JPH08176732A - 被削性の優れた窒化用鋼 - Google Patents
被削性の優れた窒化用鋼Info
- Publication number
- JPH08176732A JPH08176732A JP32346594A JP32346594A JPH08176732A JP H08176732 A JPH08176732 A JP H08176732A JP 32346594 A JP32346594 A JP 32346594A JP 32346594 A JP32346594 A JP 32346594A JP H08176732 A JPH08176732 A JP H08176732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitriding
- steel
- machinability
- bainite
- ferrite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ％、Ｓｉ：０．０
５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓ：
０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜２．０ｗｔ
％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．３〜０．６
ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ％を含有し、残部が
Ｆｅおよび不可避不純物からなり、金属組織がベイナイ
トまたはフェライト＋ベイナイト組織である、被削性の
優れた窒化用鋼。 【効果】焼入れ焼戻し処理を行わなくとも高い素材強度
を有し、かつ被削性が非常に優れた窒化用鋼が提供され
る。
５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓ：
０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜２．０ｗｔ
％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．３〜０．６
ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ％を含有し、残部が
Ｆｅおよび不可避不純物からなり、金属組織がベイナイ
トまたはフェライト＋ベイナイト組織である、被削性の
優れた窒化用鋼。 【効果】焼入れ焼戻し処理を行わなくとも高い素材強度
を有し、かつ被削性が非常に優れた窒化用鋼が提供され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼入れ焼戻し処理を施
さなくとも高い素材強度を有し、かつ被削性に優れた迅
速窒化用鋼に関する。
さなくとも高い素材強度を有し、かつ被削性に優れた迅
速窒化用鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の表面硬化処理方法の一つとして窒化
処理がある。この窒化処理は、同じ表面硬化処理方法で
ある高周波焼入や浸炭焼入に比べて熱処理歪が小さく、
優れた耐摩耗性が得られるために、金型や射出成形機の
エイリンダー等に広く適用されている。
処理がある。この窒化処理は、同じ表面硬化処理方法で
ある高周波焼入や浸炭焼入に比べて熱処理歪が小さく、
優れた耐摩耗性が得られるために、金型や射出成形機の
エイリンダー等に広く適用されている。
【０００３】窒化処理用鋼材としては、従来からＪＩＳ
・ＳＡＣＭ６４５が多く用いられているが、高い芯部強
度が必要であるため焼入れ焼戻しによりＨｖ２８０程度
の硬さに調質した素材を用い、そして切削加工により所
定形状とした後に長時間の窒化処理が施されている。
・ＳＡＣＭ６４５が多く用いられているが、高い芯部強
度が必要であるため焼入れ焼戻しによりＨｖ２８０程度
の硬さに調質した素材を用い、そして切削加工により所
定形状とした後に長時間の窒化処理が施されている。
【０００４】しかし、ＪＩＳ・ＳＡＣＭ６４５の調質材
は、被削性が著しく劣っているため、生産性の低下を招
き問題となっており、また製造コストの低減の要求もあ
り、焼入れ焼戻し処理を施さなくとも必要な素材強度が
得られる窒化用鋼に対する要求が高まっている。
は、被削性が著しく劣っているため、生産性の低下を招
き問題となっており、また製造コストの低減の要求もあ
り、焼入れ焼戻し処理を施さなくとも必要な素材強度が
得られる窒化用鋼に対する要求が高まっている。
【０００５】さらに、ＪＩＳ・ＳＡＣＭ６４５は、硬化
層深さが浅いため必要な窒化層深さを得るためには長時
間の窒化処理が必要であって生産性が低く、この点にお
いても問題となっている。
層深さが浅いため必要な窒化層深さを得るためには長時
間の窒化処理が必要であって生産性が低く、この点にお
いても問題となっている。
【０００６】被削性を改善した窒化用鋼としては、特開
昭６３−１６６９４７号公報にＡｌ−Ｃｒ−Ｖ鋼を使用
し、Ｏの含有量を０．００２ｗｔ％以下に規制した窒化
用鋼が開示されている。また、特開平３−２０２４４１
号公報には、Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ鋼にＰｂを添加した窒化用
鋼が開示されている。
昭６３−１６６９４７号公報にＡｌ−Ｃｒ−Ｖ鋼を使用
し、Ｏの含有量を０．００２ｗｔ％以下に規制した窒化
用鋼が開示されている。また、特開平３−２０２４４１
号公報には、Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ鋼にＰｂを添加した窒化用
鋼が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−１６６９
４７号公報に開示されている窒化用鋼は、酸化物系介在
物の低減によりドリル窄孔性が改善され、また深い硬化
層深さが得られる。しかし、Ａｌを多量に含有している
ため被削性が十分とはいえず、また高い素材強度を得る
ためには焼入れ焼戻し処理が必要であり、製造コストの
面で不利である。
４７号公報に開示されている窒化用鋼は、酸化物系介在
物の低減によりドリル窄孔性が改善され、また深い硬化
層深さが得られる。しかし、Ａｌを多量に含有している
ため被削性が十分とはいえず、また高い素材強度を得る
ためには焼入れ焼戻し処理が必要であり、製造コストの
面で不利である。
【０００８】また、特開平３−２０２４４１号公報に開
示された窒化用鋼は、Ｐｂの添加により被削性が大幅に
改善されるが、環境問題から有害物質であるＰｂの使用
が規制される動向にあり、また特開昭６３−１６６９４
７号公報の技術と同様に焼入れ焼戻しが必要である。
示された窒化用鋼は、Ｐｂの添加により被削性が大幅に
改善されるが、環境問題から有害物質であるＰｂの使用
が規制される動向にあり、また特開昭６３−１６６９４
７号公報の技術と同様に焼入れ焼戻しが必要である。
【０００９】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、焼入れ焼戻し処理を施さなくとも高い素材強
度を有し、しかも窒化処理前の被削性に優れ、かつ優れ
た窒化特性を有する窒化用鋼を提供することを目的とす
る。
であって、焼入れ焼戻し処理を施さなくとも高い素材強
度を有し、しかも窒化処理前の被削性に優れ、かつ優れ
た窒化特性を有する窒化用鋼を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下
に示す知見を得るに至った。第１に、ＭｏとＶとを複合
添加するとともに、Ａｌを適量添加することにより、短
時間の窒化処理でも高い表面硬度と大きな硬化深さを得
ることが可能となる。
上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下
に示す知見を得るに至った。第１に、ＭｏとＶとを複合
添加するとともに、Ａｌを適量添加することにより、短
時間の窒化処理でも高い表面硬度と大きな硬化深さを得
ることが可能となる。
【００１１】第２に、Ｃｒ，Ｍｏの添加により熱間圧延
後または焼ならし後の金属組織がベイナイトまたはフェ
ライト＋ベイナイト組織となるため、焼入れ焼戻しをせ
ずともＨｖ２５０以上の芯部強度が得られ、かつ同一強
度の調質材（マルテンサイト組織）よりも被削性に優れ
る。
後または焼ならし後の金属組織がベイナイトまたはフェ
ライト＋ベイナイト組織となるため、焼入れ焼戻しをせ
ずともＨｖ２５０以上の芯部強度が得られ、かつ同一強
度の調質材（マルテンサイト組織）よりも被削性に優れ
る。
【００１２】第３に、Ｖは組織を微細化すると同時にフ
ェライト面積率を上昇させることで被削性を向上させる
元素でありＡｌおよびＭｏの添加量を一定範囲に制限し
たうえで一定量以上のＶを添加することにより、被削性
を大幅に改善することができる。
ェライト面積率を上昇させることで被削性を向上させる
元素でありＡｌおよびＭｏの添加量を一定範囲に制限し
たうえで一定量以上のＶを添加することにより、被削性
を大幅に改善することができる。
【００１３】このことを図１で示す。図１は０．３Ｃ−
０．３Ｓｉ−０．５Ｍｎ−１．０Ｃｒ−１．３Ｍｏ−
０．２７Ａｌ鋼に対してＶ量を変化させた鋼を用いて施
削試験を行い、工具寿命を調べた結果である。この図か
ら０．３ｗｔ％以上のＶの添加により被削性が向上する
ことがわかる。
０．３Ｓｉ−０．５Ｍｎ−１．０Ｃｒ−１．３Ｍｏ−
０．２７Ａｌ鋼に対してＶ量を変化させた鋼を用いて施
削試験を行い、工具寿命を調べた結果である。この図か
ら０．３ｗｔ％以上のＶの添加により被削性が向上する
ことがわかる。
【００１４】本発明は、以上の知見に基づいてなされた
ものであって、第１に、Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ
％、Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜
１．０ｗｔ％、Ｓ：０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：
０．５〜２．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、
Ｖ：０．３〜０．６ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ
％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、
金属組織がベイナイトまたはフェライト＋ベイナイト組
織であることを特徴とする、被削性の優れた窒化用鋼を
提供するものである。
ものであって、第１に、Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ
％、Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜
１．０ｗｔ％、Ｓ：０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：
０．５〜２．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、
Ｖ：０．３〜０．６ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ
％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、
金属組織がベイナイトまたはフェライト＋ベイナイト組
織であることを特徴とする、被削性の優れた窒化用鋼を
提供するものである。
【００１５】第２に、Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ％、
Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０
ｗｔ％、Ｓ：０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：０．５
〜２．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：
０．３〜０．６ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ％を
含有し、さらにＮｉ：１．０ｗｔ％以下、Ｃｕ：１．０
ｗｔ％以下の１種または２種を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避不純物からなり、金属組織がベイナイトまたは
フェライト＋ベイナイト組織であることを特徴とする、
被削性の優れた窒化用鋼を提供するものである。
Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０
ｗｔ％、Ｓ：０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：０．５
〜２．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：
０．３〜０．６ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ％を
含有し、さらにＮｉ：１．０ｗｔ％以下、Ｃｕ：１．０
ｗｔ％以下の１種または２種を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避不純物からなり、金属組織がベイナイトまたは
フェライト＋ベイナイト組織であることを特徴とする、
被削性の優れた窒化用鋼を提供するものである。
【００１６】以下、本発明の限定理由について説明す
る。先ず化学成分の限定理由について示す。 （１）Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ％ Ｃは強度確保のため必要な元素である。しかし、その量
が０．２５ｗｔ％未満では必要な強度が得られず、０．
４０ｗｔ％を超えると素材強度が高くなりすぎ靭性が劣
化するばかりでなく、被削性が著しく低下する。従って
Ｃ量を０．２５〜０．４０ｗｔ％の範囲とした。
る。先ず化学成分の限定理由について示す。 （１）Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ％ Ｃは強度確保のため必要な元素である。しかし、その量
が０．２５ｗｔ％未満では必要な強度が得られず、０．
４０ｗｔ％を超えると素材強度が高くなりすぎ靭性が劣
化するばかりでなく、被削性が著しく低下する。従って
Ｃ量を０．２５〜０．４０ｗｔ％の範囲とした。
【００１７】（２）Ｓｉ：０．０５〜１．０ｗｔ％ Ｓｉは脱酸材として必要であるとともに、強度確保に必
要な元素であるが、０．０５ｗｔ％未満では所望の効果
が得られず、１．０ｗｔ％を超えると靭性が低下する。
従ってＳｉ量を０．０５〜１．０ｗｔ％の範囲とした。
要な元素であるが、０．０５ｗｔ％未満では所望の効果
が得られず、１．０ｗｔ％を超えると靭性が低下する。
従ってＳｉ量を０．０５〜１．０ｗｔ％の範囲とした。
【００１８】（３）Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ％ Ｍｎは強度確保のために必要な元素であるが、０．１ｗ
ｔ％未満では必要な強度が得られず、１．０ｗｔ％を超
えると靭性が低下する。従ってＭｎ量を０．１〜１．０
ｗｔ％の範囲とした。
ｔ％未満では必要な強度が得られず、１．０ｗｔ％を超
えると靭性が低下する。従ってＭｎ量を０．１〜１．０
ｗｔ％の範囲とした。
【００１９】（４）Ｃｒ：０．５〜２．０ｗｔ％ Ｃｒは素材強度を高め、また窒化処理後の表面硬さおよ
び硬化層深さを増大させる元素である。しかし、その量
が０．５ｗｔ％未満ではその効果が小さく、２．０ｗｔ
％を超えると素材強度が高くなりすぎ、被削性が劣化す
るばかりでなく、窒化処理後の硬化層深さに悪影響を及
ぼす。従ってＣｒ含有量を０．５〜２．０ｗｔ％の範囲
とした。
び硬化層深さを増大させる元素である。しかし、その量
が０．５ｗｔ％未満ではその効果が小さく、２．０ｗｔ
％を超えると素材強度が高くなりすぎ、被削性が劣化す
るばかりでなく、窒化処理後の硬化層深さに悪影響を及
ぼす。従ってＣｒ含有量を０．５〜２．０ｗｔ％の範囲
とした。
【００２０】（５）Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％ Ｍｏは素材強度を高め、またＶと複合添加することによ
り窒化処理後の硬化層深さおよび表面硬度を著しく増大
させる元素である。しかし、その量が０．５ｗｔ％未満
ではその効果が小さく、１．５ｗｔ％を超えると素材強
度が高くなりすぎ、被削性が低下する。従ってＭｏ含有
量を０．５〜１．５ｗｔ％の範囲とした。
り窒化処理後の硬化層深さおよび表面硬度を著しく増大
させる元素である。しかし、その量が０．５ｗｔ％未満
ではその効果が小さく、１．５ｗｔ％を超えると素材強
度が高くなりすぎ、被削性が低下する。従ってＭｏ含有
量を０．５〜１．５ｗｔ％の範囲とした。
【００２１】（６）Ｖ：０．３〜０．６ｗｔ％ Ｖはフェライトの面積率を増大させることで被削性を著
しく向上させる元素であり、またＭｏとの複合添加によ
り窒化処理後の硬化層深さを増大させる元素である。し
かし、その量が０．３ｗｔ％未満ではその効果が不十分
であり、０．６ｗｔ％を超えて添加すると素材強度が低
下する。従ってＶ含有量を０．３〜０．６ｗｔ％の範囲
とした。
しく向上させる元素であり、またＭｏとの複合添加によ
り窒化処理後の硬化層深さを増大させる元素である。し
かし、その量が０．３ｗｔ％未満ではその効果が不十分
であり、０．６ｗｔ％を超えて添加すると素材強度が低
下する。従ってＶ含有量を０．３〜０．６ｗｔ％の範囲
とした。
【００２２】（７）Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ％ Ａｌは窒化処理後の表面硬さを高め、耐摩耗性の観点か
ら必要なＨｖ７５０以上となる深さを増大させる元素で
ある。しかし、その量が０．１ｗｔ％未満では窒化処理
後の表面硬度が低く、０．３ｗｔ％を超えると酸化物系
の介在物が増加し、被削性に悪影響を及ぼす。従ってＡ
ｌ含有量を０．１〜０．３ｗｔ％の範囲とした。
ら必要なＨｖ７５０以上となる深さを増大させる元素で
ある。しかし、その量が０．１ｗｔ％未満では窒化処理
後の表面硬度が低く、０．３ｗｔ％を超えると酸化物系
の介在物が増加し、被削性に悪影響を及ぼす。従ってＡ
ｌ含有量を０．１〜０．３ｗｔ％の範囲とした。
【００２３】また、上記元素以外に、素材の強度および
靭性を高めるためにＮｉ，Ｃｕの１種または２種を含有
することが効果的である （８）Ｎｉ：１．０ｗｔ％以下 Ｎｉは素材の靭性を向上させる元素であるが、１．０ｗ
ｔ％を超えて添加すると硬度が上昇し、被削性に悪影響
を及ぼすばかりでなく、非常に高価な元素であるためコ
スト的にも不利となる。従ってその上限を１．０ｗｔ％
とした。
靭性を高めるためにＮｉ，Ｃｕの１種または２種を含有
することが効果的である （８）Ｎｉ：１．０ｗｔ％以下 Ｎｉは素材の靭性を向上させる元素であるが、１．０ｗ
ｔ％を超えて添加すると硬度が上昇し、被削性に悪影響
を及ぼすばかりでなく、非常に高価な元素であるためコ
スト的にも不利となる。従ってその上限を１．０ｗｔ％
とした。
【００２４】（９）Ｃｕ：１．０ｗｔ％以下 Ｃｕは窒化処理中に析出硬化し窒化処理後の芯部強度を
向上させる元素であるが、１．０ｗｔ％を超えて添加す
ると靭性の低下を招く。従ってその上限を１．０ｗｔ％
とした。
向上させる元素であるが、１．０ｗｔ％を超えて添加す
ると靭性の低下を招く。従ってその上限を１．０ｗｔ％
とした。
【００２５】次に金属組織をベイナイトまたはフェライ
ト＋ベイナイトとした理由について説明する。被削性の
面のみから考えるとフェライト＋パーライト組織とする
ことが望ましいが、フェライト＋パーライト組織では強
度が不十分である。また、焼入れ焼戻し処理により得ら
れるマルテンサイト組織は高い強度を有しているが、被
削性が著しく劣る。それに比較して、ベイナイトおよび
フェライト＋ベイナイト組織は高い強度を有しているに
もかかわらず被削性が優れ、また窒化処理後の硬化層深
さ、特にＨｖ７５０以上となる深さが他の組織よりも大
きい。よって、金属組織をベイナイトまたはフェライト
＋ベイナイト組織とした。
ト＋ベイナイトとした理由について説明する。被削性の
面のみから考えるとフェライト＋パーライト組織とする
ことが望ましいが、フェライト＋パーライト組織では強
度が不十分である。また、焼入れ焼戻し処理により得ら
れるマルテンサイト組織は高い強度を有しているが、被
削性が著しく劣る。それに比較して、ベイナイトおよび
フェライト＋ベイナイト組織は高い強度を有しているに
もかかわらず被削性が優れ、また窒化処理後の硬化層深
さ、特にＨｖ７５０以上となる深さが他の組織よりも大
きい。よって、金属組織をベイナイトまたはフェライト
＋ベイナイト組織とした。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。表
１に示す化学成分・組成を有するＮｏ．１〜１９の鋼を
それぞれ１５０ｋｇ真空溶解により溶製し、熱間圧延に
より６０ｍｍφの丸棒とした後、９５０℃×１時間の焼
ならし処理を行なった。Ｎｏ．１については丸棒を９５
０℃×１時間加熱後炉冷することによりフェライト＋パ
ーライト組織にしたもの、および９５０℃×１時間加熱
後焼入れ、７００℃で焼戻しを行い、マルテンサイト組
織としたものも用意した。また、Ｎｏ．２０はＪＩＳ・
ＳＡＣＭ６４５であり６０ｍｍφの丸棒を９００℃×１
時間加熱後焼入れ、７００℃で焼戻しを行った。
１に示す化学成分・組成を有するＮｏ．１〜１９の鋼を
それぞれ１５０ｋｇ真空溶解により溶製し、熱間圧延に
より６０ｍｍφの丸棒とした後、９５０℃×１時間の焼
ならし処理を行なった。Ｎｏ．１については丸棒を９５
０℃×１時間加熱後炉冷することによりフェライト＋パ
ーライト組織にしたもの、および９５０℃×１時間加熱
後焼入れ、７００℃で焼戻しを行い、マルテンサイト組
織としたものも用意した。また、Ｎｏ．２０はＪＩＳ・
ＳＡＣＭ６４５であり６０ｍｍφの丸棒を９００℃×１
時間加熱後焼入れ、７００℃で焼戻しを行った。
【００２７】窒化処理前の素材の被削性評価は旋盤を使
用した旋削試験により行い、工具寿命はすくい面摩耗量
が３０μｍになるまでの時間で評価した。切削条件は以
下の通りとした。 工具 ：超硬チップＰ２０相当 切削速度 ：２００ｍ／ｍｉｎ 送り ：０．２ｍｍ 切り込み ：２．０ｍｍ 切削油 ：なし また、窒化特性を調べるために、上記素材から切り出し
た直径２０ｍｍ、長さ３０ｍｍの試験片を用いて窒化処
理を行った。窒化処理はＮ2 −ＮＨ3 −ＣＯ2雰囲気の
ガス窒化炉を用い、５８０℃で２０時間のガス窒化処理
を行い、窒化処理後の表面硬さ（表面から０．０５ｍｍ
の位置の硬さ）および硬化層深さ（Ｈｖ７５０になる距
離）の測定を行った。これらの測定結果と窒化処理前の
金属組織および素材硬さをまとめて表２に示した。
用した旋削試験により行い、工具寿命はすくい面摩耗量
が３０μｍになるまでの時間で評価した。切削条件は以
下の通りとした。 工具 ：超硬チップＰ２０相当 切削速度 ：２００ｍ／ｍｉｎ 送り ：０．２ｍｍ 切り込み ：２．０ｍｍ 切削油 ：なし また、窒化特性を調べるために、上記素材から切り出し
た直径２０ｍｍ、長さ３０ｍｍの試験片を用いて窒化処
理を行った。窒化処理はＮ2 −ＮＨ3 −ＣＯ2雰囲気の
ガス窒化炉を用い、５８０℃で２０時間のガス窒化処理
を行い、窒化処理後の表面硬さ（表面から０．０５ｍｍ
の位置の硬さ）および硬化層深さ（Ｈｖ７５０になる距
離）の測定を行った。これらの測定結果と窒化処理前の
金属組織および素材硬さをまとめて表２に示した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】表２から明らかなように、本発明鋼である
Ｎｏ．１〜９はいずれもベイナイトまたはフェライト＋
ベイナイト組織となり、Ｈｖ２５０以上の素材硬さを有
しているにもかかわらず、工具寿命が長く、かつ窒化処
理後の表面硬さがＨｖ８３０以上、硬化層深さが０．２
５ｍｍ以上となり、窒化特性も優れていることが確認さ
れた。また従来鋼ＪＩＳ・ＳＡＣＭ６４５相当の調質材
でありマルテン組織を有するＮｏ．２０と比較しても、
同程度の素材硬さながら、本発明鋼の特性が著しく優れ
ていることがわかる。
Ｎｏ．１〜９はいずれもベイナイトまたはフェライト＋
ベイナイト組織となり、Ｈｖ２５０以上の素材硬さを有
しているにもかかわらず、工具寿命が長く、かつ窒化処
理後の表面硬さがＨｖ８３０以上、硬化層深さが０．２
５ｍｍ以上となり、窒化特性も優れていることが確認さ
れた。また従来鋼ＪＩＳ・ＳＡＣＭ６４５相当の調質材
でありマルテン組織を有するＮｏ．２０と比較しても、
同程度の素材硬さながら、本発明鋼の特性が著しく優れ
ていることがわかる。
【００３１】一方、比較鋼であるＮｏ．１０〜１９はベ
イナイトまたはフェライト＋ベイナイト組織ではある
が、いずれも組成が本発明の範囲を外れるため、良好な
特性が得られなかった。すなわち、Ｎｏ．１０，１６，
１８はそれぞれＭｏ，Ｃｒ，Ｃ量が本発明で規定する範
囲よりも少ないために素材硬さが低い。また、Ｎｏ．１
１，１７，１９はそれぞれＭｏ，Ｃｒ，Ｃ量が本発明で
規定する範囲よりも多く、素材強度が高すぎるために工
具寿命が短い。Ｎｏ．１２はＡｌ量が本発明で規定する
範囲よりも少ないために、窒化処理後の表面硬度が低
く、十分な耐摩耗性が得られない。Ｎｏ．１３はＡｌ量
が本発明で規定する範囲よりも多く、酸化物系の介在物
が多くなるために窒化処理後の工具寿命が短い。またＮ
ｏ．１４はＶ量が本発明で規定する範囲よりも低いため
に硬化層深さが小さく、必要な耐摩耗性が得られない。
Ｎｏ．１５はＶ量が本発明で規定する範囲よりも多いた
めに素材強度が低い。
イナイトまたはフェライト＋ベイナイト組織ではある
が、いずれも組成が本発明の範囲を外れるため、良好な
特性が得られなかった。すなわち、Ｎｏ．１０，１６，
１８はそれぞれＭｏ，Ｃｒ，Ｃ量が本発明で規定する範
囲よりも少ないために素材硬さが低い。また、Ｎｏ．１
１，１７，１９はそれぞれＭｏ，Ｃｒ，Ｃ量が本発明で
規定する範囲よりも多く、素材強度が高すぎるために工
具寿命が短い。Ｎｏ．１２はＡｌ量が本発明で規定する
範囲よりも少ないために、窒化処理後の表面硬度が低
く、十分な耐摩耗性が得られない。Ｎｏ．１３はＡｌ量
が本発明で規定する範囲よりも多く、酸化物系の介在物
が多くなるために窒化処理後の工具寿命が短い。またＮ
ｏ．１４はＶ量が本発明で規定する範囲よりも低いため
に硬化層深さが小さく、必要な耐摩耗性が得られない。
Ｎｏ．１５はＶ量が本発明で規定する範囲よりも多いた
めに素材強度が低い。
【００３２】また、Ｎｏ．１でフェライト＋パーライト
組織のものは、被削性は優れているが、素材強度が低す
ぎ、そのため窒化処理後の硬化層深さも小さい。さら
に、Ｎｏ．１でマルテンサイト組織のものは、素材強度
が高くなりすぎるために被削性が著しく低く、窒化処理
後の硬化層深さもフェライト＋ベイナイト組織のものに
比較して小さくなっている。
組織のものは、被削性は優れているが、素材強度が低す
ぎ、そのため窒化処理後の硬化層深さも小さい。さら
に、Ｎｏ．１でマルテンサイト組織のものは、素材強度
が高くなりすぎるために被削性が著しく低く、窒化処理
後の硬化層深さもフェライト＋ベイナイト組織のものに
比較して小さくなっている。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、焼入れ焼
戻し処理を行わなくとも高い素材強度を有し、かつ被削
性が非常に優れた窒化用鋼が提供される。また、窒化処
理により高い表面硬度と大きな硬化層深さが得られるた
めに窒化処理時間を短縮することができる。
戻し処理を行わなくとも高い素材強度を有し、かつ被削
性が非常に優れた窒化用鋼が提供される。また、窒化処
理により高い表面硬度と大きな硬化層深さが得られるた
めに窒化処理時間を短縮することができる。
【図１】Ｖ含有量と旋削試験での工具寿命との関係を示
す図。
す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白神 哲夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 石黒 守幸 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 椛澤 均 埼玉県蓮田市大字閏戸2358番地の１ 株式 会社日本テクノ内 (72)発明者 桑原 美博 新潟県長岡市下条町777番地 長岡電子株 式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ％、Ｓｉ：
０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ
％、Ｓ：０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜
２．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．
３〜０．６ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ％を含有
し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、金属組織
がベイナイトまたはフェライト＋ベイナイト組織である
ことを特徴とする、被削性の優れた窒化用鋼。 - 【請求項２】 Ｃ：０．２５〜０．４０ｗｔ％、Ｓｉ：
０．０５〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ
％、Ｓ：０．０１〜０．０５ｗｔ％、Ｃｒ：０．５〜
２．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｖ：０．
３〜０．６ｗｔ％、Ａｌ：０．１〜０．３ｗｔ％を含有
し、さらにＮｉ：１．０ｗｔ％以下、Ｃｕ：１．０ｗｔ
％以下の１種または２種を含有し、残部がＦｅおよび不
可避不純物からなり、金属組織がベイナイトまたはフェ
ライト＋ベイナイト組織であることを特徴とする、被削
性の優れた窒化用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32346594A JPH08176732A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 被削性の優れた窒化用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32346594A JPH08176732A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 被削性の優れた窒化用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176732A true JPH08176732A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18154993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32346594A Pending JPH08176732A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 被削性の優れた窒化用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08176732A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000018975A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Aubert & Duval | Acier de nitruration, procede pour son obtention et pieces formees avec cet acier |
| EP1143025A1 (de) * | 2000-03-15 | 2001-10-10 | Federal-Mogul Burscheid GmbH | Stahlkolbenring sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN1080321C (zh) * | 1997-03-17 | 2002-03-06 | 新日本制铁株式会社 | 具有高冲击能量吸收性能的双相型高强钢板和生产该钢板的方法 |
| WO2010147224A1 (ja) * | 2009-06-17 | 2010-12-23 | 新日本製鐵株式会社 | 窒化用鋼及び窒化処理部品 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32346594A patent/JPH08176732A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1080321C (zh) * | 1997-03-17 | 2002-03-06 | 新日本制铁株式会社 | 具有高冲击能量吸收性能的双相型高强钢板和生产该钢板的方法 |
| WO2000018975A1 (fr) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Aubert & Duval | Acier de nitruration, procede pour son obtention et pieces formees avec cet acier |
| EP1143025A1 (de) * | 2000-03-15 | 2001-10-10 | Federal-Mogul Burscheid GmbH | Stahlkolbenring sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| WO2010147224A1 (ja) * | 2009-06-17 | 2010-12-23 | 新日本製鐵株式会社 | 窒化用鋼及び窒化処理部品 |
| JP4729135B2 (ja) * | 2009-06-17 | 2011-07-20 | 新日本製鐵株式会社 | 窒化用鋼及び窒化処理部品 |
| EP2444511A1 (en) * | 2009-06-17 | 2012-04-25 | Nippon Steel Corporation | Steel for nitriding and nitrided steel components |
| EP2444511A4 (en) * | 2009-06-17 | 2014-03-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | NITRIDING STEEL AND NITRIDED STEEL COMPONENTS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI412606B (zh) | 高周波淬火用鋼 | |
| JP4266340B2 (ja) | 冷間加工性及び耐衝撃特性に優れた高周波焼入用高強度線材及びこの線材を利用した鋼部品 | |
| JP4047499B2 (ja) | 耐ピッチング性に優れた浸炭窒化部品 | |
| JPH0892690A (ja) | 耐疲労特性に優れた浸炭部品およびその製造方法 | |
| JP3033349B2 (ja) | 耐ピッチング性に優れた浸炭鋼部品 | |
| JP4737601B2 (ja) | 高温窒化処理用鋼 | |
| JPH0953149A (ja) | 高強度高靭性肌焼き用鋼 | |
| JP2005220423A (ja) | Ｔｉ含有肌焼き鋼 | |
| JP4488228B2 (ja) | 高周波焼入れ用鋼材 | |
| JPH08176733A (ja) | 軟窒化用鋼 | |
| JPH08176732A (ja) | 被削性の優れた窒化用鋼 | |
| JP2894184B2 (ja) | 軟窒化用鋼 | |
| JPH0967644A (ja) | 歯切り性に優れた浸炭歯車用鋼 | |
| JP3629851B2 (ja) | プラズマ浸炭用冷間工具鋼 | |
| JP3340016B2 (ja) | 軟窒化用構造用鋼 | |
| JP5077814B2 (ja) | シャフト及びその製造方法 | |
| JPH08260039A (ja) | 浸炭肌焼鋼の製造方法 | |
| JPH0790380A (ja) | 高周波焼入れ部品の製造方法 | |
| JP2010007117A (ja) | 高強度浸炭部品の製造方法 | |
| JP3436867B2 (ja) | 強度、耐疲労特性に優れた高周波焼入れ部品およびその製造方法 | |
| JP2008144270A (ja) | 疲労特性と靭性に優れた機械構造用非調質鋼およびその製造方法、並びに、機械構造用部品およびその製造方法 | |
| JP2576857B2 (ja) | 高強度非調質強靭鋼 | |
| JP2989766B2 (ja) | 疲労特性および被削性に優れた肌焼鋼 | |
| JPH04160135A (ja) | 浸炭用鋼 | |
| JP7196707B2 (ja) | 窒化用鍛造部材及びその製造方法、並びに表面硬化鍛造部材及びその製造方法 |