JPS59219454A - 熱間加工用鋼 - Google Patents
熱間加工用鋼Info
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- 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
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- Japan
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- steel
- hot
- hot working
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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
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、
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
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)
- (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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9005983A JPS59219454A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 熱間加工用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9005983A JPS59219454A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 熱間加工用鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59219454A true JPS59219454A (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=13987998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9005983A Pending JPS59219454A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 熱間加工用鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59219454A (ja) |
Cited By (4)
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 |
WO2018061642A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間圧延鋼材および鋼部品 |
CN109252012A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-22 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种耐候桥梁钢及冶炼工艺 |
-
1983
- 1983-05-24 JP JP9005983A patent/JPS59219454A/ja active Pending
Cited By (7)
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 |
WO2018061642A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間圧延鋼材および鋼部品 |
CN109804097A (zh) * | 2016-09-29 | 2019-05-24 | 新日铁住金株式会社 | 热轧钢材及钢部件 |
JPWO2018061642A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2019-07-11 | 日本製鉄株式会社 | 熱間圧延鋼材および鋼部品 |
EP3521473A4 (en) * | 2016-09-29 | 2020-04-08 | Nippon Steel Corporation | HOT ROLLED STEEL AND STEEL PART |
CN109252012A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-22 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种耐候桥梁钢及冶炼工艺 |
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