JPS634042A - 冷・温間鍛造用肌焼鋼 - Google Patents
冷・温間鍛造用肌焼鋼Info
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- JPS634042A JPS634042A JP14790886A JP14790886A JPS634042A JP S634042 A JPS634042 A JP S634042A JP 14790886 A JP14790886 A JP 14790886A JP 14790886 A JP14790886 A JP 14790886A JP S634042 A JPS634042 A JP S634042A
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
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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）
本発明は肌焼鋼に係り、特に冷間又は温間鍛造用素材と
して好適な肌焼鋼に関するものである。
して好適な肌焼鋼に関するものである。
（従来の技術）
自動車、各種機械の動力伝達用部品等には、その用途上
必要とする機械的性質を得るために肌焼鋼が広く用いら
れている。これは、成形加工された前記部品に浸炭或い
は浸炭窒化等の表面硬化処理を施して、表面の強度、耐
摩耗性及び耐ピツチング性と芯部の強度及び靭性向上に
よって所要特性を得るためである。
必要とする機械的性質を得るために肌焼鋼が広く用いら
れている。これは、成形加工された前記部品に浸炭或い
は浸炭窒化等の表面硬化処理を施して、表面の強度、耐
摩耗性及び耐ピツチング性と芯部の強度及び靭性向上に
よって所要特性を得るためである。
ところで、前記部品は肌焼鋼を加工して製造されるが、
その代表的な加工法としては、熱間鍛造、冷間鍛造が一
般に知られている。熱間鍛造は成形荷重が小さく、また
変形能が優れているが、スケールの発生、脱炭及び仕上
がり精度に問題があり、−方、冷間鍛造には、成形荷重
が大きく、変形能が劣っているという問題がある。
その代表的な加工法としては、熱間鍛造、冷間鍛造が一
般に知られている。熱間鍛造は成形荷重が小さく、また
変形能が優れているが、スケールの発生、脱炭及び仕上
がり精度に問題があり、−方、冷間鍛造には、成形荷重
が大きく、変形能が劣っているという問題がある。
そこで、近年、熱間鍛造と冷間鍛造の各々の利点を組合
せて活かした温間鍛造が用いられつつある。しかし乍ら
、従来から使用されている肌焼鋼をそのまま用いると、
温間鍛造後の浸炭処理において結晶粒が粗大化し易いと
いう問題がある。
せて活かした温間鍛造が用いられつつある。しかし乍ら
、従来から使用されている肌焼鋼をそのまま用いると、
温間鍛造後の浸炭処理において結晶粒が粗大化し易いと
いう問題がある。
−方、冷間鍛造において、圧延材又は焼ならし材をその
まま冷間鍛造すると、成形荷重が大きく、また変形能が
低いという問題があるため、通常、炭化物を球状化させ
て硬さを低下させる球状化焼なまし処理を施した後、冷
間鍛造を行なうが、この場合も前記温間鍛造の場合と同
様に、その後の浸炭処理において結晶粒が粗大化し易い
という問題がある。
まま冷間鍛造すると、成形荷重が大きく、また変形能が
低いという問題があるため、通常、炭化物を球状化させ
て硬さを低下させる球状化焼なまし処理を施した後、冷
間鍛造を行なうが、この場合も前記温間鍛造の場合と同
様に、その後の浸炭処理において結晶粒が粗大化し易い
という問題がある。
このように結晶粒が粗大化すると、部品の機械的性質、
特に靭性や疲労強度が劣化し、また、結晶粒が部分的に
粗大化した混粒或いは異常成長が生じると前記問題に重
畳して熱処理歪が大きくなるという問題も発生する。
特に靭性や疲労強度が劣化し、また、結晶粒が部分的に
粗大化した混粒或いは異常成長が生じると前記問題に重
畳して熱処理歪が大きくなるという問題も発生する。
このため、浸炭処理後の結晶粒はＮ１７よりも細粒にす
ることが好ましいと云われている。
ることが好ましいと云われている。
（発明の目的）
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、冷間又は温間鍛造による加工法にお
いて部品の表面硬化処理による結晶粒の粗大化を効果的
に防止でき、必要に応じて更に強度、靭性、被剛性等も
向上し得る肌焼鋼を提供することを目的とするものであ
る。
れたものであって、冷間又は温間鍛造による加工法にお
いて部品の表面硬化処理による結晶粒の粗大化を効果的
に防止でき、必要に応じて更に強度、靭性、被剛性等も
向上し得る肌焼鋼を提供することを目的とするものであ
る。
（発明の構成）
上記目的を達成するため、本発明者は、従来の肌焼鋼を
化学成分面から再検討を加え、結晶粒の粗大化をもたら
す原因について分析し、その対策を見出すべく鋭意研究
を重ねた結果、特に適量のＮｂ及び／又はＴｉを含有さ
せることによって結晶粒の粗大化を防止できるとの知見
を得、更に詳細に化学成分を検討し、ここに本発明をな
したちのである。
化学成分面から再検討を加え、結晶粒の粗大化をもたら
す原因について分析し、その対策を見出すべく鋭意研究
を重ねた結果、特に適量のＮｂ及び／又はＴｉを含有さ
せることによって結晶粒の粗大化を防止できるとの知見
を得、更に詳細に化学成分を検討し、ここに本発明をな
したちのである。
すなわち、本発明は、Ｃ：０．１０〜０．３０％、ｓｉ
：ｏ、ｏ ２〜０．３５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％と
、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％及びＴｉ：０．０１〜０
．１５％のうちの１種又は２種とを含有し、ｓｏｌＡｌ
：０．００３〜０．０６０％及びＮ：０．０２５％以下
に規制し、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる組成
を基本とし、必要に応じ、Ｎｉ：０．３〜３゜０％、Ｃ
ｒ：０．３〜２．０％及びＭｏ：０．０５〜０゜５％の
うちの１種又は２種以上と、及び／又はＳ：０．０２０
％以下の規制のもとにＰ：０．０３〜０゜１Ｓ％、Ｂｉ
：０．０３〜０．１５％及びＣａ：０．０００３〜０．
００５０％のうちの１種又は２種以上を含有せしめたこ
とを特徴とする耐粗粒化性に優れた冷間又は温間鍛造用
肌焼鋼を要旨とするものである。
：ｏ、ｏ ２〜０．３５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％と
、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％及びＴｉ：０．０１〜０
．１５％のうちの１種又は２種とを含有し、ｓｏｌＡｌ
：０．００３〜０．０６０％及びＮ：０．０２５％以下
に規制し、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる組成
を基本とし、必要に応じ、Ｎｉ：０．３〜３゜０％、Ｃ
ｒ：０．３〜２．０％及びＭｏ：０．０５〜０゜５％の
うちの１種又は２種以上と、及び／又はＳ：０．０２０
％以下の規制のもとにＰ：０．０３〜０゜１Ｓ％、Ｂｉ
：０．０３〜０．１５％及びＣａ：０．０００３〜０．
００５０％のうちの１種又は２種以上を含有せしめたこ
とを特徴とする耐粗粒化性に優れた冷間又は温間鍛造用
肌焼鋼を要旨とするものである。
以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の肌焼鋼ｌこおける化学成分の限定理由を
説明する。
説明する。
Ｃは部品の芯部強度を確保するために０．１０％以上必
要であるが、多すぎると芯部の靭性を劣化させるので、
０．３０％を上限とする。
要であるが、多すぎると芯部の靭性を劣化させるので、
０．３０％を上限とする。
Ｓｉは脱酸のために０．０２％以上を必要とするが、０
．３５％を超えると鍛造時に割れ等が発生して冷間加工
性、温間加工性を非・常に劣化するので、上限を０．３
５％とする。
．３５％を超えると鍛造時に割れ等が発生して冷間加工
性、温間加工性を非・常に劣化するので、上限を０．３
５％とする。
ＭｎはＭ ｎ Ｓ等の介在物形態制御を図ると共に焼入
性を確保するために必要な元素であり、そのためには０
．２％以上必要である。しかし、多すぎると冷間加工性
や温間加工性、更に機械加工性、特に被剛性の劣化をも
たらすので、２．０％を上限とする。
性を確保するために必要な元素であり、そのためには０
．２％以上必要である。しかし、多すぎると冷間加工性
や温間加工性、更に機械加工性、特に被剛性の劣化をも
たらすので、２．０％を上限とする。
５ｏＲＡｆｌは脱酸のために０．００３％以上必要であ
るが、多すぎるとＡｕＮが局部的に凝集し、混粒又は異
常成長が発生し易くなるので、結晶粒の粗大化を防止す
るために０．０３０％を上限とする。
るが、多すぎるとＡｕＮが局部的に凝集し、混粒又は異
常成長が発生し易くなるので、結晶粒の粗大化を防止す
るために０．０３０％を上限とする。
Ｎは低いほどよく、多いと、ｓｏ意Ａ１１とＡｆｌＮを
生成して上記の如く結晶粒粗大化の問題が発生すると共
に、巨大なＮｂ、Ｔｉ初晶炭窒化物を生成するので、０
．０１０％以下に規制する必要がある。
生成して上記の如く結晶粒粗大化の問題が発生すると共
に、巨大なＮｂ、Ｔｉ初晶炭窒化物を生成するので、０
．０１０％以下に規制する必要がある。
Ｎｂ、Ｔｉは冷間又は温間鍛造後に行なう浸炭、浸炭窒
化等の表面硬化処理時に結晶粒が粗大化するのを防止す
るのに有効な元素であり、そのためにはＮｂ：０．０１
〜０．２０％及びＴｉ：０．０１〜０．１５％のうちの
１種又は２種を添加する。特にＮｂとＴｉの複合添加に
より上記効果が顕著である。しかし、多すぎると加工性
を劣化させると共に、巨大な炭窒化物の生成により、強
度、靭性が低下し、寿命低下をもたらすので、上記範囲
で添加する。
化等の表面硬化処理時に結晶粒が粗大化するのを防止す
るのに有効な元素であり、そのためにはＮｂ：０．０１
〜０．２０％及びＴｉ：０．０１〜０．１５％のうちの
１種又は２種を添加する。特にＮｂとＴｉの複合添加に
より上記効果が顕著である。しかし、多すぎると加工性
を劣化させると共に、巨大な炭窒化物の生成により、強
度、靭性が低下し、寿命低下をもたらすので、上記範囲
で添加する。
上記の必須成分のほか、以下に示す元素を必要に応じて
添加することができる。
添加することができる。
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏは強度或いは靭性を向上させる元素で
あり、添加するときはそれらの１種又は２種以上をＮｉ
：０．３〜３．０％、Ｃｒ：０．３〜２．０％、Ｍｏ：
０．０５〜０．５％の範囲で添加する。各元素とも上限
を超えて多量に添加すると加工性の劣化を招くと共にコ
スト高をもたらすので好ましくない。
あり、添加するときはそれらの１種又は２種以上をＮｉ
：０．３〜３．０％、Ｃｒ：０．３〜２．０％、Ｍｏ：
０．０５〜０．５％の範囲で添加する。各元素とも上限
を超えて多量に添加すると加工性の劣化を招くと共にコ
スト高をもたらすので好ましくない。
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃａは被削性を確保したいときに添加する
ことができる。添加するときはそれらの１種又は２種以
上をＰｂ：０．０３〜０．１５％、Ｂｉ：０．０３〜０
．１５％、Ｃａ：０．０００３〜０．００５０％の範囲
で添加すればよい。但し、その場合、上記効果を得るた
めにはＳを０．０２０％以下に規制するのが好ましく、
特にｐｂやＢｉがＳと共存すると温間加工性の劣化を招
くので、必要以上に多くしないように留意する必要があ
る。なお、各元素とも多すぎると冷間加工性、温間加工
性が劣化する。
ことができる。添加するときはそれらの１種又は２種以
上をＰｂ：０．０３〜０．１５％、Ｂｉ：０．０３〜０
．１５％、Ｃａ：０．０００３〜０．００５０％の範囲
で添加すればよい。但し、その場合、上記効果を得るた
めにはＳを０．０２０％以下に規制するのが好ましく、
特にｐｂやＢｉがＳと共存すると温間加工性の劣化を招
くので、必要以上に多くしないように留意する必要があ
る。なお、各元素とも多すぎると冷間加工性、温間加工
性が劣化する。
上記化学成分を有する肌焼鋼は、鋼塊、鋳片として冷間
又は温間鍛造に供された後、浸炭、浸炭窒化等の表面硬
化処理に供されるが、結晶粒は粗大化せず、混粒がなく
、整細粒の組織を得ることができる。なお、温間鍛造は
据込率にもよるが、通常、５００−１０００℃、好まし
くは７００〜８５０℃の温度で行なう。
又は温間鍛造に供された後、浸炭、浸炭窒化等の表面硬
化処理に供されるが、結晶粒は粗大化せず、混粒がなく
、整細粒の組織を得ることができる。なお、温間鍛造は
据込率にもよるが、通常、５００−１０００℃、好まし
くは７００〜８５０℃の温度で行なう。
次に本発明の実施例を示す。
（実施例）
第１表に示す化学成分（ｖｔ％）を有する各種肌焼鋼に
つき、５０ｋｇ誘導炉を用いて溶解した後、１２００℃
で３５ｍ＋ｍφに鍛伸した。
つき、５０ｋｇ誘導炉を用いて溶解した後、１２００℃
で３５ｍ＋ｍφに鍛伸した。
次いで温間鍛造又は冷間鍛造を行なった。温間鍛造の場
合には試験片加工後、８００℃で温間鍛造を行なった。
合には試験片加工後、８００℃で温間鍛造を行なった。
冷間鍛造の場合には、鍛伸後、７６０″（：Ｘ８ｈｒ加
熱後２０℃／ｈｒの冷却速度で６００℃まで冷却し空冷
する熱処理を施し、その後に試験片加工して冷間鍛造を
行なった。なお、上記温間鍛造、冷間鍛造とも３０１１
１０１φ、４５ｍｍｈの試験片を据込率７３％で１２ｍ
ｍｈに鍛造した。
熱後２０℃／ｈｒの冷却速度で６００℃まで冷却し空冷
する熱処理を施し、その後に試験片加工して冷間鍛造を
行なった。なお、上記温間鍛造、冷間鍛造とも３０１１
１０１φ、４５ｍｍｈの試験片を据込率７３％で１２ｍ
ｍｈに鍛造した。
上記鍛造後、９２０℃Ｘ６ｈｒで浸炭焼入れを実施し、
ＪＩＳ−ＧＯ５５１に準拠してオーステナイト結晶粒度
を測定した。その結果を第２表に示す。
ＪＩＳ−ＧＯ５５１に準拠してオーステナイト結晶粒度
を測定した。その結果を第２表に示す。
【以下余白１
第 ２ 表
第２表から明らかなように、比較例の肌焼鋼はいずれも
混粒で、しかも結晶粒が粗大化しているのに対し、本発
明の肌焼鋼は、温間鍛造材及び冷間鍛造材のいずれも整
細粒である。
混粒で、しかも結晶粒が粗大化しているのに対し、本発
明の肌焼鋼は、温間鍛造材及び冷間鍛造材のいずれも整
細粒である。
また、本発明例９．１７．９′、１７′についてＳ量の
温間加工性に及ぼす影響を調べたところ、被削性改善元
素ｐｂを添加した場合にＳ量を０．２０％以下に規制し
なかった１７′は温間鍛造時に割れが発生したが、他の
ものには割れの発生はなかった。
温間加工性に及ぼす影響を調べたところ、被削性改善元
素ｐｂを添加した場合にＳ量を０．２０％以下に規制し
なかった１７′は温間鍛造時に割れが発生したが、他の
ものには割れの発生はなかった。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば、冷間又は温間鍛
造による加工法において結晶粒の粗大化を極めて効果的
に防止することができるので、従来のような温間鍛造材
及び冷間鍛造材に生ずる部品の機械的性質の劣化、熱処
理歪等の問題を解消することができ、更に必要に応じて
強度、靭性の向上或いは被剛性の改善も可能である。
造による加工法において結晶粒の粗大化を極めて効果的
に防止することができるので、従来のような温間鍛造材
及び冷間鍛造材に生ずる部品の機械的性質の劣化、熱処
理歪等の問題を解消することができ、更に必要に応じて
強度、靭性の向上或いは被剛性の改善も可能である。
Claims (4)
- （１）重量％で（以下、同じ）、Ｃ：０．１０〜０．３
０％、Ｓｉ：０．０２〜０．３５％、Ｍｎ：０．２〜２
．０％と、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％及びＴｉ：０．
０１〜０．１５％のうちの１種又は２種とを含有し、ｓ
ｏｌＡｌ：０．００３〜０．０６０％及びＮ：０．０２
５％以下に規制し、残部が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優れた冷間又は温間
鍛造用肌焼鋼。 - （２）Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．０２〜０
．３５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％と、Ｎｂ：０．０１
〜０．２０％及びＴｉ：０．０１〜０．１５％のうちの
１種又は２種とを含有し、ｓｏｌＡｌ：０．００３〜０
．０６０％及びＮ：０．０２５％以下に規制し、更にＮ
ｉ：０．３〜３．０％、Ｃｒ：０．３〜２．０％及びＭ
ｏ：０．０５〜０．５％のうちの１種又は２種以上を含
み、残部が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優れた冷間又は温間鍛造用肌焼鋼。 - （３）Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．０２〜０
．３５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％と、Ｎｂ：０．０１
〜０．２０％及びＴｉ：０．０１〜０．１５％のうちの
１種又は２種とを含有し、ｓｏｌＡｌ：０．００３〜０
．０６０％及びＮ：０．０２５％以下に規制し、更にＳ
：０．０２０％以下の規制のもとにＰｂ：０．０３〜０
．１５％、Ｂｉ：０．０３〜０．１５％及びＣａ：０．
０００３〜０．００５０％のうちの１種又は２種以上を
含み、残部が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優れた冷間又は温間鍛造用肌焼鋼
。 - （４）Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．０２〜０
．３５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％と、Ｎｂ：０．０１
〜０．２０％及びＴｉ：０．０１〜０．１５％のうちの
１種又は２種とを含有し、ｓｏｌＡｌ：０．００３〜０
．０６０％及びＮ：０．０２５％以下に規制し、更にＮ
ｉ：０．３〜３．０％、Ｃｒ：０．３〜２．０％及びＭ
ｏ：０．０５〜０．５％のうちの１種又は２種以上と、
Ｓ：０．０２０％以下の規制のもとにＰｂ：０．０３〜
０．１５％、Ｂｉ：０．０３〜０．１５％及びＣａ：０
．０００３〜０．００５０％のうちの１種又は２種以上
とを含み、残部が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優れた冷間又は温間鍛造用肌
焼鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14790886A JPS634042A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 冷・温間鍛造用肌焼鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14790886A JPS634042A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 冷・温間鍛造用肌焼鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS634042A true JPS634042A (ja) | 1988-01-09 |
Family
ID=15440840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14790886A Pending JPS634042A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 冷・温間鍛造用肌焼鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS634042A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149643A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Kobe Steel Ltd | 温間鍛造用肌焼鋼 |
| JPH0499843A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-03-31 | Nkk Corp | 肌焼鋼 |
| JP2008106308A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 疲労強度に優れた鋼部品の製造方法および鋼部品 |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14790886A patent/JPS634042A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02149643A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Kobe Steel Ltd | 温間鍛造用肌焼鋼 |
| JPH0499843A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-03-31 | Nkk Corp | 肌焼鋼 |
| JP2008106308A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 疲労強度に優れた鋼部品の製造方法および鋼部品 |
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