JPH073385A - 熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼 - Google Patents
熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼Info
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- JPH073385A JPH073385A JP17377293A JP17377293A JPH073385A JP H073385 A JPH073385 A JP H073385A JP 17377293 A JP17377293 A JP 17377293A JP 17377293 A JP17377293 A JP 17377293A JP H073385 A JPH073385 A JP H073385A
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- hot forging
- strength
- steel
- kgf
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 材料費を極力抑え、熱間鍛造後空冷のままで
引張強さ９０kgf/mm2 以上でシャルピー衝撃値が６kgf
・m/cm2 以上である高強度高靱性を有する熱間鍛造用非
調質鋼を提供する 【構成】 重量％で、Ｃ：０．０７〜０．２５％、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：１．８〜３．０％、
Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｖ：０．０５〜０．５０％、
Ａｌ：０．０１５〜０．０３０％、Ｎ：０．０１〜０．
０３％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、下記数
式１を満足することからなる引張強さ９０kgf/mm2 以上
でシャルピー衝撃値が６kgf ・m/cm2 以上の熱間鍛造用
高強度高靱性非調質鋼、さらに該鋼の成分に追加して
Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅのそれぞれ：０．０２〜
０．３０％およびＣａ：０．００１〜０．０１％から選
んだ１種又は２種を含有するものからなる切削性に優れ
た熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼。 【数１】 11.4≧21.1 Cwt% +2.1 Mnwt% +2.8 Crwt% +3.1 Vwt%
引張強さ９０kgf/mm2 以上でシャルピー衝撃値が６kgf
・m/cm2 以上である高強度高靱性を有する熱間鍛造用非
調質鋼を提供する 【構成】 重量％で、Ｃ：０．０７〜０．２５％、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：１．８〜３．０％、
Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｖ：０．０５〜０．５０％、
Ａｌ：０．０１５〜０．０３０％、Ｎ：０．０１〜０．
０３％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、下記数
式１を満足することからなる引張強さ９０kgf/mm2 以上
でシャルピー衝撃値が６kgf ・m/cm2 以上の熱間鍛造用
高強度高靱性非調質鋼、さらに該鋼の成分に追加して
Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅのそれぞれ：０．０２〜
０．３０％およびＣａ：０．００１〜０．０１％から選
んだ１種又は２種を含有するものからなる切削性に優れ
た熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼。 【数１】 11.4≧21.1 Cwt% +2.1 Mnwt% +2.8 Crwt% +3.1 Vwt%
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間鍛造後に焼入れ焼
戻しなどの熱処理を行わずに十分な強度、靱性を有する
自動車の足周り部品等に使用される熱間鍛造用非調質鋼
に関するものである。
戻しなどの熱処理を行わずに十分な強度、靱性を有する
自動車の足周り部品等に使用される熱間鍛造用非調質鋼
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、焼入れ・焼戻し工程を省略するこ
とを目的とし、中炭素鋼、および中炭素マンガン鋼に析
出硬化型元素であるＶ、Ｎｂ、Ｔｉを添加した熱間鍛造
用非調質鋼が広く使用されてきている。しかし、それら
は引張強さが９０kgf/mm2 以上になるとシャルピー衝撃
値が３kgf ・m/cm2 以下と極端に低下するという事実が
ある。これに対してはＭｏを添加し、これらの特性を向
上させようとするもの（特開昭62-205425 号）や、Ｂ、
Ｔｉを添加しなおかつ冷却条件を油冷または水冷とする
ことによって特性を向上させようとするもの（特開昭64
-42556号）等が発明されている。しかし、前者において
は材料コストの上昇が高く、後者においては冷却設備の
変更や冷却時の歪の発生等の問題が生ずる。
とを目的とし、中炭素鋼、および中炭素マンガン鋼に析
出硬化型元素であるＶ、Ｎｂ、Ｔｉを添加した熱間鍛造
用非調質鋼が広く使用されてきている。しかし、それら
は引張強さが９０kgf/mm2 以上になるとシャルピー衝撃
値が３kgf ・m/cm2 以下と極端に低下するという事実が
ある。これに対してはＭｏを添加し、これらの特性を向
上させようとするもの（特開昭62-205425 号）や、Ｂ、
Ｔｉを添加しなおかつ冷却条件を油冷または水冷とする
ことによって特性を向上させようとするもの（特開昭64
-42556号）等が発明されている。しかし、前者において
は材料コストの上昇が高く、後者においては冷却設備の
変更や冷却時の歪の発生等の問題が生ずる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、材料コスト
を極力抑え、熱間鍛造後空冷のままで引張強さ９０kgf/
mm2 以上でシャルピー衝撃値が６kgf ・m/cm2 以上であ
る高強度高靱性を有する熱間鍛造用非調質鋼と、さらに
その被削性を向上させた熱間鍛造用非調質鋼を提供する
ことを課題とする。
を極力抑え、熱間鍛造後空冷のままで引張強さ９０kgf/
mm2 以上でシャルピー衝撃値が６kgf ・m/cm2 以上であ
る高強度高靱性を有する熱間鍛造用非調質鋼と、さらに
その被削性を向上させた熱間鍛造用非調質鋼を提供する
ことを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、強度について
Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖを、靱性についてＣ、Ｍｎ、
Ｃｒ、Ｖを調整することにより、熱間鍛造後自然空冷し
たままで、ベイナイト＋フェライトの２相組織またはベ
イナイト組織であり、引張強さ９０kgf/mm2 以上でシャ
ルピー衝撃値が６kgf ・m/cm2 以上である非調質鋼にあ
る。すなわち、重量％で、Ｃ：０．０７〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：１．８〜３．０
％、Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｖ：０．０５〜０．５０
％、Ａｌ：０．０１５〜０．０３０％、Ｎ：０．０１〜
０．０３％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、下
記数式１を満足する熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼に
ある。さらに該非調質鋼の成分組成に追加してＳ、Ｐ
ｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅのそれぞれ：０．０２〜０．３０
％およびＣａ：０．００１〜０．０１％から選んだ１種
又は２種以上を含有するものからなり、下記数式１を満
足する被削性の良好な熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼
にある。
Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖを、靱性についてＣ、Ｍｎ、
Ｃｒ、Ｖを調整することにより、熱間鍛造後自然空冷し
たままで、ベイナイト＋フェライトの２相組織またはベ
イナイト組織であり、引張強さ９０kgf/mm2 以上でシャ
ルピー衝撃値が６kgf ・m/cm2 以上である非調質鋼にあ
る。すなわち、重量％で、Ｃ：０．０７〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：１．８〜３．０
％、Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｖ：０．０５〜０．５０
％、Ａｌ：０．０１５〜０．０３０％、Ｎ：０．０１〜
０．０３％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、下
記数式１を満足する熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼に
ある。さらに該非調質鋼の成分組成に追加してＳ、Ｐ
ｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅのそれぞれ：０．０２〜０．３０
％およびＣａ：０．００１〜０．０１％から選んだ１種
又は２種以上を含有するものからなり、下記数式１を満
足する被削性の良好な熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼
にある。
【０００５】
【数１】 11.4≧21.1 Cwt% +2.1 Mnwt% +2.8 Crwt% +3.1 Vwt%
【０００６】
【作用】本発明は、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖの成分範
囲の下限を調整することにより引張り強さを９０kgf/mm
2 以上に高め、強度向上に伴う衝撃値の低下をＣ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ、Ｖを調整して数式１を満足させて補い、６kg
f ・m/cm2 以上のシャルピー衝撃値を保証した熱間鍛造
用高強度高靱性非調質鋼を得て自動車の足周り部品の軽
量化を図るものとする。このため非調質鋼のサンプル４
２種類で重回帰分析を行った結果、６kgf ・m/cm2 以上
のシャルピー衝撃値を確保するには、数式１を満足する
必要があることを見いだした。
囲の下限を調整することにより引張り強さを９０kgf/mm
2 以上に高め、強度向上に伴う衝撃値の低下をＣ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ、Ｖを調整して数式１を満足させて補い、６kg
f ・m/cm2 以上のシャルピー衝撃値を保証した熱間鍛造
用高強度高靱性非調質鋼を得て自動車の足周り部品の軽
量化を図るものとする。このため非調質鋼のサンプル４
２種類で重回帰分析を行った結果、６kgf ・m/cm2 以上
のシャルピー衝撃値を確保するには、数式１を満足する
必要があることを見いだした。
【０００７】本発明における熱間鍛造用高強度高靱性非
調質鋼の成分範囲を限定した理由を以下に述べる。
調質鋼の成分範囲を限定した理由を以下に述べる。
【０００８】Ｃは、強度確保に欠かせない元素で、０．
０７％未満では強度確保が充分でなく、０．２５％を超
えると靱性が低下するので、成分範囲を０．０７〜０．
２５％とする。
０７％未満では強度確保が充分でなく、０．２５％を超
えると靱性が低下するので、成分範囲を０．０７〜０．
２５％とする。
【０００９】Ｓｉは、溶製時の脱酸剤として必要な元素
であり、また、強度確保に欠かせない元素であり、０．
０５％未満では強度確保が充分でなく、１．００％を超
えると靱性が低下するので、成分範囲を０．０５〜１．
００％とする。
であり、また、強度確保に欠かせない元素であり、０．
０５％未満では強度確保が充分でなく、１．００％を超
えると靱性が低下するので、成分範囲を０．０５〜１．
００％とする。
【００１０】Ｍｎは、Ｓｉと同様に溶製時の脱酸剤とし
て必要な元素であり、また、強度確保に欠かせない元素
であり、さらに靱性確保のために欠かせない元素であ
る。１．８％未満では、強度確保および靱性確保が充分
でなく、３．０％を超えると被削性が低下するので、成
分範囲を１．８〜３．０％とする。
て必要な元素であり、また、強度確保に欠かせない元素
であり、さらに靱性確保のために欠かせない元素であ
る。１．８％未満では、強度確保および靱性確保が充分
でなく、３．０％を超えると被削性が低下するので、成
分範囲を１．８〜３．０％とする。
【００１１】Ｃｒは、強度および靱性の確保に欠かせな
い元素で、０．８％未満では強度および靱性が充分でな
く、２．０％を超えると靱性が低下するので、成分範囲
を０．８〜２．０％とする。
い元素で、０．８％未満では強度および靱性が充分でな
く、２．０％を超えると靱性が低下するので、成分範囲
を０．８〜２．０％とする。
【００１２】Ｖは、強度および靱性の確保に欠かせない
元素で、０．０５％未満では強度および靱性が充分でな
く、０．５０％を超えると強度および靱性向上の効果は
飽和するので、成分範囲を０．０５〜０．５０％とす
る。
元素で、０．０５％未満では強度および靱性が充分でな
く、０．５０％を超えると強度および靱性向上の効果は
飽和するので、成分範囲を０．０５〜０．５０％とす
る。
【００１３】Ａｌは、溶製時の脱酸剤として必要な元素
であり、また、Ｎと結合してＡｌＮを生成して結晶粒粗
大化防止に効果のある元素である。０．０１５％未満で
は結晶粒粗大化防止効果が充分でなく、０．０３０％を
超えると靱性が低下するので、成分範囲を０．０１５〜
０．０３０％とする。
であり、また、Ｎと結合してＡｌＮを生成して結晶粒粗
大化防止に効果のある元素である。０．０１５％未満で
は結晶粒粗大化防止効果が充分でなく、０．０３０％を
超えると靱性が低下するので、成分範囲を０．０１５〜
０．０３０％とする。
【００１４】Ｎは、上記のようにＡｌと結合してＡｌＮ
を生成して結晶粒粗大化防止に効果のある元素である。
０．０１％未満では結晶粒粗大化防止効果が充分でな
く、０．０３％を超えると靱性が低下するので、成分範
囲を０．０１〜０．０３％とする。
を生成して結晶粒粗大化防止に効果のある元素である。
０．０１％未満では結晶粒粗大化防止効果が充分でな
く、０．０３％を超えると靱性が低下するので、成分範
囲を０．０１〜０．０３％とする。
【００１５】Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、およびＣａ
はいずれも被削性の向上に効果のある元素である。本発
明の請求項２の第２発明鋼はＳ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔ
ｅはそれぞれ０．０２〜０．３０％の、またＣａは０．
００１〜０．０１０％の範囲で、これらのうちいずれか
１種又は２種以上を添加することで、被削性を向上させ
たものである。Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅは０．０２
％未満、Ｃａは０．００１％未満では、その効果はな
い。しかし、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅは０．３０％
を超えて、またＣａは０．０１％を超えて含有すると熱
間加工性を低下させるのでＳ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ
の各元素の上限を０．３０％、Ｃａの上限を０．０１％
とする。
はいずれも被削性の向上に効果のある元素である。本発
明の請求項２の第２発明鋼はＳ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔ
ｅはそれぞれ０．０２〜０．３０％の、またＣａは０．
００１〜０．０１０％の範囲で、これらのうちいずれか
１種又は２種以上を添加することで、被削性を向上させ
たものである。Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅは０．０２
％未満、Ｃａは０．００１％未満では、その効果はな
い。しかし、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅは０．３０％
を超えて、またＣａは０．０１％を超えて含有すると熱
間加工性を低下させるのでＳ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ
の各元素の上限を０．３０％、Ｃａの上限を０．０１％
とする。
【００１６】
【００１７】
【表１】
【００１８】請求項１および請求項２の発明の実施例を
第１発明鋼としてＡ〜Ｊの１０種および第２発明鋼とし
てＫ〜Ｐの６種、比較鋼として、Ｑ〜Ｔの６種の残部成
分であるＦｅおよび不可避不純物を除く成分組成および
数式１の計算値、並びにこれらの鋼の引張り強さおよび
衝撃値を表１に示す。
第１発明鋼としてＡ〜Ｊの１０種および第２発明鋼とし
てＫ〜Ｐの６種、比較鋼として、Ｑ〜Ｔの６種の残部成
分であるＦｅおよび不可避不純物を除く成分組成および
数式１の計算値、並びにこれらの鋼の引張り強さおよび
衝撃値を表１に示す。
【００１９】表１において、比較鋼ＱはＣおよびＣｒの
含有量ならびに数式１の計算値が本発明から外れ、比較
鋼ＲはＭｎの含有量が本発明からはずれ、比較鋼Ｓは数
式１の計算値が本発明から外れ、比較鋼ＴはＭｎおよび
Ａｌの含有量が本発明から外れている。
含有量ならびに数式１の計算値が本発明から外れ、比較
鋼ＲはＭｎの含有量が本発明からはずれ、比較鋼Ｓは数
式１の計算値が本発明から外れ、比較鋼ＴはＭｎおよび
Ａｌの含有量が本発明から外れている。
【００２０】本発明の実施例は第１発明鋼、第２発明鋼
共に引張強さは９０kgf/mm2 以上であり、かつ引張強さ
が１００kgf/mm2 を超えても衝撃値は６kgf ・m/cm2 よ
り低くなるものはなく、いずれの発明鋼も満足の行くも
のである。これに対し比較鋼Ｑおよび比較鋼Ｓは引張強
さは１０８．１kgf/mm2 および１１５．４kgf/mm2 と高
いが衝撃値は４．７kgf ・m/cm2 および４．９kgf ・m/
cm2 と６kgf ・m/cm2より低く、比較鋼Ｒおよび比較鋼
Ｔは衝撃値は７．７kgf ・m/cm2 および８．５kgf ・m/
cm2 と６kgf ・m/cm2 より高いが、引張強さは８８．６
kgf/mm2 および８８．０kgf/mm2 といずれも９０kgf/mm
2 よりも低く引張強さが不足している。
共に引張強さは９０kgf/mm2 以上であり、かつ引張強さ
が１００kgf/mm2 を超えても衝撃値は６kgf ・m/cm2 よ
り低くなるものはなく、いずれの発明鋼も満足の行くも
のである。これに対し比較鋼Ｑおよび比較鋼Ｓは引張強
さは１０８．１kgf/mm2 および１１５．４kgf/mm2 と高
いが衝撃値は４．７kgf ・m/cm2 および４．９kgf ・m/
cm2 と６kgf ・m/cm2より低く、比較鋼Ｒおよび比較鋼
Ｔは衝撃値は７．７kgf ・m/cm2 および８．５kgf ・m/
cm2 と６kgf ・m/cm2 より高いが、引張強さは８８．６
kgf/mm2 および８８．０kgf/mm2 といずれも９０kgf/mm
2 よりも低く引張強さが不足している。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の非調質鋼
は、引張強さは９０kgf/mm2 以上でありながら衝撃値は
６kgf ・m/cm2 以上の値を示し、従来の非調質鋼と較べ
て引張強さに対する衝撃値の低下比が小さい。このよう
に本発明鋼は強度も高くかつ衝撃値も高いので、本発明
鋼を自動車の足周り部品に使用するならば、これらの部
品の軽量化を図ることができるという、本発明は従来の
ものにない優れた効果を有する。
は、引張強さは９０kgf/mm2 以上でありながら衝撃値は
６kgf ・m/cm2 以上の値を示し、従来の非調質鋼と較べ
て引張強さに対する衝撃値の低下比が小さい。このよう
に本発明鋼は強度も高くかつ衝撃値も高いので、本発明
鋼を自動車の足周り部品に使用するならば、これらの部
品の軽量化を図ることができるという、本発明は従来の
ものにない優れた効果を有する。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０７〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：１．８〜３．０
％、Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｖ：０．０５〜０．５０
％、Ａｌ：０．０１５〜０．０３０％、Ｎ：０．０１〜
０．０３％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、下
記数式１を満足することを特徴とする熱間鍛造用高強度
高靱性非調質鋼。 【数１】 11.4≧21.1 Cwt% +2.1 Mnwt% +2.8 Crwt% +3.1 Vwt% - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．０７〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：１．８〜３．０％、
Ｃｒ：０．８〜２．０％、Ｖ：０．０５〜０．５０％、
Ａｌ：０．０１５〜０．０３０％、およびＮ：０．０１
〜０．０３％を含有し、さらにＳ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、
Ｔｅのそれぞれ：０．０２〜０．３０％およびＣａ：
０．００１〜０．０１％から選んだ１種又は２種以上を
含有すると共に、残部Ｆｅおよび不可避不純物からな
り、下記数式１を満足することを特徴とする熱間鍛造用
高強度高靱性非調質鋼。 【数１】 11.4≧21.1 Cwt% +2.1 Mnwt% +2.8 Crwt% +3.1 Vwt%
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17377293A JPH073385A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17377293A JPH073385A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073385A true JPH073385A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15966865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17377293A Pending JPH073385A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 熱間鍛造用高強度高靱性非調質鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073385A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012161321A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
| WO2012161323A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
| WO2012161322A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP17377293A patent/JPH073385A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012161321A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
| WO2012161323A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
| WO2012161322A1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
| JP5152441B2 (ja) * | 2011-05-26 | 2013-02-27 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
| JP5152440B2 (ja) * | 2011-05-26 | 2013-02-27 | 新日鐵住金株式会社 | 機械構造用鋼部品およびその製造方法 |
| US8916008B2 (en) | 2011-05-26 | 2014-12-23 | Nippon Steel and Sumitomo Metal Corporation | Steel part for machine structural use and manufacturing method thereof |
| US8926767B2 (en) | 2011-05-26 | 2015-01-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel part for machine structural use and manufacturing method thereof |
| US9187797B2 (en) | 2011-05-26 | 2015-11-17 | Nippon Steel and Sumitomo Metal Corporation | Steel part for machine structural use and manufacturing method thereof |
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