JPH05279788A - Non-heattreated steel for hot forging excellent in strength and toughness - Google Patents

Non-heattreated steel for hot forging excellent in strength and toughness

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JPH05279788A
JPH05279788A JP7760292A JP7760292A JPH05279788A JP H05279788 A JPH05279788 A JP H05279788A JP 7760292 A JP7760292 A JP 7760292A JP 7760292 A JP7760292 A JP 7760292A JP H05279788 A JPH05279788 A JP H05279788A
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JP
Japan
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less
toughness
strength
steel
hot forging
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Pending
Application number
JP7760292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Uno
光男 宇野
Fukukazu Nakazato
福和 中里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP7760292A priority Critical patent/JPH05279788A/en
Publication of JPH05279788A publication Critical patent/JPH05279788A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce a non-heattreated steel for hot forging excellent in strength and toughness by preparing a steel having a specific composition where respective contents of C, Si, Mn, Cr, Mo, N, Al, and Ti are specified and also having a bainite single phase structure. CONSTITUTION:A steel which has a steel composition consisting of, by weight, 0.05-0.25% C, 0.10-1.00% Si, 0.50-3.00% Mn, <=0.025% P, <=0.100% S, 0.30-3.00% Cr, <=1.00% Mo, 0.0005-0.0050% B, 0.010-0.100% Ti, 0.010-0.100% Al, <=0.0200% N, and the balance Fe with inevitable impurities and satisfying inequalities Ceq(%)=C(%)+1/5Si(%)+3/5Mn(%)+2/5Cr(%)+1/2Mo(%)>=1.5(%) and N(%)<=0.52Al(%)+0.29Ti(%) and also has a bainite single phase structure is prepared. By this method, the non-heattreated steel for hot forging usable for automobile body parts and excellent in strength and toughness can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、強度および靱性に優
れ、例えば自動車車体部品用として用いることができる
熱間鍛造用非調質鋼に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-heat treated steel for hot forging which is excellent in strength and toughness and can be used, for example, for automobile body parts.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来にあっても、例えば自動車車体部品
など多くの機械部品は、熱間圧延後に熱間鍛造を行われ
て成形された後、強度・靱性等の材質特性の改善を目的
に焼入れ、焼戻しの熱処理からなる調質処理を行われ、
さらに切削、研摩等の機械加工を施されて、最終製品に
仕上げられていた。したがって、この調質処理は部品の
機械的性質を所望の値に調整するための熱処理として極
めて有用であり、従来より必須の処理であると考えられ
てきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, many mechanical parts, such as automobile body parts, have been formed by hot forging after hot rolling for the purpose of improving material properties such as strength and toughness. A refining process consisting of heat treatment such as quenching and tempering is performed,
Furthermore, mechanical processing such as cutting and polishing was applied to finish the final product. Therefore, this heat treatment is extremely useful as a heat treatment for adjusting the mechanical properties of parts to desired values, and has been considered to be an essential treatment from the past.

【0003】しかしながら、今日のように製造ラインの
合理化、生産性の向上が強く叫ばれている状況下では、
熱処理工程の省略合理化、熱処理の熱エネルギー節約合
理化、焼入れ時の焼割れ防止による生産性向上、さらに
は焼入れ時の変形防止による生産性の向上等を主たる目
的として、調質処理を省略することが考えられ、そのた
めにV等の析出強化元素を添加して析出強化と組織の微
細化とを利用し、鍛造ままで所定の強度および靱性を備
えた、いわゆる非調質鋼が種々提案されている。
However, under the circumstances where the rationalization of manufacturing lines and the improvement of productivity are being strongly demanded as in today's life,
It is possible to omit the heat treatment for the main purpose of rationalizing the omission of heat treatment process, rationalization of heat energy saving in heat treatment, improvement of productivity by preventing quenching cracks during quenching, and improvement of productivity by preventing deformation during quenching. It is considered that, for this purpose, various so-called non-heat treated steels have been proposed which have a predetermined strength and toughness as forged by utilizing precipitation strengthening by adding a precipitation strengthening element such as V and refinement of the structure. ..

【0004】例えば、特公昭60−13421 号公報には、
C:0.60%以下( 本明細書においては特にことわりがな
い限り「%」は「重量%」を意味するものとする) 、S
i:2.5%以下、Mn:2.0 %以下、S:0.40%以下、Te:
0.10%以下 (ただし、Te/Sの比は0.04以上) 、および
V:0.5 %以下およびNb:0.5 %以下から選ばれた1種
または2種を含有し、残部が実質的にFeからなる合金組
成を有し、基地中に存在する硫化物系介在物のうち長径
5μm 以上の大型のものは大部分が長短径比が10以下で
ある非調質構造用鋼が提案されており、硫化物系介在物
の形態が前記条件を満足すれば、熱間加工のままでも機
械的異方性が小さく被削性が優れるとしている。
For example, Japanese Patent Publication No. 60-13421 discloses that
C: 0.60% or less (in this specification, "%" means "% by weight" unless otherwise specified), S
i: 2.5% or less, Mn: 2.0% or less, S: 0.40% or less, Te:
An alloy containing 0.10% or less (however, the Te / S ratio is 0.04 or more), and one or two selected from V: 0.5% or less and Nb: 0.5% or less, and the balance being substantially Fe. Among the sulfide-based inclusions present in the matrix, large ones with a major axis of 5 μm or more are mostly non-heat treated structural steels with a major / minor axis ratio of 10 or less. If the form of the system inclusions satisfies the above conditions, the mechanical anisotropy is small and the machinability is excellent even in the hot working state.

【0005】特公昭63−39659 号公報には、C:0.23%
を越え0.30%未満、Si:0.1 〜0.6%、Mn:0.8 〜2.5
%、Ti:0.005 〜3.0 N%、Nb:0.01〜0.1 %、sol.A
l:0.001 〜0.05%、S:0.030 %を越え0.080 %迄、
N:0.005 %未満を含有し、残部がFeおよび不可避的不
純物よりなる靱性と被削性の優れた非調質鋼が提案され
ている。すなわち、熱間圧延のままで直ちに切削するだ
けで機械構造部材ないし部品に使用される鋼材、または
熱間圧延後の熱間鍛造により成形される機械構造部材な
いし部品に使用される鋼材において、C量を低く抑制す
るとともにNbを0.01〜0.1 %添加し、Ti≦3.0 ×Nの関
係を満足することにより、調質処理材と同等ないしそれ
以上の強度、靱性を圧延まま又は熱間鍛造ままの状態に
おいて付与し、調質処理を省略可能とした非調質鋼が提
案されている。
Japanese Patent Publication No. 63-39659 discloses C: 0.23%.
Over 0.30%, Si: 0.1-0.6%, Mn: 0.8-2.5
%, Ti: 0.005 to 3.0 N%, Nb: 0.01 to 0.1%, sol.A
l: 0.001 to 0.05%, S: 0.030% to 0.080%,
A non-heat treated steel containing N: less than 0.005% and the balance being Fe and inevitable impurities and having excellent toughness and machinability has been proposed. That is, in a steel material used for machine structural members or parts by cutting immediately in hot rolling, or a steel material used for mechanical structural members or parts formed by hot forging after hot rolling, C By controlling the amount to a low level and adding 0.01 to 0.1% of Nb and satisfying the relationship of Ti ≦ 3.0 × N, the strength and toughness equivalent to or higher than those of the heat-treated material can be obtained without rolling or hot forging. A non-heat treated steel has been proposed in which the heat treatment can be omitted in a given state.

【0006】特開昭62−74055 号公報には、C:0.10〜
0.25%、Si:0.05〜1.0 %、Mn:0.6 〜2.5 %、Cr:2.
0 %以下、V:0.03〜0.30%、Al:0.015 〜0.060 %、
N:0.003 〜0.020 %を含有し、残部Feおよび不純物か
らなり、かつMn、Cr、Vの含有量が、(Mn +Cr)/V≧8.
0 の式を満足する熱間鍛造用高靱性非調質鋼が提案され
ている。熱間圧延および鍛造後の冷却段階に炭窒化物を
形成して鋼を強化するVの含有量と、組織を微細化して
靱性を向上させるMnおよびCrの含有量とのバランスを考
慮して、調質処理材と同等の強度および靱性を確保でき
るとしている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 62-74055, C: 0.10-
0.25%, Si: 0.05 to 1.0%, Mn: 0.6 to 2.5%, Cr: 2.
0% or less, V: 0.03 to 0.30%, Al: 0.015 to 0.060%,
N: 0.003 to 0.020%, balance Fe and impurities, and content of Mn, Cr, V is (Mn + Cr) / V ≧ 8.
A high toughness non-heat treated steel for hot forging that satisfies the formula 0 has been proposed. Considering the balance between the V content that strengthens the steel by forming carbonitrides in the cooling stage after hot rolling and forging, and the Mn and Cr contents that refine the structure and improve toughness, It is said that the same strength and toughness as the tempered material can be secured.

【0007】また、本発明者らは、特開昭62−187545号
公報により、C:0.05〜0.6 %を含有する炭素鋼もしく
は低合金鋼の溶鋼から鋼塊もしくは鋼片を製造する工程
において、溶鋼を鋳込んだ後、1400〜1000℃の間を2℃
/分以上の冷却速度で冷却することにより、MnS、Ti
N、ZrN、Al2O3 、SiO2等の非金属介在物の微細分散を
実現でき、高靱性非調質鋼を製造する方法を、特開昭62
−196359号公報により、C:0.1 〜0.6 %、Si:0.02〜
2.0 %、Mn:0.1 〜3.0 %、P:0.05%以下、S:0.05
%以下、Zr:0.001 〜0.3 %、Al:0.001 〜0.1 %、
N:0.001 〜0.02%を含有し、さらにCr:0.01〜3.0
%、Cu:0.01〜1.0 %、Ni:0.01〜2.0 %、Mo:0.01〜
1.0 %、V:0.001 〜1.0 %、Nb:0.001 〜0.30%およ
びTi:0.001 〜0.30%の1種または2種以上を含有し、
残部Feおよび不可避的不純物から成る鋼を使用すること
により、Zrの作用により、MnS、TiN、ZrN、Al2O3
SiO2等の非金属介在物のうち、硫化物が極めて微細に分
散するようになるばかりか、酸化物も極めて微細に分散
し、熱間鍛造前の高温加熱時のオーステナイト結晶粒の
粗大化が抑制されるとともに微細に分散した多数の介在
物が変態の核として作用するため、非調質鋼の最終組織
は微細化されて靱性が向上する方法を、特開昭62−2020
54号公報により、C:0.05〜0.35%、Si:0.02〜2.0
%、Mn:0.1 〜3.0 %、P:0.05%以下、S:0.05%以
下、Cr:0.1 〜3.0 %、B:0.0005〜0.01%、Ti:0.00
3 〜0.3 %、Zr:0.001 〜0.5 %、Al:0.001 〜0.1
%、N:0.001 〜0.02%、残部Feおよび不可避的不純物
から成る鋼を使用することにより、特開昭62−196359号
公報により提案した熱間鍛造用非調質鋼と同様に、非調
質鋼の最終組織が微細化されて靱性が向上する方法を、
特開昭62−207821号公報により、C:0.05〜0.35%、S
i:0.02〜2.0 %、Mn:0.1 〜3.0 %、P:0.05%以
下、S:0.05%以下、Cr:0.1 〜3.0 %、B:0.0005〜
0.01%、Ti:0.003 〜0.3 %、Zr:0.001〜0.5 %、Al:
0.001〜0.1 %、N:0.001 〜0.02%、残部Feおよび不
可避的不純物からなる鋼を、溶鋼から鋳込み後、1400〜
1000℃の温度範囲で2℃/分以上の冷却速度で冷却する
ことにより、特開昭62−196359号公報により提案した熱
間鍛造用非調質鋼と同様に、非調質鋼の最終組織が微細
化されて靱性が向上する方法をそれぞれ提案した。
Further, the inventors of the present invention have disclosed that in the process of producing a steel ingot or a billet from a molten steel of carbon steel or low alloy steel containing C: 0.05 to 0.6% according to JP-A-62-187545. After casting molten steel, 2 ℃ between 1400 and 1000 ℃
By cooling at a cooling rate of at least 1 minute, MnS, Ti
A method for producing a high-toughness non-heat treated steel which can realize fine dispersion of non-metallic inclusions such as N, ZrN, Al 2 O 3 and SiO 2 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-62.
-196359 gazette, C: 0.1-0.6%, Si: 0.02-
2.0%, Mn: 0.1-3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.05
% Or less, Zr: 0.001 to 0.3%, Al: 0.001 to 0.1%,
N: 0.001 to 0.02%, Cr: 0.01 to 3.0
%, Cu: 0.01 to 1.0%, Ni: 0.01 to 2.0%, Mo: 0.01 to
1.0%, V: 0.001 to 1.0%, Nb: 0.001 to 0.30% and Ti: 0.001 to 0.30% of one or more kinds,
By using steel consisting of balance Fe and unavoidable impurities, due to the action of Zr, MnS, TiN, ZrN, Al 2 O 3 ,
Among non-metallic inclusions such as SiO 2 , not only sulfides become extremely finely dispersed, but also oxides are extremely finely dispersed, and coarsening of austenite crystal grains during high temperature heating before hot forging occurs. Since a large number of inclusions that are suppressed and finely dispersed act as nuclei for transformation, a method of refining the final structure of non-heat treated steel to improve toughness is disclosed in JP-A-62-2020.
According to Japanese Patent No. 54, C: 0.05 to 0.35%, Si: 0.02 to 2.0
%, Mn: 0.1 to 3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.05% or less, Cr: 0.1 to 3.0%, B: 0.0005 to 0.01%, Ti: 0.00
3 to 0.3%, Zr: 0.001 to 0.5%, Al: 0.001 to 0.1
%, N: 0.001 to 0.02%, balance Fe and unavoidable impurities are used, so that the non-heat treated steel is the same as the non-heat treated steel for hot forging proposed by JP-A-62-196359. A method of improving the toughness by refining the final structure of steel,
According to JP 62-207821 A, C: 0.05 to 0.35%, S
i: 0.02 to 2.0%, Mn: 0.1 to 3.0%, P: 0.05% or less, S: 0.05% or less, Cr: 0.1 to 3.0%, B: 0.0005 to
0.01%, Ti: 0.003 to 0.3%, Zr: 0.001 to 0.5%, Al:
Steel with 0.001 to 0.1%, N: 0.001 to 0.02%, balance Fe and unavoidable impurities is cast from molten steel to 1400 to
By cooling at a cooling rate of 2 ° C./min or more in the temperature range of 1000 ° C., the final structure of the non-heat treated steel is the same as the non-heat treated steel for hot forging proposed by JP-A-62-196359. We have proposed methods to improve the toughness by refining the grain size.

【0008】また、特開昭63−199848号公報には、C:
0.10〜0.60%、Si:0.05〜1.00%、Mn:0.3 〜2.5 %、
Cr:2.0 %以下、V:0.03〜0.30%、S:0.12%以下、
Al:0.020 %未満、N:0.005 〜0.020 %、O:0.0030
%以下、残部Feおよび不可避的不純物よりなり、かつ、
V、Mn、CrおよびS量が、(i) C量が0.35%未満のと
き、Veq=V+Mn/5+Cr/4−11S/5 ≧0.25を満たし、(i
i)C量が0.35%以上のとき、Veq=V+Mn/3+Cr/4−6S
/5≧0.25を満たす耐疲労性および切削性に優れた熱間鍛
造用非調質鋼が提案されている。
Further, in JP-A-63-199848, C:
0.10 to 0.60%, Si: 0.05 to 1.00%, Mn: 0.3 to 2.5%,
Cr: 2.0% or less, V: 0.03 to 0.30%, S: 0.12% or less,
Al: less than 0.020%, N: 0.005 to 0.020%, O: 0.0030
% Or less, the balance consists of Fe and unavoidable impurities, and
When the amount of V, Mn, Cr and S is (i) the amount of C is less than 0.35%, Veq = V + Mn / 5 + Cr / 4-11S / 5 ≧ 0.25, and (i
i) When the amount of C is 0.35% or more, Veq = V + Mn / 3 + Cr / 4-6S
A non-heat treated steel for hot forging having excellent fatigue resistance and machinability satisfying /5≧0.25 has been proposed.

【0009】公知の調質鋼の成分系をそのまま用いて単
に調質処理を省略することにより非調質化を図ると、強
度および靱性は調質鋼に比較して著しく劣る。したがっ
て、前述の公知の非調質鋼では、化学成分を厳格に調整
し、炭窒化物の析出強化による強度向上を図るととも
に、同じく炭窒化物を利用した結晶粒微細化による靱性
向上を図る対策が採られていた。
[0009] When the non-refining is attempted by simply omitting the refining treatment using the known component system of the refining steel, the strength and toughness are significantly inferior to the refining steel. Therefore, in the above-mentioned known non-heat treated steel, the chemical composition is rigorously adjusted to improve the strength by precipitation strengthening of carbonitrides, and the toughness is also improved by refining the crystal grains using carbonitrides. Was taken.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】現在、引張強さ80kgf/
mm2 級の非調質鋼は、前述の様々な従来の技術により実
用化されている。しかし、最近では、工程省略のような
コスト低減を目的に非調質鋼を製造する段階からは一歩
進み、地球環境問題の改善に直結する自動車の排ガス量
低減(燃費改善)のための車体の軽量化 (高強度化) を
目的に、引張強度が100kgf/mm2超の高強度非調質鋼に対
する開発ニーズが高まってきた。
[Problems to be Solved by the Invention] Currently, the tensile strength is 80 kgf /
mm 2 grade non-heat treated steel has been put to practical use by the various conventional techniques described above. However, recently, one step has been taken from the stage of manufacturing non-heat treated steel for the purpose of cost reduction such as the omission of the process, and it is necessary to reduce the amount of exhaust gas (improvement in fuel consumption) of automobiles that directly leads to the improvement of global environmental problems. There has been an increasing need for development of high strength non-heat treated steel with a tensile strength of more than 100 kgf / mm 2 for the purpose of weight reduction (strength enhancement).

【0011】しかしながら、一般的に強度と靱性とは相
反する性質のものであり、強度が高くなると靱性が低下
してしまうという問題があり、前述の従来の非調質鋼の
強度を単に上げても、自動車車体用として満足し得る靱
性を備えた高強度非調質鋼を得ることはできなかった。
However, in general, strength and toughness are contradictory to each other, and there is a problem that toughness decreases as the strength increases. Therefore, simply increasing the strength of the conventional non-heat treated steel described above. However, it has not been possible to obtain a high-strength non-heat treated steel having a toughness that is satisfactory for automobile bodies.

【0012】ここに、本発明の目的は、強度および靱性
に優れ、例えば自動車車体部品用として用いることがで
きる熱間鍛造用非調質鋼を提供することにあり、より具
体的には、引張強度:100kgf/mm2以上、シャルピー衝撃
試験における吸収エネルギー:常温で5.0kgf−m 以上、
−50℃で1.5kgf−m 以上である熱間鍛造用非調質鋼を提
供することにある。
It is an object of the present invention to provide a non-heat treated steel for hot forging which is excellent in strength and toughness and can be used, for example, for automobile body parts. Strength: 100 kgf / mm 2 or more, absorbed energy in Charpy impact test: 5.0 kgf-m or more at room temperature,
It is to provide a non-heat treated steel for hot forging that is 1.5 kgf-m or more at -50 ° C.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記問
題点を解決するために種々検討を重ねた結果、以下に列
記する内容の重要な知見を得て、本発明を完成した。
As a result of various studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention by obtaining the important findings of the contents listed below.

【0014】組織をベイナイト単相組織とすることに
より、調質処理を行わなくとも調質鋼と同等の強度およ
び靱性をともに確保できる。このベイナイト単相組織を
安定して得るためには、Si、Mn、CrおよびMo量それぞれ
の厳密な制御が必要である。
By using a bainite single-phase structure as the structure, both strength and toughness equivalent to those of the heat-treated steel can be secured without performing heat-treatment. In order to stably obtain this bainite single-phase structure, it is necessary to strictly control the amounts of Si, Mn, Cr and Mo.

【0015】Bには、焼入性を向上させるのみではな
く、靱性をも著しく向上させる効果もある。かかるBの
効果を充分発揮させるためには、BとNとの結合を防ぐ
ために、TiおよびAlを適量添加し、B、Ti、AlおよびN
量それぞれを厳密に制御する。
B has the effect of not only improving the hardenability but also significantly improving the toughness. In order to fully exert the effect of B, in order to prevent the bond between B and N, Ti and Al are added in appropriate amounts, and B, Ti, Al and N are added.
Tightly control each quantity.

【0016】ここに、本発明の要旨とするところは、重
量%で、C: 0.05〜0.25%、 Si: 0.10〜1.00%、
Mn: 0.50〜3.00%、P:0.025%以下、 S: 0.10
0 %以下、 Cr: 0.30〜3.00%、Mo: 1.00%以下、
B: 0.0005〜0.0050%、Ti: 0.010 〜0.100 %、A
l: 0.010 〜0.100 %、N: 0.0200%以下、さらに、必
要に応じて下記群〜のうちの1種以上、 Cu: 1.00%以下、V: 0.01〜0.30%およびNi: 1.00%
以下の1種または2種以上、 Nb: 0.010 〜0.100 %、 Pb: 0.50%以下、Ca: 0.0100%以下、Te: 0.20%以
下、Se: 0.50%以下およびBi: 0.40%以下の1種または
2種以上、 残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼組成を有し、下
記式1および式2に規定される関係を満足するととも
に、ベイナイト単相組織から成ることを特徴とする強度
および靱性に優れた熱間鍛造用非調質鋼である。 Ceq(%)=C(%)+1/5Si(%)+3/5Mn(%)+2/5Cr(%)+ 1/2Mo(%)≧1.5(%)・・・・ (式1) N(%)≦0.52Al(%) +0.29Ti(%) ・・・・ (式2)
Here, the gist of the present invention is, by weight%, C: 0.05 to 0.25%, Si: 0.10 to 1.00%,
Mn: 0.50 to 3.00%, P: 0.025% or less, S: 0.10
0% or less, Cr: 0.30 to 3.00%, Mo: 1.00% or less,
B: 0.0005 to 0.0050%, Ti: 0.010 to 0.100%, A
l: 0.010 to 0.100%, N: 0.0200% or less, and, if necessary, one or more of the following groups, Cu: 1.00% or less, V: 0.01 to 0.30% and Ni: 1.00%
1 or 2 or more of the following, Nb: 0.010 to 0.100%, Pb: 0.50% or less, Ca: 0.0100% or less, Te: 0.20% or less, Se: 0.50% or less and Bi: 0.40% or less 1 or 2 It has a steel composition consisting of at least one of the above, the balance being Fe and inevitable impurities, satisfying the relationships defined by the following formulas 1 and 2, and being excellent in strength and toughness characterized by having a bainite single-phase structure. It is a non-heat treated steel for hot forging. Ceq (%) = C (%) + 1 / 5Si (%) + 3 / 5Mn (%) + 2 / 5Cr (%) + 1 / 2Mo (%) ≧ 1.5 (%) ・ ・ ・ ・ (Formula 1) N (% ) ≦ 0.52Al (%) + 0.29Ti (%) ・ ・ ・ ・ (Equation 2)

【0017】[0017]

【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。本
発明は、略述すれば、C: 0.05〜0.25%、B: 0.0005〜
0.0050%を有する鋼において、特にC、Si、Mn、Cr、Mo
量が [式1] を満足するように制御することによりベイ
ナイト組織として強度・靱性の向上を図るとともに、
N、Al、Ti量が[式2] を満足するように制御すること
により鋼中のNをTiおよびAlにより固定し、Bによる靱
性向上を図ることにより、調質鋼と同等の強度および靱
性を得ることができる。本発明にかかる強度および靱性
に優れた熱間鍛造用非調質鋼において、組成を限定する
理由を詳細に説明する。
The operation of the present invention will be described in detail below. The present invention can be summarized as follows: C: 0.05 to 0.25%, B: 0.0005 to
In steels with 0.0050%, especially C, Si, Mn, Cr, Mo
By controlling the amount to satisfy [Equation 1], the bainite structure is improved in strength and toughness, and
By controlling the amounts of N, Al, and Ti to satisfy [Equation 2], N in the steel is fixed by Ti and Al, and by improving the toughness by B, strength and toughness equivalent to that of heat-treated steel are obtained. Can be obtained. The reason for limiting the composition of the non-heat treated steel for hot forging excellent in strength and toughness according to the present invention will be described in detail.

【0018】C: 0.05〜0.25% Cは、鋼に所定の静的強度を付与するのに有効な元素で
あり、例えば自動車車体部品用鋼としての最低限の静的
強度を得るために0.05%以上添加される。一方、0.25%
を越えると後述するBによる靱性向上効果が低減してし
まう。そこで、本発明では、C含有量は0.05%以上0.25
%以下と限定する。
C: 0.05 to 0.25% C is an element effective for imparting a predetermined static strength to steel, and is 0.05% in order to obtain the minimum static strength as steel for automobile body parts, for example. The above is added. On the other hand, 0.25%
If it exceeds, the effect of improving the toughness due to B will be reduced. Therefore, in the present invention, the C content is 0.05% or more and 0.25.
% Or less.

【0019】Si: 0.10〜1.00% Siは、鋼の脱酸に有効であるとともに所定の静的強度を
付与するのにも有効な元素である。最低限の静的強度を
付与するためには0.10%以上が必要である。しかし、1.
00%を越えると粒界に偏析して、粒界脆化が著しくな
り、靱性が低下する。そこで、本発明では、Si含有量は
0.10%以上1.00%以下と限定する。
Si: 0.10 to 1.00% Si is an element that is effective for deoxidizing steel and also for imparting a predetermined static strength. 0.10% or more is necessary to give the minimum static strength. But 1.
If it exceeds 00%, segregation occurs at the grain boundaries, the grain boundary embrittlement becomes significant, and the toughness decreases. Therefore, in the present invention, the Si content is
It is limited to 0.10% or more and 1.00% or less.

【0020】Mn: 0.50〜3.00% Mnは、Si同様に鋼の脱酸に有効な元素であり、また焼入
性を向上させるのに有効な元素である。かかる効果を充
分奏するために0.50%以上添加されるが、3.00%を
越えて添加されると粒界脆化を生じ、靱性を低下させ
る。そこで、本発明では、Mn含有量は0.50%以上3.00
%以下と限定する。
Mn: 0.50 to 3.00% Mn is an element effective for deoxidizing steel similarly to Si, and an element effective for improving hardenability. 0.50% or more is added to sufficiently exhibit such effects, but if added in excess of 3.00%, grain boundary embrittlement occurs and toughness decreases. Therefore, in the present invention, the Mn content is 0.50% or more and 3.00
% Or less.

【0021】P: 0.025 %以下 Pは、粒界に偏析して靱性を低下する。特に、含有量が
0.025 %を越えるとかかる影響は大きくなる。そこで、
本発明では、P含有量は、0.025 %以下と限定する。
[0021] P: 0.025% or less P segregates at grain boundaries to reduce toughness. Especially when the content is
If it exceeds 0.025%, the impact will be significant. Therefore,
In the present invention, the P content is limited to 0.025% or less.

【0022】S:0.100 %以下 Sは、MnSとなって切削性を向上させる働きがあると同
時に、結晶粒の微細化および靱性を向上させる働きがあ
る。しかしながら、0.100%を越えて添加すると巨大なM
nSが生成し、疲労特性を低下させる。そこで、本発明
では、S含有量は0.100 %以下と限定する。
S: 0.100% or less S has the function of becoming MnS to improve the machinability, and at the same time, has the function of refining the crystal grains and improving the toughness. However, if added over 0.100%, a huge M
nS is generated, which deteriorates fatigue characteristics. Therefore, in the present invention, the S content is limited to 0.100% or less.

【0023】Cr: 0.30〜3.00% Crは、鋼に所定の焼入性を付与するとともに静的強度を
向上させるのに有効な元素である。かかる効果を充分に
奏するためには、0.30%以上添加されることが有効であ
るが、3.00%を越えて添加するとCr炭化物が生成し、靱
性を低下させる。そこで、本発明では、Cr含有量は0.30
%以上3.00%以下と限定する。
Cr: 0.30 to 3.00% Cr is an element effective for imparting a predetermined hardenability to steel and improving static strength. In order to sufficiently bring out such effects, it is effective to add 0.30% or more, but if added in excess of 3.00%, Cr carbide is generated and toughness is lowered. Therefore, in the present invention, the Cr content is 0.30
% To 3.00%.

【0024】Mo: 1.00%以下 Moは、鋼に所定の焼入性を付与し、静的強度および靱性
を向上させるのに有効な元素である。しかし、1.00%を
越えて添加してもその効果は飽和し、経済性を損なうば
かりである。そこで、本発明では、Mn含有量は1.00%以
下と限定する。
Mo: 1.00% or less Mo is an element effective for imparting a predetermined hardenability to steel and improving static strength and toughness. However, even if added over 1.00%, the effect is saturated and the economic efficiency is only spoiled. Therefore, in the present invention, the Mn content is limited to 1.00% or less.

【0025】B:0.0005〜0.0050% Bには、焼入性を向上させるとともに靱性を向上させる
効果がある。その効果を充分発揮させるために0.0005%
以上添加するが、0.0050%を越えて添加すると、結晶粒
が粗大化し靱性が低下する。そこで、本発明では、B含
有量は0.0005%以上0.0050%以下と限定する。
B: 0.0005 to 0.0050% B has the effects of improving hardenability and toughness. 0.0005% to bring out the full effect
Although the above additions are made, if the addition exceeds 0.0050%, the crystal grains become coarse and the toughness decreases. Therefore, in the present invention, the B content is limited to 0.0005% or more and 0.0050% or less.

【0026】Ti:0.010 〜0.100 % Tiには、TiNとして窒化物を生成させ、結晶粒を微細化
する効果がある。また、本発明ではB添加により強度お
よび靱性の向上を図るために、Tiを添加して窒化物を生
成させNをTiにより固定する必要がある。このために必
要な最低限の添加量は0.010 %である。一方、0.100 %
を越えて含有させると巨大なTi窒化物が生成し、靱性を
著しく低下させる。そこで、本発明では、Ti含有量は0.
010 %以上0.100 %以下と限定する。
Ti: 0.010 to 0.100% Ti has an effect of forming a nitride as TiN and refining crystal grains. Further, in the present invention, in order to improve strength and toughness by adding B, it is necessary to add Ti to form a nitride and fix N with Ti. The minimum amount required for this is 0.010%. On the other hand, 0.100%
If it is contained in an amount exceeding the above range, a huge Ti nitride will be formed and the toughness will be significantly reduced. Therefore, in the present invention, the Ti content is 0.
It is limited to 010% to 0.100%.

【0027】Al:0.010 〜0.100 % Alは、SiやMnと同様に鋼の脱酸に有効な元素である。ま
た、Al窒化物を生成して結晶粒を微細化する効果も有す
る。また、本発明の目的であるB添加による強度および
靱性の向上を図るためには、前述のTiに加え、Alを添加
し、Nを固定する必要がある。かかる作用を奏するため
に、0.010 %以上添加する。一方、0.100 %を越えて添
加すると巨大なAl酸化物が生成し、疲労強度を低下させ
るとともに、結晶粒の粗大化により靱性が低下する。そ
こで、本発明では、Al含有量は0.010 %以上0.100 %以
下と限定する。
Al: 0.010 to 0.100% Al, like Si and Mn, is an element effective in deoxidizing steel. It also has the effect of producing Al nitrides and refining the crystal grains. Further, in order to improve the strength and toughness by adding B, which is the object of the present invention, it is necessary to add Al and fix N in addition to Ti described above. To achieve this effect, 0.010% or more is added. On the other hand, if it is added in excess of 0.100%, a huge Al oxide will be formed, which will reduce the fatigue strength and also the toughness due to the coarsening of the crystal grains. Therefore, in the present invention, the Al content is limited to 0.010% or more and 0.100% or less.

【0028】N:0.0200%以下 Nには、TiやAl等と結合して窒化物を生成し、結晶粒を
微細化する効果がある。本発明の目的であるB添加によ
る強度および靱性の向上を図るためには、NをTi、Alで
固定する必要があるが、0.0200%を越えて添加すると、
Ti、AlによるNの固定は困難となり、Bによる強度およ
び靱性の向上効果が減少する。そこで、本発明では、N
含有量は0.0200%以下と限定する。上記以外の組成は、
Feおよび不可避的不純物である。
N: 0.0200% or less N has an effect of combining with Ti, Al or the like to generate a nitride and refining crystal grains. In order to improve the strength and toughness by adding B, which is the object of the present invention, it is necessary to fix N with Ti and Al, but if added in excess of 0.0200%,
It becomes difficult to fix N by Ti and Al, and the effect of improving strength and toughness by B decreases. Therefore, in the present invention, N
The content is limited to 0.0200% or less. Compositions other than the above are
Fe and inevitable impurities.

【0029】本発明は、以上の元素 (C、Si、Mn、P、
S、Cr、Mo、B、Ti、AlおよびN)を所定量含有する、
自動車車体部品用として好適な熱間鍛造用非調質鋼であ
るが、さらに下記に列記する元素から成る群から選ばれ
た1種または2種以上を必要に応じて添加することによ
り、自動車車体部品用としての適性をより高めることが
できる。
In the present invention, the above elements (C, Si, Mn, P,
S, Cr, Mo, B, Ti, Al and N) are contained in a predetermined amount,
It is a non-heat treated steel for hot forging suitable for automobile body parts, but by adding one or more selected from the group consisting of the elements listed below, if necessary, the automobile body The suitability for parts can be further enhanced.

【0030】Cu:1.00%以下 Cuは、鋼の静的強度を向上させるのに有効な元素であ
る。その効果を発揮させるためには適宜添加すればよい
が、1.00%を越えて含有させると熱間加工性が低下す
る。そこで、Cuを添加する場合には、その含有量は1.00
%以下と限定することが望ましい。
Cu: 1.00% or less Cu is an element effective for improving the static strength of steel. In order to exert the effect, it may be added as appropriate, but if it is contained in excess of 1.00%, the hot workability is deteriorated. Therefore, when Cu is added, the content is 1.00
It is desirable to limit the percentage to less than or equal to%.

【0031】V:0.01〜0.30% Vは、鋼の高温強度を向上させるのに有効な元素であ
る。その効果を十分発揮させるためには0.01%以上含有
するが、0.30%を越えて含有させるとCu同様熱間加工性
が低下する。そこで、Vを添加する場合には、その含有
量は0.01%以上0.30%以下と限定することが望ましい。
V: 0.01 to 0.30% V is an element effective for improving the high temperature strength of steel. 0.01% or more is contained in order to fully exhibit the effect, but if it is contained in excess of 0.30%, the hot workability is deteriorated like Cu. Therefore, when V is added, its content is preferably limited to 0.01% or more and 0.30% or less.

【0032】Ni:1.00%以下 Niは、鋼に所定の焼入性を付与し、静的強度および靱性
を向上させる。しかし、1.00%を越えて添加してもその
効果は飽和し、経済性を損なう。そこで、Niを添加する
場合には、その含有量は1.00%以下と限定することが望
ましい。
Ni: 1.00% or less Ni imparts a predetermined hardenability to steel and improves static strength and toughness. However, even if added over 1.00%, the effect is saturated and the economy is impaired. Therefore, when Ni is added, its content is preferably limited to 1.00% or less.

【0033】Nb: 0.010 〜0.100 % Nbは、窒化物を形成し結晶粒を微細化し、靱性を向上さ
せる効果がある。その効果を十分に発揮させるために0.
010 %以上添加する。しかし、0.100 %を越えて添加し
てもその効果は飽和するとともに、熱間加工性を低下さ
せる。そこで、Nbを添加する場合には、その含有量は0.
010 %以上0.100 %以下と限定することが望ましい。
Nb: 0.010 to 0.100% Nb has an effect of forming a nitride, refining crystal grains, and improving toughness. 0 to make full use of its effect.
Add 010% or more. However, even if added over 0.100%, the effect is saturated and the hot workability is deteriorated. Therefore, when adding Nb, its content is 0.
It is desirable to limit it to 010% or more and 0.100% or less.

【0034】Pb:0.50%以下 Pbは、切削性を向上させる元素であるが、0.50%を越え
て添加すると疲労特性が著しく低下する。そこで、Pbを
添加する場合には、その含有量は0.50%以下と限定する
ことが望ましい。
Pb: 0.50% or less Pb is an element that improves machinability, but if it is added in an amount exceeding 0.50%, the fatigue property is significantly reduced. Therefore, when Pb is added, its content is preferably limited to 0.50% or less.

【0035】Ca:0.0100%以下 Caは、Pbと同様に、切削性を向上させる元素であるが、
0.0100%を越えて添加すると靱性が著しく低下する。そ
こで、Caを添加する場合には、その含有量は0.0100%以
下と限定することが望ましい。
Ca: 0.0100% or less Ca, like Pb, is an element that improves machinability,
If added in excess of 0.0100%, the toughness will be significantly reduced. Therefore, when Ca is added, its content is preferably limited to 0.0100% or less.

【0036】Te:0.20%以下 Teは、Sと同様に、切削性を向上させる元素である。し
かし、0.20%を越えて添加すると靱性を低下させる。そ
こで、Teを添加する場合には、その含有量は0.20%以下
と限定することが望ましい。
Te: 0.20% or less Te, like S, is an element that improves machinability. However, if added over 0.20%, the toughness decreases. Therefore, when Te is added, its content is preferably limited to 0.20% or less.

【0037】Se:0.50%以下 Seは、前記のSやTeと同様に、切削性を向上させる元素
である。しかし、0.50%を越えて添加すると靱性を低下
させる。そこで、Seを添加する場合には、その含有量は
0.50%以下と限定することが望ましい。
Se: 0.50% or less Se is an element that improves machinability, like S and Te described above. However, if added over 0.50%, the toughness decreases. Therefore, when Se is added, its content is
It is desirable to limit it to 0.50% or less.

【0038】Bi:0.40%以下 Biは、前記のS、TeさらにはSeと同様に、切削性を向上
させる元素である。しかし、0.40%を越えて添加すると
靱性を低下させる。そこで、Biを添加する場合には、そ
の含有量は0.40%以下と限定することが望ましい。
Bi: 0.40% or less Bi is an element that improves the machinability like S, Te and Se described above. However, if added over 0.40%, the toughness decreases. Therefore, when Bi is added, its content is preferably limited to 0.40% or less.

【0039】さらに、本発明では、 Ceq(%)=C(%)+1/5Si(%)+3/5Mn(%)+2/5Cr(%)+1/2Mo(%)≧1.5(%) ・・・ (式1) N(%)≦0.52Al(%) +0.29Ti(%) ・・・・ (式2) と限定する。この理由を以下に詳述する。Further, in the present invention, Ceq (%) = C (%) + 1 / 5Si (%) + 3 / 5Mn (%) + 2 / 5Cr (%) + 1 / 2Mo (%) ≧ 1.5 (%) ... (Formula 1) N (%) ≤ 0.52 Al (%) + 0.29Ti (%) ... (Formula 2) The reason for this will be described in detail below.

【0040】 Ceq(%) =C(%)+1/5Si(%)+3/5Mn(%)+2/5Cr(%)+1/2Mo(%)≧1.5(%) 本発明にかかる熱間鍛造用非調質鋼を製造するには、熱
間圧延および鍛造後、冷却するが、この際、1100〜700
℃までの平均冷却速度が2.6 ℃/S 未満の場合にCeq が
1.5 %未満であるとフェライトあるいはフェライト+パ
ーライト組織が析出し、目標の強度および靱性を得るこ
とができない。そこで、本発明では、冷却速度に左右さ
れずに安定的にベイナイト組織を得るため、Ceq を1.5
(%)以上と限定する。
Ceq (%) = C (%) + 1 / 5Si (%) + 3 / 5Mn (%) + 2 / 5Cr (%) + 1 / 2Mo (%) ≧ 1.5 (%) For hot forging according to the present invention In order to produce heat-treated steel, it is cooled after hot rolling and forging.
When the average cooling rate to ℃ is less than 2.6 ℃ / S, Ceq is
If it is less than 1.5%, a ferrite or ferrite + pearlite structure is precipitated and the target strength and toughness cannot be obtained. Therefore, in the present invention, in order to obtain a bainite structure stably regardless of the cooling rate, Ceq is set to 1.5.
(%) Or more.

【0041】N (%)≦0.52Al(%)+0.29Ti(%) 本発明では、Biの窒化物を生成させず、固溶BとしてB
の効果を充分発揮させるために、Bよりも窒化物形成能
の大きなAl、Tiを添加する。Nが0.52Al(%) +0.29Ti
(%) の値を越えると、B窒化物が生成し、Bの焼入性向
上効果、靱性向上効果が失われる。そこで、本発明で
は、N含有量は 0.52Al(%)+0.29Ti(%) 以下に限定す
る。
N (%) ≦ 0.52 Al (%) + 0.29 Ti (%) In the present invention, Bi nitride is not formed, and B as solid solution B is formed.
In order to fully exert the effect of Al, Ti, which has a higher ability to form a nitride than B, is added. N is 0.52Al (%) + 0.29Ti
If the value exceeds (%), B nitrides are formed, and the effects of improving the hardenability and toughness of B are lost. Therefore, in the present invention, the N content is limited to 0.52Al (%) + 0.29Ti (%) or less.

【0042】以上のようにして、本発明にかかる強度お
よび靱性に優れた熱間鍛造用非調質鋼が提供される。こ
の熱間鍛造用非調質鋼は、特定の製造方法により限定さ
れるものではなく、通常の方法を用いればよい。例え
ば、溶製したスラブに加熱鍛伸し、供試材とする。さら
に、本発明を実施例を参照しながら説明するが、これは
本発明の例示であり、これにより本発明が限定されるも
のではない。
As described above, the non-heat treated steel for hot forging excellent in strength and toughness according to the present invention is provided. The non-heat treated steel for hot forging is not limited by a specific manufacturing method, and a normal method may be used. For example, a molten slab is heat forged and used as a test material. Further, the present invention will be described with reference to examples, which are illustrative of the present invention and are not intended to limit the present invention.

【0043】[0043]

【実施例】表1、2に示す鋼種1ないし鋼種33からなる
150 kg真空溶製材を1250℃に1時間加熱し、50mmφに鍛
伸した。さらに、1250℃に加熱して30mmφに鍛伸 (仕上
げ温度1100℃) し、供試材とした。
EXAMPLES Examples 1 to 33 shown in Tables 1 and 2 are used.
A 150 kg vacuum ingot was heated to 1250 ° C for 1 hour and forged to 50 mmφ. Further, it was heated to 1250 ° C and forged to 30 mmφ (finishing temperature 1100 ° C) to obtain a test material.

【0044】30mmφの放冷材の中心部から、JIS 4号引
張試験片、JIS 3号シャルピー衝撃試験片を採取し、テ
ストを行った。なお、シャルピー衝撃試験については、
常温と−50℃との2水準の調査を行った。各試験の目標
値は、引張強さ:100kgf/mm2以上、シャルピー吸収エネ
ルギー:5.0kgf−m 以上 (常温) 、1.5kgf−m 以上 (−
50℃) とした。
A JIS No. 4 tensile test piece and a JIS No. 3 Charpy impact test piece were sampled from the center of the 30 mmφ cooling material and tested. Regarding the Charpy impact test,
Two levels of investigation, normal temperature and -50 ° C, were conducted. The target values of each test are tensile strength: 100 kgf / mm 2 or more, Charpy absorbed energy: 5.0 kgf-m or more (normal temperature), 1.5 kgf-m or more (-
50 ° C).

【0045】表1、2に供試鋼の化学成分を、表3に供
試鋼の化学成分の一部および試験結果をそれぞれ示す。
供試鋼の中で、試料No.31 は熱間鍛造後、調質処理 (焼
入れ・焼戻し) を実施したものである。
Tables 1 and 2 show the chemical composition of the test steel, and Table 3 shows a part of the chemical composition of the test steel and the test results.
Among the sample steels, Sample No. 31 is the one that was subjected to the heat treatment (quenching and tempering) after hot forging.

【0046】表1、2および表3から明らかなように、
本発明鋼 (試料No.1〜試料No.15)は、引張強さ、衝撃値
共に、目標値を満足し、従来材である試料No.31 の調質
鋼とほぼ同等の強度および靱性を有している。
As is clear from Tables 1, 2 and 3,
The steels of the present invention (Sample No. 1 to Sample No. 15) satisfy the target values for both tensile strength and impact value, and have strength and toughness almost equal to the heat-treated steel of Sample No. 31, which is a conventional material. Have

【0047】一方、比較鋼の中で、C、Si、Mn、P、C
r、B、Ti、Alが規定値よりも高目に外れたもの (試料N
o.17 、試料No.18 、試料No.19 、試料No.20 、試料No.
21 、試料No.23 、試料No.25 および試料No.27)は、衝
撃特性が劣り目標値を満足しない。
On the other hand, among the comparative steels, C, Si, Mn, P, C
r, B, Ti, Al deviated higher than specified values (Sample N
o.17, sample No. 18, sample No. 19, sample No. 20, sample No.
21, sample No. 23, sample No. 25 and sample No. 27) have inferior impact characteristics and do not satisfy the target value.

【0048】また、C、B、Ti、Alが規定値よりも低目
に外れたもの (試料No.16 、試料No.22 、試料No.24 、
試料No.26)は、強度が低下し、目標値を満足しない。
Further, C, B, Ti and Al deviated below the specified value (Sample No. 16, Sample No. 22, Sample No. 24,
Sample No. 26) has a reduced strength and does not satisfy the target value.

【0049】さらに、Nが規定値よりも高目に外れたも
の (試料No.28)、およびCeq が規定値を低目に外れたも
の (試料No.29 、試料No.30)、および [式2] を満足し
ないもの (試料No.31 、試料No.32)については、強度が
低下し、目標値を満足しない。
Furthermore, those in which N is higher than the specified value (Sample No. 28), those in which Ceq is lower than the specified value (Sample No. 29, Sample No. 30), and [ Those that do not satisfy [Equation 2] (Sample No. 31, Sample No. 32) do not satisfy the target value because the strength is reduced.

【0050】このように、本発明では、C、Si、Mn、
P、Cr、Mo、B、Ti、Al、Nを厳密に制御し、かつ、Ce
q を制御することにより、強度および靱性の優れた100
kgf/mm2 級熱間鍛造用非調質鋼を実現することができ
た。
As described above, in the present invention, C, Si, Mn,
Strictly control P, Cr, Mo, B, Ti, Al, N, and Ce
By controlling q, 100 with excellent strength and toughness
It was possible to realize a non-heat treated steel for kgf / mm 2 grade hot forging.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】[0053]

【表3】 [Table 3]

【0054】[0054]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
100kgf/mm2級の強度を有し、例えば自動車車体部品用と
しても使用できるような、強度および靱性に優れた熱間
鍛造用非調質鋼を提供できた。かかる効果を有する本発
明の意義は極めて著しい。
As described in detail above, according to the present invention,
It was possible to provide a non-heat treated steel for hot forging which has a strength of 100 kgf / mm 2 grade and is also excellent in strength and toughness and can be used, for example, also for automobile body parts. The significance of the present invention having such effects is extremely remarkable.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量%で、 C: 0.05〜0.25%、 Si: 0.10〜1.00%、 Mn: 0.
50〜3.00%、 P:0.025%以下、 S: 0.100 %以下、 Cr: 0.
30〜3.00%、 Mo: 1.00%以下、 B: 0.0005〜0.0050%、Ti: 0.
010 〜0.100 %、 Al: 0.010 〜0.100 %、N: 0.0200%以下、 残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼組成を有し、下
記式1および式2に規定される関係を満足するととも
に、ベイナイト単相組織から成ることを特徴とする強度
および靱性に優れた熱間鍛造用非調質鋼。 Ceq(%)=C(%)+1/5Si(%)+3/5Mn(%)+2/5Cr(%)+1/2Mo(%)≧1.5(%) ・・・ (式1) N(%)≦0.52Al(%) +0.29Ti(%) ・・・・ (式2)
1. By weight%, C: 0.05 to 0.25%, Si: 0.10 to 1.00%, Mn: 0.
50 to 3.00%, P: 0.025% or less, S: 0.100% or less, Cr: 0.
30 to 3.00%, Mo: 1.00% or less, B: 0.0005 to 0.0050%, Ti: 0.
010 to 0.100%, Al: 0.010 to 0.100%, N: 0.0200% or less, and a steel composition consisting of balance Fe and inevitable impurities, satisfying the relations defined by the following formulas 1 and 2, and bainite alone. Non-heat treated steel for hot forging excellent in strength and toughness, characterized by having a phase structure. Ceq (%) = C (%) + 1 / 5Si (%) + 3 / 5Mn (%) + 2 / 5Cr (%) + 1 / 2Mo (%) ≧ 1.5 (%) ・ ・ ・ (Formula 1) N (%) ≦ 0.52Al (%) + 0.29Ti (%) ・ ・ ・ ・ (Formula 2)
【請求項2】 前記鋼組成は、さらに、重量%で、 Cu: 1.00%以下、V: 0.01〜0.30%およびNi: 1.00%以
下からなる群から選ばれた1種または2種以上を含有す
る請求項1記載の強度および靱性に優れた熱間鍛造用非
調質鋼。
2. The steel composition further contains, by weight, one or more selected from the group consisting of Cu: 1.00% or less, V: 0.01 to 0.30% and Ni: 1.00% or less. The non-heat treated steel for hot forging excellent in strength and toughness according to claim 1.
【請求項3】 前記鋼組成は、さらに、重量%で、 Nb: 0.010 〜0.100 %を含有する請求項1または請求項
2記載の強度および靱性に優れた熱間鍛造用非調質鋼。
3. The non-heat treated steel for hot forging excellent in strength and toughness according to claim 1 or 2, further comprising Nb: 0.010 to 0.100% by weight.
【請求項4】 前記鋼組成は、さらに、重量%で、 Pb: 0.50%以下、Ca: 0.0100%以下、Te: 0.20%以下、
Se: 0.50%以下およびBi: 0.40%以下からなる群から選
ばれた1種または2種以上を含有する請求項1ないし請
求項3のいずれかに記載の強度および靱性に優れた熱間
鍛造用非調質鋼。
4. The steel composition further comprises, by weight%, Pb: 0.50% or less, Ca: 0.0100% or less, Te: 0.20% or less,
4. For hot forging excellent in strength and toughness according to claim 1, containing one or more selected from the group consisting of Se: 0.50% or less and Bi: 0.40% or less. Non-heat treated steel.
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