JPH09111401A

JPH09111401A - 被削性および耐焼割れ性に優れた機械構造用鋼材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09111401A
Application number: JP26865795A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Matsuzaki; 明博松崎; Mitsuzane Kawasaki; 充実河崎; Toshiyuki Hoshino; 俊幸星野; Yasuhiro Omori; 靖浩大森
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1997-04-28
Anticipated expiration: 2015-10-17
Also published as: JP3288563B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車用部材に用いられ、高周波焼入れ焼も
どし後のねじり強度が1400MPa 以上を有し、かつ被削
性、耐焼割れ性の優れた機械構造用鋼材およびその製造
方法を提供する。【解決手段】 mass％で、Ｃ：0.35〜0.60％、Si：0.05
％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Mo：0.05％〜0.50
％、Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を添加し、かつベイ
ナイト相を５〜30％含む組織とすることにより被削性お
よび耐焼割れ性を改善する。さらに、Ｍｓ＝538 −317
(% Ｃ) −33(%Mn) −28(%Cr) −17(%Ni）−11(%Si）−1
1(%Mo）で定義されるＭｓ値が３６０以上とすることに
より耐焼割れ性がさらに優れた鋼材となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被削性および耐焼
割れ性に優れた機械構造用鋼に関し、特に高周波焼入れ
焼もどし後のねじり強度が1400MPa 以上を有し、自動車
用ドライブシャフト、等速ジョイント等に適用して好適
な機械構造用鋼材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用ドライブシャフトや等速
ジョイント等の機械構造用部材は、熱間圧延棒鋼に熱間
鍛造、あるいはさらに焼きならし処理を施し、切削、冷
間鍛造等により所定の形状に加工したのち、高周波焼入
れ焼もどしを行い、機械構造用部材としての重要な特性
であるねじり強度を確保しているのが一般的である。

【０００３】他方、近年環境問題から自動車部材に対し
て部品の軽量化の要求が強く、この点から自動車用部材
のねじり強度の上昇が要求されている。ねじり強度を上
昇させるためには、高周波焼入れによる焼入れ硬化深さ
の増加が考えられている。しかし、焼入れ硬化深さを増
加させるためには、高周波焼入れ条件の変更あるいは鋼
材の合金元素量を増加させることが考えられるが、いず
れも経済的に問題がある。

【０００４】特開平４−218641号公報には、自動車用部
材のねじり強度と被削性、耐焼割れ性を同時に満足でき
るように合金元素量を限定する技術が提案されている。
しかしながら、化学組成のみの限定では被削性、耐焼割
れ性とねじり強度を同時に満足する化学組成の範囲は狭
く、また品質レベルも問題を残していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、自動車用部
材に用いられ、高周波焼入れ焼もどし後のねじり強度が
1400MPa 以上を有し、かつ被削性、耐焼割れ性を満足す
る機械構造用鋼材およびその製造方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、高周波焼入れ焼もど
し後の芯部（非硬化部）の強度を上げることが、ねじり
強度を上昇させることに極めて有利である点に着目し
た。従来、鋼においては熱間圧延あるいは鍛造又は焼な
らし後の組織は、フェライト＋パーライトであった。そ
こで、本発明者らは、芯部の強度を増加させるために芯
部の組織をフェライト＋ベイナイトあるいはフェライト
＋パーライト＋ベイナイトとすることに思い至った。一
方、被削性は一般に硬さの他にミクロ組織が影響するこ
とは知られていたが、本発明者らはベイナイト相をわず
かに含ませることにより、被削性が顕著に向上すること
を新規に見い出し、本発明を構成したのである。

【０００７】すなわち、本発明の第１の発明は、mass％
で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、Si：0.05％以下、Mn：
0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.005
％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％以下、Mo：0.05％以上
0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05％以下、Al：0.01％以
上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、Ｂ：0.0005％以上0.00
50％以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
り、かつベイナイト相を面積率で５〜30％含む組織から
なることを特徴とする被削性および耐焼割れ性に優れた
機械構造用鋼材である。

【０００８】また、本発明の第２の発明は、第１の発明
に加えて、Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ)−33(%Mn) −28(%Cr)
−17(%Ni）−11(%Si）−11(%Mo）で定義されるＭｓ値
が３６０以上であることを特徴とする被削性および耐焼
割れ性に優れた機械構造用鋼材である。また、本発明の
第３の発明は、mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、
Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％
以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05
％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、さらにCu：1.
0 ％以下、Ni：3.5 ％以下、Ｖ：0.01％以上0.30％以
下、Nb：0.005 ％以上0.050 ％以下のうちから選んだ１
種又は２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなり、かつベイナイト相を面積率で５〜30％含む組
織からなることを特徴とする被削性および耐焼割れ性に
優れた機械構造用鋼材である。

【０００９】また、本発明の第４の発明は、第３の発明
に加えて、Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ)−33(%Mn) −28(%Cr)
−17(%Ni）−11(%Si）−11(%Mo）で定義されるＭｓ値
が３６０以上であることを特徴とする被削性および耐焼
割れ性に優れた機械構造用鋼材である。また、本発明の
第５の発明は、mass％でＣ：0.35％以上0.60％以下、S
i：0.05以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.020
％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035％以下、Cr：0.15％以
下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05％
以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延および／また
は熱間鍛造により所定の形状に熱間加工し、熱間加工終
了後あるいは中間処理加熱後 0.2〜２℃／sec の冷却速
度で冷却することにより、ベイナイト相を面積率で５〜
30％含む組織とすることを特徴とする被削性および耐焼
割れ性に優れた機械構造用鋼材の製造方法である。

【００１０】また、本発明の第６の発明は、前記鋼素材
が、mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、Si：0.05％
以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.020 ％以下、
Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％以下、Mo：
0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05％以下、A
l：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、Ｂ：0.000
5％以上0.0050％以下を含有し、残部Feおよび不可避的
不純物からなり、Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ) −33(%Mn) −
28(%Cr) −17(%Ni）−11(%Si）−11(%Mo）で定義される
Ｍｓ値が３６０以上であることを特徴とする被削性およ
び耐焼割れ性に優れた機械構造用鋼の製造方法である。

【００１１】また、本発明の第７の発明は、第５発明に
おける前記鋼素材が、mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％
以下、Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、C
r：0.15％以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01
％以上0.05％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.
01％以下、Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、さ
らにCu：1.0 ％以下、Ni：3.5 ％以下、Ｖ：0.01％以上
0.30％以下、Nb：0.005 ％以上0.050 ％以下のうちから
選んだ１種又は２種以上を含有し、残部Feおよび不可避
的不純物からなる鋼素材であることを特徴とする被削性
および耐焼割れ性に優れた機械構造用鋼材の製造方法で
ある。

【００１２】また、本発明の第８の発明は、第６発明に
おける前記鋼素材が、mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％
以下、Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、
Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、C
r：0.15％以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01
％以上0.05％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.
01％以下、Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、さ
らにCu：1.0 ％以下、Ni：3.5 ％以下、Ｖ：0.01％以上
0.30％以下、Nb：0.005 ％以上0.050 ％以下のうちから
選んだ１種又は２種以上を含有し、残部Feおよび不可避
的不純物からなり、Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ) −33(%Mn)
−28(%Cr) −17(%Ni）−11(%Si）−11(%Mo）で定義され
るＭｓ値が３６０以上であることを特徴とする被削性お
よび耐焼割れ性に優れた機械構造用鋼の製造方法であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明鋼材は、高周波焼入れ焼も
どし後のねじり強度が1400MPa 以上で、被削性として工
具寿命が2000mm以上、焼割れ発生率が従来鋼と同等以上
の特性を有するものである。以下、本発明について詳し
く述べる。まず、組成の限定理由について説明する。

【００１４】Ｃ：0.35％以上0.60％以下Ｃは高周波焼入れ性への影響が最も大きい元素であり、
焼入れ硬化層の硬さおよび深さを高めて、ねじり強度を
高周波焼入れ焼もどし後に1400MPa 以上を確保するのに
有用である。その効果を得るためには少なくとも0.35％
以上必要である。しかし、0.60％超えて添加すると被削
性が低下し、耐焼割れ性も低下する。したがってＣ量は
0.35％以上0.60％以下とする。

【００１５】Si：0.05％以下 Siはフェライトに固溶し、強化する元素であり、本発明
ではフェライトを軟化させ被削性を向上させるため可能
な限り低減する。フェライトの軟化のために許容できる
上限は0.05％であり、Siは0.05％以下とする。Siを低減
することによりフェライト相は軟化し被削性が向上す
る。特に、第２相のベイナイト相による被削性向上効果
は、第１相のフェライト相が十分に軟質な時にその効果
が発揮される。

【００１６】Mn：0.65％以上1.70％以下 Mnは焼入れ性の向上に有用な元素であり、同時に鋼中の
Ｓを固定して熱間脆性を防止する元素である。その効果
を得るためには少なくとも0.65％以上必要だが、1.70％
を超えて添加すると、パーライト分率が増加し被削性が
低下する。したがってMn量は0.65％以上1.70％以下とす
る。好ましくは0.65〜 1.3％である。

【００１７】Ｐ： 0.020％以下Ｐは焼入れ時のオーステナイト粒界に偏析して焼割れ性
を助長する。したがってその含有量は極力低下させるべ
きであり、上限は0.020 ％とする。Ｓ： 0.005％以上 0.035％以下Ｓは鋼中でMnS を形成し被削性を向上させる。そのため
には0.005 ％以上が必要である。一方、MnS は亀裂の起
点となりやすく、強度、靱性の低下を招くため、Ｓの上
限は 0.035％とする。

【００１８】Cr：0.15％以下 Crは、パーライトの層状化を促進し、被削性を低下させ
る有害な元素である。また、Crは高周波焼入れ前の加熱
時にセメンタイト中に濃縮しこれを安定化させる。その
ため、高周波焼入れ前の加熱で、オーステナイトに固溶
しない残留炭化物を形成し、これが疲労亀裂、とくにね
じり疲労亀裂の起点となり疲労強度を低下させる。した
がって、その含有量は極力低下させるべきであるが、0.
15％まで許容できる。Cr含有量は0.15％以下を上限とし
たが、望ましくは0.05％以下の範囲とする。

【００１９】Mo：0.05％以上0.50％以下 Moは焼入れ性向上に有用であるばかりでなく、ベイナイ
トの生成を促進し被削性を向上させる。そのためには0.
05％以上必要である。一方、過剰な添加は硬質なベイナ
イトが多量に生成し被削性を低下させるので、上限は0.
50％とする。被削性の点からは、0.05〜0.25％が好適で
ある。

【００２０】Ti：0.01％以上0.05％以下 TiはＮと結合し窒化物を形成し、高温加熱時のオーステ
ナイト粒を微細化したり、焼入れ性向上に有用な固溶Ｂ
を確保するのに必要である。そのためには0.01％以上必
要である。一方、過剰に添加すると、靱性を阻害するた
め上限は0.05％とする。Ｎ含有量との関係で通常の溶製
法であれば、Tiは0.01〜0.03％が好適である。

【００２１】Al：0.01％以上0.05％以下 Alは強力な脱酸元素であり、鋼中のＯ低減のために必要
である。このためには、0.01％以上が必要であるが、0.
05％を超えると巨大なアルミナを形成するようになり、
これが疲労破壊の起点となることにより疲労強度を低下
させるので、0.05％以下とする。

【００２２】Ｎ：0.01％以下ＮはAlあるいはTiと結合し窒化物を形成し、高周波加熱
時のオーステナイト粒径を細粒化することにより疲労強
度を向上させるのに有用である。しかし0.01％を超える
と粗大な窒化物を形成し疲労強度を低下させる。過剰な
N は、BNを形成し焼入れ性に有効なフリーＢ量を低下さ
せる。したがって上限は0.01％とした。オーステナイト
粒細粒化のためには、0.0040〜0.0080％が好適である。

【００２３】Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下Ｂは、焼入れ性を高め高周波焼入れ時の焼入れ深さを高
めることによりねじり強度を高める。そのためには0.00
05％以上の添加が必要であるが、0.0050％を超えると靱
性を低下させるため上限は0.0050％とする。 Cu： 1.0％以下 Cuは焼入れ性向上および被削性向上に有用な元素であ
る。しかし 1.0％を超えて添加すると熱間脆性を引き起
こすため、Cu含有量は 1.0％を上限とする。なお、好ま
しい含有量は 0.4〜1.0 ％である。

【００２４】Ni： 3.5％以下 Niは焼入れ性を増加し強度向上に寄与する有用な元素で
ある。しかし 3.5％を超えて添加すると被削性を低下さ
せるので、Niの含有量は 3.5％以下とする。なお、好ま
しい含有量は 0.5〜2.0 ％である。Ｖ：0.01％以上0.30％以下Ｖは炭窒化物を形成し、オーステナイト粒を微細化させ
て強度向上に寄与する。そのためには0.01％以上が必要
である。一方、過剰に添加すると粗大な析出物を形成し
靱性を阻害するため上限は0.30％とする。

【００２５】Nb： 0.005％以上0.050 ％以下 Nbは炭窒化物を形成し、オーステナイト粒を微細化させ
て疲労強度向上に寄与する。そのためには 0.005％以上
が必要である。一方、過剰に添加すると粗大な析出物を
形成し靱性を阻害するため上限は 0.050％とする。ま
た、Ｍｓ値を３６０以上とする。

【００２６】Ｍｓ値は、Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ) −33(%
Mn) −28(%Cr) −17(%Ni）−11(%Si）−11(%Mo）で定義
される。なお、（）内は、各元素の含有量（ｍass%）
を意味する。本発明者らは、耐焼割れ性について鋭意検
討した結果、耐焼割れ性は、材料のＭｓ値（マルテンサ
イト変態開始温度）に依存するという知見を得た。本発
明の鋼種においては、Ｍｓ＝３６０以上であれば耐焼割
れ性が著しく向上するため、限界値とした。

【００２７】次に、組織の限定について説明する。組織
中のベイナイト相の比率は、面積率で５〜30％とする。
本発明では熱間圧延あるいは鍛造後または焼ならし後の
組織をベイナイト＋フェライト、フェライト＋パーライ
＋ベイナイトとする。ベイナイト相の存在により被削性
が飛躍的に増大する。この理由について、本発明者らは
次のように考えている。切削時の切屑は剪断において発
生したボイドの拡大、連結により母材から分離して形成
される。そして、ボイドの発生はフェライト・パーライ
ト鋼においては、フェライトとパーライトの界面や、パ
ーライト中のフェライトとセメンタイトとの界面で起こ
る。しかしながら、パーライト地中のセメンタイトはラ
メラー状に規則的に配列しており、切削時のボイド発生
サイトとしての効果が小さい。これに対して、ベイナイ
ト相では炭化物が不揃いになっており、炭化物とフェラ
イト相の界面が切削時のボイド発生サイトとして最も有
効に作用する。これにより、鋼中にベイナイト相が存在
する場合には被削性が飛躍的に向上するのである。被削
性を向上させるためには、ベイナイト相は５％以上の存
在が必要である。しかし30％を超えると硬さの上昇が大
きく、被削性はかえって低下する。したがって、ベイナ
イト相の比率は面積率で５〜30％の範囲とする。

【００２８】本発明鋼材の溶製方法は、常法にしたがっ
て製造すればよく特に限定しない。溶製方法は、転炉あ
るいは電気炉で溶製し、ＲＨ脱ガス等の真空脱ガス、取
鍋での精錬などを付加してもよい。溶鋼は連続鋳造法あ
るいは造塊法で凝固させ、凝固させた後、熱間圧延ある
いは熱間・温間鍛造を経て所定形状の素材とする。これ
ら素材は、必要により焼ならし、球状化焼鈍、軟化焼鈍
などの中間熱処理を施され、切削、鍛造、転造などの冷
間加工により所望の形状に仕上げられる。

【００２９】本発明では、熱間圧延あるいは熱間鍛造後
または焼ならし等のオーステナイト化後の冷却は、鋼材
の組織を所定のベイナイト含有量とするため、 0.2℃／
sec〜２℃／sec 範囲の冷却速度とすることが好まし
い。特に太径の棒鋼では冷却を調整した加速冷却を行う
のが好適である。この冷却条件の範囲を下回ると、ベイ
ナイト相の形成が少なく、またこれら冷却速度より速い
と硬化相が出現し被削性が低下する。

【００３０】また、最終の高周波焼入れ焼もどしは、15
kHz の高周波焼入装置を用い、出力120kWで0.2 〜１sec
の加熱を施したのち焼入れし、 170℃×１hrの焼もど
し行ったときのねじり強さを標準として評価した。

【００３１】

【実施例】

（実施例１）表１に示す化学組成の鋼を、転炉で溶製
し、連続鋳造により 400× 540mmのブルームにした後、
熱間圧延により 150mm角ビレットとした。このビレット
を1030℃に加熱後、熱間圧延により25mmφの直棒とし
た。圧延後、空冷（ 0.7℃／min）した。冷却後の直棒
の組織中ベイナイト相の比率を表２に示す。ベイナイト
相の比率から、光学顕微鏡により該鋼材のミクロ組織を
撮影し、この写真から画像解析装置によりベイナイト相
の面積率を測定した。この直棒を用いて、下記に示す試
験を実施し、その結果を表２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】（１）被削性試験この直棒から被削性試験片を採取した。被削性試験は、
ＳＫＨ４、４mmφのドリルを用いて、1500rpm の条件で
12mm長さの穿孔を行い、切削不能になるまでの総穴明け
長さ（mm）を工具寿命として求め評価した。（２）ねじり強さ試験直棒から平行部20mmφの平滑丸棒ねじり試験片を作製
し、これに周波数15kHzの高周波焼入れ装置を用いて焼
入れし、 170℃×30分の焼もどし処理を施しねじり試験
を行った。高周波焼入れ焼もどし後の焼入れ深さは４mm
とした。ねじり試験は、500kgf・ｍのねじり試験機を用
いて、最大ねじり剪断強度を求めねじり強度とした。

【００３５】（３）焼割れ性試験耐焼割れ性は、上記の25mmφの直棒から、表面に軸方向
のＶ字溝を付けた丸棒（20mmφ）を加工し、（２）と同
様の高周波焼入れを行った後に、丸棒のＣ断面10箇所を
研磨観察し、その割れの発生個数で評価した。鋼１〜１
１は本発明例である。比較例の鋼１２〜１９に比べ、ベ
イナイト相の比率が本発明範囲内となることにより被削
性が高いことがわかる。本発明範囲でもＭｓ値が３６０
以上の鋼は、焼割れの発生個数も２０以下と耐焼割れ性
が改善されている。比較例の鋼１７は本発明範囲に比べ
Ｃ量が高く、ねじり強度の改善が著しくなく、しかも耐
焼割れ性が劣化し、被削性も低下している。Ｃ量が低い
比較例、鋼１５は、ねじり強度が著しく低下している。
Si量が高い鋼１６は、ベイナイト相の比率には変化ない
ものの、被削性が低下している。Mo量が少ない鋼１４
は、被削性が低下している。

【００３６】（実施例２）表３に示す化学組成の鋼を、
転炉で溶製し、 560×400mm のブルームにした後、熱間
圧延により25mmφの丸棒とした。熱間圧延終了後、加速
冷却を行い素材とした。これらの素材を用い、実施例１
と同様の試験を実施し、その結果を表４に示す。

【００３７】この結果から、本発明範囲とすることで、
被削性、ねじり強度、耐焼割れ性も優れている。圧延後
の冷却条件によってベイナイト相比率が変化するが、本
発明範囲外のベイナイト量では被削性が劣る。

【００３８】

【表３】

【００３９】

【表４】

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、高周波焼入れ焼もどし
後のねじり強度も高く、しかも被削性と耐焼割れ性を同
時に兼ね備えた鋼材が得られ、産業上の利用価値は大で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星野俊幸千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者大森靖浩千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、
Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％
以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05
％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなり、かつベイナイト相を面積率で
５〜30％含む組織からなることを特徴とする被削性およ
び耐焼割れ性に優れた機械構造用鋼材。
【請求項２】 mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、
Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％
以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05
％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなり、下記式で定義されるＭｓ値が
３６０以上で、かつベイナイト相を面積率で５〜30％含
む組織からなることを特徴とする被削性および耐焼割れ
性に優れた機械構造用鋼材記Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ) −33(%Mn) −28(%Cr) −17(%N
i）−11(%Si）−11(%Mo）
【請求項３】 mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、
Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％
以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05
％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、さらにCu：1.
0 ％以下、Ni：3.5 ％以下、Ｖ：0.01％以上0.30％以
下、Nb：0.005 ％以上0.050 ％以下のうちから選んだ１
種又は２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなり、かつベイナイト相を面積率で５〜30％含む組
織からなることを特徴とする被削性および耐焼割れ性に
優れた機械構造用鋼材。
【請求項４】 mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、
Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％
以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05
％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、さらにCu：1.
0 ％以下、Ni：3.5 ％以下、Ｖ：0.01％以上0.30％以
下、Nb：0.005 ％以上0.050 ％以下のうちから選んだ１
種又は２種以上を含有し、残部Feおよび不可避的不純物
からなり、下記式で定義されるＭｓ値が３６０以上で、
かつベイナイト相を面積率で５〜30％含む組織からなる
ことを特徴とする被削性および耐焼割れ性に優れた機械
構造用鋼材。記Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ) −33(%Mn) −28(%Cr) −17(%N
i）−11(%Si）−11(%Mo）
【請求項５】 mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、
Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％
以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05
％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延および／また
は熱間鍛造により所定の形状に熱間加工し、熱間加工終
了後あるいは中間処理加熱後 0.2〜２℃／sec の冷却速
度で冷却することにより、ベイナイト相を面積率で５〜
30％含む組織とすることを特徴とする被削性および耐焼
割れ性に優れた機械構造用鋼材の製造方法。
【請求項６】 mass％で、Ｃ：0.35％以上0.60％以下、
Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％以下、Ｐ：0.02
0 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以下、Cr：0.15％
以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：0.01％以上0.05
％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、Ｎ：0.01％以下、
Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなり、かつ下記式で定義されるＭｓ
値が３６０以上である鋼素材を熱間圧延および／または
熱間鍛造により所定の形状に熱間加工し、熱間加工終了
後あるいは中間処理加熱後 0.2〜２℃／sec の冷却速度
で冷却することにより、ベイナイト相を面積率で５〜30
％含む組織とすることを特徴とする被削性および耐焼割
れ性に優れた機械構造用鋼材の製造方法。記Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ) −33(%Mn) −28(%Cr) −17(%N
i）−11(%Si）−11(%Mo）
【請求項７】前記鋼素材が、mass％で、Ｃ：0.35％以
上0.60％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％
以下、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以
下、Cr：0.15％以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：
0.01％以上0.05％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、
Ｎ：0.01％以下、Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有
し、さらにCu：1.0 ％以下、Ni：3.5 ％以下、Ｖ：0.01
％以上0.30％以下、Nb：0.005 ％以上0.050 ％以下のう
ちから選んだ１種又は２種以上を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなる鋼素材であることを特徴とする
請求項５記載の被削性および耐焼割れ性に優れた機械構
造用鋼材の製造方法。
【請求項８】前記鋼素材が、mass％で、Ｃ：0.35％以
上0.60％以下、Si：0.05％以下、Mn：0.65％以上1.70％
以下、Ｐ：0.020 ％以下、Ｓ：0.005 ％以上0.035 ％以
下、Cr：0.15％以下、Mo：0.05％以上0.50％以下、Ti：
0.01％以上0.05％以下、Al：0.01％以上0.05％以下、
Ｎ：0.01％以下、Ｂ：0.0005％以上0.0050％以下を含有
し、さらにCu：1.0 ％以下、Ni：3.5 ％以下、Ｖ：0.01
％以上0.30％以下、Nb：0.005 ％以上0.050 ％以下のう
ちから選んだ１種又は２種以上を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物からなり、下記式で定義されるＭｓ値が
３６０以上となる鋼素材であることを特徴とする請求項
６記載の被削性および耐焼割れ性に優れた機械構造用鋼
材の製造方法。記Ｍｓ＝538 −317(% Ｃ) −33(%Mn) −28(%Cr) −17(%N
i）−11(%Si）−11(%Mo）