JPH01176056A - 疲労強度が優れた強靭鋼 - Google Patents
疲労強度が優れた強靭鋼Info
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- JPH01176056A JPH01176056A JP33421187A JP33421187A JPH01176056A JP H01176056 A JPH01176056 A JP H01176056A JP 33421187 A JP33421187 A JP 33421187A JP 33421187 A JP33421187 A JP 33421187A JP H01176056 A JPH01176056 A JP H01176056A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 54
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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]
本発明は構造用部材、特に産業用車両のシャフト、足回
り部品等に用いられる疲労強度、焼入性、被剛性に優れ
た安価な強靭鋼に関するものである。
り部品等に用いられる疲労強度、焼入性、被剛性に優れ
た安価な強靭鋼に関するものである。
[従来の技術]
従来、産業車両のシャフト、足廻り部品等に用いられる
構造用鋼としては、SCM440または5Cr440等
の強靭鋼が使用されていた。しかしながら、最近自動車
に見られるエンジン出力の増大により、従来に比べて高
荷重下で使用され、前記の従来材の耐久限が47 kg
f/ am”、硬さがHv290程度では疲労強度が若
干不足するという問題が生じてきた。また、従来材であ
るSCM440はMoを含有しているため、Mo資源の
入手難と高騰により、コスト高になるという問題がある
。
構造用鋼としては、SCM440または5Cr440等
の強靭鋼が使用されていた。しかしながら、最近自動車
に見られるエンジン出力の増大により、従来に比べて高
荷重下で使用され、前記の従来材の耐久限が47 kg
f/ am”、硬さがHv290程度では疲労強度が若
干不足するという問題が生じてきた。また、従来材であ
るSCM440はMoを含有しているため、Mo資源の
入手難と高騰により、コスト高になるという問題がある
。
[発明が解決しようとする問題点コ
本発明は強靭鋼の前記のごとき問題点に鑑み、疲労強度
を改善し、省Mo化によりコストの低減を図るべくなさ
れたものであって、耐久限50kgf/am”、硬さH
v320程度で疲労強度に優れ、かつ焼入性および切削
性にも優れ、さらに高価なMOを含有せずコスト的に安
価な強靭鋼を提供することを目的とする。
を改善し、省Mo化によりコストの低減を図るべくなさ
れたものであって、耐久限50kgf/am”、硬さH
v320程度で疲労強度に優れ、かつ焼入性および切削
性にも優れ、さらに高価なMOを含有せずコスト的に安
価な強靭鋼を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
本発明者等は強靭鋼に及ぼす各種添加元素の影響につき
鋭意研究を重ねた。その結果疲労強度を向上させるには
CおよびMn添加量を増加すること、また微量のBを添
加することが効果的であることを見出だした。さらに、
Tiを添加すると共に、Nおよび0の含有量を低減し清
浄度を増し、T i / Nの比を規制することにより
、B添加の有効性を確保し疲労強度の増加することを見
出だした。そして、MnとBの添加は同時に焼入性をも
改善するものである。
鋭意研究を重ねた。その結果疲労強度を向上させるには
CおよびMn添加量を増加すること、また微量のBを添
加することが効果的であることを見出だした。さらに、
Tiを添加すると共に、Nおよび0の含有量を低減し清
浄度を増し、T i / Nの比を規制することにより
、B添加の有効性を確保し疲労強度の増加することを見
出だした。そして、MnとBの添加は同時に焼入性をも
改善するものである。
しかして、本発明は前記のごとき発明者等の新たな知見
に基づき完成されたものであって、本発明の第1発明の
疲労強度が優れた強靭鋼は、重量%でC:0.30〜0
.55%、Si;0.15〜0゜35%、Mn;1.O
O〜2.00%、S;0.040%以下、B;0.00
10〜0.0040%、Ti;0.02〜0.05%、
N;0.0080%以下、O:0.0030%以下、A
l;0.020〜0.040%を含有し、Ti/Nが3
以上であり、残部がFeならびに不純物元素からなるこ
とを要旨とする。
に基づき完成されたものであって、本発明の第1発明の
疲労強度が優れた強靭鋼は、重量%でC:0.30〜0
.55%、Si;0.15〜0゜35%、Mn;1.O
O〜2.00%、S;0.040%以下、B;0.00
10〜0.0040%、Ti;0.02〜0.05%、
N;0.0080%以下、O:0.0030%以下、A
l;0.020〜0.040%を含有し、Ti/Nが3
以上であり、残部がFeならびに不純物元素からなるこ
とを要旨とする。
また、第2発明の疲労強度が優れた強靭鋼は、重量%で
C;0.30〜0.55%、Si:0.15〜0.35
%、Mn;1.00〜2.00%、s ;0.040%
以下、B;0.0010〜0.0040%、Ti;0.
02〜0.05%、N;0.0080%以下、0;0.
0030%以下、Al;0.020〜0.040%を含
有し、T i / Nが3以上であり、さらにCr;0
.40%以下を含有し、残部がFeならびに不純物元素
からなることを要旨とする。
C;0.30〜0.55%、Si:0.15〜0.35
%、Mn;1.00〜2.00%、s ;0.040%
以下、B;0.0010〜0.0040%、Ti;0.
02〜0.05%、N;0.0080%以下、0;0.
0030%以下、Al;0.020〜0.040%を含
有し、T i / Nが3以上であり、さらにCr;0
.40%以下を含有し、残部がFeならびに不純物元素
からなることを要旨とする。
[作用]
本発明の疲労強度が優れた強靭鋼は、CおよびMn量を
増加することにより、疲労強度が向上している。また、
Bを添加することにより焼入性と併せて疲労強度の向上
が図られている。また、Tiの添加がさらに疲労強度を
増加させると共に、Nおよび0量の上限を規制すること
により鋼の清浄度を保ち、T i / Nを規制するこ
とによりB添加の有効性が確保される。以下に本発明の
成分限定理由について説明する。
増加することにより、疲労強度が向上している。また、
Bを添加することにより焼入性と併せて疲労強度の向上
が図られている。また、Tiの添加がさらに疲労強度を
増加させると共に、Nおよび0量の上限を規制すること
により鋼の清浄度を保ち、T i / Nを規制するこ
とによりB添加の有効性が確保される。以下に本発明の
成分限定理由について説明する。
C:0.30〜0.55%
Cはシャフト等の構造部材として必要な疲労強度を得る
ために0.30%以上が必要である。しかし、C含有量
が0.55%を越えると高周波焼入れ時に焼き割れが発
生しやすくなり、さらに切削等の加工性が悪くなるので
上限を0.55%とした。
ために0.30%以上が必要である。しかし、C含有量
が0.55%を越えると高周波焼入れ時に焼き割れが発
生しやすくなり、さらに切削等の加工性が悪くなるので
上限を0.55%とした。
Si;0.15〜0.35%
Siは製鋼時の脱酸のために0.15%以上が必要であ
る。しかし、0.35%を越えるとフェライトを強化し
て加工性を害し、かつ酸化物系の介在物が増加するので
、上限を0.35%とした。
る。しかし、0.35%を越えるとフェライトを強化し
て加工性を害し、かつ酸化物系の介在物が増加するので
、上限を0.35%とした。
Mn;1.00〜2.00%
Mnは疲労強度と焼入性を確保するために1.00%以
上が必要である。しかし、2.00%を越えて含有され
ると圧延後の硬さが上昇し、シャ切断時に割れが発生し
やすくなり、切削性を害し、さらに焼なまし後の硬さが
上昇する等の欠点が出るので、上限を2.00%とした
。
上が必要である。しかし、2.00%を越えて含有され
ると圧延後の硬さが上昇し、シャ切断時に割れが発生し
やすくなり、切削性を害し、さらに焼なまし後の硬さが
上昇する等の欠点が出るので、上限を2.00%とした
。
Cr;0.40%以下
Crは焼入性を改善するするために必要な元素であるが
、0.40%を越えるとその効果は飽和しコストも上昇
するので、上限を0.40%とした。B;0.0010
〜0.0040%Bは焼入性を改善するために添加され
るが、0゜0010%未満であると充分な焼入性が得ら
れず疲労強度が低下するので下限を0.0010%とし
た。しかし、0.0040%を越えるとBCが粒界に生
成し衝撃特性が低下するので、その上限を0.0040
%とした。
、0.40%を越えるとその効果は飽和しコストも上昇
するので、上限を0.40%とした。B;0.0010
〜0.0040%Bは焼入性を改善するために添加され
るが、0゜0010%未満であると充分な焼入性が得ら
れず疲労強度が低下するので下限を0.0010%とし
た。しかし、0.0040%を越えるとBCが粒界に生
成し衝撃特性が低下するので、その上限を0.0040
%とした。
Ti;0.02〜0.05%
TiはNを固定しBNの生成を防止するために0.02
%以上が添加される。しかし、Tiの添加が0.05%
を越えると清浄度を害し却って疲労強度を低下させるの
で、上限を0.05%以上とした。N ;0 、o O
80%以以 下線不純物元素として鋼に含まれるが、多量に存在する
とBNを生成しB添加の効果を無効化するので、その上
限をo、ooso%とした。
%以上が添加される。しかし、Tiの添加が0.05%
を越えると清浄度を害し却って疲労強度を低下させるの
で、上限を0.05%以上とした。N ;0 、o O
80%以以 下線不純物元素として鋼に含まれるが、多量に存在する
とBNを生成しB添加の効果を無効化するので、その上
限をo、ooso%とした。
Ti/N;3以上
T i / NはBの添加に影響を及ぼすNがどれだけ
Tiによって固定されたかを示す数値であり、T i
/ Nの比が3未満であると有効Bの確保が困難となる
のでその比の下限を3とした。
Tiによって固定されたかを示す数値であり、T i
/ Nの比が3未満であると有効Bの確保が困難となる
のでその比の下限を3とした。
0:0.0030%以下
0はA lzo 3、T i O2等の酸化物系の介在
物を生成し、清浄度を害するので、その上限をo、00
30%とした。
物を生成し、清浄度を害するので、その上限をo、00
30%とした。
S;0.040%以下
Sは切削性を改善するために必要な元素であるが、0.
040%を越えて添加すると清浄度を害し疲労強度を低
下させるので、上限を0.040%とした。
040%を越えて添加すると清浄度を害し疲労強度を低
下させるので、上限を0.040%とした。
Al:0.020〜0.040%
A1は製鋼時の脱酸のためと結晶粒を微細化するために
0.020%以上が添加される。しかし、あまり多く添
加すると清浄度を害するので、上限を0.040%とし
た。
0.020%以上が添加される。しかし、あまり多く添
加すると清浄度を害するので、上限を0.040%とし
た。
[実施例]
次に本発明の特徴を従来鋼、比較鋼と比べて実施例でも
って明らかにする。
って明らかにする。
第1表はこれら供試鋼の化学成分を示すものである。第
1表において、供試鋼のA−H鋼は第1発明の鋼、H鋼
は第2発明の鋼、G鱗はSCM440に相当する従来鋼
、同じくH鋼は5Cr440に相当する従来鋼、■鋼は
本発明鋼の組成でMn含有量だけが低い比較鋼、J鋼は
本発明鋼の組成でB含有量だけが低い比較鋼、K鋼は本
発明鋼の組成でN含有量だけが高い比較鋼である。
1表において、供試鋼のA−H鋼は第1発明の鋼、H鋼
は第2発明の鋼、G鱗はSCM440に相当する従来鋼
、同じくH鋼は5Cr440に相当する従来鋼、■鋼は
本発明鋼の組成でMn含有量だけが低い比較鋼、J鋼は
本発明鋼の組成でB含有量だけが低い比較鋼、K鋼は本
発明鋼の組成でN含有量だけが高い比較鋼である。
(以下余白)
第2表は第1表の供試鋼について硬さ、耐久限をしめし
たものである。硬さについては焼入れ焼戻しした後ビッ
カース硬度(Hv)を測定し結果を第2表に示した。耐
久限については、小野式回転曲げ疲れ試験機を用い測定
した。
たものである。硬さについては焼入れ焼戻しした後ビッ
カース硬度(Hv)を測定し結果を第2表に示した。耐
久限については、小野式回転曲げ疲れ試験機を用い測定
した。
(以下余白)
第 2 表
第2表から明らかなように、Mn含有量の低い比較例I
鋼、B含有量の低かった比較例J鋼およびN含有量の高
かった比較例に鋼のビッカース硬さHv260から32
0の平滑耐久限は34.0〜46.0 kgf/論輸2
であり、切欠耐久限は17.6〜21.0kgf/−輪
2であって、SCM440に相当する従来鋼のG鋼の平
滑耐久限47.8〜59.4kgf/lll112、切
欠耐久限24.7〜27.0 kgf/−m2および5
Cr440に1当する従来鋼であるH鋼の平滑耐久限4
4.0〜56 、Okgf/ mm2、切欠耐久限22
.8〜25.5kgf/請餉2に比敦して低い値を示し
た。
鋼、B含有量の低かった比較例J鋼およびN含有量の高
かった比較例に鋼のビッカース硬さHv260から32
0の平滑耐久限は34.0〜46.0 kgf/論輸2
であり、切欠耐久限は17.6〜21.0kgf/−輪
2であって、SCM440に相当する従来鋼のG鋼の平
滑耐久限47.8〜59.4kgf/lll112、切
欠耐久限24.7〜27.0 kgf/−m2および5
Cr440に1当する従来鋼であるH鋼の平滑耐久限4
4.0〜56 、Okgf/ mm2、切欠耐久限22
.8〜25.5kgf/請餉2に比敦して低い値を示し
た。
これに対して本発明鋼であるA〜F鋼は平滑耐久限で4
3.5〜60 、0 kgf / am”、切欠耐久限
で22.5〜27.5kg4/−輸2であって、従来鋼
であるG#lおよびHaと同等またはそれ以上の耐久限
を示し、本発明の効果が確認された。
3.5〜60 、0 kgf / am”、切欠耐久限
で22.5〜27.5kg4/−輸2であって、従来鋼
であるG#lおよびHaと同等またはそれ以上の耐久限
を示し、本発明の効果が確認された。
[発明の効果]
本発明の疲労強度の優れた強靭鋼は以上説明したように
、CおよびMn添加量を増加すると共に、微量のBを添
加することにより疲労強度を改善したものである。さら
に、Tiを添加すると共に、Nおよび0の含有量を低減
し清浄度を増し、Ti/Nの比を規制することにより、
B添加の有効性を確保し、焼入性を改善するものであっ
て、従来鋼よりも優れた疲労強度を示すと共に、Cr量
を低減しMoの添加を省略できるという効果がある。
、CおよびMn添加量を増加すると共に、微量のBを添
加することにより疲労強度を改善したものである。さら
に、Tiを添加すると共に、Nおよび0の含有量を低減
し清浄度を増し、Ti/Nの比を規制することにより、
B添加の有効性を確保し、焼入性を改善するものであっ
て、従来鋼よりも優れた疲労強度を示すと共に、Cr量
を低減しMoの添加を省略できるという効果がある。
Claims (2)
- (1)重量%でC;0.30〜0.55%、Si;0.
15〜0.35%、Mn;1.00〜2.00%、S;
0.040%以下、B;0.0010〜0.0040%
、Ti;0.02〜0.05%、N;0.0080%以
下、O;0.0030%以下、Al;0.020%〜0
.040%を含有し、Ti/Nが3以上であり、残部が
Feならびに不純物元素からなることを特徴とする疲労
強度が優れた強靭鋼。 - (2)重量%でC;0.30〜0.55%、Si;0.
15〜0.35%、Mn:1.00〜2.00%、S;
0.040%以下、B;0.0010〜0.0040%
、Ti;0.02〜0.05%、N;0.0080%以
下、O;0.0030%以下、Al;0.020%〜0
.040%を含有し、Ti/Nが3以上であり、さらに
Cr;0.40%以下を含有し、残部がFeならびに不
純物元素からなることを特徴とする疲労強度が優れた強
靭鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62334211A JP2686755B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 疲労強度が優れた強靭鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62334211A JP2686755B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 疲労強度が優れた強靭鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01176056A true JPH01176056A (ja) | 1989-07-12 |
JP2686755B2 JP2686755B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=18274785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62334211A Expired - Lifetime JP2686755B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 疲労強度が優れた強靭鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2686755B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0971044A1 (fr) * | 1998-07-09 | 2000-01-12 | Sollac | Tole d'acier laminée à chaud et à froid revêtue et présentant une très haute résistance après traitement thermique |
KR100392469B1 (ko) * | 2000-05-17 | 2003-07-22 | 임효빈 | 신축용기의 액체토출장치 |
JP2006240624A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Yoshino Kogyosho Co Ltd | 注出容器 |
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-
1987
- 1987-12-29 JP JP62334211A patent/JP2686755B2/ja not_active Expired - Lifetime
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