JPH01176056A - 疲労強度が優れた強靭鋼 - Google Patents
疲労強度が優れた強靭鋼Info
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- JPH01176056A JPH01176056A JP33421187A JP33421187A JPH01176056A JP H01176056 A JPH01176056 A JP H01176056A JP 33421187 A JP33421187 A JP 33421187A JP 33421187 A JP33421187 A JP 33421187A JP H01176056 A JPH01176056 A JP H01176056A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 54
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は構造用部材、特に産業用車両のシャフト、足回
り部品等に用いられる疲労強度、焼入性、被剛性に優れ
た安価な強靭鋼に関するものである。
り部品等に用いられる疲労強度、焼入性、被剛性に優れ
た安価な強靭鋼に関するものである。
［従来の技術］
従来、産業車両のシャフト、足廻り部品等に用いられる
構造用鋼としては、ＳＣＭ４４０または５Ｃｒ４４０等
の強靭鋼が使用されていた。しかしながら、最近自動車
に見られるエンジン出力の増大により、従来に比べて高
荷重下で使用され、前記の従来材の耐久限が４７ ｋｇ
ｆ／ ａｍ”、硬さがＨｖ２９０程度では疲労強度が若
干不足するという問題が生じてきた。また、従来材であ
るＳＣＭ４４０はＭｏを含有しているため、Ｍｏ資源の
入手難と高騰により、コスト高になるという問題がある
。
構造用鋼としては、ＳＣＭ４４０または５Ｃｒ４４０等
の強靭鋼が使用されていた。しかしながら、最近自動車
に見られるエンジン出力の増大により、従来に比べて高
荷重下で使用され、前記の従来材の耐久限が４７ ｋｇ
ｆ／ ａｍ”、硬さがＨｖ２９０程度では疲労強度が若
干不足するという問題が生じてきた。また、従来材であ
るＳＣＭ４４０はＭｏを含有しているため、Ｍｏ資源の
入手難と高騰により、コスト高になるという問題がある
。
［発明が解決しようとする問題点コ
本発明は強靭鋼の前記のごとき問題点に鑑み、疲労強度
を改善し、省Ｍｏ化によりコストの低減を図るべくなさ
れたものであって、耐久限５０ｋｇｆ／ａｍ”、硬さＨ
ｖ３２０程度で疲労強度に優れ、かつ焼入性および切削
性にも優れ、さらに高価なＭＯを含有せずコスト的に安
価な強靭鋼を提供することを目的とする。
を改善し、省Ｍｏ化によりコストの低減を図るべくなさ
れたものであって、耐久限５０ｋｇｆ／ａｍ”、硬さＨ
ｖ３２０程度で疲労強度に優れ、かつ焼入性および切削
性にも優れ、さらに高価なＭＯを含有せずコスト的に安
価な強靭鋼を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明者等は強靭鋼に及ぼす各種添加元素の影響につき
鋭意研究を重ねた。その結果疲労強度を向上させるには
ＣおよびＭｎ添加量を増加すること、また微量のＢを添
加することが効果的であることを見出だした。さらに、
Ｔｉを添加すると共に、Ｎおよび０の含有量を低減し清
浄度を増し、Ｔ ｉ ／ Ｎの比を規制することにより
、Ｂ添加の有効性を確保し疲労強度の増加することを見
出だした。そして、ＭｎとＢの添加は同時に焼入性をも
改善するものである。
鋭意研究を重ねた。その結果疲労強度を向上させるには
ＣおよびＭｎ添加量を増加すること、また微量のＢを添
加することが効果的であることを見出だした。さらに、
Ｔｉを添加すると共に、Ｎおよび０の含有量を低減し清
浄度を増し、Ｔ ｉ ／ Ｎの比を規制することにより
、Ｂ添加の有効性を確保し疲労強度の増加することを見
出だした。そして、ＭｎとＢの添加は同時に焼入性をも
改善するものである。
しかして、本発明は前記のごとき発明者等の新たな知見
に基づき完成されたものであって、本発明の第１発明の
疲労強度が優れた強靭鋼は、重量％でＣ：０．３０〜０
．５５％、Ｓｉ；０．１５〜０゜３５％、Ｍｎ；１．Ｏ
Ｏ〜２．００％、Ｓ；０．０４０％以下、Ｂ；０．００
１０〜０．００４０％、Ｔｉ；０．０２〜０．０５％、
Ｎ；０．００８０％以下、Ｏ：０．００３０％以下、Ａ
ｌ；０．０２０〜０．０４０％を含有し、Ｔｉ／Ｎが３
以上であり、残部がＦｅならびに不純物元素からなるこ
とを要旨とする。
に基づき完成されたものであって、本発明の第１発明の
疲労強度が優れた強靭鋼は、重量％でＣ：０．３０〜０
．５５％、Ｓｉ；０．１５〜０゜３５％、Ｍｎ；１．Ｏ
Ｏ〜２．００％、Ｓ；０．０４０％以下、Ｂ；０．００
１０〜０．００４０％、Ｔｉ；０．０２〜０．０５％、
Ｎ；０．００８０％以下、Ｏ：０．００３０％以下、Ａ
ｌ；０．０２０〜０．０４０％を含有し、Ｔｉ／Ｎが３
以上であり、残部がＦｅならびに不純物元素からなるこ
とを要旨とする。
また、第２発明の疲労強度が優れた強靭鋼は、重量％で
Ｃ；０．３０〜０．５５％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５
％、Ｍｎ；１．００〜２．００％、ｓ ；０．０４０％
以下、Ｂ；０．００１０〜０．００４０％、Ｔｉ；０．
０２〜０．０５％、Ｎ；０．００８０％以下、０；０．
００３０％以下、Ａｌ；０．０２０〜０．０４０％を含
有し、Ｔ ｉ ／ Ｎが３以上であり、さらにＣｒ；０
．４０％以下を含有し、残部がＦｅならびに不純物元素
からなることを要旨とする。
Ｃ；０．３０〜０．５５％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５
％、Ｍｎ；１．００〜２．００％、ｓ ；０．０４０％
以下、Ｂ；０．００１０〜０．００４０％、Ｔｉ；０．
０２〜０．０５％、Ｎ；０．００８０％以下、０；０．
００３０％以下、Ａｌ；０．０２０〜０．０４０％を含
有し、Ｔ ｉ ／ Ｎが３以上であり、さらにＣｒ；０
．４０％以下を含有し、残部がＦｅならびに不純物元素
からなることを要旨とする。
［作用］
本発明の疲労強度が優れた強靭鋼は、ＣおよびＭｎ量を
増加することにより、疲労強度が向上している。また、
Ｂを添加することにより焼入性と併せて疲労強度の向上
が図られている。また、Ｔｉの添加がさらに疲労強度を
増加させると共に、Ｎおよび０量の上限を規制すること
により鋼の清浄度を保ち、Ｔ ｉ ／ Ｎを規制するこ
とによりＢ添加の有効性が確保される。以下に本発明の
成分限定理由について説明する。
増加することにより、疲労強度が向上している。また、
Ｂを添加することにより焼入性と併せて疲労強度の向上
が図られている。また、Ｔｉの添加がさらに疲労強度を
増加させると共に、Ｎおよび０量の上限を規制すること
により鋼の清浄度を保ち、Ｔ ｉ ／ Ｎを規制するこ
とによりＢ添加の有効性が確保される。以下に本発明の
成分限定理由について説明する。
Ｃ：０．３０〜０．５５％
Ｃはシャフト等の構造部材として必要な疲労強度を得る
ために０．３０％以上が必要である。しかし、Ｃ含有量
が０．５５％を越えると高周波焼入れ時に焼き割れが発
生しやすくなり、さらに切削等の加工性が悪くなるので
上限を０．５５％とした。
ために０．３０％以上が必要である。しかし、Ｃ含有量
が０．５５％を越えると高周波焼入れ時に焼き割れが発
生しやすくなり、さらに切削等の加工性が悪くなるので
上限を０．５５％とした。
Ｓｉ；０．１５〜０．３５％
Ｓｉは製鋼時の脱酸のために０．１５％以上が必要であ
る。しかし、０．３５％を越えるとフェライトを強化し
て加工性を害し、かつ酸化物系の介在物が増加するので
、上限を０．３５％とした。
る。しかし、０．３５％を越えるとフェライトを強化し
て加工性を害し、かつ酸化物系の介在物が増加するので
、上限を０．３５％とした。
Ｍｎ；１．００〜２．００％
Ｍｎは疲労強度と焼入性を確保するために１．００％以
上が必要である。しかし、２．００％を越えて含有され
ると圧延後の硬さが上昇し、シャ切断時に割れが発生し
やすくなり、切削性を害し、さらに焼なまし後の硬さが
上昇する等の欠点が出るので、上限を２．００％とした
。
上が必要である。しかし、２．００％を越えて含有され
ると圧延後の硬さが上昇し、シャ切断時に割れが発生し
やすくなり、切削性を害し、さらに焼なまし後の硬さが
上昇する等の欠点が出るので、上限を２．００％とした
。
Ｃｒ；０．４０％以下
Ｃｒは焼入性を改善するするために必要な元素であるが
、０．４０％を越えるとその効果は飽和しコストも上昇
するので、上限を０．４０％とした。Ｂ；０．００１０
〜０．００４０％Ｂは焼入性を改善するために添加され
るが、０゜００１０％未満であると充分な焼入性が得ら
れず疲労強度が低下するので下限を０．００１０％とし
た。しかし、０．００４０％を越えるとＢＣが粒界に生
成し衝撃特性が低下するので、その上限を０．００４０
％とした。
、０．４０％を越えるとその効果は飽和しコストも上昇
するので、上限を０．４０％とした。Ｂ；０．００１０
〜０．００４０％Ｂは焼入性を改善するために添加され
るが、０゜００１０％未満であると充分な焼入性が得ら
れず疲労強度が低下するので下限を０．００１０％とし
た。しかし、０．００４０％を越えるとＢＣが粒界に生
成し衝撃特性が低下するので、その上限を０．００４０
％とした。
Ｔｉ；０．０２〜０．０５％
ＴｉはＮを固定しＢＮの生成を防止するために０．０２
％以上が添加される。しかし、Ｔｉの添加が０．０５％
を越えると清浄度を害し却って疲労強度を低下させるの
で、上限を０．０５％以上とした。Ｎ ；０ 、ｏ Ｏ
８０％以以 下線不純物元素として鋼に含まれるが、多量に存在する
とＢＮを生成しＢ添加の効果を無効化するので、その上
限をｏ、ｏｏｓｏ％とした。
％以上が添加される。しかし、Ｔｉの添加が０．０５％
を越えると清浄度を害し却って疲労強度を低下させるの
で、上限を０．０５％以上とした。Ｎ ；０ 、ｏ Ｏ
８０％以以 下線不純物元素として鋼に含まれるが、多量に存在する
とＢＮを生成しＢ添加の効果を無効化するので、その上
限をｏ、ｏｏｓｏ％とした。
Ｔｉ／Ｎ；３以上
Ｔ ｉ ／ ＮはＢの添加に影響を及ぼすＮがどれだけ
Ｔｉによって固定されたかを示す数値であり、Ｔ ｉ
／ Ｎの比が３未満であると有効Ｂの確保が困難となる
のでその比の下限を３とした。
Ｔｉによって固定されたかを示す数値であり、Ｔ ｉ
／ Ｎの比が３未満であると有効Ｂの確保が困難となる
のでその比の下限を３とした。
０：０．００３０％以下
０はＡ ｌｚｏ ３、Ｔ ｉ Ｏ２等の酸化物系の介在
物を生成し、清浄度を害するので、その上限をｏ、００
３０％とした。
物を生成し、清浄度を害するので、その上限をｏ、００
３０％とした。
Ｓ；０．０４０％以下
Ｓは切削性を改善するために必要な元素であるが、０．
０４０％を越えて添加すると清浄度を害し疲労強度を低
下させるので、上限を０．０４０％とした。
０４０％を越えて添加すると清浄度を害し疲労強度を低
下させるので、上限を０．０４０％とした。
Ａｌ：０．０２０〜０．０４０％
Ａ１は製鋼時の脱酸のためと結晶粒を微細化するために
０．０２０％以上が添加される。しかし、あまり多く添
加すると清浄度を害するので、上限を０．０４０％とし
た。
０．０２０％以上が添加される。しかし、あまり多く添
加すると清浄度を害するので、上限を０．０４０％とし
た。
［実施例］
次に本発明の特徴を従来鋼、比較鋼と比べて実施例でも
って明らかにする。
って明らかにする。
第１表はこれら供試鋼の化学成分を示すものである。第
１表において、供試鋼のＡ−Ｈ鋼は第１発明の鋼、Ｈ鋼
は第２発明の鋼、Ｇ鱗はＳＣＭ４４０に相当する従来鋼
、同じくＨ鋼は５Ｃｒ４４０に相当する従来鋼、■鋼は
本発明鋼の組成でＭｎ含有量だけが低い比較鋼、Ｊ鋼は
本発明鋼の組成でＢ含有量だけが低い比較鋼、Ｋ鋼は本
発明鋼の組成でＮ含有量だけが高い比較鋼である。
１表において、供試鋼のＡ−Ｈ鋼は第１発明の鋼、Ｈ鋼
は第２発明の鋼、Ｇ鱗はＳＣＭ４４０に相当する従来鋼
、同じくＨ鋼は５Ｃｒ４４０に相当する従来鋼、■鋼は
本発明鋼の組成でＭｎ含有量だけが低い比較鋼、Ｊ鋼は
本発明鋼の組成でＢ含有量だけが低い比較鋼、Ｋ鋼は本
発明鋼の組成でＮ含有量だけが高い比較鋼である。
（以下余白）
第２表は第１表の供試鋼について硬さ、耐久限をしめし
たものである。硬さについては焼入れ焼戻しした後ビッ
カース硬度（Ｈｖ）を測定し結果を第２表に示した。耐
久限については、小野式回転曲げ疲れ試験機を用い測定
した。
たものである。硬さについては焼入れ焼戻しした後ビッ
カース硬度（Ｈｖ）を測定し結果を第２表に示した。耐
久限については、小野式回転曲げ疲れ試験機を用い測定
した。
（以下余白）
第 ２ 表
第２表から明らかなように、Ｍｎ含有量の低い比較例Ｉ
鋼、Ｂ含有量の低かった比較例Ｊ鋼およびＮ含有量の高
かった比較例に鋼のビッカース硬さＨｖ２６０から３２
０の平滑耐久限は３４．０〜４６．０ ｋｇｆ／論輸２
であり、切欠耐久限は１７．６〜２１．０ｋｇｆ／−輪
２であって、ＳＣＭ４４０に相当する従来鋼のＧ鋼の平
滑耐久限４７．８〜５９．４ｋｇｆ／ｌｌｌ１１２、切
欠耐久限２４．７〜２７．０ ｋｇｆ／−ｍ２および５
Ｃｒ４４０に１当する従来鋼であるＨ鋼の平滑耐久限４
４．０〜５６ 、Ｏｋｇｆ／ ｍｍ２、切欠耐久限２２
．８〜２５．５ｋｇｆ／請餉２に比敦して低い値を示し
た。
鋼、Ｂ含有量の低かった比較例Ｊ鋼およびＮ含有量の高
かった比較例に鋼のビッカース硬さＨｖ２６０から３２
０の平滑耐久限は３４．０〜４６．０ ｋｇｆ／論輸２
であり、切欠耐久限は１７．６〜２１．０ｋｇｆ／−輪
２であって、ＳＣＭ４４０に相当する従来鋼のＧ鋼の平
滑耐久限４７．８〜５９．４ｋｇｆ／ｌｌｌ１１２、切
欠耐久限２４．７〜２７．０ ｋｇｆ／−ｍ２および５
Ｃｒ４４０に１当する従来鋼であるＨ鋼の平滑耐久限４
４．０〜５６ 、Ｏｋｇｆ／ ｍｍ２、切欠耐久限２２
．８〜２５．５ｋｇｆ／請餉２に比敦して低い値を示し
た。
これに対して本発明鋼であるＡ〜Ｆ鋼は平滑耐久限で４
３．５〜６０ 、０ ｋｇｆ ／ ａｍ”、切欠耐久限
で２２．５〜２７．５ｋｇ４／−輸２であって、従来鋼
であるＧ＃ｌおよびＨａと同等またはそれ以上の耐久限
を示し、本発明の効果が確認された。
３．５〜６０ 、０ ｋｇｆ ／ ａｍ”、切欠耐久限
で２２．５〜２７．５ｋｇ４／−輸２であって、従来鋼
であるＧ＃ｌおよびＨａと同等またはそれ以上の耐久限
を示し、本発明の効果が確認された。
［発明の効果］
本発明の疲労強度の優れた強靭鋼は以上説明したように
、ＣおよびＭｎ添加量を増加すると共に、微量のＢを添
加することにより疲労強度を改善したものである。さら
に、Ｔｉを添加すると共に、Ｎおよび０の含有量を低減
し清浄度を増し、Ｔｉ／Ｎの比を規制することにより、
Ｂ添加の有効性を確保し、焼入性を改善するものであっ
て、従来鋼よりも優れた疲労強度を示すと共に、Ｃｒ量
を低減しＭｏの添加を省略できるという効果がある。
、ＣおよびＭｎ添加量を増加すると共に、微量のＢを添
加することにより疲労強度を改善したものである。さら
に、Ｔｉを添加すると共に、Ｎおよび０の含有量を低減
し清浄度を増し、Ｔｉ／Ｎの比を規制することにより、
Ｂ添加の有効性を確保し、焼入性を改善するものであっ
て、従来鋼よりも優れた疲労強度を示すと共に、Ｃｒ量
を低減しＭｏの添加を省略できるという効果がある。
Claims (2)
- （１）重量％でＣ；０．３０〜０．５５％、Ｓｉ；０．
１５〜０．３５％、Ｍｎ；１．００〜２．００％、Ｓ；
０．０４０％以下、Ｂ；０．００１０〜０．００４０％
、Ｔｉ；０．０２〜０．０５％、Ｎ；０．００８０％以
下、Ｏ；０．００３０％以下、Ａｌ；０．０２０％〜０
．０４０％を含有し、Ｔｉ／Ｎが３以上であり、残部が
Ｆｅならびに不純物元素からなることを特徴とする疲労
強度が優れた強靭鋼。 - （２）重量％でＣ；０．３０〜０．５５％、Ｓｉ；０．
１５〜０．３５％、Ｍｎ：１．００〜２．００％、Ｓ；
０．０４０％以下、Ｂ；０．００１０〜０．００４０％
、Ｔｉ；０．０２〜０．０５％、Ｎ；０．００８０％以
下、Ｏ；０．００３０％以下、Ａｌ；０．０２０％〜０
．０４０％を含有し、Ｔｉ／Ｎが３以上であり、さらに
Ｃｒ；０．４０％以下を含有し、残部がＦｅならびに不
純物元素からなることを特徴とする疲労強度が優れた強
靭鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334211A JP2686755B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 疲労強度が優れた強靭鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334211A JP2686755B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 疲労強度が優れた強靭鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01176056A true JPH01176056A (ja) | 1989-07-12 |
| JP2686755B2 JP2686755B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=18274785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62334211A Expired - Lifetime JP2686755B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 疲労強度が優れた強靭鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2686755B2 (ja) |
Cited By (5)
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| EP0971044A1 (fr) * | 1998-07-09 | 2000-01-12 | Sollac | Tole d'acier laminée à chaud et à froid revêtue et présentant une très haute résistance après traitement thermique |
| KR100392469B1 (ko) * | 2000-05-17 | 2003-07-22 | 임효빈 | 신축용기의 액체토출장치 |
| JP2006240624A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Yoshino Kogyosho Co Ltd | 注出容器 |
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- 1987-12-29 JP JP62334211A patent/JP2686755B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH0693375A (ja) * | 1991-11-30 | 1994-04-05 | Samsung Heavy Ind Co Ltd | 浸炭ギア製造用ホウ素処理鋼 |
| EP0971044A1 (fr) * | 1998-07-09 | 2000-01-12 | Sollac | Tole d'acier laminée à chaud et à froid revêtue et présentant une très haute résistance après traitement thermique |
| FR2780984A1 (fr) * | 1998-07-09 | 2000-01-14 | Lorraine Laminage | Tole d'acier laminee a chaud et a froid revetue et comportant une tres haute resistance apres traitement thermique |
| KR100392469B1 (ko) * | 2000-05-17 | 2003-07-22 | 임효빈 | 신축용기의 액체토출장치 |
| JP2006240624A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Yoshino Kogyosho Co Ltd | 注出容器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2686755B2 (ja) | 1997-12-08 |
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