JP5699940B2 - 熱間圧延棒鋼または線材 - Google Patents
熱間圧延棒鋼または線材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5699940B2 JP5699940B2 JP2012000331A JP2012000331A JP5699940B2 JP 5699940 B2 JP5699940 B2 JP 5699940B2 JP 2012000331 A JP2012000331 A JP 2012000331A JP 2012000331 A JP2012000331 A JP 2012000331A JP 5699940 B2 JP5699940 B2 JP 5699940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- aln
- hot
- steel bar
- content
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
C:0.1〜0.3%、
Si:0.05〜1.5%、
Mn:0.4〜2.0%、
S:0.003〜0.05%、
Cr:0.5〜3.0%、
sol.Al:0.03〜0.06%および
N:0.010〜0.025%を含有し、
残部はFeおよび不純物からなり、
不純物中のP、TiおよびOがそれぞれ、
P:0.025%以下、
Ti:0.003%以下および
O:0.002%以下
である化学組成を有し、
前記棒鋼または線材の横断面において、棒鋼または線材の表面から半径の1/5までの領域および前記横断面の中心から半径の1/5までの領域のそれぞれにおいて、AlNとして析出しているAl量が0.015%以上であり、式(1)または式(2)で表されるXが0.008%以上であり、かつ、直径100〜300nmのAlNの個数密度が10個/100μm2以上である、
ことを特徴とする、熱間圧延棒鋼または線材。
〔(14/27)sol.Al+(14/47.9)Ti≧N〕の場合、
X=〔{N−(14/47.9)Ti}×(27/14)〕−〔AlNとして析出しているAl〕・・・(1)
〔(14/27)sol.Al+(14/47.9)Ti<N〕の場合、
X=sol.Al−〔AlNとして析出しているAl〕・・・(2)
ここで、式中の各元素記号は、対応する元素の含有量(質量%)を表す。
Cu:0.4%以下、
Ni:1.5%以下および
Mo:0.8%以下
のうちから選ばれる1種以上を含有することを特徴とする、上記(1)に記載の熱間圧延棒鋼または線材。
Nb:0.08%以下および
V:0.2%以下
のうちから選ばれる1種以上を含有することを特徴とする、上記(1)または(2)に記載の熱間圧延棒鋼または線材。
C:0.1〜0.3%
Cは、浸炭焼入れあるいは浸炭窒化焼入れしたときの部品の芯部強度を確保するために必須の元素であり、その含有量が0.1%未満では前記の効果が不十分である。一方、Cの含有量が0.3%を超えると、熱間鍛造後の被削性の低下が顕著になる。したがって、Cの含有量を0.1〜0.3%とした。なお、Cの含有量は0.18%以上、0.25%以下であることが好ましい。
Siは、焼入れ性および焼戻し軟化抵抗を高める効果が大きく、また、疲労強度の向上にも効果を有する元素である。しかしながら、Siの含有量が0.05%未満では前記の効果が不十分である。一方、Siの含有量が1.5%を超えると、疲労強度を高める効果が飽和するだけでなく、熱間鍛造後の被削性の低下が顕著になる。したがって、Siの含有量を0.05〜1.5%とした。Siの含有量が0.4%以上になると、疲労強度の向上効果が顕著になるので、Siの含有量は0.4%以上であることが好ましい。なお、Siの含有量は0.8%以下であることが好ましい。
Mnは、焼入れ性、焼戻し軟化抵抗を高める効果が大きく、また、疲労強度の向上にも効果を有する元素である。しかしながら、その含有量が0.4%未満では前記の効果が不十分である。一方、Mnの含有量が2.0%を超えると、疲労強度を高める効果が飽和するだけでなく、熱間鍛造後の被削性の低下が顕著になる。したがって、Mnの含有量を0.4〜2.0%とした。なお、Mnの含有量は0.8%以上、1.2%以下であることが好ましい。
Sは、Mnと結合してMnSを形成し、被削性を向上させる。しかしながら、その含有量が0.003%未満では、前記の効果が得難い。一方、Sの含有量が多くなると、粗大なMnSを生成しやすくなり、疲労強度を低下させる傾向があり、特に、その含有量が0.05%を超えると、疲労強度の低下が顕著になる。したがって、Sの含有量を0.003〜0.05%とした。なお、Sの含有量は0.01%以上、0.03%以下であることが好ましい。
Crは、焼入れ性、焼戻し軟化抵抗を高める効果が大きく、また、疲労強度の向上にも効果を有する元素である。しかしながら、その含有量が0.5%未満では前記の効果が不十分である。一方、Crの含有量が3.0%を超えると、疲労強度を高める効果が飽和するだけでなく、熱間鍛造後の被削性の低下が顕著になる。したがって、Crの含有量を0.5〜3.0%とした。Crの含有量が1.3%以上になると、疲労強度の向上効果が顕著になるので、Crの含有量は1.3%以上であることが好ましい。なお、Crの含有量は2.0%以下であることが好ましい。
Alは、脱酸作用を有すると同時に、Nと結合してAlNを形成しやすく、浸炭加熱時のオーステナイト粒粗大化防止に有効な元素である。しかしながら、Alの含有量がsol.Alで0.03%未満では、他の要件を満たしていても、後述の「980℃以下の温度で3時間加熱した場合に粗粒が発生しないこと」という、本発明で目標とするオーステナイト粒粗大化防止効果が得られない。また、Alの含有量がsol.Alで0.06%を超える場合も同様に、他の要件を満たしていても、上記の本発明で目標とするオーステナイト粒粗大化防止効果が得られない。したがって、Alの含有量をsol.Alで0.03〜0.06%とした。Alの含有量はsol.Alで0.035%以上、0.05%以下であることが好ましい。なお、「sol.Al」とは、酸可溶Alのことで、Al酸化物以外のAlを意味する。
Nは、Al、Nb、V、Tiと結合してAlN、NbN、VN、TiNを形成しやすい元素である。本発明においては、上記の窒化物のうちAlN、NbN、VNが、浸炭加熱時のオーステナイト粒粗大化防止効果を有する。しかしながら、Nの含有量が0.010%未満では、他の要件を満たしていても、本発明で目標とするオーステナイト粒粗大化防止効果が得られない。一方、Nの含有量が0.025%を超えると、特に製鋼工程において、安定して量産することが難しくなる。したがって、Nの含有量を0.010〜0.025%とした。なお、Nの含有量は0.013%以上、0.020%以下であることが好ましい。
Pは、粒界偏析して粒界を脆化させやすい元素で、0.025%を超えると、疲労強度を低下させる。したがって、不純物中のPの含有量を0.025%以下とした。なお、不純物中のPの含有量は0.015%以下とすることが好ましい。
Tiは、Nと結合して硬質で粗大なTiNを形成しやすく、疲労強度を低下させてしまう。特に、Tiの含有量が0.003%を超えると、疲労強度の低下が著しくなる。したがって、不純物中のTi含有量を0.003%以下とした。なお、不純物元素としてのTiの含有量は0.002%以下にすることが好ましく、製鋼工程でのコスト上昇をきたさない範囲で、できる限り少なくすることがさらに望ましい。
Oは、Alと結合して硬質な酸化物系介在物を形成しやすく、面疲労強度を低下させてしまう。特に、Oの含有量が0.002%を超えると、面疲労強度の低下が著しくなる。したがって、不純物中のO含有量を0.002%以下とした。なお、不純物元素としてのOの含有量は0.001%以下にすることが好ましく、製鋼工程でのコスト上昇をきたさない範囲で、できる限り少なくすることがさらに望ましい。
Cuは,焼入れ性を高める効果があり、より疲労強度を高めるために有効な元素であるので、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Cuの含有量が0.4%を超えると、熱間延性を低下させて、熱間加工性の低下が顕著となる。したがって、含有させる場合のCu含有量を0.4%以下とした。なお、含有させる場合のCuの含有量は0.3%以下であることが好ましい。
Niは、焼入れ性を高める効果があり、より疲労強度を高めるために有効な元素であるので、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Niの含有量が1.5%を超えると、焼入れ性の向上による疲労強度を高める効果が飽和するだけでなく、熱間鍛造後の被削性の低下が顕著になる。したがって、含有させる場合のNiの含有量を1.5%以下とした。なお、含有させる場合のNiの含有量は0.8%以下であることが好ましい。
Moは、焼入れ性を高める効果があり、また、焼戻し軟化抵抗を高める効果もあって、より疲労強度を高めるために有効な元素であるので、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Moの含有量が0.8%を超えると、疲労強度を高める効果が飽和するだけでなく、熱間鍛造後の被削性の低下が顕著になる。したがって、含有させる場合のMoの含有量を0.8%以下とした。なお、含有させる場合のMoの含有量は0.4%以下であることが好ましい。
Nbは、C、Nと結合してNbC、NbN、Nb(C、N)を形成しやすく、前述したAlNによる浸炭加熱時のオーステナイト粒粗大化防止を補完するのに有効な元素である。しかしながら、Nbの含有量が0.08%を超えると、オーステナイト粒粗大化防止の効果がむしろ低下する。このため、合金コストが嵩んで、経済性を損なうことになる。したがって、含有させる場合のNbの含有量を0.08%以下とした。なお、含有させる場合のNbの含有量は0.04%以下であることが好ましい。
Vは、C、Nと結合してVN、VCを形成しやすく、このうち、VNは前述したAlNによる浸炭加熱時のオーステナイト粒粗大化防止を補完するのに有効である。しかしながら、Vの含有量が0.2%を超えると、オーステナイト粒粗大化防止の効果がむしろ低下する。このため、合金コストが嵩んで、経済性を損なうことになる。したがって、含有させる場合のVの含有量を0.2%以下とした。なお、含有させる場合のVの含有量は0.1%以下であることが好ましい。
鋳片および鋼片は大断面であるため、中心部まで所定の温度になるのに長時間を要する。したがって、鋳片および鋼片を加熱した際、表層部に較べて、中心部は温度が低かったり、所定の温度に保持される時間が短いことが一般的である。そのため熱間加工した状態である熱間圧延棒鋼または線材の段階では、表層部と中心部でAlNの析出量および分散状態が異なることとなって、オーステナイト粒の粗大化にも差異が生じる。
〔(14/27)sol.Al+(14/47.9)Ti≧N〕の場合、
X=〔{N−(14/47.9)Ti}×(27/14)〕−〔AlNとして析出しているAl〕・・・(1)
〔(14/27)sol.Al+(14/47.9)Ti<N〕の場合、
X=sol.Al−〔AlNとして析出しているAl〕・・・(2)
ここで、式中の各元素記号は、対応する元素の含有量(質量%)を表す。
・鋳片を分塊圧延する際、鋳片に加熱温度1250〜1300℃、かつ、加熱時間5時間以上の加熱を施してから分塊圧延すること、
・分塊圧延後の鋼片の冷却は徐冷とすること、
・鋼片を熱間圧延する際、鋼片の加熱温度が1100〜1150℃未満の場合は加熱時間を60分以上、また、鋼片の加熱温度が1150〜1200℃の場合は加熱時間を60〜80分、として熱間圧延すること、
・熱間圧延仕上げ温度を980〜1050℃とし、仕上げ圧延後は、大気中での放冷(以下、単に「放冷」という。)以下の冷却速度で600℃以下の温度まで冷却すること、
・鋼片から棒鋼、線材への圧延比(鋼片の断面積/棒鋼、線材の断面積)が8以上であること。
表1に示す化学組成を有する鋼αおよび鋼βを70トン転炉で成分調整した後、連続鋳造を行って、400mm×300mm角の鋳片(ブルーム)を作製し、600℃まで徐冷した。なお、連続鋳造の凝固途中の段階で圧下を加えた。上記の鋼αおよび鋼βはいずれも、化学組成が本発明で規定する範囲内にある鋼である。
表5に示す化学組成を有する鋼a〜kを70トン転炉で成分調整した後、連続鋳造を行って、400mm×300mm角の鋳片(ブルーム)を作製し、600℃まで冷却した。なお、連続鋳造の凝固途中の段階で圧下を加えた。
Claims (3)
- 熱間圧延棒鋼または線材であって、質量%で、
C:0.1〜0.3%、
Si:0.05〜1.5%、
Mn:0.4〜2.0%、
S:0.003〜0.05%、
Cr:0.5〜3.0%、
sol.Al:0.03〜0.06%および
N:0.010〜0.025%を含有し、
残部はFeおよび不純物からなり、
不純物中のP、TiおよびOがそれぞれ、
P:0.025%以下、
Ti:0.003%以下および
O:0.002%以下
である化学組成を有し、
前記棒鋼または線材の横断面において、棒鋼または線材の表面から半径の1/5までの領域および前記横断面の中心から半径の1/5までの領域のそれぞれにおいて、AlNとして析出しているAl量が0.015%以上であり、式(1)または式(2)で表されるXが0.008%以上であり、かつ、直径100〜300nmのAlNの個数密度が10個/100μm2以上である、
ことを特徴とする、熱間圧延棒鋼または線材。
〔(14/27)sol.Al+(14/47.9)Ti≧N〕の場合、
X=〔{N−(14/47.9)Ti}×(27/14)〕−〔AlNとして析出しているAl〕・・・(1)
〔(14/27)sol.Al+(14/47.9)Ti<N〕の場合、
X=sol.Al−〔AlNとして析出しているAl〕・・・(2)
ここで、式中の各元素記号は、対応する元素の含有量(質量%)を表す。 - Feの一部に代えて、質量%で、
Cu:0.4%以下、
Ni:1.5%以下および
Mo:0.8%以下
のうちから選ばれる1種以上を含有することを特徴とする、請求項1に記載の熱間圧延棒鋼または線材。 - Feの一部に代えて、質量%で、
Nb:0.08%以下および
V:0.2%以下
のうちから選ばれる1種以上を含有することを特徴とする、請求項1または2に記載の熱間圧延棒鋼または線材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012000331A JP5699940B2 (ja) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 熱間圧延棒鋼または線材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012000331A JP5699940B2 (ja) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 熱間圧延棒鋼または線材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013139604A JP2013139604A (ja) | 2013-07-18 |
JP5699940B2 true JP5699940B2 (ja) | 2015-04-15 |
Family
ID=49037334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012000331A Active JP5699940B2 (ja) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 熱間圧延棒鋼または線材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5699940B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110343962A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种700Mpa级以上热轧带肋高强钢筋用钢及其生产方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6197467B2 (ja) * | 2013-08-12 | 2017-09-20 | 大同特殊鋼株式会社 | 機械構造用鋼 |
JP6225613B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-11-08 | 新日鐵住金株式会社 | 肌焼鋼鋼材 |
WO2015098528A1 (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間鍛造用鋼材およびその製造方法ならびにその鋼材を用いた熱間鍛造素形材 |
KR101575435B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2015-12-07 | 현대자동차주식회사 | 고탄소침탄강 소재 및 이를 이용한 기어 제조방법 |
JP6172378B2 (ja) * | 2014-03-03 | 2017-08-02 | 新日鐵住金株式会社 | 肌焼鋼鋼線 |
CN110724807B (zh) * | 2019-09-23 | 2021-04-02 | 邢台钢铁有限责任公司 | 具有良好冷成型性能的低合金高强耐热钢盘条及制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102597290A (zh) * | 2009-11-05 | 2012-07-18 | 住友金属工业株式会社 | 热轧棒钢或线材 |
JP5397247B2 (ja) * | 2010-02-02 | 2014-01-22 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間圧延棒鋼または線材 |
-
2012
- 2012-01-05 JP JP2012000331A patent/JP5699940B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110343962A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种700Mpa级以上热轧带肋高强钢筋用钢及其生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013139604A (ja) | 2013-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5348249B2 (ja) | 熱間圧延棒鋼または線材 | |
JP5397247B2 (ja) | 熱間圧延棒鋼または線材 | |
JP5736936B2 (ja) | 熱間圧延棒鋼または線材、および冷間鍛造用鋼線の製造方法 | |
JP5699940B2 (ja) | 熱間圧延棒鋼または線材 | |
JP6107437B2 (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた油井用低合金高強度継目無鋼管の製造方法 | |
JP2011225897A (ja) | 冷間鍛造用熱間圧延棒鋼または線材 | |
JP5858204B2 (ja) | 熱間鍛造用鋼材およびその製造方法ならびにその鋼材を用いた熱間鍛造素形材の製造方法 | |
EP3222742B1 (en) | Rolled steel bar or rolled wire material for cold-forged component | |
JP5821771B2 (ja) | 冷間鍛造用熱間圧延棒鋼または線材 | |
JP6384626B2 (ja) | 高周波焼入れ用鋼 | |
WO2016059763A1 (ja) | 低合金油井用鋼管 | |
WO2018008621A1 (ja) | 機械構造用鋼 | |
KR20190028781A (ko) | 고주파 담금질용 강 | |
KR20160010579A (ko) | 고탄소 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
JP5533712B2 (ja) | 表面硬化用熱間加工鋼材 | |
JP5368830B2 (ja) | 機械構造用鋼およびその製造方法ならびに機械構造用部品 | |
JP5799917B2 (ja) | 熱間圧延棒鋼または線材 | |
JP5949287B2 (ja) | 冷間鍛造用鋼材 | |
US10329645B2 (en) | Steel for carburizing or carbonitriding use | |
JP6465206B2 (ja) | 熱間圧延棒線材、部品および熱間圧延棒線材の製造方法 | |
JP7200646B2 (ja) | 浸炭部品、浸炭部品用の素形材、及び、それらの製造方法 | |
JP5423571B2 (ja) | 高周波焼入れ部品用熱間加工高炭素鋼材 | |
JP5030695B2 (ja) | 破断分離性に優れる高炭素鋼およびその製造方法 | |
US20240175112A1 (en) | Steel wire for machine structural parts and method for manufacturing the same | |
JP7205067B2 (ja) | 高周波焼入れ用非調質鋼 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141219 |
|
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: 20150120 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150202 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5699940 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |