炉で溶製し、鋳造、均熱ののち熱間鍛造を行なって一辺が155mm角の鋼片を得た。この鋼片を使用し、表3,4に示す如く1300℃または1200℃で60分間均熱してから室温まで空冷した。各均熱材を同表に示す如く870℃から1100℃の範囲の各温度に加熱し、同表に示す最終圧延温度で圧延することによって、直径30mmの棒鋼を得た。
Claims (6)
- 質量%で、
C:0.05〜0.30%、
Si:0.05〜2.0%、
Mn:0.2〜2.0%、
S:0.002〜0.2%、
N:0.003〜0.030%、
Al:0.01〜0.12%、
Nb:0.01〜0.20%、
Ti:0.005〜0.12%、
を含み、残部Feおよび不可避不純物よりなる鋼からなり、横断面内におけるビッカース硬さの標準偏差の最大値が10以下であることを特徴とする耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼。 - 横断面内における金属組織の80%以上が、フェライト+パーライトである請求項1に記載の肌焼用鋼。
- 鋼が、更に他の元素として、Cu:3.0%以下(0%を含まない)、Ni:3.0%以下(0%を含まない)、Cr:2.0%以下(0%を含まない)、Mo:2.0%以下(0%を含まない)よりなる群から選択される少なくとも1種の元素を含むものである請求項1または2に記載の肌焼用鋼。
- 鋼が、更に他の元素として、B:0.0005〜0.010%を含むものである請求項1〜3のいずれかに記載の肌焼用鋼。
- 鋼が、更に他の元素として、V:0.3%以下(0%を含まない)および/またはZr:0.3%以下(0%を含まない)を含むものである請求項1〜4のいずれかに記載の肌焼用鋼。
- 鋼が、更に他の元素として、REM:0.03%以下(0%を含まない)、Ca:0.03%以下(0%を含まない)、Mg:0.03%以下(0%を含まない)、Pb:0.3%以下(0%を含まない)、Bi:0.3%以下(0%を含まない)、Te:0.3%以下(0%を含まない)、Se:0.3%以下(0%を含まない)、Sn:0.3%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含むものである請求項1〜5のいずれかに記載の肌焼用鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005130189A JP4464863B2 (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005130189A JP4464863B2 (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006307272A JP2006307272A (ja) | 2006-11-09 |
JP4464863B2 true JP4464863B2 (ja) | 2010-05-19 |
Family
ID=37474487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005130189A Expired - Fee Related JP4464863B2 (ja) | 2005-04-27 | 2005-04-27 | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4464863B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5305778B2 (ja) * | 2008-08-14 | 2013-10-02 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高強度浸炭部品用継目無し鋼管の製造方法 |
EP2357260B1 (en) * | 2009-01-16 | 2018-09-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Case hardening steel, carburized component, and manufacturing method of case hardening steel |
CN104372250B (zh) * | 2014-11-07 | 2017-11-17 | 湖北新海鸿化工有限公司 | 一种轴承套圈毛坯及其铸辗复合工艺 |
JP6497450B2 (ja) * | 2015-12-04 | 2019-04-10 | 新日鐵住金株式会社 | 冷間鍛造調質品用圧延棒線 |
CN106244926A (zh) * | 2016-09-28 | 2016-12-21 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 一种含钒汽车传动轴用钢及其生产方法 |
WO2019198415A1 (ja) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | 日本製鉄株式会社 | 浸炭処理が行われる部品用の鋼材 |
WO2020145325A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 日本製鉄株式会社 | 鋼材 |
-
2005
- 2005-04-27 JP JP2005130189A patent/JP4464863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006307272A (ja) | 2006-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4464864B2 (ja) | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた軟化焼鈍の省略可能な肌焼用鋼 | |
JP4659139B2 (ja) | 高周波焼入れ用鋼 | |
JP4464862B2 (ja) | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた軟化焼鈍の省略可能な肌焼用鋼 | |
JP5332646B2 (ja) | 冷間鍛造性に優れた浸炭用鋼の製造方法 | |
WO2012073485A1 (ja) | 冷間鍛造性に優れた浸炭用鋼およびその製造方法 | |
CN110036129B (zh) | 软氮化用钢和部件 | |
JP5200634B2 (ja) | 鍛造及び浸炭用熱間圧延棒鋼 | |
JP2007162128A (ja) | 鍛造性と結晶粒粗大化防止特性に優れた肌焼鋼およびその製造方法並びに浸炭部品 | |
US9200354B2 (en) | Rolled steel bar or wire for hot forging | |
JP4464863B2 (ja) | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼 | |
JP4448047B2 (ja) | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れ、軟化焼鈍の省略可能な肌焼用鋼 | |
KR20170128553A (ko) | 연질화용 강 및 부품 그리고 이들의 제조 방법 | |
JP4464861B2 (ja) | 耐結晶粒粗大化特性と冷間加工性に優れた肌焼用鋼 | |
JP5871085B2 (ja) | 冷間鍛造性および結晶粒粗大化抑制能に優れた肌焼鋼 | |
JP4368308B2 (ja) | 素材製造性と耐食性に優れた軸受鋼およびその製造方法ならびに軸受部品およびその製造方法 | |
JP2006161144A (ja) | 高温浸炭特性と熱間鍛造性に優れた浸炭用圧延鋼材 | |
JP2010222634A (ja) | 最大結晶粒の縮小化特性に優れた肌焼鋼及びその製造方法 | |
JP5200552B2 (ja) | 調質型軟窒化クランク軸用粗形品および調質型軟窒化クランク軸 | |
JP2007231337A (ja) | 熱延鋼板および鋼部品 | |
JP2006291335A (ja) | 高温浸炭特性と加工性に優れた肌焼用鋼 | |
JP5614330B2 (ja) | 軟窒化処理用鋼板およびその製造方法 | |
JP2005220423A (ja) | Ti含有肌焼き鋼 | |
CN113692456A (zh) | 剪切加工性优异的超高强度钢板及其制造方法 | |
JP4488228B2 (ja) | 高周波焼入れ用鋼材 | |
JP6390685B2 (ja) | 非調質鋼およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070928 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091222 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100216 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100219 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4464863 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140226 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |