JPH05239589A - 高強度非調質鋼 - Google Patents
高強度非調質鋼Info
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- JPH05239589A JPH05239589A JP7544692A JP7544692A JPH05239589A JP H05239589 A JPH05239589 A JP H05239589A JP 7544692 A JP7544692 A JP 7544692A JP 7544692 A JP7544692 A JP 7544692A JP H05239589 A JPH05239589 A JP H05239589A
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- treated steel
- nonheat
- strength
- heat treated
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 形状の影響による冷却速度の相違によって機
械的特性にばらつきが出ない非調質鋼を提供することを
目的とする。 【構成】 非調質鋼を、重量基準でＣ：０．０５〜０．
３０％，Ｓｉ：≦１．０％，Ｍｎ：１．０〜３．０％，
Ｃｒ：≦２．０％，Ｖ：０．０１〜０．５０％，Ｔｉ：
０．０１〜０．１０％，Ｂ：０．０００５〜０．００３
５％，残部実質的にＦｅから成る組成とし、且つベイナ
イトの面積率が９５％以上であるようにする。
械的特性にばらつきが出ない非調質鋼を提供することを
目的とする。 【構成】 非調質鋼を、重量基準でＣ：０．０５〜０．
３０％，Ｓｉ：≦１．０％，Ｍｎ：１．０〜３．０％，
Ｃｒ：≦２．０％，Ｖ：０．０１〜０．５０％，Ｔｉ：
０．０１〜０．１０％，Ｂ：０．０００５〜０．００３
５％，残部実質的にＦｅから成る組成とし、且つベイナ
イトの面積率が９５％以上であるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高強度非調質鋼に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車その他の各種機械構造用部品として焼入れ・焼戻
し処理（調質処理）を行わないで使用する非調質鋼の適
用が拡大されている。
自動車その他の各種機械構造用部品として焼入れ・焼戻
し処理（調質処理）を行わないで使用する非調質鋼の適
用が拡大されている。
【０００３】ところで従来の非調質鋼は、組織的に見る
とフェライト＋パーライト組織を主とするものである。
この組織を緻密なベイナイト組織とすることは、非調質
鋼を高強度化する上で有効な手段である。
とフェライト＋パーライト組織を主とするものである。
この組織を緻密なベイナイト組織とすることは、非調質
鋼を高強度化する上で有効な手段である。
【０００４】この非調質鋼は、熱間加工後に熱処理され
ずに圧延ままや鍛造ままで機械加工によって各種機械構
造用部品として用いられるため、熱処理に依存せず、合
金設計にて所要の機械的強度を付与する必要がある。そ
してそのため、一般的には主としてＭｎ，Ｃｒ量の成分
調整を行って機械的特性をコントロールする。
ずに圧延ままや鍛造ままで機械加工によって各種機械構
造用部品として用いられるため、熱処理に依存せず、合
金設計にて所要の機械的強度を付与する必要がある。そ
してそのため、一般的には主としてＭｎ，Ｃｒ量の成分
調整を行って機械的特性をコントロールする。
【０００５】しかしながらこの場合には高強度を得よう
とすると材料の焼入性が大きく変化してしまい、特に外
表面部分と中心部分とで冷却速度に大きな差が生じる厚
物，太物の場合には、冷却速度の速い外表面部にマルテ
ンサイトが生成し易くなる。
とすると材料の焼入性が大きく変化してしまい、特に外
表面部分と中心部分とで冷却速度に大きな差が生じる厚
物，太物の場合には、冷却速度の速い外表面部にマルテ
ンサイトが生成し易くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明の非調質鋼はこ
のような事情を背景として開発されたもので、その要旨
は、重量基準でＣ：０．０５〜０．３０％，Ｓｉ：≦
１．０％，Ｍｎ：１．０〜３．０％，Ｃｒ：≦２．０
％，Ｖ：０．０１〜０．５０％，Ｔｉ：０．０１〜０．
１０％，Ｂ：０．０００５〜０．００３５％，残部実質
的にＦｅから成り、且つベイナイトの面積率が９５％以
上とされていることにある（請求項１）。
のような事情を背景として開発されたもので、その要旨
は、重量基準でＣ：０．０５〜０．３０％，Ｓｉ：≦
１．０％，Ｍｎ：１．０〜３．０％，Ｃｒ：≦２．０
％，Ｖ：０．０１〜０．５０％，Ｔｉ：０．０１〜０．
１０％，Ｂ：０．０００５〜０．００３５％，残部実質
的にＦｅから成り、且つベイナイトの面積率が９５％以
上とされていることにある（請求項１）。
【０００７】本願発明では、別の態様として、請求項１
の前記各成分に加え、更にＳ，Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅ
の１種以上をそれぞれＳ：≦０．１５％，Ｐｂ：≦０．
３％，Ｃａ：≦０．００５％，Ｂｉ：≦０．３％，Ｔ
ｅ：≦０．３％の量で含有させることができる（請求項
２）。
の前記各成分に加え、更にＳ，Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅ
の１種以上をそれぞれＳ：≦０．１５％，Ｐｂ：≦０．
３％，Ｃａ：≦０．００５％，Ｂｉ：≦０．３％，Ｔ
ｅ：≦０．３％の量で含有させることができる（請求項
２）。
【０００８】本願発明では、更に別の態様として、請求
項１の前記各成分に加えてＭｏ，Ｎｉの１種又は２種を
それぞれＭｏ：≦０．５％，Ｎｉ：≦２．０％の量で含
有させることができる（請求項３）。
項１の前記各成分に加えてＭｏ，Ｎｉの１種又は２種を
それぞれＭｏ：≦０．５％，Ｎｉ：≦２．０％の量で含
有させることができる（請求項３）。
【０００９】本願発明では、更に別の態様として、請求
項１の各成分に加えてＳ，Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅの１
種以上をそれぞれＳ：≦０．１５％，Ｐｂ：≦０．３
％，Ｃａ：≦０．００５％，Ｂｉ：≦０．３％，Ｔｅ：
≦０．３％の量で含有させるとともに、Ｍｏ，Ｎｉの１
種又は２種をそれぞれＭｏ：≦０．５％，Ｎｉ：≦２．
０％の量で含有させることができる（請求項４）。
項１の各成分に加えてＳ，Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅの１
種以上をそれぞれＳ：≦０．１５％，Ｐｂ：≦０．３
％，Ｃａ：≦０．００５％，Ｂｉ：≦０．３％，Ｔｅ：
≦０．３％の量で含有させるとともに、Ｍｏ，Ｎｉの１
種又は２種をそれぞれＭｏ：≦０．５％，Ｎｉ：≦２．
０％の量で含有させることができる（請求項４）。
【００１０】本発明は、硬さ確保のための元素としてＶ
を所定量含有させるとともにＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒを成
分調整し、特にベイナイト組織を得るためＢを所定量添
加し、そしてＢを有効に働かせるためにＴｉを併せて添
加したことを特徴とするものである。
を所定量含有させるとともにＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒを成
分調整し、特にベイナイト組織を得るためＢを所定量添
加し、そしてＢを有効に働かせるためにＴｉを併せて添
加したことを特徴とするものである。
【００１１】ＢはＭｓ点（マルテンサイト変態点）や臨
界冷却速度を殆ど変化させないで、鋼の変態曲線（Ｃ又
はＳ曲線）におけるフェライト＋パーライトノーズを長
時間側に大きく移行させる働きがある。
界冷却速度を殆ど変化させないで、鋼の変態曲線（Ｃ又
はＳ曲線）におけるフェライト＋パーライトノーズを長
時間側に大きく移行させる働きがある。
【００１２】而してノーズが長時間側に大きく移行する
と、熱間加工後の冷却過程でその冷却速度が比較的遅く
ても、安定して緻密な組織であるベイナイト組織を生成
させることができる。
と、熱間加工後の冷却過程でその冷却速度が比較的遅く
ても、安定して緻密な組織であるベイナイト組織を生成
させることができる。
【００１３】即ち冷却速度の比較的遅い厚物鋼材中心部
においても安定してベイナイト組織を生成させることが
できる。
においても安定してベイナイト組織を生成させることが
できる。
【００１４】また臨界冷却速度を殆ど変化させないた
め、冷却速度の速い外表面部においてもマルテンサイト
相の生成を防止することができる。
め、冷却速度の速い外表面部においてもマルテンサイト
相の生成を防止することができる。
【００１５】このベイナイト組織を主とする非調質鋼の
場合、生地が緻密であるために従来のフェライト＋パー
ライトを主とする非調質鋼に比べ、靱性をそれ程低下さ
せることなく硬さを高くすることができる。
場合、生地が緻密であるために従来のフェライト＋パー
ライトを主とする非調質鋼に比べ、靱性をそれ程低下さ
せることなく硬さを高くすることができる。
【００１６】上記成分に加えてＳ，Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，
Ｔｅの１種以上を上記所定量含有させることにより、被
削性を高めることができる。
Ｔｅの１種以上を上記所定量含有させることにより、被
削性を高めることができる。
【００１７】またＭｏ，Ｎｉの何れか１種又は２種を含
有させることによって機械的強度をいっそう高めること
ができる。
有させることによって機械的強度をいっそう高めること
ができる。
【００１８】更にこれらの両者を併せて用いることで、
被削性と強度との何れをも高めることができる。
被削性と強度との何れをも高めることができる。
【００１９】次に本発明における各成分の限定成分につ
き詳述する。 Ｃ：０．０５〜０．３０％ Ｃは強度を確保するための添加元素であり、０．０５％
以上含有させる必要がある。しかしながら多過ぎると靱
性を低下させるので上限を０．３０％とする。
き詳述する。 Ｃ：０．０５〜０．３０％ Ｃは強度を確保するための添加元素であり、０．０５％
以上含有させる必要がある。しかしながら多過ぎると靱
性を低下させるので上限を０．３０％とする。
【００２０】Ｓｉ：≦１．０％ Ｓｉは溶製時に脱酸作用をする元素である。しかし１．
０％を超えると靱性，被削性を低下させるので１．０％
以下とする。
０％を超えると靱性，被削性を低下させるので１．０％
以下とする。
【００２１】Ｍｎ：１．０〜３．０％，Ｃｒ：≦２．０
％ Ｍｎ，Ｃｒは強度を上昇させるとともに焼入性を調整
し、ベイナイト組織を生成させるために必要である。但
し多過ぎると被削性，靱性を低下させるのでそれぞれ
１．０〜３．０％，２．０％以下とする。
％ Ｍｎ，Ｃｒは強度を上昇させるとともに焼入性を調整
し、ベイナイト組織を生成させるために必要である。但
し多過ぎると被削性，靱性を低下させるのでそれぞれ
１．０〜３．０％，２．０％以下とする。
【００２２】Ｖ：０．０１〜０．５０％ Ｖは炭化物を析出させることによって硬さを高める働き
をする。またＶの添加によって、ベイナイトの生成冷却
速度範囲を大きく変化させることなく材料の強度を調整
することができる。しかし多過ぎると靱性を低下させる
ため、添加量を０．０１〜０．５０％とする。
をする。またＶの添加によって、ベイナイトの生成冷却
速度範囲を大きく変化させることなく材料の強度を調整
することができる。しかし多過ぎると靱性を低下させる
ため、添加量を０．０１〜０．５０％とする。
【００２３】Ｂ：０．０００５〜０．００３５％ Ｂはフェライト＋パーライトノーズを大きく長時間側へ
移行させるが、Ｍｓ点や臨界冷却速度を殆ど変化させな
い。このため広い冷却温度範囲でベイナイトを安定的に
生成させることができる。
移行させるが、Ｍｓ点や臨界冷却速度を殆ど変化させな
い。このため広い冷却温度範囲でベイナイトを安定的に
生成させることができる。
【００２４】このような効果を得るためにＢ添加が必要
であるが、０．０００５％より少ないと効果が不十分で
あり、逆に０．００３５％を超えると効果が飽和するた
め０．０００５〜０．００３５％の範囲とする。
であるが、０．０００５％より少ないと効果が不十分で
あり、逆に０．００３５％を超えると効果が飽和するた
め０．０００５〜０．００３５％の範囲とする。
【００２５】Ｔｉ：０．０１〜０．１０％ ＴｉはＮをオ−ステナイト中で固定し、Ｂ添加による焼
入性を高めるために添加する。但し少なすぎるとその効
果がなく、多すぎると巨大な炭化物や窒化物が生じて靱
性を低下させる。本発明において適正量は０．０１〜
０．１０％である。
入性を高めるために添加する。但し少なすぎるとその効
果がなく、多すぎると巨大な炭化物や窒化物が生じて靱
性を低下させる。本発明において適正量は０．０１〜
０．１０％である。
【００２６】Ｓ：≦０．１５％，Ｐｂ：≦０．３％，Ｃ
ａ：≦０．００５％，Ｂｉ：≦０．３％，Ｔｅ：≦０．
３％ Ｓ，Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅは被削性を改善させる元素
であるが、多過ぎると強度，靱性を低下させるので、そ
れぞれ０．１５，０．３，０．００５，０．３，０．３
％を上限とする。
ａ：≦０．００５％，Ｂｉ：≦０．３％，Ｔｅ：≦０．
３％ Ｓ，Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅは被削性を改善させる元素
であるが、多過ぎると強度，靱性を低下させるので、そ
れぞれ０．１５，０．３，０．００５，０．３，０．３
％を上限とする。
【００２７】Ｍｏ：≦０．５％，Ｎｉ：≦２．０％ Ｍｏ，Ｎｉは更に強度を要求される場合に添加する。し
かし多量に添加してもコスト上昇を招くだけであるの
で、それぞれ上限を０．５％，２．０％とする。
かし多量に添加してもコスト上昇を招くだけであるの
で、それぞれ上限を０．５％，２．０％とする。
【００２８】
【実施例】次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以下
にその実施例を詳述する。表１に示す成分の鋼を溶製
し、分塊圧延及び製品圧延を行い、空冷ままでこれらの
試料についてロックウエル硬さ，シャルピー衝撃値，引
張り強さを測定した。また併せて被削性試験を行った。
その結果が表２，表３に示してある。
にその実施例を詳述する。表１に示す成分の鋼を溶製
し、分塊圧延及び製品圧延を行い、空冷ままでこれらの
試料についてロックウエル硬さ，シャルピー衝撃値，引
張り強さを測定した。また併せて被削性試験を行った。
その結果が表２，表３に示してある。
【００２９】尚、被削性の測定は５ｍｍφのドリルを用
いて穴明けを行い、工具寿命が５０００ｍとなるときの
加工速度を以て評価した。評価は実施例Ｎｏ．５の合金
を１００とする比較値で示している。
いて穴明けを行い、工具寿命が５０００ｍとなるときの
加工速度を以て評価した。評価は実施例Ｎｏ．５の合金
を１００とする比較値で示している。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】表２及び表３の結果から分かるように、Ｔ
ｉ，Ｂを添加していない比較例Ａの合金では、冷却速度
が遅い１００ｍｍφ材料でベイナイト面積率が減少し、
強度，靱性が低下している。
ｉ，Ｂを添加していない比較例Ａの合金では、冷却速度
が遅い１００ｍｍφ材料でベイナイト面積率が減少し、
強度，靱性が低下している。
【００３４】またＶを添加していない比較例Ｂの合金で
は十分な硬さが得られていない。更にＣ含量の多い比較
例Ｃの合金では靱性の低下が見られる。
は十分な硬さが得られていない。更にＣ含量の多い比較
例Ｃの合金では靱性の低下が見られる。
【００３５】これに対し、本発明例の合金は優れた強度
と靱性とを示している。本発明例の合金では、質量効果
の影響が小さく、安定した特性が得られており、またＭ
ｏ，Ｎｉを添加したものでは一段と強度が高くなってい
る。
と靱性とを示している。本発明例の合金では、質量効果
の影響が小さく、安定した特性が得られており、またＭ
ｏ，Ｎｉを添加したものでは一段と強度が高くなってい
る。
【００３６】一方表３の結果から、快削元素を添加した
ものは被削性が良好となっていることが分かる。
ものは被削性が良好となっていることが分かる。
【００３７】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
態様で実施可能である。
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
態様で実施可能である。
Claims (4)
- 【請求項１】重量基準で Ｃ ：０．０５〜０．３０％ Ｓｉ：≦１．０％ Ｍｎ：１．０〜３．０％ Ｃｒ：≦２．０％ Ｖ ：０．０１〜０．５０％ Ｔｉ：０．０１〜０．
１０％ Ｂ ：０．０００５〜０．００３５％ 残部実質的にＦｅから成り、且つベイナイトの面積率が
９５％以上であることを特徴とする高強度非調質鋼。 - 【請求項２】 請求項１の前記各成分に加え、更にＳ，
Ｐｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅの１種以上をそれぞれ Ｓ ：≦０．１５％ Ｐｂ：≦０．３％ Ｃａ：≦０．００５％ Ｂｉ：≦０．３％ Ｔｅ：≦０．３％ の量で含有することを特徴とする高強度非調質鋼。 - 【請求項３】 請求項１の前記各成分に加え、更にＭ
ｏ，Ｎｉの１種又は２種をそれぞれ Ｍｏ：≦０．５％ Ｎｉ：≦２．０％ の量で含有することを特徴とする高強度非調質鋼。 - 【請求項４】 請求項１の各成分に加え、更にＳ，Ｐ
ｂ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｔｅの１種以上をそれぞれ Ｓ ：≦０．１５％ Ｐｂ：≦０．３％ Ｃａ：≦０．００５％ Ｂｉ：≦０．３％ Ｔｅ：≦０．３％ の量で含有するとともに、Ｍｏ，Ｎｉの１種又は２種を
それぞれ Ｍｏ：≦０．５％ Ｎｉ：≦２．０％ の量で含有することを特徴とする高強度非調質鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544692A JPH05239589A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 高強度非調質鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544692A JPH05239589A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 高強度非調質鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239589A true JPH05239589A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13576496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7544692A Pending JPH05239589A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 高強度非調質鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05239589A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242170A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 靭性に優れた高強度熱間鍛造非調質鋼及びその製造方法 |
| WO2013145868A1 (ja) | 2012-03-26 | 2013-10-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐遅れ破壊性に優れたボロン添加高強度ボルト用鋼および高強度ボルト |
| JP2016145380A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 大型鍛造用鋼及び大型鍛造部品 |
| JP2018040488A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-03-15 | カマックス ホールディング ゲーエムベーハー アンド コーポレイテッド ケージーＫＡＭＡＸ Ｈｏｌｄｉｎｇ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ | 未硬化層を含む高強度ねじ |
| WO2021180978A1 (en) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | Tata Steel Nederland Technology B.V. | Method of manufacturing a steel article and article |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP7544692A patent/JPH05239589A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242170A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 靭性に優れた高強度熱間鍛造非調質鋼及びその製造方法 |
| WO2013145868A1 (ja) | 2012-03-26 | 2013-10-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐遅れ破壊性に優れたボロン添加高強度ボルト用鋼および高強度ボルト |
| US9845519B2 (en) | 2012-03-26 | 2017-12-19 | Kobe Steel, Ltd. | Boron-added high strength steel for bolt and high strength bolt having excellent delayed fracture resistance |
| JP2016145380A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 大型鍛造用鋼及び大型鍛造部品 |
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| WO2021180978A1 (en) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | Tata Steel Nederland Technology B.V. | Method of manufacturing a steel article and article |
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