JPH06279849A - Production of steel for machine structure excellent in machinability - Google Patents

Production of steel for machine structure excellent in machinability

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JPH06279849A
JPH06279849A JP28457893A JP28457893A JPH06279849A JP H06279849 A JPH06279849 A JP H06279849A JP 28457893 A JP28457893 A JP 28457893A JP 28457893 A JP28457893 A JP 28457893A JP H06279849 A JPH06279849 A JP H06279849A
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JP
Japan
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steel
machinability
graphitization
graphite
effect
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Application number
JP28457893A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Yasumoto
聡 安本
Toshiyuki Hoshino
俊幸 星野
Akihiro Matsuzaki
明博 松崎
Kenichi Amano
虔一 天野
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain steel products having machinability equal to or above that of the conventional Pb composite free cutting steel with a high productivity. CONSTITUTION:Steel contg., by weight, 0.1 to 1.5% C, 0.5 to 2.0% Si, 0.1 to 2.0% Mn, 0.01 to 0.5% Al, 0.0015 to 0.0l50% N and <=0.0030% O and contg., at need, one or >=two kinds selected from the group of 0.1 to 3.0% Ni, 0.1 to 3.0% Cu, 0.05 to 1.0% Cr, 0.05 to 0.5% Mo, 0.005 to 0.05%. Nb, 0.005 to 0.05% Ti and 0.001 to 0.O5% rare earth metals and/or the group of 0.03 to 0.30% Pb, 0.002 to 0.50% Te, 0.010 to 0.15% P, 0.0002 to 0.30% Ca, 0.01 to 0.30%. Bi, 0.003 to 0.10% Se and 0.010 to O.25% S is heated to the AlN solid solution temp., is subjected to hot rolling and is thereafter annealed to form its metallic structure into a one essentially consisting of ferrite and graphite.

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、産業機械および自動車
部品等の素材として用いられる被削性に優れた機械構造
用鋼の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a steel for machine structural use which is used as a material for industrial machines and automobile parts and which has excellent machinability.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、産業機械および自動車部品等に
用いられる鋼材のうち切削加工によって所望の形状を得
る鋼材については、優れた被削性が要求される。このよ
うな機械構造用鋼材の被削性の改善については、これま
で、Pb, Te, Bi,P, CaあるいはS等の被削性元素を単独
または複合添加する方法で対処してきた。なかでも、Pb
はこれを添加しても鋼材の機械的性質の劣化を招くよう
なことがなく、しかもTe, Bi等に比較すると安価なこと
から、被削性元素としてとくに賞用されてきた元素の1
つである。しかし、このPbは人体に極めて有害であるこ
とから、鋼材の製造工程、さらにはそれを用いた機械部
品の製造工程において、大がかりな排気設備を必要とす
るだけでなく、鋼材のリサイクルの上からも問題があっ
た。このため、従来からPbを添加しなくとも、Pb添加鋼
と同等程度の被削性を有する鋼材の開発が強く望まれて
いた。
2. Description of the Related Art Generally, among steel materials used for industrial machines, automobile parts, etc., a steel material having a desired shape by cutting is required to have excellent machinability. Up to now, the improvement of the machinability of the steel for machine structure has been dealt with by the method of adding the machinability elements such as Pb, Te, Bi, P, Ca or S alone or in combination. Above all, Pb
Does not lead to deterioration of the mechanical properties of steel even if added, and is cheaper than Te, Bi, etc.
Is one. However, since this Pb is extremely harmful to the human body, it not only requires a large-scale exhaust facility in the manufacturing process of steel products, and also in the manufacturing process of mechanical parts using it, it is also necessary to recycle steel products. Also had a problem. Therefore, it has been strongly desired to develop a steel material having machinability equivalent to that of Pb-added steel without adding Pb.

【0003】上記の要請に応えるものとして従来、例え
ば、特開昭49-67816号、特開昭49−103817号および特開
昭50-96416号の各公報では、鋼中のCを黒鉛として存在
させ、この黒鉛の切欠きならびに潤滑効果を利用するこ
とによって、Pbを用いることなしに被削性を改善する方
法について提案している。しかし、これらの従来方法
は、鋼中のCを黒鉛化する必要上、その前処理として焼
入れが不可欠であるために、必ずしも経済的な方法とは
言えなかった。
In order to meet the above-mentioned demands, in the prior art, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 49-67816, 49-103817 and 50-96416, C in steel is present as graphite. Then, a method for improving machinability without using Pb is proposed by utilizing the notch and the lubricating effect of this graphite. However, these conventional methods have not necessarily been economical methods because it is necessary to graphitize C in steel and quenching is indispensable as a pretreatment.

【0004】一方、特開平2−111842号公報には、圧延
ままで焼入れ(前処理)を必要とせず、黒鉛化処理のみ
によって黒鉛化を可能ならしめる方法を開示している。
すなわち、この方法はBを適量添加することが不可欠で
あり、そのために鉄炭化物を不安定にし、かつ窒化物を
形成させて黒鉛化のための核を提供することで黒鉛化を
促進しようとするものである。しかし、この種の鋼材に
Bを添加することは凝固時に割れを生じやすいという問
題を残していた。
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-111842 discloses a method of making graphitization possible only by graphitization without requiring quenching (pretreatment) as it is rolled.
That is, in this method, it is indispensable to add B in an appropriate amount, so that the iron carbide is destabilized, and it is attempted to promote graphitization by forming a nitride to provide a nucleus for graphitization. It is a thing. However, the addition of B to this type of steel material has a problem that cracks are likely to occur during solidification.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
抱えている上述した問題を有利に解決しようとするもの
であって、いわゆる、熱延のままで前処理をしなくとも
黒鉛化が容易であるうえ、Pbの添加に頼らなくても従来
のPb添加快削鋼と同等以上の被削性を有し、一方もし少
量のPb等の快削性元素を加えたならば、極めて高い快削
性を示す機械構造用鋼を有利に製造するための方法を提
案することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to advantageously solve the above-mentioned problems of the prior art, in which so-called hot-rolling can be performed without graphitization. It is easy and has machinability equal to or higher than that of conventional Pb-added free-cutting steel without relying on addition of Pb, while extremely high if a small amount of free-cutting element such as Pb is added. It is an object of the present invention to propose a method for advantageously manufacturing a machine structural steel exhibiting free-cutting properties.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、上記
の問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、炭素鋼にAl
を添加するとともに鋼中Oを低く規制し、かつ熱間圧延
に先立ってAlが充分に固溶する温度に加熱することによ
り、従来は不可欠とされていた前処理、即ち焼入れを行
うことなく熱間圧延のままで十分に黒鉛化を促進させる
ことができ、それ故に機械構造用炭素鋼の被削性を格段
に向上させることができるとの知見を得て、本発明に想
到した。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that carbon steel has Al
Is added and the O in the steel is regulated to a low level, and heating is performed to a temperature at which Al sufficiently forms a solid solution prior to hot rolling. The present invention was conceived based on the finding that the graphitization can be sufficiently promoted with the hot rolling as it is, and thus the machinability of the carbon steel for machine structural use can be remarkably improved.

【0007】すなわち、この発明の要旨構成は次のとお
りである。 (1) C:0.1 〜1.5 wt%、 Si:0.5 〜2.0 wt% Mn:0.1 〜2.0 wt%、 Al:0.01〜0.5 wt%、N:0.
0015〜0.0150wt%、O:≦0.0030wt%を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物の組成からなる鋼片を、AlN固
溶温度に加熱して熱間圧延を施し、その後焼きなましを
行うことにより、主としてフェライトおよび黒鉛からな
る金属組織にすることを特徴とする被削性に優れた機械
構造用鋼の製造方法(第1発明)。 (2) C:0.1 〜1.5 wt%、 Si:0.5 〜2.0 wt%、M
n:0.1 〜2.0 wt%、 Al:0.01〜0.5 wt%、N:0.0
015〜0.0150wt%、O:≦0.0030wt%を含み、かつNi:
0.1 〜3.0 wt%、 Cu:0.1 〜3.0 wt%、Cr:0.05〜
1.0 wt%、 Mo:0.05〜0.5 wt%、Nb:0.005 〜0.05
wt%、 Ti:0.005 〜0.05wt%、およびREM:0.001
〜0.05wt% のうちから選んだ1種または2種以上を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物の組成からなる鋼片を、AlN固
溶温度に加熱して熱間圧延を施し、その後焼きなましを
行うことにより、主としてフェライトおよび黒鉛からな
る金属組織にすることを特徴とする被削性に優れた機械
構造用鋼の製造方法(第2発明)。 (3) 第1発明または第2発明の鋼組成のものに、さらに Pb:0.03〜0.30wt%、 Te:0.002 〜0.50wt%、P:
0.010 〜0.15wt%、 Ca:0.0002〜0.30wt%、Bi:0.01
〜0.30wt%、 Se:0.003 〜0.10wt%およびS:0.01
0 〜0.25wt% のうちから選んだ1種または2種以上を含有させてなる
成分組成の鋼片を、AlN固溶温度に加熱して熱間圧延を
施し、その後焼きなましを行うことにより、主としてフ
ェライトおよび黒鉛からなる金属組織にすることを特徴
とする被削性に優れた機械構造用鋼の製造方法(第3発
明)。
That is, the gist of the present invention is as follows. (1) C: 0.1 to 1.5 wt%, Si: 0.5 to 2.0 wt% Mn: 0.1 to 2.0 wt%, Al: 0.01 to 0.5 wt%, N: 0.
0015-0.0150wt%, O: ≤ 0.0030wt%, the balance is
A steel slab composed of Fe and unavoidable impurities is heated to AlN solid solution temperature, hot-rolled, and then annealed to form a metal structure mainly composed of ferrite and graphite. A method for producing machine structural steel having excellent machinability (first invention). (2) C: 0.1-1.5 wt%, Si: 0.5-2.0 wt%, M
n: 0.1 to 2.0 wt%, Al: 0.01 to 0.5 wt%, N: 0.0
015-0.0150wt%, O: ≤ 0.0030wt%, and Ni:
0.1 to 3.0 wt%, Cu: 0.1 to 3.0 wt%, Cr: 0.05 to
1.0 wt%, Mo: 0.05-0.5 wt%, Nb: 0.005-0.05
wt%, Ti: 0.005 to 0.05 wt%, and REM: 0.001
~ 0.05wt% containing one or more selected from the rest, the balance
A steel slab having a composition of Fe and unavoidable impurities is heated to an AlN solution temperature, hot-rolled, and then annealed to form a metal structure mainly composed of ferrite and graphite. A method for producing machine structural steel having excellent machinability (second invention). (3) In addition to the steel composition of the first invention or the second invention, Pb: 0.03 to 0.30 wt%, Te: 0.002 to 0.50 wt%, P:
0.010 to 0.15wt%, Ca: 0.0002 to 0.30wt%, Bi: 0.01
~ 0.30wt%, Se: 0.003 ~ 0.10wt% and S: 0.01
By heating a steel slab having a composition containing one or more selected from 0 to 0.25 wt% to an AlN solid solution temperature, performing hot rolling, and then performing annealing, mainly A method for producing a steel for machine structural use, which is excellent in machinability, characterized by having a metal structure composed of ferrite and graphite (third invention).

【0008】[0008]

【作用】本発明の上記構成に従うと、黒鉛化の促進が効
果的に実現されるメカニズムについては、これを完全に
解明できたとまではいえないが、およそ次のとおりと推
察される。それは、まず、鋼中O量を低く規制(≦0.00
30wt%) することにより、被削性に有害な酸化物系非金
属介在物であるAl2O3 が減少するとともに固溶Al量が増
大することが挙げられる。そして、この固溶Alが、焼鈍
時にNと結合してAlNを形成しやすくする。一般に、鉄
炭化物の黒鉛化機構は、a.鉄炭化物(セメンタイト)の
分解、b.フェライト中へのC原子の拡散、c.黒鉛の結晶
化、d.Fe原子の拡散の過程からなりたっていることが
知られている。このような黒鉛化機構において、焼きな
まし処理を行うと、このときに形成されるAlNが強力な
セメンタイト安定元素である固溶Nを減少させ、このこ
とにより、セメンタイトが不安定な状態となり、焼なま
し時のセメンタイトの分解を早めると同時に黒鉛の結晶
化の核を提供することになる。その結果として、黒鉛化
が促進されるのである。従って、焼きなまし時に十分な
AlNを形成させるためには、前記熱間圧延のときに後述
するような高い温度に加熱する必要がある。
According to the above-mentioned constitution of the present invention, the mechanism by which the promotion of graphitization is effectively realized cannot be said to have been completely elucidated, but it is presumed as follows. First, it regulates the O content in steel to a low level (≤0.00
30 wt%) reduces the amount of Al 2 O 3, which is an oxide-based non-metallic inclusion harmful to machinability, and increases the amount of solid solution Al. Then, this solid solution Al combines with N during annealing to facilitate the formation of AlN. Generally, the graphitization mechanism of iron carbide is as follows: a. Decomposition of iron carbide (cementite), b. Diffusion of C atom into ferrite, c. Crystallization of graphite, d. It is known to consist of the diffusion process of Fe atoms. In such a graphitization mechanism, when the annealing treatment is performed, AlN formed at this time reduces the solid solution N which is a strong cementite-stable element, whereby the cementite becomes in an unstable state and annealed. It accelerates the decomposition of cementite in the worst case and at the same time provides the nucleus for crystallization of graphite. As a result, graphitization is promoted. Therefore, when annealing
In order to form AlN, it is necessary to heat to a high temperature as described later during the hot rolling.

【0009】以下、この発明において、鋼の成分組成を
上記の範囲に限定した理由について説明する。 C:0.1 〜1.5 wt% Cは、黒鉛相を形成する上で不可欠な成分というだけで
なく、機械部品の強度を確保する上で必要な元素である
が、 0.1wt%未満ではその効果が小さく、一方1.5wt%
を超えて添加してもその効果が飽和するので、 0.1〜1.
5 wt%の範囲に限定した。
The reason why the composition of the steel in the present invention is limited to the above range will be described below. C: 0.1 to 1.5 wt% C is not only an essential component for forming a graphite phase, but also an element necessary for securing the strength of mechanical parts, but if it is less than 0.1 wt%, its effect is small. , While 1.5 wt%
Even if added in excess of 0.1, the effect will saturate, so 0.1-1.
It was limited to the range of 5 wt%.

【0010】Si:0.5 〜2.0 wt% Siは、溶製時の脱酸剤として必要であり、また鋼中の鉄
炭化物(セメンタイト)を不安定にして黒鉛化を促進さ
せる元素としても有効であり、しかも、強度増加成分で
もあることから積極的に添加する。その含有量が0.5w%
未満ではこれらの効果に乏しい。一方、このSiを2.0 wt
%を超えて添加しても黒鉛化促進の効果が飽和に達する
だけでなく、液相の発生する温度領域が低下し熱間圧延
時の適性温度領域が狭まるので、0.5 〜2.0 wt%の範囲
に限定した。
Si: 0.5 to 2.0 wt% Si is necessary as a deoxidizing agent during melting, and is also effective as an element for destabilizing iron carbide (cementite) in steel and promoting graphitization. Moreover, since it is also a strength increasing component, it is positively added. Its content is 0.5w%
If less than, these effects are poor. On the other hand, 2.0 wt% of this Si
%, Not only the effect of promoting graphitization reaches saturation, but also the temperature range in which the liquid phase occurs decreases and the suitable temperature range during hot rolling narrows, so the range of 0.5 to 2.0 wt% Limited to.

【0011】Mn:0.1 〜2.0 wt% Mnは、溶製時の脱酸剤として有効なだけでなく、鋼材の
強度を確保する上でも必要な元素である。しかしなが
ら、その含有量が 0.1wt%未満では強度に対する寄与が
少なく、一方 2.0wt%を超えて含有すると靭性の劣化を
招くので、0.1 〜2.0 wt%の範囲に限定した。
Mn: 0.1-2.0 wt% Mn is an element which is effective not only as a deoxidizing agent during melting but also for ensuring the strength of the steel material. However, if the content is less than 0.1 wt%, the contribution to the strength is small, while if it exceeds 2.0 wt%, the toughness is deteriorated, so the range is limited to 0.1 to 2.0 wt%.

【0012】Al:0.01〜0.5 wt% Alは、脱酸を助ける作用の他、焼鈍時にセメンタイトの
分解を促進すると同時に、Nと結合してAlNを形成する
ことでセメンタイトの安定化を防ぐ作用があり、そして
黒鉛の結晶化における核として作用することにより黒鉛
化を促進させる。そこで、この発明では、このAlを積極
的に添加するが、その含有量が0.01%に満たないとその
添加効果に乏しく、一方 0.5%を超えて含有させると黒
鉛化促進作用が飽和に達するとともに熱間変形能の著し
い低下を招くので、0.01〜0.5 wt%の範囲内で含有させ
るものとした。
Al: 0.01 to 0.5 wt% Al not only has the function of assisting deoxidation, but also promotes the decomposition of cementite during annealing and, at the same time, acts to prevent the stabilization of cementite by forming AlN by combining with N. Yes, and promotes graphitization by acting as nuclei in the crystallization of graphite. Therefore, in the present invention, this Al is positively added, but if its content is less than 0.01%, its effect is poor, and if it exceeds 0.5%, the graphitization promoting action reaches saturation. Since the hot deformability is remarkably reduced, the content is set within the range of 0.01 to 0.5 wt%.

【0013】N:0.0015〜0.0150wt% Nは、Alと結合してAlNを形成し、これが黒鉛結晶化の
核として作用することで黒鉛化を促進するので積極的に
添加する。その含有量が0.0015%未満ではそれの添加効
果が小さく、一方0.0150%を超える含有は黒鉛化を却っ
て阻害することになるから、0.0015〜0.0150wt%の範囲
に限定した。
N: 0.0015 to 0.0150 wt% N combines with Al to form AlN, which acts as nuclei for crystallization of graphite and promotes graphitization, so N is positively added. If its content is less than 0.0015%, its effect of addition is small, while if it exceeds 0.0150%, it will rather hinder graphitization, so it was limited to the range of 0.0015 to 0.0150 wt%.

【0014】O:≦0.0030% 本発明において、このOの役割りは重要である。OはAl
と結合して硬質なAl2O 3 を形成する。このAl2O3 の生成
は、上述したAl添加の効果を阻害することにより、黒鉛
の結晶化のための核生成を阻害し、これによって実質的
な黒鉛化作用を減殺する。その上、多量のOが含まれる
ことによって形成されるAl2O3 が切削時に切削工具を損
傷することから、被削性の低下を招く。それ故にこのO
は、可能な限り低くすることが望ましい。しかし、あま
り低いOは精錬に過度の負担をかけるので、0.0030wt%
までの含有は許容されることを考慮して、上限を0.0030
wt%に限定した。
O: ≦ 0.0030% In the present invention, the role of O is important. O is Al
Hard Al combined with2O 3To form. This Al2O3Generation of
Is a graphite by inhibiting the effect of Al addition described above.
Inhibits nucleation for crystallization of
It reduces the graphitization effect. Besides, it contains a large amount of O
Al formed by2O3Damages the cutting tool during cutting
The damage causes a decrease in machinability. Therefore this O
Should be as low as possible. But Ama
Since a very low O puts an excessive burden on refining, 0.0030wt%
The upper limit is 0.0030, considering that up to 0.0030 is allowed.
Limited to wt%.

【0015】本発明において、黒鉛化を促進して被削性
を改善するために必要な成分組成限定の理由は上述した
とおりである。本発明においては、必要に応じさらに上
記の主要成分に加えて下記、Ni,Cu,Cr, Mo, Nb, Tiおよ
びREM のうちから選ばれた1種または2種以上の成分を
含有させることにより、上掲の各主要成分のもつ作用効
果を助成することにあわせて、他の諸特性の付与、改善
を図ることは有効である。以下に、これら添加成分につ
いての組成限定の理由を述べる。
In the present invention, the reason for limiting the component composition necessary for promoting graphitization and improving machinability is as described above. In the present invention, by further containing one or more components selected from the following Ni, Cu, Cr, Mo, Nb, Ti and REM in addition to the above main components, if necessary. It is effective to add and improve other properties in addition to promoting the action and effect of each of the main components listed above. The reasons for limiting the composition of these additive components will be described below.

【0016】Ni:0.1 〜3.0 wt% Niは、セメンタイトを不安定にして黒鉛化を促進すると
同時に、焼入れ性を高めて鋼の強度を上昇させるのに有
効である。その含有量が 0.1wt%未満ではこの添加効果
が小さく、一方 3.0wt%を超える含有量では添加の効果
が飽和するだけでなく、高価な元素であるため経済的で
ないから、 0.1〜3.0 wt%の範囲に限定した。
Ni: 0.1-3.0 wt% Ni is effective in destabilizing cementite to promote graphitization, and at the same time, enhances hardenability and steel strength. If the content is less than 0.1 wt%, the effect of this addition is small, while if the content exceeds 3.0 wt%, not only the effect of addition saturates but also it is not economical because it is an expensive element, so 0.1-3.0 wt% Limited to the range.

【0017】Cu:0.1 〜3.0 wt% Cuは、セメンタイトを不安定にして黒鉛化の促進に有効
に作用するだけでなく、被削性を改善すると共に焼入れ
性を高め、さらには析出強化により鋼の強度を上昇させ
る有用な元素である。その含有量が 0.1wt%未満では添
加効果が小さく、一方 3.0wt%を超えて添加してもその
効果は飽和に達するので、 0.1〜3.0 wt%に範囲限定し
た。
Cu: 0.1-3.0 wt% Cu not only acts to destabilize cementite and effectively promotes graphitization, but also improves machinability and hardenability, and further strengthens steel by precipitation strengthening. Is a useful element that increases the strength of. If the content is less than 0.1 wt%, the effect of addition is small, while if added over 3.0 wt%, the effect reaches saturation, so the range was limited to 0.1-3.0 wt%.

【0018】Cr:0.05〜1.0 wt% Crは、鋼の焼入性を高め焼入れ焼もどしによる強度上昇
に有効に作用する。しかし、一方でこのCrは、黒鉛化を
阻害する元素でもあるので、多量の添加は好ましくな
い。その含有量が0.05wt%未満では焼入性向上への添加
効果が小さく、一方 1.0wt%を超えて添加すると鋼中セ
メンタイトを安定化し、黒鉛化を遅らせることから、
0.1〜1.0 wt%の範囲に限定した。
Cr: 0.05 to 1.0 wt% Cr enhances the hardenability of steel and effectively acts to increase the strength by quenching and tempering. On the other hand, however, Cr is also an element that hinders graphitization, so addition of a large amount is not preferable. If its content is less than 0.05 wt%, the effect of addition to improve hardenability is small, while if it exceeds 1.0 wt%, cementite in steel is stabilized and graphitization is delayed.
It was limited to the range of 0.1-1.0 wt%.

【0019】Mo:0.05〜0.5 wt% Moは、鋼の焼入れ性を高め焼入れ焼もどしによる強度上
昇に有効に作用する。しかし、一方でこのMoは黒鉛化を
阻害する元素でもあるので多量の添加は好ましくない。
その含有量が0.05wt%未満の添加では添加効果が小さ
く、一方 0.5wt%を超えて添加すると黒鉛化速度を著し
く低下させるので、0.05〜0.5 wt%の範囲に限定した。
Mo: 0.05 to 0.5 wt% Mo enhances the hardenability of steel and effectively acts to increase the strength by quenching and tempering. However, on the other hand, since Mo is also an element that inhibits graphitization, it is not preferable to add a large amount.
If the content is less than 0.05 wt%, the effect of addition is small, while if it exceeds 0.5 wt%, the graphitization rate is significantly reduced, so the content was limited to the range of 0.05 to 0.5 wt%.

【0020】Nb:0.005 〜0.05% Nbは、鋼の焼入性を向上させるとともに、微細なNb炭・
窒化物を析出し、それらの析出強化によって鋼の強度を
上昇させる。また、このNbは、その含有だけで焼入れ焼
もどしを必ずしも行わなくとも鋼の強度を高める作用が
あるが、黒鉛化を阻害する元素であるので多量の添加は
好ましくない。0.005 wt%未満の含有ではその添加効果
に乏しく、一方0.05%を超えて添加すると黒鉛化を遅ら
せるので、0.005 〜0.05%の範囲に限定した。
Nb: 0.005 to 0.05% Nb improves the hardenability of steel, and at the same time fine Nb char.
Precipitates nitrides and increases their strength by virtue of their precipitation strengthening. Further, Nb has an effect of increasing the strength of steel even if quenching and tempering is not necessarily performed only by containing it, but it is an element that hinders graphitization, so addition of a large amount is not preferable. If the content is less than 0.005 wt%, the effect of addition is poor, while if it exceeds 0.05%, graphitization is delayed, so the content was limited to the range of 0.005 to 0.05%.

【0021】Ti:0.005 〜0.05wt% Tiは、微細なTi炭・窒化物を析出し、その析出強化によ
って鋼の強度を上昇させる。また、このTiは、その含有
だけで焼入れ焼もどしを必ずしも行わなくとも鋼の強度
を高める作用がある。そのためには、0.005 wt%未満の
添加が必要であり、一方0.05wt%を超えて添加すると黒
鉛化を遅らせるので、0.005 〜0.05wt%の範囲に限定し
た。
Ti: 0.005 to 0.05 wt% Ti precipitates fine Ti carbon / nitride and increases the strength of steel by precipitation strengthening. In addition, this Ti has the effect of increasing the strength of the steel even if quenching and tempering is not necessarily performed by only containing it. For this purpose, addition of less than 0.005 wt% is necessary, while addition of more than 0.05 wt% delays graphitization, so the range was limited to 0.005 to 0.05 wt%.

【0022】REM :0.001 〜0.05wt% REM は、鋼の熱間加工性を改善させる目的で添加する。
また、黒鉛化の促進にも有効である。これらの作用に
は、La, Ceの使用が特に有用であるが、その含有量が0.
001 wt%未満では添加効果が乏しく、一方0.05wt%を超
えて添加するとその効果が飽和に達する。よって、0.00
1 〜0.05wt%の範囲に限定した。
REM: 0.001 to 0.05 wt% REM is added for the purpose of improving hot workability of steel.
It is also effective in promoting graphitization. For these effects, the use of La and Ce is particularly useful, but the content is 0.
If it is less than 001 wt%, the effect of addition is poor, while if it is added over 0.05 wt%, the effect reaches saturation. Therefore, 0.00
It was limited to the range of 1 to 0.05 wt%.

【0023】さらにまた本発明においては、上記各成分
の他に、下記の成分元素の内から選ばれるいずれか1種
または2種以上を含有させることができる。これらの元
素の含有は、鋼中Cの黒鉛化による被削性の向上効果と
相俟って、鋼の被削性をより一層向上させることにな
る。
Furthermore, in the present invention, in addition to the above components, any one or more selected from the following component elements can be contained. The inclusion of these elements, together with the effect of improving the machinability due to graphitization of C in the steel, further improves the machinability of the steel.

【0024】Pb:0.03〜0.30wt% Pbは、融点が低いため、切削時の鋼材の発熱により溶融
し、液体潤滑効果により被削性を著しく向上させる元素
であるが、他方で黒鉛化を阻害し逆に被削性を低下させ
るので、両特性を満足させるために、0.03〜0.30wt%の
範囲内で添加する。
Pb: 0.03 to 0.30 wt% Pb has a low melting point, so it is an element that melts due to the heat generation of the steel material during cutting and significantly improves machinability due to the liquid lubrication effect, but on the other hand, it inhibits graphitization. On the contrary, since it reduces machinability, it is added in the range of 0.03 to 0.30 wt% in order to satisfy both characteristics.

【0025】Te:0.002 〜0.50wt% このTeは、MnTeを形成し、これがチップブレーカーとし
て作用することにより被削性を向上させる。一方で、黒
鉛化を阻害する元素でもあるので、多量に添加すると被
削性は却って劣化する。そこで、被削性向上への寄与が
認められると同時に黒鉛化への阻害が顕著に認められな
い範囲内につき検討した結果、その適正量は0.002 〜0.
50wt%である。
Te: 0.002 to 0.50 wt% Te forms MnTe, which acts as a chip breaker to improve machinability. On the other hand, since it is also an element that inhibits graphitization, if added in a large amount, machinability rather deteriorates. Therefore, as a result of studying within a range where contribution to improvement of machinability is recognized and inhibition to graphitization is not significantly observed, the appropriate amount is 0.002 to 0.
It is 50 wt%.

【0026】P:0.010 〜0.15wt% Pは、フェライト相を硬化させることにより被削性を向
上させる元素であるが、他方で黒鉛化を阻害する元素で
もある。被削性を向上させるためには、少なくとも0.01
0 wt%以上の添加が必要である。しかし、0.15wt%を超
えて添加すると黒鉛化を阻害して逆に被削性を低下させ
ることになるので、0.15wt%を上限として添加する。
P: 0.010 to 0.15 wt% P is an element that improves the machinability by hardening the ferrite phase, but is also an element that inhibits graphitization. At least 0.01 to improve machinability
It is necessary to add 0 wt% or more. However, if added in excess of 0.15 wt%, graphitization will be hindered and machinability will be adversely reduced, so 0.15 wt% is added as the upper limit.

【0027】Ca:0.0002〜0.30wt% このCaは、Ca−Al系の酸化物を形成し、これが黒鉛化の
核として作用し黒鉛化を促進することにより被削性を改
善する。このような作用は、0.0002wt%未満の添加では
明確に顕れず、一方0.30wt%を越えて添加すると酸化物
系非金属物が多くなり、これが機械部品としての疲労強
度を低下させるので、このCaの添加量は0.0002〜0.30wt
%の範囲とする。
Ca: 0.0002 to 0.30 wt% This Ca forms a Ca-Al type oxide, which acts as a core of graphitization and promotes graphitization, thereby improving machinability. Such an effect does not clearly appear when added in an amount of less than 0.0002 wt%, whereas when added in excess of 0.30 wt%, oxide-based non-metallic substances increase, which reduces the fatigue strength of machine parts. The amount of Ca added is 0.0002 to 0.30 wt.
The range is%.

【0028】Bi:0.01〜0.30wt% Biは、Pbと同様に融点が低いため、切削時の鋼材の発熱
により溶融し、液体潤滑効果により被削性を著しく向上
させる元素であるが、他方で黒鉛化を阻害し逆に被削性
を低下させるので、両特性を満足させるために0.01〜0.
30wt%の範囲内で添加する。
Bi: 0.01 to 0.30 wt% Bi has a low melting point like Pb, so it is an element that is melted by the heat generation of the steel material during cutting and significantly improves the machinability due to the liquid lubrication effect. It inhibits graphitization and conversely reduces machinability.
Add within the range of 30wt%.

【0029】Se:0.003 〜0.10wt% このSeは、Mnと結合し、MnSeを形成することによりこれ
がチップブレーカーとして作用することにより被削性を
改善する。同時に、このMnSeが黒鉛化の核となり黒鉛化
を促進することにより被削性を向上させる。この効果は
0.003wt %未満ではその効果が小さく、一方0.10wt%を
越えて添加してもその効果が飽和するので0.003 〜0.10
wt%の範囲内で添加する。
Se: 0.003 to 0.10 wt% This Se combines with Mn to form MnSe, which improves the machinability by acting as a chip breaker. At the same time, this MnSe serves as a nucleus for graphitization and promotes graphitization, thereby improving machinability. This effect
If it is less than 0.003 wt%, its effect is small. On the other hand, if it is added in excess of 0.10 wt%, the effect is saturated, so 0.003 to 0.10
Add in the range of wt%.

【0030】S:0.010 〜0.25wt% Sは、MnSを形成し、これが切削時のチップブレーカー
として作用し被削性を向上させるとともに、黒鉛化の核
となることにより黒鉛化を促進し、その結果として被削
性を向上させる作用がある。その添加量が0.010 wt%未
満ではその効果に乏しいために0.010wt %以上添加する
が、一方で0.25wt%を越えて添加しても効果が飽和する
ので、上限を0.25wt%とした。
S: 0.010 to 0.25 wt% S forms MnS, which acts as a chip breaker during cutting to improve machinability, and at the same time promotes graphitization by becoming the core of graphitization. As a result, it has the effect of improving machinability. If the addition amount is less than 0.010 wt%, the effect is poor, so 0.010 wt% or more is added. On the other hand, if the addition amount exceeds 0.25 wt%, the effect is saturated, so the upper limit was made 0.25 wt%.

【0031】また、本発明においては、特に規定しない
が、被削性の改善のためにさらにSnの添加を行ってもよ
い。ただし、Snは極めて強力な黒鉛化阻害元素であるの
で、その添加量としては、0.5 wt%未満に制限する必要
がある。
In the present invention, although not particularly specified, Sn may be further added to improve machinability. However, Sn is an extremely strong graphitization-inhibiting element, so the addition amount must be limited to less than 0.5 wt%.

【0032】上述した基本成分組成範囲に調整すること
によって、前処理としての焼入れの必要なしに金属組織
が主にフェライトと黒鉛からなる被削性に優れた鋼材を
得ることができる。なお、金属組織的には、本発明の構
成は、主として黒鉛とフェライトよりなる組織にするこ
とが必要であるが、添加C量の50%程度まではセメンタ
イトとして存在させてもよい。また、この発明におい
て、潤滑作用に基づく快削性の点からは、組織中に少な
くとも10%の黒鉛相を含有させることが望ましい。
By adjusting the compositional range of the basic components described above, it is possible to obtain a steel material having a metal structure mainly composed of ferrite and graphite and having excellent machinability, without the need for quenching as a pretreatment. Regarding the metallographic structure, the structure of the present invention is required to have a structure mainly composed of graphite and ferrite, but it may be present as cementite up to about 50% of the amount of added C. Further, in the present invention, from the viewpoint of free-cutting property based on the lubricating action, it is desirable that at least 10% of graphite phase is contained in the structure.

【0033】次に、この発明の製造方法について説明す
る。まず、素材の製造については、従来公知の転炉、電
気炉などで溶製した後、連続鋳造法または造塊・分塊法
によってスラブまたはブルームとする。ついで熱間圧延
により所定の形状としたのち、黒鉛化焼なましを施し
て、金属組織中に所定量の黒鉛相を析出させる。このよ
うにして製造した発明鋼は、その後、所定の部品形状に
成形して機械部品とする。なお窒化処理を施して製品と
する場合もある。
Next, the manufacturing method of the present invention will be described. First, regarding the production of the raw material, after smelting in a conventionally known converter, electric furnace, etc., it is made into a slab or a bloom by a continuous casting method or an ingot-casting / agglomeration method. Then, after hot rolling to a predetermined shape, graphitization annealing is performed to precipitate a predetermined amount of graphite phase in the metal structure. The invention steel produced in this manner is then formed into a predetermined part shape into a machine part. The product may be subjected to a nitriding treatment.

【0034】上記の熱間圧延における加熱で、とくに重
要なことは、AlNを分解しAlとして十分固溶させること
である。すなわち、凝固時に生成した粗大なAlNが残留
して固溶量が少ないと、黒鉛化に寄与しないのみでな
く、切削時に残留したAlNが工具を損傷し、被削性を低
下させることになるからである。このような十分な固溶
量をうるためには、加熱温度はを1000℃以上にすること
が望ましい。また、熱間圧延後の冷却速度は、粗大なAl
Nの再形成を防止する意味から、0.005 ℃/sec以上と
するのがよい。ここで、快削性元素を含む場合は、熱間
加工性が低下するので、加熱温度を高めとし、850 ℃以
上の温度で圧延することが望ましい。
In heating in the above hot rolling, what is particularly important is to decompose AlN and sufficiently dissolve it as Al. That is, if the coarse AlN generated during solidification remains and the amount of solid solution is small, not only does it not contribute to graphitization but also the AlN remaining during cutting damages the tool and reduces machinability. Is. In order to obtain such a sufficient solid solution amount, it is desirable that the heating temperature be 1000 ° C or higher. In addition, the cooling rate after hot rolling is
In order to prevent the re-formation of N, it is preferable to set it to 0.005 ° C / sec or more. Here, when a free-cutting element is contained, the hot workability decreases, so it is desirable to raise the heating temperature and roll at a temperature of 850 ° C. or higher.

【0035】このようにして熱間圧延した後は、焼き入
れ処理を行うことなく、焼きなまし処理のみで黒鉛化が
達成される。前述した自己潤滑作用による被削性の確保
に必要な10%以上の黒鉛相を得るための焼きなまし条件
は、600 ℃〜Ac1の温度範囲で5〜30時間保持すればよ
い。なお、快削性元素としてTe、P、Bi、Pb等の黒鉛化
を阻害する元素が単独で含まれる場合は、上記範囲内
で、保持時間を長くするのが望ましい。
After hot rolling in this way, graphitization is achieved by annealing only, without quenching. The annealing conditions for obtaining the graphite phase of 10% or more necessary for ensuring the machinability due to the self-lubricating action described above may be maintained at a temperature range of 600 ° C. to Ac 1 for 5 to 30 hours. When the free-cutting element alone contains an element that inhibits graphitization, such as Te, P, Bi, or Pb, it is desirable to prolong the holding time within the above range.

【0036】以上説明したように、鋼の被削性を向上さ
せるには、上述したような成分組成の設計だけでは十分
でなく、いわゆる金属組織の形態までコントロールする
ことが極めて重要であり、主にフェライトと黒鉛により
構成することが必要である。というのは、黒鉛の潤滑作
用により切削時に切削工具の温度上昇を抑制し、それに
より切削工具の寿命を向上させようとするのが、この発
明の必須の条件だからである。
As explained above, in order to improve the machinability of steel, it is not enough to design the above-mentioned composition of ingredients, but it is extremely important to control the so-called metallographic structure. It is necessary to use ferrite and graphite. This is because it is an essential condition of the present invention to suppress the temperature rise of the cutting tool during cutting by the lubricating action of graphite and thereby improve the life of the cutting tool.

【0037】[0037]

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。 (1) 表1に示す成分組成の鋼を転炉にて溶製し、連続鋳
造によりブルームとした。次いでビレット圧延を行った
のち、表2に示す条件(加熱温度、冷却速度)で52mmφ
の棒鋼とした。その後、これらの棒鋼に、700 ℃×10h
加熱後空冷する黒鉛化焼なまし処理を施した。この処理
後の黒鉛化率、硬さ、および高速度工具鋼による被削性
(工具寿命)の各試験を行った。このうち、被削性試験
については、高速度工具鋼SKH4を用い、切込み:2
mm、送り:0.25mm/rev.、切削速度:70m/min の条件で
実施し、切削不能となるまでの時間を工具寿命として評
価した。また、硬さについては、 870℃×30min 加熱後
焼入れ、次いで 550℃×1h焼もどし後の硬さを測定し
た。得られた試験結果を表2に示す。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples. (1) Steels having the chemical compositions shown in Table 1 were melted in a converter and continuously cast into blooms. Next, after billet rolling, 52 mmφ under the conditions (heating temperature, cooling rate) shown in Table 2
Of steel bar. After that, 700 ° C × 10h to these steel bars
A graphitization annealing treatment of heating and air cooling was performed. Each test of graphitization rate after this treatment, hardness, and machinability (tool life) by high speed tool steel was performed. Of these, for the machinability test, high-speed tool steel SKH4 was used, and the cutting depth was 2
mm, feed: 0.25 mm / rev., cutting speed: 70 m / min, and the tool life was evaluated as the time until cutting became impossible. Regarding the hardness, the hardness was measured after heating at 870 ° C. for 30 min, quenching, then tempering at 550 ° C. for 1 h, and then measuring the hardness. The test results obtained are shown in Table 2.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】供試材No.1〜18は本発明適合例である。ま
た 供試材No.24, 25 は、JIS 規格S53CにPbを添加した
Pb快削鋼である。表1, 2に明らかなように、本発明適
合例はいずれも、黒鉛化処理後鋼中Cのほぼ 100%が黒
鉛化しており、供試材No.25 のPb快削鋼と同等以上の工
具寿命を有している。一方、Si, Al, OおよびNの含有
量が外れている組成の鋼材を用いたNo. 19〜23は、黒鉛
化が十分に進行しておらず、供試材No.24, 25 に比べ被
削性が劣っている。また、焼入れ焼もどし後の硬さを見
ると、Cu, Ni, Cr, Mo, NbおよびTiの1種あるいは2種
以上を添加してなる供試材No.6〜11, 13〜18は、ほぼ同
じC%の供試材No.3に比較して焼入れ焼もどし後の硬さ
が上昇しており、QT処理後に強度確保が必要な場合に
有効であることを示している。
Specimen Nos. 1 to 18 are examples conforming to the present invention. In addition, the test materials Nos. 24 and 25 were obtained by adding Pb to JIS standard S53C.
Pb free cutting steel. As is clear from Tables 1 and 2, almost 100% of the C in the steel after graphitization is graphitized in all the conforming examples of the present invention, which is equal to or higher than the Pb free-cutting steel of the sample material No. 25. Has a tool life. On the other hand, in Nos. 19 to 23, which used steel materials having a composition in which the contents of Si, Al, O and N were deviated, graphitization did not proceed sufficiently, and compared with the test materials Nos. 24 and 25. Machinability is poor. Looking at the hardness after quenching and tempering, the test materials Nos. 6 to 11 and 13 to 18 containing one or more of Cu, Ni, Cr, Mo, Nb and Ti are The hardness after quenching and tempering is higher than that of the test material No. 3 having almost the same C%, which shows that it is effective when it is necessary to secure the strength after the QT treatment.

【0041】(2) 次に、成分組成が本発明適合鋼種であ
るものについて、加熱温度および冷却速度が上掲(1) の
条件とは異なる例につき、表2中の供試材No. 26〜29に
示すような条件で製造したところ、黒鉛化が十分に進行
しておらず、さらに被削性も供試材No.24, 25 に比べ劣
っている。圧延時の加熱温度ならびに圧延後の冷却速度
の制御が、黒鉛化の促進すなわち圧延後の黒鉛化のため
の焼入れの省略に重要であることが窺える。
(2) Next, with regard to an example in which the composition of composition is a steel type conforming to the present invention, the heating temperature and the cooling rate are different from the conditions of the above (1), the test material No. 26 in Table 2 is shown. When manufactured under the conditions as shown in ~ 29, graphitization has not progressed sufficiently and machinability is inferior to those of the test materials Nos. 24 and 25. It can be seen that control of the heating temperature during rolling and the cooling rate after rolling is important for promoting graphitization, that is, omitting quenching for graphitization after rolling.

【0042】(3) 表3に示す成分組成の鋼を転炉にて溶
製し、連続鋳造によりブルームとした。次いでビレット
圧延を行ったのち、表2に示す条件(加熱温度、冷却速
度)で52mmφの棒鋼とした。その後、これらの棒鋼に、
700 ℃×10h 加熱後空冷する黒鉛化焼なまし処理を施し
た。この処理後の黒鉛化率、硬さ、および高速度工具鋼
による被削性(工具寿命)の各試験を行った。このう
ち、被削性試験については、高速度工具鋼SKH4を用
い、切込み:2mm、送り:0.25mm/rev.、切削速度:70
m/min の条件で実施し、切削不能となるまでの時間を工
具寿命として評価した。また、硬さについては、 870℃
×30min 加熱後焼入れ、次いで 550℃×1h焼もどし後
の硬さを測定した。得られた試験結果を表4に示す。
(3) Steels having the chemical compositions shown in Table 3 were melted in a converter, and bloomed by continuous casting. Then, after billet rolling, a steel bar having a diameter of 52 mm was produced under the conditions (heating temperature and cooling rate) shown in Table 2. Then on these steel bars,
A graphitization annealing treatment was performed in which it was heated at 700 ° C for 10 hours and then cooled in air. Each test of graphitization rate after this treatment, hardness, and machinability (tool life) by high speed tool steel was performed. Of these, for the machinability test, high-speed tool steel SKH4 was used, depth of cut: 2 mm, feed: 0.25 mm / rev., Cutting speed: 70
It was carried out under the condition of m / min, and the time until cutting became impossible was evaluated as the tool life. For hardness, 870 ℃
Hardness was measured after heating for 30 minutes and quenching, and then tempering at 550 ° C. for 1 hour. The test results obtained are shown in Table 4.

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】[0044]

【表4】 [Table 4]

【0045】供試材No.1〜18は第3発明例である。第3
発明鋼と第1〜第2の発明鋼の表2のNo.1〜18とを比較
すると、第3の発明の方が、工具寿命は高いのみでな
く、従来鋼と比較しても工具寿命は極めて向上してい
る。
Specimen Nos. 1 to 18 are third invention examples. Third
When comparing the invention steels with Nos. 1 to 18 in Table 2 of the first and second invention steels, not only the tool life of the third invention is longer, but also the tool life of the conventional steel is higher. Has improved significantly.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Pbを用いるまでもなく、従来のPb複合快削鋼と同等かそ
れ以上の被削性を得ることができるので、環境に悪影響
を及ぼすことなしに機械部品の工業的製造が可能とな
る。また、必要に応じて快削性元素を添加すれば鋼中C
の黒鉛化による被削性の向上効果とあいまって、一層被
削性に優れた機械構造用鋼を得ることが可能である。さ
らに、本発明鋼は、黒鉛化焼鈍前の前処理が必ずしも必
要ではないので、生産性の向上に対する寄与が極めて大
きい。
As described above, according to the present invention,
Since it is possible to obtain machinability equivalent to or better than that of the conventional Pb composite free-cutting steel without using Pb, it is possible to industrially manufacture mechanical parts without adversely affecting the environment. In addition, if free-cutting elements are added as needed, C in steel
Combined with the machinability improvement effect of graphitization, it is possible to obtain a steel for machine structural use, which is even more excellent in machinability. Further, the steel of the present invention does not necessarily require a pretreatment before graphitization annealing, so that it greatly contributes to the improvement of productivity.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松崎 明博 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 天野 虔一 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Akihiro Matsuzaki, 1st Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Prefecture Technical Research Division, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Shinichi Amano 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba Address: Kawasaki Steel Corporation Technical Research Division

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 C:0.1 〜1.5 wt%、 Si:0.5 〜2.0 wt% Mn:0.1 〜2.0 wt%、 Al:0.01〜0.5 wt%、N:0.
0015〜0.0150wt%、O:≦0.0030wt% を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物の組成からな
る鋼片を、AlN固溶温度に加熱して熱間圧延を施し、そ
の後焼きなましを行うことにより、主としてフェライト
および黒鉛からなる金属組織にすることを特徴とする被
削性に優れた機械構造用鋼の製造方法。
1. C: 0.1-1.5 wt%, Si: 0.5-2.0 wt% Mn: 0.1-2.0 wt%, Al: 0.01-0.5 wt%, N: 0.
A steel slab containing 0.01 to 0.0150 wt%, O: ≤ 0.0030 wt% and the balance being Fe and unavoidable impurities is heated to AlN solid solution temperature, hot-rolled, and then annealed. The method for producing a steel for machine structural use having excellent machinability, characterized in that the metal structure mainly comprises ferrite and graphite.
【請求項2】C:0.1 〜1.5 wt%、 Si:0.5 〜2.0
wt%、Mn:0.1 〜2.0 wt%、 Al:0.01〜0.5 wt%、
N:0.0015〜0.0150wt%、O:≦0.0030wt%を含み、か
つNi:0.1 〜3.0 wt%、 Cu:0.1 〜3.0 wt%、Cr:
0.05〜1.0 wt%、 Mo:0.05〜0.5 wt%、Nb:0.005
〜0.05wt%、 Ti:0.005 〜0.05wt%、およびREM:
0.001 〜0.05wt% のうちから選んだ1種または2種以上を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物の組成からなる鋼片を、AlN固
溶温度に加熱して熱間圧延を施し、その後焼きなましを
行うことにより、主としてフェライトおよび黒鉛からな
る金属組織にすることを特徴とする被削性に優れた機械
構造用鋼の製造方法。
2. C: 0.1-1.5 wt%, Si: 0.5-2.0
wt%, Mn: 0.1 to 2.0 wt%, Al: 0.01 to 0.5 wt%,
N: 0.0015 to 0.0150 wt%, O: ≤ 0.0030 wt%, Ni: 0.1 to 3.0 wt%, Cu: 0.1 to 3.0 wt%, Cr:
0.05 to 1.0 wt%, Mo: 0.05 to 0.5 wt%, Nb: 0.005
~ 0.05wt%, Ti: 0.005-0.05wt%, and REM:
Contains one or more selected from 0.001 to 0.05 wt%, the balance
A steel slab composed of Fe and unavoidable impurities is heated to AlN solid solution temperature, hot-rolled, and then annealed to form a metal structure mainly composed of ferrite and graphite. A method for manufacturing machine structural steel with excellent machinability.
【請求項3】請求項1または2に記載の鋼組成のもの
に、さらにPb:0.03〜0.30wt%、 Te:0.002 〜0.50
wt%、P:0.010 〜0.15wt%、 Ca:0.0002〜0.30wt
%、Bi:0.01〜0.30wt%、 Se:0.003 〜0.10wt%お
よびS:0.010 〜0.25wt% のうちから選んだ1種または2種以上を含有させてなる
成分組成の鋼片を、AlN固溶温度に加熱して熱間圧延を
施し、その後焼きなましを行うことにより、主としてフ
ェライトおよび黒鉛からなる金属組織にすることを特徴
とする被削性に優れた機械構造用鋼の製造方法。
3. The steel composition according to claim 1, further comprising Pb: 0.03 to 0.30 wt% and Te: 0.002 to 0.50.
wt%, P: 0.010 to 0.15 wt%, Ca: 0.0002 to 0.30 wt
%, Bi: 0.01 to 0.30 wt%, Se: 0.003 to 0.10 wt%, and S: 0.010 to 0.25 wt%. A method for producing a steel for machine structural use, which is excellent in machinability, characterized in that a metal structure mainly composed of ferrite and graphite is obtained by heating to a melting temperature, hot rolling, and then annealing.
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