TWI512117B - 淬火性優良且面內異向性小的高碳熱軋鋼板及其製造方法 - Google Patents

淬火性優良且面內異向性小的高碳熱軋鋼板及其製造方法 Download PDF

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Description

淬火性優良且面內異向性小的高碳熱軋鋼板及其製造方法
本發明是有關於一種淬火性(hardenability)優良，且面內異向性(in-plane anisotropy)、尤其r值的面內異向性△r(以後簡稱作△r)小的高碳熱軋鋼板及其製造方法。
目前，齒輪、變速器(transmission)、靠背椅(seat recliner)等的汽車用零件，是在藉由冷加工將作為JIS G 4051所規定的機械構造用碳鋼鋼材的熱軋鋼板加工成所期望的形狀後，為了確保所期望的硬度而實施淬火處理製造而成。因此，對原材料的熱軋鋼板要求優良的冷加工性或淬火性，至今為止提出了各種鋼板。
例如，專利文獻1中揭示了一種淬火後的韌性優良的熱軋鋼板，作為鋼成分，以質量%計含有C：0.10%~0.37%、Si：1%以下、Mn：1.4%以下、P：0.1%以下、S：0.03%以下、sol.Al：0.01%~0.1%、N：0.0005%~0.0050%、Ti：0.005%~0.05%、B：0.0003%~0.0050%，B-(10.8/14)N*≧0.0005%，N*=N-(14/48)Ti，其中在右邊≦0的情況下，滿足N*=0，剩餘部分包含Fe及不可避免 的雜質，作為鋼中析出物的TiN的平均粒徑(average particle size)為0.06 μm~0.30 μm，且淬火後的舊沃斯田鐵(austenite)粒徑(grain size)為2 μm~25 μm。
專利文獻2中揭示了一種冷加工性、淬火性、熱處理後的韌性優良的Ti-B系高碳鋼板的製造方法，該Ti-B系高碳鋼板以質量%計，含有C：0.15%~0.40%、Si：0.35%以下、Mn：0.6%~1.50%、P：0.030%以下、S：0.020%以下、sol.Al：0.01%~0.20%、N：0.0020%~0.012%、Ti：0.005%~0.1%、B：0.0003%~0.0030%，且，滿足B≦0.0032-0.014×sol.Al-0.029×Ti，剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質。
專利文獻3中揭示了一種冷加工性優良的高碳熱軋鋼板，具有：如下的組成，以質量%計，C：0.20%~0.48%、Si：0.1%以下、Mn：0.20%~0.60%、P：0.02%以下、S：0.01%以下、sol.Al：0.1%以下、N：0.005%以下、Ti：0.005%~0.05%、B：0.0005%~0.003%、Cr：0.05%~0.3%、Ti-(48/14)N≧0.005，剩餘部分為Fe及不可避免的雜質；以及如下的組織，肥粒鐵(ferrite)平均粒徑為6 μm以下，碳化物平均粒徑為0.1 μm以上且小於1.20 μm，實質地不含有碳化物的肥粒鐵粒的體積率為5%以下。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利第4265582號公報
專利文獻2：日本專利特開平5-98356號公報
專利文獻3：日本專利特開2005-97740號公報
然而，專利文獻1至專利文獻3所記載的熱軋鋼板中，雖藉由添加B而獲得優良的淬火性，但因△r大，故若加工成齒輪、變速器、靠背椅等的圓筒狀零件，則會導致真圓度的降低或周方向板厚分布的不均勻的尺寸精度的劣化。
本發明的目的在於提供一種淬火性優良、且△r小的高碳熱軋鋼板及其製造方法。
本發明者等人對添加了B的高碳熱軋鋼板的淬火性與△r進行了研究之後，結果獲得如下發現。
i)藉由將雪明碳鐵(cementite)的平均粒徑設為1.0 μm以下而獲得優良的淬火性。
ii)為了即便加工為齒輪、變速器、靠背椅等的圓筒狀零件亦不會導致尺寸精度的劣化，必須將△r的絕對值設為0.1以下。
iii)對於i)而言，有效的是在精軋後以50℃/s以上的平均冷卻速度冷卻至600℃以下為止，且在該溫度範圍內進行捲繞，而且，對於ii)而言，有效的是不添加Ti，在以850℃以上的最終加工溫度(finishing temperature)進行精軋後，且在以50℃/s以上的平均冷卻速度進行急速冷卻之前，在Ar3 變態點+30℃以上保持5 s以上。
本發明根據上述發現而完成，提供一種淬火性優良且面 內異向性小的高碳熱軋鋼板，其特徵在於具有如下的組成：以質量%計，含有C：0.20%~0.48%、Si：0.1%以下、Mn：0.5%以下、P：0.03%以下、S：0.01%以下、sol.Al：0.10%以下、N：0.005%以下、B：0.0005%~0.0050%，且剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質；且具有包含肥粒鐵與雪明碳鐵的微組織，上述雪明碳鐵的平均粒徑為1.0 μm以下，△r的絕對值為0.1以下。
本發明的高碳熱軋鋼板中，除上述組成外，可進而以質量%計，含有合計為1.5%以下的Ni、Cr、Mo中的至少1種，亦可與該些元素同時地或者另行地含有合計為0.1%以下的Sb、Sn中的至少1種。
本發明的高碳熱軋鋼板可藉由如下來製造：對具有上述組成的鋼進行粗軋後，在850℃以上的最終加工溫度進行精軋，在Ar3 變態點+30℃以上保持5 s以上後，以50℃/s以上的平均冷卻速度冷卻至600℃以下為止，在同溫度範圍內進行捲繞後，在Ac1 變態點以下的退火溫度進行退火。
根據本發明，可製造淬火性優良且△r小的高碳熱軋鋼板。本發明的高碳熱軋鋼板適合於汽車的齒輪、變速器、靠背椅等的圓筒狀零件。
以下對作為本發明的高碳熱軋鋼板及其製造方法進行詳細說明。另外，只要未作特別說明，作為成分的含量的單位的「%」表示「質量%」。
1)組成
C：0.20%~0.48%
C是為了獲得淬火後的強度而重要的元素。在加工為零件後，為了藉由熱處理而獲得所期望的硬度，C量必須至少設為0.20%以上。然而，若C量超過0.48%則會硬質化，且冷加工性會劣化。因此，C量設為0.20%~0.48%。為了獲得充分的熱處理後的硬度，C量較佳為0.26%以上。
Si：0.1%以下
Si為使淬火性提高並且藉由固溶強化而使硬度上升的元素。然而，若Si量超過0.1%，則會硬質化，且冷加工性會劣化。因此，Si量設為0.1%以下。
Mn：0.5%以下
Mn為使淬火性提高並且藉由固溶強化而使硬度上升的元素。然而，若Mn量超過0.5%，則會硬質化，或形成由偏析引起的帶狀(band)組織，因而冷加工性會劣化。因此，Mn量設為0.5%以下。Mn量的下限雖未作特別規定，但較佳為將Mn量設為0.2%以上。
P：0.03%以下
P為使淬火性提高並且藉由固溶強化而使硬度上升的元素。然而，若P量超過0.03%則導致晶界脆化，從而淬火後的韌性劣化。因此，P量設為0.03%以下。為了獲得優良的淬火後的韌性，P量較佳設為0.02%以下。
S：0.01%以下
S會形成硫化物而使冷加工性及淬火後的韌性劣化因此為必須降低的元素。若S量超過0.01%，則冷加工性及淬火後的韌性會顯著劣化。因此，S量設為0.01%以下。為了獲得優良的冷加工性及淬火後的韌性，S量較佳為0.005%以下。
sol.Al：0.10%以下
若sol.Al量超過0.10%，則在淬火處理的加熱時會生成AlN，從而沃斯田鐵粒會過度微細化，冷卻時會促進肥粒鐵的生成，而成為肥粒鐵與麻田散鐵的複合組織，從而淬火後的韌性會劣化。因此，sol.Al量設為0.10%以下，較佳設為0.06%以下。
N：0.005%以下
若N量超過0.005%，則因BN的形成而固溶B量降低，而且，因大量的BN或AlN的形成而在淬火處理的加熱時沃斯田鐵粒會過度微細化，冷卻時會促進肥粒鐵的生成，從而淬火後的韌性劣化。因此，N量設為0.005%以下。N量的下限雖未作特別規定，但藉由適量的BN或AlN的形成，在淬火處理的加熱時抑制沃斯田鐵粒的成長，從而提高淬火後的韌性，因而較佳為將N量設為0.0005%以上。
B：0.0005%~0.0050%
B為提高淬火性的重要的元素。然而，若B量小於0.0005%，則無法獲得充分的提高淬火性的效果。另一方面，若B量超過0.0050%，則精軋後的沃斯田鐵的再結晶延遲，熱軋鋼板的集合組織發達，△r的絕對值超過0.1。因此，B量設為0.0005%~0.0050%。
剩餘部分雖設為Fe及不可避免的雜質，但為了淬火性的進一步提高，可含有合計為1.5%以下的Ni、Cr、Mo中的至少1種。進而，在進行光輝淬火(bright quenching)或滲碳氮化處理時，為了抑制由脫碳或氮化引起的淬火性降低，亦可含有合計為0.1%以下的Sb、Sn中的至少1種。
2)微組織
為了提高冷加工性，必須形成包含肥粒鐵與雪明碳鐵的微組織。而且，為了提高淬火性，必須將雪明碳鐵的平均粒徑設為1.0 μm以下。
此處，對鋼板的輥軋方向的板厚剖面進行研磨後，進行硝酸浸蝕液(nital)腐蝕，使用掃描電子顯微鏡以3000倍對板厚中央部附近10個部位進行觀察，藉由圖像處理求出各部位的雪明碳鐵的平均粒徑，進而將10個部位的平均粒徑加以平均，從而求出雪明碳鐵的平均粒徑。另外，此時，亦可同時地確認微組織的相構成。
3)△r的絕對值：0.1以下
為了真圓度或周方向板厚分布中無問題地、亦即尺寸精度良好地對齒輪、變速器、靠背椅等的圓筒狀零件進行加工，必須將△r的絕對值設為0.1以下。
此處，使用自相對於鋼板的輥軋方向為0°、45°、90°方向採取的JIS 5號試驗片，依據JIS Z 2254，對各個方向的r值(r0 、r90 、r45 )進行測量，並根據下式計算△r，從而求出△r的絕對值。
△r=(r0 +r90 -2×r45 )/2
4)製造條件
精軋：850℃以上的最終加工溫度
本發明的高碳熱軋鋼板是對上述般組成的鋼進行包含粗軋與精軋的熱軋而形成為所期望的板厚的鋼板。此時，若最終加工溫度小於850℃，則在之後的平均冷卻速度50℃/s以上的急速冷卻前，沃斯田鐵的再結晶未得以充分進行，因而集合組織發達，難以將△r的絕對值設為0.1以下。因此，必須在850℃以上的最終加工溫度進行精軋。最終加工溫度的上限雖未作特別規定，但自操作方面的觀點而言，較佳為將最終加工溫度設為1000℃以下。
精軋後直至急速冷卻為止的處理：在Ar3 變態點+30℃以上保持5 s以上
如上述般，即便對最終加工溫度進行控制，亦存在如下情況，在急速冷卻前亦未能充分進行沃斯田鐵的再結晶，從而無法將△r的絕對值設為0.1以下。因此，為了在急速冷卻前使沃斯 田鐵的再結晶充分地進行，而將△r的絕對值確實地設為0.1以下，除上述最終加工溫度的控制外，亦必須將精軋後的鋼板在Ar3 變態點+30℃以上保持5 s以上。為了在Ar3 變態點+30℃以上保持5 s以上，例如只要在精軋後進行空氣冷卻即可。
另外，例如在冷卻速度為10℃/s的附有加工機能的全自動變態點測定裝置(Formastor)實驗中求出熱膨脹曲線，並根據其變化點而可求出Ar3 變態點。
在Ar3 變態點+30℃以上保持5 s以上後的冷卻：50℃/s以上的平均冷卻速度
在Ar3 變態點+30℃以上保持5 s以上後，為了抑制在捲繞前生成粗大的波來鐵，且為了在之後的退火溫度為Ac1 變態點以下的退火中將雪明碳鐵的平均粒徑設為1.0 μm以下，必須以50℃/s以上的平均冷卻速度進行冷卻。
捲繞溫度：600℃以下
在以50℃/s以上的平均冷卻速度冷卻後，為了抑制在捲繞後生成粗大的波來鐵，且為了在之後的退火溫度為Ac1 變態點以下的退火中將雪明碳鐵的平均粒徑設為1.0 μm以下，必須在600℃以下的捲繞溫度進行捲繞。捲繞溫度的下限雖未作特別規定，但若考慮鋼板的形狀，則較佳為將捲繞溫度設為200℃以上。
退火：Ac1 變態點以下的退火溫度
對於捲繞後的鋼板而言，進行酸洗後，為了不生成波來鐵而形成包含肥粒鐵與雪明碳鐵的微組織，且為了將雪明碳鐵的 平均粒徑設為1.0 μm以下，必須在Ac1 變態點以下的退火溫度進行退火。若退火溫度超過Ac1 變態點，則加熱中產生沃斯田鐵(austenite)，冷卻中生成粗大的波來鐵，從而淬火性降低。退火溫度的下限雖未作特別規定，但自雪明碳鐵的球狀化的觀點考慮，較佳為將退火溫度設為600℃以上。
另外，例如在加熱速度為100℃/hr的Formastor實驗中求出熱膨脹曲線，根據該變化點可求出Ac1 變態點。
為了熔製本發明的高碳鋼，轉爐、電爐均可使用。而且，經如此熔製的高碳鋼藉由造塊-分塊軋製或連續鑄造而形成鋼坯。鋼坯通常在被加熱後，受到熱軋。另外，在以連續鑄造製造而成的鋼坯的情況下，亦可應用直軋(direct rolling)，該直軋直接進行軋製，或者為了抑制溫度降低而保熱並進行軋製。而且，在對鋼坯進行加熱並熱軋的情況下，為了避免由鏽(scale)引起的表面狀態的劣化，較佳為將鋼坯加熱溫度設為1280℃以下。在熱軋中，為了確保最終加工溫度，亦可在熱軋中藉由板坯加熱器(Sheet Bar heater)等的加熱單元來進行被輥軋材料的加熱。
實施例
將具有如表1所示的鋼編號A至L的組成的高碳鋼熔製出，然後依據表2所示的製造條件進行熱軋後，進行酸洗，在Ac1 變態點以下的退火溫度進行退火，從而製造出板厚為3.0 mm的熱軋退火板。
對如上述般製造的熱軋退火板，藉由上述方法求出微組 織的相構成、雪明碳鐵的平均粒徑、及△r的絕對值。另外，藉由如下所示的方法來評估淬火性。
淬火性：利用環境淬火法與高頻淬火法來進行淬火試驗，且藉由維氏(Vickers)硬度試驗機在負載200 gf的條件下，在自平板試驗片的板厚剖面的表層深入0.1 mm的位置處測量10點硬度，從而求出平均硬度(Hv)，其中上述環境淬火法自鋼板採取平板試驗片(寬度50 mm×長度50 mm)，在RX氣體中混合了空氣並將碳勢(carbon potential)控制成與鋼中的C量相等的環境氣體中，在900℃進行1小時加熱保持後，立即投入到50℃的油中進行攪拌，上述高頻淬火法自鋼板採取平板試驗片(寬度30 mm×長度100 mm)，一邊使100 kHz的高頻線圈移動一邊在4 s內加熱至900℃為止，不加以保持而進行水冷。而且，在兩試驗中求出的平均硬度滿足與鋼中的C量相應的表3所示的Hv的條件的情況下，淬火性優良。
將結果表示於表2中。
可知本發明例的熱軋退火板具有包含肥粒鐵與雪明碳鐵的微組織，雪明碳鐵的平均粒徑為1.0 μm以下，淬火性優良。而且，因△r的絕對值為0.1以下且面內異向性亦小，故即便加工為齒輪、變速器、靠背椅等的圓筒狀零件，亦可獲得真圓度良好、且周方向板厚分布均勻的尺寸精度優良的零件。

Claims (12)

  1. 一種高碳熱軋鋼板，其淬火性優良且面內異向性小，該高碳熱軋鋼板具有如下的組成：以質量%計，含有C：0.20%~0.48%、Si：0.1%以下、Mn：0.5%以下、P：0.03%以下、S：0.01%以下、sol.Al：0.10%以下、N：0.005%以下、B：0.0005%~0.0050%，且剩餘部分包含Fe及不可避免的雜質；且具有包含肥粒鐵與雪明碳鐵的微組織，上述雪明碳鐵的平均粒徑為1.0μm以下，r值的面內異向性△r的絕對值為0.1以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的高碳熱軋鋼板，其中以質量%計，更含有合計為1.5%以下的選自由Ni、Cr、Mo所組成的群組中的至少1種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的高碳熱軋鋼板，其中以質量%計，更含有合計為0.1%以下的選自由Sb、Sn所組成的群組中的至少1種。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的高碳熱軋鋼板，其中以質量%計，更含有合計為0.1%以下的選自由Sb、Sn所組成的群組中的至少1種。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的高碳熱軋鋼板，其中上述C含量為0.26%~0.48%。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的高碳熱軋鋼板，其中上述Mn含量為0.2%~0.5%。
  7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的高碳熱軋 鋼板，其中上述P含量為0.02%以下。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的高碳熱軋鋼板，其中上述S含量為0.005%以下。
  9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的高碳熱軋鋼板，其中上述sol.Al含量為0.06%以下。
  10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的高碳熱軋鋼板，其中上述N含量為0.0005%~0.005%。
  11. 一種高碳熱軋鋼板的製造方法，其中該高碳熱軋鋼板的淬火性優良且面內異向性小，該高碳熱軋鋼板的製造方法包括：對具有如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的組成的鋼進行粗軋後，在850℃以上的最終加工溫度進行精軋，在Ar3 變態點+30℃以上保持5s以上後，以50℃/s以上的平均冷卻速度冷卻至600℃以下為止，在同溫度範圍內進行捲繞後，在Ac1 變態點以下的退火溫度進行退火。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的高碳熱軋鋼板的方法，其中上述退火溫度為600℃以上且Ac1 變態點以下。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5812048B2 (ja) 2013-07-09 2015-11-11 Ｊｆｅスチール株式会社 焼入れ性および加工性に優れる高炭素熱延鋼板およびその製造方法
CN105378133B (zh) 2013-07-09 2018-03-06 杰富意钢铁株式会社 高碳热轧钢板及其制造方法
KR101892526B1 (ko) * 2014-03-28 2018-08-28 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 고탄소 열연 강판 및 그 제조 방법
WO2015146173A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 Ｊｆｅスチール株式会社 高炭素熱延鋼板およびその製造方法
JP7355994B2 (ja) * 2019-03-29 2023-10-04 日本製鉄株式会社 高炭素鋼板およびその製造方法
JP7444097B2 (ja) * 2021-02-10 2024-03-06 Ｊｆｅスチール株式会社 熱延鋼板およびその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010255066A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Jfe Steel Corp 高炭素熱延鋼板およびその製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS598356A (ja) 1982-07-06 1984-01-17 Nec Corp 半導体集積回路装置の製造方法
JPH0598356A (ja) 1991-10-04 1993-04-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 焼き戻し省略型Ｔｉ−Ｂ系高炭素薄鋼板の製造方法
JP3233725B2 (ja) 1993-03-30 2001-11-26 川崎製鉄株式会社 繰り返し応力負荷によるミクロ組織変化の遅延特性に優れた軸受鋼
JP3460659B2 (ja) * 2000-02-03 2003-10-27 住友金属工業株式会社 軟質で熱処理歪みの小さい高炭素鋼帯とその製造方法
JP2002129285A (ja) 2000-10-30 2002-05-09 Nippon Steel Corp バーリング加工性に優れる加工誘起変態型複合組織鋼板およびその製造方法
JP4265582B2 (ja) 2001-02-07 2009-05-20 Ｊｆｅスチール株式会社 焼入れ後の衝撃特性に優れる熱延鋼板およびその製造方法
JP4380471B2 (ja) 2003-08-28 2009-12-09 Ｊｆｅスチール株式会社 高炭素熱延鋼板およびその製造方法
JP4319940B2 (ja) 2004-04-27 2009-08-26 新日本製鐵株式会社 加工性と、焼入れ性、熱処理後の靭性の優れた高炭素鋼板
BRPI0621704B1 (pt) * 2006-05-16 2014-08-19 Jfe Steel Corp Chapa de aço de alta resistência laminada a quente e método para produção da mesma
JP5262012B2 (ja) * 2006-08-16 2013-08-14 Ｊｆｅスチール株式会社 高炭素熱延鋼板およびその製造方法
CN101903547B (zh) * 2007-12-19 2012-05-23 杰富意钢铁株式会社 钢板及其制造方法
JP5064525B2 (ja) 2010-02-18 2012-10-31 新日本製鐵株式会社 異方性が小さく焼入性に優れた高炭素鋼板及びその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010255066A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Jfe Steel Corp 高炭素熱延鋼板およびその製造方法

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