JPH09176785A - 高強度・低延性非調質鋼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い強度を有し、低延性で常温分割加工が可能
でその分割破面がフラットな脆性破面を呈する、コンロ
ッド用鋼として好適な鋼の提供。 【解決手段】重量％で、C ：0.20〜0.70％、Si≦1.50
％、Mn：0.30〜2.00％、P ≦0.15％、S ≦0.10％、Cu≦
0.20％、Ni≦0.50％、Cr：0.02〜2.00％、Mo≦0.50％、
V ≦0.50％、Nb≦0.17％、Ti≦0.20％、B ≦0.0100％、
Al≦0.100 ％、N ≦0.030 ％、Pb≦0.30％を含有し、残
部はFe及び不可避不純物からなり、Si＋2V−0.5 ≧0 、
Si＋2V＋5P−0.8 ≧0 、N −0.1 Al−0.002 ≧0 、N −
0.3Ti≦0 及びN −0.5 Al−0.3 Ti−0.15Nb−0.3V−1.
3B−0.002 ≧0 の少なくとも一つを満たし、且つC ＋
（Si／10）＋（Mn／5 ）＋（ 5Cr／22）＋1.65V −（5S
／7）− 0.8≧0 であることを特徴とする高強度・低延
性非調質鋼。但し、式中の元素記号はその元素の重量％
での含有量を表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強度・低延性非
調質鋼に関し、より詳しくは、高い強度が要求されるも
のの延性は必要とせず、むしろ常温での冷間分割加工が
可能でその破断面がフラットな脆性破面を呈し、自動車
エンジンなどのコネクティングロッドやコネクティング
ロッドキャップ用の材料として好適な高強度・低延性非
調質鋼に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジンなどの部品である図１に
示すコネクティングロッド（通称コンロッド）の本体１
及びコネクティングロッドキャプ（通称コンロッドキャ
ップ）２は、従来、別の工程で熱間鍛造された後で焼入
れ焼戻しの調質処理を施され、次いで、機械加工による
ボルト穴の加工と仕上げ整形加工を受け、その後でボル
ト３によって形状の複雑なクランクシャフトに結合・組
み立てられていた。

【０００３】しかしながら、最近、厳しい経済情勢を反
映して、各種自動車部品の製造コスト低減の動きが活発
化しており、この動きはエンジン部品においても例外で
はなくなってきている。

【０００４】このため、前記のコネクティングロッド本
体１及びコネクティングロッドキャプ２に関しては、製
造コスト低減対策として、両者を熱間鍛造にて一体成形
しこれに焼入れ焼戻しの熱処理を施すか、あるいは熱間
鍛造後放冷し、その後でコネクティングロッド本体１及
びコネクティングロッドキャプ２に分割し、接合部（接
合面どうし）に対する仕上げ整形のための機械加工は施
すことなく、ボルト３でクランクシャフトに結合して組
み立てるという方法が検討されている。この方法では、
ボルト穴の加工は前記の一体成形材を分割する前あるい
は後に行う。

【０００５】上記の一体成形したコネクティングロッド
本体１及びコネクティングロッドキャプ２を分割する方
法としては、例えば治具を挿入することによって図１中
に矢印で示した方向に働く力を与えて分割する方法が考
えられる。この方法ではコネクティングロッド本体１及
びコネクティングロッドキャプ２に分割した分割面をフ
ラットにすることが極めて重要となる。

【０００６】しかしながら、従来使用されてきた鋼（Ｊ
ＩＳ規格のＳ４５ＣやＳ４８Ｃ相当鋼など）をそのまま
用いて熱間鍛造で一体成形し、その後常温でコネクティ
ングロッド本体１及びコネクティングロッドキャプ２に
分割すると、分割面がアメやガムを千切ったような所謂
「延性破断面」となってフラットな「脆性破面」が得ら
れず、機械加工による仕上げ整形加工を行わなければな
らないという問題がある。上記の分割を低温（例えば液
体窒素温度）で行えば脆性破壊が生じて容易にフラット
な脆性破面が得られるが、大量の製品が流れる実操業ラ
インにおいて低温状態とすることは技術的に容易ではな
く、更に設備を建設し維持する費用が嵩むため必ずしも
コスト低減には結びつかないといった問題がある。

【０００７】一方、熱間鍛造で一体成形した後の熱処理
はコストが嵩むため、熱処理を省略できる新しいタイプ
の鋼に対する要望も生じている。

【０００８】熱間圧延や熱間鍛造後に行う熱処理として
の調質処理を省略できる非調質鋼としては、例えば特開
平５−１９５１４０号公報に「非調質高強度鋼」が提案
されている。しかし、この公報に記載された非調質鋼
は、連続鋳造時にブルーム表面に生ずる割れを防止した
タイプの高強度非調質鋼である。そのため、上記の提案
鋼をコネクティングロッド本体１及びコネクティングロ
ッドキャプ２用鋼として用いた場合、所望の強度は得ら
れるものの、前記した一体成形した後でコネクティング
ロッド本体１及びコネクティングロッドキャプ２に常温
で分割する方法に対しては、延性が大き過ぎて脆性破面
が得られない。従って、機械加工による仕上げ整形加工
を行う必要がある。

【０００９】更に最近では、急発進の様な厳しい条件で
エンジンを稼働させた場合でも、コネクティングロッド
に座屈を生じることがないように、座屈強度に優れた非
調質鋼に対する要望も大きくなっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みなされたもので、引張強度は従来鋼と同等以上であ
って、且つ熱間鍛造した一体成形材を前記したような方
法によって常温で分割した時の破面が、フラットな脆性
破面を呈する高強度・低延性非調質鋼の提供を課題とす
る。本発明にあっては前記の特性に加えて、更に、高い
座屈強度を有する非調質鋼の提供をも課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するため種々検討を重ねた結果、下記の知見を得
た。

【００１２】化学成分が特定の条件範囲にある非調質
鋼の常温における破壊形態は、下記ｆｎ１、ｆｎ２、ｆ
ｎ３、ｆｎ４及びｆｎ５と相関を有する。そして、「ｆ
ｎ１≧０」、「ｆｎ２≧０」、「ｆｎ３≧０」、「ｆｎ
４≦０」及び「ｆｎ５≧０」の少なくとも一つを満たす
場合に脆性破壊が促進される。但し、ｆｎ１＝Ｓｉ＋２
Ｖ−０．５、ｆｎ２＝Ｓｉ＋２Ｖ＋５Ｐ−０．８、ｆｎ
３＝Ｎ−０．１Ａｌ−０．００２、ｆｎ４＝Ｎ−０．３
Ｔｉ、ｆｎ５＝Ｎ−０．５Ａｌ−０．３Ｔｉ−０．１５
Ｎｂ−０．３Ｖ−１．３Ｂ−０．００２、なお、ｆｎ１
からｆｎ５の式中における元素記号はその元素の重量％
での含有量を表す。

【００１３】上記のｆｎ１≧０、ｆｎ２≧０、ｆｎ３
≧０、ｆｎ４≦０及びｆｎ５≧０の少なくとも一つを満
たし、且つ、常温引張試験した時の鋼材の伸び値が１０
％以下である場合に、熱間鍛造した一体成形材の常温分
割面はフラットな脆性破面となる。

【００１４】上記の（ｆｎ１≧０、ｆｎ２≧０、ｆ
ｎ３≧０、ｆｎ４≦０及びｆｎ５≧０の少なくとも一つ
を満たし、且つ、常温引張試験した時の鋼材の伸び値が
１０％以下）に加えて、熱間鍛造した一体成形材の分割
したい部位の少なくとも一部に０．５ｍｍＲ以下の切り
欠きを設けておけば、僅かな力を加えるだけで容易に当
該一体成形材の常温分割が可能で、且つその分割面は一
層確実にフラットな脆性破面となる。

【００１５】鋼の化学成分が特定の条件範囲にある
時、非調質鋼の引張強度は下記ｆｎ６で整理でき、この
値が０以上の場合に８００ＭＰａ以上の引張強度が得ら
れる。

【００１６】ｆｎ６＝Ｃ＋（Ｓｉ／１０）＋（Ｍｎ／
５）＋（５Ｃｒ／２２）＋１．６５Ｖ−（５Ｓ／７）−
０．８、なお、ｆｎ６中の元素記号もその元素の重量％
での含有量を表す。

【００１７】鋼の化学成分を厳密に制御した上で、上
記のｆｎ１≧０、ｆｎ２≧０、ｆｎ３≧０、ｆｎ４≦
０及びｆｎ５≧０の少なくとも一つと常温引張試験した
時の鋼材の伸び値≦１０％、並びにｆｎ６≧０の条件
を満足できれば、常温での分割でフラットな脆性破面と
なり、且つ高強度が得られる。従って、前記した新しい
プロセスによって所望強度である８００ＭＰａ以上の引
張強度を有するコネクティングロッド本体１及びコネク
ティングロッドキャプ２を製造することができる。この
場合、の一体成形材の分割したい部位である大端部穴
の内側（図１におけるＮ部）の少なくとも一部に０．５
ｍｍＲ以下の切り欠きを設けておけば、上記のコネクテ
ィングロッド本体１及びコネクティングロッドキャプ２
を一層容易、且つ、確実に製造することができる。

【００１８】座屈強度を高めるには、鋼の降伏強度を
高めることが有効である。

【００１９】特定の化学組成を有する鋼が上記に記
載したｆｎ２≧０を満たせば、鋼の脆性破壊が促進され
るだけでなく降伏比（降伏強度／引張強度）が高まり、
非調質鋼でも０．７以上の降伏比が得られる。

【００２０】従って、鋼の化学成分を厳密に制御した
上で、ｆｎ２≧０と常温引張試験した時の鋼材の伸び値
が１０％以下、並びにｆｎ６≧０の条件を満足できれ
ば、高い降伏比が得られると共に常温での分割でフラッ
トな脆性破面となり、且つ高強度が得られる。この場
合、引張強度が８００ＭＰａ以上であるため５６０ＭＰ
ａ以上の高い降伏強度が得られることとなって、前記し
た新しいプロセスによって座屈強度にも優れたコネクテ
ィングロッド本体１及びコネクティングロッドキャプ２
を製造することができる。

【００２１】上記知見に基づく本発明は、下記の高強度
・低延性非調質鋼を要旨とする。

【００２２】「重量％で、Ｃ：０．２０〜０．７０％、
Ｓｉ：１．５０％以下、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．１０％以下、Ｃｕ：０．
２０％以下、Ｎｉ：０．５０％以下、Ｃｒ：０．０２〜
２．００％、Ｍｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．５０％以
下、Ｎｂ：０．１７％以下、Ｔｉ：０．２０％以下、
Ｂ：０．０１００％以下、Ａｌ：０．１００％以下、
Ｎ：０．０３０％以下、Ｐｂ：０．３０％以下を含有
し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、且つ、前記
したｆｎ１≧０、ｆｎ２≧０、ｆｎ３≧０、ｆｎ４≦０
及びｆｎ５≧０の少なくとも一つを満たし、更に、ｆｎ
６≧０であることを特徴とする高強度・低延性非調質
鋼。」

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明における鋼の化学
組成を上記のように限定する理由について説明する。な
お、「％」は「重量％」を意味する。

【００２４】Ｃ：Ｃは鋼に所望の静的強度を付与するの
に必要な元素であるが、反面熱間加工性を低下させる元
素でもある。最低限の静的強度（引張強度で８００ＭＰ
ａ以上）を得るには、０．２０％以上が必要である。一
方、０．７０％を超えて含有させると、鋼の熱間加工性
が低下して、成分系によっては熱間での加工時に割れを
生じる場合がある。従って、Ｃの含有量を、０．２０〜
０．７０％とした。なお、より安定した強度（引張強度
や座屈強度）を確保するために、Ｃの含有量は０．２５
％以上とすることが好ましい。Ｃ含有量が０．３０％以
上であれば一層好ましい。

【００２５】Ｓｉ：Ｓｉは添加しなくても良い。添加す
れば鋼の脱酸を促進するとともに、焼入れ性を向上させ
る作用も有する。これらの効果を確実に得るには、Ｓｉ
は０．０５％以上の含有量とすることが好ましい。しか
し、その含有量が１．５０％を超えると熱間加工性が極
めて低下し、熱間での加工時に割れを生じ易くなる。従
って、Ｓｉの含有量を１．５０％以下とした。なお、一
層の安定した熱間加工性を確保するために、Ｓｉ含有量
の上限は１．００％とすることが望ましい。

【００２６】Ｍｎ：Ｍｎは脱酸に必要であるとともに、
焼入れ性を高めて静的強度を向上させる作用がある。し
かし、その含有量が０．３０％未満では所望の効果が得
られず、２．００％を超えると熱間加工性が劣化するよ
うになるので、その含有量を０．３０〜２．００％とし
た。

【００２７】Ｐ：Ｐは添加しなくても良い。添加すれば
粒界脆化を引き起こし延性を低下させる作用があるの
で、前記したような常温での分割方法でフラットな脆性
破面を得るのに有効である。この効果を確実に得るに
は、Ｐは０．００５％以上の含有量とすることが好まし
い。しかし、その含有量が０．１５％を超えると熱間加
工性が著しく劣化する。従って、Ｐの含有量は０．１５
％以下とした。なお、安定した熱間加工性確保のため
に、Ｐの含有量は０．１０％以下とすることがより好ま
しい。

【００２８】Ｓ：Ｓも添加しなくても良い。添加すれば
粒界脆化を引き起こし延性を低下させる作用があるの
で、Ｐと同様に前記したような常温での分割方法でフラ
ットな脆性破面を得るのに有効である。又、Ｓにはボル
ト穴加工時の切削性を向上させる作用がある。これらの
効果を確実に得るには、Ｓは０．００５％以上の含有量
とすることが好ましい。しかし、その含有量が０．１０
％を超えると熱間加工性が著しく劣化する。従って、Ｓ
含有量の上限を０．１０％とした。

【００２９】Ｃｕ：Ｃｕは添加しなくても良い。添加す
れば焼入れ性を高めて静的強度を向上させる効果を有す
る。この効果を確実に得るには、Ｃｕは０．０１％以上
の含有量とすることが好ましい。しかし、その含有量が
０．２０％を超えると熱間加工性の劣化をもたらし、熱
間圧延時や熱間鍛造時に割れの発生を招く。従って、Ｃ
ｕの含有量は０．２０％以下とした。

【００３０】Ｎｉ：Ｎｉは添加しなくても良い。添加す
れば焼入れ性を高めて静的強度を向上させる効果を有す
る。この効果を確実に得るには、Ｎｉは０．０１％以上
の含有量とすることが好ましい。しかし、その含有量が
０．５０％を超えると延性と靭性の増加をきたして、フ
ラットな脆性破面が得られなくなる。従って、Ｎｉの含
有量を０．５０％以下とした。

【００３１】Ｃｒ：Ｃｒは焼入れ性を向上させて静的強
度を高める効果がある。しかし、その含有量が０．０２
％未満では所望の効果が得られず、２．００％を超えて
含有してもその効果は飽和し、コストのみが上昇し経済
性を損うことになるので、その含有量を０．０２〜２．
００％とした。なお、Ｃｒ含有量は０．１０％以上とす
ることが好ましい。

【００３２】Ｍｏ：Ｍｏは添加しなくても良い。添加す
れば焼入れ性を高めて強度を向上させる効果を有する。
この効果を確実に得るには、Ｍｏは０．０１％以上の含
有量とすることが好ましい。しかし、０．５０％を超え
て含有させても前記の効果は飽和するのでコストのみが
上昇し、経済性を損うことになる。従って、Ｍｏの含有
量を０．５０％以下とした。なお、Ｍｏ含有量は０．０
５％以上とすることが一層好ましい。

【００３３】Ｖ：Ｖも添加しなくても良い。添加すれば
強度を高める効果を有する。この効果を確実に得るに
は、Ｖは０．００５％以上の含有量とすることが好まし
い。しかし、０．５０％を超えて含有させても前記の効
果は飽和し、コストのみが上昇して経済性を損う。更
に、熱間加工性の劣化を招く。従って、Ｖの含有量を
０．５０％以下とした。

【００３４】Ｎｂ：Ｎｂは添加しなくても良い。添加す
れば強度を高める効果を有する。この効果を確実に得る
には、Ｎｂは０．００３％以上の含有量とすることが好
ましい。しかし、０．１７％を超えて含有させても前記
の効果は飽和し、コストのみが上昇し経済性を損うこと
になる。更に、熱間加工性の劣化を招くようになる。従
って、Ｎｂの含有量を０．１７％以下とした。なお、一
層の安定した熱間加工性を確保するためには、Ｎｂ含有
量の上限を０．１０％とすることが好ましい。

【００３５】Ｔｉ：Ｔｉも添加しなくても良い。添加す
れば強度を高める効果を有する。又、非調質鋼の常温に
おける破壊形態に影響を及ぼし、前記ｆｎ４、ｆｎ５を
通じて脆性破壊を促進する効果を有する。これらの効果
を確実に得るには、Ｔｉは０．００５％以上の含有量と
することが好ましい。しかし、０．２０％を超えて含有
させると、熱間加工性の劣化を招くようになる。従っ
て、Ｔｉの含有量を０．２０％以下とした。

【００３６】Ｂ：Ｂは添加しなくても良い。添加すれば
焼入れ性を向上させて強度を高める効果がある。この効
果を確実に得るには、Ｂは０．０００３％以上の含有量
とすることが好ましい。しかし、その含有量が０．０１
００％を超えると、焼入れ性向上効果が飽和するばかり
か、熱間加工性が著しく劣化するようになる。従って、
Ｂの含有量を０．０１００％以下とした。

【００３７】Ａｌ：Ａｌは添加しなくても良い。添加す
れば鋼の脱酸の安定化及び均質化を図るとともに、窒化
物を生成して結晶粒を微細化し、強度を高める作用を有
する。又、非調質鋼の常温における破壊形態に影響を及
ぼし、前記ｆｎ３、ｆｎ５を通じて脆性破壊を促進する
効果を有する。これらの効果を確実に得るには、Ａｌは
０．００５％以上の含有量とすることが望ましい。しか
し、０．１００％を超えて含有させると、熱間加工性の
劣化を招くようになる。従って、Ａｌの含有量を０．１
００％以下とした。

【００３８】Ｎ：Ｎは含有させなくても良い。含有させ
れば、窒化物や炭窒化物を生成して結晶粒を微細化し、
強度を高める作用を有する。又、ＴｉやＡｌとの関係で
非調質鋼の常温における破壊形態に影響を及ぼし、前記
ｆｎ３≧０、ｆｎ４≦０及びｆｎ５≧０の少なくとも一
つを満たす場合に脆性破壊を促進する効果を有する。こ
れらの効果を確実に得るには、Ｎは０．００３０％以上
の含有量とすることが望ましい。しかし、一般に、鋼の
溶製においてＮを０．０３０％を超えて含有させるには
特殊な溶解原料、設備や技術を必要とするので、コスト
が嵩み経済性を損なうことになるし、熱間加工性の劣化
を招く場合もある。従って、Ｎの含有量を０．０３０％
以下とした。

【００３９】Ｐｂ：Ｐｂは含有させなくても良い。含有
させればボルト穴加工時の切削性を向上させる効果を有
する。この効果を確実に得るには、Ｐｂは０．０１％以
上の含有量とすることが好ましい。しかし、Ｐｂを０．
３０％を超えて含有させると熱間加工性が劣化して熱間
圧延時や熱間鍛造時に割れの発生を招く。従って、Ｐｂ
の含有量を０．３０％以下とした。

【００４０】ｆｎ１、ｆｎ２、ｆｎ３、ｆｎ４、ｆｎ
５：０．２０％以上のＣ、０．３０％以上のＭｎ及び
０．０２％以上のＣｒを含有する非調質鋼の常温におけ
る破壊形態は前記ｆｎ１、ｆｎ２、ｆｎ３、ｆｎ４、ｆ
ｎ５で整理でき、ｆｎ１≧０、ｆｎ２≧０、ｆｎ３≧
０、ｆｎ４≦０及びｆｎ５≧０の少なくとも一つを満た
す場合に脆性破壊が促進される。そしてｆｎ１≧０、ｆ
ｎ２≧０、ｆｎ３≧０、ｆｎ４≦０及びｆｎ５≧０の少
なくとも一つを満たし、且つ常温引張試験した時の鋼材
の伸び値が１０％以下の場合に、熱間鍛造した一体成形
材の常温分割破面がフラットな脆性破面となって、前記
したような新しいプロセスによって、所望強度である８
００ＭＰａ以上の引張強度を有するコネクティングロッ
ド本体及びコネクティングロッドキャプを製造すること
ができる。従って、ｆｎ１≧０、ｆｎ２≧０、ｆｎ３≧
０、ｆｎ４≦０及びｆｎ５≧０の少なくとも一つを満た
すように規定する。

【００４１】なお、ｆｎ２≧０の場合には脆性破壊が促
進されるだけでなく０．７以上の降伏比が安定して得ら
れる。従って、ｆｎ２≧０、且つ常温引張試験した時の
鋼材の伸び値が１０％以下の場合には、降伏強度も高
い、換言すれば座屈強度にも優れた、８００ＭＰａ以上
の引張強度を有するコネクティングロッド本体及びコネ
クティングロッドキャプを製造することができる。

【００４２】ｆｎ１の値の上限は特に制限されるもので
はなく、ｆｎ１から求められる上限値の２．０であって
も良い。

【００４３】ｆｎ２の値の上限も特に制限されるもので
はなく、ｆｎ２から求められる上限値の２．４５であっ
ても良い。

【００４４】ｆｎ３の値の上限は特に制限されるもので
はなく、ｆｎ３から求められる上限値の０．０２８であ
っても良い。

【００４５】ｆｎ４の値の下限も特に制限されるもので
はなく、ｆｎ４から求められる下限値の−０．０６であ
っても良い。

【００４６】ｆｎ５の値の上限も特に制限されるもので
はなく、ｆｎ５から求められる上限値の０．０２８であ
っても良い。なお、この場合にはｆｎ３＝ｆｎ５とな
る。

【００４７】なお、ｆｎ５はｆｎ３を用いて、ｆｎ５＝
ｆｎ１−（０．４Ａｌ＋０．３Ｔｉ＋０．１５Ｎｂ＋
０．３Ｖ＋１．３Ｂ）と表すことができる。従って、ｆ
ｎ５≧０の場合には、ｆｎ３≧０も必ず満たされる。

【００４８】又、前記ｆｎ４とｆｎ５の関係は、ｆｎ５
＝ｆｎ４−（０．５Ａｌ＋０．１５Ｎｂ＋０．３Ｖ＋
１．３Ｂ＋０．００２）、であるから、ｆｎ４≦０とｆ
ｎ５≧０とが同時に成立することはない。このことか
ら、ｆｎ４≦０の場合の脆性破壊の促進はＴｉの炭化物
や炭窒化物の形成に基づくものであり、ｆｎ５≧０やｆ
ｎ３≧０の場合の脆性破壊の促進は所謂「フリーの固溶
Ｎ」に基づくものであると考えられる。

【００４９】ｆｎ６：鋼の化学成分を厳密に制御し、且
つ、前記ｆｎ６の値を０以上とした場合に始めて、コネ
クティングロッド本体及びコネクティングロッドキャプ
として必要な８００ＭＰａ以上の引張強度を非調質鋼に
付与できる。従って、ｆｎ６≧０とする。この値の上限
には特に制限はなく、ｆｎ６から求められる最大値
（２．２３に近い値）であっても良い。

【００５０】上記の化学組成を有する鋼は通常の方法で
溶製された後、例えば、通常の方法による熱間での圧延
及び鍛造によって、コネクティングロッド本体１とコネ
クティングロッドキャプ２がつながった一体物に成形さ
れた後、ボルト穴加工を施される。その後、コネクティ
ングロッド本体１及びコネクティングロッドキャプ２に
前記したような方法によって常温で分割される。なお、
必要に応じて当該一体物の分割しようとする部位である
大端部穴の内側（図１におけるＮ部）の少なくとも一部
に０．５ｍｍＲ以下の切り欠きが設けられることもあ
る。次いで、分割されたコネクティングロッド本体１及
びコネクティングロッドキャプ２はボルト３でクランク
シャフトに結合されて組み立てられる。

【００５１】

【実施例】表１〜３に示す化学組成を有する鋼を通常の
方法により試験炉を用いて真空溶製した。表１、２にお
ける鋼１〜３４は本発明鋼であり、表３における鋼３５
〜４８はその成分のいずれかが本発明で規定する含有量
の範囲から外れた比較鋼である。

【００５２】次いで、これらの本発明鋼及び比較鋼を通
常の方法によって鋼片となした後、１２５０℃に加熱し
てから１２００〜９５０℃の温度で直径３０ｍｍの丸棒
に熱間鍛造し、その後常温まで空冷した。

【００５３】こうして得られた熱間鍛造ままの丸棒から
ＪＩＳ４号試験片を切り出し、常温で引張試験を行っ
た。更に、常温引張試験後の破面の状態を走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭ）で観察した。

【００５４】なお、３０ｍｍに熱間鍛造した丸棒の表面
は目視で観察して鍛造割れの有無を確認した。

【００５５】常温引張試験結果、破面観察結果及び鍛造
割れ確認結果を表４、５に示す。

【００５６】本発明鋼である鋼１〜３４にあっては、い
ずれも鍛造割れを生ずることもなく、所望の８００ＭＰ
ａ以上の引張強度と１０％以下の伸びとが得られてお
り、常温引張試験後の破面はすべてフラットな脆性破面
であった。本発明鋼のうちでもｆｎ２≧０を満たすもの
は０．７以上の降伏比を有し、降伏強度が高いことが分
かる（以上表４参照）。

【００５７】これに対して、成分のいずれかが本発明で
規定する含有量の範囲から外れた比較鋼のうち、Ｃ量と
ｆｎ６がそれぞれ規定値から低目に外れた鋼３５及び４
８では引張強度が８００ＭＰａに達していない。

【００５８】又、Ｓｉ量、Ｍｎ量、Ｐ量、Ｓ量、Ｖ量、
Ｎｂ量、Ｔｉ量、Ｂ量、Ａｌ量及びＰｂ量がそれぞれ規
定値に対して高目に外れた鋼３６〜３９、鋼４１〜４６
には熱間での鍛造割れが認められた。

【００５９】Ｎｉ量が本発明の規定値に対して高めに外
れた鋼４０では常温伸びが１０％を超え、常温引張試験
後の破面は延性破面であった。

【００６０】鋼４７においては前記ｆｎ１〜ｆｎ５の値
が本発明で規定した条件から外れ、且つ、常温伸びが１
０％を超えるため、常温引張試験後の破面は延性破面で
あった（以上表５参照）。

【００６１】次いで、前記の表１に記載した本発明鋼で
ある鋼５、１６、３１及び３４を素材として通常の熱間
鍛造法によって、コネクティングロッド本体１とコネク
ティングロッドキャプ２がつながった一体物を各々２０
体ずつ熱間成形した。なお、各２０体のうち５体には熱
間成形の後、図１のＮ部に０．３ｍｍＲの切り欠きを付
けた。次いで、前記した方法によって常温でコネクティ
ングロッド本体１及びコネクティングロッドキャプ２へ
の分割テストを行った。この結果、各鋼とも２０体すべ
てにフラットな脆性破面が得られ、機械加工による仕上
げ整形なしで使用できることが分かった。なお、切り欠
きを付けた各鋼５体の分割は特に容易であった。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】

【表３】

【００６５】

【表４】

【００６６】

【表５】

【００６７】

【発明の効果】本発明による高強度・低延性非調質鋼を
用いれば、コネクティングロッド本体及びコネクティン
グロッドキャプをコストの低い新プロセスで製造するこ
とが可能で、産業上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】コネクティングロッドの詳細を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％で、Ｃ：０．２０〜０．７０％、Ｓ
   ｉ：１．５０％以下、Ｍｎ：０．３０〜２．００％、
   Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．１０％以下、Ｃｕ：０．
   ２０％以下、Ｎｉ：０．５０％以下、Ｃｒ：０．０２〜
   ２．００％、Ｍｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．５０％以
   下、Ｎｂ：０．１７％以下、Ｔｉ：０．２０％以下、
   Ｂ：０．０１００％以下、Ａｌ：０．１００％以下、
   Ｎ：０．０３０％以下、Ｐｂ：０．３０％以下を含有
   し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、ｆｎ１≧
   ０、ｆｎ２≧０、ｆｎ３≧０、ｆｎ４≦０及びｆｎ５≧
   ０の少なくとも一つを満たし、且つ、ｆｎ６≧０である
   ことを特徴とする高強度・低延性非調質鋼。但し、ｆｎ
   １＝Ｓｉ＋２Ｖ−０．５、ｆｎ２＝Ｓｉ＋２Ｖ＋５Ｐ−
   ０．８、ｆｎ３＝Ｎ−０．１Ａｌ−０．００２、ｆｎ４
   ＝Ｎ−０．３Ｔｉ、ｆｎ５＝Ｎ−０．５Ａｌ−０．３Ｔ
   ｉ−０．１５Ｎｂ−０．３Ｖ−１．３Ｂ−０．００２、
   ｆｎ６＝Ｃ＋（Ｓｉ／１０）＋（Ｍｎ／５）＋（５Ｃｒ
   ／２２）＋１．６５Ｖ−（５Ｓ／７）−０．８、なお、
   式中の元素記号はその元素の重量％での含有量を表す。