JPS60159155A - 耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼 - Google Patents
耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼Info
- Publication number
- JPS60159155A JPS60159155A JP1268084A JP1268084A JPS60159155A JP S60159155 A JPS60159155 A JP S60159155A JP 1268084 A JP1268084 A JP 1268084A JP 1268084 A JP1268084 A JP 1268084A JP S60159155 A JPS60159155 A JP S60159155A
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- Japan
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- steel
- forging
- hardened steel
- case hardened
- warm
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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】
発明の技術分野
本発明は、温間鍛造する肌焼鋼に係り、特に結晶粒の粗
大化防止効果にすぐれた肌焼鋼に関する。
大化防止効果にすぐれた肌焼鋼に関する。
発明の技術的背景とその問題点
自動車、機械の動力伝達用部品は、その用途上必要とす
る機械的性質を得るため、1焼鋼が広く用いられている
。これ法成形加工された前記部品に浸炭あるいは浸炭窒
化等の表面処理を施し、表面の強度及び耐摩耗性と、芯
部の耐衝撃性とによって部品全体の靭性を保たせるため
である。
る機械的性質を得るため、1焼鋼が広く用いられている
。これ法成形加工された前記部品に浸炭あるいは浸炭窒
化等の表面処理を施し、表面の強度及び耐摩耗性と、芯
部の耐衝撃性とによって部品全体の靭性を保たせるため
である。
一方、前記部品の代表的な成形加工法として、鍛造が一
般に知られている。鍛造は、その加工時の温度領域によ
り、冷間鍛造と熱間鍛造に大別され、これらはその目的
により適宜選択して採用されるが、それぞれ利点、欠点
がある。
般に知られている。鍛造は、その加工時の温度領域によ
り、冷間鍛造と熱間鍛造に大別され、これらはその目的
により適宜選択して採用されるが、それぞれ利点、欠点
がある。
すなわち、熱間鍛造は、加工に必要とする荷重が低く変
形能はすぐれているが、スケールの発生や脱炭等の問題
がある。一方、冷間鍛造は、スケールの発生や脱炭等が
なく、また熱収縮による寸。
形能はすぐれているが、スケールの発生や脱炭等の問題
がある。一方、冷間鍛造は、スケールの発生や脱炭等が
なく、また熱収縮による寸。
法度化が生じないため寸法精度はすぐれているが、′加
工に必要とする荷重が高く変形能は悪い。近年、前述の
熱間鍛造と冷間鍛造の利点を組み合わせた鍛造法として
温間鍛造が盛んに採用されている。
工に必要とする荷重が高く変形能は悪い。近年、前述の
熱間鍛造と冷間鍛造の利点を組み合わせた鍛造法として
温間鍛造が盛んに採用されている。
この温間鍛造°は、加工に必要とする荷重が冷間鍛造に
比べて/〜/と低く、またスケールの発生8 や脱炭等がなく、高品質の製品を得ることができる。
比べて/〜/と低く、またスケールの発生8 や脱炭等がなく、高品質の製品を得ることができる。
ところが、従来から使用されている肌焼鋼を温間鍛造に
より成形し、その後浸炭処理を行なうと結晶粒が粗大化
し易いという難点がある。結晶粒は、鋼の機械的性質、
特に耐衝撃性に対して重大な影蕾を及ぼすものであり、
肌焼鋼においては細粒にする方が良いことは一般通説で
ある。又、結晶組織が部分的に粗大化した所謂混粒組織
になると、粗粒部と細粒部における焼入性の相違により
歪が生じ、製品の強度に悪影響を及ぼすことになる。従
って、肌焼鋼の結晶粒は、均一に細粒にすることが必要
であり、特に結晶粒度ム8より細粒にすることが望まし
い。
より成形し、その後浸炭処理を行なうと結晶粒が粗大化
し易いという難点がある。結晶粒は、鋼の機械的性質、
特に耐衝撃性に対して重大な影蕾を及ぼすものであり、
肌焼鋼においては細粒にする方が良いことは一般通説で
ある。又、結晶組織が部分的に粗大化した所謂混粒組織
になると、粗粒部と細粒部における焼入性の相違により
歪が生じ、製品の強度に悪影響を及ぼすことになる。従
って、肌焼鋼の結晶粒は、均一に細粒にすることが必要
であり、特に結晶粒度ム8より細粒にすることが望まし
い。
浸炭処理に際し、結晶粒の粗大化を防止する目的で発明
された肌焼鋼として、例えば特開昭48−71319号
公報に開示された高温浸炭用肌焼鋼がある。この肌焼鋼
は、鋼中のNb、 5ol−kl及びNの相乗効果によ
り、高温浸炭処理時における結晶粒の粗大化を防止する
ものであるが、温間鍛造により成形加工したものについ
ては、十分な効果を得ることができない。これは発明者
等が種々の実験を繰り返し行ない、その結果見い出した
下記の理由によるものである。
された肌焼鋼として、例えば特開昭48−71319号
公報に開示された高温浸炭用肌焼鋼がある。この肌焼鋼
は、鋼中のNb、 5ol−kl及びNの相乗効果によ
り、高温浸炭処理時における結晶粒の粗大化を防止する
ものであるが、温間鍛造により成形加工したものについ
ては、十分な効果を得ることができない。これは発明者
等が種々の実験を繰り返し行ない、その結果見い出した
下記の理由によるものである。
すなわち、鋼中ONの大部分は、A4Nとして存在して
おり、このAINは1000〜1100°Cで溶体化す
る。熱間鍛造は前記AINの溶体化温度をこえる温度領
域(例えば1150°C)で加工が行なわれる1こめ、
Aj’Nは十分溶体化しており、熱間鍛造後の冷却時及
び浸炭処理における加熱時に、微細なiNが結晶粒界に
析出して結晶粒を包囲し、結晶粒の成長を阻止する。そ
のため、鋼中のklNは多いほど結晶粒の粗大化防止効
果を発揮することになる。ところが、温間鍛造は、前記
AJNの溶体化温度より低い温度領域で加工が行なわれ
るため、klNが多いと、At?Nは凝集して粗大化し
、結晶粒を包囲しなくなる。このため、浸炭処理時にお
いて結晶粒は成長し、目的とする結晶粒の粗大化防止効
果は失なわれる。
おり、このAINは1000〜1100°Cで溶体化す
る。熱間鍛造は前記AINの溶体化温度をこえる温度領
域(例えば1150°C)で加工が行なわれる1こめ、
Aj’Nは十分溶体化しており、熱間鍛造後の冷却時及
び浸炭処理における加熱時に、微細なiNが結晶粒界に
析出して結晶粒を包囲し、結晶粒の成長を阻止する。そ
のため、鋼中のklNは多いほど結晶粒の粗大化防止効
果を発揮することになる。ところが、温間鍛造は、前記
AJNの溶体化温度より低い温度領域で加工が行なわれ
るため、klNが多いと、At?Nは凝集して粗大化し
、結晶粒を包囲しなくなる。このため、浸炭処理時にお
いて結晶粒は成長し、目的とする結晶粒の粗大化防止効
果は失なわれる。
従って、温間鍛造する肌焼鋼は、加工時に凝集粗大化し
ない程度の微量のA7Nを鋼中に存在させ、この@iの
AINによって後続する浸炭処理時における結晶粒の粗
大化を防止することが必要である。
ない程度の微量のA7Nを鋼中に存在させ、この@iの
AINによって後続する浸炭処理時における結晶粒の粗
大化を防止することが必要である。
発明の目的
本発明は、前述の技術的知見に基づきなされたものであ
り、klNの溶体化温度よりも低い温度領域で加工する
温間鍛造において、結晶粒の粗大化を防止することがで
きる肌焼鋼を提供せんとするものである。
り、klNの溶体化温度よりも低い温度領域で加工する
温間鍛造において、結晶粒の粗大化を防止することがで
きる肌焼鋼を提供せんとするものである。
発明の構成
本発明の要旨は、
C0,07〜0.25%、S i 0.35%以下、M
n 0.3〜1.5%、Nb O,02〜0.1%、S
o/−AJ 0.01〜0.05%、No、o 01〜
0.0040%未満を含有し、更にNiO,4〜3%、
(r O,4〜1.5%、MOo、15〜0,5%のう
ちの1種以上を含み、残部Feおよび不可避的不純物よ
りなる耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼である。
n 0.3〜1.5%、Nb O,02〜0.1%、S
o/−AJ 0.01〜0.05%、No、o 01〜
0.0040%未満を含有し、更にNiO,4〜3%、
(r O,4〜1.5%、MOo、15〜0,5%のう
ちの1種以上を含み、残部Feおよび不可避的不純物よ
りなる耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼である。
発明の態様
本発明は、従来の肌焼鋼に比べ、鋼中のN含有量を抑制
し、温間鍛造において凝集粗大化しない程度に留めた最
少必要限度の微細なAINにより結晶粒の粗大化を防止
することを最大の特徴とする。
し、温間鍛造において凝集粗大化しない程度に留めた最
少必要限度の微細なAINにより結晶粒の粗大化を防止
することを最大の特徴とする。
なお、本発明における温間鍛造の温度領域は、鍛造加工
中の部品温度が、AC,変態点以上で、かつ鋼中のAI
Nが溶体化し始める温度未満のことであり、はぼ750
”0〜1000℃の温度領域である。
中の部品温度が、AC,変態点以上で、かつ鋼中のAI
Nが溶体化し始める温度未満のことであり、はぼ750
”0〜1000℃の温度領域である。
また、スケールの発生を防止することを目的とするなら
ば、上限温度を900℃にすることが望ましい。
ば、上限温度を900℃にすることが望ましい。
つぎに、本発明鋼の組成を限定した理由を述べる。
Cは、本発明鋼が肌焼鋼であり、成形加工後浸炭あるい
は浸炭窒化等の表面処理が施されるものであり、その芯
部の強度及び耐衝撃性を確保するために0.07%以上
必要である。しかしあまり多くすると耐衝撃性が悪くな
るため上限は0.25 %とする。
は浸炭窒化等の表面処理が施されるものであり、その芯
部の強度及び耐衝撃性を確保するために0.07%以上
必要である。しかしあまり多くすると耐衝撃性が悪くな
るため上限は0.25 %とする。
31は、脱酸剤として必要であるが、0.85%をこえ
ると加工性が悪(なる。
ると加工性が悪(なる。
M、は、焼入性向上のために含有させるが、このために
は0.8%以上必要である。しかしあまり多いと加工性
が劣化するため上限は1,5俤とする。
は0.8%以上必要である。しかしあまり多いと加工性
が劣化するため上限は1,5俤とする。
Nbは、結晶粒の粗大化防止のために含有させるが、こ
の効果を得るためには0.02%以上必要である。又、
多いほどこの効果は大きいが、ある程度以上になると飽
和する。従って経済性をも考慮して上限は0.1%とす
る。
の効果を得るためには0.02%以上必要である。又、
多いほどこの効果は大きいが、ある程度以上になると飽
和する。従って経済性をも考慮して上限は0.1%とす
る。
5ol−klは、後述のNと共に結晶粒の粗大化防止効
果を有するが、0.01%より少ないとその効果は表わ
れない。しかし0.05%をこえると逆に結晶粒は粗大
化し易くなる。
果を有するが、0.01%より少ないとその効果は表わ
れない。しかし0.05%をこえると逆に結晶粒は粗大
化し易くなる。
Nは、従来の肌焼鋼にNO,004〜0.015%含ん
でおり、鋼中でiNになって粒界に析出し、結晶粒の粗
大化を防止するが、温間鍛造により成形加工する場合は
、前記含有量範囲ではl’Nが凝集粗大化し、結晶粒の
粗大化防止効果は失なわれる。従ってAINが凝集粗大
化しないためには0.0040%未満にする必要がある
。又、後工程の浸炭処理時における結晶粒の粗大化を防
止するためには微量のAINが必要であり、そのため下
限はOjOO1%とする。
でおり、鋼中でiNになって粒界に析出し、結晶粒の粗
大化を防止するが、温間鍛造により成形加工する場合は
、前記含有量範囲ではl’Nが凝集粗大化し、結晶粒の
粗大化防止効果は失なわれる。従ってAINが凝集粗大
化しないためには0.0040%未満にする必要がある
。又、後工程の浸炭処理時における結晶粒の粗大化を防
止するためには微量のAINが必要であり、そのため下
限はOjOO1%とする。
Ni、 Cr、 Moは、焼入性の付与に有効で、これ
らのうちの1種以上を含有させるものであり、N 1は
強靭性をも考慮して0.4〜3%、Crは0.4〜1,
5%、MOは高温焼戻脆性をも考慮して0,15〜0.
5%とする。
らのうちの1種以上を含有させるものであり、N 1は
強靭性をも考慮して0.4〜3%、Crは0.4〜1,
5%、MOは高温焼戻脆性をも考慮して0,15〜0.
5%とする。
実施例
第1表は、本発明の実施例に使用した供試材の組成を示
すものであり、供試材A〜■は本発明鋼、供試材J−Q
は比較鋼である。
すものであり、供試材A〜■は本発明鋼、供試材J−Q
は比較鋼である。
(以下余白)
第1表の組成からなる鋼を、100&9真空溶解炉で溶
製し、100〜鋼塊とした後、1200°Cで35jr
jfφの円筒形に鍛伸した。その後800°Cにおける
温間で、型鍛造により歯形付平歯車に成形加工した後、
連続浸炭炉で930°C×2時間の浸炭処理を行ない、
引き続き850℃まで1時間で炉冷し、850℃で0.
5時間保持した後焼入を行なった。前記の工程で得られ
た製品のオーステナイト結晶粒度をJIS−GO551
により測定した結果を第2表に示す。
製し、100〜鋼塊とした後、1200°Cで35jr
jfφの円筒形に鍛伸した。その後800°Cにおける
温間で、型鍛造により歯形付平歯車に成形加工した後、
連続浸炭炉で930°C×2時間の浸炭処理を行ない、
引き続き850℃まで1時間で炉冷し、850℃で0.
5時間保持した後焼入を行なった。前記の工程で得られ
た製品のオーステナイト結晶粒度をJIS−GO551
により測定した結果を第2表に示す。
第2表から明らかなように、Nを本発明鋼より多く含有
する比較鋼は、全てその結晶粒が粗粒であるのに対し、
本発明鋼はいずれも結晶粒度底8以上と細粒であり、N
を必要最少限に抑制した効果が顕著である。
する比較鋼は、全てその結晶粒が粗粒であるのに対し、
本発明鋼はいずれも結晶粒度底8以上と細粒であり、N
を必要最少限に抑制した効果が顕著である。
発明の効果
以上の如く、本発明に係る温間鍛造用肌焼鋼は、含有す
るNをWi量範囲に限定することにより、温間鍛造時に
おけるA/Nの凝集粗大化を防止し、後続する浸炭処理
に際して必要最少限の微細なAINによって結晶粒の粗
大化を防止することができる。
るNをWi量範囲に限定することにより、温間鍛造時に
おけるA/Nの凝集粗大化を防止し、後続する浸炭処理
に際して必要最少限の微細なAINによって結晶粒の粗
大化を防止することができる。
出願人 住友金属工業株式会社
Claims (1)
- C0,07〜0,25%、Si0.35%以下、un
O,3〜1.596、Nb O,02〜0.1%、5o
l−AI 0.01〜0.05%、N O,001〜0
.0040%未満を含有し、更にNiO,4〜3%、C
r 0.4〜1.5%、MO0,15〜0.5%のうち
の1種以上を含み、残部Fe及び不可避的不純物よりな
ることを特徴とする耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌
焼鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1268084A JPS60159155A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1268084A JPS60159155A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60159155A true JPS60159155A (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=11812090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1268084A Pending JPS60159155A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 耐粗粒化性にすぐれた温間鍛造用肌焼鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60159155A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6247425A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-03-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 肌焼鋼の製造方法 |
JPS6439355A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Kobe Steel Ltd | Case-hardening steel for warm forging excellent in warm workability |
JPS6439354A (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-09 | Kobe Steel Ltd | Warm-forging steel |
JPH02149643A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Kobe Steel Ltd | 温間鍛造用肌焼鋼 |
JPH02243737A (ja) * | 1989-03-16 | 1990-09-27 | Aichi Steel Works Ltd | 耐ピッチング性に優れた耐熱肌焼鋼 |
WO1998050594A1 (en) * | 1997-05-08 | 1998-11-12 | The Timken Company | Steel compositions and methods of processing for producing cold-formed and carburized components with fine-grained microstructures |
EP0900850A3 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-24 | The Timken Company | Heat-treated steels with optimized toughness |
WO2001007667A1 (en) * | 1999-07-27 | 2001-02-01 | The Timken Company | Method of improving the toughness of low-carbon, high-strength steels |
US6863749B1 (en) | 1999-07-27 | 2005-03-08 | The Timken Company | Method of improving the toughness of low-carbon, high-strength steels |
WO2008126939A1 (ja) | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corporation | 鍛造用鋼 |
JP2018200109A (ja) * | 2018-08-24 | 2018-12-20 | Ntn株式会社 | トリポード型等速自在継手 |
-
1984
- 1984-01-26 JP JP1268084A patent/JPS60159155A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6247425A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-03-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 肌焼鋼の製造方法 |
JPH0576523B2 (ja) * | 1985-08-23 | 1993-10-22 | Sumitomo Metal Ind | |
JPS6439354A (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-09 | Kobe Steel Ltd | Warm-forging steel |
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WO1998050594A1 (en) * | 1997-05-08 | 1998-11-12 | The Timken Company | Steel compositions and methods of processing for producing cold-formed and carburized components with fine-grained microstructures |
US6312529B1 (en) | 1997-05-08 | 2001-11-06 | The Timken Company | Steel compositions and methods of processing for producing cold-formed and carburized components with fine-grained microstructures |
EP0900850A3 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-24 | The Timken Company | Heat-treated steels with optimized toughness |
WO2001007667A1 (en) * | 1999-07-27 | 2001-02-01 | The Timken Company | Method of improving the toughness of low-carbon, high-strength steels |
US6863749B1 (en) | 1999-07-27 | 2005-03-08 | The Timken Company | Method of improving the toughness of low-carbon, high-strength steels |
WO2008126939A1 (ja) | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corporation | 鍛造用鋼 |
EP2762593A1 (en) | 2007-04-11 | 2014-08-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Forging steel |
US9657379B2 (en) | 2007-04-11 | 2017-05-23 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Forging steel |
JP2018200109A (ja) * | 2018-08-24 | 2018-12-20 | Ntn株式会社 | トリポード型等速自在継手 |
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