JPH01191764A - 浸炭焼入れ用快削鋼 - Google Patents
浸炭焼入れ用快削鋼Info
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- JPH01191764A JPH01191764A JP1546088A JP1546088A JPH01191764A JP H01191764 A JPH01191764 A JP H01191764A JP 1546088 A JP1546088 A JP 1546088A JP 1546088 A JP1546088 A JP 1546088A JP H01191764 A JPH01191764 A JP H01191764A
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (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
（産業上の利用分野）
本発明は、歯車、シャフト、リテーナ、ロッド、ピン等
の表面の硬度と全体の靭性とが共に要求される部品の素
材として好適に利用される機械構造用鋼に関するもので
あり、とくに、浸炭焼入れを施し、従来研削加工で仕上
げていた表層の浸炭焼入れ部を切削にて仕上げる場合に
、優れた被削性を示す浸炭焼入れ用快削鋼に関するもの
である。 （従来の技術） 従来、歯車、シャフト、リテーナ、口９ド、ビン等の表
面の硬度と全体の靭性とが共に要求される部品は、肌焼
鋼と称される機械構造用合金鋼に浸炭焼入れを施して使
用されることが多い（例えば、ＪＩＳ Ｇ ４０５
１ ５２０ＣＫ、ＪＩＳ Ｇ ４１０２ ５ＮＣ４
１５，８１５、ＪＩＳ Ｇ ４１０３ ＳＮ０Ｍ
２ｊＯ。 ４１５．４２０など）。 この、場合、浸炭焼入れ部はビッカース硬さ（ＨＶ）８
００にも及ぶ高硬度であり、超硬工具やハイス工具で切
削加工を行うことは極めて回部であり、従来は、研削加
工で仕上げを行っていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、研削加工は切削加工に比べて加工効率が
著しく低く、生産性が劣るため生産コストが高くつくと
いう欠点がある。 一方、ｃＢＮ工具やセラミックス工具などのごとく、高
硬度材を切削することが可能である新しい工具が開発さ
れつつあり、高硬度の浸炭焼入れ部分の切削加工（旋削
加工）も可能になりつつある。 しかしながら、従来の快削鋼、例えば硫黄快削鋼や鉛快
削鋼では、超硬工具やハイス工具で切削する場合には優
れた被削性を示すものの、浸炭焼入れ部の切削加工にお
いては十分な被削性改善が認められず、新規な快削鋼の
出現が課題となっていた。 （発明の目的） 本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもの
で、ｃＢＮ工具やセラミックス工具などからなる新しい
工具を用いて、浸炭焼入れ部の切削加工を良好に行うこ
とが可能であり、浸炭焼入れ部の切削加工性に優れた浸
炭焼入れ用快削鋼を提供することを目的としている。
の表面の硬度と全体の靭性とが共に要求される部品の素
材として好適に利用される機械構造用鋼に関するもので
あり、とくに、浸炭焼入れを施し、従来研削加工で仕上
げていた表層の浸炭焼入れ部を切削にて仕上げる場合に
、優れた被削性を示す浸炭焼入れ用快削鋼に関するもの
である。 （従来の技術） 従来、歯車、シャフト、リテーナ、口９ド、ビン等の表
面の硬度と全体の靭性とが共に要求される部品は、肌焼
鋼と称される機械構造用合金鋼に浸炭焼入れを施して使
用されることが多い（例えば、ＪＩＳ Ｇ ４０５
１ ５２０ＣＫ、ＪＩＳ Ｇ ４１０２ ５ＮＣ４
１５，８１５、ＪＩＳ Ｇ ４１０３ ＳＮ０Ｍ
２ｊＯ。 ４１５．４２０など）。 この、場合、浸炭焼入れ部はビッカース硬さ（ＨＶ）８
００にも及ぶ高硬度であり、超硬工具やハイス工具で切
削加工を行うことは極めて回部であり、従来は、研削加
工で仕上げを行っていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、研削加工は切削加工に比べて加工効率が
著しく低く、生産性が劣るため生産コストが高くつくと
いう欠点がある。 一方、ｃＢＮ工具やセラミックス工具などのごとく、高
硬度材を切削することが可能である新しい工具が開発さ
れつつあり、高硬度の浸炭焼入れ部分の切削加工（旋削
加工）も可能になりつつある。 しかしながら、従来の快削鋼、例えば硫黄快削鋼や鉛快
削鋼では、超硬工具やハイス工具で切削する場合には優
れた被削性を示すものの、浸炭焼入れ部の切削加工にお
いては十分な被削性改善が認められず、新規な快削鋼の
出現が課題となっていた。 （発明の目的） 本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもの
で、ｃＢＮ工具やセラミックス工具などからなる新しい
工具を用いて、浸炭焼入れ部の切削加工を良好に行うこ
とが可能であり、浸炭焼入れ部の切削加工性に優れた浸
炭焼入れ用快削鋼を提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
本発明に係る浸炭焼入れ用快削鋼は、重量％で、Ｃ：０
．１０ 〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、およびＭ
ｎ ： ３ 、０％以下、Ｃｒ：８．０％以下、Ｎｉ
：５．０％以下、Ｍｏ：６．０％以下、ＡＪＩ：２．０
％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含み、
さらにＢ：０．００４〜０．０２０％、Ｎ：０．００５
〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ ： ０ 、５〜４．０を
含み、必要に応じてＮｂ：０．５％以下、Ｖ：０．３％
以下（７）’）ちから選ばれる１種または２種を含み、
同じく必要に応じてＣａ：０．００８％以下、Ｐｂ：０
．１０％以下、Ｓ：Ｏ，１５％以下、Ｂｉ ：０．１０
％以下、Ｔｅ：０．０５％以下のうちから選ばれる１種
または２種以上を含み、０：０．００１５％以下、およ
びＴｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなとの窒化物生成度の高い元素の
総量：０．０１％以下にそれぞれ規制し、残部Ｆｅおよ
び不純物よりなり、浸炭焼入れ部の切削加工性に優れて
いるものとすることにより、上述した従来の課題を解決
するための手段としたことを特徴としている。 本発明者らは、浸炭焼入れ部の被剛性に及ぼす各種元素
に関する基礎研究を進め、とくに浸炭焼入れ部のセラミ
ックス工具による切削において。 ＢＮ介在物が極めて有効であること見い出した。 この場合、ＢＮを鋼中に添加する手法として、ＢＮ化合
物を溶鋼中に直接添加する手法と、ＢとＮとを溶鋼中に
別々に添加して凝固の過程あるいは熱処理などのその後
の過程で析出させる手法が考えられる。 しかしながら、前者のＢＮ化合物を溶鋼中に直接添加す
る手法では、ＢＮ化合物と溶鋼との比重差などから極め
て困難である。 これに対して後者のＢとＮとを溶鋼中に別々に添加する
手法では、ＢＮ化合物はど比重差の問題は生じないが、
この場合、ＢとＮの含有蓋が重要であり、特にその比が
重要であること、およびＴｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの窒化
物生成度の高い元素とＯ（酸素）の含有量を低くするこ
とが重要であることが種々の実験・研究より明らかとな
った。 そして、被削性向上の点からはＮ／Ｂ比が０．５〜４．
０の範囲にあることが望ましく、さらに、浸炭焼入れ材
の強度の点からは結晶粒を微細にするためにＮ／Ｂ比を
１．３〜４．０の範囲にすることが望ましいことが明ら
かとなった。さらにまた、高温で浸炭焼入れを行う場合
において結晶粒の粗大化を防止したいときには、Ｎｂ、
Ｖなどの炭化物生成元素を添加するのが有効であること
を見いだした。 さらに、浸度焼入れを行う前に荒加工として切削する場
合には、従来の快削元素において被削性改善の効果が期
待されるので、浸炭焼入れ部の強度特性に悪影響を及ぼ
さない程度に、微量ｃ７）Ｃａ、Ｐｂ、Ｓ、Ｂｆ、Ｔｅ
などの従来からある被削性向上元素を添加することは有
効である。 本発明に係る浸炭焼入用快削鋼は、上述した本発明者ら
の基礎研究の結果開発されたもので、その化学成分組成
（重量％）の限定理由についてさらに詳細に説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３０％ Ｃは本発明に係る浸炭焼入れ用快削鋼を素材とした機械
構造用部品の強度を確保するうえで必要な元素であり、
そのためには・０．１０％以上含有させることが必要で
ある。しかし、多量に含有すると全体の靭性を低下させ
るので、その上限を０．３０％とする。 Ｓｉ：１．０％以下 Ｓｉは脱酸剤として有効な元素であり、鋼塊の表面欠陥
発生を防止するのに有効な元素であるので、より望まし
くは０．０３％以上含有させるのがよい、しかし、多量
に含有すると全体の靭性を低下させるので、その上限を
１．０％とする。 Ｍｎ：３．０％以下 Ｍｎは脱酸剤および脱硫剤として有効な元素であり、鋼
の焼入れ性を高めるほか８、ＭｎＳ等の硫化物を形成す
ることによってＳによる熱間脆化を防止する効果がある
ので、添加する場合にはより望ましくは０．．１％以上
含有させるのがよい、しかし、多量に含有すると被削性
を劣化させるため、添加するとしてもその上限を３．０
％とする。 Ｃｒ：８，０％以下 Ｃｒは鋼の焼入れ性および焼入れ焼もどし後の強度を向
上させるために効果的な元素であり、機械構造部品の要
求特性等に応じて適宜積極的に添加するのもよく、上述
した効果を得るためにはより望ましくは０．１％以上含
有させるのがよい。 しかし、多量に含有すると焼入れ性および被削性が損わ
れるので、添加するとしてもその上限を８．０％とする
。 Ｎｉ：５．０％以下 Ｎｉは鋼の焼入れ性および焼入れ焼もどし後の靭性を向
上させるのに有効な元素であり、機械構造部品の要求特
性等に応じて適宜積極的に添加するのもよく、上述した
効果を得るためにはより望ましくは０．３％以上含有さ
せるのがよい、しかし、多量に含有すると被削性が損わ
れるので、添加するとしてもその上限を５．０％以下と
する。 Ｍｏ：６，０％以下 Ｍｏは鋼の焼入れ性および焼入れ焼もどし後の強度およ
び靭性を向上させるのに有効な元素であり、機械構造部
品の要求特性等に応じて適宜積極的に添加するのもよく
、上述した効果を得るためにはより望ましくは０．０５
％以上含有させるのがよい、しかし、多量に含有すると
複炭化物が形成され、焼入れ性が低下すると同時に被削
性が低下するので、添加するとしてもその上限を６．０
％以下とする。 ＡｊＬ：２．０％以下 Ａ文は脱酸元素として作用し、鋼中の酸素量を低下させ
ると同時に窒化性を改善するのに有効な元素であるので
、必要に応じて適宜積極的に添加するのもよく、上述し
た効果を得るためにはより望ましくはｏ、ｏｏｓ％以上
含有させるのがよい、しかし、多量に含有すると靭性が
損われるので、添加するとしてもその上限を２．０％以
下とする。 Ｂ：０．００４〜０．０２０％、 Ｎ：０．００５〜０．０５０％で且つ Ｎ／Ｂ ： ０ ．５〜４．０ ＢとＮは鋼中においてＢＮ介在物を形成し、浸炭焼入れ
部の切削加工、とくにｃＢＮやセラミックス工具などの
新しい工具を用いた切削加工の際の切削加工性を著しく
良好なものとする効果がある。そして、このような切削
加工性を向上させるためには、Ｂを０．００４〜０．０
２０％、Ｎを０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂが
０．５〜４．０の範囲となるようにすることが望ましく
、さらに浸炭焼入れ材の強度の点から、結晶粒を微細に
するためには、Ｎが若干条目となるように、Ｎ／Ｂが１
．３〜４．０の範囲となるようにすることが望ましい、
また、鋼中に未固溶のＢ（ｉｎｓｏｆＬ、Ｂ）を残留さ
せておくことにより、焼入れ性を向上させることができ
るようになり、このような観点からは鋼中の未固溶のＢ
量がｏ 、ｏｏｏｓ〜０．０１００％程度となるように
調整しておくことも必要に応じて望ましい、しかし、鋼
中におけるＢＮ量が多すぎると、鋼の熱間加工性を害す
ることとなるので、上述のＢ、ＮおよびＮ／Ｂの範囲と
する必要がある。 Ｎｂ：０．５％以下、Ｖ：０．３％以下ノウチカら選ば
れる１種または２種 Ｎｂ、Ｖは炭化物生成元素であり、とくに高温で浸炭焼
入れを行うことによって、例えば浸炭時間の短縮化など
をはかるようなときに、結晶粒の粗大化を防止したい場
合には、これら炭窒化物生成元素であるＮｂをより望ま
しくは０．０１％以上、■をより望ましくは０．０１％
以上でかつこれらの１種または２種を必要に応じて添加
するのもよい、しかし、多すぎると粗大炭化物が生成し
やすくなり、靭性を低下させることとなるので、添加す
るとしてもＮｂは０．５％以下、■は０．３％以下とす
るのが望ましい。 Ｃａ：０．００８％以下、Ｐｂ：０．１０％以下、Ｓ：
０．１５％以下、 Ｂ ｉ ： ０ 、 ｌ Ｑ％以下
、Ｔｅ：０．０５％以下のうちから選ばれる１種または
２種以上 浸炭焼入れを行う前に荒加工として切削加工を行う場合
には、従来の快削元素の添加により被削性の改善効果が
期待できるので、浸炭焼入れ部の強度特性に悪影響を及
ぼさない程度に添加することも必要に応じて望ましく、
このような荒加工の際の被削性改善のために、より望ま
しくはＣａを０．００１％以上、ｐｂを０．０１％以上
、Ｓを０．０５％以上、Ｂｉを０．０１％以上、Ｔｅを
０．００５％以上でかつこれらの１種または２種以上を
必要に応じて添加するのもよい、しかし。 多すぎると介在物が多量に生成しやすくなり、靭性を低
下させたり、鋼の製造性を悪化させたりすることとなる
ので、添加するとしてもＣａはｏ、ｏｏａ％以下、Ｐｂ
は０．１０％以下、Ｓは０．１５％以下、Ｂｉは０．１
０％以下、Ｔｅは０．０５％以下とすることが望ましい
。 ０：０．００１５％以下 鋼中に含まれるＯ量が多すぎるとこれがＢと結合してＢ
２Ｏ３が形成され、鋼中にＢＮ介在物を生成させて浸炭
焼入れ部の切削加工性を向上させるという効果が十分に
得がたくなるので、鋼中の酸素含有量は０．００１５％
以下とする必要がある。 Ｔｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの窒化物生成度の高い元素の総
量：ｏ、ｏｉ％以下 Ｔｉ、Ｚｒ、ＲＥＭ（希土類元素の１種または２種以上
）などの窒化物生成度の高い元素が多量に含まれると、
Ｎと結合して窒化物を形成し、鋼中にＢＮ介在物を生成
させて浸炭焼入れ部の切削加工性を向上させるという効
果が十分得がたくなるので、これら窒化物生成度の高い
元素の総量を０．０１％以下とする必要がある。 （実施例） 真空誘導溶解炉を用いて本発明鋼と比較鋼とを溶製し、
それぞれ鋼塊に鋳造した、第１表に各鋼塊の化学成分を
示す。 次に、上記第１表に示した化学成分の鋼塊に対し、熱間
で直径２５ｍｍφの丸棒に鍛造し、焼ならし処理を行っ
たのち一部についてはさらに浸炭焼入れ処理を行った。 次いで、焼ならし処理材に対しては、第２表に示す条件
でドリル穴あけ加工による切削試験を行った。 第２表 また、浸炭焼入れ材に対しては、第３表に示す条件で旋
削加工による切削試験を行った。 第 ３ 表 そして、ドリル穴あけ加工試験においては、工具寿命が
５０００ｍｍになるような切削速度を用い、また、旋削
加工においては、切削速度１００ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ
における工具寿命を用いて、それぞれ比較鋼５を１００
としたときの比率で各供試鋼の被剛性を評価した。これ
らの結果を第４表に示す。 第 ４ 表 第４表に示した結果より明らかなように、鋼中にＢＮを
含有させ且つＯＮを０．００１５％以下にすると共にＴ
ｉ＋Ｚｒ＋；ＲＥＭ合計量を０．０１％以下とした本発
明鋼ではいずれも、ＢＮを鋼中に含有させない比較ｆｉ
Ｎｏ、 ３ 、７ 。 １２．１６および１７に比べて、ハイス工具によるドリ
ル穴あけ加工性および超硬工具による旋削加工性の両方
共がかなり優れてお゛す、浸炭焼入れ前およびとくに浸
炭焼入れ後の切削加工性に優れていることが明らかであ
る。 これに対して、鋼中にＢＮは含有されるものの、０量お
よびＴｉ＋Ｚｒ＋ＲＥＭ合計量が多すぎる比較ｆｉＮｏ
、８および０量がさらに多すぎる比較鋼Ｎｏ、 ９はド
リル穴あけ加工性および旋削加工性の両方共に劣ってい
ることが確かめられた。
．１０ 〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、およびＭ
ｎ ： ３ 、０％以下、Ｃｒ：８．０％以下、Ｎｉ
：５．０％以下、Ｍｏ：６．０％以下、ＡＪＩ：２．０
％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含み、
さらにＢ：０．００４〜０．０２０％、Ｎ：０．００５
〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ ： ０ 、５〜４．０を
含み、必要に応じてＮｂ：０．５％以下、Ｖ：０．３％
以下（７）’）ちから選ばれる１種または２種を含み、
同じく必要に応じてＣａ：０．００８％以下、Ｐｂ：０
．１０％以下、Ｓ：Ｏ，１５％以下、Ｂｉ ：０．１０
％以下、Ｔｅ：０．０５％以下のうちから選ばれる１種
または２種以上を含み、０：０．００１５％以下、およ
びＴｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなとの窒化物生成度の高い元素の
総量：０．０１％以下にそれぞれ規制し、残部Ｆｅおよ
び不純物よりなり、浸炭焼入れ部の切削加工性に優れて
いるものとすることにより、上述した従来の課題を解決
するための手段としたことを特徴としている。 本発明者らは、浸炭焼入れ部の被剛性に及ぼす各種元素
に関する基礎研究を進め、とくに浸炭焼入れ部のセラミ
ックス工具による切削において。 ＢＮ介在物が極めて有効であること見い出した。 この場合、ＢＮを鋼中に添加する手法として、ＢＮ化合
物を溶鋼中に直接添加する手法と、ＢとＮとを溶鋼中に
別々に添加して凝固の過程あるいは熱処理などのその後
の過程で析出させる手法が考えられる。 しかしながら、前者のＢＮ化合物を溶鋼中に直接添加す
る手法では、ＢＮ化合物と溶鋼との比重差などから極め
て困難である。 これに対して後者のＢとＮとを溶鋼中に別々に添加する
手法では、ＢＮ化合物はど比重差の問題は生じないが、
この場合、ＢとＮの含有蓋が重要であり、特にその比が
重要であること、およびＴｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの窒化
物生成度の高い元素とＯ（酸素）の含有量を低くするこ
とが重要であることが種々の実験・研究より明らかとな
った。 そして、被削性向上の点からはＮ／Ｂ比が０．５〜４．
０の範囲にあることが望ましく、さらに、浸炭焼入れ材
の強度の点からは結晶粒を微細にするためにＮ／Ｂ比を
１．３〜４．０の範囲にすることが望ましいことが明ら
かとなった。さらにまた、高温で浸炭焼入れを行う場合
において結晶粒の粗大化を防止したいときには、Ｎｂ、
Ｖなどの炭化物生成元素を添加するのが有効であること
を見いだした。 さらに、浸度焼入れを行う前に荒加工として切削する場
合には、従来の快削元素において被削性改善の効果が期
待されるので、浸炭焼入れ部の強度特性に悪影響を及ぼ
さない程度に、微量ｃ７）Ｃａ、Ｐｂ、Ｓ、Ｂｆ、Ｔｅ
などの従来からある被削性向上元素を添加することは有
効である。 本発明に係る浸炭焼入用快削鋼は、上述した本発明者ら
の基礎研究の結果開発されたもので、その化学成分組成
（重量％）の限定理由についてさらに詳細に説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３０％ Ｃは本発明に係る浸炭焼入れ用快削鋼を素材とした機械
構造用部品の強度を確保するうえで必要な元素であり、
そのためには・０．１０％以上含有させることが必要で
ある。しかし、多量に含有すると全体の靭性を低下させ
るので、その上限を０．３０％とする。 Ｓｉ：１．０％以下 Ｓｉは脱酸剤として有効な元素であり、鋼塊の表面欠陥
発生を防止するのに有効な元素であるので、より望まし
くは０．０３％以上含有させるのがよい、しかし、多量
に含有すると全体の靭性を低下させるので、その上限を
１．０％とする。 Ｍｎ：３．０％以下 Ｍｎは脱酸剤および脱硫剤として有効な元素であり、鋼
の焼入れ性を高めるほか８、ＭｎＳ等の硫化物を形成す
ることによってＳによる熱間脆化を防止する効果がある
ので、添加する場合にはより望ましくは０．．１％以上
含有させるのがよい、しかし、多量に含有すると被削性
を劣化させるため、添加するとしてもその上限を３．０
％とする。 Ｃｒ：８，０％以下 Ｃｒは鋼の焼入れ性および焼入れ焼もどし後の強度を向
上させるために効果的な元素であり、機械構造部品の要
求特性等に応じて適宜積極的に添加するのもよく、上述
した効果を得るためにはより望ましくは０．１％以上含
有させるのがよい。 しかし、多量に含有すると焼入れ性および被削性が損わ
れるので、添加するとしてもその上限を８．０％とする
。 Ｎｉ：５．０％以下 Ｎｉは鋼の焼入れ性および焼入れ焼もどし後の靭性を向
上させるのに有効な元素であり、機械構造部品の要求特
性等に応じて適宜積極的に添加するのもよく、上述した
効果を得るためにはより望ましくは０．３％以上含有さ
せるのがよい、しかし、多量に含有すると被削性が損わ
れるので、添加するとしてもその上限を５．０％以下と
する。 Ｍｏ：６，０％以下 Ｍｏは鋼の焼入れ性および焼入れ焼もどし後の強度およ
び靭性を向上させるのに有効な元素であり、機械構造部
品の要求特性等に応じて適宜積極的に添加するのもよく
、上述した効果を得るためにはより望ましくは０．０５
％以上含有させるのがよい、しかし、多量に含有すると
複炭化物が形成され、焼入れ性が低下すると同時に被削
性が低下するので、添加するとしてもその上限を６．０
％以下とする。 ＡｊＬ：２．０％以下 Ａ文は脱酸元素として作用し、鋼中の酸素量を低下させ
ると同時に窒化性を改善するのに有効な元素であるので
、必要に応じて適宜積極的に添加するのもよく、上述し
た効果を得るためにはより望ましくはｏ、ｏｏｓ％以上
含有させるのがよい、しかし、多量に含有すると靭性が
損われるので、添加するとしてもその上限を２．０％以
下とする。 Ｂ：０．００４〜０．０２０％、 Ｎ：０．００５〜０．０５０％で且つ Ｎ／Ｂ ： ０ ．５〜４．０ ＢとＮは鋼中においてＢＮ介在物を形成し、浸炭焼入れ
部の切削加工、とくにｃＢＮやセラミックス工具などの
新しい工具を用いた切削加工の際の切削加工性を著しく
良好なものとする効果がある。そして、このような切削
加工性を向上させるためには、Ｂを０．００４〜０．０
２０％、Ｎを０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂが
０．５〜４．０の範囲となるようにすることが望ましく
、さらに浸炭焼入れ材の強度の点から、結晶粒を微細に
するためには、Ｎが若干条目となるように、Ｎ／Ｂが１
．３〜４．０の範囲となるようにすることが望ましい、
また、鋼中に未固溶のＢ（ｉｎｓｏｆＬ、Ｂ）を残留さ
せておくことにより、焼入れ性を向上させることができ
るようになり、このような観点からは鋼中の未固溶のＢ
量がｏ 、ｏｏｏｓ〜０．０１００％程度となるように
調整しておくことも必要に応じて望ましい、しかし、鋼
中におけるＢＮ量が多すぎると、鋼の熱間加工性を害す
ることとなるので、上述のＢ、ＮおよびＮ／Ｂの範囲と
する必要がある。 Ｎｂ：０．５％以下、Ｖ：０．３％以下ノウチカら選ば
れる１種または２種 Ｎｂ、Ｖは炭化物生成元素であり、とくに高温で浸炭焼
入れを行うことによって、例えば浸炭時間の短縮化など
をはかるようなときに、結晶粒の粗大化を防止したい場
合には、これら炭窒化物生成元素であるＮｂをより望ま
しくは０．０１％以上、■をより望ましくは０．０１％
以上でかつこれらの１種または２種を必要に応じて添加
するのもよい、しかし、多すぎると粗大炭化物が生成し
やすくなり、靭性を低下させることとなるので、添加す
るとしてもＮｂは０．５％以下、■は０．３％以下とす
るのが望ましい。 Ｃａ：０．００８％以下、Ｐｂ：０．１０％以下、Ｓ：
０．１５％以下、 Ｂ ｉ ： ０ 、 ｌ Ｑ％以下
、Ｔｅ：０．０５％以下のうちから選ばれる１種または
２種以上 浸炭焼入れを行う前に荒加工として切削加工を行う場合
には、従来の快削元素の添加により被削性の改善効果が
期待できるので、浸炭焼入れ部の強度特性に悪影響を及
ぼさない程度に添加することも必要に応じて望ましく、
このような荒加工の際の被削性改善のために、より望ま
しくはＣａを０．００１％以上、ｐｂを０．０１％以上
、Ｓを０．０５％以上、Ｂｉを０．０１％以上、Ｔｅを
０．００５％以上でかつこれらの１種または２種以上を
必要に応じて添加するのもよい、しかし。 多すぎると介在物が多量に生成しやすくなり、靭性を低
下させたり、鋼の製造性を悪化させたりすることとなる
ので、添加するとしてもＣａはｏ、ｏｏａ％以下、Ｐｂ
は０．１０％以下、Ｓは０．１５％以下、Ｂｉは０．１
０％以下、Ｔｅは０．０５％以下とすることが望ましい
。 ０：０．００１５％以下 鋼中に含まれるＯ量が多すぎるとこれがＢと結合してＢ
２Ｏ３が形成され、鋼中にＢＮ介在物を生成させて浸炭
焼入れ部の切削加工性を向上させるという効果が十分に
得がたくなるので、鋼中の酸素含有量は０．００１５％
以下とする必要がある。 Ｔｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの窒化物生成度の高い元素の総
量：ｏ、ｏｉ％以下 Ｔｉ、Ｚｒ、ＲＥＭ（希土類元素の１種または２種以上
）などの窒化物生成度の高い元素が多量に含まれると、
Ｎと結合して窒化物を形成し、鋼中にＢＮ介在物を生成
させて浸炭焼入れ部の切削加工性を向上させるという効
果が十分得がたくなるので、これら窒化物生成度の高い
元素の総量を０．０１％以下とする必要がある。 （実施例） 真空誘導溶解炉を用いて本発明鋼と比較鋼とを溶製し、
それぞれ鋼塊に鋳造した、第１表に各鋼塊の化学成分を
示す。 次に、上記第１表に示した化学成分の鋼塊に対し、熱間
で直径２５ｍｍφの丸棒に鍛造し、焼ならし処理を行っ
たのち一部についてはさらに浸炭焼入れ処理を行った。 次いで、焼ならし処理材に対しては、第２表に示す条件
でドリル穴あけ加工による切削試験を行った。 第２表 また、浸炭焼入れ材に対しては、第３表に示す条件で旋
削加工による切削試験を行った。 第 ３ 表 そして、ドリル穴あけ加工試験においては、工具寿命が
５０００ｍｍになるような切削速度を用い、また、旋削
加工においては、切削速度１００ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ
における工具寿命を用いて、それぞれ比較鋼５を１００
としたときの比率で各供試鋼の被剛性を評価した。これ
らの結果を第４表に示す。 第 ４ 表 第４表に示した結果より明らかなように、鋼中にＢＮを
含有させ且つＯＮを０．００１５％以下にすると共にＴ
ｉ＋Ｚｒ＋；ＲＥＭ合計量を０．０１％以下とした本発
明鋼ではいずれも、ＢＮを鋼中に含有させない比較ｆｉ
Ｎｏ、 ３ 、７ 。 １２．１６および１７に比べて、ハイス工具によるドリ
ル穴あけ加工性および超硬工具による旋削加工性の両方
共がかなり優れてお゛す、浸炭焼入れ前およびとくに浸
炭焼入れ後の切削加工性に優れていることが明らかであ
る。 これに対して、鋼中にＢＮは含有されるものの、０量お
よびＴｉ＋Ｚｒ＋ＲＥＭ合計量が多すぎる比較ｆｉＮｏ
、８および０量がさらに多すぎる比較鋼Ｎｏ、 ９はド
リル穴あけ加工性および旋削加工性の両方共に劣ってい
ることが確かめられた。
以上説明してきたように、本発明に係る浸炭焼入れ用快
削鋼は、重量％で、Ｃ：０．ｌＯ〜０．３０％、Ｓｉ：
１．０％以下、およびＭｎ：３．０％以下、Ｃｒ：８．
０％以下、Ｎｉ：５．０％以下、 Ｍ ｏ ： ６ 、
０％以下、Ａｉ：２．０％以下のうちから選ばれる１種
または２種以上を含み、さらにＢ：０．００４〜０．０
２０％、Ｎ：０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ：
０．５〜４．０を含み、必要に応じてＮｂ：０．５％以
下、Ｖ：０．３％以下のうちから選ばれる１種または２
種を含み、同じく必要に応じてＣａ：０．００８％以下
、Ｐｂ”：０．１０％以下、Ｓ：０．１５％以下、Ｂｉ
：０．１０％以下、Ｔｅ：０．０５％以下のうちから選
ばれる１種または２種以上を含み、Ｏ：’０．００１５
％以下、およびＴｆ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの窒化物生成度
の高い元素の総量：０．０１％以下に規制し、残部Ｆｅ
および不純物よりなるものであるから、浸炭焼入れ処理
後において、ｃＢＮ工具やセラミックス工具などからな
る新しい工具を用いて浸炭焼入れ部の切削加工を行う場
合に、優れた切削加工性を示し、従来の研削加工に比較
して加工効率を著しく向上させることが可能であり、表
面の硬度と全体の靭性とが要求される歯車、シャフト、
リテーナ、ロッド、ビン等の生産性を著しく向上させる
ことができるようになるという優れた効果を奏する。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊
削鋼は、重量％で、Ｃ：０．ｌＯ〜０．３０％、Ｓｉ：
１．０％以下、およびＭｎ：３．０％以下、Ｃｒ：８．
０％以下、Ｎｉ：５．０％以下、 Ｍ ｏ ： ６ 、
０％以下、Ａｉ：２．０％以下のうちから選ばれる１種
または２種以上を含み、さらにＢ：０．００４〜０．０
２０％、Ｎ：０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ：
０．５〜４．０を含み、必要に応じてＮｂ：０．５％以
下、Ｖ：０．３％以下のうちから選ばれる１種または２
種を含み、同じく必要に応じてＣａ：０．００８％以下
、Ｐｂ”：０．１０％以下、Ｓ：０．１５％以下、Ｂｉ
：０．１０％以下、Ｔｅ：０．０５％以下のうちから選
ばれる１種または２種以上を含み、Ｏ：’０．００１５
％以下、およびＴｆ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの窒化物生成度
の高い元素の総量：０．０１％以下に規制し、残部Ｆｅ
および不純物よりなるものであるから、浸炭焼入れ処理
後において、ｃＢＮ工具やセラミックス工具などからな
る新しい工具を用いて浸炭焼入れ部の切削加工を行う場
合に、優れた切削加工性を示し、従来の研削加工に比較
して加工効率を著しく向上させることが可能であり、表
面の硬度と全体の靭性とが要求される歯車、シャフト、
リテーナ、ロッド、ビン等の生産性を著しく向上させる
ことができるようになるという優れた効果を奏する。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊
Claims (4)
- （１）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１
．０％以下、およびＭｎ：３．０％以下、Ｃｒ：８．０
％以下、Ｎｉ：５．０％以下、Ｍｏ：６．０％以下、Ａ
ｌ：２．０％以下のうちから選ばれる１種または２種以
上を含み、さらにＢ：０．００４〜０．０２０％、Ｎ：
０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ：０．５〜４．
０を含み、０：０．００１５％以下、およびＴｉ、Ｚｒ
、ＲＥＭなどの窒化物生成度の高い元素の総量：０．０
１％以下にそれぞれ規制し、残部Ｆｅおよび不純物より
なり、浸炭焼入れ部の切削加工性に優れていることを特
徴とする浸炭焼入れ用快削鋼。 - （２）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１
．０％以下、およびＭｎ：３．０％以下、Ｃｒ：８．０
％以下、Ｎｉ：５．０％以下、Ｍｏ：６．０％以下、Ａ
ｌ：２．０％以下のうちから選ばれる１種または２種以
上を含み、さらにＢ：０．００４〜０．０２０％、Ｎ：
０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ：０．５〜４．
０を含み、さらにまたＮｂ：０．５％以下、Ｖ：０．３
％以下のうちから選ばれる１種または２種を含み、Ｏ：
０．００１５％以下、およびＴｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの
窒化物生成度の高い元素の総量：０．０１％以下にそれ
ぞれ規制し、残部Ｆｅおよび不純物よりなり、浸炭焼入
れ部の切削加工性に優れていることを特徴とする浸炭焼
入れ用快削鋼。 - （３）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１
．０％以下、およびＭｎ：３．０％以下、Ｃｒ：８．０
％以下、Ｎｉ：５．０％以下、Ｍｏ：６．０％以下、Ａ
ｌ：２．０％以下のうちから選ばれる１種または２種以
上を含み、さらにＢ：０．００４〜０．０２０％、Ｎ：
０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ：０．５〜４．
０を含み、さらにまたＣａ：０．００８％以下、Ｐｂ：
０．１０％以下、Ｓ：０．１５％以下、Ｂｉ：０．１０
％以下、Ｔｅ：０．０５％以下のうちから選ばれる１種
または２種以上を含み、Ｏ：０．００１５％以下、およ
びＴｉ、Ｚｒ、ＲＥＭなどの窒化物生成度の高い元素の
総量：０．０１％以下にそれぞれ規制し、残部Ｆｅおよ
び不純物よりなり、浸炭焼入れ部の切削加工性に優れて
いることを特徴とする浸炭焼入れ用快削鋼。 - （４）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１
．０％以下、およびＭｎ：３．０％以下、Ｃｒ：８．０
％以下、Ｎｉ：５．０％以下、Ｍｏ：６．０％以下、Ａ
ｌ：２．０％以下のうちから選ばれる１種または２種以
上を含み、さらにＢ：０．００４〜０．０２０％、Ｎ：
０．００５〜０．０５０％で且つＮ／Ｂ：０．５〜４．
０を含み、さらにまたＮｂ：０．５％以下、Ｖ：０．３
％以下のうちから選ばれる１種または２種を含み、さら
にまたＣａ：０．００８％以下、Ｐｂ：０．１０％以下
、Ｓ：０．１５％以下、Ｂｉ：０．１０％以下、Ｔｅ：
０．０５％以下のうちから選ばれる１種または２種以上
を含み、Ｏ：０．００１５％以下、およびＴｉ、Ｚｒ、
ＲＥＭなどの窒化物生成度の高い元素の総量：０．０１
％以下にそれぞれ規制し、残部Ｆｅおよび不純物よりな
り、浸炭焼入れ部の切削加工性に優れていることを特徴
とする浸炭焼入れ用快削鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1546088A JP2595609B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 浸炭焼入れ用快削鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1546088A JP2595609B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 浸炭焼入れ用快削鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191764A true JPH01191764A (ja) | 1989-08-01 |
| JP2595609B2 JP2595609B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=11889411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1546088A Expired - Lifetime JP2595609B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 浸炭焼入れ用快削鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595609B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0273950A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-13 | Daido Steel Co Ltd | 熱間延性に優れた快削鋼 |
| JPH0499843A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-03-31 | Nkk Corp | 肌焼鋼 |
| US5405684A (en) * | 1993-01-21 | 1995-04-11 | Milliken Research Corporation | Moire fabric |
| JP2002003992A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Nkk Bars & Shapes Co Ltd | 快削高靭性肌焼鋼 |
| CN110494581A (zh) * | 2017-03-27 | 2019-11-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 两片罐用钢板及其制造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022108012A1 (de) | 2021-04-12 | 2022-10-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Herstellung eines Wellgetriebebauteils, Wellgetriebebauteil und Wellgetriebe |
| KR20230158027A (ko) | 2021-04-12 | 2023-11-17 | 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 | 파동 기어 부품의 제조 방법, 파동 기어 부품 및 파동 기어 |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP1546088A patent/JP2595609B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0273950A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-13 | Daido Steel Co Ltd | 熱間延性に優れた快削鋼 |
| JPH0499843A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-03-31 | Nkk Corp | 肌焼鋼 |
| US5405684A (en) * | 1993-01-21 | 1995-04-11 | Milliken Research Corporation | Moire fabric |
| JP2002003992A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Nkk Bars & Shapes Co Ltd | 快削高靭性肌焼鋼 |
| JP4544442B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2010-09-15 | Ｊｆｅ条鋼株式会社 | 快削高靭性肌焼鋼 |
| CN110494581A (zh) * | 2017-03-27 | 2019-11-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 两片罐用钢板及其制造方法 |
| CN110494581B (zh) * | 2017-03-27 | 2021-07-09 | 杰富意钢铁株式会社 | 两片罐用钢板及其制造方法 |
| US11486018B2 (en) | 2017-03-27 | 2022-11-01 | Jfe Steel Corporation | Steel sheet for two-piece can and manufacturing method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2595609B2 (ja) | 1997-04-02 |
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