JPH10306344A - Ｃｕ時効硬化性に優れた冷間鍛造用線材・棒鋼およびその製造方法 - Google Patents
Ｃｕ時効硬化性に優れた冷間鍛造用線材・棒鋼およびその製造方法Info
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- JPH10306344A JPH10306344A JP11154197A JP11154197A JPH10306344A JP H10306344 A JPH10306344 A JP H10306344A JP 11154197 A JP11154197 A JP 11154197A JP 11154197 A JP11154197 A JP 11154197A JP H10306344 A JPH10306344 A JP H10306344A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱間圧延後の冷却速度が十分に確保できない
線材や棒鋼において、コストアップとなる再固溶処理を
行わずとも、Ｃｕ時効硬化性を有効に利用することので
きる冷間鍛造用線材・棒鋼、およびこの様な冷間鍛造用
線材・棒鋼を製造する為の有用な方法を提供することに
ある。 【解決手段】 Ｍｎ：０．１％以上，Ｃｕ：２．０％以
下（０％を含まない）およびＮｉ：２．０％以下（０％
を含まない）を夫々含有する低炭素鋼であり、ＡＳＴＭ
平均粒径：２０μｍ以上のフェライトを５０面積％以上
含む組織からなる。また上記の化学成分組成を有する鋼
材を用いて圧延を施した後、少なくとも２秒後まで８０
０℃以上の温度に保持する。
線材や棒鋼において、コストアップとなる再固溶処理を
行わずとも、Ｃｕ時効硬化性を有効に利用することので
きる冷間鍛造用線材・棒鋼、およびこの様な冷間鍛造用
線材・棒鋼を製造する為の有用な方法を提供することに
ある。 【解決手段】 Ｍｎ：０．１％以上，Ｃｕ：２．０％以
下（０％を含まない）およびＮｉ：２．０％以下（０％
を含まない）を夫々含有する低炭素鋼であり、ＡＳＴＭ
平均粒径：２０μｍ以上のフェライトを５０面積％以上
含む組織からなる。また上記の化学成分組成を有する鋼
材を用いて圧延を施した後、少なくとも２秒後まで８０
０℃以上の温度に保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械構造用自動車
部品、特に自動車の足回りやステアリング等に用いられ
るボルトやナットの部品素材として有用な冷間鍛造用線
材・棒鋼、およびその製造方法に関するものである。
部品、特に自動車の足回りやステアリング等に用いられ
るボルトやナットの部品素材として有用な冷間鍛造用線
材・棒鋼、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の足回りやステアリング等に用い
られるボルトやナットの部品素材を製造するに当たって
は、従来ではＳ３０Ｃ等の中炭素鋼を用い、製品の径に
応じて線材や棒鋼とし、これを熱間鍛造し、その後焼入
れ・焼戻しにて必要な部品強度を確保していた。しかし
ながら熱間鍛造では、部品の成形精度が悪くことから、
時間のかかる切削加工を行う必要があり、歩留りも悪
く、製品コストが上昇するという問題が指摘されてい
た。
られるボルトやナットの部品素材を製造するに当たって
は、従来ではＳ３０Ｃ等の中炭素鋼を用い、製品の径に
応じて線材や棒鋼とし、これを熱間鍛造し、その後焼入
れ・焼戻しにて必要な部品強度を確保していた。しかし
ながら熱間鍛造では、部品の成形精度が悪くことから、
時間のかかる切削加工を行う必要があり、歩留りも悪
く、製品コストが上昇するという問題が指摘されてい
た。
【０００３】こうしたことから近年では、上記の様な部
品は熱間鍛造によらず、線材や棒鋼から冷間鍛造によっ
て製造されるのが一般的である。そして使用する素材鋼
には、Ｃｕによる析出時効硬化性（以下、「Ｃｕ時効硬
化性」と呼ぶ）を利用して加工時には冷間鍛造が可能な
程柔らかく、且つ一旦加工された後にはＣｕ時効硬化性
によって所定の部品強度が得られる材料特性が望まれて
いる。
品は熱間鍛造によらず、線材や棒鋼から冷間鍛造によっ
て製造されるのが一般的である。そして使用する素材鋼
には、Ｃｕによる析出時効硬化性（以下、「Ｃｕ時効硬
化性」と呼ぶ）を利用して加工時には冷間鍛造が可能な
程柔らかく、且つ一旦加工された後にはＣｕ時効硬化性
によって所定の部品強度が得られる材料特性が望まれて
いる。
【０００４】例えば特公昭５１−４６７３２号には、こ
うした観点から開発された冷間加工用時効硬化性合金が
開示されている。しかしながら、この技術では合金成分
組成だけを規定するものであり、その組織については何
ら規定されておらず、条件によっては線材や棒鋼に製造
した際に、圧延ままでは圧延後の冷却過程でＣｕが析出
してしまい、圧延後にＣｕを再固溶する為に８００℃以
上に加熱および急冷する必要が生じ、コスト高になると
いう問題がある。
うした観点から開発された冷間加工用時効硬化性合金が
開示されている。しかしながら、この技術では合金成分
組成だけを規定するものであり、その組織については何
ら規定されておらず、条件によっては線材や棒鋼に製造
した際に、圧延ままでは圧延後の冷却過程でＣｕが析出
してしまい、圧延後にＣｕを再固溶する為に８００℃以
上に加熱および急冷する必要が生じ、コスト高になると
いう問題がある。
【０００５】こうした問題を解決するという観点から、
例えば特開平３−２０４０６号や同２−１９７５４７号
には、熱間圧延後低温で巻取ることや、冷却速度を高め
ることによってＣｕの析出を抑制する技術が開示されて
いる。しかしながら、こうした技術は熱延鋼板を対象と
した場合には有効であるが、熱延鋼板よりも肉厚が大き
く冷却速度を熱延鋼板並みに上げることができない線材
や棒鋼については有効な方法とは言えない。即ち、線材
や棒鋼においては、上記の技術に開示されている程度に
冷却速度を上げることが困難であるので、圧延後の冷却
過程でＣｕが析出して硬化してしまい、冷間鍛造時に加
工できないという問題が依然として生じる。一方、上記
と同様の趣旨から、特開平５−１７１２７５号において
も、冷却速度を上げることによって、Ｃｕの析出を抑制
する技術について開示されているが、この技術で提示さ
れている程度の冷却速度を線材や棒鋼で達成することは
困難である。
例えば特開平３−２０４０６号や同２−１９７５４７号
には、熱間圧延後低温で巻取ることや、冷却速度を高め
ることによってＣｕの析出を抑制する技術が開示されて
いる。しかしながら、こうした技術は熱延鋼板を対象と
した場合には有効であるが、熱延鋼板よりも肉厚が大き
く冷却速度を熱延鋼板並みに上げることができない線材
や棒鋼については有効な方法とは言えない。即ち、線材
や棒鋼においては、上記の技術に開示されている程度に
冷却速度を上げることが困難であるので、圧延後の冷却
過程でＣｕが析出して硬化してしまい、冷間鍛造時に加
工できないという問題が依然として生じる。一方、上記
と同様の趣旨から、特開平５−１７１２７５号において
も、冷却速度を上げることによって、Ｃｕの析出を抑制
する技術について開示されているが、この技術で提示さ
れている程度の冷却速度を線材や棒鋼で達成することは
困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な事情
に着目してなされたものであって、その目的は、熱間圧
延後の冷却速度が十分に確保することができない線材や
棒鋼において、コストアップとなる圧延後の再固溶処理
を行わずとも、Ｃｕ時効硬化性を有効に利用することの
できる冷間鍛造用線材・棒鋼、およびこの様な冷間鍛造
用線材・棒鋼を製造する為の有用な方法を提供すること
にある。
に着目してなされたものであって、その目的は、熱間圧
延後の冷却速度が十分に確保することができない線材や
棒鋼において、コストアップとなる圧延後の再固溶処理
を行わずとも、Ｃｕ時効硬化性を有効に利用することの
できる冷間鍛造用線材・棒鋼、およびこの様な冷間鍛造
用線材・棒鋼を製造する為の有用な方法を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の冷間鍛造用線材・棒鋼とは、Ｍｎ：０．１％以上
（質量％の意味：以下同じ），Ｃｕ：０２．０％以下
（０％を含まない）およびＮｉ：２．０％以下（０％を
含まない）を夫々含有する低炭素鋼であり、ＡＳＴＭ平
均粒径：２０μｍ以上のフェライトを５０面積％以上含
む組織からなる点に要旨を有するものである。
発明の冷間鍛造用線材・棒鋼とは、Ｍｎ：０．１％以上
（質量％の意味：以下同じ），Ｃｕ：０２．０％以下
（０％を含まない）およびＮｉ：２．０％以下（０％を
含まない）を夫々含有する低炭素鋼であり、ＡＳＴＭ平
均粒径：２０μｍ以上のフェライトを５０面積％以上含
む組織からなる点に要旨を有するものである。
【０００８】また上記の様な冷間鍛造用線材・棒鋼を製
造するには、上記で規定する化学成分組成を有する鋼材
を用いて圧延を施した後、少なくとも２秒後までは８０
０℃以上の温度に保持する様にすれば良い。
造するには、上記で規定する化学成分組成を有する鋼材
を用いて圧延を施した後、少なくとも２秒後までは８０
０℃以上の温度に保持する様にすれば良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記課題を解決す
ることのできる冷間鍛造用線材・棒鋼を実現するべく、
各種の鋼成分およびその組織について検討を重ねた。そ
の結果、圧延後の冷却を一時抑制して圧延後のフェライ
ト組織の粒径を大きくしてやれば、線材や棒鋼において
も、圧延後の冷却過程でのＣｕの析出をほぼ抑えられる
ことを見出し、本発明を完成した。本発明が完成された
経緯を説明しつつ本発明の作用について説明する。
ることのできる冷間鍛造用線材・棒鋼を実現するべく、
各種の鋼成分およびその組織について検討を重ねた。そ
の結果、圧延後の冷却を一時抑制して圧延後のフェライ
ト組織の粒径を大きくしてやれば、線材や棒鋼において
も、圧延後の冷却過程でのＣｕの析出をほぼ抑えられる
ことを見出し、本発明を完成した。本発明が完成された
経緯を説明しつつ本発明の作用について説明する。
【００１０】本発明者らは、０．００４％Ｃ−０．２％
Ｓｉ−１．２％Ｍｎ−１．０％Ｃｕ−０．７％Ｎｉ鋼を
用い、圧延後２秒経過時（以下、「圧延２秒後」と呼
ぶ）の鋼の温度を制御してフェライトの平均粒径を調整
しつつ直径：１８ｍｍの線材を作成した。得られた線材
を６００℃×３０分の条件で時効処理を行い、そのとき
の時効硬化量を測定した。このとき時効硬化量は、圧延
後（時効処理前）の引張強度と時効処理後の引張強度の
差（ＴＳ上昇量）によって評価した。
Ｓｉ−１．２％Ｍｎ−１．０％Ｃｕ−０．７％Ｎｉ鋼を
用い、圧延後２秒経過時（以下、「圧延２秒後」と呼
ぶ）の鋼の温度を制御してフェライトの平均粒径を調整
しつつ直径：１８ｍｍの線材を作成した。得られた線材
を６００℃×３０分の条件で時効処理を行い、そのとき
の時効硬化量を測定した。このとき時効硬化量は、圧延
後（時効処理前）の引張強度と時効処理後の引張強度の
差（ＴＳ上昇量）によって評価した。
【００１１】図１は、圧延２秒後の鋼の温度とフェライ
トのＡＳＴＭ平均粒径（以下、「フェライト粒径」と呼
ぶ）の関係を示したグラフである。また図２は、フェラ
イト粒径とＴＳ上昇量の関係を示したグラフである。尚
ＡＳＴＭ平均粒径とは、１００倍の写真上で１ンチ（２
５．４ｍｍ）平方中の結晶粒１個当たりの平均占有面積
の平方根を意味する。
トのＡＳＴＭ平均粒径（以下、「フェライト粒径」と呼
ぶ）の関係を示したグラフである。また図２は、フェラ
イト粒径とＴＳ上昇量の関係を示したグラフである。尚
ＡＳＴＭ平均粒径とは、１００倍の写真上で１ンチ（２
５．４ｍｍ）平方中の結晶粒１個当たりの平均占有面積
の平方根を意味する。
【００１２】これらの結果から、圧延２秒後の鋼の温度
が高いほどフェライト粒径が大きくなり、またフェライ
ト粒径が大きくなるほどＴＳ上昇量が大きくなっている
ことがわかる。こうした結果が得られた原因について
は、次の様に考えることができた。即ち、圧延後の冷却
をすぐに開始しないことによって、オーステナイトの回
復・再結晶が十分に進行し、変態後の組織が比較的粒径
の大きなフェライトを主体とした組織となってＣｕの析
出サイトが激減し、圧延後に徐冷してもＣｕの析出が抑
えられるからと考えられる。
が高いほどフェライト粒径が大きくなり、またフェライ
ト粒径が大きくなるほどＴＳ上昇量が大きくなっている
ことがわかる。こうした結果が得られた原因について
は、次の様に考えることができた。即ち、圧延後の冷却
をすぐに開始しないことによって、オーステナイトの回
復・再結晶が十分に進行し、変態後の組織が比較的粒径
の大きなフェライトを主体とした組織となってＣｕの析
出サイトが激減し、圧延後に徐冷してもＣｕの析出が抑
えられるからと考えられる。
【００１３】ところで自動車の足回りやステアリング等
の部品として用いる場合には、ＴＳ上昇量は５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上必要となるが、その為にはフェライト粒径を
２０μｍ以上とする必要があることがわかる（図２）。
尚上記図２の結果から明らかな様に、より十分な強度上
昇（７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上）を得るという観点からすれ
ば、フェライト粒径を３０μｍ以上とするのが望まし
い。
の部品として用いる場合には、ＴＳ上昇量は５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上必要となるが、その為にはフェライト粒径を
２０μｍ以上とする必要があることがわかる（図２）。
尚上記図２の結果から明らかな様に、より十分な強度上
昇（７ｋｇｆ／ｍｍ2 以上）を得るという観点からすれ
ば、フェライト粒径を３０μｍ以上とするのが望まし
い。
【００１４】また本発明の冷間鍛造用線材・棒鋼は、上
記した効果を得る為には、ＡＳＴＭ平均粒径が２０μｍ
以上のフェライト量（以下、これを「フェライト分率」
と呼ぶことがある）が５０面積％以上である必要があ
る。即ち、フェライト分率が５０面積％未満になると、
それだけパーライトやベイナイト等の組織が増すること
になって、これらの組織は大変細かく、フェライトより
も多くの析出サイトを有しているので、Ｃｕが析出し易
くなって、圧延後の冷却の際にＣｕの析出時効が進行し
てしまうことになる。
記した効果を得る為には、ＡＳＴＭ平均粒径が２０μｍ
以上のフェライト量（以下、これを「フェライト分率」
と呼ぶことがある）が５０面積％以上である必要があ
る。即ち、フェライト分率が５０面積％未満になると、
それだけパーライトやベイナイト等の組織が増すること
になって、これらの組織は大変細かく、フェライトより
も多くの析出サイトを有しているので、Ｃｕが析出し易
くなって、圧延後の冷却の際にＣｕの析出時効が進行し
てしまうことになる。
【００１５】本発明の冷間鍛造用線材・棒鋼を製造する
には、化学成分組成を適切に調整した鋼材を用いて圧延
を施した後、少なくとも２秒後までは８００℃以上の温
度に保持する様にすれば良い。前述した様に、少なくと
も２秒後までの鋼の温度が高い方がフェライト粒径が大
きくなり、圧延ままでＣｕの析出時効が良好に達成され
る。そして、前記図１から明らかな様に、フェライト粒
径を２０μｍ以上にする為には、上記温度を８００℃以
上にすれば良いことがわかる。
には、化学成分組成を適切に調整した鋼材を用いて圧延
を施した後、少なくとも２秒後までは８００℃以上の温
度に保持する様にすれば良い。前述した様に、少なくと
も２秒後までの鋼の温度が高い方がフェライト粒径が大
きくなり、圧延ままでＣｕの析出時効が良好に達成され
る。そして、前記図１から明らかな様に、フェライト粒
径を２０μｍ以上にする為には、上記温度を８００℃以
上にすれば良いことがわかる。
【００１６】尚こうした高温保持処理を行った後は、通
常の冷却速度で冷却すれば良く、線材・棒鋼工場におけ
る実操業における冷却速度は５００℃以上では１〜２０
℃／秒程度、５００℃未満以上では０．５〜１５℃／秒
程度である。但し、こうした冷却速度が得られにくい
（即ち冷却速度が遅い）設備では、フェライト粒径をよ
り大きくする様にその製造条件を調整するのが良い。こ
うした手段としては、例えば圧延終了温度を高くして圧
延後のオーステナイト粒度を大きくする等がある。次
に、本発明の冷間鍛造用線材・棒鋼の化学成分組成につ
いて説明する。
常の冷却速度で冷却すれば良く、線材・棒鋼工場におけ
る実操業における冷却速度は５００℃以上では１〜２０
℃／秒程度、５００℃未満以上では０．５〜１５℃／秒
程度である。但し、こうした冷却速度が得られにくい
（即ち冷却速度が遅い）設備では、フェライト粒径をよ
り大きくする様にその製造条件を調整するのが良い。こ
うした手段としては、例えば圧延終了温度を高くして圧
延後のオーステナイト粒度を大きくする等がある。次
に、本発明の冷間鍛造用線材・棒鋼の化学成分組成につ
いて説明する。
【００１７】Ｍｎ：０．１％以上 ＭｎはＳと結合してＭｎＳを生成し、加工性を良好にす
るのに有効な元素であり、こうした効果を発揮させる為
には、０．１％以上含有させなければならない。しかし
ながら過剰に添加すると、フェライト粒径が小さくなり
易くなって、本発明の効果が得られにくくなるので、
３．０％以下とするのが好ましい。尚Ｍｎ含有量のより
好ましい上限は、２．０％程度である。
るのに有効な元素であり、こうした効果を発揮させる為
には、０．１％以上含有させなければならない。しかし
ながら過剰に添加すると、フェライト粒径が小さくなり
易くなって、本発明の効果が得られにくくなるので、
３．０％以下とするのが好ましい。尚Ｍｎ含有量のより
好ましい上限は、２．０％程度である。
【００１８】Ｃｕ：２．０％以下（０％を含まない） 上述した様に本発明の冷間鍛造用線材・棒鋼は、Ｃｕに
よる析出硬化作用を基本的に利用するものであるが、過
剰に添加してもその効果が飽和するので、２．０％以下
とする必要がある。またＣｕによる上記作用を発揮させ
る為には、０．２％以上含有させることが好ましく、よ
り好ましくは０．５％以上とするのが良い。
よる析出硬化作用を基本的に利用するものであるが、過
剰に添加してもその効果が飽和するので、２．０％以下
とする必要がある。またＣｕによる上記作用を発揮させ
る為には、０．２％以上含有させることが好ましく、よ
り好ましくは０．５％以上とするのが良い。
【００１９】Ｎｉ：２．０％以下（０％を含まない） ＮｉはＣｕ添加による割れ発生を緩和するのに必要な元
素であり、その為にはＣｕと同量から７割程度含有させ
るのが良いが、２．０％を超えて過剰に添加しても高価
になる。
素であり、その為にはＣｕと同量から７割程度含有させ
るのが良いが、２．０％を超えて過剰に添加しても高価
になる。
【００２０】本発明で規定する必須構成元素は以上の通
りであり、残部は基本的にはＦｅおよび不可避不純物か
らなる低炭素鋼であるが、この低炭素鋼のＣ含有量は下
記の様に調整することが好ましい。また必要により下記
の元素を適量添加しても良いが、これらの元素を添加す
るときの限定理由は下記の通りである。
りであり、残部は基本的にはＦｅおよび不可避不純物か
らなる低炭素鋼であるが、この低炭素鋼のＣ含有量は下
記の様に調整することが好ましい。また必要により下記
の元素を適量添加しても良いが、これらの元素を添加す
るときの限定理由は下記の通りである。
【００２１】Ｃ：０．０００１〜０．２％ Ｃは本発明の冷間鍛造用線材・棒鋼の靭性を確保する為
に有効な元素であり、０．０００１％未満では粒界強度
が低下して靭性が低下する。しかしながら、Ｃ量が過剰
になると、上記した製造条件によってもフェライト分率
が小さくなり、本発明の効果が発揮されない。また冷間
鍛造性も悪くなる。こうした観点から、Ｃ含有量は、
０．０００１〜０．２％とするのが好ましく、より好ま
しい範囲は、０．０００１〜０．０５％程度である。
に有効な元素であり、０．０００１％未満では粒界強度
が低下して靭性が低下する。しかしながら、Ｃ量が過剰
になると、上記した製造条件によってもフェライト分率
が小さくなり、本発明の効果が発揮されない。また冷間
鍛造性も悪くなる。こうした観点から、Ｃ含有量は、
０．０００１〜０．２％とするのが好ましく、より好ま
しい範囲は、０．０００１〜０．０５％程度である。
【００２２】Ｓｉ：２．０％以下（０％を含まない）お
よび／またはＰ：０．１％以下（０％を含まない） ＳｉおよびＰは鋼を高強度化するのに有効な元素であ
る。しかしながら、過剰に含有させると、圧造加重が高
くなって冷間鍛造に適さなくなるので、Ｓｉで２．０％
以下、Ｐで０．１％以下にするのが良い。
よび／またはＰ：０．１％以下（０％を含まない） ＳｉおよびＰは鋼を高強度化するのに有効な元素であ
る。しかしながら、過剰に含有させると、圧造加重が高
くなって冷間鍛造に適さなくなるので、Ｓｉで２．０％
以下、Ｐで０．１％以下にするのが良い。
【００２３】Ｃｒ：１．０％以下（０％を含まない），
Ｎｂ：０．０５％以下（０％を含まない），Ｖ：０．５
％以下（０％を含まない），Ｔｉ：０．２％以下（０％
を含まない）およびＺｒ：０．２％以下（０％を含まな
い）よりなる群から選択される１種以上 これらの元素は、鋼の強度を確保する効果を発揮する。
しかしながら、過剰に含有させるとフェライトが細かく
なり過ぎて、フェライト粒径を２０μｍ以上とすること
が困難になる。こうした観点から、夫々上記の範囲で含
有させるのが良い。
Ｎｂ：０．０５％以下（０％を含まない），Ｖ：０．５
％以下（０％を含まない），Ｔｉ：０．２％以下（０％
を含まない）およびＺｒ：０．２％以下（０％を含まな
い）よりなる群から選択される１種以上 これらの元素は、鋼の強度を確保する効果を発揮する。
しかしながら、過剰に含有させるとフェライトが細かく
なり過ぎて、フェライト粒径を２０μｍ以上とすること
が困難になる。こうした観点から、夫々上記の範囲で含
有させるのが良い。
【００２４】Ｂ：０．００５０％以下（０％を含まな
い） Ｂも鋼の強度を確保するのに有効な元素である。しかし
ながら、過剰に含有させてもその効果が飽和するばかり
か、コスト的にも不利になるので、その含有量は０．０
０５０％以下とするのが良い。
い） Ｂも鋼の強度を確保するのに有効な元素である。しかし
ながら、過剰に含有させてもその効果が飽和するばかり
か、コスト的にも不利になるので、その含有量は０．０
０５０％以下とするのが良い。
【００２５】Ｃａ：０．００５０％以下（０％を含まな
い） Ｃａは鋼の割れ感受性を緩和させる効果を発揮する。し
かしながら、過剰に含有させてもその効果が飽和するば
かりか、コスト的にも不利になるので、その含有量は
０．００５０％以下とするのが良い。
い） Ｃａは鋼の割れ感受性を緩和させる効果を発揮する。し
かしながら、過剰に含有させてもその効果が飽和するば
かりか、コスト的にも不利になるので、その含有量は
０．００５０％以下とするのが良い。
【００２６】Ａｌ：０．２％以下（０％を含まない） Ａｌは脱酸の為に添加される。しかしながら、過剰に含
有させてもその効果が飽和するばかりか、コスト的にも
不利になるので、その含有量は０．２％以下とするのが
良い。
有させてもその効果が飽和するばかりか、コスト的にも
不利になるので、その含有量は０．２％以下とするのが
良い。
【００２７】Ｎ：０．００５０％以下（０％を含まな
い） Ｎを添加すると歪時効による強度上昇を同時に得ること
から有効な元素である。しかしながら、０．００５０％
を超えて過剰に含有させると、変形抵抗が高くなって冷
間鍛造性が劣化する。
い） Ｎを添加すると歪時効による強度上昇を同時に得ること
から有効な元素である。しかしながら、０．００５０％
を超えて過剰に含有させると、変形抵抗が高くなって冷
間鍛造性が劣化する。
【００２８】尚本発明の冷間鍛造用線材・棒鋼において
は、良好な冷間鍛造性を発揮させることを趣旨とするも
のであるが、こうした観点からすれば、不純物としての
Ｓの含有量を０．０１％以下に抑制することが好まし
い。即ち、Ｓの含有量が０．０１％を超えると、割れが
発生し易くなって冷間鍛造に適さなくなる。
は、良好な冷間鍛造性を発揮させることを趣旨とするも
のであるが、こうした観点からすれば、不純物としての
Ｓの含有量を０．０１％以下に抑制することが好まし
い。即ち、Ｓの含有量が０．０１％を超えると、割れが
発生し易くなって冷間鍛造に適さなくなる。
【００２９】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。
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。
【００３０】
【実施例】下記表１，２に示す化学成分の供試鋼（Ｎ
ｏ．１〜３９）を用い、圧延終了後２秒後の温度を下記
表３，４の様に調整しつつ線材や棒鋼を作成した。尚Ｎ
ｏ．１〜３５のものは、直径：１３〜１８ｍｍの線材を
作成したものであり、Ｎｏ．３６〜３９のものは、夫々
Ｎｏ．１〜４と同じ化学成分の供試鋼を用いて、直径：
２５ｍｍの棒鋼を作成したものである。
ｏ．１〜３９）を用い、圧延終了後２秒後の温度を下記
表３，４の様に調整しつつ線材や棒鋼を作成した。尚Ｎ
ｏ．１〜３５のものは、直径：１３〜１８ｍｍの線材を
作成したものであり、Ｎｏ．３６〜３９のものは、夫々
Ｎｏ．１〜４と同じ化学成分の供試鋼を用いて、直径：
２５ｍｍの棒鋼を作成したものである。
【００３１】得られた供試鋼について、４０％の冷間鍛
造を施した後、３００×６０分の条件で時効処理を実施
し、時効硬化量（ＴＳ上昇量）を測定した。これらの結
果を、フェライト分率、フェライト粒径、および冷間鍛
造性と共に、下記表３，４に示す。尚冷間鍛造性の評価
基準は下記の通りである。 〈冷間鍛造性〉 ○：割れ限界歪８０％未満または変形抵抗７５ｋｇｆ／
ｍｍ2 超 ×：割れ限界歪８０％以上および変形抵抗７５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下
造を施した後、３００×６０分の条件で時効処理を実施
し、時効硬化量（ＴＳ上昇量）を測定した。これらの結
果を、フェライト分率、フェライト粒径、および冷間鍛
造性と共に、下記表３，４に示す。尚冷間鍛造性の評価
基準は下記の通りである。 〈冷間鍛造性〉 ○：割れ限界歪８０％未満または変形抵抗７５ｋｇｆ／
ｍｍ2 超 ×：割れ限界歪８０％以上および変形抵抗７５ｋｇｆ／
ｍｍ2 以下
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】これらの結果から明らかな様に、本発明で
規定する要件を満足する実施例のものは、ＴＳ上昇量が
５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上確保できることがわかる。これに
対し、本発明で規定する要件のいずれかを満足しない比
較例のものでは、（１）ＴＳ上昇量を５ｋｇｆ／ｍｍ2
以上確保できない、（２）冷間鍛造性が十分でない、の
少なくともいずれかに該当する特性しか得られていな
い。
規定する要件を満足する実施例のものは、ＴＳ上昇量が
５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上確保できることがわかる。これに
対し、本発明で規定する要件のいずれかを満足しない比
較例のものでは、（１）ＴＳ上昇量を５ｋｇｆ／ｍｍ2
以上確保できない、（２）冷間鍛造性が十分でない、の
少なくともいずれかに該当する特性しか得られていな
い。
【００３７】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、熱
間圧延後の冷却速度が十分に確保することができない線
材や棒鋼において、コストアップとなる圧延後の再固溶
処理を行わずとも、Ｃｕ析出硬化性を有効に利用するこ
とのできる冷間鍛造用線材・棒鋼が得られた。
間圧延後の冷却速度が十分に確保することができない線
材や棒鋼において、コストアップとなる圧延後の再固溶
処理を行わずとも、Ｃｕ析出硬化性を有効に利用するこ
とのできる冷間鍛造用線材・棒鋼が得られた。
【図１】圧延２秒後の鋼の温度とフェライトのＡＳＴＭ
平均粒径との関係を示したグラフである。
平均粒径との関係を示したグラフである。
【図２】フェライト粒径とＴＳ上昇量の関係を示したグ
ラフである。
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｍｎ：０．１％以上（質量％の意味：以
下同じ），Ｃｕ：０２．０％以下（０％を含まない）お
よびＮｉ：２．０％以下（０％を含まない）を夫々含有
する低炭素鋼であり、ＡＳＴＭ平均粒径：２０μｍ以上
のフェライトを５０面積％以上含む組織からなることを
特徴とするＣｕ時効硬化性に優れた冷間鍛造用線材・棒
鋼。 - 【請求項２】 請求項１に記載の化学成分組成を有する
鋼材を用いて圧延を施した後、少なくとも２秒後までは
８００℃以上の温度に保持して請求項１に記載の冷間鍛
造用線材・棒鋼を製造することを特徴とするＣｕ時効硬
化性に優れた冷間鍛造用線材・棒鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154197A JP3954153B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Ｃｕ時効硬化性に優れた冷間鍛造用線材・棒鋼およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154197A JP3954153B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Ｃｕ時効硬化性に優れた冷間鍛造用線材・棒鋼およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306344A true JPH10306344A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3954153B2 JP3954153B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=14563992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11154197A Expired - Lifetime JP3954153B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Ｃｕ時効硬化性に優れた冷間鍛造用線材・棒鋼およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3954153B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1580289A4 (en) * | 2002-12-05 | 2006-02-01 | Jfe Steel Corp | NON-ORIENTED MAGNETIC STEEL PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014205392A1 (de) | 2014-03-24 | 2015-09-24 | Comtes Fht A. S. | Bauteile aus einer Stahllegierung und Verfahren zur Herstellung hochfester Bauteile |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP11154197A patent/JP3954153B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1580289A4 (en) * | 2002-12-05 | 2006-02-01 | Jfe Steel Corp | NON-ORIENTED MAGNETIC STEEL PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| US7513959B2 (en) | 2002-12-05 | 2009-04-07 | Jfe Steel Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same |
| EP2489753A1 (en) * | 2002-12-05 | 2012-08-22 | JFE Steel Corporation | Non-oriented magnetic steel sheet and method for production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3954153B2 (ja) | 2007-08-08 |
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