JPS62116719A - 高い強度と同時に高い靭性を有する鋼からなる構造部材の製造法 - Google Patents
高い強度と同時に高い靭性を有する鋼からなる構造部材の製造法Info
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- JPS62116719A JPS62116719A JP61218271A JP21827186A JPS62116719A JP S62116719 A JPS62116719 A JP S62116719A JP 61218271 A JP61218271 A JP 61218271A JP 21827186 A JP21827186 A JP 21827186A JP S62116719 A JPS62116719 A JP S62116719A
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- cooling
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
- C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
- C21D1/20—Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0093—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for screws; for bolts
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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
本発明は、高い強度と同時に誦い靭性’に’ｌＷし、こ
れらの性質を熱間成形後も有する、鋼からなる構造部分
の製造法に関する。
れらの性質を熱間成形後も有する、鋼からなる構造部分
の製造法に関する。
従来の技術
鋼は、相応に高い温度で焼鈍しない場合、熱処理後に災
際に高い強度′ｊｒ：Ｗするが、不十分な靭性を有する
という性質ヲ有する。たとえばトラックのホイールスピ
ンドルのような多くの構造部材にとっては、材料の冒い
強度が十分な靭性と結合していることが望ましい。
際に高い強度′ｊｒ：Ｗするが、不十分な靭性を有する
という性質ヲ有する。たとえばトラックのホイールスピ
ンドルのような多くの構造部材にとっては、材料の冒い
強度が十分な靭性と結合していることが望ましい。
従って、本発明の課題は、変態温度より上で熱間成形後
、材料の特別な焼鈍後処理なしに、高い強度とともに良
好な靭性全頁する鋼基材の構造部材全提供することであ
る。これらの特性は、設定された課題によれば、予め冷
却および再加熱した後または構造部材の変態温度より上
に加熱した後だけに達成されるべきである。
、材料の特別な焼鈍後処理なしに、高い強度とともに良
好な靭性全頁する鋼基材の構造部材全提供することであ
る。これらの特性は、設定された課題によれば、予め冷
却および再加熱した後または構造部材の変態温度より上
に加熱した後だけに達成されるべきである。
問題点全解決するための手段
この課題は本発明によれば、
ａ）鋼が０．６Ｎ量％よりも少ない炭素含量を有しかつ
ｂ）冷却速度を、主として低ベイナイト組織が生じるよ
うに制御することによって解決される。
うに制御することによって解決される。
この種の方法は、たとえばトラックのホイールスぎンド
ルのような構造部材が、約１３００’Ｃまでの温度にお
ける鍛冶作業（熱間成形）にも拘らず、たとえば焼鈍灼
熱のような後接された特殊熱処理なしでも、高い強度で
良好な靭性を生じる低ベイナイト組織１［するという利
点全頁する。
ルのような構造部材が、約１３００’Ｃまでの温度にお
ける鍛冶作業（熱間成形）にも拘らず、たとえば焼鈍灼
熱のような後接された特殊熱処理なしでも、高い強度で
良好な靭性を生じる低ベイナイト組織１［するという利
点全頁する。
上記の所望の特性を有する構造部材全製造する場合には
、本発明によれば０．６重量％よりも少ない炭素含量１
［する鋼から出発する。
、本発明によれば０．６重量％よりも少ない炭素含量１
［する鋼から出発する。
この場合冷却速度は、主として低ベイナイト組織が得ら
れるように制御しなければならない。
れるように制御しなければならない。
所望の冷却法は、この場合たいてい構造部材の幾何的寸
法に依存する。これには、たんに幾つかの例全挙げれば
、静止空気、流動空気、冷却剤の噴霧、油浴、塩浴、流
動層冷却、塩の添加分を有する水または塩溶液における
冷却のような公知方法全使用することができる。
法に依存する。これには、たんに幾つかの例全挙げれば
、静止空気、流動空気、冷却剤の噴霧、油浴、塩浴、流
動層冷却、塩の添加分を有する水または塩溶液における
冷却のような公知方法全使用することができる。
マルテンサイト形成温度より上の特定の温度まで急冷（
冷却）シ、次いでオーステナイトがベイナイトへ転移す
るまで等温に保つ慣用のベイナイト調質とは異なり、本
方法では連続的にベイナイトに冷却する。
冷却）シ、次いでオーステナイトがベイナイトへ転移す
るまで等温に保つ慣用のベイナイト調質とは異なり、本
方法では連続的にベイナイトに冷却する。
ベイナイトの微細組織の組織形成をさらに改良するため
、たとえばＮｂおよび／またはＴ１、ＺｒまたはＶのよ
うな微量合金元系、Ａ１も（しかしＡ１は上記元素の１
つと結合してのみ）添加合金化することができる。この
合金元素は、このような構造部材の熱開成形の際の炭化
物、窒化？Ｉｔたは炭窒化物形成によって約１３００°
Ｃまでの作業温度にも拘らずその公知の不利なすべての
作用を伴なう結晶粒の成長を限界に保つか、ないしは面
接結晶化ならびに熱間成形後の粒子粗大化を抑圧ないし
は遅延する結果に終る。
、たとえばＮｂおよび／またはＴ１、ＺｒまたはＶのよ
うな微量合金元系、Ａ１も（しかしＡ１は上記元素の１
つと結合してのみ）添加合金化することができる。この
合金元素は、このような構造部材の熱開成形の際の炭化
物、窒化？Ｉｔたは炭窒化物形成によって約１３００°
Ｃまでの作業温度にも拘らずその公知の不利なすべての
作用を伴なう結晶粒の成長を限界に保つか、ないしは面
接結晶化ならびに熱間成形後の粒子粗大化を抑圧ないし
は遅延する結果に終る。
組織全相応に低い温度で、たとえば鍛造または圧延のよ
うな熱物理的処理金加えると、とくに微粒状組織が生じ
る。
うな熱物理的処理金加えると、とくに微粒状組織が生じ
る。
本発明の有利な実施態様においては、たとえばＭｎＸ
ＢおよびＭＯのようなベイナイト形成元素全添加するこ
とができる。これによって、冷却速度を相応に制御する
場合、靭性ないしは強ｆ％性に不利な影＊１及ぼすマル
テンサイト、高ベイナイトおよびフェライト／パーライ
ト形成が抑制される。
ＢおよびＭＯのようなベイナイト形成元素全添加するこ
とができる。これによって、冷却速度を相応に制御する
場合、靭性ないしは強ｆ％性に不利な影＊１及ぼすマル
テンサイト、高ベイナイトおよびフェライト／パーライ
ト形成が抑制される。
異なる横断面を有する構造部材は冷却の際薄い横断面部
分が急速に冷却し、厚い横断面部分が緩慢に冷却するの
で、冷却速度を個々の範囲内で全く意図的に制御しなけ
ればならない。これは、急冷速度を薄い横断面において
緩慢にするかまたは厚い横断面において促進する特殊な
焼入装置によって行なわれる。また、薄い横断面は別個
の冷却工程で、厚い横断面の前に、厚い構造部材横断面
が、もはやオーステナイトでない程度に冷却する前に、
ベイナイト組織に急冷するかまたはフェライト／パーラ
イト組織（高い外部応力を必要としない場合）に冷却す
るごとができる。
分が急速に冷却し、厚い横断面部分が緩慢に冷却するの
で、冷却速度を個々の範囲内で全く意図的に制御しなけ
ればならない。これは、急冷速度を薄い横断面において
緩慢にするかまたは厚い横断面において促進する特殊な
焼入装置によって行なわれる。また、薄い横断面は別個
の冷却工程で、厚い横断面の前に、厚い構造部材横断面
が、もはやオーステナイトでない程度に冷却する前に、
ベイナイト組織に急冷するかまたはフェライト／パーラ
イト組織（高い外部応力を必要としない場合）に冷却す
るごとができる。
従って、本発明方法のもう１つの利点は、たとえば高負
荷に’Ｒけている加工片の縁部分でのみベイナイト組織
全調節できる点にある。ごれにより、個々の構造部材横
断面に異なる強度値（要求次第で）全調節することがで
きる。
荷に’Ｒけている加工片の縁部分でのみベイナイト組織
全調節できる点にある。ごれにより、個々の構造部材横
断面に異なる強度値（要求次第で）全調節することがで
きる。
加工片の外側ｆたは内側における突起または薄壁部分は
、特許請求の範囲第５項ないし第８項の特徴により種々
の方法で処理することができる。第一に、これらの部分
は焼入れする前に断熱保護皮膜で被覆することができる
か、ま几はこれらの部分に焼入れする前に制御された冷
却全行なうことができる（たとえば意図的にこれらの部
分に向けられた冷却剤の噴霧音用いて）。
、特許請求の範囲第５項ないし第８項の特徴により種々
の方法で処理することができる。第一に、これらの部分
は焼入れする前に断熱保護皮膜で被覆することができる
か、ま几はこれらの部分に焼入れする前に制御された冷
却全行なうことができる（たとえば意図的にこれらの部
分に向けられた冷却剤の噴霧音用いて）。
この場合、これらの部分は種々に制御されて変態温度よ
り下にまで冷却されるので、浴中へ投入した後これらの
個所に硬化は起きない。ま友、上記の突起または部分を
差当り型部分で覆い、その後制御された冷却のため加工
片の重要な部分だけに冷却媒体の噴流をあてるごともで
きる。
り下にまで冷却されるので、浴中へ投入した後これらの
個所に硬化は起きない。ま友、上記の突起または部分を
差当り型部分で覆い、その後制御された冷却のため加工
片の重要な部分だけに冷却媒体の噴流をあてるごともで
きる。
最後に、この発明思想の実施例において、型部分を、加
工片の薄壁部分と厚壁部分との間で温度平衡が成立した
際、しかし遅くとも鋼の変態温度を下廻る前に取外し、
同様に直接、冷却媒体の噴流金あてるごとを 特許請求の範囲による鋼１５ ＣｒＭＯ５を用いて、た
とえば直径７０ｇ＋＊の円形材料につき、外側から測定
して半径の１／３の距離に、ＤＩＮｌ ７２００による
鋼 ４２ ＣｒＭＯ４（７）最低値Ｒｍ＝ １１３９
Ｎｍｔａ−”、ＲｐＯ１２＝９６４Ｎ＃ｌｍ−２および
ＡＶ＝ ５４．７ ｉ越える値全確認することができた
。この場合、Ｒｍは引張り強度、Ｒｐは０．２％降伏点
、ＡＶはノツチ衝撃仕事を表わす。
工片の薄壁部分と厚壁部分との間で温度平衡が成立した
際、しかし遅くとも鋼の変態温度を下廻る前に取外し、
同様に直接、冷却媒体の噴流金あてるごとを 特許請求の範囲による鋼１５ ＣｒＭＯ５を用いて、た
とえば直径７０ｇ＋＊の円形材料につき、外側から測定
して半径の１／３の距離に、ＤＩＮｌ ７２００による
鋼 ４２ ＣｒＭＯ４（７）最低値Ｒｍ＝ １１３９
Ｎｍｔａ−”、ＲｐＯ１２＝９６４Ｎ＃ｌｍ−２および
ＡＶ＝ ５４．７ ｉ越える値全確認することができた
。この場合、Ｒｍは引張り強度、Ｒｐは０．２％降伏点
、ＡＶはノツチ衝撃仕事を表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ａ）鋼が０．３重量％よりも少ない炭素含量を有し
、かつ ｂ）冷却速度を、主として低ベイナイト組 織が生じるように制御することを特徴とする、高い強度
と同時に高い靭性を有し、これらの特性を熱間成形後も
有する、鋼からなる構造部材の製造法。 ２、微量合金元素を炭化物および／または窒化物および
／または炭窒化物形成性鋼に添加合金化する、特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３、組織に熱物理的処理を加える、特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ４、ベイナイト形成性元素を添加する、特許請求の範囲
第１項から第５項までのいずれか１項記載の方法。 ５、加工片の外側または内側にある突起または薄壁部分
を、急冷前に断熱性保護皮膜で覆う、特許請求の範囲第
１項から第４項までのいずれか１項記載の方法。 ６、加工片の外側または内側にある突起または薄壁部分
を、急冷前に、意図的にこれらの部分に向けられた冷却
媒体の噴霧により制御された冷却を行なう、特許請求の
範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の方法。 ７、加工片の外側または内側にある突起または薄壁部分
を、型部材によって覆い、その後十分に、加工片の重要
な部分だけに制御された冷却のため冷却媒体の噴流をあ
てる、特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
１項記載の方法。 ８、型部材を、加工片の薄壁部分と厚壁部分との間に温
度平衡が成立した際、しかし遅くとも鋼の変態温度（Ａ
ｒ＿３）を下廻る前に取り去り、同様に直接に、冷却媒
体の噴流をあてる、特許請求の範囲第７項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3533493.2 | 1985-09-19 | ||
| DE19853533493 DE3533493A1 (de) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | Verfahren zur herstellung von bauteilen aus stahl mit hoher festigkeit bei gleichzeitig hoher zaehigkeit, welche diese eigenschaften auch nach einer warmverformung aufweisen |
| DE3628264.2 | 1986-08-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62116719A true JPS62116719A (ja) | 1987-05-28 |
Family
ID=6281420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61218271A Pending JPS62116719A (ja) | 1985-09-19 | 1986-09-18 | 高い強度と同時に高い靭性を有する鋼からなる構造部材の製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62116719A (ja) |
| DE (1) | DE3533493A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA866747B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263424A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-17 | Aisin Kiko Co Ltd | オイルミスト除去装置 |
| JP2016008349A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度鋼材およびその製造方法 |
| CN114210897A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-22 | 扬州志程机械锻造有限公司 | 一种高碳高铬钢锻件的锻造方法及锻件 |
-
1985
- 1985-09-19 DE DE19853533493 patent/DE3533493A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-09-05 ZA ZA866747A patent/ZA866747B/xx unknown
- 1986-09-18 JP JP61218271A patent/JPS62116719A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263424A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-17 | Aisin Kiko Co Ltd | オイルミスト除去装置 |
| JP2016008349A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度鋼材およびその製造方法 |
| CN114210897A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-22 | 扬州志程机械锻造有限公司 | 一种高碳高铬钢锻件的锻造方法及锻件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA866747B (en) | 1987-05-27 |
| DE3533493A1 (de) | 1987-03-26 |
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