JPH02145745A - 冷間鍛造用鋼 - Google Patents

冷間鍛造用鋼

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JPH02145745A
JPH02145745A JP30015688A JP30015688A JPH02145745A JP H02145745 A JPH02145745 A JP H02145745A JP 30015688 A JP30015688 A JP 30015688A JP 30015688 A JP30015688 A JP 30015688A JP H02145745 A JPH02145745 A JP H02145745A
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steel
hardenability
cold forging
cold
less
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JP30015688A
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Tatsumi Urita
瓜田 龍実
Kunio Namiki
並木 邦夫
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、機械構造用部品を製造するための冷間鍛造用
鋼に関する。 [従来の技術) ジヨイントのアウターレース、スピンドルあるいは歯車
のような機械構造部品の製造は、鋼を所定の形状に成形
した部品を、浸炭や高周波焼入れのような処理によって
表面硬化させて行なうことが多い。 この成形も、最近
では、材料歩留りが高く、寸法精度のよい冷間鍛造によ
ることが好まれている。 冷間鍛造を工業的に有利に実施するには、材料の硬さを
抑えな
【プればならないのはもちろんであるから、冷間
@造用鋼のC含有間を、硬さと冷間鍛造容易性とのバラ
ンスをみて定めるとともに、硬さを高くする傾向をもっ
た元素すなわちSi。 Mn、Sの含有量を低減して、変形抵抗を小さくするこ
とが行なわれている。 ところが、3i とMnの含有量を減少させれば焼入性
が低くなる。 この対策として、出願人は、適量のBお
よびTiを添加した冷間鍛造用鋼を開発して、すでに開
示した(特開昭60−230960号)。 Bによる焼
入性改善はよく知られているが、Nが存在するとBNの
生成によって妨げられるので、Nと優先的に結合するT
iを利用してNをTiNの形で固定し、Bをフリーにす
るというのが、さぎの発明の要点である。[発明が解決
しようとする課題] 本発明の基本的な目的は、上記した出願の冷間鍛造用鋼
において、冷間鍛造容易性は高く保ったままで、焼入性
とくに高周波焼入性をさらに高めた鋼を提供することに
ある。 本発明の付加的な目的は、上記した冷間鍛造性と焼入性
とくに高周波焼入性にすぐれた冷間鍛造用鋼において、
被削性を高めた鋼、結晶粒が微細で靭性の高い鋼、また
は焼入性がとくに高い鋼、さらにはこれら改善点の2種
以上を兼ねそなえた鋼を提供することにおる。 [課題を解決するための手段] 本発明の冷間鍛造性と焼入性にすぐれた冷間鍛造用鋼は
、基本的には、C:0.25〜0.65%、Si  :
0.15%以下、Mn :0.60%以下、B:0.0
005〜0.0050%、Ti :0.005〜0.0
5%、ならびに、Mo:0゜005〜0.30%t’j
にびV:0.05〜0.5%の1種または2種を含有し
、S:0.015%以下であって、残部が実質上Feか
らなる合金組成を有する。 被削性を高めた本発明の冷間鍛造用鋼は、上記した基本
的な合金組成にカロえて、Pb :0.01〜0.10
%、sr  :o、o1〜0.10%、Te :0.0
05〜0.100%およびCa:O。 0003〜0.0050%の1種または2種以上を含有
する。 結晶粒が微細で靭性の高い本発明の冷間鍛造用鋼は、前
記した基本的な合金組成に加えて、NbO,01〜0.
3%、Ta :0.05〜0.3%およびZr :0.
05〜0.3%の1種または2種以上を含有する。 焼入性を高めた本発明の冷間鍛造用鋼は、前記した基本
的な合金組成に加えて、Cr :0.5%以下を含有す
る。 上記の任意添加元素は、二双上のグループをえらんで組
み合わせ添加することにより、それらの効果をあわせも
った冷間鍛造用鋼が1qられることはもちろんである。 【作 用】 本発明の冷間鍛造用鋼について、合金成分の作用と添加
量の限定理由を下に示す。 C:0.25〜0.60% 機械構造部品に要求される強度を確保するために、0.
25%以上の含有を必要とする。 多量になると焼割れが生じやすくなるから、0.60%
以内にする。 Si  :0.15%以下 脱酸剤として必要でおるが、冷間鍛造性にとっては好ま
しくない成分なので、上記限度内でなるべく低い含有量
とする。 Mn :0.60%以下 同じく脱酸剤であり、焼入性を高める元素でおるが、そ
の効果が得られるほどに添加すると冷間鍛造性が損われ
る。 焼入性の向上はBやMoに期待することとし、M
nは0.60%以下の少量に抑える。 B  :O,0O05〜0.0050%前述のように、
Bは3iやMrhの含有量の低減に伴う焼入性の低下を
補うはたらきをする。 効果は0.0005%という微量の添加から認められる
が、0.050%を超えると頭打ちになり、靭性が低下
してくる。 Ti  :0.005〜0 、050 %これも前述の
ように、Nを固定してBNの生成を防ぐことにより、B
のもつ焼入性向上効果を高める。 その効果は0.00
5%の少量で得られ、一方、多@(なると靭性を低下さ
せるから、0.050%までの添加に止めるべきでおる
。 Mo :0.005〜0.30% 焼入性を高めるとともに、結晶粒微細化の効果がある。  0.005%以上添加すれば有効であり、0.30%
を超えると効果が飽和し、コスト高になる。 V  :0.05〜0.5% 結晶粒微細化のため、0.05%以上を添加する。 量
を増しても効果が飽和してくるから、0.5%以内の添
加が得策である。 S  :0.015%以下 冷間鍛造性にとってSは有害であるから、上記限度内で
極力微量にする。 Pb :0.01〜0.10%、at  :o、o1〜
o、io%、Te :0.005〜0.100%、Ca
 :0.0003〜0.0050%いずれも被削性改善
元素と(〕て知られているが、冷間鍛造性向上の観点か
らはマイナスとなるから、効果があり害が少い上記それ
ぞれの範囲内で適量を選択し、里独または複合添加する
。 Nb :O,CM〜0.3%、Ta :0.05〜0゜
3%、Zr:0.05〜O03% 上記のVおよびMoとともに、結晶粒微細化にさらに役
立つ。 これらも比較的生温の添加で有効であり、一方
で過大な存在は冷間鍛造性を低くするから、上記範囲内
で適量を添加する。 Cr:1.0%以下 焼入性をとくに高くしたい場合、適量添加づ−る。 冷
間鍛造性には好ましくないから、0゜5%の限度を設け
た。
【実施例】
表に示す合金組成(重ω%、残部は実質上Fe )の冷
間鍛造用鋼を溶製した。 実施例、比較例とも、$48
(J4またはS 53 CIをベースにしたものである
。 各供試材の冷間鍛造性をしらべるため、圧延材および球
状化焼なまし)材(720”CX3時間)から、機械加
工により直径6 rrvn X高ざ12簡の試験片をつ
くり、冷間据込鍛造を行なって高さ4.8Mまで据え込
んだ。(据込率60%) このときの変形抵抗の値を、
表にあわせて示す。 一方、焼入性をしらべるため、各供試材を圧延したのち
球状化焼なましを施し、それから、やはり機械加工によ
り直径25M×高ざ100.Mの試験片をつくった。 周波数100kHzの高周波の電界内を、7m/Sec
の速度で試験片を移動させて高周波焼入れした。 表面
硬さHRCと硬化層深さとを測定した結果を、これも表
にあわせて示した。 表のデータが示すように、本発明の実施例(Nα1〜1
9)は、変形抵抗が最高110t’fl f /mm2
(圧延材)とか90KFi f /lrb*2(球状化
焼なまし材)止りであるのに対し、比較例Nα21はそ
れぞれ12!ll1gf/m  や105!(gf/a
m2に達している。 表面硬さおよび硬化層深さも、実
施例は十分なレベルにあるのに対し、比較例では、変形
抵抗の小さいNα22では硬化層深さが不足であるしく
 ’、 、 Osg> 、硬化層深さが十分な(3,0
!Ia>N023は変形抵抗が大きずぎて(115およ
び100Kgf/MI2)、冷間鍛造性が低い。
【発明の効果】
本発明の冷間鍛造用鋼は、3iやM口の含有量を減らし
て変形抵抗を低くしたために低下した焼入性を、適量の
88よびTiの添加で補うという、出願人が先に提案し
た発明を・−歩進めて、適量のMoおよびV、必要によ
りざらにC「を添加し、さらにSを規制−す−ることに
より、冷間鍛造性のいっそうの改善と焼入性の向上を実
現したものである。 Sの規制による被削性の低下は、
Pbをはじめとする他の快削元素の利用によってカバー
できる。 ざらに、Nbなとのグループの添加により、
結晶粒を微細化して靭性を高めることができろ。 従ってこの鋼は、冷間鍛)告と高周波焼入れの組み合わ
せにより製造する機械構造部品、とくに自動車部品の材
料として好適である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.25〜0.65%、Si:0.15%以
    下、Mn:0.60%以下、B:0.0005〜0.0
    050%、Ti:0.005〜0.05%、ならびに、
    Mo:0.005〜0.30%およびV:0.05〜0
    .5%の1種または2種を含有し、S:0.015%以
    下であって、残部が実質上Feからなる合金組成を有す
    る冷間鍛造用鋼。
  2. (2)合金が、請求項1に記載の各成分に加えて、Cr
    :1.0%以下を含有する冷間鍛造用鋼。
  3. (3)合金が、請求項1に記載の各成分に加えて、Pb
    :0.01〜0.10%、Bi:0.01〜0.10%
    、Te:0.005〜0.100%およびCa:0.0
    003〜0.0050%の1種または2種以上を含有す
    る冷間鍛造用鋼。
  4. (4)合金が、請求項1に記載の各成分に加えて、Nb
    :0.01〜0.3%、Ta:0.05〜0.3%およ
    びZr:0.05〜0.3%の1種または2種以上を含
    有する冷間鍛造用鋼。
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