JPH04116125A - 温間延性の優れたPb快削鋼の製造方法 - Google Patents
温間延性の優れたPb快削鋼の製造方法Info
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- JPH04116125A JPH04116125A JP23382090A JP23382090A JPH04116125A JP H04116125 A JPH04116125 A JP H04116125A JP 23382090 A JP23382090 A JP 23382090A JP 23382090 A JP23382090 A JP 23382090A JP H04116125 A JPH04116125 A JP H04116125A
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Landscapes
- 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)
本発明は温間鍛造に用いられる機械構造用Pb快削鋼の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
(従来の技術)
Pb快削鋼は低速切削において工具摩耗が少なく切屑の
分断性に優れた快削鋼であり、機械的性質の劣化も少な
いため、機械構造物の強度部品に広く用いられている。
分断性に優れた快削鋼であり、機械的性質の劣化も少な
いため、機械構造物の強度部品に広く用いられている。
しかし、近年普及しはしめた700℃付近での温間鍛造
において割れが多発し、工業産業上重要な問題となって
いる。なお、温間鍛造割れの改善方法としては特公昭5
5−45625号公報に示すとと<Pb量とN量を低減
することが提案されている。
において割れが多発し、工業産業上重要な問題となって
いる。なお、温間鍛造割れの改善方法としては特公昭5
5−45625号公報に示すとと<Pb量とN量を低減
することが提案されている。
(発明が解決しようとしている課題)
しかし、前記特公昭55−45625号公報記載の方法
は200〜400℃の青熱脆性での加工割れを防止する
方法であり、本発明が改善しようとしている700℃付
近での鍛造割れはこの青熱脆性とは異なり、これを防止
する方法はまだ解明されていない。また、Pb量を低減
すると当然被剛性は低下するという欠点がある。本発明
は充分なPb量を含有する快削鋼の温間延性を改善し、
鍛造割れを発生しない機械構造用Pb快削鋼を提供する
ものである。
は200〜400℃の青熱脆性での加工割れを防止する
方法であり、本発明が改善しようとしている700℃付
近での鍛造割れはこの青熱脆性とは異なり、これを防止
する方法はまだ解明されていない。また、Pb量を低減
すると当然被剛性は低下するという欠点がある。本発明
は充分なPb量を含有する快削鋼の温間延性を改善し、
鍛造割れを発生しない機械構造用Pb快削鋼を提供する
ものである。
(Ll!題を解決するための手段)
本発明は、C:0.10〜0.80重量%、51 :
0.50重量%以下、Mn : 0.30〜1.201
i量%、S+0.010〜0.070重量%、Pb:0
.04〜0.20重量%、へ文二0.005〜0.05
0重量%、T、O:0.0050重量%以下、丁、N
: 0.0060重量%以下、さらに必要に応じてCr
:1.5重量%以下あるいはMo:0.5重量%以下の
1種または2種を含み、残部をFeおよび不可避的不純
物が占める化学成分を有する鋼片を、 950〜110
0℃に加熱して、仕上温度を750〜900℃の範囲で
棒鋼圧延して、該棒鋼の固溶Nを0.0030重量%以
下、かつPb量 40固溶Nを0.25(%)以下とし
、さらに、結晶粒度が6番以上とする温間鍛造用Pb快
削鋼の製造方法である。
0.50重量%以下、Mn : 0.30〜1.201
i量%、S+0.010〜0.070重量%、Pb:0
.04〜0.20重量%、へ文二0.005〜0.05
0重量%、T、O:0.0050重量%以下、丁、N
: 0.0060重量%以下、さらに必要に応じてCr
:1.5重量%以下あるいはMo:0.5重量%以下の
1種または2種を含み、残部をFeおよび不可避的不純
物が占める化学成分を有する鋼片を、 950〜110
0℃に加熱して、仕上温度を750〜900℃の範囲で
棒鋼圧延して、該棒鋼の固溶Nを0.0030重量%以
下、かつPb量 40固溶Nを0.25(%)以下とし
、さらに、結晶粒度が6番以上とする温間鍛造用Pb快
削鋼の製造方法である。
(作 用)
本発明者らはPbによる温間脆化自体を皆無にすること
はできないが、母材の温間延性を向上することによって
大幅に改善できることをつきとめ、その方法を種々検討
した。その結果、機械構造用Pb快削鋼の固溶Nを低減
してPb量と固溶N量の和を一定値以下とし、さらに結
晶粒の微細化を加えることによって、Pbを含まない通
常鋼と同等の温間延性を得ることに成功した。
はできないが、母材の温間延性を向上することによって
大幅に改善できることをつきとめ、その方法を種々検討
した。その結果、機械構造用Pb快削鋼の固溶Nを低減
してPb量と固溶N量の和を一定値以下とし、さらに結
晶粒の微細化を加えることによって、Pbを含まない通
常鋼と同等の温間延性を得ることに成功した。
ここで固溶NとはAINとして析出していないNを指し
ている0本発明における鋼材のイビ学成分および圧延条
件の限定理由について以下に説明する。
ている0本発明における鋼材のイビ学成分および圧延条
件の限定理由について以下に説明する。
C:0.10〜0.80重量%
Cは機械構造用鋼として要求される強度を確保するため
に添加される。このため、0.10%以上添加すること
が必要である。しかし、多量に添加すると靭性および被
剛性を低下させるのでその上限を0.80%とする。
に添加される。このため、0.10%以上添加すること
が必要である。しかし、多量に添加すると靭性および被
剛性を低下させるのでその上限を0.80%とする。
St : 0.50重量%以下
51は脱酸剤として使用するが靭性を劣化させるため上
限を0.50%とする。
限を0.50%とする。
Mn : 0.30〜1.20重量%、Mnは脱酸剤と
して用いられると同時に、MnSを形成しSによる熱間
加工性の劣化を防止するため、および焼入れ性を確保す
るため0.30%以上含有することが必要である。しか
し、多すぎると被剛性を劣化させるため1.20%以下
とする。
して用いられると同時に、MnSを形成しSによる熱間
加工性の劣化を防止するため、および焼入れ性を確保す
るため0.30%以上含有することが必要である。しか
し、多すぎると被剛性を劣化させるため1.20%以下
とする。
S:0.010〜0.070重量%
Sは低速切削の工具寿命、仕上面粗さおよび切屑処理性
を改善するため、0.010%以上の添加が必要である
。しかし、添加しすぎると機械的性質が劣化し、特に延
性および靭性の異方性が大きくなるためQ、070%以
下に制限する。
を改善するため、0.010%以上の添加が必要である
。しかし、添加しすぎると機械的性質が劣化し、特に延
性および靭性の異方性が大きくなるためQ、070%以
下に制限する。
Pb : 0.04〜0.20重量%
Pbは低速切削の工具寿命、特に仕上面粗さおよび切屑
処理性を改善するため、0.04%以上の添加が必要で
ある。しかし、多量に添加すると温間鍛造性を損うこと
および転勤疲労が著しく低下するため、上限を0.20
%とする。
処理性を改善するため、0.04%以上の添加が必要で
ある。しかし、多量に添加すると温間鍛造性を損うこと
および転勤疲労が著しく低下するため、上限を0.20
%とする。
T、A交: Q、QQ5〜Q、(Is(1重量%へ2は
Sl と同様に脱酸剤として添加されるが、充分な脱
酸効果を得るためおよびNをA4Nとして充分固定でき
るように0.005%以上添加する。しかし、添加しす
ぎると、被剛性に有害な硬質酸化物である八M20.が
多量に生成するため、0.050%以下とする。
Sl と同様に脱酸剤として添加されるが、充分な脱
酸効果を得るためおよびNをA4Nとして充分固定でき
るように0.005%以上添加する。しかし、添加しす
ぎると、被剛性に有害な硬質酸化物である八M20.が
多量に生成するため、0.050%以下とする。
T、O: O,0050重量%以下
0は高すぎると硬質のAl1203を増加させ、被剛性
が劣化するため、o、ooso%以下とする。
が劣化するため、o、ooso%以下とする。
T、N:0゜00601i量%以下
固溶Nを低減することにより 700を付近における延
性が改善されるか、後述するようにPbを含まない通常
鋼と同等の延性を得るには結晶粒の微細化と同時に、固
ff1Nを0.0030%以下にする必要かある。その
ため、鋼中の総N量(T、N)か多いとAIを多量に添
加してA、QNとして固定して固溶N量の低減を図らな
ければならない。この多量のA4Nの析出は割れを助長
しやすいほかに材質の劣化をきたす。さらに、Anを多
量添加した場合には有害なA4z03が増加するため、
T、Nは0.0060%以下とする。
性が改善されるか、後述するようにPbを含まない通常
鋼と同等の延性を得るには結晶粒の微細化と同時に、固
ff1Nを0.0030%以下にする必要かある。その
ため、鋼中の総N量(T、N)か多いとAIを多量に添
加してA、QNとして固定して固溶N量の低減を図らな
ければならない。この多量のA4Nの析出は割れを助長
しやすいほかに材質の劣化をきたす。さらに、Anを多
量添加した場合には有害なA4z03が増加するため、
T、Nは0.0060%以下とする。
Cr:1.5重量%以下およびMo+0.5重量%以下
の1種または2種 Crは強度および靭性の向上のために添加されるが添加
しすぎると被剛性を劣化させるため、上限を1.5%と
する。また、MOは焼戻し後の靭性を向上させるため用
いられるが高価な元素であり、また、機械構造用鋼とし
ては0.5%程度でその目的が充分達せられることから
これを上限とする。
の1種または2種 Crは強度および靭性の向上のために添加されるが添加
しすぎると被剛性を劣化させるため、上限を1.5%と
する。また、MOは焼戻し後の靭性を向上させるため用
いられるが高価な元素であり、また、機械構造用鋼とし
ては0.5%程度でその目的が充分達せられることから
これを上限とする。
加熱温度:950〜1100℃、仕上温度=750〜9
00℃#!調圧延により固mNを低減させるにはAρN
の析出が促進される圧延条件を選択する必要がある。加
熱温度は1100℃より高いと大半のA、QNが固溶す
ること、および950℃未満では鋼材の変形抵抗が高く
なり圧延が困難になるため950〜1100℃とする。
00℃#!調圧延により固mNを低減させるにはAρN
の析出が促進される圧延条件を選択する必要がある。加
熱温度は1100℃より高いと大半のA、QNが固溶す
ること、および950℃未満では鋼材の変形抵抗が高く
なり圧延が困難になるため950〜1100℃とする。
また、仕上温度は750℃未満では圧延が困難になるこ
とおよび900℃より高い場合AMNが析出しにくくか
つ、結晶粒が細粒とならないため、750〜900℃と
する。
とおよび900℃より高い場合AMNが析出しにくくか
つ、結晶粒が細粒とならないため、750〜900℃と
する。
固溶N : 0.0030重量%以下かつPb量 20
固溶N≦0.12%かつ結晶粒度番号6番以上第1図は
温間延性に及ぼすPb量と固溶N量および結晶粒度の影
響を示したものである。555C鋼をベースに第1表に
示すようにPbを0.04〜0.22%、T、Nを15
〜122ppmとし、圧延温度を変更することで固溶N
を10〜58 ppmおよび結晶粒度を4〜9番に変化
させた。横軸に固溶N量を縦軸にPbfiをとり、Oお
よび口の中の上段に700℃で行なった引張試験(試験
片はJIS−14Aに準する)の絞り値、下段に結晶粒
度番号を示している。絞り値と鍛造割れ発生の間には密
接な関係があり、絞り値が60%以上の鋼材では割れ発
生がないことを確認している。そのため、○で絞り値が
60%以上をおよび口で60%未満を表した。絞り値が
60%以上となるPb量および固溶N量の上限は固溶N
=0.0030%とPb量 40固溶N=0.25%
である。さらに、この範囲内にあっても結晶粒度番号が
6番未満であるとき絞り値は60%以上とはならない(
図中記号(イ)のものは加熱温度1150℃、仕上温度
950℃、記号(ロ)のものは加熱温度1200℃、仕
上温度1000℃、)、このことから、鍛造割れは発生
しない範囲としては固溶N O,0030重量%以下か
つPb量 40固溶N≦0.25%かつ結晶粒度6番以
上とする。
固溶N≦0.12%かつ結晶粒度番号6番以上第1図は
温間延性に及ぼすPb量と固溶N量および結晶粒度の影
響を示したものである。555C鋼をベースに第1表に
示すようにPbを0.04〜0.22%、T、Nを15
〜122ppmとし、圧延温度を変更することで固溶N
を10〜58 ppmおよび結晶粒度を4〜9番に変化
させた。横軸に固溶N量を縦軸にPbfiをとり、Oお
よび口の中の上段に700℃で行なった引張試験(試験
片はJIS−14Aに準する)の絞り値、下段に結晶粒
度番号を示している。絞り値と鍛造割れ発生の間には密
接な関係があり、絞り値が60%以上の鋼材では割れ発
生がないことを確認している。そのため、○で絞り値が
60%以上をおよび口で60%未満を表した。絞り値が
60%以上となるPb量および固溶N量の上限は固溶N
=0.0030%とPb量 40固溶N=0.25%
である。さらに、この範囲内にあっても結晶粒度番号が
6番未満であるとき絞り値は60%以上とはならない(
図中記号(イ)のものは加熱温度1150℃、仕上温度
950℃、記号(ロ)のものは加熱温度1200℃、仕
上温度1000℃、)、このことから、鍛造割れは発生
しない範囲としては固溶N O,0030重量%以下か
つPb量 40固溶N≦0.25%かつ結晶粒度6番以
上とする。
(実 施 例)
JIS機械構造用wI555GおよびSCM420tl
全転炉溶製し、NおよびPb量を調整したのち、連続
鋳造等の工程を経て 162 X 162 (mm)の
鋼片を製造した。本供試材の化学成分をまとめて第2表
に示す。供試材A、B、DおよびEについては鋼片を鋼
片加熱炉において1000.1100および1150℃
で加熱し、全連続HVタイプの熱間圧延機を用いて、仕
上温度750.800.850.900および950℃
で、48φの丸棒に熱間圧延した。供試材CおよびFは
加熱温度1150℃、仕上温度950℃の条件で圧延し
た。圧延後はすべて玲却床にて空冷した。これらの棒鋼
から引張試験片を採取し 700℃に加熱して引張試験
を行ない、その時の延性を絞り値で評価した。その結果
、第3表に示すようにPhi加された供試材A、B、D
およびEも加熱温度1000.1100℃、仕上温度
750〜900℃で圧延したときに、固溶N≦0.00
30%、Pb+ 40固溶N≦0.25および結晶粒度
番号≧6を満足し、このときPbを含まない通常圧延さ
れた供試材CおよびFに匹敵する温間延性を示している
。このAMおよびD鋼を用いて、自動車の等速ジヨイン
トの部品であるアウターレース形状に温間鍛造を行なっ
たが、割れ発生は皆無であった。
全転炉溶製し、NおよびPb量を調整したのち、連続
鋳造等の工程を経て 162 X 162 (mm)の
鋼片を製造した。本供試材の化学成分をまとめて第2表
に示す。供試材A、B、DおよびEについては鋼片を鋼
片加熱炉において1000.1100および1150℃
で加熱し、全連続HVタイプの熱間圧延機を用いて、仕
上温度750.800.850.900および950℃
で、48φの丸棒に熱間圧延した。供試材CおよびFは
加熱温度1150℃、仕上温度950℃の条件で圧延し
た。圧延後はすべて玲却床にて空冷した。これらの棒鋼
から引張試験片を採取し 700℃に加熱して引張試験
を行ない、その時の延性を絞り値で評価した。その結果
、第3表に示すようにPhi加された供試材A、B、D
およびEも加熱温度1000.1100℃、仕上温度
750〜900℃で圧延したときに、固溶N≦0.00
30%、Pb+ 40固溶N≦0.25および結晶粒度
番号≧6を満足し、このときPbを含まない通常圧延さ
れた供試材CおよびFに匹敵する温間延性を示している
。このAMおよびD鋼を用いて、自動車の等速ジヨイン
トの部品であるアウターレース形状に温間鍛造を行なっ
たが、割れ発生は皆無であった。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明はPb添加により顕著に劣
化する700℃付近の温間鍛造性を、Pb量を低減する
ことなく、棒鋼圧延条件を調整しPbと固溶Nの和およ
び結晶粒度を適正化することにより改善できることを明
らかにしたもので、温間鍛造性および被剛性の優れた機
械構造用Pb快削鋼を製造する工業的にきわめて有益な
方法である。
化する700℃付近の温間鍛造性を、Pb量を低減する
ことなく、棒鋼圧延条件を調整しPbと固溶Nの和およ
び結晶粒度を適正化することにより改善できることを明
らかにしたもので、温間鍛造性および被剛性の優れた機
械構造用Pb快削鋼を製造する工業的にきわめて有益な
方法である。
第1図は鋼中の固溶N、 Pb含有量および結晶粒度と
温間延性の関係を示す図である。 他4名
温間延性の関係を示す図である。 他4名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C:0.10〜0.80重量% Si:0.50重量%以下 Mn:0.30〜1.20重量% S:0.010〜0.070重量% Pb:0.04〜0.20重量% T.Al:0.005〜0.050重量% T.O:0.0050重量%以下 T.N:0.0060重量%以下 残部をFeおよび不可避的不純物が占める化学成分を有
する鋼片を、加熱温度を950〜1100℃に、仕上温
度を750〜900℃の範囲で棒鋼に圧延して、該棒鋼
の固溶Nを0.0030重量%以下、かつPb+40固
溶Nを0.25(%)以下とし、さらに結晶粒度番号が
6番以上とすることを特徴とする温間延性の優れた機械
構造用Pb快削鋼圧延棒鋼の製造方法。 2 鋼片の化学成分が、さらにCr:1.5重量%以下
、Mo:0.5重量%以下の1種または2種を含む請求
項1記載の温間延性の優れたPb快削鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23382090A JPH04116125A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 温間延性の優れたPb快削鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23382090A JPH04116125A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 温間延性の優れたPb快削鋼の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04116125A true JPH04116125A (ja) | 1992-04-16 |
Family
ID=16961077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23382090A Pending JPH04116125A (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 温間延性の優れたPb快削鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04116125A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102321856A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-01-18 | 首钢贵阳特殊钢有限责任公司 | 一种改善切削性能的优质结构钢及生产工艺 |
CN103147013A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-12 | 首钢贵阳特殊钢有限责任公司 | 一种凿岩钎具用中空钢 |
WO2021140905A1 (ja) | 2020-01-06 | 2021-07-15 | 株式会社日本触媒 | 吸収体、吸水性樹脂、及び吸収性物品 |
WO2021157369A1 (ja) | 2020-02-04 | 2021-08-12 | 株式会社ジェイエスピー | ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、及びポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体 |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP23382090A patent/JPH04116125A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102321856A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-01-18 | 首钢贵阳特殊钢有限责任公司 | 一种改善切削性能的优质结构钢及生产工艺 |
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