JPS59219454A - 熱間加工用鋼 - Google Patents

熱間加工用鋼

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Publication number
JPS59219454A
JPS59219454A JP9005983A JP9005983A JPS59219454A JP S59219454 A JPS59219454 A JP S59219454A JP 9005983 A JP9005983 A JP 9005983A JP 9005983 A JP9005983 A JP 9005983A JP S59219454 A JPS59219454 A JP S59219454A
Authority
JP
Japan
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steel
hot
hot working
machinability
less
Prior art date
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Pending
Application number
JP9005983A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunori Takada
高田 勝典
Kenji Isogawa
礒川 憲二
Atsuyoshi Kimura
木村 篤良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、熱間加工性および被削性に優れた熱間加工
用鋼に関するものである。 従来、熱間鍛造および必要に応じて機械加工を行って、
クランクシャフト、コンロッド等の機械構造用部品を製
造するに際しては、炭素鋼鋼材(SC材、5−GK材等
)や低合金鋼鋼材(SCr材、SCM材、SMn材、S
NC材。 SN0M材、SMnC材等)などが使用されているが、
これらの構造用鋼材の被削性を高めるために、S、Pb
、Se、Te等の被削性向上元素の1種または2種以上
を添加することがあった。 このような被削性向上元素の添加は、その量が多いはど
被削性は向上するが、熱間加工性が著しく劣化するとい
問題点あった。そのため、As。 Sn、Sb、Zn、Bi等の不純物元素を極力低下させ
て熱間加工性の劣化を防止する対策を施すことも行われ
るが、とくに電気炉による製鋼の場合にはスクラップ中
に各種の不純物元素が含まれているため、これら不純物
元素を通常の溶解作業等によって除去することは著しく
困難で且つコスト高を招くという問題点があった。 この発明は、上記した従来の問題点に着目してなされた
もので、熱間加工性および被削性に優れ、比較的重度の
熱間加工を割れの発生を伴うことな、く・実施すること
が可能であり、熱間加工1(の機械加工を著しく良好に
行うことができる熱間加工用鋼を提供することを目的と
している。 すなわち、この発明は、重量%で、 C:0.1〜0.6%、Si+1.5%以下、Mn :
 2%以下を基本含有成分とし、必要に応じて、焼入性
を制御して強度の向上をはかるために、Cr:0.2〜
2%、B:0.0O05〜0.005%の1種または2
種、基地の強度」二昇をはかるために、Cu:0.5〜
1.5%、Ni・0.3〜3%、Mo:0.05〜0.
5%、W:0.2〜i、o%、Co:0.5〜2.0%
の1種または2種以上、削候性の向上をはかるために、
Cu:0.5〜1.5%、結晶粒の微細化および析出硬
化によって強度の向上をはかるために、V:0.03〜
0.5%、 T i : 0 、01〜0.1%、Nb
+Ta:0.01〜0.5%の1種または2種以上、結
晶粒度を制御して強度およ0゛窒化性の向上をはかるた
めに、AM + 0 、 Ol〜0.5%、V:0.0
1〜0.5%、Zr:0.01〜0.5%、 T i 
: 0 、01〜0.5%の1種または2種以」−等を
含有し、ん間での塑性加工性を改善しあるいは強度の向
上をはかるために、
〔0〕≦0.0030%、(N)≦
0.O1O%、As≦0.005%、Sn≦o、oio
%、sb≦0.005%、Zn≦0.005%、Bi≦
0.001%、に規制した鋼において、S;0.02%
以上、Pb:0.01%以上で且つ7×S(%)+4X
Pb (%)の値を2.0以下とし、さらに、Ca:0
.0O05〜0.005%を含有させたことを特徴とし
ている。 次に、この発明による熱間加工用鋼の成分範囲(重量%
)の限定理由について説明する。 C: Cは構造用部材あるいは製品として必要な強度を確保す
るために添加する元素であるが、0.1%未満では上記
強度の確保が困難あり、0.6%を超えると靭性が劣化
するので、0.1%〜0.6%の範囲とした。 Si: Siは製鋼時に脱酸剤として作用すると共に、鋼の強度
を高めるのに有効な元素であるが、多すぎるとかえって
靭性を劣化し、冷間加工性を低下するので、1.5%以
下とする必要がある。 Mn : Mnは製鋼時に脱酸剤および脱硫剤として作用し、鋼の
焼入れ性を向上して強度の改善をはかるのに有効な元素
であるが、多すぎると冷間加工性を害するので、2%以
下とする必要がある。 Cr、B: Cr 、Bは鋼の焼入性を制御してその強度を高めるの
に有効な元素であるので、使用目的等に応じてこれらの
1種または2種を添加するのも良い。この場合、Crは
0.2%未満では上記した効果が十分でなく、強度の確
保があまり期待できず、2%を超えると靭性が劣化し、
かえって冷間加工性を低下するので、0.2〜2%の範
囲とするのが良い。一方、Bは0.0005%未満では
上記した効果が十分でなく、強度の確保があまり期待で
きず、0.005%を超えてもその効果はさほど上昇し
ないので、0.0005〜0.005%の範囲とするの
が良い。 Cu、Ni、Mo、W、Co: Cu 、Ni 、Mo 、W、Coはいずれも鋼の基地
を強化して強度の向上をはかるのに有効な元素であるの
で、これらの1種才たは2種以上を適宜添加するのも良
い。この場合、このような効果を得るためには、Cuは
0.5%以上、Niは0.3%以上、Moは0.05%
以上、Wは0.2%以上、COは0.5%以上添加する
のが良い。しかし、Cuが1.5%を超えると熱間加工
性が劣化するので好ましくなく、Nfが3%を超え、W
が1%を超え、Coが2%を超えてもその効果が飽和し
それ以上の添加は実質的に意味がなく、Moが0.5%
を超えると靭性が劣化するので好ましくない。 Cu: Cuは上記した強度向上の効果のほか、耐食や耐候性の
向上にも寄与する元素である。そして、このような効果
を得るためには0.5%以上含有させるのが良い。しか
し、1.5%を超えると熱間加工性が劣化するので好ま
しくない。 V、Ti、Nb、Ta: V 、 T i 、 N b 、 T aは、いずれも
結晶粒の微細化および析出硬化によって強度の向上をは
かるのに有効な元素であるので、これらの1種または2
種以上を適宜添加するのも良い。この場合、このような
効果を得るためには、■は0.03%以上、Tiは0.
01%以上、Nb+Taは0.01%以上添加するのが
良い。しかし、■が0.5%を超えると靭性が劣化する
ので好ましくなく、Tiが0.1%を超えると靭性が劣
化するので好ましくなく、Nb+Taが0.5%を超え
ると靭性が劣化するので好ましくない。 AI、V、Zr、Ti: A I 、 V 、 Z r 、 T iは結晶粒度を
制御して強度の向上をはかるとともに窒化性を向上させ
るのに有効な元素であるので、これらの1種または2種
以上を適宜添加するのも良い。この場合、このような効
果を得るためには、Alは0.01%以上、Vはo、o
i%以上、Zrは0.01%以上、Tiは0.01%以
上とするのが良い。しかし、Atが0.5%を超えると
靭性が劣化し、V、Zr、Tiが各々0.5%を超える
と熱間加工性が低下するので好ましくない。 0 : Oは鋼中の介在物量を増大し、熱間加工性を劣化させる
ので、0.0030%以下に規制することがより望まし
い。 As、Sn、Sb、Zn、Bi : As、Sn、Sb、Zn、Biはともに熱間および冷間
加工性を害するので、Asについては0.005%以下
、Snについてはo、oi。 以下、sbについては0.005%以下、Znについて
は0.005%以下、Biについてはo、ooi%以下
に規制することがより望ましい。 Pb、S: Pb、Sはいずれも鋼の被削性を向上させるのに有効な
元素であるで、このような効果を得るために、Pbを0
.01%以上、Sを0.02%以上含有させる。しかし
、7×S(%)+4XPb(%)の値が2.0%超える
と靭性および熱間加工性が低下するので、上記値を2.
0以下に抑制する必要がある。 Ca : Caは介在物とくに硫化物の形態を制御して熱間加工性
および被削性の向上をはかるのに有効な元素であって、
とくにこの発明のようにS含有量′が比較的多い場合に
Sによる熱間加工性の劣化を防止するのに効果的な元素
であり、このような効果を得るためには0.0005%
以上含有させる。しかし、多く添加してもその効果が飽
和して実質的に意味がなくなり、溶製上も困難をきたす
ので0.005%以下とする。 以下、実施例により説明する。 電気炉によって表1に示す化学成分の鋼を溶製したのち
2トン鋼塊に造塊し、分塊圧延および製品圧延を行って
直径40mm供試材を作成した。 次に、各供試kAの熱間加工性を調べるために、前記各
供試材に対し1200°Cで歪速度3s e c ’の
熱間ねじりを加えて、各供試料の破断捻回値を調べた。 この結果を表2に示す。また、直仔40 m m、高さ
60mmの各供試材に対し1200°Cで高さ10mm
に加工する熱間アブセンl−加工(据込率83%)を行
って、加工後者供試材の側面における割れ発生の有無に
ついて調べた。この結果を同じく表2に示す。なお、表
2において、Oは割れなし、×は割れ発生を示してい/
/ / 表     2 表2に示すように、S、Pb含有量が比較的多い場合に
おいて、Ca含有量が少ない場合には、破断捻回値が小
さく、アプセット加工後の割れ発生が見られ、熱間加工
性が劣っていることが明らかである。これに対してCa
含有量が0.0005〜0.005%の範囲内にある場
合には、SおよびPb含有量が少ない場合でも破断捻回
値が大きく、アプセット加工後の割れ発生も見られず、
熱間加工性に優れていることが明らかである。 以上説明してきたように、この発明によれば。 重量%で、C:0.1〜0.6%、 Si:1%以下、Mn:2%以下を基本含有成分とし、
必要に応じてcr、B、Cu、Ni。 Mo、W、Co、V、Ti 、Nb、Ta、AM。 Zr、等を含有させ、P、O,N、As、Sn。 Sb、Zn、Bi等を規制した鋼において、S:o、o
2%以上、Pb:0.01%以上で且つ7×S(%)−
+−4xPb (%)の値を2.0以下とし、さらに、 Ca:0.0005〜0.005%を含有させるように
したから被削性向上元素を添加して鋼の被削性を高める
ようにしたときでも熱間加工性が著しく良好であり、熱
間加工性および被削性に優れた鋼を得ることかでき、比
較的重度の熱間加工を割れの発生を伴うことな〈実施す
ることが可能であり、熱間加工曳の機械加工を著しく良
好に行うことができ、熱間鍛造後機械加工を行う部材あ
るいは製品、例えばクランクシャフト7.コンロッド、
ギヤ等の構造部品の素材として著しく優れたものである
という顕著な効果を有している。 特許出願人  大同特殊板株式会社 代理人弁理士 小 塩   豊

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、 C:0.1〜0.6%、S i : 1.5%以下、M
    n:2%以下を基本含有成分とする鋼において、 S:、0.02%以上、Pb:0.01%以上で且つ7
    ×S(%)+4XPb (%)の値を2.0以下とし、
    さらに、 Ca:O,0O05%〜0.005%を含有させたこと
    を特徴とする熱間加工性および被削性に優れた熱間加工
    用鋼。
JP9005983A 1983-05-24 1983-05-24 熱間加工用鋼 Pending JPS59219454A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01168849A (ja) * 1987-10-15 1989-07-04 Aichi Steel Works Ltd 高疲労強度快削鋼及びその製造方法
RU2503736C1 (ru) * 2012-12-11 2014-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) Низкоуглеродистая конструкционная сталь с улучшенной обрабатываемостью резанием
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