JPH0660345B2 - 冷間加工性にすぐれ，且つ，浸炭加熱時の結晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法 - Google Patents
冷間加工性にすぐれ，且つ，浸炭加熱時の結晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法Info
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- JPH0660345B2 JPH0660345B2 JP60101791A JP10179185A JPH0660345B2 JP H0660345 B2 JPH0660345 B2 JP H0660345B2 JP 60101791 A JP60101791 A JP 60101791A JP 10179185 A JP10179185 A JP 10179185A JP H0660345 B2 JPH0660345 B2 JP H0660345B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、冷間加工性にすぐれ、且つ、浸炭加熱時の結
晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法に関する。
晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法に関する。
（従来の技術） 例えば、ボルトやシャフトに多く用いられる従来の肌焼
鋼は、熱間圧延後に冷間加工を要する場合には、鋼組織
を改善するために、例えば、切削加工の前の焼きならし
処理や、冷間鍛造前の球状化焼きなまし処理がなされ、
このようにして、冷間加工性を良好にした後、所要の冷
間加工を施し、次いで、浸炭熱処理される。
鋼は、熱間圧延後に冷間加工を要する場合には、鋼組織
を改善するために、例えば、切削加工の前の焼きならし
処理や、冷間鍛造前の球状化焼きなまし処理がなされ、
このようにして、冷間加工性を良好にした後、所要の冷
間加工を施し、次いで、浸炭熱処理される。
このように、従来の肌焼鋼によれば、冷間加工前に熱処
理が必要とされるが、省エネルネギーや工程簡略化によ
るコスト節減の要求が厳しい折から、このような熱処理
工程を省略又は簡略化するためには、圧延組織を微細化
するために、圧延温度を低くする必要がある。他方、肌
焼鋼の場合、浸炭は、通常、９２５℃以上の高温で行な
われるので、浸炭加熱時にオーステナイト粒が粗大化
し、浸炭品の内部硬さを高め、また、焼入れ歪や靱性の
低下をもたらす。
理が必要とされるが、省エネルネギーや工程簡略化によ
るコスト節減の要求が厳しい折から、このような熱処理
工程を省略又は簡略化するためには、圧延組織を微細化
するために、圧延温度を低くする必要がある。他方、肌
焼鋼の場合、浸炭は、通常、９２５℃以上の高温で行な
われるので、浸炭加熱時にオーステナイト粒が粗大化
し、浸炭品の内部硬さを高め、また、焼入れ歪や靱性の
低下をもたらす。
（発明の目的） 本発明者らは、上記した問題を解決するために鋭意研究
した結果、鋼中におけるＡｌとＮの含有量をＡｌ／Ｎ重
量比と共に（Ａｌ＋２Ｎ）、即ち、Ａｌ量とＮ量の２倍
量とで規定し、かかる鋼を熱間圧延前に所定の温度に加
熱すると共に、熱間圧延条件を規制し、更に、圧延後の
圧延材におけ析出ＡｌＮ量を所定値以下に抑え、且つ、
フエライト粒度を所定の範囲の微細粒とすることによ
り、圧延ままにてすぐれた冷間加工性を有し、更に、浸
炭加熱時のオーステナイト結晶粒の粗大化が防止される
肌焼鋼を製造することができることを見出して、本発明
に至つたものてある。
した結果、鋼中におけるＡｌとＮの含有量をＡｌ／Ｎ重
量比と共に（Ａｌ＋２Ｎ）、即ち、Ａｌ量とＮ量の２倍
量とで規定し、かかる鋼を熱間圧延前に所定の温度に加
熱すると共に、熱間圧延条件を規制し、更に、圧延後の
圧延材におけ析出ＡｌＮ量を所定値以下に抑え、且つ、
フエライト粒度を所定の範囲の微細粒とすることによ
り、圧延ままにてすぐれた冷間加工性を有し、更に、浸
炭加熱時のオーステナイト結晶粒の粗大化が防止される
肌焼鋼を製造することができることを見出して、本発明
に至つたものてある。
従つて、本発明は、冷間加工前の熱処理を省略又は簡略
化して、圧延ままで冷間加工することができ、更に、浸
炭熱処理時にオーステナイト結晶粒が粗大化しない肌焼
鋼の製造方法を提供することを目的とする。
化して、圧延ままで冷間加工することができ、更に、浸
炭熱処理時にオーステナイト結晶粒が粗大化しない肌焼
鋼の製造方法を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明による冷間加工性にすぐれ、且つ、浸炭加熱時の
結晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法は、重量％で Ｃ 0.05〜0.35％、 Ｓｉ 0.4％以下、 Ｍｎ 0.5〜2.0％及び Ｃｒ 0.7〜1.5％ を含有し、且つ、 1.9≦Ａｌ／Ｎ（重量比）≦3.5の条件下に Ａｌ＋２Ｎ 0.045〜0.065％ を含有する鋼を熱間圧延前に次式で規定される温度Ｔ
（℃） Ｔ≧３７５０（Ａｌ＋２Ｎ）＋９５０ に加熱し、この後に熱間圧延すると共に、仕上加工開始
温度を８５０〜９５０℃、仕上温度を９５０℃以下、且
つ、仕上加工率を３０％以上として、圧延後の圧延材に
おけるＡｌＮの析出量を４０ppm以下、フエライト結晶
粒度番号を11.0〜9.0とすることを特徴とする。
結晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法は、重量％で Ｃ 0.05〜0.35％、 Ｓｉ 0.4％以下、 Ｍｎ 0.5〜2.0％及び Ｃｒ 0.7〜1.5％ を含有し、且つ、 1.9≦Ａｌ／Ｎ（重量比）≦3.5の条件下に Ａｌ＋２Ｎ 0.045〜0.065％ を含有する鋼を熱間圧延前に次式で規定される温度Ｔ
（℃） Ｔ≧３７５０（Ａｌ＋２Ｎ）＋９５０ に加熱し、この後に熱間圧延すると共に、仕上加工開始
温度を８５０〜９５０℃、仕上温度を９５０℃以下、且
つ、仕上加工率を３０％以上として、圧延後の圧延材に
おけるＡｌＮの析出量を４０ppm以下、フエライト結晶
粒度番号を11.0〜9.0とすることを特徴とする。
先ず、本発明において用いる鋼における化学成分を限定
した理由について説明する。
した理由について説明する。
Ｃは、浸炭処理後に鋼材を焼入れして、中心部の強度を
高くするために、少なくとも0.05％を添加することが必
要であるが、余りに多量に添加するときは、浸炭熱処理
後の靱性を劣化させるので、上限は0.35％とする。
高くするために、少なくとも0.05％を添加することが必
要であるが、余りに多量に添加するときは、浸炭熱処理
後の靱性を劣化させるので、上限は0.35％とする。
Ｓｉは、脱酸剤として添加されるが、余りに多いときは
冷間加工性を著しく阻害するので、上限を0.4％とす
る。
冷間加工性を著しく阻害するので、上限を0.4％とす
る。
Ｍｎは、焼入れ性を増し、熱処理後の強度を高くするた
めに必要な元素であるが、多すぎるときは靱性を低下さ
せるので、その添加量は0.5〜2.0％の範囲とする。
めに必要な元素であるが、多すぎるときは靱性を低下さ
せるので、その添加量は0.5〜2.0％の範囲とする。
Ｃｒは、焼入れ性を改善する元素として、Ｍｎと同様に
有用であるが、添加量が多すぎると、焼入れ強度を高く
しすぎて靱性を悪くするので、その添加量は0.7〜1.5％
の範囲％とする。
有用であるが、添加量が多すぎると、焼入れ強度を高く
しすぎて靱性を悪くするので、その添加量は0.7〜1.5％
の範囲％とする。
更に、本発明において用いる鋼は、Ａｌ／Ｎ重量比が1.
9〜3.5の範囲であり、且つ、（Ａｌ＋２Ｎ）量が0.045
〜0.065％の範囲となる条件下に、Ａｌ及びＮを含有す
ることが必要である。（Ａｌ＋２Ｎ）量が上記範囲より
も少ないとき、及びＡｌ／Ｎ重量比が上記範囲からはず
れているときは、熱間圧延前に所定の温度に加熱し、且
つ、後述する所定条件下に熱間圧延しても、このように
して得られる圧延材は、冷間加工した後、浸炭処理に際
して、オーステナイト結晶粒の粗大化を防ぐに足る量の
ＡｌＮが析出せず、オーステナイト結晶粒が粗大化す
る。一方、（Ａｌ＋２Ｎ）量が上記範囲より多いとき
は、圧延前の加熱によつて、鋼中にＡｌＮを十分に溶け
込ますことができず、やはり浸炭時にオーステナイトが
粗大化する。即ち、本発明においては、鋼は（Ａｌ＋２
Ｎ）量及びＡｌ／Ｎ重量比が共に所定の範囲にあること
を要する。
9〜3.5の範囲であり、且つ、（Ａｌ＋２Ｎ）量が0.045
〜0.065％の範囲となる条件下に、Ａｌ及びＮを含有す
ることが必要である。（Ａｌ＋２Ｎ）量が上記範囲より
も少ないとき、及びＡｌ／Ｎ重量比が上記範囲からはず
れているときは、熱間圧延前に所定の温度に加熱し、且
つ、後述する所定条件下に熱間圧延しても、このように
して得られる圧延材は、冷間加工した後、浸炭処理に際
して、オーステナイト結晶粒の粗大化を防ぐに足る量の
ＡｌＮが析出せず、オーステナイト結晶粒が粗大化す
る。一方、（Ａｌ＋２Ｎ）量が上記範囲より多いとき
は、圧延前の加熱によつて、鋼中にＡｌＮを十分に溶け
込ますことができず、やはり浸炭時にオーステナイトが
粗大化する。即ち、本発明においては、鋼は（Ａｌ＋２
Ｎ）量及びＡｌ／Ｎ重量比が共に所定の範囲にあること
を要する。
更に、本発明の方法においては、上記のような鋼を熱間
圧延した後の圧延材における析出ＡｌＮが４０ppm以
下、フエライト結晶が結晶粒度番号で11.0〜9.0の範囲
にあることを要する。
圧延した後の圧延材における析出ＡｌＮが４０ppm以
下、フエライト結晶が結晶粒度番号で11.0〜9.0の範囲
にあることを要する。
このように、熱間圧延後の圧延材における析出ＡｌＮ量
を４０ppm以下にするには、上記のように本発明に従つ
て所定量のＡｌ及びＮを含有する鋼を、熱間圧延前にそ
の（Ａｌ＋２Ｎ）量によつて次式で規定される温度Ｔ
（℃）以上に加熱することによつて達成される。
を４０ppm以下にするには、上記のように本発明に従つ
て所定量のＡｌ及びＮを含有する鋼を、熱間圧延前にそ
の（Ａｌ＋２Ｎ）量によつて次式で規定される温度Ｔ
（℃）以上に加熱することによつて達成される。
Ｔ≧３７５０（Ａｌ＋２Ｎ）＋９５０ 本発明の方法においては、上記所定温度に加熱した鋼を
熱間圧延するに際して、例えば、水冷にて仕上加工開始
温度を８５０〜９５０℃とし、例えば、水冷にて仕上温
度を９５０℃以下とし、且つ、仕上加工率を３０％以上
とすることが必要である。
熱間圧延するに際して、例えば、水冷にて仕上加工開始
温度を８５０〜９５０℃とし、例えば、水冷にて仕上温
度を９５０℃以下とし、且つ、仕上加工率を３０％以上
とすることが必要である。
本発明においては、仕上温度が高いほど、得られる圧延
材におけるフエライト結晶粒度が粗大化し、かかるフエ
ライト粒度の大きい圧延材は、冷間加工性に劣るからで
ある。本発明の方法によれば、仕上温度を９５０℃以下
とすることによつて、フエライト結晶粒度番号11.0〜9.
0の圧延材を得ることができる。
材におけるフエライト結晶粒度が粗大化し、かかるフエ
ライト粒度の大きい圧延材は、冷間加工性に劣るからで
ある。本発明の方法によれば、仕上温度を９５０℃以下
とすることによつて、フエライト結晶粒度番号11.0〜9.
0の圧延材を得ることができる。
（発明の効果） 本発明の方法によれば、以上のように、（Ａｌ＋２Ｎ）
量とＡｌ／Ｎ重量比を特定した鋼材を、熱間圧延前に上
記（Ａｌ＋２Ｎ）量によつて前記式にて規定される温度
以上に加熱すると共に、熱間圧延を所定の条件にて行な
うことにより、圧延材のＡｌ／Ｎ重量比を４０ppm以
下、フエライト結晶粒度番号を11.0〜9.0とすることが
できる。
量とＡｌ／Ｎ重量比を特定した鋼材を、熱間圧延前に上
記（Ａｌ＋２Ｎ）量によつて前記式にて規定される温度
以上に加熱すると共に、熱間圧延を所定の条件にて行な
うことにより、圧延材のＡｌ／Ｎ重量比を４０ppm以
下、フエライト結晶粒度番号を11.0〜9.0とすることが
できる。
このような圧延材は、圧延ままで冷間加工することがで
き、且つ、浸炭熱処理時のオーステナイト結晶粒の粗大
化が抑えられる。
き、且つ、浸炭熱処理時のオーステナイト結晶粒の粗大
化が抑えられる。
（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に具体的に説明
する。
する。
実施例１ 表に示す化学成分組成を有する本発明鋼及び比較鋼を所
定の温度に加熱した後、所定の温度にて仕上圧延し、直
径１５mmの線材に圧延した。このようにして得られる圧
延材のフエライト結晶粒度番号と仕上圧延温度との関係
を第１図に示す。フエライト粒度が仕上圧延温度の上昇
と共に小さくなることが認められる。
定の温度に加熱した後、所定の温度にて仕上圧延し、直
径１５mmの線材に圧延した。このようにして得られる圧
延材のフエライト結晶粒度番号と仕上圧延温度との関係
を第１図に示す。フエライト粒度が仕上圧延温度の上昇
と共に小さくなることが認められる。
この圧延材を直径１０mm、長さ１５mmであつて、深さ0.
5mm、角度６０°、底部曲率0.1mmのＶ型ノツチ付き試験
片に機械加工し、圧縮試験に供した。結果を第２図に示
すように、フエライト粒度が番号9.0以上の細粒である
とき、割れ発生限界が高く、冷間加工性が良好であるこ
とが認められる。
5mm、角度６０°、底部曲率0.1mmのＶ型ノツチ付き試験
片に機械加工し、圧縮試験に供した。結果を第２図に示
すように、フエライト粒度が番号9.0以上の細粒である
とき、割れ発生限界が高く、冷間加工性が良好であるこ
とが認められる。
次に、上記圧延材に押出法にて５０％の冷間加工を与え
て後、９００℃で３時間加熱する浸炭焼入れを施し、圧
延材におけるＡｌＮ量及び冷間加工前のフエライト結晶
粒度と、非浸炭部のオーステナイト粒の粗大化率との関
係を第３図に示す。
て後、９００℃で３時間加熱する浸炭焼入れを施し、圧
延材におけるＡｌＮ量及び冷間加工前のフエライト結晶
粒度と、非浸炭部のオーステナイト粒の粗大化率との関
係を第３図に示す。
尚、ここに、オーステナイト粒の粗大化率は、粒 度番号６より大きい結晶粒の割合である。
圧延材におけるＡｌＮ量が４０ppmを越えるときは、オ
ーステナイト粒の粗大化率が大きい。また、圧延材にお
けるＡｌＮ量が４０ppm以下であつても、冷間加工前の
フエライト粒度が番号11.0より細粒であるときは、同様
に粗大化している。
ーステナイト粒の粗大化率が大きい。また、圧延材にお
けるＡｌＮ量が４０ppm以下であつても、冷間加工前の
フエライト粒度が番号11.0より細粒であるときは、同様
に粗大化している。
【図面の簡単な説明】 第１図は、仕上圧延温度と圧延材におけるフエライト粒
度との関係を示すグラフ、第２図は、圧延材におけるフ
エライト結晶粒度と割れ発生限界との関係を示すグラ
フ、第３図は、圧延材におけるフエライト結晶粒度と浸
炭熱処理後のオーステナイト結晶粗大化率との関係を示
すグラフである。
度との関係を示すグラフ、第２図は、圧延材におけるフ
エライト結晶粒度と割れ発生限界との関係を示すグラ
フ、第３図は、圧延材におけるフエライト結晶粒度と浸
炭熱処理後のオーステナイト結晶粗大化率との関係を示
すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で Ｃ 0.05〜0.35％、 Ｓｉ 0.4％以下、 Ｍｎ 0.5〜2.0％及び Ｃｒ 0.7〜1.5％ を含有し、且つ、 1.9≦Ａｌ／Ｎ（重量比）≦3.5の条件下にＡｌ＋２Ｎ
0.045〜0.065％ を含有する鋼を熱間圧延前に次式で規定される温度Ｔ
（℃） Ｔ≧３７５０（Ａｌ＋２Ｎ）＋９５０ に加熱し、この後に熱間圧延すると共に、仕上加工開始
温度を８５０〜９５０℃、仕上温度を９５０℃以下、且
つ、仕上加工率を３０％以上として、圧延後の圧延材に
おけるＡｌＮの析出量を４０ppm以下、フエライト結晶
粒度番号を11.0〜9.0とすることを特徴とする冷間加工
性にすぐれ、且つ、浸炭加熱時の結晶粒粗大化を防止し
た鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101791A JPH0660345B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 冷間加工性にすぐれ，且つ，浸炭加熱時の結晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101791A JPH0660345B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 冷間加工性にすぐれ，且つ，浸炭加熱時の結晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61261427A JPS61261427A (ja) | 1986-11-19 |
| JPH0660345B2 true JPH0660345B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=14309987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60101791A Expired - Lifetime JPH0660345B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 冷間加工性にすぐれ，且つ，浸炭加熱時の結晶粒粗大化を防止した鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660345B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2767254B2 (ja) * | 1988-08-01 | 1998-06-18 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｃｒ−Ｍｏ肌焼鋼の製造方法 |
| CN102597290A (zh) | 2009-11-05 | 2012-07-18 | 住友金属工业株式会社 | 热轧棒钢或线材 |
| CN102560255B (zh) * | 2012-01-31 | 2014-10-08 | 宝钢特钢有限公司 | 一种高温真空渗碳齿轮用钢 |
| JP6752624B2 (ja) * | 2016-05-26 | 2020-09-09 | 高周波熱錬株式会社 | 浸炭用鋼の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946288B2 (ja) * | 1979-07-03 | 1984-11-12 | 大同特殊鋼株式会社 | 肌焼鋼の製造方法 |
| JPS57104626A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of fine-grain case-hardening steel |
| JPS58164751A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-29 | Daido Steel Co Ltd | 冷間鍛造用鋼およびその製造方法 |
| JPS5946288A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-15 | Sanraku Inc | β−ラクタム誘導体の製造方法 |
| JPS59123714A (ja) * | 1982-12-30 | 1984-07-17 | Kobe Steel Ltd | オ−ステナイト結晶粒粗大化温度の高い鋼材の製造方法 |
-
1985
- 1985-05-13 JP JP60101791A patent/JPH0660345B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61261427A (ja) | 1986-11-19 |
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