JPS61210153A - 機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物 - Google Patents

機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物

Info

Publication number
JPS61210153A
JPS61210153A JP5208885A JP5208885A JPS61210153A JP S61210153 A JPS61210153 A JP S61210153A JP 5208885 A JP5208885 A JP 5208885A JP 5208885 A JP5208885 A JP 5208885A JP S61210153 A JPS61210153 A JP S61210153A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel
composition
austenite
steel composition
toughness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5208885A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisahiro Hirasaka
平坂 寿宏
Hiroshi Ito
博 伊藤
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.)
KOKUKOU SEIKO KK
Original Assignee
KOKUKOU SEIKO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KOKUKOU SEIKO KK filed Critical KOKUKOU SEIKO KK
Priority to JP5208885A priority Critical patent/JPS61210153A/ja
Publication of JPS61210153A publication Critical patent/JPS61210153A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

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】 産業上の利用分野: 本発明は、高温加工(鍛造・圧延)t−シた後、制御さ
れた速度で冷却することによシ、調質逃壇(焼入れ・焼
戻しなどの後処理)を行わなくても勝れた機械的性質を
持つ非調質鉄鋼組成物に関するものである。
従来技術; 構造用丸鋼から加工製品を製造するには、熱間鍛造の後
、一旦冷却して荒切削加工を施し、焼入れ、焼戻しをし
て、所定の硬さ、衝撃値、伸び、降伏点、引張り強さな
どの機械的性質を具備せしめ、さらに、軸受など摩耗の
大きい部分には高周波焼入れを施し、研削などの加工と
行い、製品とするのが普通である〇 近年、自動車その他一般の産業機械・構造物高層ビルな
どの軽量化り傾向が犬になり、より高い強度の構造用鋼
の開発が要望されている。これに対シ、クロム、モリブ
デン、ニッケル、タングステン、マンガン、シリコン、
ゼロンなどの高価な元素を添加して、必要な機械的性質
を向上させている0 解決しようとする間遣点: 上記高価な合金用元素煩を添加することによシ、鉄鋼の
改質は一応向上するが、充分とは言えず、黛源的・経済
的とは言えない。かつ調質熱処理(焼入れ・焼戻し)を
必要とするので、そのための設備費と燃料が必要となり
、省エネルギー・省設備・省力面で問題を残している。
また、これら合金鋼を用いても熱処理を行わないと、土
建関係コンクリート用に使用する丸鋼異形棒鋼の場合、
J I S G3112に規定されている5Dsoに対
して、一般に伸びが14qb以下となり、曲げ角度は9
00と劣化する傾向がある。
問題点を解決する手段: 不発明は、高価な元素の使用孟を減らし、調湿熱処理と
省略し、圧延したままで、高い強度と靭性と与える鉄鋼
組成物(非A4質鉄鋼組成物)を提供rる。
このための本発明の鉄鋼組成(重量基準)は、C: 0
.20−0.55% 、 St : 0.10〜1.(
10%、1VIn :0.50〜150 %、AJ :
 O,OQ3〜0.10% 、 V : 0.05〜0
.20%、Nb : 0.01〜0.10優、N : 
O,OQ5〜0.10%を含有し、残余が主としてFe
からなる鋼合金を第1発明の成分とし、上記成分のほか
に、令土類元素0.003〜0.20チを含有する鋼合
金を第2発明の成分とし、両発明とも、オーステナイト
域もしくはオーステナイト・フェライト2相域で高TM
、、770[e終了し、30°C/m 〜500’C/
m (好! L <は50′C/i〜300′C/Mx
)で冷却して&る機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物
であって、常櫨に2ける金属組織が微細結晶よりなり、
J l5GQ551の表1にし之がう平均粒度番号6以
上のオーステナイト結晶粒を持つものである。
作用: 上記組成を必要とする理由を説明する。
&)C:0.2〜0.55% 引張強度と硬度とを確保するため、0.20%以上を必
要とするが、含有量が0.55%を超えると呻びと靭性
が低下する。
(a)  Si : 0.1〜1.0%脱酸剤として0
.1壬以上必要でるるか、1.0壬を超えると鋼の靭性
を低下させる。
e→ Mn : 0.50− Z5J O,SO*以下では、非調質状態で靭性を与える効果が
少なく、また脱酸剤としての効果が攻張で6るが、2.
5俤を超えると、被剛性が不良になる。
HAJ : 0.003〜0゜1% 脱酸剤として必要であるが、0,1チを超えると被剛性
が悪くなる。・よか、取鍋ノズル、タンディシュノズル
などにアルミナが付着する傾向がある。
@  N : 0.005〜CF、1%o、oos* 
以下では、結晶粒の微細化効果、vlNbなどの窒化物
を形成して鋼を強化する効果が少なく、0,2壬以上使
用すると靭性が下がる。
(へ)  V:  0,05〜0.2チ0.05%以下
では、窒化物形成による調弦化、結晶粒微細化効果が充
分でないが、082チ念超えると効果の増加率が減シ、
経済的でない。脱酸効果が大であることは周知のとおシ
である。
(ト)     Nb   :   0.01 〜0.
1%0.01%以ドでは、窒化物形成による強化、結晶
微細化効果が充分でないが、0.1 To以上使用する
と、溶接性を害する。
(7)希土類元素0.OQ3〜0.2俤(fa2発明に
添加)Ce、Laなどは製鋼過程で、S、Oと結合し、
その硫化物・酸化物は融点が高く、衝撃値を高くする。
また、鋼の清浄化に貢献し結晶粒微細化の効果がある。
希土類元素としては、ム、Ce 、 Pr、Nd、Sm
などの軽希土類元素の混合物、例えば、Ce : 50
 ’4、L、a : 30 %、Nd : 15 %、
 Pr :4%、Smその他1チを含んだいわゆるミツ
シュメダル(+vfi s chme ta l )と
称されるものが入手容易で好ましい。0.003%以下
では効果がほとんどなく、0.24を超えると靭性を低
化する傾向がある。
しかしながら、希土族元素を欠いても、必要性質金具え
た製品ができる。
これら各添加元素の効果は、添加量の相対関係Vでも依
存するが、各元素の含有嫌に割付けると、上記範囲に限
定するのが一応妥当である。また、V、rJb、 Ce
は相似した作用を持ち、これらのうち少なくとも2種類
を用いれば、満足し得る性質を持つ組成物が得られる。
上記鉄鋼組成物の鍛造・圧延などの高温処理を行う場合
に、オーステナイト域またはオーステナイト・フェライ
ト2相域で行うのは、言うまでもなく、常温における金
相と同じ相域にするためであるが、これを温度により表
示すると1100″C〜720 ’C,特に900″C
〜720℃が望ましい。
高温処理終了後の冷却速度が50 ’C/=より遅いと
、軟化傾向を示し、引張り強さおよび硬さが減少する。
また冷却速度が51)0℃/minよシ速いと、引張シ
強さと硬さが異常穴となシ、靭性と衝撃値が低下する。
冷却速度は、50℃/min〜300 ′c/mが特に
望ましい。
実施例: 500KW誘導電気炉で、下記鉄鋼組成物を溶解して、
2QO#インゴツト(ボトムφ150 X )ツブφ1
30×長さ1600 )を2本鋳造し、そのうち1本に
、MM (Co : 50%、f、a : 309o%
Nb : 1511.Pr:4チ、Smその他:1チ)
を添加した。この実験を2回反復して第1表の結果を得
た。
インゴットをφ32の丸棒に圧延し、1050〜110
0°Cに加熱し、最終鍛造温度710°〜770°Cで
s20tg角棒に加工し、174°C/騙および300
℃/minの2つの速度で冷却した。
機械的試験結果t−第2表に示す。
なお、比較のため、第3表に、JISG4104に示さ
れたクロム鋼(最も機械的性質の勝れた5Cr435)
、クロムモリブデン鋼(最も機械的性質の勝れたSCM
 435 )の規格値を示す。
第2、第3表を比較することによシ、本発明の非調質鋼
の機械的性質は、降伏点、引張り強さ、伸び、絞り、衝
撃値、硬さの各試験項目に2いて、従来のクロム鋼、ク
ロムモリブデン鋼(調質熱処理したもの)と同等もしく
はそれ以上の性能を有することがわかる。また、第1図
から明らかなように、鍛造温度は800”C〜900”
Cの比較的低い温度で、個性の高い製品が得られた。
実施例2 化学組成c : a、44qb1St : o、ao俤
、Mn : 1.4ONb : 0.051  N :
 0.01%、0 : 0.011 % %yyi:0
.05チの高強度非調質鋼を溶解し200 #のインゴ
ット(φ150×φ130 X 1600m)を鋳造し
、第4表に示すサイズの丸棒鋼に圧延し、同表に示す機
械的性質を得た。
降伏点はいずれも60kg/m以上で・bって、鉄筋異
形棒鋼として使用すれば、JIS G3112に記載さ
れていないがSD 60で表示し得る(従来は5D50
が最高)高強度製品である。特に、伸びが121以上で
ある念め180o  曲は加工が可能、で、6るが、従
来のJIS規格5DsOの製品では、靭性が低くこのこ
とは不可能である。次に第4表の製品の金属組織をφ1
3、φ16の丸棒について第2図に示す。これらの図に
おいて、結晶粒の大きさはJISGQ551の表1、結
晶粒度表示に2ける粒度番号8〜11である。従来7)
Ii14質鋼では、普通の場合、5〜7であって、本発
明の鉄鋼組成物の粒度が微細化していることがわかる。
第4表 発明の効果: 本発明によれば、高価な合金用元素を多量添加すること
なく高「へ強度と靭性を有する鋼が得られる。また焼入
れ、焼戻しのような調質熱処理を必要としない。
したがって、本発明の鉄鋼組成を用いることによシ、ク
ランクシャフト、コネクテイングロツド、スピンドル、
アクセルシャフト、ハイテンションボルト、ナツト、チ
ェーン、タイロッドなどの製作に当り調質熱処理工程を
省略できる。
さらに、船舶・鉱山その他一般産業用チェーンに用いる
丸棒(現在5BC70第3種を使用)を本発明のものに
変え、簡単な焼準をしたのみで、JIs規格製品にでき
ることが判明したが、さらに、高強度の異形棒として、
コンクリートカルバート、スラブ用に利用されるに至っ
ている。
本4−f4は、上述から明らかなように、省資源、省エ
ネルギー、省設備、省力に貢献し、その経済的メリット
は非常に多きい。
【図面の簡単な説明】
に1図は本発明の鉄鋼組成物を、高温で鍛造する際に鍛
造1度が製品組成物の機械的性質に及ぼす影響を示した
グラフである。 第2図は、本文中第4表に示した丸棒鋼の金属組織を示
した顕微鏡写真である。 第1図 $4Aの直えhts飢飼51橘の食鳥勧tftjK%4
kI)L邊I6篤鷺の玲圭鴫か腎A6劾【lN第2図 手続補正書(自発) 昭和60年4り//日 特許庁長官  志 賀  学 2 事件の表示 特許1860−譜上。♂♂号発明の名称 
機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所(居面大阪市住之江区柴谷2丁目8番60号氏名幅
称) 国光製鋼株式会社 代  理  人 日付 昭和  年  月  日 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄補正の内容 明細書第4頁第1行目「調湿」−六あるを「調質」と補
正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量基準でC:0.20〜0.55%、Si:0.
    10〜1.00%、Mn:0.50〜2.50%、Al
    :0.003〜0.10%、V:0.05〜0.20%
    、Nb:0.01〜0.10%、N:0.005〜0.
    1%を含有し、残余が主としてFeからなる鋼合金を、
    オーステナイト域もしくはオーステナイト・フェライト
    2相域で高温加工を終了し、30℃/min〜500℃
    /minで冷却してなる機械的性質の勝れた非調質鉄鋼
    組成物。 2 非調質鉄鋼組成物が丸鋼または異形棒鋼である特許
    請求の範囲第1項記載の組成物。 3 重量基準で、C:0.20〜0.55%、Si:0
    .10〜1.00%、Mn:0.50〜2.50%、A
    l:0.03〜0.10%、V:0.05〜0.20%
    、Nb:0.01〜0.10%、N:0.005〜0.
    1%、希土類元素0.003〜0.20%を含有し、残
    余が主としてFeからなる鋼合金を、オーステナイト域
    もしくはオーステナイトフェライト2相域で高温加工を
    終了し、30℃/min〜500℃/minで冷却して
    なる機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物。 4 非調質鉄鋼組成物が丸鋼または異形棒鋼である特許
    請求の範囲第3項記載の組成物。
JP5208885A 1985-03-14 1985-03-14 機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物 Pending JPS61210153A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5208885A JPS61210153A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5208885A JPS61210153A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61210153A true JPS61210153A (ja) 1986-09-18

Family

ID=12905071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5208885A Pending JPS61210153A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61210153A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104701104A (zh) * 2014-12-31 2015-06-10 国家电网公司 一种高压断路器
CN105803320A (zh) * 2016-03-17 2016-07-27 内蒙古科技大学 一种含稀土La元素的纳米贝氏体材料、钢轨及其制备方法
WO2019146749A1 (ja) 2018-01-26 2019-08-01 日本製鉄株式会社 係留チェーン用鋼および係留チェーン
WO2019146748A1 (ja) 2018-01-26 2019-08-01 日本製鉄株式会社 係留チェーン用鋼および係留チェーン

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50128618A (ja) * 1974-03-30 1975-10-09
JPS5435113A (en) * 1977-06-20 1979-03-15 British Steel Corp Reinforcing steel
JPS583921A (ja) * 1981-06-30 1983-01-10 リパブリツク・ステイ−ル・コ−ポレ−シヨン 穿孔されたままの管状製品
JPS58164721A (ja) * 1982-03-24 1983-09-29 Kobe Steel Ltd 高靭性高強度構造用鋼の製造法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50128618A (ja) * 1974-03-30 1975-10-09
JPS5435113A (en) * 1977-06-20 1979-03-15 British Steel Corp Reinforcing steel
JPS583921A (ja) * 1981-06-30 1983-01-10 リパブリツク・ステイ−ル・コ−ポレ−シヨン 穿孔されたままの管状製品
JPS58164721A (ja) * 1982-03-24 1983-09-29 Kobe Steel Ltd 高靭性高強度構造用鋼の製造法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104701104A (zh) * 2014-12-31 2015-06-10 国家电网公司 一种高压断路器
CN105803320A (zh) * 2016-03-17 2016-07-27 内蒙古科技大学 一种含稀土La元素的纳米贝氏体材料、钢轨及其制备方法
WO2019146749A1 (ja) 2018-01-26 2019-08-01 日本製鉄株式会社 係留チェーン用鋼および係留チェーン
WO2019146748A1 (ja) 2018-01-26 2019-08-01 日本製鉄株式会社 係留チェーン用鋼および係留チェーン

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4957325B2 (ja) 非調質鋼材
US7678207B2 (en) Steel product for induction hardening, induction-hardened member using the same, and methods producing them
JP4793298B2 (ja) 非調質鋼材およびその製造方法
JPH09324219A (ja) 耐水素脆性に優れた高強度ばねの製造方法
JPH09111412A (ja) 高強度・高降伏比・低延性非調質鋼
JP3235442B2 (ja) 高強度・低延性非調質鋼
JPS61210153A (ja) 機械的性質の勝れた非調質鉄鋼組成物
CN108929985B (zh) 强度和冷加工性优异的中碳线材及其制造方法
JP4752800B2 (ja) 非調質鋼材
JPH09176786A (ja) 高強度・低延性非調質鋼
JP2888135B2 (ja) 高耐久比高強度非調質鋼とその製造方法
JP3867471B2 (ja) 鋼材の強化方法
JP3368735B2 (ja) 高強度・低延性非調質鋼
JP2002194495A (ja) 冷間圧造用熱延鋼線材およびこれを用いた圧造品の製法
JPH093589A (ja) 高強度・低延性非調質鋼
JPH0726149B2 (ja) 高耐力ステンレス形鋼の製造方法
JP5304394B2 (ja) 高強度鋼製粗形品の製造方法
JPH0949020A (ja) 低温鉄筋用鋼材の製造方法
JP3757537B2 (ja) コネクティングロッドの製造方法
JPH03243745A (ja) 耐遅れ破壊性に優れた機械構造用鋼
JP3077568B2 (ja) 低温鉄筋用鋼材の製造方法
JPH1150184A (ja) 高強度・低延性非調質鋼
JPH07150244A (ja) 冷間加工用フェライトステンレス鋼の製造方法
JPS63219527A (ja) 冷間加工性にすぐれたフエライトステンレス鋼の製造方法
JP3543581B2 (ja) フェライト・パーライト型非調質鋼