JPS581020A - 鋼棒の製造方法 - Google Patents
鋼棒の製造方法Info
- Publication number
- JPS581020A JPS581020A JP10033381A JP10033381A JPS581020A JP S581020 A JPS581020 A JP S581020A JP 10033381 A JP10033381 A JP 10033381A JP 10033381 A JP10033381 A JP 10033381A JP S581020 A JPS581020 A JP S581020A
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- JP
- Japan
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- steel bars
- steel
- strength
- tempering
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
- C21D1/185—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering from an intercritical temperature
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高強度、高靭性で耐遅れ破壊性のすぐれた鋼
棒の製造方法に関するものである。
棒の製造方法に関するものである。
従来、２０ｗ４棒や高張力ボルトに使用される高強度、
高靭性材料は炭素を０．３０〜０，６０％程度含む材料
を焼入れ、焼戻ししたもの、たとえば、０．５％Ｃ鋼を
伸線によるサイズ合せ後、焼入焼もどししたもの、ある
いは０．６０−０．８０％Ｃの低合金）にライト南（た
とえば、（ｏ、７％Ｇ１１．２％Ｍｎｓ［）、７％ｃｒ
鋼 をγ相に加熱後空冷でパーライトにし、サイズ合
せした後ストレッチおよびブルーイング処理したものも
）が使われているが、これらの材料は抗張力が１’１０
〜１２０ ｋｇ／、ｌ、以上になるといずれも遅れ破壊
を起しやすいという欠点がある。
高靭性材料は炭素を０．３０〜０，６０％程度含む材料
を焼入れ、焼戻ししたもの、たとえば、０．５％Ｃ鋼を
伸線によるサイズ合せ後、焼入焼もどししたもの、ある
いは０．６０−０．８０％Ｃの低合金）にライト南（た
とえば、（ｏ、７％Ｇ１１．２％Ｍｎｓ［）、７％ｃｒ
鋼 をγ相に加熱後空冷でパーライトにし、サイズ合
せした後ストレッチおよびブルーイング処理したものも
）が使われているが、これらの材料は抗張力が１’１０
〜１２０ ｋｇ／、ｌ、以上になるといずれも遅れ破壊
を起しやすいという欠点がある。
この発明はこのような従来の欠点の解決のためになされ
たものであり、低炭素鋼に特定の処理を施すことにより
高強度、高靭性で耐遅れ破壊性のすぐれた鋼棒を製造で
きるようにしたものである。
たものであり、低炭素鋼に特定の処理を施すことにより
高強度、高靭性で耐遅れ破壊性のすぐれた鋼棒を製造で
きるようにしたものである。
すなわち、この発明はｃ： ０．１０−０．３０％、Ｍ
ｎ ： ０．３０〜１．５％、Ｓｉ ： ０．８％以下
、Ｃｒ：１０％以下、Ｂ ： ０．０００５〜０．００
３０％ヲ含ミ、かつＴｉ：ｏ、０５％以下、Ｎｂ ：
［１，ｉ％以下、Ｖ二０．１％以下、Ａｄ：０．１％以
下の１種または２種以上およびその他不可避的に含まれ
る成分からなる−Ｈをフェライトとオーステナイト七の
２相誠に加熱して焼入れし、ついで高周波誘導加熱装置
により２００〜４００″Ｃの範囲に急速加熱焼戻しを行
なうようにしたものであり、これによって引張り強さ１
１０＆ｇ／−以上、絞り値５０％以上の鋼棒を得ようと
するものである。
ｎ ： ０．３０〜１．５％、Ｓｉ ： ０．８％以下
、Ｃｒ：１０％以下、Ｂ ： ０．０００５〜０．００
３０％ヲ含ミ、かつＴｉ：ｏ、０５％以下、Ｎｂ ：
［１，ｉ％以下、Ｖ二０．１％以下、Ａｄ：０．１％以
下の１種または２種以上およびその他不可避的に含まれ
る成分からなる−Ｈをフェライトとオーステナイト七の
２相誠に加熱して焼入れし、ついで高周波誘導加熱装置
により２００〜４００″Ｃの範囲に急速加熱焼戻しを行
なうようにしたものであり、これによって引張り強さ１
１０＆ｇ／−以上、絞り値５０％以上の鋼棒を得ようと
するものである。
炭素含有量を０．１０〜０．３０％に限定したのは、０
．１％以下では強度が不足し、０．３０％を越えると延
性が低下するからである。マンガンは脱酸等の溶製上０
．６０％以上が必要であり、また１、５０％を越えても
焼入性および固溶強化について１５％までの効果以上の
ものは得られない。シリコンは０，８％を越えると延性
が低下する。クロムは焼入性を向上さ。せるが、その効
果的な範囲は１．０％以下である。硼素はｏ、 ｏ ｏ
ｏ ｓ〜０．００３０％の範囲で低炭素鋼の焼入性に
顕著な効果を発揮する。
．１％以下では強度が不足し、０．３０％を越えると延
性が低下するからである。マンガンは脱酸等の溶製上０
．６０％以上が必要であり、また１、５０％を越えても
焼入性および固溶強化について１５％までの効果以上の
ものは得られない。シリコンは０，８％を越えると延性
が低下する。クロムは焼入性を向上さ。せるが、その効
果的な範囲は１．０％以下である。硼素はｏ、 ｏ ｏ
ｏ ｓ〜０．００３０％の範囲で低炭素鋼の焼入性に
顕著な効果を発揮する。
チタン、ニオブ、バナジウム、アルミニウムを含有させ
たのは鋼を細粒化させるため、および鋼中の窒素の存在
のために硼素の効果が減殺されるのを防止するためであ
り、また上記範囲を越えると炭化物の多量析出の問題が
生じるからである。
たのは鋼を細粒化させるため、および鋼中の窒素の存在
のために硼素の効果が減殺されるのを防止するためであ
り、また上記範囲を越えると炭化物の多量析出の問題が
生じるからである。
上記組成の材料を焼入れしてフェライトとマルテンサイ
トとめ２相組織にし、これを高周波誘導加熱によって焼
戻すことにより、耐遅れ破壊性を向上させることができ
る。従来は上記２相組織は靭性が劣るために鋼棒の用途
には不向きであると考えられていたが、以下に説明する
ように特定の焼戻し処理をすると靭性が改善されること
が解′った。
トとめ２相組織にし、これを高周波誘導加熱によって焼
戻すことにより、耐遅れ破壊性を向上させることができ
る。従来は上記２相組織は靭性が劣るために鋼棒の用途
には不向きであると考えられていたが、以下に説明する
ように特定の焼戻し処理をすると靭性が改善されること
が解′った。
上記の焼入れ操作は高周波誘導加熱によってフェライト
とオーステナイトとの２相域に急速に加熱して行なうこ
とが最適であるが、通常の加熱炉を用いても可能である
。ところで高周波誘導加熱装置による焼戻しでは、鋼棒
の表面部のみを焼戻しして°もよく、あるいは中心部よ
り表面部の方がより高温で焼戻しされるようにしてもよ
い。この焼戻し温度が２００ ’Ｃ未満のばあいは焼戻
し効果が不充分となって所定の強度、絞り（引張り強さ
１１０＃ｇ／−以上、絞り値５０％以上）が得られず、
また４ ０ Ｄ ’Ｃを越えると焼戻し軟化により強度
不足となる。
とオーステナイトとの２相域に急速に加熱して行なうこ
とが最適であるが、通常の加熱炉を用いても可能である
。ところで高周波誘導加熱装置による焼戻しでは、鋼棒
の表面部のみを焼戻しして°もよく、あるいは中心部よ
り表面部の方がより高温で焼戻しされるようにしてもよ
い。この焼戻し温度が２００ ’Ｃ未満のばあいは焼戻
し効果が不充分となって所定の強度、絞り（引張り強さ
１１０＃ｇ／−以上、絞り値５０％以上）が得られず、
また４ ０ Ｄ ’Ｃを越えると焼戻し軟化により強度
不足となる。
焼戻し温度とその効果との関係を従来のマルテンサイト
１相鋼との比較で見ると、第３図に示すようになる。１
はマルテンサイト１相鋼、２はマルテンサイトとフェラ
イトとの２相鋼のそれぞれ焼医しによる抗張力の変化曲
線を示し、焼入れ体感Ａでは同一の抗張力であったもの
が２００〜４００ ’ｃの焼戻しをすることにより２相
鋼の方が抗張力が高くなることが示されている。６はマ
ルテンサイト１相鋼、４はマルテンサイトとフェライト
との２相鋼のそれぞれ焼戻しによる絞り値の変化曲線！
あり、このばあいも２００〜４００″Ｃの焼戻しにより
２相鋼では絞りが大きく改善されていることが示されて
いる。また２００℃未満では所定の強度、絞りが得られ
ず、４００′ｃを越えると焼戻し軟化により必要な強度
以下になる。
１相鋼との比較で見ると、第３図に示すようになる。１
はマルテンサイト１相鋼、２はマルテンサイトとフェラ
イトとの２相鋼のそれぞれ焼医しによる抗張力の変化曲
線を示し、焼入れ体感Ａでは同一の抗張力であったもの
が２００〜４００ ’ｃの焼戻しをすることにより２相
鋼の方が抗張力が高くなることが示されている。６はマ
ルテンサイト１相鋼、４はマルテンサイトとフェライト
との２相鋼のそれぞれ焼戻しによる絞り値の変化曲線！
あり、このばあいも２００〜４００″Ｃの焼戻しにより
２相鋼では絞りが大きく改善されていることが示されて
いる。また２００℃未満では所定の強度、絞りが得られ
ず、４００′ｃを越えると焼戻し軟化により必要な強度
以下になる。
第％１Ｗｔｔ焼戻し後の抗張力と絞りとの関係を従来の
マルテンサイト１相鋼との比較で見るト第４図に示すよ
うになる。５はマルテンサイト１相鋼の抗張力と絞りの
値を示す複数のデータのプロット群、６はマルテンサイ
トとフェライトとの２相鋼のプロット群を示し、両者は
焼戻し処理前は同一の抗張力のものを用いた。この図か
らも２相鋼のばあいは焼戻しにより抗張力および絞りの
特性が改善されることがわかる。
マルテンサイト１相鋼との比較で見るト第４図に示すよ
うになる。５はマルテンサイト１相鋼の抗張力と絞りの
値を示す複数のデータのプロット群、６はマルテンサイ
トとフェライトとの２相鋼のプロット群を示し、両者は
焼戻し処理前は同一の抗張力のものを用いた。この図か
らも２相鋼のばあいは焼戻しにより抗張力および絞りの
特性が改善されることがわかる。
実施例
第１表に示す成分の直径９２譚肩の鋼棒を８５０でに５
分間加熱して水冷し、ついでこれを高周波誘導で！ｌ
５０ ’Ｃに急速加熱し、水冷した。
分間加熱して水冷し、ついでこれを高周波誘導で！ｌ
５０ ’Ｃに急速加熱し、水冷した。
上記焼入れ後の組織は第１図に示すようＧこなり、フェ
ライトとマルテンサイトとの容量比が約１：６の２相組
織となっている。これを３５０ ’ｃで焼戻すと第２図
に示すような組織になる′。〜また横断面の硬度は第５
図曲線７に示すようになり、外周部はど硬度が低くなっ
ている。これは高周波誘導加熱で急速加熱を行なってい
るため表面部がより強く焼戻されているからであり、こ
のように表面部を焼戻すと高強度でしかも耐遅れ破壊性
のすぐれた鋼棒が得られる。
ライトとマルテンサイトとの容量比が約１：６の２相組
織となっている。これを３５０ ’ｃで焼戻すと第２図
に示すような組織になる′。〜また横断面の硬度は第５
図曲線７に示すようになり、外周部はど硬度が低くなっ
ている。これは高周波誘導加熱で急速加熱を行なってい
るため表面部がより強く焼戻されているからであり、こ
のように表面部を焼戻すと高強度でしかも耐遅れ破壊性
のすぐれた鋼棒が得られる。
また上記材料を７０℃、２０ｗｔ％のＮＨ４Ｎｏ。
溶液中で９５ｋｇ／−の負荷応力をかけて応力腐食試験
を行なったところ、破断時間は３２時間となり、従来品
の同一抗張力を有する材料の破断時間（８時間）の４倍
となった。
を行なったところ、破断時間は３２時間となり、従来品
の同一抗張力を有する材料の破断時間（８時間）の４倍
となった。
以上説明したように、この発明は特定の組成の低炭素鋼
を焼入れによってフェライトとマルテンサイトとの２相
組織にし、これを高周波誘導による加熱で表面部をより
強く焼戻ししたものであり、高強度、高靭性でしかも耐
遅れ破壊性のすぐれた鋼棒が得られるものである。そし
て、これによって得られた鋼棒はＰＣ鋼棒だけでなく、
ボルト材その地張力を付与されて使われる材料としてい
ずれも適用可能である。
を焼入れによってフェライトとマルテンサイトとの２相
組織にし、これを高周波誘導による加熱で表面部をより
強く焼戻ししたものであり、高強度、高靭性でしかも耐
遅れ破壊性のすぐれた鋼棒が得られるものである。そし
て、これによって得られた鋼棒はＰＣ鋼棒だけでなく、
ボルト材その地張力を付与されて使われる材料としてい
ずれも適用可能である。
第１図はこの発明による焼入れ後の断面組織写真、第２
図はそれを焼戻しした後の断面組織写真、第３図は焼戻
しの温度による特性の変化図、第４図は抗張力および絞
りのマルテンサイト１相鋼の比較図、第５図は硬度分布
図である。 ２・・・マルテンサイトとフェライトとの２相鋼の抗張
力変化曲線、４・・・同２相鋼の絞り変化曲線、６・・
・同２相鋼の抗張力および絞り。 特許 出願人 神鋼ｍ線工業株式会社第 １ ？ 第 ２ 図 ） 第 ３ 図 潅ｆｌ（”ｃ） 第 ４ 図 第 ５ 図 手続補正書動式） 昭和５６年１２月ノア 日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 側部□″ 昭和５
６年特許願第１００３３３号 １、事件の表示 ２、発明の名称 鋼棒の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 神鋼鋼線工業株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 第 ｌ１１ １１１ｚ図
図はそれを焼戻しした後の断面組織写真、第３図は焼戻
しの温度による特性の変化図、第４図は抗張力および絞
りのマルテンサイト１相鋼の比較図、第５図は硬度分布
図である。 ２・・・マルテンサイトとフェライトとの２相鋼の抗張
力変化曲線、４・・・同２相鋼の絞り変化曲線、６・・
・同２相鋼の抗張力および絞り。 特許 出願人 神鋼ｍ線工業株式会社第 １ ？ 第 ２ 図 ） 第 ３ 図 潅ｆｌ（”ｃ） 第 ４ 図 第 ５ 図 手続補正書動式） 昭和５６年１２月ノア 日 特許庁長官 島 １）春 樹 殿 側部□″ 昭和５
６年特許願第１００３３３号 １、事件の表示 ２、発明の名称 鋼棒の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 神鋼鋼線工業株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 第 ｌ１１ １１１ｚ図
Claims (1)
- １、 Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｍｎ ： ０．３
０〜１．５％、Ｓｉ：０．８％以下、Ｏｒ：１．０％以
下、Ｂ：０、０００５〜０．００３０％を含み、かつＴ
１：０．０５％以下、Ｎｂ：０．１％以下、Ｖ ： ［
１，１％以下、Ａｄ：０．１％以下の１種または２種以
上およびその他不可避的に含まれる成分からなる鍔材を
フェライトとオーステナイトとの２相域に加熱して焼入
れし、ついで高周波誘導加熱装置により２００〜４００
’Ｃの範囲に急速加熱焼戻しを行なうことを特徴とす
る鋼棒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033381A JPS581020A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 鋼棒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033381A JPS581020A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 鋼棒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581020A true JPS581020A (ja) | 1983-01-06 |
Family
ID=14271213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10033381A Pending JPS581020A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 鋼棒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020084590A (ko) * | 2001-05-03 | 2002-11-09 | 현대자동차주식회사 | 차량용 실린더헤드 보올트 제조방법 |
| CN103526117A (zh) * | 2012-07-03 | 2014-01-22 | 广西柳工机械股份有限公司 | 非调质钢、用其制造的工程机械半轴及半轴制造方法 |
| CN107254635A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-10-17 | 邢台钢铁有限责任公司 | 一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材及其生产方法 |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP10033381A patent/JPS581020A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020084590A (ko) * | 2001-05-03 | 2002-11-09 | 현대자동차주식회사 | 차량용 실린더헤드 보올트 제조방법 |
| CN103526117A (zh) * | 2012-07-03 | 2014-01-22 | 广西柳工机械股份有限公司 | 非调质钢、用其制造的工程机械半轴及半轴制造方法 |
| CN107254635A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-10-17 | 邢台钢铁有限责任公司 | 一种具有优良拉拔性能的免退火合金钢线材及其生产方法 |
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