KR101184987B1 - 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법 - Google Patents

고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101184987B1
KR101184987B1 KR1020120018083A KR20120018083A KR101184987B1 KR 101184987 B1 KR101184987 B1 KR 101184987B1 KR 1020120018083 A KR1020120018083 A KR 1020120018083A KR 20120018083 A KR20120018083 A KR 20120018083A KR 101184987 B1 KR101184987 B1 KR 101184987B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
steel
temperature
heat treatment
frequency heat
Prior art date
Application number
KR1020120018083A
Other languages
English (en)
Inventor
김동윤
신정호
백지숙
류영주
Original Assignee
주식회사 세아베스틸
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 주식회사 세아베스틸 filed Critical 주식회사 세아베스틸
Priority to KR1020120018083A priority Critical patent/KR101184987B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101184987B1 publication Critical patent/KR101184987B1/ko
Priority to PCT/KR2012/008169 priority patent/WO2013125760A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • 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
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • C21D1/10—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation by electric induction
    • 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • 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
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • 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
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004—Dispersions; Precipitations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

본 발명은 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법으로, 중량 %로 C : 0.50~0.55중량%, Si : 0.30~0.50중량%, Mn : 0.35~0.55중량%, Cr : 0.10~0.30중량%, Mo : 0.20~0.50중량%, V : 0.015~0.035중량%, Al : 0.025~0.045중량%, B : 0.0010~0.0050중량%, Ti : 0.010중량% ~ 0.050중량% 잔부로서 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다. 본 발명은 종래에 사용되어 왔던 강들에 비해 C 함량을 높임으로써 고주파 열처리를 통해 표면경도를 높이고 Mo, V, Ti을 첨가하여, 탄화물을 석출시켜 고주파 가열에 의한 결정립 조대화를 방지하여 고주파 열처리 후 5㎛ 이하의 오스테나이트 결정립을 가지며, 베이나이트 조직을 갖게 하여 고주파 가열 후 고주파 특성을 발휘한다.

Description

고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법 {Steel for Mechanical and Structural Parts having Ultra Fine Grain Size after Induction Hardening and Method of Manufacturing the Same}
본 발명은 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 부품은 부품 특성상 고강도와 고인성이 요구되며, 이러한 이유로 통상 중탄소 합금강을 고주파 열처리를 통해 표면을 경화하여 높은 내마모성을 가지면서 내부는 인성을 가지는 부품을 제조한다. 특히 고주파 열처리시의 높은 가열온도와 사용되는 재질의 한계성으로 인해 표면의 오스테나이트 결정입도는 통상 15~30㎛의 결정입도를 나타내어 피로강도가 우수한 편이 아니다. 최근 개발된 고주파 열처리의 변수인 가열온도, 시간을 조정하여 급가열하여 미세한 결정입도를 얻는 방법이 연구되고 있으나 이는 미세한 결정입도를 얻는데 한계점이 있고 JP 2004-8252, JP 204-210476, JP 2006-519625에서 밝힌 비교발명 역시 비틀림강도를 향상시키기 위해서 고주파 열처리 전 조직을 냉간가공을 도입하여 미세 베이나이트 또는 마르텐사이트로 하여 고주파 열처리시 급속가열로 가열온도를 낮게 하고 가열시간을 짧게 하여 결정입도를 7㎛로 하는 강을 발명하였으나 이는 제한적인 방법이다.
JP 2004-8252, JP 204-210476, JP 2006-519625
본 발명의 목적은 기존의 자동차 부품용으로 사용되는 중탄소계 합금강이나 탄소강을 대체할 수 있는, 고강도와 고인성을 겸비한 새로운 중탄소계 초미세립강 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적은 표면의 적어도 일부에 고주파 열처리에 의해 형성된 경화층을 가지고, 상기 경화층은 오스테나이트를 함유하며, 상기 오스테나이트의 평균 오스테나이트 입경이 5㎛이하인 기계구조용 부품강에 의해 달성된다.
상기와 같은 또 하나의 목적은 C : 0.50~0.55중량%, Si : 0.30~0.50중량%, Mn : 0.35~0.55중량%, Mo : 0.20~0.50중량%, Cr : 0.10~0.30중량%, V : 0.015~0.035중량%, Al : 0.025~0.045중량%, B : 0.0010~0.0050중량%, Ti: 0.010중량% ~ 0.050중량% 및 나머지가 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지고, 상기의 성분을 만족하면서 하기의 수식 (1) 내지 (3)식중에서 적어도 하나의 식을 만족시키고, C, Si, Mo의 합이 0.89중량% 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 기계구조용 부품강에 의해 달성된다.
C > 0.52중량% -----(1)
V > 0.020중량% ----(2)
Mo > 0.35중량% ----(3)
상기와 같은 다른 하나의 목적은 C : 0.50~0.55중량%, Si : 0.30~0.50중량%, Mn : 0.20~0.50중량%, Mo : 0.20~0.50중량%, Cr : 0.10~0.30중량%, V : 0.015~0.035중량%, Al : 0.025~0.045중량%, B : 0.0010~0.0050중량%, Ti: 0.010중량% ~ 0.050중량% 및 나머지가 Fe와 불가피한 불순물의 조성으로 된 소재를 연속주조하고, 이어서 소정의 크기로 압연을 실시하는 단계, 1200℃～1250℃ 의 온도에서 열간단조하는 단계, 열간단조후에 1℃/s의 냉각속도로 800~850℃의 온도영역으로 냉각하는 단계, 냉각중 800℃이상 850℃ 미만에서, 또는 냉각후에, 또는 냉각후 Ar1 변태점이하의 온도에서 제 2 가공을 행하는 단계, 및 900℃～920℃ 의 온도에서 고주파 열처리를 행한 후에 100℃～150℃ 의 온도에서 소려하는 단계를 포함하는 기계구조용 부품강의 제조방법에 의하여 달성된다.
상기와 같은 다른 또 하나의 목적은 C : 0.50~0.55중량%, Si : 0.30~0.50중량%, Mn : 0.35~0.55중량%, Mo : 0.20~0.50중량%, Cr : 0.10~0.30중량%, V : 0.015~0.035중량%, Al : 0.025~0.045중량%, B : 0.0010~0.0050중량%, Ti: 0.010중량% ~ 0.050중량% 및 나머지가 Fe와 불가피한 불순물의 조성으로 된 소재를 연속주조하고, 이어서 소정의 크기로 압연을 실시하는 단계, 1200℃～1250℃ 의 온도에서 열간단조하는 단계, 830～860℃에서 소입하고 630～660℃에서 소려를 실시 하는 단계, 및 900℃～920℃ 의 온도에서 고주파 열처리를 행한 후에 100℃～150℃ 의 온도에서 소려하는 단계를 포함하는 기계구조용 부품강의 제조방법에 의하여 달성된다.
이상에서 상세 설명한 바와 같이, 본 발명강은 기존강에 비해 C 함량을 높여서, 고주파 열처리를 통해 표면강도를 높이고, 고 Mo, V, Ti을 첨가하여 석출물, 탄화물을 이용하여 고주파열처리후 5㎛이하의 초세립을 얻어 비틀림피로수명이 향상되었으며 전동피로도 기존강에 비해 향상되어 고강도의 부품을 제조할 수 있게 되었다.
도 1은 발명강의 합금성분에 따른 고주파 열처리 후 결정입도를 보여주는 현미경 사진.
도 2는 Mo 함량에 따른 발명강의 입도를 보여주는 현미경사진 및 TEM 분석자료.
도 3은 종래강과 발명강 제조공정을 보여주는 개략도.
도 4는 종래강과 발명강의 조직 및 결정입도를 보여주는 현미경사진.
도 5는 종래강과 발명강의 비틀림 피로강도를 보여주는 그래프.
도 6은 종래강과 발명강의 전동 피로강도를 보여주는 그래프.
도 7은 종래강과 발명강의 고주파 열처리 전 조직과 고주파 열처리 후 입도를 보여주는 현미경사진.
이하, 상기와 같은 함량 범위를 갖는 본 발명의 합금 성분의 설정 및 성분범위의 한정 이유를 설명한다.
C : 0.50중량% ~ 0.55중량%
C는 특수강에서 강도, 경도를 결정하는 주 원소 중 하나로 강도를 확보하기 위하여 0.50중량% 이상 함유시킬 필요가 있다. 또한 고주파 열처리 표면경도를 700HV 이상 확보하기 위하여 0.50중량% 첨가되어야 한다. 그러나 0.55중량%를 넘으면 단조 가공성, 피삭성이 저하된다. 따라서, 이러한 특성을 고려하여 C함량 범위를 0.50~0.55중량%로 설정한다.
Si : 0.30중량% ~ 0.50중량%
Si는 기지에 고용되어 입계강화를 통해 피로강도를 증가시키는 원소로, 그 함량을 0.30중량% 보다 낮게 하면 피로강도가 부족하게 되고, 0.50중량% 보다 높게 하면 페라이트 생성을 촉진하고 취화시키기도 하며 단조성을 저하시킨다. 따라서 Si의 함량을 0.30~0.50중량%로 설정한다.
Mn : 0.35중량% ~ 0.55중량%
Mn은 펄라이트(Pearlite)를 미세하게 하고 페라이트(Ferrite)를 고용강화시킴으로써 항복강도를 향상시킨다. 또한 강의 담금질성과 강도를 향상시키며, 고온에서는 소성을 증가시켜 주조성을 좋게 한다. 특히 유해 성분인 S와 결합하여 MnS를 형성함으로써 적열 취성을 방지하고 절삭 가공성을 향상시킨다. 따라서 Mn의 함량을 0.35~0.55중량%로 설정한다.
Mo : 0.20중량% ~ 0.50중량%
Mo은 열간단조 후 냉각시 베이나이트 조직형성을 촉진하는 원소이면서 Mo탄화물에 의한 고주파 열처리시 입도를 미세화시키는 중요한 원소이다. 0.20중량% 이하로 하면 Mo 석출물의 양이 부족하여 입도미세화가 잘 이루어지지 않고 0.50중량% 이상 첨가시 경도를 향상시켜 가공성을 떨어뜨린다. 또한 Mo는 고가의 원소로 첨가 함량을 적절히 조정할 필요성이 있다. 따라서 Mo의 함량을 0.20~0.50중량%로 설정한다.
Cr : 0.10중량% ~ 0.30중량%
Cr은 소입성을 증가시키고 탄화물을 만들어 내충격성을 증대시키는 원소로써 Mn함량의 저감에 의한 소입성을 보상하고 Mo, V 등과 복합 화합물을 형성에 의한 템퍼저항성을 증대시키기 위해서 하한을 0.10중량%로 하였으며 0.30중량% 이상 첨가시 경도를 상승시키고 가공성을 저하시킨다. 따라서 Cr의 함량을 0.10~0.30중량%로 설정한다.
V : 0.015중량% ~ 0.035중량%
V은 미세 탄질화물 형성에 의한 결정립을 미세화시켜 강도 및 인성을 향상시킨다. 첨가량이 0.015중량% 이하이면 강도증가 효과가 적고, 0.035중량% 보다 많이 첨가하면 강도는 증가하나 인성이 저하될 뿐만 아니라 제조원가 상승에 의한 경제적인 효과가 없기 때문에 바람직하지 않다. 따라서 V 함량을 0.015중량% ~ 0.035중량%로 한정한다.
B : 0.0010중량% ~ 0.0050중량%
B는 베이나이트 조직의 형성을 촉진하기 위해 사용되는 원소로, 피커링(Pickering) 등에 의하면 B를 첨가할 때 TTT(Time-temperature transformation diagram)에서 초석 페라이트 석출이 현저히 지연되어, 초석 페라이트의 C곡선을 오른쪽으로 이동시킨다고 보고한 바 있다. 이것은 강에 첨가된 B가 원자상태로서 오스테나이트 결정입계에 편석되어 결정입계 자유에너지를 낮춤으로서 초석 페라이트의 형성을 억제하기 때문인 것으로 알려져 왔다. 그러나 B는 질소 및 산소와 친화도가 커서 용해작업시 산화물 및 질화물을 형성하며, 이러한 조성의 강을 열처리할 경우 M23(CB)6, Fe2B 등의 보로카바이드(Borocarbide)가 형성되어 초석페라이트 형성억제에 기여하지 못한다. 따라서, 본 발명에서는 B의 함량은 0.0010~0.0050중량%로 설정한다.
Al : 0.025중량% ~ 0.045중량%
Al은 강력한 탈산제로서 작용하는 것과 동시에 N와 결합하여 결정립을 미세화시키나 0.025중량% 이하에서는 탈산이나 결정립 미세화 작용이 작아지기 때문에 바람직하지 않고, 과잉으로 첨가하게 되면 오히려 Al2O3와 같은 비금속 개재물의 증가로 오히려 해로운 영향을 미칠 수 있다. 따라서 Al의 적정 함량 범위를 0.025~0.045중량%로 한정한다.
Ti : 0.010중량% ~ 0.050중량%
Ti는 제강시 N과의 강력한 친화력으로 TiN을 형성한다. 베이나이트 형성을 위해 첨가된 B가 N과 결합하여 보로카바이드를 형성하면, 초석페라이트 형성억제에 기여하지 못하기 때문에 이의 문제를 해결하기 위하여, Ti을 첨가하여 N과 결합시킨다. Ti의 함량은 0.010~0.050중량%로 설정한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
표 1은 본 발명의 조성을 갖는 발명강과 비교강의 화학성분을 나타낸다. 발명강 A, B는 개발을 위해 설정된 여러 가지 합금설계안으로 VIM(Vacuum Induction Melting)을 이용하여 제조된 강종에 대한 화학성분을 나타낸다. 발명강 C는 합금설계안으로 제작된 VIM재 A, B의 평가를 통해 최적 조건으로 합금 설계된 양산품의 화학성분을 나타낸 것이다.
이하, 제조공정을 설명하면, 우선 100 톤 전기로에서 용해한 다음 정련 및 진공탈가스 공정을 거쳐 연속주조 공정을 거쳐(1200℃～1250℃에서 가열하고 1200℃～1250℃에서 재가열함) 최종 Φ60mm의 환봉을 제조하였다.
a) 이 환봉강을 1200℃～1250℃에서 열간단조를 실시한다.
b) 열간단조후에 1℃/s의 냉각속도로 800~850℃의 온도영역으로 냉각한다.
c) 냉각중 800℃이상 850℃ 미만에서, 또는 냉각후에, 또는 냉각후 Ar1 변태점이하의 온도에서, 제 2 가공을 실시한다. 여기서 제 2 가공을 행하게 되면, 베이나이트 조직이나 마르텐사이트 조직을 미세화시킬 수 있어, 차후에 고주파 열처리의 가열시 오스테나이트 입자를 더욱 미세화시킬 수 있다. 제 2 가공에는 압연, 단조, 전조(rolling) 등이 해당될 수 있다.
d) 이 소재를 100℃/s 이상의 가열속도로 고주파 열처리 온도 900℃～950℃ 까지 가열하여 고주파 열처리를 행한다. 고주파 열처리시의 가열 온도를 900℃ 미만으로 하면, 오스테나이트 입자의 생성이 불충분하게 되어, 경화층이 형성되지 않게 되고, 그 가열온도가 950℃ 이상이 되면 오스테나이트 입자의 성장이 촉진될 뿐만 아니라 오스테나이트 입경의 편차가 커지게 되어, 피로강도의 저하를 초래한다.
e) 가열로에서 150 ℃로 90분의 소려 열처리를 행하였다.
Figure 112012014477112-pat00001
- 각 성분 함량은 wt%로 표시.
표 1에 따른 발명강과 비교강을 각각 시편가공을 하여 고주파 열처리 후 입도를 평가한 자료를 도1에 나타내었다. 비교강의 14~25㎛의 결정입도에 비해 VIM을 이용한 발명강 A, B와 양산 전기로를 이용한 발명강C는 5㎛이하의 결정입도를 가짐으로서 발명의 목적을 달성하고 있다.
도 2는 발명강C와 비교강의 고주파 열처리 후 현저한 차이를 나타내는 결정입도를 TEM을 이용하여 초세립의 기구를 분석한 것으로 비교강은 입계피닝의 역할을 하는 Mo 석출물이 관찰되지 않는 반면 발명강C는 Mo 석출물에 의한 입계피닝에 의해 5㎛이하의 초세립을 나타내고 있다.
도 3은 종래 비교강을 이용하여 고주파열처리공정을 통해 제조하던 샤프트를 개발강C를 이용하여 고주파열처리를 통해 초세립 결정입도를 얻는 공정을 나타낸 그림이다.
도 4는 종래 비교강과 발명강의 공정단계별 조직과 결정입도를 보여주는 사진이다.
종래 비교강은 고주파열처리전 냉간가공을 통하여 고주파열처리후 미세한 결정립도를 얻는데 이는 냉간가공시 베이나이트조직이 균질하지 않을 경우 도4에 나타낸 것처럼 결정립이 성장한 것을 확인할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 별도의 열처리가 수반되어야 하는데 비해 발명강은 열간단조후 냉간성형이 필요치 않으며 강도의 향상이 필요할 경우 830 ～ 860℃에서 소입과 630~660℃에서 소려를 실시 후 고주파열처리를 실시하면 되고 이러한 열처리를 통해서도 5㎛이하의 결정입도를 얻을 수 있다.
도 5는 종래 비교강과 발명강의 비틀림 피로강도를 보여준다. 도5에서 보는 바와 같이, 종래 비교강의 피로강도는 50 KN이지만, 소입 및 소려 처리를 하지 않은 발명강은 약 60 KN이고 소입 및 소려 처리를 한 발명강은 약 70 KN인 것을 알 수 있다.
도 6은 허브베어링으로 사용되는 비교강과 발명강C를 전동피로시험으로 비교평가한 것이다. 종래 비교강에 비해 파손될 확률이 10%인 와이불(Weibull)분포에서 발명강C는 8.14백만의 수명을 나타내어 비교강의 1.02백만에 비해 월등한 피로수명을 나타내고 있다. 도7에 전동피로시편 고주파열처리전 조직과 고주파열처리후 결정입도를 나타내었다. 도7에서 알 수 있듯이, 발명강 D가 종래 비교강 B에 비하여 고주파 열처리 전후 모두 결정입도가 미세함을 나타낸다.
본 발명에 의한 초세립을 갖는 기계구조용 부품강은 자동차 부품으로 이용될 수 있으며, 기계구조용 부품강의 제조방법은 자동차 부품을 제조하는 데 이용될 수 있다.
B: 베이나이트
TM: 템퍼드 마르텐사이트
M: 마르텐사이트

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. C : 0.50~0.55중량%, Si : 0.30~0.50중량%, Mn : 0.20~0.50중량%, Mo : 0.20~0.50중량%, Cr : 0.10~0.30중량%, V : 0.015~0.035중량%, Al : 0.025~0.045중량%, B : 0.0010~0.0050중량%, Ti: 0.010중량% ~ 0.050중량% 및 나머지가 Fe와 불가피한 불순물의 조성으로 된 소재를 연속주조하고, 이어서 압연을 실시하는 단계, 1200℃～1250℃의 온도에서 열간단조하는 단계, 열간단조후에 1℃/s의 냉각속도로 800~850℃의 온도영역으로 냉각하는 단계, 냉각중 800℃이상 850℃ 미만에서, 또는 냉각 후에, 또는 냉각후 Ar1 변태점 이하의 온도에서 제 2 가공을 행하는 단계, 및 900℃～920℃의 온도에서 고주파 열처리를 행한 후에 100℃～150℃의 온도에서 소려하는 단계를 포함하는 기계구조용 부품강의 제조방법.
  4. C : 0.50~0.55중량%, Si : 0.30~0.50중량%, Mn : 0.35~0.55중량%, Mo : 0.20~0.50중량%, Cr : 0.10~0.30중량%, V : 0.015~0.035중량%, Al : 0.025~0.045중량%, B : 0.0010~0.0050중량%, Ti: 0.010중량% ~ 0.050중량% 및 나머지가 Fe와 불가피한 불순물의 조성으로 된 소재를 연속주조하고, 이어서 압연을 실시하는 단계, 1200℃～1250℃의 온도에서 열간단조하는 단계, 830～860℃에서 소입하고 630～660℃에서 소려를 실시하는 단계, 및 900℃～920℃의 온도에서 고주파 열처리를 행한 후에 100℃～150℃의 온도에서 소려하는 단계를 포함하는 기계구조용 부품강의 제조방법.
KR1020120018083A 2012-02-22 2012-02-22 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법 KR101184987B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120018083A KR101184987B1 (ko) 2012-02-22 2012-02-22 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법
PCT/KR2012/008169 WO2013125760A1 (ko) 2012-02-22 2012-10-09 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120018083A KR101184987B1 (ko) 2012-02-22 2012-02-22 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120067535A Division KR101280547B1 (ko) 2012-06-22 2012-06-22 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101184987B1 true KR101184987B1 (ko) 2012-10-02

Family

ID=47287117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120018083A KR101184987B1 (ko) 2012-02-22 2012-02-22 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101184987B1 (ko)
WO (1) WO2013125760A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745957A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 现代岱摩斯股份有限公司 高频热处理材料及利用该材料的齿轮制造方法
KR101535971B1 (ko) * 2014-11-11 2015-07-10 주식회사 세아베스틸 고강도 자동차 기어용 윤곽고주파 열처리용 강 및 그 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100883716B1 (ko) * 2004-07-16 2009-02-12 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 기계구조용 부품 및 그 제조방법과 고주파 담금질용 소재

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI238197B (en) * 2003-09-29 2005-08-21 Jfe Steel Corp Component for machine and structural purposes, material therefor, and manufacturing method therefor
JP2005163173A (ja) * 2003-11-14 2005-06-23 Komatsu Ltd 歯車部材およびその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100883716B1 (ko) * 2004-07-16 2009-02-12 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 기계구조용 부품 및 그 제조방법과 고주파 담금질용 소재

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745957A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 现代岱摩斯股份有限公司 高频热处理材料及利用该材料的齿轮制造方法
KR101535971B1 (ko) * 2014-11-11 2015-07-10 주식회사 세아베스틸 고강도 자동차 기어용 윤곽고주파 열처리용 강 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013125760A1 (ko) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101425737B1 (ko) 고주파 켄칭용 강 및 고주파 켄칭 강 부품 및 그들의 제조 방법
WO2018182480A1 (en) Hot work tool steel
WO2010074017A1 (ja) 鋼の焼入方法
KR101654684B1 (ko) 저온 충격인성이 우수한 고강도 무어링 체인강 및 그 제조방법
CN105177430A (zh) 一种合金工具钢及其生产方法
JP6620490B2 (ja) 時効硬化性鋼
JP5871085B2 (ja) 冷間鍛造性および結晶粒粗大化抑制能に優れた肌焼鋼
JP4631618B2 (ja) 疲労特性に優れた軸受用鋼部品の製造方法
KR101184987B1 (ko) 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법
JP6390685B2 (ja) 非調質鋼およびその製造方法
KR101280547B1 (ko) 고주파 열처리 후 초세립을 갖는 기계구조용 부품강 및 그 제조방법
KR101243129B1 (ko) 고경도 및 고인성 석출경화형 금형강 및 그 제조방법
KR100940038B1 (ko) 충격 인성이 우수한 열간단조용 비조질강, 이의 제조방법및 이에 의해 제조된 자동차 샤시용 부품
KR101713677B1 (ko) 전동피로수명 특성이 우수한 고질소 공기 경화형 베어링강 및 그 제조방법
KR20140012209A (ko) 열간 단조용 비조질강 및 열간 단조 비조질품 및 그 제조 방법
JP3534146B2 (ja) 耐疲労特性に優れた非調質鋼材及びその製造方法
CN111101080A (zh) 一种耐高温模具钢及其制造方法
KR101140911B1 (ko) 조질합금강급 Ｖ-Ｆｒｅｅ비조질강의 제조방법
KR101655181B1 (ko) 고강도 강 및 기어 제조 방법
KR101246389B1 (ko) 비조질강
CN108690935A (zh) 一种高品质合金工具钢板及生产方法
JP2018178228A (ja) 高周波焼入れ部品用素材
JPH09316540A (ja) 冷鍛性に優れた輪郭高周波焼入用機械構造用鋼の製造方法及び冷間鍛造部品の製造方法
KR101254782B1 (ko) 침탄열처리 후 오일 담금질 및 뜨임을 생략한 공기경화형 고강도 기계구조용 부품강 및 그 제조방법
JP7184209B2 (ja) クランクシャフト及びクランクシャフト用素形材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180912

Year of fee payment: 9