TW493007B

TW493007B - Non-refined steel being reduced in anisotropy of material and excellent in strength, toughness and machinability, and process for making the same

Info

Publication number: TW493007B
Application number: TW090106908A
Authority: TW
Inventors: Kazukuni Hase; Yasuhiro Omori; Toshiyuki Hoshino; Keniti Amano
Original assignee: Kawasaki Steel Co
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-07-01
Also published as: JP4802435B2; NO20015714D0; NO20015714L; WO2001071050A1; EP1199375A1; DE60103598D1; DE60103598T2; CN1144895C; EP1199375B1; KR100740414B1; EP1199375A4; US6454881B1; KR20020014803A; CN1380911A

Description

493007 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（1 ) 〔產業上之利用領域〕本發明係有關特別供做機械結構用鋼之，材質異方性小且強度，韌性及切削性卓越的非調質鋼及其製造方法者。另，非調質鋼係指經熱作後即可直接使用爲其特徵之鋼也。〔先行技術〕舉凡有關汽車和產業機械用結構配件，皆要求具備高強度，高韌性。已往至今，當製造該等配件之際，皆採用屬機械結構用合金鋼之SCM435 (JIS)或者 S C Μ 4 4 0 ( J I S )等。尙爲能賦與強度，韌性之目的，於藉熱作成形之後，再施以淬火一回火等之調質處理者。然而，如前述之調質處理，不但耗時且成本至鉅。由是若能省略此種調質處理時，即能使成本大幅降低，甚至在節省能源方面亦極爲有利。因而，已往迄今，出現種種有關可省略調質處理之非調質鋼的專利提案。譬如，曾有含Μη，於C量在〇 · 3〜0 · 5 ma s s%之中碳鋼中添加〇 · 1 〇ma s s%程度之V 而成之肥粒體-波來體型非調質鋼有關之提案。該鋼係於經熱軋後之冷却過程裡使V C或V N析出於肥粒體中，藉提昇肥粒體之強度，並使更高強度之波來體之出現以圖提昇鋼全體之強度者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1· -項再填· 裝· 訂 .10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 4 _ 493007 A7 B7 五、發明説明（2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 不過肥粒體-波來體型之非調質鋼，係利用以雪明碳體存在於波來體中之0 · 3〜0 · 5ma s S%的c來提昇強度者。因此，欲使抗拉強度與韌性並存，具有困難性。又，若欲獲得穩定之品質時，有必要將配件成形後之冷却速度在非常狹窄的範圍內控制，故其處理使用伴隨著煩雜性。又，於特公平6 - 6 3 0 2 5號和特開平 4 — 371547號中所揭露者，係在C量爲〇 . 〇5〜 0 · 3ma s s%之低碳鋼中添加Mn、Cr或者V等而成之貝氏體型或麻田散體型加熱鍛造非調質鋼。該等貝氏體型非調質鋼和麻田散體型非調質鋼，乃爲補充韌性爲目的所提者。該等鋼，對小形的配件雖可確保充分的韌性，惟對大形配件而言，若冷却速度緩慢時即無法得到充分的靭性。就是說，有必要提局熱作後的冷却速度，致處理上伴隨煩雜性。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製再者，已往習見之貝氏體型的非調質鋼，於加熱鍛造之際，未受加工之部位處即未進行結晶粒之細化。結果，產生未接受加工之部位，較接受加工之部位，其韌性降低等問題。亦存有其降伏比低等之問題。〔發明所欲解決之課題〕鑑于有效解決前述之問題，本發明之目的在於提供，經熱作後，不須特別進行冷却速度之控制和時效處理，亦可確保強度，甚至在幾乎未接受加工之部位處亦能充分提本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 5 · 493007 A7 B7___ 五、發明説明（3 ) 昇抗拉強度，降伏強度及韌性，更且，具有卓越之材質異方性及切削性之非調質鋼及其製造方法者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔用以解決課題之手段〕爲能達成前述目的，經本發明者等重複專心之硏究結果，獲得之知識陳述如下。 (1 )在貝氏體組織中，積極地使塊狀組織生成時，亦可從粗大的沃斯田體粒變態組織謀求韌性之提高。第1 圖係以模型方式表示本發明之貝氏體組織。圖中，1表示舊沃斯田體粒界，2表示塊狀組織。而該塊狀組織，即指處於幾乎相同結晶學的方位關係之細微板條狀組織。從第 1圖可明瞭，被舊沃斯田體粒界所包圍之貝氏體，外觀上藉塊狀組織所細分，有助於提高韌性者。 (2 )就促進貝氏體組織中生成塊狀組織而言，以添加Mn、 Cu、 Cr及B，尤其以添加Μη及Cn者極爲有效。藉添加該等成分，於未能充分接受加工之部位處亦可獲得高韌性。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (3 )藉著使C u析出於鋼中，能夠提昇鋼之降伏強度。又，藉由C u之添加，雖於冷却速度遲緩之情形下亦可期強度之顯著提昇外，與適量之S倂用之舉，尙能提高其切削性。就是說，可兼得高強度及高切削性。 (4 )爲能提高切削性，已往皆添加S。由過多的S 形成之Μ n S，於輥軋時被展伸並以桿狀之形態存在鋼中。如此之Μ n S將構成材質異方性的原因，使欲兼得提高本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）_ 6 493007 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（4 ) 力削性和減低材質異方性之舉遭遇困難。然而，由於與添力D C u之倂用作用而可確保爲提高切削性所必要之S量故 ’不需添加過多之S，得能抑制桿狀Μ n S之生成。終究能夠兼得切削性之提昇與材質異方性之降低者。 (5)藉由Mn、 Ni、 Cr、 B等之添加，可提高淬硬性，雖於熱軋後不施以調質處理也能獲得高強度及韌性。本發明係基於前述之知識所做。即係包含C : 〇 · 05mass% 強〜未滿〇 · l〇mass%，Si :1 · Omass%以下，Μη : 2 · 2mass% 強〜 5 · 〇ma s s%，S :未滿〇 · 020ma s s%， Cu: 1 .〇mass% 強〜3.0mass%，Ni : 3.〇mass%以下，Cr:0.〇l〜2.0 mass%，Al:〇.l〇mass%以下，Ti : 0 · 01 〜0 · lOma s s%，B : 〇 . 0003 〜〇· 0 3ma s s%，η : 〇 · 〇〇 1 〇〜〇 · 〇 200 ma s s%，〇：〇 · 〇〇60ma s s% 以下，其餘爲 F e及無可避免之雜質的組成，且其鋼組織爲塊狀組織之面積率佔1 0 %以上之貝氏體，其材質異方性小且具卓越強度’朝性及切削性之非調質鋼者。又，將具相同成分之鋼’加熱至1 0 0 0〜1 2 5 0 °C後，在8 5 0 t：以上溫度進行全截面減少率3 0%以上之熱作，再以〇 . 〇〇 1 〜1 °C / S之冷却速度冷却經過6 〇〇〜3 0 0 t：之溫度域，則爲材質異方性小且具卓越強度，韌性及切削性之非 (請先閲讀背面之注意事 4 •項再填· 裝— 一寫本頁)

、1T •Φ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 493007 A7 ___ B7_ 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 調質鋼製造方法。更且，爲能提昇各種之材質，亦可能使其含有挑選自 Mo、Nb、V、W、Zr、Mg、Hf、 REM、P、Pb、Co、Ca、Te、Se、Sb、 B i中之1種或2種以上之微量元素。〔爲實施本發明所採用之最良形態〕茲將導致本發明之試驗結果加以說明如下。藉連續鑄造方法製造如表1所示種種成分範圍之多數鋼塊料。將該鋼塊料加熱到1 1 〇 0。(3後，藉熱軋製成 l〇〇mm0之圓鋼。於熱軋後，該圓鋼即以〇 · 5°C/ S或1 〇t：/S之冷却速度冷却通過6 〇〇〜3 0 0 °C之溫度域。並對所得之圓鋼，進行各種的材質試驗。 C Si Μη S Cu 丄丄u o o /u / Νι 0.07-0.10 0.2-0.3 2.9-3.1 0.001-0.10 0.5 〜3.0 1.30-1.40 Cr A1 Ti B N 〇 0·5 〜0.6 0.025〜 0.015〜 0.0010〜 0.0035 〜 0.001 〜 0.050 0.025 0.0035 0.0050 0.004 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以第2圖表不調查鋼中所含c u及S對切削性影響之結果。於第2圖中，分別以實線表示鋼中含c u : 1 · 1 ma s s%之結果，以虛線表示鋼中不含Cll之結果者。又’供試鋼在經熱軋後之6 〇〇〜3 〇〇它溫度域，係採 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（-— 493007 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7五、發明説明（6 ) 0 · 5 °C / S之冷却速度予以冷却者。切削性，則根據刀具側讓面摩耗量爲0 · 1 〇 m m的全切削時間之刀具壽命加以評估。當刀具摩耗量減低時，刀具壽命延長，即可評估爲切削性卓越者。又，切削作業係使用超硬刀具以切削速度：300m/mi η，走刀量：〇 · 20mm/ r ev，切削深度：lmm之條年進行。另以虛線表示已往鋼JISG4105之SCM335QT品外周旋切時之刀具壽命供比較之用。如於第2圖所示，刀具壽命因c u之添加而提高，特別以含有0 · 0 0 2〜0 · 0 2 m a s s % S之情形時爲顯著。又，爲使刀具壽命對已往鋼提高約2倍，當添加 C u之時候，只須使其包含〇 · 〇〇 2 m a s s %以上之 S即可。做爲這種藉C u與S之混合添加大幅增加刀具壽命之理由，經推測可能係由在刀具側讓面之摩耗面上被觀察出之藉C u硫化物導出之貝拉庫效果所致者。又，以1 0 °C / S冷却通過經熱軋後之6 0 〇〜 3 0 0 °C溫度域時’則得不到如藉〇 · 5 t： / S冷却時那標的切削性提昇效果。更，於調查冷却速度與刀具壽命之關係時’之所以藉C u與S之混合添加可得大幅增加刀具壽命之顯著效果者，乃係冷却速度爲1°C/S以下才有之情況。次於第3圖表示對其顯響及於輥軋後之衝擊値異方性的鋼中之C u及S含量調查之結果。第3圖中，實線表示本紙張尺度適财關家料（CNS ) Α4· ( 210X297公釐)7〇1 "' (請先閲讀背面之注意事裝— ：寫本頁) -訂 -Φ 493007 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 含有1 · lma s s% Cu之鋼的結果，虛線則表示未含C u之鋼的結果。又，供試鋼於熱軋後之6 0 0〜 3 0 0 t：溫度域，係以0 · 5 °C / S之冷却速度冷却者。另從L方向及C方向切取J I S3號衝擊試件，刻以u型槽口，並分別測定其於2 0 t中之夏比衝擊吸收能量，箅出比率。依照第3圖所示，由于C u之添加使L方向與C方向之衝擊値比率接近於1，尤於含0 . 0 0 2〜0 · 0 2 mass% S之情況下極其顯著。爲能使L方向與C方向之衝擊値之比率達8 0 %以上，有將S含量限制於 0 · 0 2 0 m a s s %以下之必要。又爲欲特別使L方向與C方向之衝擊値的比率維持於9 0 %以上，有將S含纛限制在0 . 0 1 4 m a s s %以下之必要者其理甚明。已知材質異方性最顯著地出現在衝擊値之異方性。於是，從該結果，若欲減低L方向與C方向之材質異方性時 ’除添加C u外’尙有必要將S限制在未滿〇 . 〇 2 0 mass%最好爲〇·. 014mass%以下。繼之，於第4圖表示熱軋後之6 0 0〜3 0 0 t溫度域的冷却速度對抗拉強度影響之調查結果。第4圖中，實線表示對含1 . 5 m a s s % C u之鋼之調查結果，虛線表示對含0 . 8 m a s s % C u之鋼之調查結果。其含S量皆爲〇 . 〇 1 3 m a s s %。至於抗拉強度則以切取之：T I S 4號抗拉試件供抗拉試驗予以測定。如第4圖中所示，當含1 · 5ma s s% Cu之鋼 ------------^---1T------- C请先聞讀背面之注意事項存填寫本本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -1〇 _ 493007 A7

五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以1°C/S以下之冷却速度通過熱軋後之6 〇〇〜3 〇〇 C溫度域時，較諸含〇 · 8ma s s%之鋼，其Ts上昇而可得1 0 0 OMP a程度之高抗拉強度。其理由，可認爲在熱軋後之冷却過程中有微細的C u析出，有效作用於強度提昇者。凡於一般的熱作中，加工後之冷却速度爲1 t / s以下。就是說，可知添加C u之鋼，不須特別對輥軋後之冷却速度加以管理，也可達成非調質之高強度化者。又，未添加C u之鋼，於如粗徑圓鋼等呈冷却速度遲緩情形者，則有組織軟化產生強度不足之問題存在。就此點而言，如於第4圖所示，添加C u之鋼，雖處於冷却速度遲緩之情形下亦由於C u之析出強化促使組織軟化變小’而可得到穩定之強度。因此，可適用於細微至粗徑之寬廣尺寸系列上。第5圖表示鋼中之C u量影響強度上昇的調查結果。其中，S量爲〇 · 〇13ma s s%，熱軋後通過600 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製〜2 0 0 °C溫度域之冷却速度爲〇 . 5 °C / S。而 △TS則爲與未添加Cu之鋼間TS之差也。如於第5圖中所示然，當Cu量超過1·0 ma s s%時ATS急遽增加。尤其是使Cu^l · 5 m a s s %時，即可得2 5 0 Μ P a程度大之大幅的強度上昇。其次，對本發明中，限定鋼之成分組成於前述範圍之理由，予以說明之。 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X；297公釐） 493007 A7 ——^_B7 —_ 五、發明説明（9 ) C · 0 · 〇 5ma s s%強〜未滿〇 · 1 〇ma s s% (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) c爲確保強度以及在貝氏體組織中形成塊狀組織時所必要之元素。爲此，其含量有必要維持於〇 · 〇 5 ma s s%強之程度。另一方面，設含量在〇 · 1〇 m a s s %以上時將會形成麻田散體組織而損及韌性。因此定爲未滿0 · 1 〇ma s s%。

Si:l.〇mass%以下 S i係對脫酸及強化固熔有用的元素。但，含量過多時將招致韌性之減低。所以限定於1 . 〇 m a s s %以下

Mn:2.2mass%強〜5.0mass% Μ n可提高硬化性，爲在貝氏體組織中形成塊狀組織必要的元素。藉由該效果，爲能確保強度及韌性，其含量有必要超過2 · 2nia s s%。但超過5 · 〇ma s s% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製時其切削性將惡化。因此，限定於2 . 2強〜5 · 0 m a s s %之範圍。 S :未滿〇 · 〇2〇ma s s% S係特別與C u之複合添加而能提高切削性之元素。爲使其發揮該效果，含量以0 · 〇〇 2 m a s s %以上爲理想。但添加過量時將形成Μ n S而產生材質異方性。因此將其限制於未滿0 · 〇 2 0 m a s s %。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 12 - 493007 A7 B7 五、發明説明〇0 )

Cu · 1 · 〇ma s s% 強〜3 · Oma s s% c u係具析出強化及藉與S之複合增加而提高切削性 &元素。更可促進在貝氏組織中生成塊狀組織，提高韌性。爲顯現該效果，有必要使其含量超過1 . 0 m a s s % 。另’超過3 · 0 m a s s %時將使韌性急遽降低。因此 ’限定於1 · 0強〜3 · Oma s s%之範圍。而1 · 5 〜3 · 〇 m a s s %係更理想之範圍也。

Ni:3.〇mass%以下 N i乃有效提高強度及韌性之元素。又於添加C u之時候亦可有效防止輥軋時之C u裂痕。然而，價格高昂外若添加過多時其效果將飽和。由是，其含量限定於3 · 〇 m a s s %以下。

Cr:〇.〇l 〜2.0mass% C r乃可有效提昇硬化性的元素。又爲減低對強度及韌性所及熱作後冷却速度之影響上極其有用的元素。更且對促進加熱鍛造後之貝氏體中生成塊狀組織上具有效果。但，當其含量未滿Ο · Ο 1 m a s S %時，添加效果不彰。另一方面添加多量超出2 · Om a s s%時又會招致韋刃性之降低。因此，C r含量乃限定於Ο · Ο 1〜2 · 0 m a s s %之範圍。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -13 - (請先閱讀背面之注意事 4 ，項再填.

裝— :寫本頁W 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493007 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7 五、發明説明（11 ) Al:〇.lmass%以下 A 1 ，做爲脫酸劑有其功效。但添加加量超過〇 · 1 m a s s %時將使鋁系夾雜物增大。其結果不僅損及韌性 ’切削性亦隨之減低。因此，限定於〇 . 1 m a s s %以下。 Ti:〇.01〜0.10mass% 丁 i係屬析出強化元素。更爲與N —起形成T i N，對組織之細微化有所貢獻，並可提高韌性之有用元素。此外又具脫酸劑之功能。因此，添加〇 · 〇 1 m a s s %以上。另一方面，添加過量時，當冷却速度遲緩的時候，將析出粗大的T i N，反而減低韌性。由是將其上限在 0 · 1 m a s s %。 B : 0 · 0003 〜0 · 03mass% B爲提高硬化性的元素。另爲減低冷却速度對強度及韌性之影響有用的元素。又對促進加熱鍛造後貝氏體之塊狀組織生成上具有效的貢獻。爲能發揮其效果，有添加〇· 0 0 0 3 m a s S %以上之必要。惟添加過多時其效果也會飽和。因此之故，將其上限定在〇 . 〇3ma s s % 〇 N:0.00 10〜0.0200mass% N，乃與T i 一起形成T i N而析出。尤於熱鍛等之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）T 14 (請先閲讀背面之注意事_ 4 ▼項再填‘ :寫本頁) 裝· 493007 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（12 ) 力口熱時，發揮抑制結晶粒成長的鎚平揚地作用。結果，使組織細微化，發揮提高韌性之效用。然而，其含量未達 0 · OOlOma s s%時却無法充分發揮TiN靠析出之效果。另一方面，如添加超過0 · 0200ma s s% 時，該效果亦會飽和。更且，固熔N反而減低鋼材之韌性。因此，將N限定於〇 . 0010〜〇 . 0200 ma s s%之範圍。〇：0 · 0060mass%以下〇與熔製時之脫酸劑反應，形成氧化物。當形成之氧化物未能充分去除時，將殘存於鋼中。0量超過〇.0 0 6 0 m a s S %時殘存氧化物增加，大幅減低韌 .性。從而，◦須抑制到0 · 0 0 6 0 m a s s %以下。最好以0 · 0 0 4 5 m a s s %以下爲理想者。除前述之必要成分以外，本發明尙有可能添加下述之微量元素。做爲提高硬化性，甚至提高強度之元素，可將Μ 〇和 N b以下述範圍內含於材質內。 Mo : 1 . Omass%以下 Μ 〇具有提高常溫及高溫強度之功效。但過多地添加却招致成本之上漲。因此，含量限定於1 · 0 m a s s % 以下範圍。又，爲能使其發揮提高強度的效果，含量在〇.05mass%以上者爲理想。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 15- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 493007 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（13 ) Nb:〇.5mass%以下 N b不但具有提局硬化性效果，尙在強化析及提高韋刃性方面具有效果。但含量超過0 · 5 m a s s %時將阻礙熱作性。因此含量限在0 · 5 m a s s %以下。就做爲改善強度之成分，可將V和W以下述範圍添加之。 V:〇.5mass%以下 v C和V N乃利用於強化析出。更將析出於沃斯田體域內V C和V N利用做貝氏體生成核之舉，可使組織細微化及提高軔性。然而當添加量超週0 . 5 m a s s %時，其效果將飽和，致產生連鑄裂痕等之問題。由是，V之含量限定於0 . 5 m a s s %以下。 W:〇.5mass%以下 W具有藉強化固熔之強度提昇效果。更與C反應而析出W C，有效貢獻於強度之提昇。然，添加量超過0 · 5 m a s s %將招致韌性急遽之降低。由是W之含量限於 0 , 5ma s s%以下。進而，爲使結晶粒細微化，提高韌性之目的，亦可添加下列之元素。 Zr :0.02 mass%以下 Z r不僅是脫酸劑，亦爲可將結晶粒細微化提局強度本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16: 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1· •項再填」裝· 訂 i# 493007 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（14 ) ，韌性有用元素。但含量超過0 · 02rna s S%時，其效果亦會飽和。因此，Zr之含量限定在0 · 02 m a s s %以下。 Mg:〇.〇2mass%以下 M g不但爲脫酸劑，同時尙能有效地將結晶粒細微化並提高強度，韌性。但含量超過0 · 02ma s s%時其效果將飽和。於是M g之含量被限定在0 · 0 2 m a s s %以下。 Hf :〇·l〇mass%以下 H f對結晶粒細微化，提高強度，韌性方面極爲有效。但含量超過0 · 1 0 m a s s %時，其效果將飽和。由是，其含量限定於0 · 1 0 m a s s %以下。 REM:0.02mass%以下 R E Μ可有效將結晶粒細微化及提高強度，韌性。但含量超過0 . 02ma s s%時，其效果會飽和。由是， REM之含量限定於0 . 0 2ma s s%。另爲提高切削性，可將P、 P b、 C a、T e Co 、Se、 Sb及Bi等元素中之1種或2種以上，分別以下述之範圍添加之。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1· 項再填- 裝· 訂 i^w. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 17 493007 A7 _ B7 五、發明説明（15 ) P:0.10mass%以下以提高切削性爲目的，亦可添加P。惟對韌性或耐疲勞性有負面影響之故，有必要以0 . 1 0 m a s s %以下添加。而理想爲0 · 07ma ss%者。

Pb : 0 · 3〇mass%以下 P b之融點低，係屬當切削時鋼料之發熱使其熔融時，將發揮液體潤滑作用而提高切削性之元素。然而，含量超出0 . 30ma s s%時，其效果將飽和，反而招致耐疲勞性之降低。由是，P b之含量限定在〇 · 3 0 m a s s %以下。

Ca-〇 . 〇2mass% C a爲與P b具大致相同效果之元素，爲能發揮其效果，理想之含量在0 · 0005 m a s s%以上。然而，含量超出0 · 0 2ma s s%時，其效果將會飽和。由是，Ca之含量限定在0 · 0 2ma s s%以下。而理想的範圍爲 0 · 0005 〜0 · 〇l〇ma s s%者。

Te:〇.〇5mass%以下 T e ，亦與P b和C a同樣的屬於提昇切削性之元素。但含量超過0 · 0 5 m a s s %時其效果將會飽和，降低耐疲勞性。由是，其含量被限定於0 · 0 5 m a s s % 以下。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 - (請先閱讀背面之注意事' •項再填· ：寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493007 A7 _________B7____ 五、發明説明（16 ) C 〇 : η ία u，l〇mass%以下 C◦亦爲具有與pb、 Ca、 Te大致相同效果之成分者’惟含量超過〇 · 1 〇 m a s s %時其效果將飽和。 ®是’其含量限定於〇 · a s s%以下。

Sb:0.〇5mass%以下

Sb亦爲具有與c〇、 pb、 Ca、 Te大致相同效果之成分’惟含量超過〇 · 〇 5 m a s s %時其效果將飽和。由是’其含量限定在〇 · 〇5ma s s%以下。

Bi:〇.3〇mass%以下 Βι:亦爲具有與sb、 Co、 Pb、 Ca、 Te大致相同效果之成分，惟含量超過0 · 3〇ma s s%時其效果將飽和。由是，其含量限定在〇 · 3 〇 m a s s %以下。

Se :未滿〇 · 〇2ma s s% S e係與Μη結合而形成Mn S e。Μη S e以斷屑器之角色而作用，並改善切削性。惟添加量在〇 · 〇 2 m a s s %以上時將對耐疲勞性有負面的影響。由是，含量限定在未滿0 · 0 2ma s s%者。又，前述之成分雖爲0 · 002ma s s%之微量添加亦能發揮其效果也。於本發明中，除將成分組成範圍調整於前述之範圍外，尙有將鋼組織做成其塊狀組織佔1 0 %以上面積率之貝 --------0^----Ί--IX-------Φ. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 19 - 493007 A7 _B7_ 五、發明説明（17 ) 氏組織之必要。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因爲屬肥粒體組織時，當結晶粒徑粗大化即得不到高韋刃性之故也。至於屬麻田散體組織時，其冷却速度之範圍狹窄，致組織及硬度對冷却速度之依賴性增大。又，以 1 0 %以上之面積率含塊狀組織時，外觀上可將貝氏體細分化，提高韌性。尙且，若欲使鋼組織成爲含有塊狀組織之貝氏體組織時，添加Cu，並在製造工序中，特別在冷却工序中藉〇· 0 0 1 °C / S以上之冷却速度範圍予以冷却即可。茲將按照本發明之製造方法說明之如次。通常，係將調整於前述恰好的成分組成之熔融鋼，藉由造塊法和連續鑄造法製成塊料。繼而，施以塊料加熱，其加熱溫度乃在1 0 0 0〜 1 2 5 0 t之範圍。爲能有效利用C U之析出強化，獲得與S之複合作用起見，有必要充分固熔C u。因此以 1 0 0 0〜1 2 5 0 t之溫度施以加熱爲非常重要者。繼之，以8 5 0 °C以上之溫度施以全斷面減少率：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 0 %以上之熱軋。其原因係若‘欲減低材質異方性時，當然須降低Μ n S之同時，尙有降低微細組織之異方性的必要。因此變態前之沃斯田體粒須屬等軸再結晶粒的必要。於是乎，輥軋完成溫度即定爲屬沃斯田體粒之再結晶域的 8 5 0 °C以上，且施以全斷面減少率：3 0 %以上之加工者至爲重要。其後，以0·001〜It/S之冷却速度冷却通過本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）-20 - 493007 A7 B7 五、發明説明〇8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 0 0〜3 0 0°C之溫度域。在此，將冷却速度定爲〇 . 0 0 1 °C / S以上之理由，係基於欲提高切削性及做成含有塊狀組織之貝氏體組織之故。又定爲1 °C / S以下之原因爲欲圖C u之微細析出而提高強度之故也。又’前述之冷却速度，係此種鋼材於熱作時之一般性冷却速度，即屬置於大氣中自然冷却之時候的一般性冷却速度。就是說，於本發明裡，並無於輥後於冷却特別予以控制之必要要者。另，所謂6 0 0〜3 0 0°C之溫度域，係爲貝氏體生成溫度域。由是，至少就該溫度域以〇 . 〇〇 1〜1 °C / S之冷却速度進行冷却即可。如此，即可獲得材質異方性少，且具卓越的強度，韌性及切削性之非調質鋼。〔實施例〕經濟部智慧財產局員工消費合作社印製將具有如第2〜4表所示成分組成之熔鋼，藉轉爐予以熔製，再經連續鑄造製成塊料。另，於比較例中，屬發明範圍外之成分，則在數値下畫一橫線區示。接著，藉粗軋製成84mm角，9〇mm角，250mm角及 5 0 0 m m角之小胚，再以如第5〜8表所示之條件對該小胚施以熱軋，製成8〇mm0，85mme，200 mm0，3 5 〇mm0之圓鋼並冷却之。又，對一部分鋼件則施行冷却控制。調查依照前述方式所得各圓鋼之組織，機械性質’衝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2Κ)Χ297公釐） · 21 _ 493007 A7 _________B7__ 五、發明説明（19 ) 擊特性及切削性。所得結果記載如第5〜8表。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 組織，係藉光學顯微鏡觀察經以3 %硝酸浸蝕液浸蝕之試件。又，塊狀組織面積率，係就1 0視野中昏暗部位之面積算出。機械性質，係採取J I S 4號抗拉試件，藉抗拉試驗測定之。衝擊特性，係從L方向與C方向採取J I S 3號衝擊試件，以2 0 °C進行夏比試驗，測定夏比衝擊能。表示所示者爲L方向試件之衝擊能，而C方向者則以與L方向之比率表不之。切削性，則藉與第2圖所示試驗同樣的試驗，測定刀具尋命° 更做爲與切削性有關之指標，按次述4階段評估切屑處理性。 ◎:微細地分斷，產生長度1 0 m m以下之切屑〇：微細地分斷，產生長度1 0〜1 5 m m以下之切屑經濟部f慧財產局員工消費合作社印製 △: 一部分產生1 5〜3 0mm長之切屑 X :連續產生3 0 m m以上之切屑如於第5〜8表所示，按照本發明所得之非調質鋼，皆獲得T S S .9 2 6 Μ P a之高強度和u E 2 〇 ^ 1 〇 i j / c m 2之高韌性。更且，具卓越的切削性，而材質異方性亦小。 $紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）「22 - " 493007 A7 五、發明説明（20 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與其相較，屬已往型非調質鋼之鋼4 9 ，其強度及韋刃性對冷却速度之依賴性甚大（N 〇 · 5 9 ，6 0，6 1 ) 。就是’屬於肥粒體一波來體組織之鋼4 9 ，當冷却速度快時其TS僅爲894MPa ，未能達到900MPa。而冷却速度慢時得到的是更低的數値。又，韌性於冷却速度快時不過4 6 J / c m 2程度’而當冷却速度慢的時候將會降低至18J/cm2之程度。就此點而言，鋼4 8雖屬已往型之非調質鋼，但其強度和韌性之均衡，在任何情況之冷却速度下較鋼4 9爲佳 (N 〇 · 5 6，5 7，5 8 )。但與屬於已往型調質鋼之鋼 50(Ν〇·62，63，64)，鋼 51 (Ν〇 · 65 ，66 ，67)及發明鋼比較時，鋼48之強度，軔性皆低。就是說，屬於比較例之鋼4 9及鋼4 8，雖具適用於冷却速度比較快的細徑圓鋼之可能性，但不適用於冷却速度慢的粗徑圓鋼。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製與其相對，發明鋼之機械性質或者韌性，對於冷却速度之依賴性極小。就是說，做成粗徑圓鋼之時候，亦可均衡地賦與充分的強度及韌性。〔發明之效果〕按照本發明時，原則上不需要熱作後之調質處理，且不要按不同輥軋尺寸控制冷却速度，可獲得卓越之強度與韌性，合倂良好的切削性及材質異方性。本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ 23 _ 493007 A7 ___B7 五、發明説明（21 ) 如此的，本發明之非調質鋼，較已往之非調質鋼具有卓越之強度一韌性的均衡。因此之故，自需要高強度且高韌性之汽車用重要保障安全配件開始，至車軸類，轉動配件及滑動配件等各種機械配件上廣泛地廣用。〔圖面之簡單說明〕第1圖係表示在貝氏體中塊狀組織之生成狀態者。第2圖爲係表示鋼中所含C U及S對切削性影響之圖表。第3圖爲係表示鋼中所含C u及S對輥軋後擊値異方性影響之圖表。第4圖係以鋼中之C u量做變數，表示輥軋後冷却速度對抗拉強度影響之圖表。第5圖係表示鋼中之C u量對提昇強度影響之圖表。 „ 訂 n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-24 - 493007 A7 B7 五、發明説明（22) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

CN漱成分組成(mass%) 其他 1 1 i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Nb:0.038 oo m 〇 0 1 V:0.16 1 W:0.031 〇 0.0022 0.0021 1 0.0028 1 [0.0020 1 10.0022 1 | 0.0021 1 | 0.0028 1 1 0.0020 1 1 0.0028 1 1 0.0031 1 [0.00201 10.0028 1 1 0.0054 1 |0.0031 1 1 0.0027 1 |0.0026 1 0.0027 Ζ 0.0035 0.0048 0.0033 0.0042 |0.0038 1 | 0.0040 1 10.0040 1 1 0.0042 1 1 0.0045 1 1 0.0038 1 [0.01851 1 0.0042 1 |0.0044| [0.0044 1 [0.0043 1 0.0039 PQ 0.0015 0.0022 0.0020 0.0010 0.0008 [0.0030 1 | 0.0016 1 1 0.0032 1 1 0.0013 1 1 0.0015 1 10.0240 1 1 0.0030 1 1 0.0022 1 10.002Γ] 10.00101 (0.0025 1 10.00201 • ι-t 1 0.020 1 I 0.021 1 0.020 0.022 i 0.018 1 1 0.020 1 1 0.017 1 1 0.020 1 1 0.022 1 1 0.090 1 1 0.020 1 1 0.022 1 1 0.021 1 1 0.012 1 1 0.0761 1 0.021 ί 1 0.027Π 1 __岣 0.036 0.033 0.030 0.025 i 0.041 | 0.038 1 1 0.032 1 1 0.045 1 1 0.044 1 1 0.039 1 1 0.030 1 1 0.028 1 1 0.031 1 0.035 0.005 0.071 0.032 cn Ο ν/Ί un Ο S ο cn o τ " A CNl <〇〇 VO o JO r—H 0 o 0 f < 0 un ON r < 0 〇 \o 0 0 〇〇 • 1-Η Ζ Csl Ο r- -Η 〇〇 α\ ο ? CNl r—4 r* H ^sO ON o o § oJ _ i \.....i 0 On VO 0 r- 0 〇〇〇 csi 0 〇〇〇 00 0 VsO ON 0 ON d U g Ύ— 〇〇 ! i S； r—i r—H ， i r—H oo r—H oo r- o CN s t—H g CN cn CNl r i 00 ! i ν/Ί MD \ 1 < CN r i r " H r—H 0 r—H 00 τ »i CO 1 i 〇〇 ! 0.005 1 \ 0.005 1 1 0.005 1 | 0.004 I | 0.019 1 | 0.004 I | 0.004 I 0.003 1 0.002 1 1 0.004 1 1 0.004 1 1 0.003 1 1 0.005 1 1 0.005 1 0.005 0.004 1 0.004 d τ—Η CO S； CN un On CN 寸· On CS oo ON o CO 0 cn H r-H cn Csl 〇\ c^i 0 cn s cn ^0 CN ， i C<i cn CNl On CN CS1 Ο CN CD On 〇 o m m o CNl CN s \o CS1 〇〇 CNl 0 0 csl 0 ^sO CN 0 \o CNl CD VO CNl 〇 0 〇 OO CN 〇 U 0.065 0.096 0.070 1 0.082 0.065 0.071] 0.08l1 0.075 J 0.080 0.071 Ί 0.066」 Ι 0.0621 Ι 0.080 1 1 0.085」 Ι 0.091 1 I 0.08li 0.080 .lMJ 结I® 匿 τ 1 Η CN CO 寸 VO r- 〇〇〇\ 0 1—H t—H m 寸 VO n ....... |_ 二In I II - ....... In - -II —1 —^ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -25- 493007 A7 B7 五、發明説明（23) volL*z 810,0^2

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Os 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 27 493007

7 7 A B 五、發明説明（25) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製備考發明例 ί_ 比較例發明例比較例發明例切屑處理性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ < < ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 刀具壽命 (S) 1012 1027 1033 1043 1005 1364 1276 1001 1015 ll029 1014 VO [1139 Il058 m cn 00 !.....i 1031 1071 材質異方性 (C/L) 1 0.94 1 0.96 1 L〇^il 0.93 0.54 0.49 1 0.49 1 1 0.95 1 1 0.90 1 0.92 0.92 1 0.94 1 0-95 1 1 0090 1 0.95 I 0.94 0.96 uE2〇 (J/cm2) τ—Η τ i s ο ί 1 cn cn r<i cn ί i r—H m cn τ—H cn cn C<i r—H r—H cn ί1 '''i CNl ON T—H τ—Η cn r—H cn r—H ^ § oo \〇 00 〇〇 \〇 ίο csj VO δ vo C<J Ο 00 C<1 CO Ό Ξ g r—I CO CSJ r-H CN Τ—^ CN1 C<1 Csi ^ g 0.78 0.80 | 0.80 I 1 0.66 1 0.81 | 0.82 1 0.78 0.81 1 0.78 1 0.79 1 0.79 1 0.81 1 0.80 ! 0.79 1 1 0.79 1 V " i 00 ι—Η ΟΟ 1 0.78 1 TS (MPa) | 1041 1 I 1036 1 1 1025 1 1064 寸 ON oo 卜 1068 1054 1039 1 1055 1 1 1457 1 csi ON 1010 1 1242 1 1 1275 1 1 1037 1 VO ON ON YS (MPa) ON csi 00 10 CNl 00 ON r—( ΟΟ wo 〇〇 m s ON VO !>> OO ON r<i r- T—H OO 腳 00 ON VO CN 卜 Csi OO 00 cn S Γ— r- r—H 塊狀組織面積率 (%) 00 Ο 00 〇\ cn C<1 OO CO \ — CO 〇 00 00 CS1 OO cn 微細組織貝氏體肥粒體麻田散體 1貝氏體1 熱處理 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 熱軋後冷却速度(°C/s) 0.24 0.08 0.002 0.08 1 0.95 1 0.008 cn r—H 0.24 0.08 0.04 0.08 斷面減少率 (%) | 38.0 | 1 49.8 1 1 61.5 J 28.8 | 1 92.0 1 | 98.0 1 38.0 92.0 1 87.4 1 VO 1 49.8 1 %: 圓鋼徑 (mm ^) g ο CO cn 8 csi cn ο 小胚尺寸 (mm) 0 csi 〇〇 C0 〇 u~) ο un CO 8 Ο un CO Λ 鋼件號碼 cn 寸 wo VO 卜〇〇 ON ο r—H csi m 寸卜 oo Ο Ο ，丨Η r*~H ” Ή CS1 1 4 cn r—H 寸 T—H τ—Η 1 Η T—H oo f < (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 493007

A B7 五、發明説明（26) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 m 鎞踺勸_ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ _(倍3 m CNl 〇 \ < cn oo 〇 r—H OO CO oo ON f i r—H oo s r-H Ο 〇 8 \ < Os ON ν〇 S \ < o ON 〇\ 1 < r—H r—H un C<1 Ο τ......i cn S f i ON 8 f H VO C7N ON ON C^l o r—H gig un ON cz3 cn ON c5 荔 o Csl On 〇 ro ON c5 un On 〇 O cn ON c3 Ον Ο Csl Os CD o un as o 〇 Ο CS Os 〇 cn On 〇 ΙΟ ON Ο 〇sl ON o 艺 τ—H oo C<i ! 1 i s 1 < \o cn r—H τ—H ?： ΐ < CNl r—H cn r· < Ον r-^ 荔 1—4 r—H l〇 H \ i ON CO r—H ΙΟ ίο f 4 un CO i i r-H f ' i cn csi r—< ^ g ON cn \〇 VO ίο Ό ON VO v£5 VO v〇 v〇 Oi csl On 异 τ—H CN r· < csi CNj CNJ S r—H CM 1—Η CN f 、 C<1 ^ g 〇\ 〇\ OO o ON oo o OO oo ON o oq S O τ—H OO 〇 CNl oq οο On r- OO os CO ^ cn g f i 〇s cn CN r—H o s r—H r—-* g i—H csi csi \ i 1 " < s r™H 寸 Τ—H un s τ—4 o ON 8 r—^ i 1 i Ό g \ i oo s r—H 寸 s ι·— g r—H s o cn g ί ·Η ON s ， < ^ 1 cs 卜 g S OO un ON CO r- 〇 cn oo 〇卜〇\ 卜 OO oo ON VO CM C^N 卜 s oo ί 1 < cn $ CO v〇 S r- Οί VO 卜 oo _l妥 o OO cn V£) un T < un OO CNl i " i cn uo VO r—H wn Csi m 枭 s 藜 |M igiin 皿( 冬 1 _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 鹚 $ m- m ki g 〇 o g o 荠 ο g o 1 ϋ； ^ ^ ^ ^ 〇〇 On ON S oo On On 窆 oo 耷 S B 画县 8 <N WTi oo 8 csi OO o CNJ a ε 七E S 〇 CN 灸 ο CNl ^ m 覉黟 ! "Ή r—< CN Τ ·Η m \ '< 寸 τ.......i un r—H v〇 r-H c— < < oo Γ < ON 1—^ 巧 csi CN CO C<1 un csi vo CNl oo CNl ^ 6 2： ON r—4 CN C\| CO csi to Csl Ό CS1 oo C<J OQ τ i CO CSJ cn CO CO cn VO cn (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ；297公釐） •29- 493007 A7 B7 五、發明説明（27) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製備考比較例切屑處理性 < X < 〇 <] 〇 X 〇〇 < X X X X < 〇刀具焉命 (S) 1189 oo ON 1053 1267 r- 1014 1275 1057] CO 〇〇 1362 CNl \〇 CO r-H v〇 1—Η Ο cs 1334 材質異方性 '(G/L) 丨 0.58 i _ 丨丨 . 0.83 L^ziJ L〇^u 0.28 Τ' VO 1 0.78 | 0.79 1 丨㈣1 1 0.72 1 1 〇·7ΐ 1 1 〇·74 1 0.74 0.78 0.77 uE20 (J/cm2) 〇〇 CN1 ON r- H cn cn CNl OO CO Γ·"'Η cn r<i r 4 CS CTN \ Ή m \o 00 1 i oo CO ON οα cn i—H 〇〇 CNl 00 VO 1 i ^ g VD cn oo s CS) Ό S CO CO un 03 cn cn v〇 s s s.g m CNl r_ < Ό r—Η 1—H CNl r—( Csi 〇\ Csl CNl un CS! ^ i L^Z5j 1 0.63 1 0.72 L^J r-H !>； 0.72 1 0.62 | 0.72 Γ 0.65 1 [0.78 1 low] UZM | 0.72 1 | 0.82 1 | 0.77 | TS (MPa) oo 1 1578 1 Li〇15J 1 1536 1 | 1055 1 \o oo 卜 LMLJ 1242 \o ON \〇 1 1192 1 1043 | 1012 1 as 〇\ csi 卜 1124 YS (MPa) oo G\ OO O r·· i CO S 1 1091 1 as 卜 oo 寸 oo τ i oo csi 寸 CNl ON <N r- On r—H oo r—H cn 〇\ oo oo 塊狀組織面積率 (%) oo CO ON 寸 oo csi 寸 CN ί "·Ή u〇 m CN cn $ 微細組織貝氏體熱處理 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 熱軋後冷却速度(。C/s) ! 0.08 %: 斷面減少率 (%) 49.8 V %: 圓鋼徑 (mm 0) o CNl Λ %: 小胚尺寸 (mm) o VO CNl 鋼件號碼 ON CNl r—Η m <N CO CO m CO \〇 m Pi 〇〇 CO On CO 〇 < "Η 寸 oo cn σ> cn ο ?—η 贅 4 UTi csi un (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -30- 493007 A7 B7 五、發明説明（28) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

備考比較例切屑處理性 < <] < X X X X X X < < <3 < 刀具壽命 (S) r- 5； CNl ON S ▼—Η \〇 oo CNl ON r·— 贅 i 卜 un oo Os cn o<i s CNl oo g csi OO 材質異方性 (C/L) 〇 cn Ο o VO CNl o l〇 CNl o 〇 oo cs o cs o s O l〇 o ΙΟ VO o cn VO 〇 s o l〇 o ^ 1 ON α\ cs oo un Oi cn CO \a 寸 csl CNl oo r—( r < SS 1 < S f < T—H ^ g S CN VO un un VO un VO oo wn oo i〇 cn VO CO csi VO cn <N \o m Ξ g wn r—( ψ ,m,i «〇 r· < vo r—<. r- i—H r- r—'< oo < i oo r '4 On \ < oo r—H ON r—H ON r—H o r—^ o o OO VO C) o ON VO 〇 VO O CO oo 〇 cn oo 〇 un oo 〇 oo 〇 ψ i oo 〇 5S o TS (MPa) ^Γ) r—Η r—Η oo g t 1 1 00 g 1 i m cs On OO g oo 落 oo cn CS oo cn oo t>· cn ON CSI 〇\ oo r—H oo csj s ^ "H oo o r ^ oo YS (MPa) 异 oo CM r—H OO r- OO s CN oo CO ΙΟ VO ON un s uo Csl f i LO ON s 寸 ON CO OO T—H CSI oo v〇 VO 塊狀組織面積率 (%) CNl r—H oo csi VO oo r- m t—H r ,m< CTn oo CNl r" i 馨纜藜貝氏體 %: 肥粒體，波來體田 tt IS 回熱處理 1 i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Q:880 °C T:580 °C 1 1 1 1 1 熱軋後冷却速度 1 0C/S) g ο 艺 ο g 〇 g o ο g 〇 S O 〇 g § S O s o g o g 〇斷面減 1(%) oo 令 ON 爱寸· OO to as ON 寸 s ON ON 寸· oS s O) 寸· oo 圓鋼徑 (mm 0) ο Csl ΙΟ oo o csi CO oo 8 CO cn l〇 oo 8 csi m to oo o csi CO 小胚尺寸 (mm) ο csl ο wn OQ 8 o 泛 csi o un 〇 to o un CN 8 〇 o CSJ o o un 鋼件號碼 «^} 吞 On T—H uo :d ίο oo On s Οί Ό CO s wo VO v〇 VO (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 -

Claims

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 493007 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼，其特徵爲：包含二 C:高於〇·05質量％〜低於0·10質量％; s i :低於1 · 〇質量％ ; Μη:高於2·2質量％〜5·0質量％; S:低於〇·020質量％; Cu :局於1 · 〇質量％〜3 · 0質量％; N i :低於3 · 0質量％ ; Cr :〇.〇1 〜2.0 質量％; A 1 :低於〇 . 1質量％ ; Ti:0.01 〜0·10 質量％; Β:〇. 0003 〜0.03 質量％; Ν: 〇 . 〇〇1〇〜〇 · 0200 質量％; 〇··低於0 · 0 0 6 0質量％ ; 其餘爲F e以及不可避免的雜質，且其中的鋼組織爲塊狀組織的面積比率超過1 0 %以上的變韌鐵。 2 .如申請專利範圍第1項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼，其中的鋼又包含：從 Mo :低於1 · 0質量％;及 Nb:低於0·5質量％的兩者之中所選出的一種或兩種。 3 .如申請專利範圍第1或2項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼，其中的鋼又包含 --------------訂------· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS)A4規格（210x297公釐） -32- 493007 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 :從 V :低於0 · 5質量％ ;及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) W:低於〇 · 5質量％的兩者之中所選出的一種或兩種。職 4 ·如申請專利範圍第1㈣歲2項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性_調質鋼，其中的鋼又包含=從冗]：:低於〇.〇2質量％;及 M g :低於〇 · 〇 2質量％ ;及 Η ί :低於〇 · 1 〇質量％ ;及 REM :低於〇 · 〇 2質量％的四者之中所選出的一種或兩種以上。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼，其中的鋼又包含 :從 P :低於0 . 1 0質量％ ; 及 P b :低於〇 · 3 0質量％ y 及 C 〇 :低於0 · 1 質量％ ; 及 C a :低於0 · 0 2質量％及 T e :低於0 · 0 5質量％贅及 S e :低於0 · 0 2質量％ 9 及 S b :低於〇 · 0 5質量％ J 及經濟部智慧財產局員工消費合t社印製 Β 1 :低於〇 · 3 0質量％的群組之中所選出的一種或兩種以上。 -33 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 493007 A8 B8 C8 __D8 六、申請專利範圍 6 · —種材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼之製造方法，其特徵爲： -------— -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 係將包含： C:高於〇·05質量％〜低於〇·10質量％; s i :低於1 · 〇質量％ ; Μη·冋於2·2質量％〜5·0質量％; S:低於〇·〇2〇質量％; Cu :高於1 · 〇質量％〜3 · 0質量％; N i :低於3 · 0質量％ ; Cr:〇.〇l 〜2.0 質量％; A 1 :低於〇 · 1質量％ ; Ti:〇.〇l 〜〇.1〇質量％; B :0.0003 〜0.03 質量％; Ν:0·〇〇1〇〜〇·〇200質量％; 〇：低於0 · 0 0 6 0質量％ ; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製其餘爲F e以及不可避免的雜質所組成的鋼，加熱到 1000〜1250 °C之後，高於850 °C以上的溫度進行全斷面積減少率超過3 0 %以上的熱間加工之後，再於 600〜300 t的溫度範圍內，以0 · 001〜1°C/ 秒的冷卻速度進行冷卻。 7 ·如申請專利範圍第6項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼之製造方法，其中的鋼又包含：從 Mo:低於1·〇質量％;及本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-34 - 經濟部智慧財產局員工消費合恨社印製 493007 A8 B8 C8 D8 ___ 六、申請專利範圍 Nb:低於0·5質量％的兩者之中所選出的一種或兩種。 8 ·如申請專利範圍第6或7項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼之製造方法，其中的鋼又包含：從 v:低於0·5質量％;及 W:低於〇.5質量％的兩者之中所選出的一種或兩種。 9 ·如申請專利範圍第6或7項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼之製造方法，其中的鋼又包含：從 --------------訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Z r :低於〇 • 〇 2 質量 % 及 Μ g ••低於 0 • 0 2 質量 % 及 Η f :低於 0 • 1 0 質旦里 % 及 R E Μ :低於 0 • 0 2 質量 % 的四者之中所二 BB 出的 — 種或兩種以上。 1 0 •如申請專利範圍第 6 或 7 項之材質異方性小且具優異的強度、韌性及切削性之非調質鋼之製造方法，其中的鋼又包含：從 P : 低於0 • 1 0 質量 % 及 P b ••低於 0 • 3 0 質里 % 及 C 〇 :低於 0 • 1 質量 % 9 及 C a :低於 0 • 0 2 質量 % f 及 T e :低於 0 0 5 質量 % 9 及本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35- 493007 A8 Β8 C8 D8 々、申請專利範圍 Se :低於0 . 02質量％;及 S b :低於0 · 〇 5質量％ ;及 B 1 :低於〇 . 30質量％的群組之中所選出的一種或兩種以上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）