JPH10330876A - 低温短時間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼 - Google Patents
低温短時間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼Info
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- JPH10330876A JPH10330876A JP14010897A JP14010897A JPH10330876A JP H10330876 A JPH10330876 A JP H10330876A JP 14010897 A JP14010897 A JP 14010897A JP 14010897 A JP14010897 A JP 14010897A JP H10330876 A JPH10330876 A JP H10330876A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】極めて低温短時間での加熱においても優れた焼
入性を有する高炭素鋼を提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：０．２％以上を含有し、炭
化物平均粒径が０．９μｍ以下で、かつ粒径１．１μｍ
以下の炭化物が８０％以上を占め最大炭化物粒径１．４
μｍ以下であることを特徴とする。
入性を有する高炭素鋼を提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：０．２％以上を含有し、炭
化物平均粒径が０．９μｍ以下で、かつ粒径１．１μｍ
以下の炭化物が８０％以上を占め最大炭化物粒径１．４
μｍ以下であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に工具や刃物、
あるいは自動車部品（ギア、シートベルト金具）等の用
途に好適な低温短時間の加熱における焼入性に優れた高
炭素鋼に関する。
あるいは自動車部品（ギア、シートベルト金具）等の用
途に好適な低温短時間の加熱における焼入性に優れた高
炭素鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】ギアやクラッチカバー等の変速機部品、
あるいはラチェット等に使用される高炭素鋼には高い焼
入性が要求される。近年では、焼入れ後の硬度の向上の
みならず焼入れ作業の低コスト化が要求されている。焼
入れ作業のコスト低減には加熱温度の低温下と均熱保持
時間の短時間化が有効であり、低温短時間で十分に焼き
が入る材料が望まれている。同一成分の場合、焼入性を
左右するのは均熱保持中に固溶する炭化物量であり、短
時間保持でより多くの炭化物を固溶させるには炭化物の
大きさを微細にすることが有効である。このような炭化
物の微細化による焼入性の向上については、特公昭５７
−４３６２１号公報、特公平２−２５９０１３号公報、
特開平８−２６９６１９号公報に開示されている。
あるいはラチェット等に使用される高炭素鋼には高い焼
入性が要求される。近年では、焼入れ後の硬度の向上の
みならず焼入れ作業の低コスト化が要求されている。焼
入れ作業のコスト低減には加熱温度の低温下と均熱保持
時間の短時間化が有効であり、低温短時間で十分に焼き
が入る材料が望まれている。同一成分の場合、焼入性を
左右するのは均熱保持中に固溶する炭化物量であり、短
時間保持でより多くの炭化物を固溶させるには炭化物の
大きさを微細にすることが有効である。このような炭化
物の微細化による焼入性の向上については、特公昭５７
−４３６２１号公報、特公平２−２５９０１３号公報、
特開平８−２６９６１９号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術では、炭化物の平均粒径が規定されており、炭化物の
寸法の分布まで考慮されてないため、低温短時間での加
熱においては十分な硬度が得られない、あるいは硬度に
バラツキが生じてしまい、安定した焼入性が得られな
い。特に最近では、従来にもまして、極めて低温短時間
の加熱における焼入性への要求が厳しくなっている。本
発明の目的は、かかる状況に鑑み、極めて低温短時間で
の加熱においても優れた焼入性を有する高炭素鋼を提供
することにある。
術では、炭化物の平均粒径が規定されており、炭化物の
寸法の分布まで考慮されてないため、低温短時間での加
熱においては十分な硬度が得られない、あるいは硬度に
バラツキが生じてしまい、安定した焼入性が得られな
い。特に最近では、従来にもまして、極めて低温短時間
の加熱における焼入性への要求が厳しくなっている。本
発明の目的は、かかる状況に鑑み、極めて低温短時間で
の加熱においても優れた焼入性を有する高炭素鋼を提供
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 （１）本発明の鋼は、重量％で、Ｃ：０．２％以上を含
有し、炭化物平均粒径が０．９μｍ以下で、かつ粒径
１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上を占め最大炭化物
粒径１．４μｍ以下であることを特徴とする、低温短時
間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼である。
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 （１）本発明の鋼は、重量％で、Ｃ：０．２％以上を含
有し、炭化物平均粒径が０．９μｍ以下で、かつ粒径
１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上を占め最大炭化物
粒径１．４μｍ以下であることを特徴とする、低温短時
間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼である。
【０００５】
【発明の実施の形態】従来、高炭素鋼の焼入性に影響を
及ぼす因子は炭化物の形状と大きさであり、上述のよう
に炭化物の球状微細化が重要であると考えられてきた。
しかし、このような炭化物の平均粒径を小さくしても、
炭化物の粒度分布にバラツキがある場合、十分な焼入性
が得られていないのが現状である。
及ぼす因子は炭化物の形状と大きさであり、上述のよう
に炭化物の球状微細化が重要であると考えられてきた。
しかし、このような炭化物の平均粒径を小さくしても、
炭化物の粒度分布にバラツキがある場合、十分な焼入性
が得られていないのが現状である。
【０００６】そこで、本発明者らは、低温短時間の加熱
において焼入性を向上させるべく鋭意研究を重ねた結
果、炭化物の平均粒径を小さくすることのみならず、粒
度分布を調整することにより、低温短時間での加熱にお
いても安定して高い焼入性が得られるという知見を得
た。この知見に基づき、本発明者らは、Ｃ含有量と炭化
物の平均粒径及び粒度分布を一定範囲内に調整するよう
にして、極めて低温短時間での加熱においても優れた焼
入性を有する高炭素鋼を見出し、本発明を完成させた。
において焼入性を向上させるべく鋭意研究を重ねた結
果、炭化物の平均粒径を小さくすることのみならず、粒
度分布を調整することにより、低温短時間での加熱にお
いても安定して高い焼入性が得られるという知見を得
た。この知見に基づき、本発明者らは、Ｃ含有量と炭化
物の平均粒径及び粒度分布を一定範囲内に調整するよう
にして、極めて低温短時間での加熱においても優れた焼
入性を有する高炭素鋼を見出し、本発明を完成させた。
【０００７】以下に本発明のＣ含有量、炭化物の平均粒
径および粒度分布の限定理由について説明する。 （１）Ｃ含有量 Ｃ：０．２％以上 Ｃは、鋼中で炭化物を形成し、焼入性を付与する重要な
元素である。その含有量が重量％で０．２％未満である
と、熱間圧延後の組織においてフェライトとパーライト
の混合組織が顕著となり、均一な炭化物粒度分布が得ら
れない。従って、Ｃ量は０．２％以上である。
径および粒度分布の限定理由について説明する。 （１）Ｃ含有量 Ｃ：０．２％以上 Ｃは、鋼中で炭化物を形成し、焼入性を付与する重要な
元素である。その含有量が重量％で０．２％未満である
と、熱間圧延後の組織においてフェライトとパーライト
の混合組織が顕著となり、均一な炭化物粒度分布が得ら
れない。従って、Ｃ量は０．２％以上である。
【０００８】ただし、過剰に添加した場合には焼入れ時
に過剰に硬化し、焼き割れを生じる恐れがあることから
２％以下が望ましい。 （２）炭化物平均粒径および粒度分布 炭化物平均粒径：０．９μｍ以下、炭化物粒度分布：粒
径１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上かつ最大炭化物
粒径１．４μｍ以下 炭化物平均粒径および粒度分布は、低温短時間の加熱に
おける焼入性に大きく影響を及ぼし、炭化物がオーステ
ナイトに速やかに固溶するためには、微細であり、かつ
粒度分布が均一で、加熱保持中に炭化物の固溶が均一に
促進される。すなわち、炭化物平均粒径が０．９μｍ以
下で、かつ粒径１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上を
占め、最大炭化物粒径１．４μｍ以下で著しく焼入性が
向上する。この炭化物平均粒径、粒度分布以外では硬度
のバラツキの少ない安定した焼入れ性を得ることができ
ない。これは、本発明者らの以下の実験により明らかと
なった。
に過剰に硬化し、焼き割れを生じる恐れがあることから
２％以下が望ましい。 （２）炭化物平均粒径および粒度分布 炭化物平均粒径：０．９μｍ以下、炭化物粒度分布：粒
径１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上かつ最大炭化物
粒径１．４μｍ以下 炭化物平均粒径および粒度分布は、低温短時間の加熱に
おける焼入性に大きく影響を及ぼし、炭化物がオーステ
ナイトに速やかに固溶するためには、微細であり、かつ
粒度分布が均一で、加熱保持中に炭化物の固溶が均一に
促進される。すなわち、炭化物平均粒径が０．９μｍ以
下で、かつ粒径１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上を
占め、最大炭化物粒径１．４μｍ以下で著しく焼入性が
向上する。この炭化物平均粒径、粒度分布以外では硬度
のバラツキの少ない安定した焼入れ性を得ることができ
ない。これは、本発明者らの以下の実験により明らかと
なった。
【０００９】実機連続鋳造スラブ（Ｃ：０．６５重量％
（以下％とする）、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ：０．７６
％、Ｐ：０．００８％、Ｓ：０．００５％、ｓｏｌ．Ａ
ｌ：０．０１％、Ｎ：０．００３５％）を１２８０℃に
加熱し、仕上温度８１０〜９００℃、巻取温度５００〜
７００℃の条件で熱間圧延を行い、次に、冷圧率５０％
で冷間圧延、６００〜７２０℃で２０〜８０時間で焼鈍
を行って板厚１．２ｍｍの鋼板を作製した。
（以下％とする）、Ｓｉ：０．２％、Ｍｎ：０．７６
％、Ｐ：０．００８％、Ｓ：０．００５％、ｓｏｌ．Ａ
ｌ：０．０１％、Ｎ：０．００３５％）を１２８０℃に
加熱し、仕上温度８１０〜９００℃、巻取温度５００〜
７００℃の条件で熱間圧延を行い、次に、冷圧率５０％
で冷間圧延、６００〜７２０℃で２０〜８０時間で焼鈍
を行って板厚１．２ｍｍの鋼板を作製した。
【００１０】このようにして作製した鋼板を５０×１０
０ｍｍの大きさに切断後、加熱炉で７５０℃に昇温し、
１０秒間保持後に約２０℃の油中へ焼入れした。なお、
加熱温度については、ＪＩＳ Ｇ４４０１において、７
６０〜８２０℃と規定されているが、本実験において
は、焼入性の優劣を明確にするためにＪＩＳで規定され
ている下限値よりも１０℃低い温度に保持した。
０ｍｍの大きさに切断後、加熱炉で７５０℃に昇温し、
１０秒間保持後に約２０℃の油中へ焼入れした。なお、
加熱温度については、ＪＩＳ Ｇ４４０１において、７
６０〜８２０℃と規定されているが、本実験において
は、焼入性の優劣を明確にするためにＪＩＳで規定され
ている下限値よりも１０℃低い温度に保持した。
【００１１】このようにして焼入れた後の試験片の板面
における硬さをロックウェルＣスケール（ＨＲＣ）で測
定し、焼入性を評価した。焼入性の評価はＪＩＳおよび
需要家のニーズ等を考慮して、ＨＲＣ：６３以上を合格
とした。図１に、炭化物平均粒径と焼入れ後の硬度（Ｈ
ＲＣ）の関係を示す。
における硬さをロックウェルＣスケール（ＨＲＣ）で測
定し、焼入性を評価した。焼入性の評価はＪＩＳおよび
需要家のニーズ等を考慮して、ＨＲＣ：６３以上を合格
とした。図１に、炭化物平均粒径と焼入れ後の硬度（Ｈ
ＲＣ）の関係を示す。
【００１２】図１に示すように、炭化物平均粒径が０．
９μｍ以下で、概ね、平均硬度が６３以上であり、良好
な焼入性が得られる。しかしながら、炭化物平均粒径が
０．９μｍ以下であっても、硬度のバラツキが大きく、
平均硬度およびバラツキの下限が６３以下を示すものが
ある。
９μｍ以下で、概ね、平均硬度が６３以上であり、良好
な焼入性が得られる。しかしながら、炭化物平均粒径が
０．９μｍ以下であっても、硬度のバラツキが大きく、
平均硬度およびバラツキの下限が６３以下を示すものが
ある。
【００１３】図１に示した炭化物平均粒径０．９μｍ以
下の鋼板のＡ鋼およびＢ鋼の粒度分布をそれぞれ図２、
図３に示す。硬度のバラツキが小さく、平均硬度および
硬度の下限が６３以上であるＡ鋼は、粒度分布も均一で
あり、最大粒径は１．２μｍ以下であった。一方、硬度
のバラツキが大きく、平均硬度およびバラツキの下限が
６３未満であるＢ鋼は粒度分布も広範囲となり、最大粒
径も約１．６μｍに達していた。このような粒度分布か
ら炭化物平均粒径０．９μｍ以下のＡ〜Ｆ鋼（本発明
鋼：Ａ，Ｃ，Ｅ、比較鋼：Ｂ，Ｄ，Ｆ）について、各炭
化物粒径における累積数量割合を図４に示す。
下の鋼板のＡ鋼およびＢ鋼の粒度分布をそれぞれ図２、
図３に示す。硬度のバラツキが小さく、平均硬度および
硬度の下限が６３以上であるＡ鋼は、粒度分布も均一で
あり、最大粒径は１．２μｍ以下であった。一方、硬度
のバラツキが大きく、平均硬度およびバラツキの下限が
６３未満であるＢ鋼は粒度分布も広範囲となり、最大粒
径も約１．６μｍに達していた。このような粒度分布か
ら炭化物平均粒径０．９μｍ以下のＡ〜Ｆ鋼（本発明
鋼：Ａ，Ｃ，Ｅ、比較鋼：Ｂ，Ｄ，Ｆ）について、各炭
化物粒径における累積数量割合を図４に示す。
【００１４】図４に示すように、粒径１．１μｍ以下の
炭化物が８０％以上を占めることにより、バラツキが小
さく焼入性が良好である（本発明鋼Ａ，Ｃ，Ｅ）。な
お、粒径１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上を占める
場合でも、最大粒径が１．４μｍを越えるような場合
（比較鋼Ｆ）は、硬度のバラツキが大きくなる。炭化物
の粒径および粒度分布の測定方法については、特に限定
されるものではないが、サンプルの板厚断面を研磨・腐
食後、１５００〜５０００倍の走査型電子顕微鏡写真を
撮影し、その写真から炭化物粒径および粒度分布を測定
することが望ましい。実際にサンプルの炭化物粒径を求
めるに際しては、写真に撮影されている粒の粒径の平均
をもって平均粒径とする。また、粒度分布の測定は、少
なくとも４００μｍ2 以上でないと炭化物の測定数が少
なく適当な粒度分布が得られない。一方測定領域の上限
については、板厚断面の６０％程度の測定で本発明の粒
度分布を満たせば十分である（ちなみに、上述した本発
明者らの実験における炭化物測定領域は２４００μｍ2
である。）。また、腐食液としては、ピクラール腐食液
を用いるのがよい。
炭化物が８０％以上を占めることにより、バラツキが小
さく焼入性が良好である（本発明鋼Ａ，Ｃ，Ｅ）。な
お、粒径１．１μｍ以下の炭化物が８０％以上を占める
場合でも、最大粒径が１．４μｍを越えるような場合
（比較鋼Ｆ）は、硬度のバラツキが大きくなる。炭化物
の粒径および粒度分布の測定方法については、特に限定
されるものではないが、サンプルの板厚断面を研磨・腐
食後、１５００〜５０００倍の走査型電子顕微鏡写真を
撮影し、その写真から炭化物粒径および粒度分布を測定
することが望ましい。実際にサンプルの炭化物粒径を求
めるに際しては、写真に撮影されている粒の粒径の平均
をもって平均粒径とする。また、粒度分布の測定は、少
なくとも４００μｍ2 以上でないと炭化物の測定数が少
なく適当な粒度分布が得られない。一方測定領域の上限
については、板厚断面の６０％程度の測定で本発明の粒
度分布を満たせば十分である（ちなみに、上述した本発
明者らの実験における炭化物測定領域は２４００μｍ2
である。）。また、腐食液としては、ピクラール腐食液
を用いるのがよい。
【００１５】なお、本発明は、重量％でＣを０．２％以
上含み、フェライトおよび上記特定の範囲の粒径を有す
る炭化物を主体とする組織であれば所期の効果を発揮す
るものであり、他の成分については特に規定する必要は
なく、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、Ｎなどの元素が通常
の範囲で含有されていても問題はない。
上含み、フェライトおよび上記特定の範囲の粒径を有す
る炭化物を主体とする組織であれば所期の効果を発揮す
るものであり、他の成分については特に規定する必要は
なく、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、Ｎなどの元素が通常
の範囲で含有されていても問題はない。
【００１６】ただし、Ｍｎは炭化物の固溶抑制効果によ
る焼入性低下を引き起こす傾向があることから２％以下
が望ましい。また、Ｓｉについては、炭化物を黒鉛化
し、焼入性を阻害する傾向があることから２％以下が望
ましい。Ｐ、Ｓについては、過剰に含有すると延性が低
下するため、ともに０．０３％以下が望ましい。Ａｌに
ついては、過剰に含有するとＡｌＮが多量に析出して焼
入性を低下させるため、０．０８％以下が望ましい。Ｎ
についても、過剰に含有した場合には延性の低下をもた
らすため、０．０１％以下が望ましい。
る焼入性低下を引き起こす傾向があることから２％以下
が望ましい。また、Ｓｉについては、炭化物を黒鉛化
し、焼入性を阻害する傾向があることから２％以下が望
ましい。Ｐ、Ｓについては、過剰に含有すると延性が低
下するため、ともに０．０３％以下が望ましい。Ａｌに
ついては、過剰に含有するとＡｌＮが多量に析出して焼
入性を低下させるため、０．０８％以下が望ましい。Ｎ
についても、過剰に含有した場合には延性の低下をもた
らすため、０．０１％以下が望ましい。
【００１７】また、目的に応じて、通常添加される範囲
でＢ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、
Ｚｒなど各種元素を添加してもよい。これら元素は本発
明の効果になんら影響を及ぼさない。また、製造過程で
Ｓｎ、Ｐｂなどの各種元素が不純物として混入する場合
があるが、このような不純物も本発明の効果になんら影
響を及ぼすものではない。
でＢ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、
Ｚｒなど各種元素を添加してもよい。これら元素は本発
明の効果になんら影響を及ぼさない。また、製造過程で
Ｓｎ、Ｐｂなどの各種元素が不純物として混入する場合
があるが、このような不純物も本発明の効果になんら影
響を及ぼすものではない。
【００１８】次に、本発明に係る高炭素鋼の好ましい製
造方法について説明する。まず、本発明範囲内の成分に
調整された溶鋼を、造塊後分塊処理または連続鋳造によ
ってスラブとする。
造方法について説明する。まず、本発明範囲内の成分に
調整された溶鋼を、造塊後分塊処理または連続鋳造によ
ってスラブとする。
【００１９】次に熱間圧延を行うが、その際のスラブ加
熱温度は、スケール発生による表面状態の変化の点か
ら、１２８０℃以下が適正であり、仕上温度は加工性の
点からＡｒ3 以上とするのが望ましい。巻取温度は炭化
物の均一微細化のために６５０℃以下とし、冷圧負荷の
点から４５０℃以上とすることが望ましい。
熱温度は、スケール発生による表面状態の変化の点か
ら、１２８０℃以下が適正であり、仕上温度は加工性の
点からＡｒ3 以上とするのが望ましい。巻取温度は炭化
物の均一微細化のために６５０℃以下とし、冷圧負荷の
点から４５０℃以上とすることが望ましい。
【００２０】冷圧板として使用する場合には、その後冷
間圧延を行うが、その際の冷圧率は焼鈍時の炭化物を微
細化するために２０％以上であることが好ましいが、圧
延負荷の点から８０％以下とすることが望ましい。
間圧延を行うが、その際の冷圧率は焼鈍時の炭化物を微
細化するために２０％以上であることが好ましいが、圧
延負荷の点から８０％以下とすることが望ましい。
【００２１】その後の焼鈍については、炭化物の過剰な
成長を抑制するために、箱焼鈍ではＡｃ3 −３０℃以
下、連続焼鈍ではＡｃ3 −１０℃以下とする。なお、冷
間圧延と焼鈍を２回以上組み合わせてもよい。
成長を抑制するために、箱焼鈍ではＡｃ3 −３０℃以
下、連続焼鈍ではＡｃ3 −１０℃以下とする。なお、冷
間圧延と焼鈍を２回以上組み合わせてもよい。
【００２２】その後、必要に応じて調質圧延を行うが、
調質圧延については焼入性に影響を及ぼさないことか
ら、その条件に制限はない。なお、本発明鋼の成分調整
には、転炉および電気炉のどちらでも使用可能であり、
熱間圧延時に粗圧延を省略して仕上げ圧延を行っても全
く問題はない。また、連続鋳造スラブをそのまま、また
は温度低下を抑制する目的で保熱処理を行って圧延する
直送圧延であってもよい。さらに、本発明鋼は熱延鋼板
でも冷延鋼板でもよく、いずれの場合にも、本発明の効
果を得ることができる。以下に本発明の実施例を挙げ、
本発明の効果を立証する。
調質圧延については焼入性に影響を及ぼさないことか
ら、その条件に制限はない。なお、本発明鋼の成分調整
には、転炉および電気炉のどちらでも使用可能であり、
熱間圧延時に粗圧延を省略して仕上げ圧延を行っても全
く問題はない。また、連続鋳造スラブをそのまま、また
は温度低下を抑制する目的で保熱処理を行って圧延する
直送圧延であってもよい。さらに、本発明鋼は熱延鋼板
でも冷延鋼板でもよく、いずれの場合にも、本発明の効
果を得ることができる。以下に本発明の実施例を挙げ、
本発明の効果を立証する。
【００２３】
（実施例１）ＪＩＳ規格Ｓ６５Ｃ相当（Ｃ：０．６５
％、Ｓｉ：０．１８％、Ｍｎ：０．７３％、Ｐ：０．０
１％、Ｓ：０．００６％、Ａｌ：０．０１％、Ｎ：０．
００５％）の連続鋳造スラブを１２８０℃に加熱し、表
面性状の点から高圧デスケーリングを行い、仕上温度８
００〜９００℃、巻取温度４８０〜７００℃の条件で熱
間圧延を行い、酸洗後冷圧率１０〜６０％で冷間圧延、
５５０〜７２０℃で２０〜８０時間の箱焼鈍を行って板
厚１．２ｍｍの鋼板を作製した。それぞれの鋼板（本発
明例：Ｎｏ．１〜５、比較例：Ｎｏ．６〜８）に対し、
以下に示す条件で炭化物粒径測定および粒度分布測定、
焼入れ試験を行った。
％、Ｓｉ：０．１８％、Ｍｎ：０．７３％、Ｐ：０．０
１％、Ｓ：０．００６％、Ａｌ：０．０１％、Ｎ：０．
００５％）の連続鋳造スラブを１２８０℃に加熱し、表
面性状の点から高圧デスケーリングを行い、仕上温度８
００〜９００℃、巻取温度４８０〜７００℃の条件で熱
間圧延を行い、酸洗後冷圧率１０〜６０％で冷間圧延、
５５０〜７２０℃で２０〜８０時間の箱焼鈍を行って板
厚１．２ｍｍの鋼板を作製した。それぞれの鋼板（本発
明例：Ｎｏ．１〜５、比較例：Ｎｏ．６〜８）に対し、
以下に示す条件で炭化物粒径測定および粒度分布測定、
焼入れ試験を行った。
【００２４】ａ．炭化物粒径測定および粒度分布測定 サンプルの板厚断面を研磨・腐食後、走査型電子顕微鏡
にてミクロ組織を撮影し、４００μｍ2 の範囲から炭化
物粒径および粒度分布の測定を行った。
にてミクロ組織を撮影し、４００μｍ2 の範囲から炭化
物粒径および粒度分布の測定を行った。
【００２５】ｂ．焼入性試験 上記鋼板を５０×１００ｍｍの大きさに切断後、加熱炉
で７５０℃に昇温し、１０秒保持後に約２０℃の油中へ
焼入れした。焼入れ後の試験片の表面における硬さをロ
ックウェルＣスケール（ＨＲＣ）で１０点測定し、焼入
性を評価した。評価は平均硬度およびバラツキの点から
最小硬度で行った。硬度（ＨＲＣ）６３以上を合格とし
た。
で７５０℃に昇温し、１０秒保持後に約２０℃の油中へ
焼入れした。焼入れ後の試験片の表面における硬さをロ
ックウェルＣスケール（ＨＲＣ）で１０点測定し、焼入
性を評価した。評価は平均硬度およびバラツキの点から
最小硬度で行った。硬度（ＨＲＣ）６３以上を合格とし
た。
【００２６】これらの焼入性試験の結果を表１に示す。
表１に示すように、炭化物平均粒径が０．９μｍ以下
で、かつ４００μｍ2 の範囲の８０％以上の炭化物の粒
径が１．１μｍ以下で、最大粒径が１．４μｍ以下であ
る本発明例Ｎｏ．１〜５で、低温短時間の加熱において
バラツキの少なく安定した焼入性が得られることが確認
された。
表１に示すように、炭化物平均粒径が０．９μｍ以下
で、かつ４００μｍ2 の範囲の８０％以上の炭化物の粒
径が１．１μｍ以下で、最大粒径が１．４μｍ以下であ
る本発明例Ｎｏ．１〜５で、低温短時間の加熱において
バラツキの少なく安定した焼入性が得られることが確認
された。
【００２７】
【表１】
【００２８】（実施例２）ＪＩＳ規格Ｓ３５Ｃ相当
（Ｃ：０．３６％、Ｓｉ：０．２２％、Ｍｎ：０．７４
％、Ｐ：０．００８％、Ｓ：０．００５％、Ａｌ：０．
０３％、Ｎ：０．００３５％）の連続鋳造スラブを１１
００℃に加熱し、仕上温度８２０〜９２０℃、巻取温度
４５０〜７００℃の条件で熱間圧延を行い、酸洗後、６
００〜７２０℃で２０〜８０時間の箱焼鈍を行って板厚
１．２ｍｍの鋼板を作製した。それぞれの鋼板（本発明
例：Ｎｏ．９〜１３、比較例：Ｎｏ．１４〜１６）に対
し炭化物粒径測定および粒度分布測定、焼入れ試験を行
った。
（Ｃ：０．３６％、Ｓｉ：０．２２％、Ｍｎ：０．７４
％、Ｐ：０．００８％、Ｓ：０．００５％、Ａｌ：０．
０３％、Ｎ：０．００３５％）の連続鋳造スラブを１１
００℃に加熱し、仕上温度８２０〜９２０℃、巻取温度
４５０〜７００℃の条件で熱間圧延を行い、酸洗後、６
００〜７２０℃で２０〜８０時間の箱焼鈍を行って板厚
１．２ｍｍの鋼板を作製した。それぞれの鋼板（本発明
例：Ｎｏ．９〜１３、比較例：Ｎｏ．１４〜１６）に対
し炭化物粒径測定および粒度分布測定、焼入れ試験を行
った。
【００２９】これらの試験条件は、基本的に実施例１と
同様としたが、実施例１とは、成分系が異なるため、評
価基準は実施例１と異なり、焼入性の評価は硬度（ＨＲ
Ｃ）５０以上を合格とした。
同様としたが、実施例１とは、成分系が異なるため、評
価基準は実施例１と異なり、焼入性の評価は硬度（ＨＲ
Ｃ）５０以上を合格とした。
【００３０】これらの焼入性試験の結果を表２に示す。
表２に示すように、表１と同様に炭化物平均粒径が０．
９μｍ以下で、かつ４００μｍ2 の範囲の８０％以上の
炭化物の粒径が１．１μｍ以下で、最大粒径が１．４μ
ｍ以下である本発明例Ｎｏ．９〜１３で、低温短時間の
加熱においてバラツキの少なく安定した焼入性が得られ
ることが確認された。
表２に示すように、表１と同様に炭化物平均粒径が０．
９μｍ以下で、かつ４００μｍ2 の範囲の８０％以上の
炭化物の粒径が１．１μｍ以下で、最大粒径が１．４μ
ｍ以下である本発明例Ｎｏ．９〜１３で、低温短時間の
加熱においてバラツキの少なく安定した焼入性が得られ
ることが確認された。
【００３１】
【表２】
【００３２】（実施例３）ＪＩＳ規格ＳＫ５相当（Ｃ：
０．８２％、Ｓｉ：０．２３％、Ｍｎ：０．４％、Ｐ：
０．０１％、Ｓ：０．００２％、Ａｌ：０．０１％、
Ｎ：０．００４％）の連続鋳造スラブを１２００℃に加
熱し、仕上温度８００〜９００℃、巻取温度５００〜７
００℃の条件で熱間圧延を行い、酸洗後、冷圧率１０〜
６０％で一次冷間圧延および５５０〜７２０℃で２０〜
８０時間の箱焼鈍を行い、さらに、冷圧率５０％で二次
冷間圧延、６４０〜７２０℃で連続焼鈍を行って板厚
１．２ｍｍの鋼板を作製した。それぞれの鋼板（本発明
例：Ｎｏ．１７〜２１、比較例：Ｎｏ．２２〜２４）に
対し炭化物粒径測定および粒度分布測定、焼入れ試験を
行った。
０．８２％、Ｓｉ：０．２３％、Ｍｎ：０．４％、Ｐ：
０．０１％、Ｓ：０．００２％、Ａｌ：０．０１％、
Ｎ：０．００４％）の連続鋳造スラブを１２００℃に加
熱し、仕上温度８００〜９００℃、巻取温度５００〜７
００℃の条件で熱間圧延を行い、酸洗後、冷圧率１０〜
６０％で一次冷間圧延および５５０〜７２０℃で２０〜
８０時間の箱焼鈍を行い、さらに、冷圧率５０％で二次
冷間圧延、６４０〜７２０℃で連続焼鈍を行って板厚
１．２ｍｍの鋼板を作製した。それぞれの鋼板（本発明
例：Ｎｏ．１７〜２１、比較例：Ｎｏ．２２〜２４）に
対し炭化物粒径測定および粒度分布測定、焼入れ試験を
行った。
【００３３】これらの試験条件は、基本的に実施例１と
同様としたが、実施例１とは、成分系が異なるため、評
価基準は実施例１と異なり、焼入性の評価は硬度（ＨＲ
Ｃ）６５以上を合格とした。
同様としたが、実施例１とは、成分系が異なるため、評
価基準は実施例１と異なり、焼入性の評価は硬度（ＨＲ
Ｃ）６５以上を合格とした。
【００３４】これらの焼入性試験の結果を表３に示す。
表３に示すように、表１、表２と同様に炭化物平均粒径
が０．９μｍ以下で、かつ４００μｍ2 の範囲の８０％
以上の炭化物の粒径が１．１μｍ以下で、最大粒径が
１．４μｍ以下である本発明例Ｎｏ．１７〜２１で、低
温短時間の加熱においてバラツキの少なく安定した焼入
性が得られることが確認された。
表３に示すように、表１、表２と同様に炭化物平均粒径
が０．９μｍ以下で、かつ４００μｍ2 の範囲の８０％
以上の炭化物の粒径が１．１μｍ以下で、最大粒径が
１．４μｍ以下である本発明例Ｎｏ．１７〜２１で、低
温短時間の加熱においてバラツキの少なく安定した焼入
性が得られることが確認された。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バラツキの少ない安定した焼入性に注目して炭化物を微
細にするのみならず、炭化物の粒度分布にも大きく影響
を受けることに着目して、炭化物粒径を制御するので、
低温短時間の加熱における焼入性に優れた高炭素鋼を提
案することができる。
バラツキの少ない安定した焼入性に注目して炭化物を微
細にするのみならず、炭化物の粒度分布にも大きく影響
を受けることに着目して、炭化物粒径を制御するので、
低温短時間の加熱における焼入性に優れた高炭素鋼を提
案することができる。
【００３７】このように本発明に係る高炭素鋼板は、低
温短時間の加熱における焼入性に優れることから、ギア
に代表される変速機部品等を安価で、かつ安定した品質
で製造することができる。
温短時間の加熱における焼入性に優れることから、ギア
に代表される変速機部品等を安価で、かつ安定した品質
で製造することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る炭化物平均粒径と焼
入れ後硬度の関係を示す図。
入れ後硬度の関係を示す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る炭化物平均粒径０．
９μｍ以下の鋼板Ａの粒度分布を示す図。
９μｍ以下の鋼板Ａの粒度分布を示す図。
【図３】本発明の実施の形態に係る炭化物平均粒径０．
９μｍ以下の鋼板Ｂの粒度分布を示す図。
９μｍ以下の鋼板Ｂの粒度分布を示す図。
【図４】本発明の実施の形態に係る炭化物平均粒径０．
９μｍ以下の鋼Ａ〜Ｆの粒度分布を示す図。
９μｍ以下の鋼Ａ〜Ｆの粒度分布を示す図。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．２％以上を含有し、
炭化物平均粒径が０．９μｍ以下で、かつ粒径１．１μ
ｍ以下の炭化物が８０％以上を占め最大炭化物粒径１．
４μｍ以下であることを特徴とする、低温短時間加熱に
おける焼入性に優れた高炭素鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14010897A JPH10330876A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 低温短時間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14010897A JPH10330876A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 低温短時間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330876A true JPH10330876A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15261123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14010897A Pending JPH10330876A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 低温短時間加熱における焼入性に優れた高炭素鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10330876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479993B1 (ko) * | 1999-11-23 | 2005-03-30 | 주식회사 포스코 | 연성 및 열처리성이 우수한 고탄소강대의 제조방법 |
| WO2012147863A1 (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | 新日本製鐵株式会社 | ホットスタンプ部材用鋼板およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP14010897A patent/JPH10330876A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479993B1 (ko) * | 1999-11-23 | 2005-03-30 | 주식회사 포스코 | 연성 및 열처리성이 우수한 고탄소강대의 제조방법 |
| WO2012147863A1 (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | 新日本製鐵株式会社 | ホットスタンプ部材用鋼板およびその製造方法 |
| JP5472531B2 (ja) * | 2011-04-27 | 2014-04-16 | 新日鐵住金株式会社 | ホットスタンプ部材用鋼板およびその製造方法 |
| US9617624B2 (en) | 2011-04-27 | 2017-04-11 | Nippon Steel Sumitomo Metal Corporation | Steel sheet for hot stamping member and method of producing same |
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