JPS59104426A - 高周波焼入用鋼の製造方法 - Google Patents
高周波焼入用鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPS59104426A JPS59104426A JP21139582A JP21139582A JPS59104426A JP S59104426 A JPS59104426 A JP S59104426A JP 21139582 A JP21139582 A JP 21139582A JP 21139582 A JP21139582 A JP 21139582A JP S59104426 A JPS59104426 A JP S59104426A
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-
- 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
- C21D1/02—Hardening articles or materials formed by forging or rolling, with no further heating beyond that required for the formation
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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】
本発明は前処理を必要とせず、しかも優れた表面硬化特
性か得られる高周波焼入れ用鋼の製造方法に関するもの
である。
性か得られる高周波焼入れ用鋼の製造方法に関するもの
である。
機械部品の疲労強度および耐摩耗性を向上させる方法と
して高周波を利用して急速加熱を行なう高周波焼入法が
広く用いられている。高周波焼入が施される素材は一般
に機械構造用炭素鋼ま1こは合金鋼であるが、安定な表
面硬化特性を得るために高周波焼入れ前に焼ならし等の
均質化処理が施されているが熱処理費用が重むという問
題点がある。
して高周波を利用して急速加熱を行なう高周波焼入法が
広く用いられている。高周波焼入が施される素材は一般
に機械構造用炭素鋼ま1こは合金鋼であるが、安定な表
面硬化特性を得るために高周波焼入れ前に焼ならし等の
均質化処理が施されているが熱処理費用が重むという問
題点がある。
そこで本発明者等は圧延ママの状態で高周波焼入れにお
いて優れた表面硬化特性が得られる鋼を開発する1こめ
に種々検討しfコ検果、以下に示す成分組成の鋼を熱間
圧延後特定の条件のもとで冷却することにより、上記の
目的が達成できることを見い出した。すなわち本発明は
(1) C: 0.30〜0.60%、 Si :
0.10−1.0%、 Mn : 0.20〜1.70
%残余が実質的にFeからなる鋼を用いて所定の寸法に
熱間圧延後冷却に際してフェライトの占める体積率が2
5%以下であるフェライト+パーライト組織が得られる
ような条件で冷却することを特徴とする高周波焼入れ用
鋼の製造方法。
いて優れた表面硬化特性が得られる鋼を開発する1こめ
に種々検討しfコ検果、以下に示す成分組成の鋼を熱間
圧延後特定の条件のもとで冷却することにより、上記の
目的が達成できることを見い出した。すなわち本発明は
(1) C: 0.30〜0.60%、 Si :
0.10−1.0%、 Mn : 0.20〜1.70
%残余が実質的にFeからなる鋼を用いて所定の寸法に
熱間圧延後冷却に際してフェライトの占める体積率が2
5%以下であるフェライト+パーライト組織が得られる
ような条件で冷却することを特徴とする高周波焼入れ用
鋼の製造方法。
(2) C: 0.30−0.60%、Si:0.1
0−1.0%、Mn : 0.20−1.70%さらに
Ni:3.50%以下、 Cr : 2.0%以下。
0−1.0%、Mn : 0.20−1.70%さらに
Ni:3.50%以下、 Cr : 2.0%以下。
Mo : 0.70%以下を1種ま1こは2種以上を含
有し、残部が実質的にFeからなる鋼を用いて所定の方
法に熱間圧延後冷却に際してフェライトの占める体積率
が25%以下であるフェライト+パーライト組織が得ら
れるような条件で冷却することを特徴とする高周波焼入
れ用鋼の製造方法。
有し、残部が実質的にFeからなる鋼を用いて所定の方
法に熱間圧延後冷却に際してフェライトの占める体積率
が25%以下であるフェライト+パーライト組織が得ら
れるような条件で冷却することを特徴とする高周波焼入
れ用鋼の製造方法。
本発明製造法の特徴は上記し1こごとく圧延後の冷却速
度を調整するというきわめて簡単な操作で高周波焼入れ
に適し1こ特性を有する素材を製造できるところにあり
、従来のこの種素材の問題点を解決でき得る発明である
。
度を調整するというきわめて簡単な操作で高周波焼入れ
に適し1こ特性を有する素材を製造できるところにあり
、従来のこの種素材の問題点を解決でき得る発明である
。
次に本発明製造法に用いる鋼の成分範囲の限定理由を以
下に述べる。
下に述べる。
c : o、a o〜0.60%
強度を確保するために必要な元素であり、とくに圧延ま
まの状態でも充分な強度を維持するためには少なくとも
0.30%以上含有させる必要かある。fコだし多量に
含有させると靭性が劣化する1こめ0.60%以下に限
定し1こ。
まの状態でも充分な強度を維持するためには少なくとも
0.30%以上含有させる必要かある。fコだし多量に
含有させると靭性が劣化する1こめ0.60%以下に限
定し1こ。
Si:0.10〜10%
溶解時の脱酸用として必要な元素であり、少なくとも0
.10%以上含有させる必要がある。
.10%以上含有させる必要がある。
また積極的に含有させることにより圧延状態における強
度は向上するがその反面被削性が劣化するfコめ1.0
%以下に限定した。
度は向上するがその反面被削性が劣化するfコめ1.0
%以下に限定した。
Mn : 0.20〜1.70%
S1と同様に溶解時の脱酸用として必要な元素者あり、
少なくとも0.20%以上含有させる必要力ある。また
積極的に含有させることにより圧延状態における強度は
向上するが、その反面被削性が劣化するfコめ1.70
%以下に限定し tこ。
少なくとも0.20%以上含有させる必要力ある。また
積極的に含有させることにより圧延状態における強度は
向上するが、その反面被削性が劣化するfコめ1.70
%以下に限定し tこ。
上記の成分組成にて前処理を必要としない高周波焼入用
鋼が製造できるが、さらに以下の元素を適量含有させる
ことにより高周波焼入性を低下させることなく芯部強度
を向上させることができる。
鋼が製造できるが、さらに以下の元素を適量含有させる
ことにより高周波焼入性を低下させることなく芯部強度
を向上させることができる。
Ni:3.50%以下、 Cr : 2.0%以下、
Mo:0.70%以下上記元素は芯部強度の向上に有効
な元素であり必要に応じて適量含有させることが望まし
いが、多量に含有させるとパーライトノーズが長時間側
に移行する1こめフェライト+パーライト組織を得るの
にきわめて遅い速度で徐冷しなければならず実用上好ま
しくない。したがって上記元素の好適な範囲はそれぞれ
Ni:3.50%以下、 Cr : 2.0%以下、
Mo : 0.70%以下である。
Mo:0.70%以下上記元素は芯部強度の向上に有効
な元素であり必要に応じて適量含有させることが望まし
いが、多量に含有させるとパーライトノーズが長時間側
に移行する1こめフェライト+パーライト組織を得るの
にきわめて遅い速度で徐冷しなければならず実用上好ま
しくない。したがって上記元素の好適な範囲はそれぞれ
Ni:3.50%以下、 Cr : 2.0%以下、
Mo : 0.70%以下である。
このほか、結晶粒度を微細化するために0.1%以下の
A[0,005%〜o、o a o%のNを含有させる
こと、耐候性を向上させる1こめに2,0%以下のCu
t含有させること、疲労強度を向上させるためにOを0
.0080%以下に制御すること、被削性を向上させる
1こめに0.4%以下のPb、Bi。
A[0,005%〜o、o a o%のNを含有させる
こと、耐候性を向上させる1こめに2,0%以下のCu
t含有させること、疲労強度を向上させるためにOを0
.0080%以下に制御すること、被削性を向上させる
1こめに0.4%以下のPb、Bi。
Se、Teおよび0.2%以下の8 、0.01%以下
のCaを適量含有させても本発明の目的を阻害するもの
ではない。
のCaを適量含有させても本発明の目的を阻害するもの
ではない。
圧延後の組織:フェライトの占める体積率か25%以下
であるフェライト+ パーライト組織 体積率で25%以上のフェライ1〜が形成されていると
高周波焼入性(表面かたさ、硬化深さ〕が著るしく低下
するためフェライト占有率は25%以下に限定し1こ。
であるフェライト+ パーライト組織 体積率で25%以上のフェライ1〜が形成されていると
高周波焼入性(表面かたさ、硬化深さ〕が著るしく低下
するためフェライト占有率は25%以下に限定し1こ。
またへイナイトあるいはマルテンサイト等の硬質組織が
形成されると靭性か大きく劣化するfコめ25%以下の
フェライトを混在するパーライト組織ニ限定しfこ。
形成されると靭性か大きく劣化するfコめ25%以下の
フェライトを混在するパーライト組織ニ限定しfこ。
次に本発明製造法を実施例により詳細に説明する。
〔実施例1〕
アーク炉により、第1表に示すことき成分組成の高周波
焼入れ用素材を溶製し1こ。
焼入れ用素材を溶製し1こ。
第1表の供試材のうち陥、1〜隅4については熱間圧延
により直径30mmの棒材とした後冷却速度を制御しな
がら冷却し、圧延後のミクロ組織がフェライト+パーラ
イト組織となるように調整し1こ。一方供試材No、
5については熱間圧延により直径3Qmmの棒材とし1
こ後、前処理として焼ならし処理(900°CX1時間
空冷)を施し、組織の調整を行なっ1こ。上記処理を施
した各供試材について高周波加熱による急速焼入れによ
り表面の硬化処理を行なっ1こ。上記の高周波焼入れ材
について各種特性値を調査した。その結果を第2表にま
とめて示した。
により直径30mmの棒材とした後冷却速度を制御しな
がら冷却し、圧延後のミクロ組織がフェライト+パーラ
イト組織となるように調整し1こ。一方供試材No、
5については熱間圧延により直径3Qmmの棒材とし1
こ後、前処理として焼ならし処理(900°CX1時間
空冷)を施し、組織の調整を行なっ1こ。上記処理を施
した各供試材について高周波加熱による急速焼入れによ
り表面の硬化処理を行なっ1こ。上記の高周波焼入れ材
について各種特性値を調査した。その結果を第2表にま
とめて示した。
第 2 表
同表にみられるごとく前処理として焼ならし処理を施し
たNo、 5では表面かたさが低く、かつ有効硬化層深
さも浅い。
たNo、 5では表面かたさが低く、かつ有効硬化層深
さも浅い。
これに1こいして本発明用素材(No、 1〜No、4
)を用い1こ場合には圧延後の冷却速度を調整するのみ
で、特別な前処理を施さなくても表面か1こさが高く、
かつ優れ1こ有効硬化層深さが得られることを確認した
。
)を用い1こ場合には圧延後の冷却速度を調整するのみ
で、特別な前処理を施さなくても表面か1こさが高く、
かつ優れ1こ有効硬化層深さが得られることを確認した
。
〔実施例2〕
実施例1において本発明用素材は圧延後の冷却速度を調
整することにより優れた高周波焼入性を保有することを
確認し1こが、実用的な冷却速度条件を把握するために
第1表の供試材のうちNα1およびNo、4を用いて、
各種の条件で冷却しミクロ組織と高周波焼入性との関係
を調査した。
整することにより優れた高周波焼入性を保有することを
確認し1こが、実用的な冷却速度条件を把握するために
第1表の供試材のうちNα1およびNo、4を用いて、
各種の条件で冷却しミクロ組織と高周波焼入性との関係
を調査した。
その結果を第3表にまとめて併記し1こ。
第3表
(注〕 表中Fはフェライト、Pはパーライト、Bはベ
イナイトを表わす。
イナイトを表わす。
ミクロ組織と高周波焼入性の関連をみると圧延後の冷却
速度がきわめて遅い場合にはフェライト量が多くなり結
果的には高周波焼入後のかたさが充分にでないことを示
している。
速度がきわめて遅い場合にはフェライト量が多くなり結
果的には高周波焼入後のかたさが充分にでないことを示
している。
これに1コいして圧延後の冷却速度が極端に早い場合に
はフェライト量は減少するものの急冷組織であるベイナ
イト組織が形成されるfコめ靭性や被削性が劣化する。
はフェライト量は減少するものの急冷組織であるベイナ
イト組織が形成されるfコめ靭性や被削性が劣化する。
一方圧延後の冷却速度を50°C/min 、 100
°C/minに制御し1こ場合には、その後の高周波焼
入れにより高い表面かたさと優れtコ有効硬化層深さが
得られることを示している。すなわち高周波焼入れ性は
圧延後の組織状態により大きく影響され、その好適なミ
クロ組織はフェライトの占める体積率が25%以下であ
るフェライト+パーライト組織であることを多くの実験
により確認することができ1こ。
°C/minに制御し1こ場合には、その後の高周波焼
入れにより高い表面かたさと優れtコ有効硬化層深さが
得られることを示している。すなわち高周波焼入れ性は
圧延後の組織状態により大きく影響され、その好適なミ
クロ組織はフェライトの占める体積率が25%以下であ
るフェライト+パーライト組織であることを多くの実験
により確認することができ1こ。
〔実施例3〕
アーク炉により第4表に示すごとき成分組成の高周波焼
入れ用素材を製造しfs。
入れ用素材を製造しfs。
上記素材を熱間圧延により直径3Qmmの棒材とし1こ
後圧延終了温度(800〜1000°C)から600°
Cまでの温度範囲を30°C/minの冷却速度で冷却
し、しかるのち空冷して、体積率で25%以下のフェラ
イトを含むフェライト+パーライト組織に調整した。
後圧延終了温度(800〜1000°C)から600°
Cまでの温度範囲を30°C/minの冷却速度で冷却
し、しかるのち空冷して、体積率で25%以下のフェラ
イトを含むフェライト+パーライト組織に調整した。
つづいて高周波加熱による急速焼入により表面の硬化処
理を行なっtコ。
理を行なっtコ。
上記処理を施した各供試材について実施例1と同様に各
種特性値を調査した。その結果を第5表にまとめて示し
た。
種特性値を調査した。その結果を第5表にまとめて示し
た。
第5表
(注) 表中Fはフェライト、Pはパーライトを表わす
。
。
同表にみられるごとく本発明用素材を用いて圧延後の冷
却速度を制御してミクロ組織を調整したものはその後の
高周波焼入れにおいていずれも優れたか1こさ特性を示
している。その中でもNi’、 Cr、 Mo f適量
添加したNo、11〜14(第二発明用材〕はNO,i
’ (第一発明用材)にくらべて有効硬化層深さが深く
なっている。
却速度を制御してミクロ組織を調整したものはその後の
高周波焼入れにおいていずれも優れたか1こさ特性を示
している。その中でもNi’、 Cr、 Mo f適量
添加したNo、11〜14(第二発明用材〕はNO,i
’ (第一発明用材)にくらべて有効硬化層深さが深く
なっている。
したがって用いられる用途により第1発明用材および第
2発明用材を使い分けることが望ましい。
2発明用材を使い分けることが望ましい。
本実施例においては圧延後の冷却速度の制御のみに言及
し1こが、圧延加工条件を制御し組織の微細化をはかっ
て靭性を向上させるいわゆる制御圧延を行ない、圧延後
の冷却速度を制御することによっても目的を達成するこ
とができる。
し1こが、圧延加工条件を制御し組織の微細化をはかっ
て靭性を向上させるいわゆる制御圧延を行ない、圧延後
の冷却速度を制御することによっても目的を達成するこ
とができる。
以上のごとく本発明は焼ならしを必要とせず、しかも優
れた表面硬化特性が得られる高周波焼入れ専用鋼の製造
方法を提供するものであり、実用的には熱間圧延→切削
加工→高周波焼入れの製造工程で作られる自動車用ステ
アリングラック、ピニオン、等速ジヨイント部品等の製
造に好適である。
れた表面硬化特性が得られる高周波焼入れ専用鋼の製造
方法を提供するものであり、実用的には熱間圧延→切削
加工→高周波焼入れの製造工程で作られる自動車用ステ
アリングラック、ピニオン、等速ジヨイント部品等の製
造に好適である。
代理人 河 口 善 雄
Claims (2)
- (1) C:0.80−0.60%、 S7 : 0
.10−1.0%、 Mn : 0.20−1.70%
残余が実質的にFeからなる鋼を用いて所定の寸法に熱
間圧延後冷却に際してフェライトの占める体積率が25
%以下であるフェライト+パーライト組織が得られるよ
うな条件で冷却することを特徴とする高周波焼入れ用鋼
の製造方法。 - (2) C:0.80−0.60%、 Si : 0
.10−1.0%、 Mn : 0.20〜1.70%
さらにNi : 3.50%以下、Cr:2.0%以下
。 Mo : 0.70%以下を1柵または2測以上含有し
、残部が実質的にFeからなる鋼を用いて所定の寸法に
熱間圧延後冷却に際してフェライトの占める体積率が2
5%以下であるフェライト+パーライト組織が得られる
ような条件で冷却することを特徴とする高周波焼入れ用
鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21139582A JPS59104426A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 高周波焼入用鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21139582A JPS59104426A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 高周波焼入用鋼の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59104426A true JPS59104426A (ja) | 1984-06-16 |
Family
ID=16605253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21139582A Pending JPS59104426A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 高周波焼入用鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59104426A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59129752A (ja) * | 1983-01-13 | 1984-07-26 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 高周波焼入材 |
JPS61133364A (ja) * | 1984-12-01 | 1986-06-20 | Aichi Steel Works Ltd | 高靭性低合金鋼およびその製造方法 |
JPH01234549A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-19 | Dana Corp | 車軸を形成する合金組成物及び形成法 |
-
1982
- 1982-12-03 JP JP21139582A patent/JPS59104426A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59129752A (ja) * | 1983-01-13 | 1984-07-26 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 高周波焼入材 |
JPS61133364A (ja) * | 1984-12-01 | 1986-06-20 | Aichi Steel Works Ltd | 高靭性低合金鋼およびその製造方法 |
JPH01234549A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-19 | Dana Corp | 車軸を形成する合金組成物及び形成法 |
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