JPH04116125A - 温間延性の優れたＰｂ快削鋼の製造方法 - Google Patents
温間延性の優れたＰｂ快削鋼の製造方法Info
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- JPH04116125A JPH04116125A JP23382090A JP23382090A JPH04116125A JP H04116125 A JPH04116125 A JP H04116125A JP 23382090 A JP23382090 A JP 23382090A JP 23382090 A JP23382090 A JP 23382090A JP H04116125 A JPH04116125 A JP H04116125A
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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。
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）
本発明は温間鍛造に用いられる機械構造用Ｐｂ快削鋼の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
（従来の技術）
Ｐｂ快削鋼は低速切削において工具摩耗が少なく切屑の
分断性に優れた快削鋼であり、機械的性質の劣化も少な
いため、機械構造物の強度部品に広く用いられている。
分断性に優れた快削鋼であり、機械的性質の劣化も少な
いため、機械構造物の強度部品に広く用いられている。
しかし、近年普及しはしめた７００℃付近での温間鍛造
において割れが多発し、工業産業上重要な問題となって
いる。なお、温間鍛造割れの改善方法としては特公昭５
５−４５６２５号公報に示すとと＜Ｐｂ量とＮ量を低減
することが提案されている。
において割れが多発し、工業産業上重要な問題となって
いる。なお、温間鍛造割れの改善方法としては特公昭５
５−４５６２５号公報に示すとと＜Ｐｂ量とＮ量を低減
することが提案されている。
（発明が解決しようとしている課題）
しかし、前記特公昭５５−４５６２５号公報記載の方法
は２００〜４００℃の青熱脆性での加工割れを防止する
方法であり、本発明が改善しようとしている７００℃付
近での鍛造割れはこの青熱脆性とは異なり、これを防止
する方法はまだ解明されていない。また、Ｐｂ量を低減
すると当然被剛性は低下するという欠点がある。本発明
は充分なＰｂ量を含有する快削鋼の温間延性を改善し、
鍛造割れを発生しない機械構造用Ｐｂ快削鋼を提供する
ものである。
は２００〜４００℃の青熱脆性での加工割れを防止する
方法であり、本発明が改善しようとしている７００℃付
近での鍛造割れはこの青熱脆性とは異なり、これを防止
する方法はまだ解明されていない。また、Ｐｂ量を低減
すると当然被剛性は低下するという欠点がある。本発明
は充分なＰｂ量を含有する快削鋼の温間延性を改善し、
鍛造割れを発生しない機械構造用Ｐｂ快削鋼を提供する
ものである。
（Ｌｌ！題を解決するための手段）
本発明は、Ｃ：０．１０〜０．８０重量％、５１ ：
０．５０重量％以下、Ｍｎ ： ０．３０〜１．２０１
ｉ量％、Ｓ＋０．０１０〜０．０７０重量％、Ｐｂ：０
．０４〜０．２０重量％、へ文二０．００５〜０．０５
０重量％、Ｔ、Ｏ：０．００５０重量％以下、丁、Ｎ
： ０．００６０重量％以下、さらに必要に応じてＣｒ
：１．５重量％以下あるいはＭｏ：０．５重量％以下の
１種または２種を含み、残部をＦｅおよび不可避的不純
物が占める化学成分を有する鋼片を、 ９５０〜１１０
０℃に加熱して、仕上温度を７５０〜９００℃の範囲で
棒鋼圧延して、該棒鋼の固溶Ｎを０．００３０重量％以
下、かつＰｂ量 ４０固溶Ｎを０．２５（％）以下とし
、さらに、結晶粒度が６番以上とする温間鍛造用Ｐｂ快
削鋼の製造方法である。
０．５０重量％以下、Ｍｎ ： ０．３０〜１．２０１
ｉ量％、Ｓ＋０．０１０〜０．０７０重量％、Ｐｂ：０
．０４〜０．２０重量％、へ文二０．００５〜０．０５
０重量％、Ｔ、Ｏ：０．００５０重量％以下、丁、Ｎ
： ０．００６０重量％以下、さらに必要に応じてＣｒ
：１．５重量％以下あるいはＭｏ：０．５重量％以下の
１種または２種を含み、残部をＦｅおよび不可避的不純
物が占める化学成分を有する鋼片を、 ９５０〜１１０
０℃に加熱して、仕上温度を７５０〜９００℃の範囲で
棒鋼圧延して、該棒鋼の固溶Ｎを０．００３０重量％以
下、かつＰｂ量 ４０固溶Ｎを０．２５（％）以下とし
、さらに、結晶粒度が６番以上とする温間鍛造用Ｐｂ快
削鋼の製造方法である。
（作 用）
本発明者らはＰｂによる温間脆化自体を皆無にすること
はできないが、母材の温間延性を向上することによって
大幅に改善できることをつきとめ、その方法を種々検討
した。その結果、機械構造用Ｐｂ快削鋼の固溶Ｎを低減
してＰｂ量と固溶Ｎ量の和を一定値以下とし、さらに結
晶粒の微細化を加えることによって、Ｐｂを含まない通
常鋼と同等の温間延性を得ることに成功した。
はできないが、母材の温間延性を向上することによって
大幅に改善できることをつきとめ、その方法を種々検討
した。その結果、機械構造用Ｐｂ快削鋼の固溶Ｎを低減
してＰｂ量と固溶Ｎ量の和を一定値以下とし、さらに結
晶粒の微細化を加えることによって、Ｐｂを含まない通
常鋼と同等の温間延性を得ることに成功した。
ここで固溶ＮとはＡＩＮとして析出していないＮを指し
ている０本発明における鋼材のイビ学成分および圧延条
件の限定理由について以下に説明する。
ている０本発明における鋼材のイビ学成分および圧延条
件の限定理由について以下に説明する。
Ｃ：０．１０〜０．８０重量％
Ｃは機械構造用鋼として要求される強度を確保するため
に添加される。このため、０．１０％以上添加すること
が必要である。しかし、多量に添加すると靭性および被
剛性を低下させるのでその上限を０．８０％とする。
に添加される。このため、０．１０％以上添加すること
が必要である。しかし、多量に添加すると靭性および被
剛性を低下させるのでその上限を０．８０％とする。
Ｓｔ ： ０．５０重量％以下
５１は脱酸剤として使用するが靭性を劣化させるため上
限を０．５０％とする。
限を０．５０％とする。
Ｍｎ ： ０．３０〜１．２０重量％、Ｍｎは脱酸剤と
して用いられると同時に、ＭｎＳを形成しＳによる熱間
加工性の劣化を防止するため、および焼入れ性を確保す
るため０．３０％以上含有することが必要である。しか
し、多すぎると被剛性を劣化させるため１．２０％以下
とする。
して用いられると同時に、ＭｎＳを形成しＳによる熱間
加工性の劣化を防止するため、および焼入れ性を確保す
るため０．３０％以上含有することが必要である。しか
し、多すぎると被剛性を劣化させるため１．２０％以下
とする。
Ｓ：０．０１０〜０．０７０重量％
Ｓは低速切削の工具寿命、仕上面粗さおよび切屑処理性
を改善するため、０．０１０％以上の添加が必要である
。しかし、添加しすぎると機械的性質が劣化し、特に延
性および靭性の異方性が大きくなるためＱ、０７０％以
下に制限する。
を改善するため、０．０１０％以上の添加が必要である
。しかし、添加しすぎると機械的性質が劣化し、特に延
性および靭性の異方性が大きくなるためＱ、０７０％以
下に制限する。
Ｐｂ ： ０．０４〜０．２０重量％
Ｐｂは低速切削の工具寿命、特に仕上面粗さおよび切屑
処理性を改善するため、０．０４％以上の添加が必要で
ある。しかし、多量に添加すると温間鍛造性を損うこと
および転勤疲労が著しく低下するため、上限を０．２０
％とする。
処理性を改善するため、０．０４％以上の添加が必要で
ある。しかし、多量に添加すると温間鍛造性を損うこと
および転勤疲労が著しく低下するため、上限を０．２０
％とする。
Ｔ、Ａ交： Ｑ、ＱＱ５〜Ｑ、（Ｉｓ（１重量％へ２は
Ｓｌ と同様に脱酸剤として添加されるが、充分な脱
酸効果を得るためおよびＮをＡ４Ｎとして充分固定でき
るように０．００５％以上添加する。しかし、添加しす
ぎると、被剛性に有害な硬質酸化物である八Ｍ２０．が
多量に生成するため、０．０５０％以下とする。
Ｓｌ と同様に脱酸剤として添加されるが、充分な脱
酸効果を得るためおよびＮをＡ４Ｎとして充分固定でき
るように０．００５％以上添加する。しかし、添加しす
ぎると、被剛性に有害な硬質酸化物である八Ｍ２０．が
多量に生成するため、０．０５０％以下とする。
Ｔ、Ｏ： Ｏ，００５０重量％以下
０は高すぎると硬質のＡｌ１２０３を増加させ、被剛性
が劣化するため、ｏ、ｏｏｓｏ％以下とする。
が劣化するため、ｏ、ｏｏｓｏ％以下とする。
Ｔ、Ｎ：０゜００６０１ｉ量％以下
固溶Ｎを低減することにより ７００を付近における延
性が改善されるか、後述するようにＰｂを含まない通常
鋼と同等の延性を得るには結晶粒の微細化と同時に、固
ｆｆ１Ｎを０．００３０％以下にする必要かある。その
ため、鋼中の総Ｎ量（Ｔ、Ｎ）か多いとＡＩを多量に添
加してＡ、ＱＮとして固定して固溶Ｎ量の低減を図らな
ければならない。この多量のＡ４Ｎの析出は割れを助長
しやすいほかに材質の劣化をきたす。さらに、Ａｎを多
量添加した場合には有害なＡ４ｚ０３が増加するため、
Ｔ、Ｎは０．００６０％以下とする。
性が改善されるか、後述するようにＰｂを含まない通常
鋼と同等の延性を得るには結晶粒の微細化と同時に、固
ｆｆ１Ｎを０．００３０％以下にする必要かある。その
ため、鋼中の総Ｎ量（Ｔ、Ｎ）か多いとＡＩを多量に添
加してＡ、ＱＮとして固定して固溶Ｎ量の低減を図らな
ければならない。この多量のＡ４Ｎの析出は割れを助長
しやすいほかに材質の劣化をきたす。さらに、Ａｎを多
量添加した場合には有害なＡ４ｚ０３が増加するため、
Ｔ、Ｎは０．００６０％以下とする。
Ｃｒ：１．５重量％以下およびＭｏ＋０．５重量％以下
の１種または２種 Ｃｒは強度および靭性の向上のために添加されるが添加
しすぎると被剛性を劣化させるため、上限を１．５％と
する。また、ＭＯは焼戻し後の靭性を向上させるため用
いられるが高価な元素であり、また、機械構造用鋼とし
ては０．５％程度でその目的が充分達せられることから
これを上限とする。
の１種または２種 Ｃｒは強度および靭性の向上のために添加されるが添加
しすぎると被剛性を劣化させるため、上限を１．５％と
する。また、ＭＯは焼戻し後の靭性を向上させるため用
いられるが高価な元素であり、また、機械構造用鋼とし
ては０．５％程度でその目的が充分達せられることから
これを上限とする。
加熱温度：９５０〜１１００℃、仕上温度＝７５０〜９
００℃＃！調圧延により固ｍＮを低減させるにはＡρＮ
の析出が促進される圧延条件を選択する必要がある。加
熱温度は１１００℃より高いと大半のＡ、ＱＮが固溶す
ること、および９５０℃未満では鋼材の変形抵抗が高く
なり圧延が困難になるため９５０〜１１００℃とする。
００℃＃！調圧延により固ｍＮを低減させるにはＡρＮ
の析出が促進される圧延条件を選択する必要がある。加
熱温度は１１００℃より高いと大半のＡ、ＱＮが固溶す
ること、および９５０℃未満では鋼材の変形抵抗が高く
なり圧延が困難になるため９５０〜１１００℃とする。
また、仕上温度は７５０℃未満では圧延が困難になるこ
とおよび９００℃より高い場合ＡＭＮが析出しにくくか
つ、結晶粒が細粒とならないため、７５０〜９００℃と
する。
とおよび９００℃より高い場合ＡＭＮが析出しにくくか
つ、結晶粒が細粒とならないため、７５０〜９００℃と
する。
固溶Ｎ ： ０．００３０重量％以下かつＰｂ量 ２０
固溶Ｎ≦０．１２％かつ結晶粒度番号６番以上第１図は
温間延性に及ぼすＰｂ量と固溶Ｎ量および結晶粒度の影
響を示したものである。５５５Ｃ鋼をベースに第１表に
示すようにＰｂを０．０４〜０．２２％、Ｔ、Ｎを１５
〜１２２ｐｐｍとし、圧延温度を変更することで固溶Ｎ
を１０〜５８ ｐｐｍおよび結晶粒度を４〜９番に変化
させた。横軸に固溶Ｎ量を縦軸にＰｂｆｉをとり、Ｏお
よび口の中の上段に７００℃で行なった引張試験（試験
片はＪＩＳ−１４Ａに準する）の絞り値、下段に結晶粒
度番号を示している。絞り値と鍛造割れ発生の間には密
接な関係があり、絞り値が６０％以上の鋼材では割れ発
生がないことを確認している。そのため、○で絞り値が
６０％以上をおよび口で６０％未満を表した。絞り値が
６０％以上となるＰｂ量および固溶Ｎ量の上限は固溶Ｎ
＝０．００３０％とＰｂ量 ４０固溶Ｎ＝０．２５％
である。さらに、この範囲内にあっても結晶粒度番号が
６番未満であるとき絞り値は６０％以上とはならない（
図中記号（イ）のものは加熱温度１１５０℃、仕上温度
９５０℃、記号（ロ）のものは加熱温度１２００℃、仕
上温度１０００℃、）、このことから、鍛造割れは発生
しない範囲としては固溶Ｎ Ｏ，００３０重量％以下か
つＰｂ量 ４０固溶Ｎ≦０．２５％かつ結晶粒度６番以
上とする。
固溶Ｎ≦０．１２％かつ結晶粒度番号６番以上第１図は
温間延性に及ぼすＰｂ量と固溶Ｎ量および結晶粒度の影
響を示したものである。５５５Ｃ鋼をベースに第１表に
示すようにＰｂを０．０４〜０．２２％、Ｔ、Ｎを１５
〜１２２ｐｐｍとし、圧延温度を変更することで固溶Ｎ
を１０〜５８ ｐｐｍおよび結晶粒度を４〜９番に変化
させた。横軸に固溶Ｎ量を縦軸にＰｂｆｉをとり、Ｏお
よび口の中の上段に７００℃で行なった引張試験（試験
片はＪＩＳ−１４Ａに準する）の絞り値、下段に結晶粒
度番号を示している。絞り値と鍛造割れ発生の間には密
接な関係があり、絞り値が６０％以上の鋼材では割れ発
生がないことを確認している。そのため、○で絞り値が
６０％以上をおよび口で６０％未満を表した。絞り値が
６０％以上となるＰｂ量および固溶Ｎ量の上限は固溶Ｎ
＝０．００３０％とＰｂ量 ４０固溶Ｎ＝０．２５％
である。さらに、この範囲内にあっても結晶粒度番号が
６番未満であるとき絞り値は６０％以上とはならない（
図中記号（イ）のものは加熱温度１１５０℃、仕上温度
９５０℃、記号（ロ）のものは加熱温度１２００℃、仕
上温度１０００℃、）、このことから、鍛造割れは発生
しない範囲としては固溶Ｎ Ｏ，００３０重量％以下か
つＰｂ量 ４０固溶Ｎ≦０．２５％かつ結晶粒度６番以
上とする。
（実 施 例）
ＪＩＳ機械構造用ｗＩ５５５ＧおよびＳＣＭ４２０ｔｌ
全転炉溶製し、ＮおよびＰｂ量を調整したのち、連続
鋳造等の工程を経て １６２ Ｘ １６２ （ｍｍ）の
鋼片を製造した。本供試材の化学成分をまとめて第２表
に示す。供試材Ａ、Ｂ、ＤおよびＥについては鋼片を鋼
片加熱炉において１０００．１１００および１１５０℃
で加熱し、全連続ＨＶタイプの熱間圧延機を用いて、仕
上温度７５０．８００．８５０．９００および９５０℃
で、４８φの丸棒に熱間圧延した。供試材ＣおよびＦは
加熱温度１１５０℃、仕上温度９５０℃の条件で圧延し
た。圧延後はすべて玲却床にて空冷した。これらの棒鋼
から引張試験片を採取し ７００℃に加熱して引張試験
を行ない、その時の延性を絞り値で評価した。その結果
、第３表に示すようにＰｈｉ加された供試材Ａ、Ｂ、Ｄ
およびＥも加熱温度１０００．１１００℃、仕上温度
７５０〜９００℃で圧延したときに、固溶Ｎ≦０．００
３０％、Ｐｂ＋ ４０固溶Ｎ≦０．２５および結晶粒度
番号≧６を満足し、このときＰｂを含まない通常圧延さ
れた供試材ＣおよびＦに匹敵する温間延性を示している
。このＡＭおよびＤ鋼を用いて、自動車の等速ジヨイン
トの部品であるアウターレース形状に温間鍛造を行なっ
たが、割れ発生は皆無であった。
全転炉溶製し、ＮおよびＰｂ量を調整したのち、連続
鋳造等の工程を経て １６２ Ｘ １６２ （ｍｍ）の
鋼片を製造した。本供試材の化学成分をまとめて第２表
に示す。供試材Ａ、Ｂ、ＤおよびＥについては鋼片を鋼
片加熱炉において１０００．１１００および１１５０℃
で加熱し、全連続ＨＶタイプの熱間圧延機を用いて、仕
上温度７５０．８００．８５０．９００および９５０℃
で、４８φの丸棒に熱間圧延した。供試材ＣおよびＦは
加熱温度１１５０℃、仕上温度９５０℃の条件で圧延し
た。圧延後はすべて玲却床にて空冷した。これらの棒鋼
から引張試験片を採取し ７００℃に加熱して引張試験
を行ない、その時の延性を絞り値で評価した。その結果
、第３表に示すようにＰｈｉ加された供試材Ａ、Ｂ、Ｄ
およびＥも加熱温度１０００．１１００℃、仕上温度
７５０〜９００℃で圧延したときに、固溶Ｎ≦０．００
３０％、Ｐｂ＋ ４０固溶Ｎ≦０．２５および結晶粒度
番号≧６を満足し、このときＰｂを含まない通常圧延さ
れた供試材ＣおよびＦに匹敵する温間延性を示している
。このＡＭおよびＤ鋼を用いて、自動車の等速ジヨイン
トの部品であるアウターレース形状に温間鍛造を行なっ
たが、割れ発生は皆無であった。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明はＰｂ添加により顕著に劣
化する７００℃付近の温間鍛造性を、Ｐｂ量を低減する
ことなく、棒鋼圧延条件を調整しＰｂと固溶Ｎの和およ
び結晶粒度を適正化することにより改善できることを明
らかにしたもので、温間鍛造性および被剛性の優れた機
械構造用Ｐｂ快削鋼を製造する工業的にきわめて有益な
方法である。
化する７００℃付近の温間鍛造性を、Ｐｂ量を低減する
ことなく、棒鋼圧延条件を調整しＰｂと固溶Ｎの和およ
び結晶粒度を適正化することにより改善できることを明
らかにしたもので、温間鍛造性および被剛性の優れた機
械構造用Ｐｂ快削鋼を製造する工業的にきわめて有益な
方法である。
第１図は鋼中の固溶Ｎ、 Ｐｂ含有量および結晶粒度と
温間延性の関係を示す図である。 他４名
温間延性の関係を示す図である。 他４名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：０．１０〜０．８０重量％ Ｓｉ：０．５０重量％以下 Ｍｎ：０．３０〜１．２０重量％ Ｓ：０．０１０〜０．０７０重量％ Ｐｂ：０．０４〜０．２０重量％ Ｔ．Ａｌ：０．００５〜０．０５０重量％ Ｔ．Ｏ：０．００５０重量％以下 Ｔ．Ｎ：０．００６０重量％以下 残部をＦｅおよび不可避的不純物が占める化学成分を有
する鋼片を、加熱温度を９５０〜１１００℃に、仕上温
度を７５０〜９００℃の範囲で棒鋼に圧延して、該棒鋼
の固溶Ｎを０．００３０重量％以下、かつＰｂ＋４０固
溶Ｎを０．２５（％）以下とし、さらに結晶粒度番号が
６番以上とすることを特徴とする温間延性の優れた機械
構造用Ｐｂ快削鋼圧延棒鋼の製造方法。 ２ 鋼片の化学成分が、さらにＣｒ：１．５重量％以下
、Ｍｏ：０．５重量％以下の１種または２種を含む請求
項１記載の温間延性の優れたＰｂ快削鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23382090A JPH04116125A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 温間延性の優れたＰｂ快削鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23382090A JPH04116125A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 温間延性の優れたＰｂ快削鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116125A true JPH04116125A (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=16961077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23382090A Pending JPH04116125A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 温間延性の優れたＰｂ快削鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04116125A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321856A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-01-18 | 首钢贵阳特殊钢有限责任公司 | 一种改善切削性能的优质结构钢及生产工艺 |
| CN103147013A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-12 | 首钢贵阳特殊钢有限责任公司 | 一种凿岩钎具用中空钢 |
| WO2021140905A1 (ja) | 2020-01-06 | 2021-07-15 | 株式会社日本触媒 | 吸収体、吸水性樹脂、及び吸収性物品 |
| WO2021157369A1 (ja) | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 株式会社ジェイエスピー | ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、及びポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体 |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP23382090A patent/JPH04116125A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2021157369A1 (ja) | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 株式会社ジェイエスピー | ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、及びポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体 |
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