JPS60230960A - 機械構造用部品の製造方法 - Google Patents
機械構造用部品の製造方法Info
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- JPS60230960A JPS60230960A JP8570584A JP8570584A JPS60230960A JP S60230960 A JPS60230960 A JP S60230960A JP 8570584 A JP8570584 A JP 8570584A JP 8570584 A JP8570584 A JP 8570584A JP S60230960 A JPS60230960 A JP S60230960A
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は、機械構造用鋼を素材とする部品、例えばス
ピンドル、ジヨイント、ギヤなどの機械構造用部品の素
材として使用される冷間鍛造用鋼に関するものである。
ピンドル、ジヨイント、ギヤなどの機械構造用部品の素
材として使用される冷間鍛造用鋼に関するものである。
（従来技術）
一般に、機械構造用部品は、切削、鍛造（塑性加工を代
表していう）などによって所定の形状に製作され、その
後浸炭焼入れや高周波焼入れ等の表面硬化処理が施され
ることが多い。
表していう）などによって所定の形状に製作され、その
後浸炭焼入れや高周波焼入れ等の表面硬化処理が施され
ることが多い。
この場合、切削では材料歩留りが悪く、工数も多く必要
とするため、鍛造によることが望まれる。そして、熱間
鍛造では寸法精度が悪く、その後重切削加工が必要であ
ることから、材料歩留りおよび寸法精度に優れた冷間鍛
造によって所定形状に製作することが望まれる。
とするため、鍛造によることが望まれる。そして、熱間
鍛造では寸法精度が悪く、その後重切削加工が必要であ
ることから、材料歩留りおよび寸法精度に優れた冷間鍛
造によって所定形状に製作することが望まれる。
そこで、材料の冷間鍛造性を高めて寸法精度を向上させ
ると共に鍛造型の寿命を増大させるためには、素材のＣ
含有量が低いことが望ましい。しかしながら、Ｃ含有量
を低くした場合には高周波焼入性が低下し、所望の表面
硬さおよび硬化層深さが得られないという問題点があっ
た。
ると共に鍛造型の寿命を増大させるためには、素材のＣ
含有量が低いことが望ましい。しかしながら、Ｃ含有量
を低くした場合には高周波焼入性が低下し、所望の表面
硬さおよび硬化層深さが得られないという問題点があっ
た。
（発明の目的）
この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、上記したＣ含有量に関して相反する特性である
冷間鍛造性および高周波焼入性に優れた冷間鍛造用鋼を
提供することを目的としている。
もので、上記したＣ含有量に関して相反する特性である
冷間鍛造性および高周波焼入性に優れた冷間鍛造用鋼を
提供することを目的としている。
（発明の構成）
この発明による冷間鍛造用鋼は、重量％で、Ｃ：０．２
５〜０．６５％、Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．６
０％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｔｉ：
０．０５０％以下、５ｏｌＡ５Ｌ： ０．０１５〜０．
０５０％、残部実質的にＦｅよりなり、必要に応じて、
Ｃｒ二０．５０％以下を含有させ、より望ましくは、Ｃ
ｕ：０．３０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｐ：０．
０３０％以下、Ｓ：０．０３５％以下、Ｎ： ｏ、ｏｔ
ｏ％以下、Ｏ：０．００２０％以下に規制し、被削性を
向上させるために必要に応じてＰｂ：０．３０％以下、
Ｔｅ：０．１０％以下、Ｃａ：０．００５％以下の１種
以上を添加し、結晶粒微細化のために必要に応じてＮｂ
：０．０５％以下、Ｔａ：０．０５％以下、Ｚｒ：０．
０５％以下の１種以上を添加したことを特徴としている
。
５〜０．６５％、Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．６
０％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｔｉ：
０．０５０％以下、５ｏｌＡ５Ｌ： ０．０１５〜０．
０５０％、残部実質的にＦｅよりなり、必要に応じて、
Ｃｒ二０．５０％以下を含有させ、より望ましくは、Ｃ
ｕ：０．３０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｐ：０．
０３０％以下、Ｓ：０．０３５％以下、Ｎ： ｏ、ｏｔ
ｏ％以下、Ｏ：０．００２０％以下に規制し、被削性を
向上させるために必要に応じてＰｂ：０．３０％以下、
Ｔｅ：０．１０％以下、Ｃａ：０．００５％以下の１種
以上を添加し、結晶粒微細化のために必要に応じてＮｂ
：０．０５％以下、Ｔａ：０．０５％以下、Ｚｒ：０．
０５％以下の１種以上を添加したことを特徴としている
。
すなわち、この発明による冷間鍛造用鋼は、Ｃ含有量を
高くしたときでもＳｉ含有量とＭｎ含有量を減少させる
ことによって冷Ｍ鍛造性を良好なものとし、特にＭｎ含
有量を低下させることによって圧延ままの材料の初析フ
ェライト量とパーライトラメラ−間隔を増加させて硬さ
を低下させ、球状化焼なまし後の硬さも低下させるよう
にして、冷間鍛造性を向上させるようにし、ＢおよびＴ
ｉを添加することによって上記Ｓｉ含有量およびＭｎ含
有量の減少による焼入性の低下を補うようにして、高周
波焼入深さを確保するようにし、さらに、Ｂ添加による
結晶粒の粗大化傾向を５ｏｌＡｌの添加により阻止する
ようにしたことを特徴としている。
高くしたときでもＳｉ含有量とＭｎ含有量を減少させる
ことによって冷Ｍ鍛造性を良好なものとし、特にＭｎ含
有量を低下させることによって圧延ままの材料の初析フ
ェライト量とパーライトラメラ−間隔を増加させて硬さ
を低下させ、球状化焼なまし後の硬さも低下させるよう
にして、冷間鍛造性を向上させるようにし、ＢおよびＴ
ｉを添加することによって上記Ｓｉ含有量およびＭｎ含
有量の減少による焼入性の低下を補うようにして、高周
波焼入深さを確保するようにし、さらに、Ｂ添加による
結晶粒の粗大化傾向を５ｏｌＡｌの添加により阻止する
ようにしたことを特徴としている。
以下、この発明による冷間鍛造性および高周波焼入性に
優れた冷間鍛造用鋼の成分範囲（重量％）の限定理由に
ついて説明する。
優れた冷間鍛造用鋼の成分範囲（重量％）の限定理由に
ついて説明する。
Ｃ：０．２５〜０．６５％
Ｃは機械構造用部品の強度を確保するために必要な元素
であり、とくに高周波焼入れによって十分な表面硬さを
得るためには０．２５％以上含有させることが必要であ
る。しかし、多すぎると高周波焼入時に焼割れを生じや
すくなるので０．６５％以下に限定した。
であり、とくに高周波焼入れによって十分な表面硬さを
得るためには０．２５％以上含有させることが必要であ
る。しかし、多すぎると高周波焼入時に焼割れを生じや
すくなるので０．６５％以下に限定した。
Ｓｉ：０．１５％以下
Ｓｔは溶製時の脱酸剤として作用する元素であるが、通
常の脱酸剤として含有される量であると冷間鍛造性を劣
化させるので、冷間鍛造性を向上させるために０．１５
％以下に限定した。
常の脱酸剤として含有される量であると冷間鍛造性を劣
化させるので、冷間鍛造性を向上させるために０．１５
％以下に限定した。
Ｍｎ：０．６０％以下
Ｍｎは溶製時の脱硫剤として作用する元素であり、また
焼入性を向上させる元素であるが、十分な焼入性を得る
ために必要な量を添加するとＳｉと同様に冷間鍛造性を
劣化させるので、冷間鍛造性を向上させるために０．６
０％以下に限定した。
焼入性を向上させる元素であるが、十分な焼入性を得る
ために必要な量を添加するとＳｉと同様に冷間鍛造性を
劣化させるので、冷間鍛造性を向上させるために０．６
０％以下に限定した。
Ｂ：ｏ、ｏｏｏ５〜０．００５０％
ＢはＳｉ含有量およびＭｎ含有量を低下させたことによ
る焼入性の劣化を補い、必要な高周波焼入深さを確保す
るために添加する元素であって、このような効果を得る
ためには０．０００５％以上含有させることが必要であ
る。しかし、多量に含有すると結晶粒を粗大化し、靭性
を低下させるので０．００５０％以下に限定した。
る焼入性の劣化を補い、必要な高周波焼入深さを確保す
るために添加する元素であって、このような効果を得る
ためには０．０００５％以上含有させることが必要であ
る。しかし、多量に含有すると結晶粒を粗大化し、靭性
を低下させるので０．００５０％以下に限定した。
Ｔｉ：０．０５０％以下
ＴｉはＢ添加による焼入性の向上を確保するために添加
する元素であるが、多すぎると靭性の低下をきたすので
０．０５０％以下に限定した。また、Ｔｉのより望まし
い含有量はＯ、’ ＯＯ５〜０．０５０％である。
する元素であるが、多すぎると靭性の低下をきたすので
０．０５０％以下に限定した。また、Ｔｉのより望まし
い含有量はＯ、’ ＯＯ５〜０．０５０％である。
Ｓｏ又Ａ文： ０．０１５〜０．０５０％ＡｎはＢ添加
による結晶粒の粗大化傾向を防ぎ、Ｂ添加鋼の高周波焼
入れ時において結晶粒を微細化し、強度を向上させると
ともに、高周波焼入後の歪を著しく小さくするのに有効
な元素であり、このような効果を得るために０．０１５
％以上含有させた。しかし、多すぎるとかえって結晶粒
が粗大化し、鋼の靭性を低下させるので０．０５０％以
下に限定した。
による結晶粒の粗大化傾向を防ぎ、Ｂ添加鋼の高周波焼
入れ時において結晶粒を微細化し、強度を向上させると
ともに、高周波焼入後の歪を著しく小さくするのに有効
な元素であり、このような効果を得るために０．０１５
％以上含有させた。しかし、多すぎるとかえって結晶粒
が粗大化し、鋼の靭性を低下させるので０．０５０％以
下に限定した。
Ｃｒ：０．５０％以下
ＣｒはＢ添加による焼入性の向上をさらに補い、高周波
焼入れによって十分な焼入深さを得るのに有効な元素で
あるので、必要に応じて添加するのもよい。しかし、Ｃ
ｒ含有量が多すぎると冷間鍛造性を劣化させるので０．
５０％以下に限定するのがよい。
焼入れによって十分な焼入深さを得るのに有効な元素で
あるので、必要に応じて添加するのもよい。しかし、Ｃ
ｒ含有量が多すぎると冷間鍛造性を劣化させるので０．
５０％以下に限定するのがよい。
Ｃｕ：０．３０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下Ｃｕ、Ｎ
ｉは基地を強化するが冷鍛性に有害な元素であるので、
必要に応じてＣｕは０．３０％以下、Ｎｉは０．２０％
以下に規制するのがよい。
ｉは基地を強化するが冷鍛性に有害な元素であるので、
必要に応じてＣｕは０．３０％以下、Ｎｉは０．２０％
以下に規制するのがよい。
Ｐ：０．０３０％以下
Ｐ含有量が多すぎると靭性を害すると共に、冷間鍛造性
を劣化させるので、０．０３０％以下、より望ましくは
０．０２０％以下に規制するのが良い。
を劣化させるので、０．０３０％以下、より望ましくは
０．０２０％以下に規制するのが良い。
Ｓ：０．０３５％以下
Ｓ含有量が多すぎると冷間鍛造性を劣化させるので０．
０３５％以下、より望ましくは０．０２０％以下に規制
するのが良い。しかし、Ｓ含有量が低すぎると被削性を
低下させるので、後記する被削性向上元素を添加しない
場合には、冷間鍛造性を劣化させない程度含有させるこ
ともよく、０．００５〜０．０２０％の範囲に規制する
ことが望ましい。
０３５％以下、より望ましくは０．０２０％以下に規制
するのが良い。しかし、Ｓ含有量が低すぎると被削性を
低下させるので、後記する被削性向上元素を添加しない
場合には、冷間鍛造性を劣化させない程度含有させるこ
ともよく、０．００５〜０．０２０％の範囲に規制する
ことが望ましい。
Ｎ：０．０１０％以下
Ｎ含有量が多すぎると変形抵抗が増大して冷間鍛造性を
低下させるので、０．０１０％以下に規制することがよ
り望ましい。
低下させるので、０．０１０％以下に規制することがよ
り望ましい。
０：０．００２０％以下
０含有量が多すぎると鋼中の介在物量を増加して冷間鍛
造性を低下させるので、０．００２０％以下に規制する
ことがより望ましい。
造性を低下させるので、０．００２０％以下に規制する
ことがより望ましい。
Ｐｂ：０．３０％以下、Ｔｅ：０．１０％以下Ｃａ：０
．００５％以下（７）１種以上Ｐｂ、Ｔｅ、Ｃａは被削
性を向上させるのに有効な元素であり、冷間鍛造性を向
上させるためにＳ含有量をかなり抑制したときの被削性
低下を補うのに有効であるので、必要に応じて上記の範
囲で適宜添加するのもよい。
．００５％以下（７）１種以上Ｐｂ、Ｔｅ、Ｃａは被削
性を向上させるのに有効な元素であり、冷間鍛造性を向
上させるためにＳ含有量をかなり抑制したときの被削性
低下を補うのに有効であるので、必要に応じて上記の範
囲で適宜添加するのもよい。
Ｎｂ：０．０５％以下、Ｔａ：０．０５％以下。
Ｚｒ：０．０５％以下のうちの１種以上Ｎｂ、Ｔａ、Ｚ
ｒは結晶粒を微細化して靭性を向上させるのに寄与する
元素であるので、必要に応じて上記の範囲で添加するの
もよい。
ｒは結晶粒を微細化して靭性を向上させるのに寄与する
元素であるので、必要に応じて上記の範囲で添加するの
もよい。
（実施例）
第１表に示す化学成分の鋼を溶製したのち造塊し、分塊
圧延および製品圧延を行って直径２５１１Ｉｌ次いで、
前記各圧延材から直径６ｍｍ、高さ１２ｍｍの冷間鍛造
試験片を製作し、一部については球状化焼なまし処理を
施した。
圧延および製品圧延を行って直径２５１１Ｉｌ次いで、
前記各圧延材から直径６ｍｍ、高さ１２ｍｍの冷間鍛造
試験片を製作し、一部については球状化焼なまし処理を
施した。
続いて、前記圧延ままの冷間鍛造試験片および球状化焼
なまし処理した冷間鍛造試験片に対して６０％の冷間据
″込鍛造を行って高さ４．８腸履に鍛造加工し、その際
の変形抵抗を調べた。その結果を第２表に示す。
なまし処理した冷間鍛造試験片に対して６０％の冷間据
″込鍛造を行って高さ４．８腸履に鍛造加工し、その際
の変形抵抗を調べた。その結果を第２表に示す。
第 ２ 表
第２表に示すように、本発明鋼１’＆）１．２および比
較鋼崩、３はＣ含有量が同じである比較鋼陽、４よりも
冷間鍛造性に優れており、Ｃ含有量がより少生い比較鋼
陽、５と比較しても冷間鍛造性に優れていることが明ら
かである。
較鋼崩、３はＣ含有量が同じである比較鋼陽、４よりも
冷間鍛造性に優れており、Ｃ含有量がより少生い比較鋼
陽、５と比較しても冷間鍛造性に優れていることが明ら
かである。
次に、前記直径２５ｍｍの圧延材を長さ１００ｍｍに切
断して高周波焼入素材とし、各高周波焼入素材に対して
１００ＫＨｚで高周波加熱を行ったのち水焼入れし、各
焼入れ材の表面硬さ、硬化層深さ９表層オーステナイト
結晶粒度を調べた。これらの結果を第３表に示す。
断して高周波焼入素材とし、各高周波焼入素材に対して
１００ＫＨｚで高周波加熱を行ったのち水焼入れし、各
焼入れ材の表面硬さ、硬化層深さ９表層オーステナイト
結晶粒度を調べた。これらの結果を第３表に示す。
第 ３ 表
第３表に示すように、本発明鋼Ｎｏ、ｌ、２は硬化層深
さが大であって高周波焼入性に優れているとともにとく
に表層におけるオーステナイト結晶粒度が微細であり、
高周波焼入歪を小さくすることが可能であることが確認
された。
さが大であって高周波焼入性に優れているとともにとく
に表層におけるオーステナイト結晶粒度が微細であり、
高周波焼入歪を小さくすることが可能であることが確認
された。
（発明の効果）
以上説明してきたように、この発明の冷間鍛造用鋼では
、重量％で、Ｃ：０．２５〜０．６５％、Ｓｉ：０．１
５％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｂ ： ０．０００
５〜０．００５０％、Ｔｉ二０．０５０％以下、５ｏｌ
Ａｌ： ０．０１５〜０．０５０％、必要に応じてＣｒ
：０．５０％以下、残部実質的にＦｅよりなるものであ
るから、Ｃ含有量に関して相反する特性である冷間鍛造
性および高周波焼入性に優れているとともに高周波焼入
層におけるオーステナイト結晶粒が微細なものとなる。
、重量％で、Ｃ：０．２５〜０．６５％、Ｓｉ：０．１
５％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｂ ： ０．０００
５〜０．００５０％、Ｔｉ二０．０５０％以下、５ｏｌ
Ａｌ： ０．０１５〜０．０５０％、必要に応じてＣｒ
：０．５０％以下、残部実質的にＦｅよりなるものであ
るから、Ｃ含有量に関して相反する特性である冷間鍛造
性および高周波焼入性に優れているとともに高周波焼入
層におけるオーステナイト結晶粒が微細なものとなる。
そして、冷間鍛造性が良好であるため切削加工よりも歩
留り良くかつ高い生産性で機械構造用部品を製作するこ
とができ、高周波焼入性に優れてい、るため機械構造用
部品の耐摩耗性１強度とくに疲労強度、転勤寿命などを
向上させることができ、焼入層における結晶粒が微細で
あるための焼入歪を小さなものとすることができるとい
う非常に優れた効果をもたらすものである。
留り良くかつ高い生産性で機械構造用部品を製作するこ
とができ、高周波焼入性に優れてい、るため機械構造用
部品の耐摩耗性１強度とくに疲労強度、転勤寿命などを
向上させることができ、焼入層における結晶粒が微細で
あるための焼入歪を小さなものとすることができるとい
う非常に優れた効果をもたらすものである。
特許出願人 大同特殊鋼株式会社
代理人弁理士 小 塩 豊
Claims (2)
- （１）重量％で、Ｃ：０．２５〜０．６５％、Ｓｉ：０
．１５％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｂ：０．０００
５〜０．００５０％、 Ｔｉ：０．０５０％以下、 ５ｏｉＡｆＬ：０．０１５〜０．０５０％、残部実質的
にＦｅよりなることを特徴とする冷間鍛造性および高周
波焼入性に優れた冷間鍛造用鋼。 - （２）重量％で、Ｃ：０．２５〜０．６５％、Ｓｉ：０
．１５％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｂ：０．０００
５〜０．００５０％、 Ｔｉ：０．０５０％以下、 ＳＯ文Ａ文：０．０１５〜０．０５０％、Ｃｒ：０．５
０％以下、 残部実質的にＦｅよりなることを特徴とする冷間鍛造性
および高周波焼入性に優れた冷間鍛造用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8570584A JPS60230960A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 機械構造用部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8570584A JPS60230960A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 機械構造用部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230960A true JPS60230960A (ja) | 1985-11-16 |
| JPH0138847B2 JPH0138847B2 (ja) | 1989-08-16 |
Family
ID=13866234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8570584A Granted JPS60230960A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 機械構造用部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60230960A (ja) |
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-
1984
- 1984-04-27 JP JP8570584A patent/JPS60230960A/ja active Granted
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| JPH0138847B2 (ja) | 1989-08-16 |
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