JPH0832946B2 - 直接切削・高周波焼入用鋼材 - Google Patents
直接切削・高周波焼入用鋼材Info
- Publication number
- JPH0832946B2 JPH0832946B2 JP1317268A JP31726889A JPH0832946B2 JP H0832946 B2 JPH0832946 B2 JP H0832946B2 JP 1317268 A JP1317268 A JP 1317268A JP 31726889 A JP31726889 A JP 31726889A JP H0832946 B2 JPH0832946 B2 JP H0832946B2
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- Japan
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- less
- steel material
- induction hardening
- jis
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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、直接切削・高周波焼入用鋼材に関し、更に
詳しくは、焼なまし処理を行わずとも優れた被削性を発
揮して、圧延ままで、切削加工や転造加工を行なうこと
ができ、しかも、高周波焼入性も良好で、とくに自動車
のドライブシャフト用の素材として有用な鋼材に関す
る。
詳しくは、焼なまし処理を行わずとも優れた被削性を発
揮して、圧延ままで、切削加工や転造加工を行なうこと
ができ、しかも、高周波焼入性も良好で、とくに自動車
のドライブシャフト用の素材として有用な鋼材に関す
る。
（従来の技術） 従来から、等速ジョイントのドライブシャフトは、圧
延鋼種であるSAE−1541に焼なまし処理または球状化焼
なまし処理を施して被削性を高めたのち、切削加工更に
は転造仕上げを施し、最後に高周波焼入れを行なって製
造されている。
延鋼種であるSAE−1541に焼なまし処理または球状化焼
なまし処理を施して被削性を高めたのち、切削加工更に
は転造仕上げを施し、最後に高周波焼入れを行なって製
造されている。
しかしながら、SAE−1541は被削性が悪く、また加工
の前段では、熱処理を施さなければならないため、経済
的に適切な素材であるとはいいがたい。
の前段では、熱処理を施さなければならないため、経済
的に適切な素材であるとはいいがたい。
このようなことから、SAE−1541のMn量を減少せしめ
て被削性を高めた鋼種（例えばJIS規格S40C）も使用さ
れているが、しかし、この鋼種は、高周波焼入性が悪
く、焼入れ後の硬化層の深さがばらつくという難点があ
る。
て被削性を高めた鋼種（例えばJIS規格S40C）も使用さ
れているが、しかし、この鋼種は、高周波焼入性が悪
く、焼入れ後の硬化層の深さがばらつくという難点があ
る。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記した問題を解決し、被削性が優れてい
るので焼なまし処理を行なうことなく、圧延ままで切削
加工や転造仕上げが可能であり、また高周波焼入性も良
好であるため、ドライブシャフトのようなシャフト製品
を安価に製造する素材として有用な直接切削・高周波焼
入用鋼材の提供を目的とする。
るので焼なまし処理を行なうことなく、圧延ままで切削
加工や転造仕上げが可能であり、また高周波焼入性も良
好であるため、ドライブシャフトのようなシャフト製品
を安価に製造する素材として有用な直接切削・高周波焼
入用鋼材の提供を目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、本発明においては、 下記の組成、 C:0.38〜0.45重量％,Si:0.35重量％以下,Mn:0.3〜1.0重
量％,B:0.0005〜0.0035重量％,Ti:0.01〜0.05重量％,A
l:0.01〜0.06重量％,N:0.010重量％以下，残部:Feと不
可避的不純物から成り、かつ、下記の特性、 JISG0552で規定するフェライト結晶粒度番号:6以上， ミクロ組織：フェライトとラメラーパーライト（ただ
し、ベイマイト生成量は５％以下）、 硬さ:HRB80〜90, JISG0558で規定する脱炭深さ： DM−T0.20mm以下、 有することを特徴とする直接切削・高周波焼入用鋼材
と、下記の組成、 C:0.38〜0.45重量％,Si:0.35重量％以下,Mn:0.3〜1.0重
量％,B:0.0005〜0.0035重量％,Ti:0.01〜0.05重量％,A
l:0.01〜0.06重量％,N:0.010重量％以下,Cr:0.30重量％
以下または／およびMo:0.10重量％以下，残部:Feと不可
避的不純物から成り、かつ、下記の特性、 JISG0552で規定するフェライト結晶粒度番号:6以上， ミクロ組織：フェライトとラメラーパーライト（ただ
し、ベイマイト生成量は５％以下）、 硬さ:HRB80〜90, JISG0558で規定する脱炭深さ： DM−T0.20mm以下、 を有することを特徴とする直接切削・高周波焼入用鋼板
が提供される。
量％,B:0.0005〜0.0035重量％,Ti:0.01〜0.05重量％,A
l:0.01〜0.06重量％,N:0.010重量％以下，残部:Feと不
可避的不純物から成り、かつ、下記の特性、 JISG0552で規定するフェライト結晶粒度番号:6以上， ミクロ組織：フェライトとラメラーパーライト（ただ
し、ベイマイト生成量は５％以下）、 硬さ:HRB80〜90, JISG0558で規定する脱炭深さ： DM−T0.20mm以下、 有することを特徴とする直接切削・高周波焼入用鋼材
と、下記の組成、 C:0.38〜0.45重量％,Si:0.35重量％以下,Mn:0.3〜1.0重
量％,B:0.0005〜0.0035重量％,Ti:0.01〜0.05重量％,A
l:0.01〜0.06重量％,N:0.010重量％以下,Cr:0.30重量％
以下または／およびMo:0.10重量％以下，残部:Feと不可
避的不純物から成り、かつ、下記の特性、 JISG0552で規定するフェライト結晶粒度番号:6以上， ミクロ組織：フェライトとラメラーパーライト（ただ
し、ベイマイト生成量は５％以下）、 硬さ:HRB80〜90, JISG0558で規定する脱炭深さ： DM−T0.20mm以下、 を有することを特徴とする直接切削・高周波焼入用鋼板
が提供される。
本発明の鋼材の上記した特性は、直接切削性と高周波
焼入性を向上する観点から規定される。
焼入性を向上する観点から規定される。
すなわち、フェライト結晶粒度番号が６より小さい場
合は、鋼材の靭性不足を招くので、６以上とした。
合は、鋼材の靭性不足を招くので、６以上とした。
また、ミクロ組織はフェライトとラメラーパーライト
で構成されているが、この相内におけるベイマイトの生
成量は５％以下に制限される。ベイマイト生成量が５％
より多い場合は、鋼材が硬くなりすぎて、被削性の低
下，転造仕上げ時における型寿命の短縮を招くからであ
る。
で構成されているが、この相内におけるベイマイトの生
成量は５％以下に制限される。ベイマイト生成量が５％
より多い場合は、鋼材が硬くなりすぎて、被削性の低
下，転造仕上げ時における型寿命の短縮を招くからであ
る。
硬さがHRB90より高い場合は、鋼材の被削性の低下と
転造時の型寿命の短縮を招き、またHRB80より低い場合
は、鋼材の強度不足と被削性の低下を招くので、その硬
さはHRB80〜90の範囲内に設定される。
転造時の型寿命の短縮を招き、またHRB80より低い場合
は、鋼材の強度不足と被削性の低下を招くので、その硬
さはHRB80〜90の範囲内に設定される。
また、脱炭深さが深すぎると、高周波焼入が充分に進
行せず硬化層の形成が不充分になると同時に、切削代も
増加するようになるので、脱炭深さはDM−T0.20mm以下
に制限される。
行せず硬化層の形成が不充分になると同時に、切削代も
増加するようになるので、脱炭深さはDM−T0.20mm以下
に制限される。
このような特性を有する本発明の鋼材は、上記した組
成の鋼を溶製し、得られた鋼種に低温圧延を施すことに
よって製造することができる。
成の鋼を溶製し、得られた鋼種に低温圧延を施すことに
よって製造することができる。
適用する低温圧延の条件は、圧延時の加熱温度1100℃
以下，仕上げ時の温度950℃以下に設定される。また、
圧延時の減面率は70％以上であることが好ましい。
以下，仕上げ時の温度950℃以下に設定される。また、
圧延時の減面率は70％以上であることが好ましい。
鋼材の組成において、Ｃが0.38重量％未満の場合は、
鋼材の高周波焼入性の低下、鋼材中心部の強度不足を招
き、また0.45重量％を超える含有量の場合は、鋼材の被
削性の低下，転造性の低下，圧延硬さの増加，高周波焼
入時における焼割感受性の増加などの不都合を招くの
で、その含有量は0.38〜0.45重量％に設定される。
鋼材の高周波焼入性の低下、鋼材中心部の強度不足を招
き、また0.45重量％を超える含有量の場合は、鋼材の被
削性の低下，転造性の低下，圧延硬さの増加，高周波焼
入時における焼割感受性の増加などの不都合を招くの
で、その含有量は0.38〜0.45重量％に設定される。
Siは圧延硬さを下げるために有効な成分で、0.35重量
％を超える含有量の場合は、圧延硬さが増大しすぎるの
で、その上限は0.35重量％とする。
％を超える含有量の場合は、圧延硬さが増大しすぎるの
で、その上限は0.35重量％とする。
なお、Siの含有量が少ないほど、圧延硬さは低くなる
ので、圧延硬さを更に下げる場合には、Siを0.15重量％
以下にすることが好ましい。
ので、圧延硬さを更に下げる場合には、Siを0.15重量％
以下にすることが好ましい。
Mnの含有量が0.3重量％未満の場合は、鋼材の高周波
焼入性が低下すると同時に、鋼材中心部の強度不足を招
き、また1.0重量％を超えた含有量の場合は、鋼材の被
削性の低下，転造性の劣化，圧延硬さの増加，高周波焼
入時の焼割感受性の増大などの不都合を招くので、その
含有量は0.3〜1.0重量％の範囲内とする。
焼入性が低下すると同時に、鋼材中心部の強度不足を招
き、また1.0重量％を超えた含有量の場合は、鋼材の被
削性の低下，転造性の劣化，圧延硬さの増加，高周波焼
入時の焼割感受性の増大などの不都合を招くので、その
含有量は0.3〜1.0重量％の範囲内とする。
Ｂの含有量が0.0005重量％未満の場合は、鋼材の高周
波焼入性の低下を招き、また0.0035重量％を超えた場合
は、高周波焼入性の向上効果が飽和に達するだけではな
く、熱間加工性の低下を招くようになるので、その含有
量は0.0005〜0.0035重量％の範囲内に設定される。
波焼入性の低下を招き、また0.0035重量％を超えた場合
は、高周波焼入性の向上効果が飽和に達するだけではな
く、熱間加工性の低下を招くようになるので、その含有
量は0.0005〜0.0035重量％の範囲内に設定される。
Ti,Alはいずれも鋼材中のO,Nを固定するための成分で
あるが、その含有量が0.01重量％より少ない場合は、上
記の効果が充分に発揮されず、また、あまり過剰に含有
せしめると鋼材の清浄度が悪化するので、Tiについて
は、0.01〜0.05重量％,Alについては、0.01〜0.06重量
％の範囲に設定される。
あるが、その含有量が0.01重量％より少ない場合は、上
記の効果が充分に発揮されず、また、あまり過剰に含有
せしめると鋼材の清浄度が悪化するので、Tiについて
は、0.01〜0.05重量％,Alについては、0.01〜0.06重量
％の範囲に設定される。
Ｎの含有量が0.010重量％を超える場合は、他の添加
成分であるTiと反応して生成するTiN系の非金属介在物
の量が増加して鋼材の圧延性や被削性を低下せしめるの
で、その含有量は0.010重量％以下に規制される。
成分であるTiと反応して生成するTiN系の非金属介在物
の量が増加して鋼材の圧延性や被削性を低下せしめるの
で、その含有量は0.010重量％以下に規制される。
また、本発明の鋼材においては、その高周波焼入性を
高めることを目的として、上記成分の外に、Crまたは／
およびMoを添加することが好ましい。この場合Cr,Moを
過剰に添加すると、得られた鋼材の圧延硬さが上昇し、
被削性や転造性が低下するので、Crについては、0.30重
量％以下,Moについては0.10重量％に設定される。
高めることを目的として、上記成分の外に、Crまたは／
およびMoを添加することが好ましい。この場合Cr,Moを
過剰に添加すると、得られた鋼材の圧延硬さが上昇し、
被削性や転造性が低下するので、Crについては、0.30重
量％以下,Moについては0.10重量％に設定される。
なお、本発明の鋼材の被削性を一層高めるために、更
に、S:0.005〜0.30重量％,Ca:0.0002〜0.005重量％,Pb:
0.005〜0.30重量％,Te:0.005〜0.10重量％のような快削
性成分を必要に応じて添加することができることはいう
までもない。
に、S:0.005〜0.30重量％,Ca:0.0002〜0.005重量％,Pb:
0.005〜0.30重量％,Te:0.005〜0.10重量％のような快削
性成分を必要に応じて添加することができることはいう
までもない。
また、本発明の鋼材には、不純物として、Cr:0.20重
量％以下、Cu:0.30重量％以下,Ni:0.25重量％以下,Mo:
0.03重量％以下が含まれていてもよい。
量％以下、Cu:0.30重量％以下,Ni:0.25重量％以下,Mo:
0.03重量％以下が含まれていてもよい。
（発明の実施例） 第１表に示した成分組成で各種の鋼材を溶製した。
第１表で示した各鋼材に、加熱温度1050℃，仕上げ温
度850℃で減面率97％の低温圧延を施し、直径28mmの丸
棒とした。
度850℃で減面率97％の低温圧延を施し、直径28mmの丸
棒とした。
これら丸棒につき、圧延ままの状態で、下記仕様に基
づいてフェライト結晶粒度番号，ミクロ組織，硬さ，脱
炭深さを規定し、また下記条件により被削性と高周波焼
入性を測定した。
づいてフェライト結晶粒度番号，ミクロ組織，硬さ，脱
炭深さを規定し、また下記条件により被削性と高周波焼
入性を測定した。
フェライト結晶粒度番号:JISG0552に準拠して測定。
ミクロ組織：光学顕微鏡で観察。
硬さ:JISZ2245に準拠。
脱炭深さ:JISG0558に準拠。
切削試験：各鋼材に下記条件のドリル孔あけ加工を行な
い、切削不能となった時点を工具寿命とし、実施例４の
鋼材の工具寿命を100としたときの相対値として示し
た。
い、切削不能となった時点を工具寿命とし、実施例４の
鋼材の工具寿命を100としたときの相対値として示し
た。
工具:SKH51,Φ5,118゜ 送り:0.10mm/rev 孔深さ:20mm（盲孔） 速度:30m/min 潤滑油：なし 高周波焼入性：鋼材を機械加工して直径25mm長さ100mm
のテストピースとし、これに周波数:100KHz,出力:60KW,
移動速度:5mm/secの条件で焼入れをし、形成された有効
硬化層の深さ（ビッカース硬さHV400が得られる深さ:m
m）を測定。
のテストピースとし、これに周波数:100KHz,出力:60KW,
移動速度:5mm/secの条件で焼入れをし、形成された有効
硬化層の深さ（ビッカース硬さHV400が得られる深さ:m
m）を測定。
以上の結果を一括して第２表に示した。
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の鋼材は、従来
のように焼なまし処理を行なわなくても、圧延材のまま
で、充分に良好な被削性と高周波焼入性を備えている。
のように焼なまし処理を行なわなくても、圧延材のまま
で、充分に良好な被削性と高周波焼入性を備えている。
したがって、例えば自動車のドライブシャフトの製造
時にこの鋼材を用いれば、焼なまし処理を省略でき、ま
た切削代も低減できるので、その経済的メリットは極め
て大となる。
時にこの鋼材を用いれば、焼なまし処理を省略でき、ま
た切削代も低減できるので、その経済的メリットは極め
て大となる。
Claims (2)
- 【請求項１】下記の組成、 C:0.38〜0.45重量％,Si:0.35重量％以下,Mn:0.3〜1.0重
量％,B:0.0005〜0.0035重量％,Ti:0.01〜0.05重量％,A
l:0.01〜0.06重量％,N:0.010重量％以下，残部:Feと不
可避的不純物から成り、かつ、下記の特性、 JISG0552で規定するフェライト結晶粒度番号:6以上， ミクロ組織：フェライトとラメラーパーライト（ただ
し、ベイマイト生成量は５％以下）、 硬さ:HRB80〜90, JISG0558で規定する脱炭深さ:DM−T0.20mm以下、 を有することを特徴とする直接切削・高周波焼入用鋼
材。 - 【請求項２】下記の組成、 C:0.38〜0.45重量％,Si:0.35重量％以下,Mn:0.3〜1.0重
量％,B:0.0005〜0.0035重量％,Ti:0.01〜0.05重量％,A
l:0.01〜0.06重量％,N:0.010重量％以下,Cr:0.30重量％
以下または／およびMo/0.10重量％以下，残部:Feと不可
避的不純物から成り、 かつ、下記の特性、 JISG0552で規定するフェライト結晶粒度番号:6以上， ミクロ組織：フェライトとラメラーパーライト（ただ
し、ベイマイト生成量は５％以下）、 硬さ:HRB80〜90, JISG0558で規定する脱炭深さ： DM−T0.20mm以下、 を有することを特徴とする直接切削・高周波焼入用鋼
材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1317268A JPH0832946B2 (ja) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | 直接切削・高周波焼入用鋼材 |
| US07/893,237 US5279688A (en) | 1989-12-06 | 1992-06-03 | Steel shaft material which is capable of being directly cut and induction hardened and a method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1317268A JPH0832946B2 (ja) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | 直接切削・高周波焼入用鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03177537A JPH03177537A (ja) | 1991-08-01 |
| JPH0832946B2 true JPH0832946B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=18086344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1317268A Expired - Lifetime JPH0832946B2 (ja) | 1989-12-06 | 1989-12-06 | 直接切削・高周波焼入用鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832946B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111549287A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-08-18 | 宝钢特钢韶关有限公司 | 中碳钢及其生产工艺 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545267A (en) * | 1993-03-12 | 1996-08-13 | Nippon Steel Corporation | Steel product for induction-hardened shaft component and shaft component using the same |
| JP4257539B2 (ja) * | 2003-09-01 | 2009-04-22 | 住友金属工業株式会社 | 軟窒化用非調質鋼 |
| JP4500708B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2010-07-14 | 住友金属工業株式会社 | 非調質鋼軟窒化処理部品 |
-
1989
- 1989-12-06 JP JP1317268A patent/JPH0832946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111549287A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-08-18 | 宝钢特钢韶关有限公司 | 中碳钢及其生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03177537A (ja) | 1991-08-01 |
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