JPH0756046B2 - 含b鋼の製造方法 - Google Patents

含b鋼の製造方法

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JPH0756046B2
JPH0756046B2 JP1201909A JP20190989A JPH0756046B2 JP H0756046 B2 JPH0756046 B2 JP H0756046B2 JP 1201909 A JP1201909 A JP 1201909A JP 20190989 A JP20190989 A JP 20190989A JP H0756046 B2 JPH0756046 B2 JP H0756046B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は含B鋼の製造方法に関し、特に熱処理時におい
てオーステナイト結晶粒の粗大化を招かず、安定した品
質を与えることのできる含B鋼の製造方法に関するもの
である。
[従来の技術] 含B鋼は微量のBを添加することによって焼入性を改善
した鋼材であるが、Bの上記作用を有効に発揮させるに
はオーステナイト化時にBをフリーな状態で存在させる
必要がある。このため含B鋼にTiを添加し、NをTiで固
定することによってBNの析出を抑制し、Bによる焼入性
改善効果を確保する様にしている。またTi添加は結晶粒
の微細化にも寄与すると考えられている。
この様な含B鋼製品を得るに当たってまず断面サイズの
大きいブルームや鋼塊とし、その後1150℃以上の均熱炉
で加熱してビレットに分塊され、更に該ビレットを1000
〜1250℃に再加熱して圧延し、線材や棒材とするのが一
般的である。
尚省エネルギーの観点から圧延時の鋼材加熱温度を950
〜1150℃程度とする低温加熱法も提案され、近時実施さ
れつつある。
Cを0.25〜0.45%含む含B鋼は熱処理によって強度が高
められるため、高強度が要求されるボルト等の機械部品
に使用されるが、機械部品の製造工程では、前記圧延材
(線材や30φ以下の細径棒鋼)を冷間鍛造し、ボルト等
に成形した後焼入れ、焼もどし処理するのが一般的であ
る。また浸炭用の含B鋼はC量が0.1〜0.25%と少なく
従って低硬度であるから、圧延によって線材や棒材とし
た後、浸炭処理によって表面硬化した状態で使用するの
が一般的である。尚浸炭用含B鋼においては、900〜950
℃のオーステナイト温度領域で約3時間程度浸炭加熱さ
れた後焼入れされる。
[発明が解決しようとする課題] ところがTi添加含B鋼はTiN等のTi系析出物が鋼中に溶
け込まずに凝集して粗大化する傾向があり、浸炭時や焼
入れ時にオーステナイト結晶粒が粗大化し易く、製品の
焼入れ歪や靱性劣化等を招くという問題がある。
オーステナイト結晶粒の粗大化を防止する手段として、
一般的な鋼ではAlとNの量を適当量配合しつつこれらを
圧延前の加熱によって固溶させ、圧延後にAlNの微細析
出物を均一に分散させることが行なわれている。
しかしながら含B鋼では、上述した様にBによる焼入性
を確保する為にTiが添加されており、析出するTiNは非
常に安定な物質であるので圧延前の加熱でこれを完全い
固溶させることは不可能であり、圧延前の加熱で固溶す
る方法によってオーステナイト結晶粒の粗大化を防止す
ることはできない。
本発明はこうした事情に着目してなされたものであっ
て、その目的は、浸炭や焼入れ後も微細な結晶粒組織を
保持し得るような含B鋼を製造する方法を提供しようと
するものであり、これによって安定した品質の含B鋼を
得ようとするものである。
[課題を解決する為の手段] 上記目的を達成し得た本発明方法とは、 C :0.1〜0.45% Si:0.05〜0.5% Mn:0.5〜2% Ti:0.02〜0.05% B :0.0006〜0.003% N :0.002〜0.008% Al:0.01〜0.05% を含有し且つTi/N(重量%比)が4以上である溶鋼を、
凝固開始から750℃までの平均冷却速度が0.4℃/秒以上
の条件で連続鋳造し、得られた鋳片を均熱化処理するこ
となく800〜950℃で加熱・圧延する点に要旨を有する含
B鋼の製造方法である。
[作用] 本発明者らは、Ti添加含B鋼の特性について検討したと
ころ次の様な着想が得られた。
TiNは上述した様に安定な物質であるので、従来のA
lN型鋼と異なり圧延条件を適切に設定するだけでは改善
できない。即ち一旦析出したTiNは通常の手段ではそれ
以上細かくすることが不可能である。従って、析出する
時点でのTiN粒子をできるだけ微細にし、且つその後に
凝集して該粒子が大きく成長するのを阻止する必要があ
る。
TiNは、溶鋼の凝固開始時点からオーステナイト高
温領域で析出し始める。従ってTiNの析出を極力低減す
る為に、この温度領域の通過条件を適切に制御する必要
がある。
従来法では、分塊時に高温加熱しているが、この様
な条件では既に析出しているTiNが凝集する傾向を示
す。また、圧延時の加熱においてもTiN粒子の凝集が進
行し易い。従って、TiNの凝集を阻止するという観点か
らすれば、高温加熱をできるだけ省略し、また圧延時の
加熱温度を極力低減する必要がある。
本発明者らは、上記着想のもとで更に鋭意研究を進め
た。
まずTiNを微細に析出させるには、溶鋼凝固開始時点か
らオーステナイト領域を通過するまでをできるだけ早く
冷却する必要があると考えた。従来のブルーム連鋳では
平均冷却速度が0.15℃/秒程度であったが、サイズの小
さいビレット連鋳であれば0.4〜0.8℃/秒の平均冷却速
度が達成できる。そして本発明者らが検討したところに
よると、凝固開始から750℃までの冷却速度が0.4℃/秒
以上となる様に連続鋳造すれば、TiNの析出を微細にで
きることが分かった。
また上記ビレット連鋳によれば、分塊せずとも連続鋳造
後に製品に圧延できることから、通常行なわれる分塊前
の均熱処理を行なわなくて済み、これによって析出TiN
の凝集が阻止される。
次に、圧延時の加熱による凝集を阻止するには加熱温度
をできるだけ低く設定すればよいと考えた。そして本発
明者らが検討したところによると、通常の加熱温度(10
00〜1250℃)に比較して低目の温度である800〜950℃に
加熱してから圧延すれば、加熱によるTiNの凝集を極力
低減できることが判明した。即ち、省エネルギー対策等
の観点から加熱温度を950〜1150℃程度にすることは既
に指摘した通りであるが、この温度範囲ではTiNの凝集
は依然として進行し易く、この凝集の進行を低減するに
は圧延時の加熱温度を更に低くして800〜950℃程度にす
ることが極めて有効であることが判明した。但し、該加
熱温度を800℃未満にすることは、圧延中に表面割れ発
生という不都合が生じる。
以上の研究成果に基づき更に検討した結果、成分組成を
適切に設定したTi添加含B鋼を用い、上記条件を踏まえ
つつ製造すれば、熱処理時におけるオーステナイト結晶
粒の粗大化を招かない含B鋼が実現できることが判明
し、既述の構成を採用すれば本発明の目的が見事に達成
され得ることを見出すに至り、ここに本発明を完成し
た。
Ti添加含B鋼における各成分組成の限定理由は次の通り
である。
C:0.1〜0.45% Cは強度付与元素であり、0.1%未満では必要な強度が
得られない。一方0.45%を超えると焼入れ後の靱性が低
下すると共に焼割れが発生する。但し、含B鋼を浸炭用
鋼として用いる場合は、C量はできるだけ抑える必要が
あり、0.25%程度以下にすべきである。またこのことは
浸炭用鋼としては用いない場合は、強度保証という観点
からしてC量は多くなってもよいことを意味し、0.25%
以上であることが好ましい。
Si:0.05〜0.5% Siは脱酸剤として使用され、その効果を発揮させる為に
は0.05%以上の添加が必要である。一方多過ぎると延性
や冷間加工性が悪くなるので上限は0.5%とした。
Mn:0.5〜2% Mnは脱酸・脱硫剤および焼入性向上元素として使用さ
れ、その効果を発揮させる為には0.5%以上の添加が必
要である。しかし多過ぎると偏析による組織の不均一が
生じ、焼入れ後の靱性も悪くなるので添加量は2.0%以
下にする必要がある。
Ti:0.02〜0.05% [但しTi/N(重量%比)≧4] 上述した様に、TiはBの焼入性効果を確保する為の必要
元素であり、また結晶粒の微細化にも寄与する必要があ
る。Nを固定してBの焼入性効果を発揮させる為には、
Nの4倍以上のTiが必要である。また結晶粒の微細化の
為には、少なくとも0.02%以上添加する必要がある。し
かし0.05%を超えて添加するとTiN粒子自体が大きくな
って結晶粒の微細化効果が発揮されず、かえって鋼材の
疲労性や靱性を低下させる。
B:0.0006〜0.003% Bは微量の添加で焼入性を向上させる元素である。その
効果を発揮させる為には0.0006%以上の添加が必要であ
るが、0.003%を超えて添加しても効果が飽和するばか
りか、かえって靱性や加工性を悪くする。
N:0.002〜0.008% Bの焼入れ性効果を確保する為にはNはできるだけ少な
い方がよい。しかしながらTiNの形成によって再結粒の
粗大化を防止するという観点からすれば必要不可欠な元
素である。その効果を発揮させる為には0.002%以上添
加する必要があるが、あまり多く添加すると粒径の大き
いTiNが成形し易くなり、鋼材の靱性や疲労特性に悪影
響を及ぼすので上限は0.008%とする必要がある。
Al:0.01〜0.50% Alは脱酸剤として使用され、十分な脱酸を行なう為には
0.01%以上の添加が必要である。しかしながら多過ぎる
と圧延中に鋼材表面に割れが入りやすくなるので、0.05
%以下に抑える必要がある。
以上の元素は本発明に係る含B鋼における必須成分であ
るが、必要に応じてCrやMoを適当量添加してもよい。こ
れらの元素は焼入性改善や強度向上の点で有効である
が、あまり多く添加することは延性や冷間加工性をかえ
って悪くするので、Crは1%以下、Moは0.5%以下とす
べきである。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
[実施例] 実施例1 第1表に示す化学成分を有する供試材を用い、第2表に
示す製造条件にて浸炭用含B鋼を製造し、これらの鋼材
の浸炭処理後(930℃×3時間)のオーステナイト結晶
粒度を調査した。尚このときの結晶粒度は、JIS G 0551
に準拠して測定した値である。
その結果は第2表に併記する。
第2表から、次の様に考察できる。
本発明で規定する要件を満足する実施例(No.1〜3)に
ついては930℃で3時間の浸炭処理によっても結晶粒の
粗大化は認められず、極めて微細な結晶粒になってい
た。
No.4は鋳片の平均冷却速度の遅い従来のブルーム連鋳に
て製造したものであるが、均熱と分塊工程があるので浸
炭処理によって結晶粒の粗大化が認められた。
No.5はTiおよびNが少ないので、浸炭処理によって結晶
粒の粗大化が認められた。
No.6は鋳片の平均冷却速度は早いが、圧延前に均熱処理
を行なったので、浸炭処理によってオーステナイト結晶
粒は部分的に粗大になり、混粒状態となっていた。
No.7は圧延時の加熱温度を高くしたものであるが、オー
ステナイト結晶粒は粗大化し混粒状態となっていた。即
ちAlN型の浸炭用鋼であれば、No.7の製造条件で結晶粒
粗大化が阻止できるが、Ti添加含B鋼ではこの様な条件
では結晶粒粗大化は阻止できないのである。
実施例2 第3表に示す化学成分を有する供試材を用い、第4表に
示す製造条件で含B鋼線材(17mmφ)を製造し、これら
の線材を圧延材のままで70%の冷間鍛造加工を施した
後、第4表に示す熱処理(850,900,950×1時間)を行
ない、水冷後オーステナイト結晶粒度を実施例1と同様
にして調査した。
その結果を第4表に併記する。
第4表から、次の様に考察できる。
本発明で規定する要件を満足する実施例(No.8,9)につ
いては850〜950℃で1時間の熱処理によっても結晶粒の
粗大化は認められず、極めて微細な結晶粒になってい
た。
No.10は鋳片の平均冷却速度は早いが、圧延前に均熱処
理を行なったので、熱処理によってオーステナイト結晶
粒は部分的に粗大になり、混粒状態となっていた。
No.11は圧延加熱温度を高くしたものであるが、850℃の
熱処理では細粒であるものの900℃以上の熱処理では粗
大化している。
No.12は鋳片の平均冷却速度の遅い従来のブルーム連鋳
にて製造したものであるが、均熱と分塊工程があるので
900℃以上の熱処理によって結晶粒の粗大化が認められ
た。
No.13はTiおよびNが少ないので、850℃以上の熱処理に
よって結晶粒の粗大化が認められた。
[発明の効果] 以上述べた如く本発明方法によれば、熱処理後もオース
テナイト結晶粒の粗大化を起こさず、均質で微細な結晶
組織の含B鋼が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/14

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C :0.1〜0.45%(重量%の意味、以下同
    じ) Si:0.05〜0.5% Mn:0.5〜2% Ti:0.02〜0.05% B :0.0006〜0.003% N :0.002〜0.008% Al:0.01〜0.05% を含有し且つTi/N(重量%比)が4以上である溶鋼を、
    凝固開始温度から750℃までの平均冷却速度を0.4℃/秒
    以上の条件で連続鋳造し、得られた鋳片を均熱化処理す
    ることなく800〜950℃で加熱・圧延することを特徴とす
    る含B鋼の製造方法。
JP1201909A 1989-04-08 1989-08-02 含b鋼の製造方法 Expired - Fee Related JPH0756046B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1327023C (zh) * 2002-03-29 2007-07-18 住友金属工业株式会社 低合金钢

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4734536B2 (ja) * 2004-08-31 2011-07-27 金沢 龍太 クリップ及びクリップケース
JP2011246804A (ja) 2010-04-30 2011-12-08 Nippon Steel Corp 電子ビーム溶接継手及び電子ビーム溶接用鋼材とその製造方法
CN103210107B (zh) * 2010-11-22 2015-09-09 新日铁住金株式会社 电子束焊接接头以及电子束焊接用钢材及其制造方法
EP2594657B1 (en) * 2010-11-22 2016-11-30 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Electron beam welded joint, steel material for use in electron beam welded joint, and manufacturing method thereof
KR101867111B1 (ko) * 2010-11-22 2018-06-12 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 전자 빔 용접 조인트 및 전자 빔 용접용 강재와 그 제조 방법
US20190256957A1 (en) 2016-09-28 2019-08-22 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Steel

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51131417A (en) * 1975-05-13 1976-11-15 Nippon Steel Corp Process for producing nitrogen- containing low alloy steel material ha ving excellent toughness
JPS58120719A (ja) * 1982-01-08 1983-07-18 Kobe Steel Ltd 含b肌焼鋼の製造法
JPS61106722A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Kawasaki Steel Corp 大入熱溶接用高張力鋼の製造方法
JPH0229725B2 (ja) * 1986-04-28 1990-07-02 Nippon Steel Corp Kojinseinetsukantanzoyohichoshitsubokonoseizohoho
JPS6415321A (en) * 1987-07-08 1989-01-19 Nippon Steel Corp Production of steel for electron beam welding having excellent low-temperature toughness

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1327023C (zh) * 2002-03-29 2007-07-18 住友金属工业株式会社 低合金钢
NO338748B1 (no) * 2002-03-29 2016-10-17 Sumitomo Metal Ind Lavlegert stål og fremgangsmåte for fremstilling

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