JP5136725B2 - 被削性に優れた機械構造用鋼 - Google Patents
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Description
本願は、2010年7月14日に、日本に出願された特願2010−160136号、2010年7月14日に、日本に出願された特願2010−160108号、2010年7月14日に、日本に出願された特願2010−160141号、及び、2010年7月14日に、日本に出願された特願2010−160140号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
C量:[C]、Si量:[Si]、Mn量:[Mn]、及び、Al量:[Al]が下記の式(1)、及び式(2)を満たすことを特徴とする機械構造用鋼。
139.38≦214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]−14.7×[Al]≦177 ・・・(1)
0.72≦[C]+1/7×[Si]+1/5×[Mn]<1.539 ・・・(2)
113−135×[C]−27×[Mn]≦13 ・・・(3)
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]<72.45 ・・・(4)
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]<72.45 ・・・(4)
1.5<[Si]+1.8×[Mn]<6.24 ・・・(5)
ここで、Cr:0.01%〜0.8%を含有する場合は、前記式(1)に代えて下記式(6)を、前記式(2)に代えて下記式(7)を、前記式(3)に代えて下記式(8)を、前記式(4)に代えて下記式(9)を、使用する。
139.38≦214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]+23.8×[Cr]−14.7×[Al]≦177 ・・・(6)
0.72≦[C]+1/7×[Si]+1/5×[Mn]+1/9×[Cr]<1.627 ・・・(7)
113−135×[C]−27×[Mn]−18×[Cr]≦13 ・・・(8)
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]+2.4×[Cr]<74.37 ・・・(9)
さらに、本発明鋼では、C量:[C]、Si量:[Si]、Mn量:[Mn]、及び、Al量:[Al]が下記の式(1)および(2)を満たす。
0.72≦[C]+1/7×[Si]+1/5×[Mn]<1.539 ・・・(2)
113−135×[C]−27×[Mn]≦13 ・・・(3)
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]<72.45 ・・・(4)
1.5<[Si]+1.8×[Mn]<6.24 ・・・(5)
各式の意義については後述する。
Cは、鋼の強度と、高周波焼入れ後の表面硬さを確保するために添加する元素である。Cの添加量が0.40%未満であると、上記の効果が得られず、一方、0.75%以上であると、鋼の靭性が劣化して、圧延材が置き割れすることがある。このため、C量は、0.40%〜0.75%未満とする。添加効果を安定的に得るためには、C量は、0.45%〜0.73%が好ましい。より好ましいC量は、0.48%〜0.70%、さらに好ましくは0.50%〜0.61%である。
Siは、製鋼時の脱酸に寄与するとともに、鋼の強度向上に寄与する元素である。Siの添加量が0.01%未満であると添加効果が得られず、一方、3.0%を超えると、鋼の靭性、延性が低下し、硬質介在物が生成して、被削性が低下する。このため、Si量は、0.01%〜3.0%とする。好ましいSi量は、0.05%〜2.5%、より好ましくは0.1%〜1.5%である。
Mnは、Siと同様に、鋼の強度向上に寄与する元素である。Mn量が0.1%未満であると、添加効果が得られず、一方、1.8%を超えると、ベイナイト又は島状マルテンサイトが生成して加工性が低下する。このため、Mn量は、0.1%〜1.8%とする。好ましいMn量は、0.2%〜1.0%、より好ましくは0.4%〜0.8%である。
Sは、被削性の向上に寄与する元素である。S量が0.001%未満であると、鋼の最低限の被削性を確保できず、一方、S量が0.1%を超えると、鋼の靭性や疲労強度が劣化する。このため、S量は、0.001%〜0.1%とする。好ましいS量は0.005%〜0.07%、より好ましくは0.01%〜0.05%である。
Alは被削性を向上させる元素である。固溶Alが、切削中に酸素と反応して工具表面にAl2O3の被膜を生成し、この被膜が、工具の摩耗を抑制する。この被膜は、鋼中の固溶Alが大気中の酸素、切削油中の酸素、又は、工具表面に付けられたFe3O4やNiO被膜中の酸素と反応して形成されるものである。
Nは、AlNを形成し、結晶粒の粗大化の抑制に寄与する元素である。N量が0.001%未満であると、添加効果が得られず、一方、0.02%を超えると、圧延時、熱間脆性が発現する。このため、N量は、0.001%〜0.02%とする。好ましくは0.002%〜0.012%、より好ましくは0.004%〜0.008%である。
Pの添加量は0%または0%超でもよいが、適量のPを添加した場合、鋼の被削性の向上に寄与する。P量が0.05%を超えると、鋼の硬度が上昇しすぎて、加工性が低下するので、P量は、0.05%以下とする。P量は、被削性の点から、0.005%以上が好ましく、より好ましくは、0.008%〜0.02%である。
(a1)硬さと、硬さに大きな影響を与える炭素当量との関係
(a2)硬さと、硬さの影響を受ける被削性との関係
硬さ(Hv)=214×Ceq+49 ・・・(a1)
硬さ(Hv)≦14.7×[Al]+226 ・・・(a2)
214×Ceq+49≦14.7×[Al]+226 ・・・(1’ ’)
上の式に炭素当量式を代入して、下式が得られる。
214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]−14.7×[Al]≦177 ・・・(1’)
214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]+23.8×[Cr]−14.7×[Al]≦177 ・・・(6’)
ただし、高強度機械部品用の機械構造用鋼の場合、硬さは200Hv程度以上必要であるので、図1から、Ceqは、0.72以上必要である。即ち、本発明鋼の成分組成は、下記(2)式、又は(7)式も満たす必要がある。
即ち、鋼がCrを含有しない場合は、下記(2)式も満たす必要があり、
0.72≦[C]+1/7×[Si]+1/5×[Mn]<1.539 ・・・(2)
鋼がCrを含有する場合は、下記(7)式も満たす必要がある。
0.72≦[C]+1/7×[Si]+1/5×[Mn]+1/9×[Cr]<1.627 ・・・(7)
(2)式、及び(7)式のCeqの値は好ましくは0.74以上、さらに好ましくは0.76以上、さらに好ましくは0.79以上、さらに好ましくは0.82以上である。Ceqの上限はC、Si、Mn、及びCrの上限により決まる。
なお、上記(1’)式、及び(5’)式における下限は、(2)式、及び(2)式のCeqの下限が0.72であること、及び[Al]の上限が1.0%であることから、
214×0.72−14.7×1.0=139.38 ・・・(1’ ’’)
と決まる。すなわち、(1)式、及び(6)式は下記のようになる。
139.38≦214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]−14.7×[Al]≦177 ・・・(1)
139.38≦214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]+23.8×[Cr]−14.7×[Al]≦177 ・・・(6)
(1)式、及び(6)式における上限は、163以下であることが好ましく、155以下であることがさらに好ましい。
以下に、前記式(3)について説明する。
Crを含有しない場合は、
指標A=113−135×[C]−27×[Mn] ・・・(3’)
とし、Crを含有する場合は、
指標A=113−135×[C]−27×[Mn]−18×[Cr] ・・・(8’)
とする。
113−135×[C]−27×[Mn]≦13 ・・・(3)
113−135×[C]−27×[Mn]−18×[Cr]≦13 ・・・(8)
即ち、高周波焼入れ用鋼の[C]、[Mn]、及び、[Cr]を、上記式(8)を満たすように設定すれば、焼入れ後の硬さむらや、硬さ不足を抑制することができる。
なお、式(3)及び式(8)の左辺は11以下であることが好ましく、9以下であることがさらに好ましい。式(3)及び式(8)の左辺が3.75以下の場合に初析フェライトは存在しなくなる。
式(3)及び式(8)の左辺の下限値は特に定める必要がないが、各元素の成分範囲から算出される理論的な下限値は−51.25である。
高周波焼入れ用鋼の特性において、部品のピッチング疲労強度を向上させるため、焼入れ後の焼戻し硬さは重要である。本発明者らは、高周波焼入れ後の焼戻し硬さを、鋼の成分組成と関係つけて定量的に評価するため、下記指標RTを導入した。
Crを含有しない場合は、下記(4’)式でRTを定義する。
RT=33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn] ・・・(4’)
Crを含有する場合は、下記(9’)式でRTを定義する。
RT=33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]+2.4×[Cr] ・・・(9’)
なお、指標RTの上限はC、Si、Mn、及びCrの上限により決まる。即ち、式(4)及び式(9)は、下記のようになる。
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]<72.45 ・・・(4)
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]+2.4×[Cr]<74.37 ・・・(9)
さらに高強度を得るためにRTは57以上が好ましく、59以上がさらに好ましい。
Si及びMnはいずれもフェライト中に固溶し、フェライトを強化する元素である。高強度が求められる機械構造用鋼の場合、鋼中の軟質組織であるフェライトから鋼材が破壊するのを防ぐために、フェライトを強化することが好ましい。そのため、SiとMn合計では[Si]+1.8×[Mn]>1.5を満たすことが好ましい。[Si]+1.8×[Mn]の上限は特に規定する必要は無いが、Si及びMnの各元素の添加量の上限により6.24以下となる。
Bは、鋼に焼入れ性を付与し、かつ、結晶粒界の強度を高める作用をなす元素である。Bの微量の添加でも、γ粒界に偏析し焼入れ性を高めるとともに、高周波焼入れ時の表層での結晶粒界の破壊を抑制する。この効果を得るために、Bを、0.0001%以上添加してもよい。一方、0.015%を超えて添加すると、材質の脆化を招くので、Bは、0.0001%〜0.015%とする。好ましいBの添加量は、0.0005%〜0.010%、より好ましくは0.001%〜0.003%である。
Cr、Mo、Ni、及びCuは、いずれも、強度向上元素である。この効果を得るためには、本発明鋼の優れた特性を損なわない範囲で、Crは0.01%以上、Mo、Ni、及び、Cuは0.001%以上添加してもよい。
Ca、Mg、Zr、及びRem(希土類元素)は、いずれも、鋼中のMnSの形態を制御して機械特性の向上に寄与する元素である。この効果を得るためには、本発明鋼の優れた特性を損なわない範囲で、Ca、Mg、Zr、及び、Remを、いずれも、0.0001%以上添加してもよい。一方、Ca、Mg、Zr、及び、Remが0.02%を超えると、酸化物が粗大化し、疲労強度が低下するので、いずれも、0.02%以下とする。なお、Remは希土類金属元素を示し、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選択される1種以上である。
Ti、Nb、Ta、及び、Hfは、結晶粒の異常成長を抑制して、組織の均質化に寄与する。この効果を得るためには、本発明鋼の優れた特性を損なわない範囲で、Tiは、0.005%以上、Nbは、0.0005%以上、Ta及びHfは、0.0001%以上添加してもよい。
Sb、Te、Se、Bi、及び、Pbは、被削性向上元素である。この効果を得るためには、本発明鋼の優れた特性を損なわない範囲で、いずれも、Sbは、0.0001%以上、Te及びSeは、0.0003%以上、Bi及びPbは、0.001%以上添加してもよい。
Li、Na、K、Ba、及び/又は、Srは、その酸化物が、CaO−Al2O3−SiO2系酸化物に取り込まれて低融点酸化物を形成し、切削時の工具表面にベラーグとして付着して、被削性を改善する。この効果を得るためには、本発明鋼の優れた特性を損なわない範囲で、いずれも、0.00001%以上添加してもよい。
表2及び3に示す成分組成の鋼を溶製し、65φの棒鋼に圧延した。表4〜6に、番号1〜105の鋼について、式(1)の値、式(2)の値、式(3)の値、式(4)の値、及び、式(5)の値を示す。鋼がCrを含有する場合は、式(6)の値、式(7)の値、式(8)の値、及び、式(9)の値を示す。番号1〜94の鋼が発明例であり、番号95〜105の鋼が比較例である。
番号97の鋼は、式(2)を満たしていないので、硬さが低く、高強度機械部品用の機械構造用鋼としては使用できない。
番号100の鋼は、Al添加量が過剰であるため、A3点が高くなり、高周波焼入れが不可能であった。
番号102の鋼は、Cr添加量が過剰であるため、加工性が低下して工具摩耗量が大きい。
番号105の鋼は、C添加量が過剰であるため、置き割れが発生した。
Claims (11)
- 質量%で、
C:0.40%〜0.75%未満、
Si:0.01%〜3.0%、
Mn:0.1%〜1.8%、
S:0.001%〜0.1%、
Al:0.1%超〜1.0%、及び、
N:0.001%〜0.02%を含有し、
P:0.05%以下に制限し、
残部Fe及び不可避的不純物からなる鋼であって、
C量:[C]、Si量:[Si]、Mn量:[Mn]、及び、Al量:[Al]が下記の式(1)、及び式(2)を満たすことを特徴とする機械構造用鋼。
139.38≦214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]−14.7×[Al]≦177 ・・・(1)
0.72≦[C]+1/7×[Si]+1/5×[Mn]<1.539 ・・・(2) - 前記鋼が、さらに、下記の式(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の機械構造用鋼。
113−135×[C]−27×[Mn]≦13 ・・・(3) - 前記鋼が、さらに、下記の式(4)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の機械構造用鋼。
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]<72.45 ・・・(4) - 前記鋼が、さらに、下記の式(4)を満たすことを特徴とする請求項2に記載の機械構造用鋼。
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]<72.45 ・・・(4) - 前記鋼が、さらに、下記の式(5)を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械構造用鋼。
1.5<[Si]+1.8×[Mn]<6.24 ・・・(5) - 前記鋼が、さらに、質量%で、B:0.0001%〜0.015%を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械構造用鋼。
- 前記鋼が、さらに、質量%で、Cr:0.01%〜0.8%、Mo:0.001%〜1.0%、Ni:0.001%〜5.0%、及び、Cu:0.001%〜5.0%の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械構造用鋼。
ここで、Cr:0.01%〜0.8%を含有する場合は、前記式(1)に代えて下記式(6)を、前記式(2)に代えて下記式(7)を、前記式(3)に代えて下記式(8)を、前記式(4)に代えて下記式(9)を使用する。
139.38≦214×[C]+30.6×[Si]+42.8×[Mn]+23.8×[Cr]−14.7×[Al]≦177 ・・・(6)
0.72≦[C]+1/7×[Si]+1/5×[Mn]+1/9×[Cr]<1.627 ・・・(7)
113−135×[C]−27×[Mn]−18×[Cr]≦13 ・・・(8)
55≦33+31×[C]+4.5×[Si]+1.5×[Mn]+2.4×[Cr]<74.37 ・・・(9) - 前記鋼が、さらに、質量%で、Ca:0.0001%〜0.02%、Mg:0.0001%〜0.02%、Zr:0.0001%〜0.02%、及び、Rem:0.0001%〜0.02%の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械構造用鋼。
- 前記鋼が、さらに、質量%で、Ti:0.005%〜0.5%、Nb:0.0005%〜0.5%、W:0.0005%〜0.5%、V:0.0005%〜0.5%、Ta:0.0001%〜0.2%、及び、Hf:0.0001%〜0.2%の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械構造用鋼。
- 前記鋼が、さらに、質量%で、Sb:0.0001%〜0.015%、Sn:0.0005%〜2.0%、Zn:0.0005%〜0.5%、Te:0.0003%〜0.2%、Se:0.0003%〜0.2%、Bi:0.001%〜0.5%、及び、Pb:0.001%〜0.5%の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械構造用鋼。
- 前記鋼が、さらに、質量%で、Li:0.00001%〜0.005%、Na:0.00001%〜0.005%、K:0.00001%〜0.005%、Ba:0.00001%〜0.005%、及び、Sr:0.00001%〜0.005%の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械構造用鋼。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104313489A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-28 | 张超 | 一种合金钢材料及其制备方法 |
CN107326284A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-11-07 | 太仓明仕金属制造有限公司 | 一种冲压件用金属材料 |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5706766B2 (ja) * | 2011-06-14 | 2015-04-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 被削性に優れた高周波焼入れ用鋼、及びその製造方法 |
JP5706765B2 (ja) * | 2011-06-14 | 2015-04-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 被削性に優れた高周波焼入れ用鋼、及びその製造方法 |
DE102011079954A1 (de) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Aktiebolaget Skf | Bauteil und Verfahren zum Herstellen des Bauteils |
JP5672255B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2015-02-18 | 新日鐵住金株式会社 | 鍛鋼ロールの製造方法 |
JP6043079B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-12-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間鍛造性と歯切加工性に優れた高周波熱処理用歯車用鋼、および歯車とその製造方法 |
JP5912778B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-04-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐剥離性および耐衝撃疲労特性に優れた歯車 |
JP6043080B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-12-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐剥離性と歯切加工性に優れた高周波熱処理用歯車用鋼、および歯車とその製造方法 |
FR2993646B1 (fr) * | 2012-07-17 | 2015-07-03 | Ferry Capitain | Dispositif d'entrainement et four rotatif correspondant |
CN103451528B (zh) * | 2013-08-07 | 2016-01-13 | 安徽蓝博旺机械集团合诚机械有限公司 | 高强度耐低温热轧叉车门架用槽钢及其制备方法 |
CN103451574B (zh) * | 2013-08-07 | 2016-01-06 | 安徽蓝博旺机械集团合诚机械有限公司 | 叉车固定门架用铸钢材料及其制备方法 |
CN103667941B (zh) * | 2013-11-08 | 2016-08-17 | 张超 | 一种凸轮转子泵转子合金钢材料及其制备方法 |
CN103667993A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-26 | 张超 | 一种用于凸轮转子泵转子耐磨合金钢材料及其制备方法 |
CN103643166A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-19 | 铜陵市肆得科技有限责任公司 | 一种耐高温泵壳合金钢材料及其制备方法 |
CN103741076A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-23 | 中兴能源装备股份有限公司 | 一种钢材料及其制备方法 |
US10793937B2 (en) | 2014-02-24 | 2020-10-06 | Nippon Steel Corporation | Steel for induction hardening |
JP6461478B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2019-01-30 | 新日鐵住金株式会社 | 高周波焼入れ歯車及び歯車の高周波焼入れ方法 |
CN106536775B (zh) * | 2014-07-03 | 2018-05-04 | 新日铁住金株式会社 | 机械结构用轧制棒钢及其制造方法 |
CN106661688B (zh) * | 2014-07-03 | 2018-05-08 | 新日铁住金株式会社 | 机械结构用轧制棒钢及其制造方法 |
CN104120365B (zh) * | 2014-08-01 | 2016-10-05 | 宁国市南方耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用耐冲击钢球 |
CN104409521A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-11 | 无锡中洁能源技术有限公司 | 纳米薄膜太阳能电池基板材料及其制备方法 |
CN104611637A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-05-13 | 苏州科胜仓储物流设备有限公司 | 一种耐压抗冲击型背网用金属丝及其处理工艺 |
CN104694837B (zh) * | 2015-03-23 | 2016-07-06 | 苏州劲元油压机械有限公司 | 一种用于建筑幕墙工程的高强钢结构件及其热处理工艺 |
CN108138287A (zh) * | 2015-10-19 | 2018-06-08 | 新日铁住金株式会社 | 机械结构用钢及高频淬火钢部件 |
CN105964987A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-09-28 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种高强度抗冲击污水排气阀阀体的铸造方法 |
US20190300993A1 (en) * | 2016-07-19 | 2019-10-03 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel for Induction Hardening |
KR20190028781A (ko) * | 2016-07-19 | 2019-03-19 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 고주파 담금질용 강 |
CN106399870A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-02-15 | 河池学院 | 一种机械活动臂连接材料 |
CN106319346A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-01-11 | 河池学院 | 一种机器人连接件的金属材料 |
CN106636935A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 苏州纽东精密制造科技有限公司 | 一种高强度齿轮箱 |
CN107083523A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-08-22 | 太仓市龙华塑胶有限公司 | 一种五金件用钢材 |
CN107217207A (zh) * | 2017-06-11 | 2017-09-29 | 太仓捷公精密金属材料有限公司 | 一种高性能金属材料 |
CN107675085A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-02-09 | 博尔德南通汽车零部件有限公司 | 一种高强度弹簧加工工艺 |
CN107761016A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-06 | 博尔德南通汽车零部件有限公司 | 耐腐蚀弹簧加工工艺 |
CN107739997A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-27 | 博尔德南通汽车零部件有限公司 | 一种耐腐蚀弹簧加工工艺 |
CN108034907A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-15 | 万鑫精工(湖南)有限公司 | 一种减速机输入轴 |
JP7087441B2 (ja) * | 2018-02-27 | 2022-06-21 | 株式会社ジェイテクト | 切削加工方法 |
CN108823490A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-16 | 张家港保税区恒隆钢管有限公司 | 一种汽车横向稳定杆无缝钢管 |
CN112442629B (zh) * | 2019-08-28 | 2022-03-18 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种中碳机械结构用钢及其制造方法 |
CN110835704A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-02-25 | 徐州格雷安环保设备有限公司 | 一种耐磨合金金属材料 |
CN112391578A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-02-23 | 乐山市泰钢鑫科机械制造有限公司 | 一种多元微合金结构钢及制备方法 |
CN115011881B (zh) * | 2022-07-27 | 2022-12-27 | 安徽工业大学 | 一种塑性和钻孔性能优良的中碳葫芦锁体材料及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0820841A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-01-23 | Kawasaki Steel Corp | 転動部材 |
JP2009228049A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Nippon Steel Corp | 面圧疲労強度と低騒音性に優れた浸炭高周波焼入れ鋼部品 |
JP2009263749A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Kobe Steel Ltd | 酸素富化雰囲気切削加工用の機械構造用鋼 |
JP2010024549A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-02-04 | Kobe Steel Ltd | 機械構造用鋼 |
WO2010116670A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | 新日本製鐵株式会社 | 浸炭鋼部品 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000204432A (ja) * | 1999-01-12 | 2000-07-25 | Ntn Corp | 動力伝達軸 |
JP3706560B2 (ja) | 2000-08-30 | 2005-10-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 切屑処理性および機械的特性に優れた機械構造用鋼 |
US6740175B2 (en) * | 2001-02-01 | 2004-05-25 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | High strength steel for induction hardening |
JP3733967B2 (ja) * | 2003-01-17 | 2006-01-11 | Jfeスチール株式会社 | 疲労特性に優れた鋼材およびその製造方法 |
JP4517983B2 (ja) * | 2003-01-17 | 2010-08-04 | Jfeスチール株式会社 | 高周波焼入れ後の疲労特性に優れた鋼材およびその製造方法 |
JP4507731B2 (ja) | 2003-09-29 | 2010-07-21 | Jfeスチール株式会社 | 被削性および疲労特性に優れた鋼材並びに鋼製品とそれらの製造方法 |
JP4423219B2 (ja) | 2004-03-02 | 2010-03-03 | 本田技研工業株式会社 | 耐遅れ破壊特性及び耐リラクセーション特性に優れた高強度ボルト |
JP4502892B2 (ja) | 2005-07-06 | 2010-07-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 被削性に優れたピニオン用高周波焼入れ用鋼及びその製造方法、並びに曲げ疲労特性に優れたピニオン |
JP4986203B2 (ja) | 2005-10-11 | 2012-07-25 | Jfe条鋼株式会社 | 工具寿命に優れたbn快削鋼 |
JP4581966B2 (ja) | 2005-11-08 | 2010-11-17 | 住友金属工業株式会社 | 高周波焼入れ用鋼材 |
KR101239416B1 (ko) * | 2007-04-18 | 2013-03-05 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 피삭성과 충격 값이 우수한 열간 가공 강재 |
JP2009174033A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Kobe Steel Ltd | 被削性に優れた機械構造用鋼 |
US20110002807A1 (en) | 2009-01-16 | 2011-01-06 | Nippon Steel Corporation | Steel for induction hardening |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0820841A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-01-23 | Kawasaki Steel Corp | 転動部材 |
JP2009228049A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Nippon Steel Corp | 面圧疲労強度と低騒音性に優れた浸炭高周波焼入れ鋼部品 |
JP2009263749A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Kobe Steel Ltd | 酸素富化雰囲気切削加工用の機械構造用鋼 |
JP2010024549A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-02-04 | Kobe Steel Ltd | 機械構造用鋼 |
WO2010116670A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | 新日本製鐵株式会社 | 浸炭鋼部品 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104313489A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-28 | 张超 | 一种合金钢材料及其制备方法 |
CN107326284A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-11-07 | 太仓明仕金属制造有限公司 | 一种冲压件用金属材料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102985577B (zh) | 2015-05-06 |
CN102985577A (zh) | 2013-03-20 |
KR101423439B1 (ko) | 2014-07-24 |
PL2594654T3 (pl) | 2016-09-30 |
US20130101457A1 (en) | 2013-04-25 |
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