JPH04187742A - 被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管 - Google Patents
被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管Info
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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、被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管
に関するものである。
に関するものである。
(従来の技術)
切削加工技術の進展、自動車その他の機械生産量の増大
に伴い、被削性の優れた鋼材の必要性が大きくなってい
る。機械構造用鋼管についても、切削加工の自動化、高
能率化によって切屑処理性、切削仕上面の良好な材料が
望まれている。
に伴い、被削性の優れた鋼材の必要性が大きくなってい
る。機械構造用鋼管についても、切削加工の自動化、高
能率化によって切屑処理性、切削仕上面の良好な材料が
望まれている。
一般の機械構造用鋼については、被削性を改善させるた
めに、例えば、特開昭55−85658号公報、特開昭
57−140853号公報や特開昭62−33747号
公報に示されているようなS系快削鋼、pb快削鋼、C
a快削鋼およびこれらの複合快削鋼が開発され、実用化
されている。
めに、例えば、特開昭55−85658号公報、特開昭
57−140853号公報や特開昭62−33747号
公報に示されているようなS系快削鋼、pb快削鋼、C
a快削鋼およびこれらの複合快削鋼が開発され、実用化
されている。
なお、これらの快削性元素が生成する介在物による機械
的性質の劣化を防ぐために、特公昭61−16337号
公報に示すようにsol、AIを制限し、S。
的性質の劣化を防ぐために、特公昭61−16337号
公報に示すようにsol、AIを制限し、S。
Ca、 Oの量を特定しているものもある。
(発明が解決しようとする課題)
上記に示した従来の快削鋼を用いて被削性の良好な機械
構造用鋼管を電気抵抗溶接によって製造しようとする際
には、以下に示す問題点がある。
構造用鋼管を電気抵抗溶接によって製造しようとする際
には、以下に示す問題点がある。
すなわち、これらの快削鋼の快削性元素が生成する介在
物は、一般に機械的性質を劣化させ、さらに電気抵抗溶
接性を劣化させ、溶接割れ、超音波探傷試験時のUST
不良などによる大幅な歩留低下の原因となるため、電気
抵抗溶接管の材料としては使用することができない。
物は、一般に機械的性質を劣化させ、さらに電気抵抗溶
接性を劣化させ、溶接割れ、超音波探傷試験時のUST
不良などによる大幅な歩留低下の原因となるため、電気
抵抗溶接管の材料としては使用することができない。
なお、特公昭61−16337号公報についても、電気
抵抗溶接管の素材として用いる場合には、上記問題点を
完全に解消するものでなく、さらにSiギルド鋼におい
て0の量を0.0040重量%以下に低減させることは
通常困難である。
抵抗溶接管の素材として用いる場合には、上記問題点を
完全に解消するものでなく、さらにSiギルド鋼におい
て0の量を0.0040重量%以下に低減させることは
通常困難である。
一方、上記に示した快削性元素を大幅な歩留低下を生じ
させない範囲内で添加し、電気抵抗溶接管素材とするこ
とも考えられるが、この程度の添加では、管に冷間引抜
あるいはその他の冷間加工を与えた場合、−JIIQに
切屑処理性が悪化するため、その被削性は十分なもので
はない。
させない範囲内で添加し、電気抵抗溶接管素材とするこ
とも考えられるが、この程度の添加では、管に冷間引抜
あるいはその他の冷間加工を与えた場合、−JIIQに
切屑処理性が悪化するため、その被削性は十分なもので
はない。
本発明は前記の問題点を解消し、機械構造用電縫鋼管の
被削性改善要求に応えることを目的としてなされたもの
である。
被削性改善要求に応えることを目的としてなされたもの
である。
(課題を解決するための手段)
本発明の要旨とするところは下記のとおりである。
(1)重量%表示で
C: 0.02〜0.60%、
Si:0.4%以下、
Mn:0.20〜2.0%、
P : 0.030%以下、
S : 0.040%以下、
sol、Al : O,001〜0.006%、N :
0.0100〜0.0250%0 : 0.0060
%以下、 Ca: 0.001〜0.020%で、がっCa%/(
1,25×O%+0.625xS%)≧0.05を含有
し、 残部鉄および不可避的不純物からなることを特徴とする
被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管。
0.0100〜0.0250%0 : 0.0060
%以下、 Ca: 0.001〜0.020%で、がっCa%/(
1,25×O%+0.625xS%)≧0.05を含有
し、 残部鉄および不可避的不純物からなることを特徴とする
被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管。
(2)重量%表示で
C: 0.02〜0.60%、
Si : 0.4%以下、
Mn:0.20〜2.0%、
P:0.030%以下、
S : 0.040%以下、
Cr:0.10〜1.50%、
Mo: 0.10〜0.60%、
5olAj : O,001〜0. OO6%、N :
0.0100〜0.0250%0 : 0.0060
%以下、 Ca: 0.001〜0.020%で、かつCa%/(
1,25×O%+0.625×S%)≧0.05を含有
し、 残部鉄および不可避的不純物からなることを特徴とする
被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管。
0.0100〜0.0250%0 : 0.0060
%以下、 Ca: 0.001〜0.020%で、かつCa%/(
1,25×O%+0.625×S%)≧0.05を含有
し、 残部鉄および不可避的不純物からなることを特徴とする
被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管。
ここで、本発明は切屑処理性の良好な電気抵抗溶接管を
歩留よく製造することを可能とするために素材のS、
Ca、 Oの量を限定し、さらにNの効果を最大限に
発揮させたものである。
歩留よく製造することを可能とするために素材のS、
Ca、 Oの量を限定し、さらにNの効果を最大限に
発揮させたものである。
(作 用)
以下に本発明の詳細を述べるとともに、前記のように本
発明鋼管の成分範囲を定めた理由について説明する。
発明鋼管の成分範囲を定めた理由について説明する。
本発明は切屑処理性の良好な機械構造用鋼管を電気抵抗
溶接により製造することを目的としたもので、S、 C
a、 Oの量を限定することにより快削成分の介在物
による電気抵抗溶接の際の溶接割れ、IJST不良など
を原因とする歩留の大幅低下を抑制し、Nの効果により
切屑処理性を向上させている。
溶接により製造することを目的としたもので、S、 C
a、 Oの量を限定することにより快削成分の介在物
による電気抵抗溶接の際の溶接割れ、IJST不良など
を原因とする歩留の大幅低下を抑制し、Nの効果により
切屑処理性を向上させている。
Cは機械的強度を確保するうえで必須であるため下限を
0.02%とした。また、0.60%を超えると靭性お
よび被削性が劣化するうえ、製管のための電気抵抗溶接
時に、その熱影響によって著しく硬化し加工性を損なう
ので、その上限を0.60%とした。
0.02%とした。また、0.60%を超えると靭性お
よび被削性が劣化するうえ、製管のための電気抵抗溶接
時に、その熱影響によって著しく硬化し加工性を損なう
ので、その上限を0.60%とした。
Siは脱酸上鋼に含まれる元素であるが、過剰に添加す
ると延性を低下させるほか、Siスケールの生成によっ
て被削材の表面性状を劣化させ、被削性も悪化させるた
め、その上限値を0.4%とした。
ると延性を低下させるほか、Siスケールの生成によっ
て被削材の表面性状を劣化させ、被削性も悪化させるた
め、その上限値を0.4%とした。
Mnは一般に鋼の強度、靭性を確保する上で不可欠な元
素であり、Sによる熱間脆性を回避する意味を併せて、
下限を0.20%とした。しかしながら、過度の添加は
加工性・溶接性を劣化させるため2.0%以下とした。
素であり、Sによる熱間脆性を回避する意味を併せて、
下限を0.20%とした。しかしながら、過度の添加は
加工性・溶接性を劣化させるため2.0%以下とした。
Pは一般に鋼中に固溶して生地を脆化させることにより
被削性を向上させる元素であるが、この量が多いと電気
抵抗溶接性を劣化させる。従って、その上限を0.03
0%とした。
被削性を向上させる元素であるが、この量が多いと電気
抵抗溶接性を劣化させる。従って、その上限を0.03
0%とした。
Sは切屑処理性を改善するために有効な元素であるが、
Siの増大とともに、製管のための電気抵抗溶接の際の
溶接割れ、超音波探傷試験時のUST不良などによる大
幅な歩留低下の原因となるため、その上限値を0.04
0%とした。なお、UST不良による歩留落ちを最低限
に抑えたい場合には、O,OI 5%以上、0.025
%以下の添加が望ましい。
Siの増大とともに、製管のための電気抵抗溶接の際の
溶接割れ、超音波探傷試験時のUST不良などによる大
幅な歩留低下の原因となるため、その上限値を0.04
0%とした。なお、UST不良による歩留落ちを最低限
に抑えたい場合には、O,OI 5%以上、0.025
%以下の添加が望ましい。
soZ、Ai!は一般に脱酸上台まれる元素であり、リ
ムド鋼ベースのものを考慮して下限値を0.001%と
した。一方、Atはアルミナクラスターの生成により綱
の被削性を悪化させるうえ、AINの生成により本発明
のなかでNによる効果である青熱脆性を軽減させるため
、その上限を0.006%とした。
ムド鋼ベースのものを考慮して下限値を0.001%と
した。一方、Atはアルミナクラスターの生成により綱
の被削性を悪化させるうえ、AINの生成により本発明
のなかでNによる効果である青熱脆性を軽減させるため
、その上限を0.006%とした。
Nは被削性に対して有効な元素である。これは切屑の温
度がNによる青熱脆性温度領域に達するため、切屑の分
断性が良くなるというものである。
度がNによる青熱脆性温度領域に達するため、切屑の分
断性が良くなるというものである。
o、oioo%以上の添加でその作用を最大限に発揮し
、製管後に冷間加工により加工硬化を与えられた材料に
ついても優れた切屑処理性を有するものとなる。しかし
ながら、0.0250%を超えて添加すると電縫溶接性
を著しく劣化させ、熱間圧延時の表面疵の発生原因とな
るため、その上限値を0.0250%とした。なお、機
械的性質の劣化を最小限に抑えたい場合には、0.01
50%以下の添加が望ましい。
、製管後に冷間加工により加工硬化を与えられた材料に
ついても優れた切屑処理性を有するものとなる。しかし
ながら、0.0250%を超えて添加すると電縫溶接性
を著しく劣化させ、熱間圧延時の表面疵の発生原因とな
るため、その上限値を0.0250%とした。なお、機
械的性質の劣化を最小限に抑えたい場合には、0.01
50%以下の添加が望ましい。
Oは前述のSi、sol、AI量を前提とした場合、0
.0060%超の添加によって酸化物が増大し、超音波
探傷試験時のUST不良の要因となるうえ、C8酸化物
を生成することにより、次に述べる硫化物MnSの形態
を制御するためのCaを少なくするので、その上限を0
.0060%とした。
.0060%超の添加によって酸化物が増大し、超音波
探傷試験時のUST不良の要因となるうえ、C8酸化物
を生成することにより、次に述べる硫化物MnSの形態
を制御するためのCaを少なくするので、その上限を0
.0060%とした。
Caは0.001%以上の添加によって硫化物MnSの
形態を制御し、靭性を向上させる効果を有しているほか
、酸化物生成により工具寿命、切削抵抗を良好とする。
形態を制御し、靭性を向上させる効果を有しているほか
、酸化物生成により工具寿命、切削抵抗を良好とする。
一方、0.020%を超えて添加すると大型介在物とな
り、靭性、電気抵抗溶接性に悪影響を及ぼす。このため
添加量の範囲を0.002〜0.020%に制限した。
り、靭性、電気抵抗溶接性に悪影響を及ぼす。このため
添加量の範囲を0.002〜0.020%に制限した。
さらに、Ca%/(1,25×O%+0.625×S%
)を0.05以上とすることで、製管のための電気抵抗
溶接の際のUST不良の原因となるMn5O展伸を抑え
る効果を発揮させることができる。なお、上式の分母は
、CaがCaSとしてSと有効に結びつき、硫化物の多
くを楕円状化してMn5O展伸を抑制し、さらに、Ca
、 AIが有効に結びついて低融点酸化物CaO・Al
tosを生成するために必要なCa量を表している。
)を0.05以上とすることで、製管のための電気抵抗
溶接の際のUST不良の原因となるMn5O展伸を抑え
る効果を発揮させることができる。なお、上式の分母は
、CaがCaSとしてSと有効に結びつき、硫化物の多
くを楕円状化してMn5O展伸を抑制し、さらに、Ca
、 AIが有効に結びついて低融点酸化物CaO・Al
tosを生成するために必要なCa量を表している。
また、本発明は機械構造用鋼管の耐食性を考慮して、0
.10%以上のCr、 Mo等の合金元素を加えた場合
にも有効であり、炭素鋼をはじめ各種の合金鋼に対して
も適用し得る。但し、これらの元素についても、多量添
加は機械構造用合金銅としての被削性を低下させるので
、その上限値をCrは1.50%、Moは0.60%と
した。さらに、必要に応じて結晶粒を細粒化し靭性を向
上させるために、Nb、 W等を含有させることも可能
である。また、本発明にREM(希土類元素)を含有さ
せることにより機械的性質を改善させることも可能であ
る。
.10%以上のCr、 Mo等の合金元素を加えた場合
にも有効であり、炭素鋼をはじめ各種の合金鋼に対して
も適用し得る。但し、これらの元素についても、多量添
加は機械構造用合金銅としての被削性を低下させるので
、その上限値をCrは1.50%、Moは0.60%と
した。さらに、必要に応じて結晶粒を細粒化し靭性を向
上させるために、Nb、 W等を含有させることも可能
である。また、本発明にREM(希土類元素)を含有さ
せることにより機械的性質を改善させることも可能であ
る。
本発明に従い前記の化学成分で構成された鋼は、転炉、
電気炉などで溶製され、造塊−分塊あるいは連続鋳造の
工程を経て熱間圧延される。次いで、必要に応じて冷間
圧延を施され、管成形−電気抵抗溶接された後、必要に
応じて所定の熱処理を受け、あるいはさらに冷間引抜に
より所定の外径にされた後、機械構造用鋼管として使用
に供される。
電気炉などで溶製され、造塊−分塊あるいは連続鋳造の
工程を経て熱間圧延される。次いで、必要に応じて冷間
圧延を施され、管成形−電気抵抗溶接された後、必要に
応じて所定の熱処理を受け、あるいはさらに冷間引抜に
より所定の外径にされた後、機械構造用鋼管として使用
に供される。
(実施例)
第1表は、本発明を実施するにあたって使用に供した鋼
の化学組成を示したものである。第1表に示した成分の
鋼を溶製、連続鋳造、熱間圧延を行った後、電気抵抗溶
接を行い、φ50.8Xt5.0請請の電気抵抗溶接管
を製造した。また、製管後の全ての管について、超音波
探傷(UST)を実施した。この際のUSTの歩留値と
実用試験結果について第2表に示す。さらに、製管後、
熱処理、冷間引抜を行い、旋盤を用いて切削試験を実施
した。その結果も併せて第2表に示す。これらの結果を
まとめて模式的に第1図、第2図に本発明の効果を示す
。
の化学組成を示したものである。第1表に示した成分の
鋼を溶製、連続鋳造、熱間圧延を行った後、電気抵抗溶
接を行い、φ50.8Xt5.0請請の電気抵抗溶接管
を製造した。また、製管後の全ての管について、超音波
探傷(UST)を実施した。この際のUSTの歩留値と
実用試験結果について第2表に示す。さらに、製管後、
熱処理、冷間引抜を行い、旋盤を用いて切削試験を実施
した。その結果も併せて第2表に示す。これらの結果を
まとめて模式的に第1図、第2図に本発明の効果を示す
。
なお、切削試験は、回転数300〜800PPM。
送り0.10〜0.50 aml rev、、切削速度
50〜200m1ll/ l1In、 、切込み1.5
msの切削条件で超硬工具を用いて実施し、切屑を採
取した。ここで、切屑処理性指数は、切屑長さ50II
IIl以下が得られる条件数の全条件数に対する百分率
で示した。
50〜200m1ll/ l1In、 、切込み1.5
msの切削条件で超硬工具を用いて実施し、切屑を採
取した。ここで、切屑処理性指数は、切屑長さ50II
IIl以下が得られる条件数の全条件数に対する百分率
で示した。
第2表および第1図より、Sレベルの低い従来の機械構
造用電気抵抗溶接鋼管はU37時の歩留は良好であるが
、切屑処理性が劣り、かつSレベルの高い従来の快削鋼
を素材とした場合には、切屑処理性は良好であるが、U
37時の歩留が著しく劣ることがわかる。さらに、S、
N、Ca、Oの量を本発明で示した範囲に特定すること
により、歩留を著しく低下させることなく切屑処理性の
良好な電気抵抗溶接鋼管を製造することが可能であるこ
とがわかる。さらに、第2図よりSとNの複合効果によ
り、冷間加工材においても切屑処理性が良好であること
がわかる。
造用電気抵抗溶接鋼管はU37時の歩留は良好であるが
、切屑処理性が劣り、かつSレベルの高い従来の快削鋼
を素材とした場合には、切屑処理性は良好であるが、U
37時の歩留が著しく劣ることがわかる。さらに、S、
N、Ca、Oの量を本発明で示した範囲に特定すること
により、歩留を著しく低下させることなく切屑処理性の
良好な電気抵抗溶接鋼管を製造することが可能であるこ
とがわかる。さらに、第2図よりSとNの複合効果によ
り、冷間加工材においても切屑処理性が良好であること
がわかる。
(発明の効果)
以上の実施例からも分かるように、S、 Ca、 0の
量を本発明で示した範囲に特定することにより、UST
時の歩留の低下はほとんどない、さらにSおよびNとの
複合効果により、その被削性は非常に良好である。本発
明により被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管を
製造することが可能となった。
量を本発明で示した範囲に特定することにより、UST
時の歩留の低下はほとんどない、さらにSおよびNとの
複合効果により、その被削性は非常に良好である。本発
明により被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管を
製造することが可能となった。
第1図は本発明の効果について模式的に示した図、第2
図は本発明鋼と比較鋼の切削試験結果の一例を示した図
である。
図は本発明鋼と比較鋼の切削試験結果の一例を示した図
である。
Claims (2)
- (1)重量%表示で C:0.02〜0.60%、 Si:0.4%以下、 Mn:0.20〜2.0%、 P:0.030%以下、 S:0.040%以下、 sol.Al:0.001〜0.006%、N:0.0
100〜0.0250% O:0.0060%以下、 Ca:0.001〜0.020%で、かつ Ca%/(1.25×O%+0.625×S%)≧0.
05を含有し、 残部鉄および不可避的不純物からなることを特徴とする
被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管。 - (2)重量%表示で C:0.02〜0.60%、 Si:0.4%以下、 Mn:0.20〜2.0%、 P:0.030%以下、 S:0.040%以下、 Cr:0.10〜1.50%、 Mo:0.10〜0.60%、 sol.Al:0.001〜0.006%、N:0.0
100〜0.0250% O:0.0060%以下、 Ca:0.001〜0.020%で、かつ Ca%/(1.25×O%+0.625×S%)≧0.
05を含有し、 残部鉄および不可避的不純物からなることを特徴とする
被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31628490A JPH04187742A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31628490A JPH04187742A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04187742A true JPH04187742A (ja) | 1992-07-06 |
Family
ID=18075395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31628490A Pending JPH04187742A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 被削性の優れた機械構造用電気抵抗溶接鋼管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04187742A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5374322A (en) * | 1992-07-09 | 1994-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing high strength steel member with a low yield ratio |
JP2000282169A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-10-10 | Nippon Steel Corp | 鍛造性と被削性に優れる鋼 |
JP2011231398A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-17 | Nippon Steel Corp | 被削性に優れた電縫鋼管 |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP31628490A patent/JPH04187742A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5374322A (en) * | 1992-07-09 | 1994-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing high strength steel member with a low yield ratio |
JP2000282169A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-10-10 | Nippon Steel Corp | 鍛造性と被削性に優れる鋼 |
JP2011231398A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-17 | Nippon Steel Corp | 被削性に優れた電縫鋼管 |
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