JP2008274393A - Manufacturing method of high-strength, high-toughness ferrite/pearlite non-heat-treated steel forging part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車エンジンに使用されるコンロッドなどの高強度及び高靭性フェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a high-strength and high-toughness ferrite + pearlite type non-tempered steel forged member such as a connecting rod used in an automobile engine, for example.
この種のフェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材の製造方法として、例えば下記特許文献1に記載されているように、Vを含む鋼材をV系炭化物であるVCの固溶温度以上に加熱した後、750℃〜1050℃で鍛造加工することによって、VCによる加工誘起析出硬化を得ながら、同時にピンニング効果により再結晶粒の粒成長を抑制しつつ再結晶粒を細粒化して、フェライト+パーライト組織の微細化を図るようにしたものが知られている。この製造方法によれば、高い降伏強度と靭性を備えたフェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材を製造することができる。
しかしながら、上記特許文献1に記載されたフェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材の製造方法では、鍛造加工した後、その鍛造部材を単に衝風冷却や空冷などにより室温まで冷却するにすぎないため、鍛造加工時の加工発熱や残熱によって結晶粒の粗大化を引き起こし易く、特に鍛造部材が肉厚製品である場合においてその結晶粒の微細化が困難であった。
However, in the method for producing a ferrite + pearlite non-tempered steel forged member described in
本発明の課題は、Vを含有するフェライト+パーライト型非調質鋼を用いつつ、鍛造直後の加工発熱を抑制することで、結晶粒の凍結効果によりフェライト+パーライト組織の微細化を容易に実現することが可能なフェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材の製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to easily reduce the size of the ferrite + pearlite structure by the freezing effect of the crystal grains by suppressing the heat generated by processing immediately after forging while using ferrite containing V + pearlite type non-heat treated steel. An object of the present invention is to provide a method for producing a forged ferrite + pearlite type non-heat treated steel member.
上記の課題を解決するために、本発明の高強度及び高靭性フェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材の製造方法は、質量%で0.05〜0.50%のVを含み、フェライト+パーライト組織が90%以上となるフェライト+パーライト型非調質鋼を、V系炭化物の固溶温度以上に加熱した後、700℃〜950℃に降温させてその温度域で圧縮加工率が30%以上、かつ金型との接触時間が0.20秒以上となるように鍛造加工を行い、その後冷却を行ってフェライト+パーライト変態させ、パーライト粒径が18μm以下である鍛造部材を得ることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method for producing a high-strength and high-toughness ferrite + pearlite-type non-tempered steel forged member of the present invention includes 0.05% to 0.50% V in mass%, Ferrite + pearlite type non-heat treated steel with a pearlite structure of 90% or higher is heated to a temperature higher than the solid solution temperature of V-based carbides, then cooled to 700 ° C to 950 ° C, and the compression rate is 30% at that temperature As described above, forging is performed so that the contact time with the mold is 0.20 seconds or more, and then cooling is performed to transform the ferrite and pearlite, thereby obtaining a forged member having a pearlite particle size of 18 μm or less. And
本発明では、金型との接触時間が0.20秒以上となるように鍛造加工を行う。このように金型の抜熱を利用することによって、鍛造直後の加工発熱が抑制されるので、700℃〜950℃の低温オーステナイト域での鍛造加工により生じる極めて微細かつ成長速度の速い動的再結晶粒の凍結効果が良好に向上する。また、加工誘起効果によって変態が促進される微細なフェライト+パーライト組織の凍結効果も良好に向上する。しかし、金型との接触時間が10秒を超えて保持しても、冷却の効果は飽和し、作業性を悪くするだけなので、接触時間の上限を10秒とした。ここで、金型との接触時間が0.20秒以上となるように鍛造加工を行うには、例えばクランクモーションプレスを用いる場合、約30回/分よりも遅い成形速度で鍛造加工すればよく、また、例えば油圧プレスを用いる場合には、下死点保持時間が0.20秒以上となるようにすればよい。 In the present invention, forging is performed so that the contact time with the mold is 0.20 seconds or longer. By utilizing the heat removal from the die in this way, the heat generation immediately after forging is suppressed, so that the dynamic re-generation caused by forging in the low-temperature austenite region at 700 ° C. to 950 ° C. is very fine. The freezing effect of crystal grains is improved satisfactorily. Moreover, the freezing effect of the fine ferrite + pearlite structure whose transformation is promoted by the processing inducing effect is also improved satisfactorily. However, even if the contact time with the mold exceeds 10 seconds, the cooling effect is saturated and only the workability is deteriorated, so the upper limit of the contact time is set to 10 seconds. Here, in order to perform the forging process so that the contact time with the mold is 0.20 seconds or more, for example, when using a crank motion press, the forging process may be performed at a molding speed slower than about 30 times / minute. For example, when using a hydraulic press, the bottom dead center retention time may be 0.20 seconds or longer.
また、本発明では、圧縮加工率が30%以上となるように鍛造加工を行う。ここで、圧縮加工率とは、鍛造加工の程度を表す量を意味し、最初の鋼材の直径をD1、加工後の鋼材の高さ(厚さ)をD2とすると、次式(1)で定義される。
{(D1−D2)/D1}×100(%) …(1)
圧縮加工率が30%以上となるように鍛造加工を行うことにより、動的再結晶粒の凍結効果がより一層良好となり、パーライトをほぼ確実に微細化することができる。一方、85%以上の圧縮加工率で鍛造加工すると、鍛造部材の内部で加工による発熱が発生し、冷却の効果が得られなくなるので、圧縮加工率の上限値を85%とする。
In the present invention, forging is performed so that the compression rate is 30% or more. Here, the compression processing rate means an amount representing the degree of forging, and when the diameter of the first steel material is D1 and the height (thickness) of the steel material after processing is D2, the following equation (1) is satisfied. Defined.
{(D1-D2) / D1} × 100 (%) (1)
By performing forging so that the compression rate becomes 30% or more, the effect of freezing dynamic recrystallized grains can be further improved, and pearlite can be refined almost certainly. On the other hand, if forging is performed at a compression rate of 85% or more, heat is generated by processing inside the forged member, and the cooling effect cannot be obtained. Therefore, the upper limit value of the compression rate is set to 85%.
パーライト粒径が18μm以下、好ましくは10μm以下であることが望ましい。これにより、高強度と高靭性を兼ね備えたフェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材を得ることができる。 The pearlite particle size is 18 μm or less, preferably 10 μm or less. Thereby, the ferrite + pearlite type non-heat treated steel forging member which has both high strength and high toughness can be obtained.
また、本発明の実施に際して、前記700℃〜950℃の温度域で鍛造加工を行う前に、前記フェライト+パーライト型非調質鋼をV系炭化物の固溶温度以上に加熱した後、900℃〜1050℃の温度域で鍛造加工を行うようにするとよい。これによれば、粗大化したオーステナイト粒が高温オーステナイト域での鍛造加工により細粒化されるので、この細粒化した状態の結晶粒を更に低温オーステナイト域で鍛造加工することで、より一段と微細化されたパーライト組織を得ることができる。 In carrying out the present invention, before forging in the temperature range of 700 ° C. to 950 ° C., after heating the ferrite + pearlite type non-heat treated steel to a temperature higher than the solid solution temperature of the V-based carbide, 900 ° C. Forging may be performed in a temperature range of 1050 ° C. According to this, the coarsened austenite grains are refined by forging in the high-temperature austenite region, so that by further forging the crystal grains in the refined state in the low-temperature austenite region, the finer grain becomes even finer. A perlite structure can be obtained.
また、本発明の適用対象としては、前記高強度及び高靭性フェライト+パーライト型非調質鋼鍛造部材がコンロッドであるとよい。これによれば、自動車用等の高負荷環境で使用されるコンロッドを、疲労強度等に格段に優れた製品とすることができる。 In addition, as an application target of the present invention, the high-strength and high-toughness ferrite + pearlite type non-heat treated steel forged member may be a connecting rod. According to this, the connecting rod used in a high load environment such as for automobiles can be a product that is remarkably excellent in fatigue strength.
また、本発明の実施に際して、フェライト+パーライト型非調質鋼の具体的な組成は、質量%で、C:0.2〜0.5%、Si:0.2〜2.0%、Mn:0.3〜2.0%、P:0.01〜0.08%、S:0.01〜0.05%、V:0.05〜0.50%を含有し、残部がFe及び不可避不純物からなるものにするとよい。この場合、例えば、Cu:0.05〜0.30%、Ni:0.05〜0.30%、及びCr:0.05〜0.30%のうちの1種又は2種以上を含有させるようにするとよい。また、これに加えて、例えば、Nb:0.02〜0.10%、Ti:0.02〜0.10%、及びAl:0.003〜0.040%のうちの1種又は2種以上、N:0.004〜0.030%を含有させるようにするとよく、さらに、例えば、Ca:0.0001〜0.0100%を含有させるようにするとよい。 Further, in the practice of the present invention, the specific composition of the ferrite + pearlite type non-heat treated steel is mass%, C: 0.2 to 0.5%, Si: 0.2 to 2.0%, Mn : 0.3 to 2.0%, P: 0.01 to 0.08%, S: 0.01 to 0.05%, V: 0.05 to 0.50%, the balance being Fe and It should be made of inevitable impurities. In this case, for example, one or more of Cu: 0.05 to 0.30%, Ni: 0.05 to 0.30%, and Cr: 0.05 to 0.30% are contained. It is good to do so. In addition, for example, one or two of Nb: 0.02-0.10%, Ti: 0.02-0.10%, and Al: 0.003-0.040% As mentioned above, it is good to make it contain N: 0.004-0.030%, and it is good to contain Ca: 0.0001-0.0100% further, for example.
組成限定理由は以下の通りである。
(1)C:0.2〜0.5%
Cは強度を確保するために必要な元素であり、V系炭化物の必須元素である。このため、0.2質量%以上の添加が必要である。一方、0.5質量%を超えて添加すると鍛造加工後の硬さが過剰となり、被削性が低下するので0.5質量%以下にする必要がある。
The reasons for limiting the composition are as follows.
(1) C: 0.2 to 0.5%
C is an element necessary for ensuring strength and is an essential element of V-based carbide. For this reason, addition of 0.2% by mass or more is necessary. On the other hand, if added over 0.5% by mass, the hardness after forging becomes excessive and the machinability deteriorates, so it is necessary to make it 0.5% by mass or less.
(2)Si:0.2〜2.0%
Siは鋼溶製時において脱酸作用を有し、軟質相であるフェライトの強度を高めて、耐力や疲労強度を向上させる。このような効果を得るためにSiは0.2質量%以上含有させることが必要である。しかし、含有量が多すぎると不必要に硬さを増加させ被削性を劣化させるので2.0質量%以下にすることが必要となる。
(2) Si: 0.2-2.0%
Si has a deoxidizing action when steel is melted, and increases the strength of ferrite, which is a soft phase, thereby improving the yield strength and fatigue strength. In order to obtain such an effect, it is necessary to contain Si by 0.2% by mass or more. However, if the content is too large, the hardness is unnecessarily increased and the machinability is deteriorated.
(3)Mn:0.3〜2.0%
Mnは鍛造部材の強度を高めるとともに焼入れ性を向上させる。しかし、多量に添加すると鍛造後にベイナイトが生成し、硬さが著しく増加して被削性を低下させるため0.3〜2.0質量%とした。
(3) Mn: 0.3 to 2.0%
Mn increases the strength of the forged member and improves the hardenability. However, when added in a large amount, bainite is formed after forging, the hardness is remarkably increased and the machinability is lowered, so that the content is set to 0.3 to 2.0% by mass.
(4)P:0.01〜0.08%
Pは不可避な不純物で、粒界への偏析により靭性を低下させる元素としてできるだけ低く抑えられるのが一般的である。しかし、PはSiと同様にフェライト中に固溶しフェライトの強度を向上させるため耐力や疲労強度の向上に有効である。ただし、多量に添加してもその効果が飽和したり、鍛造加工性を阻害するために、添加量は0.08質量%以下に留める。
(4) P: 0.01 to 0.08%
P is an unavoidable impurity and is generally kept as low as possible as an element that lowers toughness due to segregation at grain boundaries. However, P is effective in improving the yield strength and fatigue strength because it dissolves in the ferrite and improves the strength of the ferrite as with Si. However, even if it is added in a large amount, the effect is saturated or the forging workability is hindered, so the addition amount is limited to 0.08% by mass or less.
(5)S:0.01〜0.05%
Sは被削性を向上させるのに有効な元素である。しかし、添加量が多すぎると、強度や鍛造加工性を低下させるので、0.01〜0.05質量%とした。
(5) S: 0.01 to 0.05%
S is an element effective for improving machinability. However, if the addition amount is too large, the strength and forging processability are lowered, so the content was set to 0.01 to 0.05% by mass.
(6)V:0.05〜0.50%
VはCと微細な炭化物を生成し、鍛造後の強度を高める元素である。特に耐力、疲労強度の向上には有効である。このような効果を得るためにも0.05質量%以上の添加が必要である。しかしながら0.50質量%以上添加しても高強度化の効果は飽和し、さらに被削性を低下させるので上限を0.50質量%にした。
(6) V: 0.05 to 0.50%
V is an element that generates fine carbides with C and increases the strength after forging. This is particularly effective for improving the proof stress and fatigue strength. In order to obtain such an effect, addition of 0.05% by mass or more is necessary. However, even if 0.50% by mass or more is added, the effect of increasing the strength is saturated and further the machinability is lowered, so the upper limit was made 0.50% by mass.
(7)Cu及びNi:0.05〜0.30%
Cu、Niは不可避な不純物であり、0.05質量%以下にすることは多大な努力を必要とし経済的に不利である。一方、Mn、Crと同様に強度を高めるためには有効な元素であるが多量の添加も同様に経済的に不利となるためその上限を0.30質量%以下にする。
(8)Cr:0.05〜0.30%
CrはMnと同様に鍛造部材の強度を高める。しかし、多量に添加すると鍛造後にベイナイトが生成し、硬さを著しく増大させるので、0.05〜0.30質量%とした。
(7) Cu and Ni: 0.05 to 0.30%
Cu and Ni are unavoidable impurities, and 0.05% by mass or less requires great efforts and is economically disadvantageous. On the other hand, although it is an element effective for increasing the strength as with Mn and Cr, addition of a large amount is also economically disadvantageous, so the upper limit is made 0.30% by mass or less.
(8) Cr: 0.05-0.30%
Cr, like Mn, increases the strength of the forged member. However, if added in a large amount, bainite is formed after forging and the hardness is remarkably increased, so the content was set to 0.05 to 0.30% by mass.
(9)Nb:0.02〜0.10%、Ti:0.02〜0.10%、及びAl:0.003〜0.040%
Nb,TiおよびAlは、窒化物および炭窒化物を生成し、鍛造後の結晶粒を微細化して強度を向上させるが、多量に添加すると、逆に強度が低下する。適切な添加量はNb,Tiは、0.02〜0.10%であり、Alは0.003〜0.040%である。
(10)N:0.004〜0.030%
Nは、V,Al,Ti,Nbなどと窒化物や炭窒化物を生成して、結晶粒を微細化させ、結果として耐力を向上させる点で有用である。この効果を得るためには、0.004%以上のNが必要である。多量に添加しようとすると、ブローホールが発生して健全な鋼塊が得られないおそれがあるから、その上限を0.030%とした。
(11)Ca:0.0001〜0.0100%
Caは、MnS介在物の形態を制御する作用があり、それによって工具磨耗を抑制し、被削性を改善する効果がある。この効果を得るためには、0.0001%以上が必要である。多量に添加すると、熱間加工性を低くするので、上限を0.0100%とした。
(9) Nb: 0.02-0.10%, Ti: 0.02-0.10%, and Al: 0.003-0.040%
Nb, Ti, and Al generate nitrides and carbonitrides and refine the crystal grains after forging to improve the strength. However, when added in a large amount, the strength decreases conversely. Appropriate amounts of addition are 0.02 to 0.10% for Nb and Ti and 0.003 to 0.040% for Al.
(10) N: 0.004 to 0.030%
N is useful in that it produces nitrides or carbonitrides with V, Al, Ti, Nb, etc., thereby refining the crystal grains and consequently improving the yield strength. In order to obtain this effect, N of 0.004% or more is necessary. If an attempt is made to add a large amount, blow holes may occur and a healthy steel ingot may not be obtained, so the upper limit was made 0.030%.
(11) Ca: 0.0001 to 0.0100%
Ca has the effect | action which controls the form of a MnS inclusion, and there exists an effect which suppresses tool wear and improves machinability by it. In order to obtain this effect, 0.0001% or more is necessary. If added in a large amount, the hot workability is lowered, so the upper limit was made 0.0100%.
a.第1実施例
以下、本発明の効果を確認するために行なった試験結果について説明する。表1のAに示す化学組成のφ30mmの丸棒を、高周波加熱装置にて、1200℃、2分間の加熱後、図1に示すように直径方向に圧縮加工率50%の鍛造加工を行い、底部から3/4の高さの横断面のパーライト粒径を測定した。このとき、横断面を研磨してナイタール腐食後に組織写真を撮影し、フェライト+パーライト組織以外の部位に色を塗ってフェライト+パーライト組織の面積率を求めた。フェライト+パーライト組織は何れも90%以上であった。図2に鍛造温度をパラメータとしたときの、丸棒と金型(パンチ)との接触時間と、パーライト粒径との関係を示す。また、表2の上欄に、図2に示した試験データのうち圧縮加工率を50%、接触時間を0.80秒とした実施例1〜6と、圧縮加工率を50%、接触時間を0.80秒として鍛造温度をそれぞれ650℃,1000℃とした比較例1,2を示す。
a. First Example Hereinafter, the results of tests conducted to confirm the effects of the present invention will be described. A round bar of φ30 mm having a chemical composition shown in A of Table 1 is heated at 1200 ° C. for 2 minutes with a high-frequency heating device, and then forged with a compression rate of 50% in the diameter direction as shown in FIG. The pearlite particle size of a
表2から明らかなように、比較例1では、鍛造部材に割れが発生した。また、比較例2では、パーライト粒径が18μmを超えた(18.9μm)。これに対して、実施例1〜6では、何れもパーライト粒径が10μm以下となった。また、図2から明らかなように、金型との接触時間が0.20秒以上であるときパーライト粒径が18μm以下となり、金型との接触時間が0.80秒以上であるときパーライト粒径が10μm以下となることがわかる。 As is clear from Table 2, in Comparative Example 1, cracks occurred in the forged member. In Comparative Example 2, the pearlite particle size exceeded 18 μm (18.9 μm). On the other hand, in Examples 1-6, the pearlite particle size became 10 micrometers or less in any case. As is clear from FIG. 2, the pearlite particle size is 18 μm or less when the contact time with the mold is 0.20 seconds or more, and the pearlite particles when the contact time with the mold is 0.80 seconds or more. It can be seen that the diameter is 10 μm or less.
図3に鍛造温度を750℃として金型との接触時間をパラメータ(0.25秒,0.80秒)としたときの、圧縮加工率とパーライト粒径との関係を示す。また、表2に、鍛造温度を何れも750℃とした上で、接触時間を0.80秒、圧縮加工率をそれぞれ30%,40%,50%とした実施例7,8,2と、圧縮加工率を50%、接触時間をそれぞれ0.20秒,1.50秒とした実施例9,10を示す。併せて、圧縮加工率を20%、接触時間を0.80秒とした比較例3と、圧縮加工率を50%、接触時間を0.10秒とした比較例4を示す。 FIG. 3 shows the relationship between the compression rate and the pearlite particle size when the forging temperature is 750 ° C. and the contact time with the mold is a parameter (0.25 seconds, 0.80 seconds). In Table 2, Examples 7, 8, and 2 in which the forging temperature was 750 ° C., the contact time was 0.80 seconds, and the compression rate was 30%, 40%, and 50%, respectively. Examples 9 and 10 in which the compression rate is 50% and the contact times are 0.20 seconds and 1.50 seconds, respectively are shown. In addition, Comparative Example 3 in which the compression rate is 20% and the contact time is 0.80 seconds and Comparative Example 4 in which the compression rate is 50% and the contact time is 0.10 seconds are shown.
表2から明らかなように、比較例3,4では、何れもパーライト粒径が18μmを超えた(18.5μm,22.0μm)。これに対して、実施例2,7〜10では、何れもパーライト粒径が18μm以下となった。また、図3から明らかなように、圧縮加工率が30%以上であるときパーライト粒径が18μm以下となることがわかる。図4に微細化されたパーライトの有効範囲を模式的に示す。 As is clear from Table 2, in Comparative Examples 3 and 4, the pearlite particle size exceeded 18 μm (18.5 μm, 22.0 μm). On the other hand, in Examples 2 and 7 to 10, the pearlite particle size was 18 μm or less in all cases. Further, as is apparent from FIG. 3, it is understood that the pearlite particle size is 18 μm or less when the compression rate is 30% or more. FIG. 4 schematically shows the effective range of the refined pearlite.
b.第2実施例
この第2実施例では、表1のB〜Gに示す化学組成のφ30mmの丸棒を、上記第1実施例と同様、高周波加熱装置にて、1200℃、2分間の加熱後、図1に示すように直径方向に鍛造加工を行い、底部から3/4の高さの横断面のパーライト粒径を測定した。この場合、鍛造温度を700℃、圧縮加工率を50%、金型との接触時間を0.80秒とした。試験結果を表3に示す。表3から明らかなように、実施例11〜16のパーライト粒径は、何れも10μm以下となった。
b. Second Example In this second example, a φ30 mm round bar having the chemical composition shown in Tables B to G in Table 1 was heated at 1200 ° C. for 2 minutes using a high-frequency heating apparatus, as in the first example. As shown in FIG. 1, forging was performed in the diameter direction, and the pearlite particle size of a
c.第3実施例
この第3実施例では、表1のAに示す化学組成のφ30mmの丸棒を、高周波加熱装置にて、1200℃、2分間の加熱後、合計2回の圧縮加工率が50%となるように、1回目は950℃にて圧縮加工率20%の鍛造加工を行い、2回目は鍛造温度をパラメータとして圧縮加工率37.5%の鍛造加工を行って、底部から3/4の高さの横断面のパーライト粒径を測定した。この第3実施例においても、上記第1および第2実施例と同様にして、フェライト+パーライト組織の面積率を求めた。フェライト+パーライト組織は何れも90%以上であった。図5に鍛造温度をパラメータとしたときの、丸棒と金型(パンチ)との接触時間(2回目の鍛造加工時における金型との接触時間)と、パーライト粒径との関係を示す。表4に、図5に示した試験データのうち接触時間を0.80秒とした実施例17〜22と、2回目の鍛造温度750℃にて接触時間をそれぞれ0.20秒,1.50秒とした実施例23,24を示す。また、比較例として、2回目の鍛造温度を650℃(接触時間0.80秒)とした比較例5、1回目と2回目の鍛造温度を何れも1000℃(接触時間0.80秒)とした比較例6、950℃にて圧縮加工率20%の鍛造加工を行い、その後鍛造加工を行わずに750℃にて接触時間を0.80秒とした比較例7、および2回目の鍛造温度750℃にて接触時間を0.10秒とした比較例8を示す。
c. Third Example In this third example, a round bar having a chemical composition shown in A of Table 1 with a diameter of 30 mm was heated at 1200 ° C. for 2 minutes with a high-frequency heating apparatus, and the compression rate of the total two times was 50. %, The first time forging with a compression rate of 20% at 950 ° C., and the second time forging with a compression rate of 37.5% with the forging temperature as a parameter, The pearlite particle size of a 4 cross section was measured. Also in the third example, the area ratio of the ferrite + pearlite structure was obtained in the same manner as in the first and second examples. The ferrite + pearlite structure was 90% or more. FIG. 5 shows the relationship between the contact time between the round bar and the die (punch) (contact time with the die during the second forging process) and the pearlite particle size when the forging temperature is used as a parameter. Table 4 shows Examples 17 to 22 in which the contact time is 0.80 seconds in the test data shown in FIG. 5 and the contact times are 0.20 seconds and 1.50 at the second forging temperature of 750 ° C., respectively. Examples 23 and 24 in seconds are shown. Further, as a comparative example, Comparative Example 5 in which the second forging temperature was 650 ° C. (contact time 0.80 seconds), and the first and second forging temperatures were both 1000 ° C. (contact time 0.80 seconds). Comparative Example 6, Comparative Example 7 in which a forging process at a compression rate of 20% was performed at 950 ° C., and then the contact time was 0.80 seconds at 750 ° C. without performing the forging process, and the second forging temperature The comparative example 8 which made contact time 0.10 second at 750 degreeC is shown.
表4および図5から明らかなように、第3実施例における各実施例17〜24は、対応する第1実施例における各実施例1〜6,9,10に比して、何れもパーライト粒径がより一段と微細化していることがわかる。これに対して、2回目の鍛造温度が700℃よりも低い比較例5では割れが発生し、2回目の鍛造温度が950℃よりも高い比較例6、合計の圧縮加工率が30%よりも小さい比較例7、および接触時間が0.20秒に満たない比較例8では、何れもパーライト粒径が18μmを超えた(18.5μm,18.2μm,20.9μm)。 As is clear from Table 4 and FIG. 5, each of Examples 17 to 24 in the third example is pearlite grains as compared with Examples 1 to 6, 9, and 10 in the corresponding first example. It can be seen that the diameter is further refined. On the other hand, in Comparative Example 5 in which the second forging temperature is lower than 700 ° C., cracks occur, and in Comparative Example 6 in which the second forging temperature is higher than 950 ° C., the total compression ratio is less than 30%. In the small comparative example 7 and the comparative example 8 in which the contact time was less than 0.20 seconds, the pearlite particle size exceeded 18 μm (18.5 μm, 18.2 μm, 20.9 μm).
d.第4実施例
この第4実施例では、表1のB〜Gに示す化学組成のφ30mmの丸棒を、上記第3実施例と同様、高周波加熱装置にて、1200℃、2分間の加熱後、合計2回の圧縮加工率が50%となるように、1回目は950℃にて圧縮加工率20%の鍛造加工を行い、2回目は700℃にて圧縮加工率37.5%の鍛造加工を行って、底部から3/4の高さの横断面のパーライト粒径を測定した。この場合、700℃にて金型との接触時間を0.80秒とした。試験結果を表5に示す。表5から明らかなように、第4実施例における各実施例25〜30は、対応する第2実施例における各実施例11〜16に比して、何れもパーライト粒径がより一段と微細化していることがわかる。
d. Fourth Example In this fourth example, a round bar of φ30 mm having the chemical composition shown in Tables B to G in Table 1 was heated at 1200 ° C. for 2 minutes with a high-frequency heating apparatus, as in the third example. Forging with a compression rate of 20% at 950 ° C. for the first time and forging with a compression rate of 37.5% at 700 ° C. for the second time so that the compression rate of the total two times becomes 50%. Processing was performed to measure the pearlite particle size of a
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