JP5792108B2 - Heat treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、鋼材の熱処理方法に関し、より詳細には、鋼材の強度と靭性とを両立させる鋼材の熱処理方法に関するものである。   The present invention relates to a heat treatment method for steel materials, and more particularly to a heat treatment method for steel materials that achieves both strength and toughness of steel materials.

一般に調質と呼ばれる金属の焼入れ焼き戻し法では、鋼を850℃から900℃程度に加熱し、オーステナイト化した後、急冷し、マルテンサイトに変態させることで処理物の強度や硬さを高めることができる。ところがこの場合、処理材の硬さを高めると同時に脆くなり、耐衝撃性が悪化する。   In the metal quenching and tempering method generally called tempering, the steel is heated from about 850 ° C to about 900 ° C, austenitized, then rapidly cooled and transformed into martensite to increase the strength and hardness of the processed material. Can do. However, in this case, the hardness of the treatment material is increased and at the same time, the material becomes brittle and the impact resistance is deteriorated.

一方、マルテンサイトよりも硬さは劣るものの、高い靭性を有するベイナイト組織を発生させる処理方法として、オーステンパー処理がある。オーステンパー処理とは、オーステナイト状態から、マルテンサイト変態温度(以下、「Ms温度」と称する場合がある)よりも高い温度に焼入れし、その温度で保持することで、ベイナイト組織を発生させ、靭性の向上を図る処理方法である。ただし、ベイナイトは靭性に優れるものの硬さ、強度はマルテンサイトに及ばない。なお、一般にオーステンパー処理は、焼入れ・保持温度が300℃から400℃ぐらいの高温であるために、冷却媒体にはソルト(塩浴)が用いられる。   On the other hand, there is austempering as a processing method for generating a bainite structure having high toughness although hardness is inferior to martensite. Austempering is a process of quenching from the austenite state to a temperature higher than the martensitic transformation temperature (hereinafter sometimes referred to as “Ms temperature”), and maintaining at that temperature to generate a bainite structure and toughness. It is a processing method which aims to improve. However, although bainite is excellent in toughness, its hardness and strength do not reach martensite. In general, since the austempering treatment is performed at a quenching / holding temperature as high as about 300 ° C. to 400 ° C., a salt (salt bath) is used as the cooling medium.

そこで、上記ベイナイト及びマルテンサイトそれぞれの短所を補うために、両者の混合組織(マルテンサイト・ベイナイト混合組織)が得られることが望ましい。マルテンサイト・ベイナイト混合組織を得る方法としては、いくつか提案されている。
例えば、寸法安定化のためにマルテンサイトとベイナイトを混合させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法は、Ms温度以上に焼き入れて、一部をベイナイト変態させた後、冷却してマルテンサイトを得るものである。
Therefore, in order to compensate for the disadvantages of the bainite and martensite, it is desirable to obtain a mixed structure of both (martensite / bainite mixed structure). Several methods have been proposed for obtaining a martensite / bainite mixed structure.
For example, a method of mixing martensite and bainite for dimensional stabilization has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This method involves quenching to a temperature above the Ms temperature, partially transforming the bainite, and then cooling to obtain martensite.

また、前記一般的なオーステンパー処理において、ソルトの代わりにガスを用いてオーステンパーする方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、ソルトの代わりに鉱油を用いてオーステンパー処理する方法も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
Moreover, in the said general austemper process, the method of austempering using gas instead of salt is proposed (for example, refer patent document 2).
Furthermore, a method of austempering using mineral oil instead of salt has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開2000−129361号公報JP 2000-129361 A 国際公開第2003/080876号パンフレットInternational Publication No. 2003/080876 Pamphlet 特開2000−234124号公報JP 2000-234124 A

しかし、一般的なオーステンパー処理に冷却媒体として用いられるソルトは、毒性を有するデメリットがある上に、ソルト炉から取り出すと、製品表面に多量のソルトが付着しているために、洗浄除去する必要があり、ソルト消費量の増大によるコストデメリット、さらに洗浄後の廃液処理が煩雑でコストがかかる、治具が腐食するなどという問題がある。   However, the salt used as a cooling medium for general austempering treatment has toxic demerits, and when removed from the salt furnace, a large amount of salt adheres to the product surface. However, there are problems such as cost demerits due to an increase in salt consumption, complicated waste liquid treatment after washing, cost, and jig corrosion.

また、前記特許文献1に記載の熱処理方法では、ベイナイト変態後の冷却でマルテンサイトを生成させると、マルテンサイトが脆くなると同時に、残留オーステナイトが多くなり、寸法の経時変化や疲労特性の劣化を招く。さらに、ベイナイトへの部分変態後に急速冷却し、またその後瞬間焼戻しすることが必須であり、工程が煩雑となる。   Further, in the heat treatment method described in Patent Document 1, when martensite is generated by cooling after bainite transformation, martensite becomes brittle and, at the same time, retained austenite increases, resulting in dimensional change over time and deterioration of fatigue characteristics. . Furthermore, rapid cooling after partial transformation to bainite and subsequent instantaneous tempering are essential, and the process becomes complicated.

また、前記特許文献2に記載の熱処理では、ガスを用いた場合には、低温保持ができたとしても、高温からの冷却速度が十分でなく、焼入れ性の低い材料の熱処理においては、パーライトを生成し靭性劣化を招く。
さらに、前記特許文献3に記載の処理方法では、処理材料が鋳鉄で加熱が高周波焼入れのため、表面付近のみの組織がベイナイト化するものであり、さらにこのオーステンパー処理では、別途加熱炉が必要なため処理が煩雑となるという問題があった。
Further, in the heat treatment described in Patent Document 2, even when a gas is used, even if the low temperature can be maintained, the cooling rate from the high temperature is not sufficient, and in the heat treatment of a material with low hardenability, pearlite is not used. To produce toughness degradation.
Further, in the treatment method described in Patent Document 3, the treatment material is cast iron and the heating is induction hardening, so that the structure only near the surface becomes bainite. Further, this austemper treatment requires a separate heating furnace. Therefore, there is a problem that the processing becomes complicated.

本発明は、このような状況下でなされたもので、従来のオーステンパー処理に用いられていたソルトを使用しないで、強度と靭性とを両立できるマルテンサイト及びベイナイトの混合組織を発生させることが可能であり、特に、従来のオーステンパー処理に比べ、ベイナイト組織の靭性が同程度でありながら強度に優れる混合組織を得ることができ、また、工程が極めて簡素な鋼材の熱処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made under such circumstances, and without using the salt used in conventional austempering treatment, it is possible to generate a mixed structure of martensite and bainite that can achieve both strength and toughness. It is possible to provide a heat treatment method for a steel material that can obtain a mixed structure that is excellent in strength while having the same toughness of a bainite structure as compared with conventional austempering treatment, and has an extremely simple process. With the goal.

本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、特定の熱処理油を用いて、所定の焼入れ条件により鋼材を熱処理することにより、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、
〔1〕 質量%基準で、C:0.25以上1.0以下、Si:1.0以下、Mn:0.3以上2.0以下、P:0.03以下、S:0.01以下、sol.Al:0.3以下、及びN:0.01以下を含有し、残部Feを含む化学組成を有する鋼材をオーステナイト化温度以上に加熱し、オーステナイト化する工程と、
前記鋼材の上部臨界冷却速度よりも速い冷却速度を有する熱処理油を用い、下記式(1)で表される温度Ms(℃)から(Ms−80)(℃)の範囲の油温に保持した前記熱処理油中に前記オーステナイト化した鋼材を投入して、該鋼材の温度を前記油温まで急冷して焼入れする工程と、
前記急冷された鋼材を、前記油温のまま所定時間保持する工程と、を有する鋼材の熱処理方法、
Ms(℃)=550−361×[C]−39×[Mn]+30×[Al] ・・・ (1)
(上記式において、[C]、[Mn]及び[Al]は、各々鋼材中のC、Mn及びsol.Al含有量(質量%)を表す。)
〔2〕 前記化学組成において、前記残部Feの一部が、質量%基準で、B:0.005以下、Ti:0.1以下、Cr:3.0以下、Nb:0.1以下、V:0.1以下、Ni:1.0以下、Cu:1.0以下、Mo:1.0%以下及びCo:1.0以下からなる群から選ばれた1種以上であり、前記温度Ms(℃)が下記式(2)で表される〔1〕に記載の熱処理方法、
Ms(℃)=550−361×[C]−39×[Mn]+30×[Al]−20×[Cr]−35×[V]−17×[Ni]−10×[Cu]−5×[Mo]+15×[Co] ・・・ (2)
(上記式において、[C]、[Mn]、[Al]、[Cr]、[V]、[Ni]、[Cu]、[Mo]及び[Co]は、各々鋼材中のC、Mn、sol.Al、Cr、V、Ni、Cu、Mo及びCo含有量(質量%)を表す。)
〔3〕 前記熱処理油の油温が、140℃以上300℃以下である〔1〕または〔2〕に記載の熱処理方法、及び
〔4〕 前記熱処理油の100℃動粘度が、10mm2/s以上50mm2/s以下である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の熱処理方法、
を提供するものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by heat treating a steel material under a predetermined quenching condition using a specific heat treatment oil. It was. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention
[1] C: 0.25 to 1.0, Si: 1.0 or less, Mn: 0.3 to 2.0, P: 0.03 or less, S: 0.01 or less, based on mass% , Sol. A step of heating a steel material having a chemical composition containing Al: 0.3 or less and N: 0.01 or less and containing the remainder Fe to an austenitizing temperature or more and austenitizing,
The heat treatment oil having a cooling rate faster than the upper critical cooling rate of the steel material was used, and the oil temperature was maintained in the range of the temperature Ms (° C.) to (Ms-80) (° C.) represented by the following formula (1). Introducing the austenitized steel into the heat treated oil, quenching the temperature of the steel to the oil temperature, and quenching;
A step of holding the quenched steel material for a predetermined time with the oil temperature, and a heat treatment method for the steel material,
Ms (° C.) = 550-361 × [C] −39 × [Mn] + 30 × [Al] (1)
(In the above formula, [C], [Mn] and [Al] represent C, Mn, and sol.Al content (mass%) in the steel material, respectively.)
[2] In the chemical composition, a part of the remaining Fe is, based on mass%, B: 0.005 or less, Ti: 0.1 or less, Cr: 3.0 or less, Nb: 0.1 or less, V : 0.1 or less, Ni: 1.0 or less, Cu: 1.0 or less, Mo: 1.0% or less and Co: 1.0 or less selected from the group consisting of 1.0 or less, and the temperature Ms The heat treatment method according to [1], wherein (° C.) is represented by the following formula (2):
Ms (° C.) = 550-361 × [C] −39 × [Mn] + 30 × [Al] −20 × [Cr] −35 × [V] −17 × [Ni] −10 × [Cu] −5 × [Mo] + 15 × [Co] (2)
(In the above formula, [C], [Mn], [Al], [Cr], [V], [Ni], [Cu], [Mo] and [Co] are respectively C, Mn, sol.Al, Cr, V, Ni, Cu, Mo, and Co content (% by mass))
[3] The heat treatment method according to [1] or [2], wherein the heat treatment oil has an oil temperature of 140 ° C. or more and 300 ° C. or less, and [4] the heat treatment oil has a 100 ° C. kinematic viscosity of 10 mm 2 / s. The heat treatment method according to any one of [1] to [3], which is 50 mm 2 / s or less,
Is to provide.

本発明によれば、従来のオーステンパー処理に用いられていたソルトを使用しないで、強度と靭性とを両立できるマルテンサイト及びベイナイトの混合組織を発生させることが可能であり、特に、従来のオーステンパー処理に比べ、ベイナイト組織の靭性が同程度でありながら強度に優れる混合組織を得ることができ、また、工程が極めて簡素な鋼材の熱処理方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to generate a martensite and bainite mixed structure capable of achieving both strength and toughness without using the salt used in the conventional austemper treatment. Compared to the tempering treatment, a mixed structure having excellent strength while having the same toughness of the bainite structure can be obtained, and a heat treatment method for a steel material having a very simple process can be provided.

本発明の熱処理方法を模式的に示す時間及び温度の焼入れ線図である。It is a quenching diagram of time and temperature which shows the heat treatment method of the present invention typically.

以下、本発明を実施形態により説明する。
本実施形態の熱処理方法は、質量%基準で、C:0.25以上1.0以下、Si:1.0以下、Mn:0.3以上2.0以下、P:0.03以下、S:0.01以下、sol.Al:0.3以下、及びN:0.01以下を含有し、残部Feを含む化学組成を有する鋼材をオーステナイト化温度以上に加熱し、オーステナイト化する工程と、前記鋼材の上部臨界冷却速度よりも速い冷却速度を有する熱処理油を用い、後述の式(1)で表される温度Ms(℃)から(Ms−80)(℃)の範囲の油温に保持した前記熱処理油中に前記オーステナイト化した鋼材を投入して、該鋼材の温度を前記油温まで急冷して焼入れする工程と、前記急冷された鋼材を、前記油温のまま所定時間保持する工程とを有することを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments.
The heat treatment method of the present embodiment is based on mass%, C: 0.25 to 1.0, Si: 1.0 or less, Mn: 0.3 to 2.0, P: 0.03 or less, S : 0.01 or less, sol. From the step of heating the steel material having a chemical composition containing Al: 0.3 or less and N: 0.01 or less and including the remainder Fe to the austenitizing temperature or more and austenitizing, and the upper critical cooling rate of the steel material The austenite is used in the heat-treated oil that has a high cooling rate and is maintained at an oil temperature in the range of Ms (° C.) to (Ms-80) (° C.) represented by the following formula (1). And a step of rapidly quenching and quenching the temperature of the steel material to the oil temperature, and a step of holding the rapidly cooled steel material for a predetermined time at the oil temperature. .

炭素鋼を、例えば従来のオーステンパー処理によりベイナイト変態後、マルテンサイト変態させると、ベイナイト変態中にオーステナイトにCが濃縮し、残留オーステナイトを安定化させ、最終的に残留オーステナイト量が増加するだけではなく、生成するマルテンサイトが硬質となる。それに対し、本実施形態では、Ms温度以下で先にマルテンサイト変態させることで、素材組成同等のマルテンサイトが生成し、かつ、その後の一定温度での保持中に残留オーステナイトの変態によりベイナイトを生ずることにより、ベイナイトが混合した軟質でかつ靭性の優れるマルテンサイト(マルテンサイト・ベイナイト混合組織)となる。
また、上記保持中に残部オーステナイトがベイナイト変態するが、このベイナイトは通常の従来オーステンパー処理で生成するベイナイトより、より低温で生成するため、靭性に優れる。このため、得られるマルテンサイト・ベイナイト混合組織は寸法変化や疲労特性に優れ、強度と靭性とを両立できるものとなる。
When carbon steel is transformed into martensite after bainite transformation by conventional austempering treatment, for example, C concentrates in austenite during bainite transformation, stabilizes retained austenite, and finally increases the amount of retained austenite. In addition, the martensite to be produced becomes hard. On the other hand, in the present embodiment, martensite is first transformed below the Ms temperature to produce martensite equivalent to the material composition, and bainite is produced by transformation of retained austenite during the subsequent holding at a constant temperature. As a result, it becomes a martensite (martensite / bainite mixed structure) which is soft and has excellent toughness mixed with bainite.
In addition, the remaining austenite undergoes bainite transformation during the holding, and this bainite is produced at a lower temperature than the bainite produced by the usual conventional austemper treatment, and therefore has excellent toughness. For this reason, the obtained martensite / bainite mixed structure is excellent in dimensional change and fatigue characteristics, and can achieve both strength and toughness.

(鋼材)
まず、本実施形態の熱処理方法に用いられる鋼材について説明する。
本実施形態に用いられる鋼材は、質量%基準で、C:0.25以上1.0以下、Si:1.0以下、Mn:0.3以上2.0以下、P:0.03以下、S:0.01以下、sol.Al:0.3以下、及びN:0.01以下を含有し、残部Feを含む化学組成を有する。
(Steel)
First, the steel material used for the heat treatment method of the present embodiment will be described.
Steel materials used in the present embodiment are based on mass%, C: 0.25 to 1.0, Si: 1.0 or less, Mn: 0.3 to 2.0, P: 0.03 or less, S: 0.01 or less, sol. It has a chemical composition containing Al: 0.3 or less and N: 0.01 or less and the balance including Fe.

−C(炭素)−
Cは、熱処理後の鋼材の強度を主に決定する重要な元素である。C含有量が0.25質量%以下では熱処理後において十分な強度が得られない。したがって、C含有量は0.25質量%以上とする。一方、C含有量が1.0質量%超では、熱処理後の鋼材の靱性の劣化が著しくなる。また、熱処理前の鋼材における炭化物が著しく増加するため、強度が上昇し、成形性の劣化が著しくなる。したがって、Cの含有量は1.0質量%以下とする。
C含有量は、質量%基準で0.3以上0.9以下であることが好ましく、0.4以上0.8以下であることがより好ましい。
-C (carbon)-
C is an important element that mainly determines the strength of the steel material after the heat treatment. If the C content is 0.25% by mass or less, sufficient strength cannot be obtained after the heat treatment. Therefore, the C content is 0.25% by mass or more. On the other hand, if the C content exceeds 1.0% by mass, the toughness of the steel after heat treatment is significantly deteriorated. Moreover, since the carbide | carbonized_material in the steel materials before heat processing increases remarkably, an intensity | strength rises and a moldability deterioration becomes remarkable. Therefore, the C content is 1.0% by mass or less.
The C content is preferably from 0.3 to 0.9, more preferably from 0.4 to 0.8, based on mass%.

−Si(ケイ素)−
Siは、一般に脱酸剤として含有されるが、鋼材の焼入れ性を高める作用を有するので、本実施形態に用いられる鋼材には積極的に含有させてもよい。しかしながら、Si含有量が1.0質量%超では、Ac3点(加熱時、フェライト、パーライトがオーステナイトへの変態を完了する温度)の上昇が著しくなり、炭化物の固溶が遅延して焼入れ性の低下を招く。また、熱間圧延時の表面疵を誘発する。したがって、Si含有量は1.0質量%以下とする。好ましくは0.5質量%以下であり、より好ましくは0.35質量%以下である。
なお、焼入れ性を高める効果の発現の観点から、含有量の下限は0.01質量%である。
-Si (silicon)-
Although Si is generally contained as a deoxidizer, it has an effect of enhancing the hardenability of the steel material, and therefore may be positively contained in the steel material used in the present embodiment. However, when the Si content exceeds 1.0% by mass, the increase in Ac 3 point (temperature at which ferrite and pearlite complete transformation to austenite during heating) becomes significant, and the solid solution of carbide is delayed and hardenability is increased. Cause a decline. It also induces surface flaws during hot rolling. Therefore, the Si content is 1.0% by mass or less. Preferably it is 0.5 mass% or less, More preferably, it is 0.35 mass% or less.
In addition, the minimum of content is 0.01 mass% from a viewpoint of expression of the effect which improves hardenability.

−Mn(マンガン)−
Mnは、Ac3点を低下させ、鋼の焼入れ性を高める作用を有する。Mn含有量が0.3質量%未満では上記作用による効果を得ることが困難である。したがって、Mn含有量は0.3質量%以上とする。一方、Mn含有量が2.0質量%超では、熱処理用鋼材が硬質化して熱処理前において優れた加工性を確保することが困難となる。また、Mnの偏析に起因するバンド状組織を生じやすくなり靭性を劣化させる。したがって、Mn含有量は2.0質量%以下とする。Mn含有量は好ましくは1.5%以下である。
-Mn (manganese)-
Mn has an effect of decreasing the Ac 3 point and increasing the hardenability of the steel. If the Mn content is less than 0.3% by mass, it is difficult to obtain the effect by the above action. Therefore, the Mn content is 0.3% by mass or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 2.0% by mass, the steel for heat treatment becomes hard and it becomes difficult to ensure excellent workability before the heat treatment. Moreover, it becomes easy to produce the band-like structure resulting from the segregation of Mn, and deteriorates toughness. Therefore, the Mn content is 2.0% by mass or less. The Mn content is preferably 1.5% or less.

−P(リン)−
Pは、一般に不可避的不純物として含有され、熱処理用鋼材の成形性及び熱処理後の鋼材の靱性を劣化させる作用を有する。P含有量が0.03質量%超では、上記作用による弊害が著しくなる。したがって、P含有量は0.03質量%以下とする。P含有量は好ましくは0.015%以下であり、より好ましくは0.01質量%以下である。
-P (phosphorus)-
P is generally contained as an inevitable impurity, and has an action of degrading the formability of the heat-treating steel material and the toughness of the steel material after the heat treatment. When the P content is more than 0.03 mass%, the adverse effects due to the above action become significant. Therefore, the P content is 0.03% by mass or less. The P content is preferably 0.015% or less, more preferably 0.01% by mass or less.

−S(硫黄)−
Sは、一般に不可避的不純物として含有され、熱処理用鋼材の成形性および熱処理後の鋼材の靱性を劣化させる作用を有する。S含有量が0.01質量%超では、上記作用による弊害が著しくなる。したがって、S含有量は0.01質量%以下とする。S含有量は好ましくは0.005質量%以下である。
-S (sulfur)-
S is generally contained as an inevitable impurity, and has the effect of degrading the formability of the steel for heat treatment and the toughness of the steel after heat treatment. If the S content exceeds 0.01% by mass, the adverse effects due to the above-described action become significant. Therefore, the S content is 0.01% by mass or less. The S content is preferably 0.005% by mass or less.

−sol.Al(soluble Aluminium)−
Alは、脱酸により鋼を健全化する作用を有するので、本実施形態に用いられる鋼材には積極的に含有させてもよい。しかしながら、sol.Al含有量が0.3質量%超では、Ac3点の上昇が著しくなり、炭化物の固溶が遅延するため、焼入れ性の低下を招く。したがって、sol.Al含有量は0.3質量%以下とする。sol.Al含有量は好ましく0.1質量%以下であり、より好ましくは0.08質量%以下である。
上記作用による効果をより確実に得るには、sol.Al含有量を0.005質量%以上とすることが好ましい。なお、soluble Aluminiumとは、鋼材中の全Al量(total Aluminium)から酸素と結合する分のAl量を引いた値として示されるものである。
-Sol. Al (soluble Aluminum)-
Since Al has the effect | action which makes steel sound by deoxidation, you may make it contain in the steel materials used for this embodiment positively. However, sol. When the Al content exceeds 0.3% by mass, the Ac 3 point is remarkably increased and the solid solution of the carbide is delayed, resulting in a decrease in hardenability. Therefore, sol. Al content shall be 0.3 mass% or less. sol. Al content becomes like this. Preferably it is 0.1 mass% or less, More preferably, it is 0.08 mass% or less.
In order to more reliably obtain the effect of the above action, sol. The Al content is preferably 0.005% by mass or more. In addition, soluble aluminum is shown as a value which subtracted the amount of Al couple | bonded with oxygen from the total amount of Al (total Aluminum) in steel materials.

−N(窒素)−
Nは、一般に不可避的不純物として含有され、熱処理用鋼材の成形性を劣化させる作用を有する。また、鋼中にBを添加した際には、固溶Bと結合してBNを形成することにより、鋼中の固溶Bの量を減じてしまい、後述するBの作用を阻害する作用を有する。N含有量が0.01質量%超では、上記作用による弊害が著しくなる。したがって、N含有量は0.01質量%以下とする。
-N (nitrogen)-
N is generally contained as an unavoidable impurity and has an effect of degrading the formability of the heat-treating steel material. In addition, when B is added to the steel, the amount of the solid solution B in the steel is reduced by combining with the solid solution B to form BN, thereby inhibiting the action of B described later. Have. When the N content exceeds 0.01% by mass, the adverse effects due to the above-described action become significant. Therefore, the N content is 0.01% by mass or less.

−その他の任意元素−
本実施形態における鋼材には、上記必須元素以外に、下記に好適な含有量とともに示す元素群から選ばれる1種以上が含まれることが好ましい。
・B(ホウ素)
任意元素であるBは、鋼中に固溶状態で存在することにより、熱処理中において焼入れ性を高めるとともに、熱処理後において靭性を向上させる作用を有する。しかしながら、B含有量が0.005質量%超では、BがFe等と化合物を形成してしまい、Bによる上記作用効果が減殺されてしまう場合がある。したがって、B含有量は0.005質量%以下であることが好ましく、0.003質量%以下であることがより好ましい。なお、上記作用による効果をより確実に得るには、B含有量を0.0001質量%以上とすることが好ましい。
-Other optional elements-
In addition to the above essential elements, the steel material in the present embodiment preferably contains one or more selected from the element group shown below together with a suitable content.
・ B (boron)
B, which is an optional element, has an effect of improving hardenability during heat treatment and improving toughness after heat treatment by being present in a solid solution state in steel. However, if the B content exceeds 0.005% by mass, B may form a compound with Fe or the like, and the above-mentioned effects by B may be diminished. Therefore, the B content is preferably 0.005% by mass or less, and more preferably 0.003% by mass or less. In addition, in order to acquire the effect by the said action more reliably, it is preferable that B content shall be 0.0001 mass% or more.

・Ti(チタン)
任意元素であるTiは、焼入れ性を高める作用を有するとともに、鋼中の固溶Nと結合してTiNを形成することにより、鋼中の固溶Nの量を減じて、熱処理用鋼材の成形性を向上させる作用を有する。また、TiはBに比して優先的に鋼中の固溶Nと結合するため、BNの形成による固溶Bの量の低下を抑制し、上述したBの作用をより確実に発揮させる作用を有する。したがって、B添加時にはTiを含有させることが好ましい。しかしながら、Ti含有量が0.1質量%超では、鋼中のCと結合してTiCを多量に形成してしまう場合がある。ここで、熱処理によって鋼材の強度上昇に寄与するCは、熱処理の加熱工程において固溶状態で存在するCである。したがって、鋼中にTiCが多量に形成されると熱処理により鋼材の強度上昇に寄与するCの量を減じてしまい、熱処理後の鋼材において目的とする強度が得られない場合がある。したがって、Ti含有量は0.1質量%以下とすることが好ましく、0.05質量%以下とすることがより好ましい。なお、上記作用による効果をより確実に得るには、Ti含有量を0.005質量%以上とすることが好ましい。
・ Ti (titanium)
Ti, which is an optional element, has the effect of improving hardenability and forms TiN by combining with solid solution N in the steel, thereby reducing the amount of solid solution N in the steel and forming a steel material for heat treatment. Has the effect of improving the properties. In addition, Ti preferentially bonds with solute N in steel as compared with B, so that the decrease in the amount of solute B due to the formation of BN is suppressed, and the above-described action of B is more reliably exhibited. Have Therefore, it is preferable to contain Ti when B is added. However, if the Ti content exceeds 0.1% by mass, it may combine with C in the steel to form a large amount of TiC. Here, C that contributes to an increase in strength of the steel material by the heat treatment is C that exists in a solid solution state in the heating step of the heat treatment. Accordingly, if a large amount of TiC is formed in the steel, the amount of C that contributes to an increase in the strength of the steel material is reduced by the heat treatment, and the target strength may not be obtained in the steel material after the heat treatment. Therefore, the Ti content is preferably 0.1% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or less. In addition, in order to acquire the effect by the said action | operation more reliably, it is preferable to make Ti content 0.005 mass% or more.

・Cr(クロム)、Nb(ニオブ)、V(バナジウム)、Ni(ニッケル)、Cu(銅)、Mo(モリブデン)及びCo(コバルト)
任意元素であるCr、Nb、V、Ni、Cu、Mo及びCoは、いずれも鋼の焼入れ性を高める作用を有する。また、Nbは、熱処理後の鋼材の靭性を向上させる作用も有する。したがって、本実施形態における鋼材には、Cr、Nb、V、Ni、Cu、Mo及びCoのうちの1種以上を含有させることが好ましい。しかしながら、いずれの元素も過剰に含有させると熱処理前の鋼材の成形性の低下が著しくなる場合がある。また、Cr及びMoは、鋼中の炭化物に濃化して、熱処理の加熱工程における炭化物の固溶を遅延させ、焼入れ性を低下させる場合がある。さらに、Cuの添加は熱間圧延時に赤熱脆性を起こす可能性があり、赤熱脆性を回避するためにはNiを同時添加することが好ましい。
Cr (chromium), Nb (niobium), V (vanadium), Ni (nickel), Cu (copper), Mo (molybdenum) and Co (cobalt)
The optional elements Cr, Nb, V, Ni, Cu, Mo, and Co all have the effect of enhancing the hardenability of the steel. Moreover, Nb also has the effect | action which improves the toughness of the steel materials after heat processing. Therefore, the steel material in the present embodiment preferably contains one or more of Cr, Nb, V, Ni, Cu, Mo, and Co. However, if any element is excessively contained, the formability of the steel material before heat treatment may be significantly lowered. In addition, Cr and Mo may be concentrated in carbides in the steel, delaying the solid solution of carbides in the heating step of heat treatment, and reducing the hardenability. Furthermore, the addition of Cu may cause red heat embrittlement during hot rolling, and Ni is preferably added simultaneously in order to avoid red heat embrittlement.

したがって、各元素の含有量の上限は各々以下とすることが好ましい。
Cr:好適には3.0質量%以下、より好適には1.0質量%以下。
Nb:好適には0.1質量%以下、より好適には0.05質量%以下。
V:好適には0.1質量%以下、より好適には0.05質量%以下。
Ni:好適には1.0質量%以下、より好適には0.5質量%以下。
Cu:好適には1.0質量%以下、より好適には0.5質量%以下。
Mo:好適には1.0質量%以下、より好適には0.5質量%以下。
Co:好適には1.0質量%以下、より好適には0.5質量%以下。
また、前記作用による効果をより確実に得るには、Cr:0.02質量%以上、Nb:0.005質量%以上、V:0.005質量%以上、Ni:0.02質量%以上、Cu:0.02質量%以上、Mo:0.02質量%以上及びCo:0.02質量%以上のいずれかを満足させることが好ましい。
なお、以上述べた鋼材中に含まれる元素含有量の測定は、JIS G1253−2002に準じて行われる。
Therefore, it is preferable that the upper limit of the content of each element is set to the following.
Cr: Preferably it is 3.0 mass% or less, More preferably, it is 1.0 mass% or less.
Nb: Preferably it is 0.1 mass% or less, More preferably, it is 0.05 mass% or less.
V: Preferably it is 0.1 mass% or less, More preferably, it is 0.05 mass% or less.
Ni: Preferably it is 1.0 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or less.
Cu: Preferably it is 1.0 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or less.
Mo: Preferably it is 1.0 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or less.
Co: preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.
Moreover, in order to obtain the effect by the above action more reliably, Cr: 0.02 mass% or more, Nb: 0.005 mass% or more, V: 0.005 mass% or more, Ni: 0.02 mass% or more, It is preferable to satisfy any of Cu: 0.02 mass% or more, Mo: 0.02 mass% or more, and Co: 0.02 mass% or more.
In addition, the measurement of element content contained in the steel materials described above is performed according to JIS G1253-2002.

本実施形態において、鋼材の化学組成には、以上の各元素以外の残りのFe(残部Fe)が含まれる。また、前記任意元素は残部Feの一部を占めることとなるため、該任意元素の含有量が増えるほど残部Fe量は減ることとなる。さらに上記鋼材には、P、S、Nの不可避的不純物の他に、例えばCa、Mg、Bi、希土類元素(REM:Rare Earth Metal)などの不純物元素、酸化物、窒化物等が含まれていてもよい。
なお、本実施形態における残部Feとは、鋼材中に前記特定の元素が含有されたFe部以外に存在するFe単独の部分を意味するのではなく、鋼材全体中に均一に含まれる前記特定元素以外のFe元素を意味することは言うまでもない。
In the present embodiment, the chemical composition of the steel material includes remaining Fe (remainder Fe) other than the above elements. Moreover, since the said arbitrary element occupies a part of remainder Fe, the amount of remainder Fe will reduce, so that content of this arbitrary element increases. Furthermore, in addition to the inevitable impurities of P, S, and N, the steel material contains, for example, impurity elements such as Ca, Mg, Bi, and rare earth elements (REM), oxides, nitrides, and the like. May be.
In addition, the remainder Fe in this embodiment does not mean the part of Fe alone other than the Fe part in which the specific element is contained in the steel material, but the specific element uniformly contained in the entire steel material Needless to say, it means Fe elements other than.

次に、前記本実施形態の熱処理方法を、図を用いて説明する。
図1は、本実施形態の熱処理方法を模式的に示す時間及び温度の焼入れ線図である。図において、太い実線(矢印)は本実施形態の熱処理の一例を示す冷却曲線であり、細い実線は連続冷却変態曲線(図において「C.C.T.」と略す)である。また、太い点線はMs温度のラインを、細い点線はオーステナイト化温度のラインを各々示す。
Next, the heat treatment method of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a time and temperature quenching diagram schematically showing the heat treatment method of the present embodiment. In the figure, a thick solid line (arrow) is a cooling curve showing an example of the heat treatment of this embodiment, and a thin solid line is a continuous cooling transformation curve (abbreviated as “C.C.T.” in the figure). The thick dotted line indicates the Ms temperature line, and the thin dotted line indicates the austenitizing temperature line.

−オーステナイト化工程−
本実施形態の熱処理方法では、まず前述の化学組成を有する鋼材を、図のY軸上のオーステナイト化温度以上に加熱して、鋼材をオーステナイト化する(オーステナイト化工程)。ここで、オーステナイト化温度(Ac3点)は、鋼材の組成によっても若干異なるが、800℃以上950℃以下とすることが好ましく、850℃以上950℃以下とすることがより好ましい。
-Austenitization process-
In the heat treatment method of the present embodiment, first, a steel material having the above-described chemical composition is heated to an austenitizing temperature or higher on the Y axis in the figure to austenitize the steel material (austenitizing step). Here, although the austenitizing temperature (Ac 3 point) varies slightly depending on the composition of the steel material, it is preferably 800 ° C. or higher and 950 ° C. or lower, and more preferably 850 ° C. or higher and 950 ° C. or lower.

−焼入れ工程−
そして、上記オーステナイト化工程終了後、オーステナイト状態の鋼材を下記式(1)で表される温度Ms(℃)から(Ms−80)(℃)の範囲の油温に保持した前記熱処理油中に投入し、鋼材の温度を前記油温まで急冷する(焼入れ工程、図1における(a)の曲線)。
Ms(℃)=550−361×[C]−39×[Mn]+30×[Al] ・・・ (1)
(上記式において、[C]、[Mn]及び[Al]は、各々鋼材中のC、Mn及びsol.Al含有量(質量%)を表す。)
また、温度Ms(℃)は、鋼材が前記その他の任意元素を含む場合には、下記式(2)で表される。
Ms(℃)=550−361×[C]−39×[Mn]+30×[Al]−20×[Cr]−35×[V]−17×[Ni]−10×[Cu]−5×[Mo]+15×[Co] ・・・ (2)
(上記式において、[C]、[Mn]、[Al]、[Cr]、[V]、[Ni]、[Cu]、[Mo]及び[Co]は、各々鋼材中のC、Mn、sol.Al、Cr、V、Ni、Cu、Mo及びCo含有量(質量%)を表す。)
-Quenching process-
And after completion | finish of the said austenitization process, in the said heat processing oil which hold | maintained the steel material of an austenitic state to the oil temperature of the range of the temperature Ms (degreeC) represented by following formula (1) to (Ms-80) (degreeC). Then, the steel material is rapidly cooled to the oil temperature (quenching process, curve (a) in FIG. 1).
Ms (° C.) = 550-361 × [C] −39 × [Mn] + 30 × [Al] (1)
(In the above formula, [C], [Mn] and [Al] represent C, Mn, and sol.Al content (mass%) in the steel material, respectively.)
Moreover, temperature Ms (degreeC) is represented by following formula (2), when steel materials contain the said other arbitrary elements.
Ms (° C.) = 550-361 × [C] −39 × [Mn] + 30 × [Al] −20 × [Cr] −35 × [V] −17 × [Ni] −10 × [Cu] −5 × [Mo] + 15 × [Co] (2)
(In the above formula, [C], [Mn], [Al], [Cr], [V], [Ni], [Cu], [Mo] and [Co] are respectively C, Mn, sol.Al, Cr, V, Ni, Cu, Mo, and Co content (% by mass))

前記のように、本実施形態では焼入れ処理において、ベイナイト変態より先にマルテンサイト変態させる必要がある。そして、ベイナイト変態に先んじて冷却中にマルテンサイト変態を起こさせるために、熱処理油温度(すなわち、オーステナイト状態から急冷により到達させる温度)はMs温度以下とする必要がある。また、全てマルテンサイト変態させてしまうと、マルテンサイト及びベイナイトの混合組織効果が発揮されないため、熱処理油温度の下限は(Ms−80)℃とする。
熱処理油温度は、(Ms−20)℃から(Ms−80)℃の範囲とすることがより好ましい。
As described above, in the present embodiment, in the quenching treatment, it is necessary to perform martensitic transformation before bainite transformation. In order to cause martensitic transformation during cooling prior to bainite transformation, the heat treatment oil temperature (that is, the temperature achieved by rapid cooling from the austenite state) needs to be equal to or lower than the Ms temperature. Moreover, since the mixed structure effect of a martensite and a bainite will not be exhibited if all make martensitic transformation, the minimum of heat processing oil temperature shall be (Ms-80) degreeC.
The heat treatment oil temperature is more preferably in the range of (Ms-20) ° C to (Ms-80) ° C.

より具体的には、熱処理油温度は140℃以上300℃以下であることが好ましい。熱処理油温度をこの範囲とすることにより、Ms温度が高い炭素鋼などを鋼材として用いた場合でも、効率的に前記マルテンサイト・ベイナイト混合組織を得ることができる。
熱処理油温度は200℃以上250℃以下であることがより好ましい。
More specifically, the heat treatment oil temperature is preferably 140 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. By setting the heat treatment oil temperature within this range, even when carbon steel having a high Ms temperature is used as a steel material, the martensite / bainite mixed structure can be obtained efficiently.
The heat treatment oil temperature is more preferably 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.

なお、上記焼入れ工程においては、オーステナイトからパーライトなどの組織を生じる変態を避ける必要があり、図1の(a)に示すように、冷却曲線が連続冷却変態曲線(C.C.T.)の鼻を回避するように焼入れを行う。またこの場合、急冷により鋼材が到達する温度T1(℃)の温度降下比に応じて、オーステナイトからマルテンサイトに変態する量比が決定される。そして、鋼材が到達した温度T1(℃)が次工程におけるベイナイト変態の開始温度となる。 In the quenching step, it is necessary to avoid transformation that generates a structure such as pearlite from austenite, and the cooling curve is a continuous cooling transformation curve (C.C.T.) as shown in FIG. Quench to avoid the nose. In this case, the ratio of the transformation from austenite to martensite is determined according to the temperature drop ratio of the temperature T 1 (° C.) at which the steel material reaches by rapid cooling. The temperatures T 1 steel reached (℃) is the starting temperature of bainitic transformation in the next step.

本実施形態では、前記熱処理に熱処理油を用いる。Ms温度が高く、焼入れ性の低いS55Cなどの炭素鋼を用いる場合には、ガスでは冷却速度が低く、熱処理は困難である。また、ソルトは環境的に問題があるため、それらの代わりに熱処理油を用いることで、環境に優しく冷却能に優れる熱処理を実現することができる。またその際、従来より高温に対応する熱処理油を用いることが重要である。   In this embodiment, heat-treated oil is used for the heat treatment. When carbon steel such as S55C having a high Ms temperature and low hardenability is used, the cooling rate is low with gas and heat treatment is difficult. Moreover, since salt has an environmental problem, it is possible to realize heat treatment that is environmentally friendly and excellent in cooling ability by using heat treatment oil instead. At that time, it is important to use heat-treated oil corresponding to a higher temperature than before.

上記熱処理油としては、前記鋼材の上部臨界冷却速度よりも速い冷却速度を有する熱処理油を用いる。ここで、該上記臨界冷却速度とは、組織が全てマルテンサイトだけになる最小の冷却速度をいい、焼入れ工程における冷却速度をこれ以上とすることにより、冷却曲線が連続冷却変態曲線(C.C.T.)の鼻を回避するように焼入れを行うことができる(図1)。
本実施形態に用いられる鋼材としては、上部臨界冷却速度が10℃/秒以上のものを用いることが好ましい。
As the heat treatment oil, heat treatment oil having a cooling rate faster than the upper critical cooling rate of the steel material is used. Here, the critical cooling rate refers to a minimum cooling rate in which all the structure is only martensite, and by setting the cooling rate in the quenching process to be higher than this, the cooling curve becomes a continuous cooling transformation curve (CC). (T.) can be quenched to avoid the nose (FIG. 1).
As the steel material used in the present embodiment, it is preferable to use a steel having an upper critical cooling rate of 10 ° C./second or more.

なお、本実施形態において、上部臨界冷却速度は以下の試験方法により求める。すなわち、所定成分を有する鋼材を機械加工して直径3mm×長さ10mmの試験片を複数本作製する。この試験片を高周波誘導加熱炉で10℃/minの加熱速度で所定温度まで昇温した後、0.1〜10℃/minの範囲の一定冷却速度で制御冷却する。この冷却の際における試験片の膨張・収縮を作動トランスを用いて検出し、試験片の時間に対する温度変化および長さ変化(膨張・収縮)から、相変態温度を求める。この操作を冷却速度を順次変更して繰り返し、各冷却速度における相変態温度を求める。これをプロットすることによりC.C.T.(連続冷却変態曲線)図を作成し、この図より上部臨界冷却速度を求めた。   In the present embodiment, the upper critical cooling rate is obtained by the following test method. That is, a steel material having a predetermined component is machined to produce a plurality of test pieces having a diameter of 3 mm and a length of 10 mm. The test piece is heated to a predetermined temperature at a heating rate of 10 ° C./min in a high-frequency induction heating furnace and then controlled to be cooled at a constant cooling rate in the range of 0.1 to 10 ° C./min. The expansion / contraction of the test piece during the cooling is detected using an operating transformer, and the phase transformation temperature is obtained from the temperature change and length change (expansion / contraction) of the test piece with respect to time. This operation is repeated by sequentially changing the cooling rate, and the phase transformation temperature at each cooling rate is obtained. By plotting this, C.I. C. T. T. et al. A (continuous cooling transformation curve) diagram was created, and the upper critical cooling rate was determined from this diagram.

本実施形態における熱処理油としては、基油に必要に応じて各種成分を配合したものが用いられる。
上記基油としては、特に限定されるものではなく、パラフィン基系原油、中間基系原油、又はナフテン基系原油を常圧蒸留した残渣油、又は常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、さらにはこれらを常法に従って精製することによって得られる精製油、例えば溶剤精製油、水添精製油、脱ロウ処理油、白土処理油などを挙げることができる。
また、合成油としては、例えばα−オレフィンオリゴマー(炭素数6〜16のα−オレフィンをオリゴマー化したもの、及びそれを水素添加したもの)、炭素数2〜16のオレフィンの(共)重合物、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリフェニル系炭化水素、各種エステル類、例えばネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多価アルコールの脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール誘導体などを用いることができる。
これらの中では、溶剤精製油、水添精製油などが特に好ましく用いられる。
As heat-treatment oil in this embodiment, what mix | blended various components with the base oil as needed is used.
The base oil is not particularly limited, and is obtained by subjecting paraffin base crude oil, intermediate base crude oil, or naphthene base crude oil to atmospheric distillation residue or atmospheric distillation residue oil under reduced pressure. Examples thereof include distillate oils obtained, and refined oils obtained by refining them according to conventional methods, such as solvent refined oils, hydrogenated refined oils, dewaxed oils, and clay-treated oils.
Synthetic oils include, for example, α-olefin oligomers (obtained by oligomerizing α-olefins having 6 to 16 carbon atoms and those obtained by hydrogenation thereof), and (co) polymers of olefins having 2 to 16 carbon atoms. , Alkylbenzene, alkylnaphthalene, polyphenyl hydrocarbon, various esters, for example, fatty acid esters of polyhydric alcohols such as neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, polyoxyalkylene glycol derivatives, and the like.
Among these, solvent refined oil, hydrogenated refined oil and the like are particularly preferably used.

上記基油としては、100℃における動粘度が1mm2/s以上50mm2/s以下のものが好ましく使用される。動粘度が1mm2/sより低いと引火しやすく危険な場合があり、また50mm2/sを超えると粘稠すぎて取扱が不便となる場合がある。このような点から、上記動粘度は1.5mm2/s以上45mm2/s以下のものがより好ましく、2mm2/s以上40mm2/s以下のものがさらに好ましく、10mm2/s以上25mm2/s以下のものが特に好ましい。
また基油は、引火点が150℃以上であることが好ましく、170℃以上がより好ましく、230℃以上320℃以下がさらに好ましい。150℃以上であれば、引火等の危険性が低く、同時に熱処理加工時における油煙の発生を抑制することができる。さらに基油は、粘度指数が85以上であることが好ましく、95以上がより好ましい。また、芳香族分(%CA)が10以下が好ましく、7以下がより好ましく、さらには3以下、特に1以下のものが好ましい。粘度指数が85以上であり、芳香族分(%CA)が10以下であれば、熱処理油組成物の酸化安定性を良好に維持することができる。
上記の鉱油及び合成油は、一種のみを単独で用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
As the base oil, those having a kinematic viscosity at 100 ° C. of 1 mm 2 / s to 50 mm 2 / s are preferably used. If the kinematic viscosity is lower than 1 mm 2 / s, it may be flammable and dangerous, and if it exceeds 50 mm 2 / s, it may be too viscous to handle. From this point, the kinematic viscosity is more preferably the following 1.5 mm 2 / s or more 45 mm 2 / s, more preferably those following 2 mm 2 / s or more 40mm 2 / s, 10mm 2 / s or more 25mm Particularly preferred is 2 / s or less.
The base oil preferably has a flash point of 150 ° C or higher, more preferably 170 ° C or higher, and further preferably 230 ° C or higher and 320 ° C or lower. If it is 150 degreeC or more, dangers, such as ignition, are low, and generation | occurrence | production of the oil smoke at the time of heat processing can be suppressed simultaneously. Further, the base oil preferably has a viscosity index of 85 or more, more preferably 95 or more. Further, the aromatic content (% C A ) is preferably 10 or less, more preferably 7 or less, further 3 or less, and particularly preferably 1 or less. When the viscosity index is 85 or more and the aromatic content (% C A ) is 10 or less, the oxidation stability of the heat-treated oil composition can be maintained well.
Although said mineral oil and synthetic oil can also be used individually by 1 type, 2 or more types can also be mixed and used for them in arbitrary ratios.

本実施形態における熱処理油には、さらに蒸気膜破断剤を配合することができる。この蒸気膜破断剤を配合することにより、蒸気膜段階を短くすることができる。該蒸気膜破断剤としては、例えば高分子ポリマー、具体的にはエチレン−α−オレフィン共重合体、ポリオレフィン、ポリメタクリレート類などや、アスファルタムなどの高分子量有機化合物、油分散型の無機物などを挙げることができる。これらの蒸気膜破断剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、その熱処理油中の含有量は、1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上6質量%以下がより好ましい。この含有量が1質量%以上であると蒸気膜破断剤を加えた効果が充分に発揮され、一方、10質量%以下であると熱処理油組成物の粘度が高くなりすぎず、適度であって、熱処理油組成物としての性能が低下することがない。
A vapor film breaking agent can be further blended in the heat-treated oil in the present embodiment. By adding this vapor film breaker, the vapor film stage can be shortened. Examples of the vapor film breaker include polymer polymers, specifically ethylene-α-olefin copolymers, polyolefins, polymethacrylates, etc., high molecular weight organic compounds such as asphalt, and oil-dispersed inorganic substances. Can be mentioned. These vapor film breakers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
Further, the content in the heat-treated oil is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 6% by mass or less. When the content is 1% by mass or more, the effect of adding a vapor film breaker is sufficiently exerted. On the other hand, when the content is 10% by mass or less, the viscosity of the heat-treated oil composition does not become too high and is moderate. The performance as a heat-treated oil composition does not deteriorate.

本実施形態の熱処理油には、必要に応じ、従来熱処理油に慣用されている添加剤、例えば界面活性剤、劣化酸中和剤、酸化防止剤、光輝性向上剤などを配合することができる。
界面活性剤としては、アルカリ土類金属あるいはアルカリ金属のサリチレート、スルホネート、硫化フィネートなどが挙げられる。アルカリ土類金属としてはカルシウム、バリウム及びマグネシウムが好ましい。またアルカリ金属としてはカリウム、ナトリウムが好ましい。界面活性剤の含有量としては、熱処理油全量基準で、0.1質量%以上10質量%以下が好ましく、0.2質量%以上7質量%以下がより好ましい。
また、劣化酸中和剤としては、例えばアルカリ土類金属のサリチレート、硫化フィネート、スルホネートなどが挙げられる。アルカリ土類金属としては、カルシウム、バリウム及びマグネシウムが好ましい。また、酸化防止剤としては、従来公知のアミン系酸化防止剤やヒンダードフェノール系酸化防止剤などが挙げられる。さらに、光輝性向上剤としては、従来公知の油脂や油脂脂肪酸、アルケニルコハク酸イミド、置換ヒドロキシ芳香族カルボン酸エステル誘導体などが挙げられる。
If necessary, the heat-treated oil of the present embodiment can be blended with additives conventionally used in heat-treated oils, such as surfactants, deteriorated acid neutralizers, antioxidants, and glitter improvers. .
Surfactants include alkaline earth metals or alkali metal salicylates, sulfonates, sulfurized finates and the like. As the alkaline earth metal, calcium, barium and magnesium are preferred. Moreover, as an alkali metal, potassium and sodium are preferable. The content of the surfactant is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 0.2% by mass or more and 7% by mass or less, based on the total amount of the heat-treated oil.
Examples of the degrading acid neutralizer include alkaline earth metal salicylates, sulfurized finates, sulfonates, and the like. As the alkaline earth metal, calcium, barium and magnesium are preferred. Examples of the antioxidant include conventionally known amine-based antioxidants and hindered phenol-based antioxidants. Further, examples of the glitter improver include conventionally known oils and fats, fatty oils and fatty acids, alkenyl succinimides, and substituted hydroxy aromatic carboxylic acid ester derivatives.

本実施形態における熱処理油は、100℃における動粘度が10mm2/s以上50mm2/s以下であることが好ましい。100℃における動粘度が10mm2/s以上であると、高油温での油煙が激しくなることがなく、また蒸気膜段階が長くならないため冷却性の低下をまねくこともない。一方、100℃における動粘度が50mm2/s以下であると、冷却性の低下もなく、作業性も良好である。
また、以上の点から、100℃における動粘度は12mm2/s以上30mm2/s以下であることがさらに好ましい。
The heat-treated oil in the present embodiment preferably has a kinematic viscosity at 100 ° C. of 10 mm 2 / s to 50 mm 2 / s. When the kinematic viscosity at 100 ° C. is 10 mm 2 / s or more, the smoke at a high oil temperature does not become intense, and the vapor film stage does not become long, so that the cooling performance is not lowered. On the other hand, when the kinematic viscosity at 100 ° C. is 50 mm 2 / s or less, the cooling performance is not deteriorated and the workability is good.
From the above points, the kinematic viscosity at 100 ° C. is more preferably 12 mm 2 / s to 30 mm 2 / s.

また、本実施形態における熱処理油は、その性状については特に制限はないが、引火点が180℃以上であるものが好ましく、190℃以上であるものがより好ましい。また、引火点が、さらに200℃以上、220℃以上、240℃以上、260℃以上など一層高いものがさらに好ましい。このように引火点が高ければ、高油温熱処理に用いるホット油、セミホット油として好適に用いることができる。
また、熱処理油の引火点が200℃以上であれば、消防法の危険物の分類で第四石油類に該当することから、指定数量の規制による制約を緩和でき、さらに、熱処理油の引火点が250℃以上であれば、指定可燃物(非危険物)として取り扱われ、消防法の制約をさらに緩和できる効果がある。
In addition, the heat-treated oil in the present embodiment is not particularly limited in terms of its properties, but preferably has a flash point of 180 ° C. or higher, and more preferably 190 ° C. or higher. Further, those having higher flash points such as 200 ° C. or higher, 220 ° C. or higher, 240 ° C. or higher, 260 ° C. or higher are more preferable. Thus, if the flash point is high, it can be suitably used as a hot oil or semi-hot oil used for high oil temperature heat treatment.
In addition, if the flash point of heat-treated oil is 200 ° C or higher, it falls under the category of dangerous oils under the Fire Service Act, and the restriction by the restriction of the specified quantity can be eased. If it is 250 degreeC or more, it will be handled as a designated combustible material (non-dangerous material), and there exists an effect which can further ease the restrictions of the Fire Service Act.

さらに、本実施形態における熱処理油としては、優れた冷却性能を有することが好ましい。ここでいう冷却性能は、具体的には、JIS K 2242における銀試片の冷却曲線の800℃から400℃までの冷却時間(秒数)(以下、「400℃秒数」と称することがある)で表すことができ、その冷却時間が短いものほど冷却性能が良好であり、焼入れ加工によって充分な硬さを有する焼入れ加工物を得ることができることを示している。
本実施形態における熱処理油は、前記のように、鋼材の上部臨界冷却速度より速い冷却速度を有する必要があるが、このために、熱処理油の400℃秒数は4.5秒以下であることが好ましい。400℃秒数がこの範囲であれば、十分な硬度を維持しつつ、他の変態を生ずることなく鋼材をベイナイト変態の開始温度T1(℃)に急冷させることができる。さらに望ましくは、400℃秒数は3.5秒以下であることがより好ましい。
Furthermore, the heat-treated oil in this embodiment preferably has excellent cooling performance. The cooling performance here is specifically the cooling time (seconds) from 800 ° C. to 400 ° C. of the cooling curve of the silver specimen in JIS K 2242 (hereinafter sometimes referred to as “400 ° C. seconds”). This indicates that the shorter the cooling time, the better the cooling performance, and it is possible to obtain a quenched product having sufficient hardness by quenching.
As described above, the heat-treated oil in the present embodiment needs to have a cooling rate faster than the upper critical cooling rate of the steel material. For this reason, the heat-treated oil has a 400 ° C. second of 4.5 seconds or less. Is preferred. When the number of seconds at 400 ° C. is in this range, the steel can be rapidly cooled to the bainite transformation start temperature T 1 (° C.) without causing other transformations while maintaining sufficient hardness. More desirably, the number of seconds at 400 ° C. is more preferably 3.5 seconds or less.

−保持工程−
次に、前記急冷された鋼材を、図1の(b)に示すように油温T1(℃)のまま所定時間保持し、残りのオーステナイトのベイナイトへの変態を開始させ、マルテンサイト・ベイナイト混合組織を生じさせる。最終的な混合組織は、マルテンサイトとベイナイトとがそれぞれ混合した硬くて靭性のある組織となる。また、鋼材はMs温度以下の温度で維持すると、表面と芯部とが同じ温度になるため、熱による内部応力は少なくなり変形が防止できる。
-Holding process-
Next, as shown in FIG. 1B, the rapidly cooled steel material is held for a predetermined time with the oil temperature T 1 (° C.), and the transformation of the remaining austenite to bainite is started, and martensite bainite is started. Create mixed tissue. The final mixed structure is a hard and tough structure in which martensite and bainite are mixed. Further, when the steel material is maintained at a temperature equal to or lower than the Ms temperature, the surface and the core are at the same temperature, so that the internal stress due to heat is reduced and deformation can be prevented.

この温度に保持する時間が長くなればなるほど、ベイナイト組織の分量(占有率)が増大する。その場合、発生するベイナイトの量は変態範囲における保持時間に比例しない。この保持時間を変更することにより、組織内における占有率(ベイナイト、マルテンサイト、残留オーステナイト)が変化し、これによって製品特性が変化する。
ベイナイト変態完了までの保持時間は、各素材成分及び熱処理油温により変化するが、熱処理条件を模擬したヒートパターン中の熱膨張を測定し、保持中に膨張が飽和する時間より求めることができる。保持時間は特に制限されないが、10分以上2時間以下とすることが好ましい。
The longer the time maintained at this temperature, the greater the amount (occupancy) of the bainite structure. In that case, the amount of bainite generated is not proportional to the retention time in the transformation range. By changing the holding time, the occupation ratio (bainite, martensite, retained austenite) in the structure changes, and thereby the product characteristics change.
The holding time until the bainite transformation is completed varies depending on each material component and the heat treatment oil temperature, but it can be determined from the time at which the expansion saturates during holding by measuring the thermal expansion in the heat pattern simulating the heat treatment conditions. The holding time is not particularly limited, but is preferably 10 minutes or longer and 2 hours or shorter.

その後、図1の(c)に示すように、鋼材は室温まで冷却される。冷却は空冷で行ってもよいし、その他の冷却手段を用いてもよい。また、等温変態の完了を待たずに、硬さ調整のために別の熱処理手段により焼戻し処理を施してもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 1C, the steel material is cooled to room temperature. Cooling may be performed by air cooling, or other cooling means may be used. Further, the tempering process may be performed by another heat treatment means for adjusting the hardness without waiting for the completion of the isothermal transformation.

以上詳述した、本実施形態の熱処理方法により鋼材の熱処理を行えば、ソルトを使用しないで、強度と靭性とを両立できるマルテンサイト及びベイナイトの混合組織を発生させることができる。特に、鋳鉄などに比べるとMs温度が高い炭素鋼を用いた場合でも、寸法変化や疲労特性に優れる組織を得ることができる。また、オーステナイト化温度から熱処理油に焼入れしたのち、一定時間保持するのみで、目的の組織を得ることができるので、処理方法が極めて簡素である。さらに、焼入れを特定の熱処理油を用いて行うため、冷却をガスで行う場合に比べ、量産性及び冷却能に優れた熱処理が可能となる。   If the steel material is heat-treated by the heat treatment method of the present embodiment described in detail above, a mixed structure of martensite and bainite capable of achieving both strength and toughness can be generated without using salt. In particular, even when carbon steel having a higher Ms temperature than cast iron or the like is used, a structure excellent in dimensional change and fatigue characteristics can be obtained. Further, after quenching from the austenitizing temperature to the heat-treated oil, the target structure can be obtained only by holding for a certain period of time, so that the processing method is extremely simple. Furthermore, since quenching is performed using a specific heat treatment oil, heat treatment excellent in mass productivity and cooling ability is possible as compared with the case where cooling is performed with gas.

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、以下の実施例における分析値、物性値等の測定、使用鋼材、熱処理油等は、下記の通りである。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. In addition, the measurement values, physical property values, etc., steel materials used, heat-treated oil, etc. in the following examples are as follows.

<分析、物性測定法>
(1)鋼材中の元素含有量
鋼材中に含まれる元素含有量の測定は、JIS G1253−2002に準じて、発光分光分析法により行った。
(2)ビッカース硬さ
ビッカース硬度計を用い、直径3.75mmの被測定物の半径の1/2位置で測定を行った。
(3)シャルピー衝撃値
幅2.5mm、高さ10mm、長さ55mmのUノッチ試験片(ノッチ深さ:2mm)を用い、JIS Z 2202に準じてシャルピー衝撃値を測定した、なお、測定は室温(20℃)にて行った。
(4)熱処理油の冷却性能
JIS K 2242に規定される冷却性能試験に準拠して、810℃に加熱した規定の銀試片を試料(熱処理油)に投入し、銀試片の冷却曲線を測定した。この冷却曲線の800℃から400℃までに冷却されるのに要する冷却時間(400℃秒数)を冷却性能として測定した。この秒数が小さい程冷却性能が高いことを示す。
(5)熱処理油の100℃における動粘度
JIS K 2283に準拠して測定した。
(6)熱処理油の引火点
JIS K 2265(C.O.C法)に準拠して測定した。
<Analysis, physical property measurement method>
(1) Element content in steel material The element content contained in the steel material was measured by emission spectroscopic analysis according to JIS G1253-2002.
(2) Vickers hardness Using a Vickers hardness tester, measurement was performed at a half position of the radius of the object to be measured having a diameter of 3.75 mm.
(3) Charpy impact value Using a U-notch test piece (notch depth: 2 mm) with a width of 2.5 mm, a height of 10 mm, and a length of 55 mm, the Charpy impact value was measured according to JIS Z 2202. It was performed at room temperature (20 ° C.).
(4) Cooling performance of heat-treated oil In accordance with the cooling performance test stipulated in JIS K 2242, a specified silver specimen heated to 810 ° C is put into a sample (heat-treated oil), and a cooling curve of the silver specimen is obtained. It was measured. The cooling time (400 ° C. seconds) required for cooling from 800 ° C. to 400 ° C. of the cooling curve was measured as the cooling performance. The smaller the number of seconds, the higher the cooling performance.
(5) Kinematic viscosity of heat-treated oil at 100 ° C. Measured according to JIS K 2283.
(6) Flash point of heat-treated oil Measured according to JIS K 2265 (COC method).

<使用鋼材、熱処理油>
(1)鋼材
炭素鋼である下記第1表の化学組成を有するS55C及びS60Cを用いた。
また、このような組成を有するMs温度は、S55Cで315℃、S60Cで300℃である。また、これらの上部臨界冷却速度は、S55Cで30℃/秒、S60Cで30℃/秒である。
<Used steel, heat-treated oil>
(1) Steel material S55C and S60C having the chemical composition shown in Table 1 below, which is carbon steel, were used.
Moreover, Ms temperature which has such a composition is 315 degreeC by S55C, and is 300 degreeC by S60C. These upper critical cooling rates are 30 ° C./second for S55C and 30 ° C./second for S60C.

Figure 0005792108

なお、上記第1表に示すように、S55C及びS60Cには検出限度内でCr以外のその他の任意元素は含まれない。
Figure 0005792108

As shown in Table 1, S55C and S60C do not include any other element other than Cr within the detection limit.

(2)熱処理油
熱処理油としては、高油温焼入ホット油「ダフニーハイテンプオイルAS」(出光興産(株)製、基油:水添精製油、添加剤:酸化防止剤としてアルカリ土類金属のサリシレート、スルホネートを含有)を用いた。なお、上記熱処理油の特性は以下の通りである。
・引火点:276℃
・動粘度(40℃:182.8mm2/s、100℃:17.93mm2/s)
・酸価:0.48mmKOH/g
・塩基価:5.4
・400℃秒数:3.2秒
(2) Heat-treated oil As heat-treated oil, high oil temperature quenching hot oil “Daphney High Temp Oil AS” (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., base oil: hydrogenated refined oil, additive: alkaline earth as antioxidant Metal salicylate and sulfonate) were used. The characteristics of the heat treated oil are as follows.
Flash point: 276 ° C
- the kinematic viscosity (40 ℃: 182.8mm 2 /s,100℃:17.93mm 2 / s)
Acid value: 0.48 mm KOH / g
・ Base number: 5.4
・ 400 ° C seconds: 3.2 seconds

<実施例1>
(1)熱処理
下記の実験条件で熱処理を行った。
・被処理材(試験片):S55C、幅2.5mm×高さ10mm×長さ55mm
・加熱条件:840℃×50分
・焼入れ条件:油温250℃、強攪拌
・保持時間:30分(冷却時間を含む)
(2)評価
焼入れ処理物について、前記条件にしたがってビッカース硬さ及びシャルピー衝撃値を測定した。結果を第2表に示す。
<Example 1>
(1) Heat treatment Heat treatment was performed under the following experimental conditions.
-Material to be treated (test piece): S55C, width 2.5 mm x height 10 mm x length 55 mm
・ Heating condition: 840 ° C. × 50 minutes ・ Quenching condition: oil temperature 250 ° C., strong stirring ・ Retention time: 30 minutes (including cooling time)
(2) Evaluation About the quenching processed material, the Vickers hardness and the Charpy impact value were measured according to the said conditions. The results are shown in Table 2.

<実施例2及び比較例1〜5>
各々第2表に示すように、鋼材種、油温等を変更した以外は、実施例1と同様にして鋼材の熱処理を行い、得られた処理材について同様の評価を行った。なお、比較例4及び5については、冷却剤をソルトとし、また比較例2及び3については、焼戻し処理を行った。結果をまとめて第2表に示す。
<Example 2 and Comparative Examples 1-5>
As shown in Table 2, each steel material was heat-treated in the same manner as in Example 1 except that the steel material type, oil temperature, etc. were changed, and the same evaluation was performed on the obtained treated materials. For Comparative Examples 4 and 5, the coolant was salt, and for Comparative Examples 2 and 3, tempering was performed. The results are summarized in Table 2.

Figure 0005792108
Figure 0005792108

第2表の結果に関し、まず鋼材としてS55Cを用いた場合には、材料のMs温度が315℃であるので、315℃〜235℃((Ms−80)℃)の油温に焼き入れることが望ましい。そして、油温を250℃とした実施例1では、硬さと耐衝撃値との両方が高い結果となっており、良質なマルテンサイト・ベイナイト混合組織が得られている。
一方、油温を各々210℃、120℃とした比較例1、2では、硬さは十分得られるが耐衝撃値が低い。これは、組織がマルテンサイト主体となり、ベイナイトがほとんど発生していないためである。また、耐衝撃値を上げるには焼戻し処理が効果的であるが、比較例2において、油温120℃のテストピースについては、230℃×2時間の焼戻し処理を行ったが、耐衝撃値は低かった。
Regarding the results in Table 2, first, when S55C is used as the steel material, the Ms temperature of the material is 315 ° C., so quenching to an oil temperature of 315 ° C. to 235 ° C. ((Ms−80) ° C.). desirable. In Example 1 where the oil temperature was 250 ° C., both the hardness and the impact resistance value were high, and a good martensite / bainite mixed structure was obtained.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the oil temperatures were 210 ° C. and 120 ° C., sufficient hardness was obtained, but the impact resistance value was low. This is because the structure is mainly martensite and bainite is hardly generated. Further, tempering treatment is effective for increasing the impact resistance value, but in Comparative Example 2, the test piece having an oil temperature of 120 ° C. was subjected to tempering treatment at 230 ° C. × 2 hours. It was low.

また、鋼材としてS60Cを用いた場合には、材料のMs温度が300℃であるので、300℃〜220℃((Ms−80)℃)の油温に焼き入れるのが望ましい。そして、油温を250℃とした実施例2では、硬さと耐衝撃値の両方が高い結果となっており、良質なマルテンサイト・ベイナイト混合組織が得られている。
一方、油温を70℃とした比較例3では、硬さは十分得られるが耐衝撃値が低い。これは、組織がマルテンサイト主体となり、ベイナイトがほとんど発生していないためである。また、耐衝撃値を上げるには焼き戻しが効果的であるが、比較例3において、油温70℃のテストピースについては、230℃×2時間の焼き戻しを行ったが、耐衝撃値は低かった。
Moreover, when S60C is used as the steel material, the Ms temperature of the material is 300 ° C, so it is desirable to quench the oil to an oil temperature of 300 ° C to 220 ° C ((Ms-80) ° C). In Example 2 in which the oil temperature was 250 ° C., both the hardness and the impact resistance value were high, and a good martensite / bainite mixed structure was obtained.
On the other hand, in Comparative Example 3 in which the oil temperature is 70 ° C., sufficient hardness is obtained, but the impact resistance value is low. This is because the structure is mainly martensite and bainite is hardly generated. Further, tempering is effective for increasing the impact resistance value. In Comparative Example 3, the test piece having an oil temperature of 70 ° C. was tempered at 230 ° C. for 2 hours. It was low.

さらに、冷却剤としてソルトを用い、ソルト温度を各々330℃、340℃とした比較例4、5では、いわゆるオーステンパー処理となるため処理後は全てベイナイト組織となり、シャルピー衝撃値は高いが、硬さに劣る結果となった。   Further, in Comparative Examples 4 and 5 in which salt was used as the coolant and the salt temperatures were 330 ° C. and 340 ° C., respectively, so-called austempering treatment was performed, so that all became bainite structure and the Charpy impact value was high. The result was inferior.

本発明の熱処理方法では、従来のオーステンパー処理に用いられていたソルトを使用しないで、強度と靭性とを両立できるマルテンサイト及びベイナイトの混合組織を発生させることが可能であり、特に、従来のオーステンパー処理に比べ、ベイナイト組織の靭性が同程度でありながら強度に優れる混合組織を得ることができる。また、工程が極めて簡素な鋼材の熱処理方法を提供することができる。   In the heat treatment method of the present invention, it is possible to generate a mixed structure of martensite and bainite that can achieve both strength and toughness without using the salt used in the conventional austemper treatment. Compared to the austempering treatment, it is possible to obtain a mixed structure having excellent strength while having the same toughness of the bainite structure. Moreover, the heat processing method of steel materials with a very simple process can be provided.

Claims (6)

質量%基準で、C:0.25以上1.0以下、Si:1.0以下、Mn:0.3以上2.0以下、P:0.03以下、S:0.01以下、sol.Al:0.3以下、及びN:0.01以下を含有し、残部Feを含む化学組成を有する鋼材をオーステナイト化温度以上に加熱し、オーステナイト化する工程と、
前記鋼材の上部臨界冷却速度よりも速い冷却速度を有する熱処理油を用い、下記式(1)で表される温度Ms(℃)から(Ms−80)(℃)の範囲の油温に保持した前記熱処理油中に前記オーステナイト化した鋼材を投入して、該鋼材の温度を前記油温まで急冷して焼入れする工程と、
前記急冷された鋼材を、前記油温のまま10分以上2時間以下保持し残留オーステナイトをベイナイトに変態させる工程と、を有する鋼材の熱処理方法。
Ms(℃)=550−361×[C]−39×[Mn]+30×[Al] ・・・ (1)
(上記式において、[C]、[Mn]及び[Al]は、各々鋼材中のC、Mn及びsol.Al含有量(質量%)を表す。)
C: 0.25 to 1.0, Si: 1.0 or less, Mn: 0.3 to 2.0, P: 0.03 or less, S: 0.01 or less, sol. A step of heating a steel material having a chemical composition containing Al: 0.3 or less and N: 0.01 or less and containing the remainder Fe to an austenitizing temperature or more and austenitizing,
The heat treatment oil having a cooling rate faster than the upper critical cooling rate of the steel material was used, and the oil temperature was maintained in the range of the temperature Ms (° C.) to (Ms-80) (° C.) represented by the following formula (1). Introducing the austenitized steel into the heat treated oil, quenching the temperature of the steel to the oil temperature, and quenching;
Holding the quenched steel material at the oil temperature for 10 minutes to 2 hours to transform the residual austenite into bainite .
Ms (° C.) = 550-361 × [C] −39 × [Mn] + 30 × [Al] (1)
(In the above formula, [C], [Mn] and [Al] represent C, Mn, and sol.Al content (mass%) in the steel material, respectively.)
前記化学組成において、前記残部Feの一部が、質量%基準で、B:0.005以下、Ti:0.1以下、Cr:3.0以下、Nb:0.1以下、V:0.1以下、Ni:1.0以下、Cu:1.0以下、Mo:1.0%以下及びCo:1.0以下からなる群から選ばれた1種以上であり、前記温度Ms(℃)が下記式(2)で表される請求項1に記載の熱処理方法。
Ms(℃)=550−361×[C]−39×[Mn]+30×[Al]−20×[Cr]−35×[V]−17×[Ni]−10×[Cu]−5×[Mo]+15×[Co] ・・・ (2)
(上記式において、[C]、[Mn]、[Al]、[Cr]、[V]、[Ni]、[Cu]、[Mo]及び[Co]は、各々鋼材中のC、Mn、sol.Al、Cr、V、Ni、Cu、Mo及びCo含有量(質量%)を表す。)
In the chemical composition, a part of the balance Fe is, based on mass%, B: 0.005 or less, Ti: 0.1 or less, Cr: 3.0 or less, Nb: 0.1 or less, V: 0.00. 1 or less, Ni: 1.0 or less, Cu: 1.0 or less, Mo: 1.0% or less, and Co: 1.0 or less selected from the group consisting of 1.0 or less, and the temperature Ms (° C.) The heat processing method of Claim 1 by which following is represented by following formula (2).
Ms (° C.) = 550-361 × [C] −39 × [Mn] + 30 × [Al] −20 × [Cr] −35 × [V] −17 × [Ni] −10 × [Cu] −5 × [Mo] + 15 × [Co] (2)
(In the above formula, [C], [Mn], [Al], [Cr], [V], [Ni], [Cu], [Mo] and [Co] are respectively C, Mn, sol.Al, Cr, V, Ni, Cu, Mo, and Co content (% by mass))
前記熱処理油の油温が、140℃以上300℃以下である請求項1または2に記載の熱処理方法。   The heat treatment method according to claim 1 or 2, wherein an oil temperature of the heat treatment oil is 140 ° C or higher and 300 ° C or lower. 前記熱処理油の100℃動粘度が、10mm/s以上50mm/s以下である請求項1〜3のいずれかに記載の熱処理方法。 The heat treatment method according to claim 1, wherein the heat-treated oil has a 100 ° C. kinematic viscosity of 10 mm 2 / s to 50 mm 2 / s. 前記上部臨界冷却速度が、10℃/秒以上である請求項1〜4のいずれかに記載の熱処理方法。The heat treatment method according to claim 1, wherein the upper critical cooling rate is 10 ° C./second or more. 前記熱処理油の400℃秒数が、4.5秒以下である請求項1〜5のいずれかに記載の熱処理方法。 The heat treatment method according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat-treated oil has a 400 ° C seconds of 4.5 seconds or less. "
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