JPH04371548A - 被削性の優れた窒化ほう素含有機械構造用鋼 - Google Patents
被削性の優れた窒化ほう素含有機械構造用鋼Info
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- JPH04371548A JPH04371548A JP14900991A JP14900991A JPH04371548A JP H04371548 A JPH04371548 A JP H04371548A JP 14900991 A JP14900991 A JP 14900991A JP 14900991 A JP14900991 A JP 14900991A JP H04371548 A JPH04371548 A JP H04371548A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被削性と機械的性質に
優れた快削元素ｈ−ＢＮを含有する機械構造用鋼に関す
るものである。
優れた快削元素ｈ−ＢＮを含有する機械構造用鋼に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】硫黄、鉛を添加すると鋼材の被削性が著
しく向上することについては既によく知られている。鉛
は鋼の被削性を著しく向上させるが溶融点が低いために
高温における強度を低下させる欠点がある。硫黄も鉛と
同様に鋼の被削性改善効果は大きいものの鋼材の圧延時
に塑性変形して数十μｍ長さに延伸するために靱性を低
下させる欠点がある。そのために歯車など疲労強度を必
要とする部品用の鋼への添加量は制限されている。
しく向上することについては既によく知られている。鉛
は鋼の被削性を著しく向上させるが溶融点が低いために
高温における強度を低下させる欠点がある。硫黄も鉛と
同様に鋼の被削性改善効果は大きいものの鋼材の圧延時
に塑性変形して数十μｍ長さに延伸するために靱性を低
下させる欠点がある。そのために歯車など疲労強度を必
要とする部品用の鋼への添加量は制限されている。
【０００３】ｈ−ＢＮは雲母と同様に層間剥離しやすい
特性を有するために、グリースなどの潤滑材、あるいは
鋳鉄（例えば、特公昭５０−１４９６７号公報）、非鉄
金属及び鋼（例えば特開平１−１９１７６４号公報）の
有効な快削元素であることが知られているが、現状のｈ
−ＢＮの被削性改善効果は鉛、硫黄のそれと比較して著
しく小さいために未だ実用化されていない。しかし、ｈ
−ＢＮは高溶融点物質であり、塑性変形の程度がマンガ
ン硫化物よりも小さいことから、強度、靱性に及ぼす影
響は硫黄、鉛よりも小さい。この特性を利用するために
はｈ−ＢＮの被削性を改善する効果を既存の快削元素で
ある鉛、硫黄と同等にすることが求められている。
特性を有するために、グリースなどの潤滑材、あるいは
鋳鉄（例えば、特公昭５０−１４９６７号公報）、非鉄
金属及び鋼（例えば特開平１−１９１７６４号公報）の
有効な快削元素であることが知られているが、現状のｈ
−ＢＮの被削性改善効果は鉛、硫黄のそれと比較して著
しく小さいために未だ実用化されていない。しかし、ｈ
−ＢＮは高溶融点物質であり、塑性変形の程度がマンガ
ン硫化物よりも小さいことから、強度、靱性に及ぼす影
響は硫黄、鉛よりも小さい。この特性を利用するために
はｈ−ＢＮの被削性を改善する効果を既存の快削元素で
ある鉛、硫黄と同等にすることが求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は機械的性質を
損なう程度の小さい快削元素ｈ−ＢＮを含有する被削性
の優れた機械構造用鋼を提供せんとするものである。
損なう程度の小さい快削元素ｈ−ＢＮを含有する被削性
の優れた機械構造用鋼を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明者らは種々
検討を重ねた結果、工具すくい面と切屑との接触面に占
めるｈ−ＢＮ介在物の面積率を高めて切削摩擦力を低減
させることにより被削性が向上することに着目した。そ
のためには大型のｈ−ＢＮを一定量被削材に均一分散さ
せればよく、具体的にはｈ−ＢＮの含有量を０．０１０
〜０．０４０重量％、鋼材圧延方向断面内に存在するｈ
−ＢＮ介在物の平均断面積を１００〜５００μｍ２ と
することにより被削性の優れた機械構造用鋼を開発する
ことに成功して本発明をなした。
検討を重ねた結果、工具すくい面と切屑との接触面に占
めるｈ−ＢＮ介在物の面積率を高めて切削摩擦力を低減
させることにより被削性が向上することに着目した。そ
のためには大型のｈ−ＢＮを一定量被削材に均一分散さ
せればよく、具体的にはｈ−ＢＮの含有量を０．０１０
〜０．０４０重量％、鋼材圧延方向断面内に存在するｈ
−ＢＮ介在物の平均断面積を１００〜５００μｍ２ と
することにより被削性の優れた機械構造用鋼を開発する
ことに成功して本発明をなした。
【０００６】
【作用】先ず本発明鋼のｈ−ＢＮ含有量の下限値は被削
性を確保するために０．０１０％以上にしなければなら
ない。ｈ−ＢＮ含有量が増加すると靱性が低下するので
その上限値を０．０４０％とした。圧延鋼材の圧延方向
断面内のｈ−ＢＮ介在物の平均断面積を１００μｍ２
以上としたのは、この値を越えると被削性が急速に向上
するためである。上限は靱性値が低下するので５００μ
ｍ２ とした。その他の成分は日本工業規格に規定され
ている機械構造用鋼の成分範囲である。強度を上げるた
めに日本工業規格の機械構造用合金鋼が含有する範囲の
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏを、被削性をさらに上げるために鉛ま
たは硫黄を０．１０％を上限として添加してもよい。
性を確保するために０．０１０％以上にしなければなら
ない。ｈ−ＢＮ含有量が増加すると靱性が低下するので
その上限値を０．０４０％とした。圧延鋼材の圧延方向
断面内のｈ−ＢＮ介在物の平均断面積を１００μｍ２
以上としたのは、この値を越えると被削性が急速に向上
するためである。上限は靱性値が低下するので５００μ
ｍ２ とした。その他の成分は日本工業規格に規定され
ている機械構造用鋼の成分範囲である。強度を上げるた
めに日本工業規格の機械構造用合金鋼が含有する範囲の
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏを、被削性をさらに上げるために鉛ま
たは硫黄を０．１０％を上限として添加してもよい。
【０００７】ここで本発明鋼の製造手段について言及す
ると、本発明においては前述のごとく、ｈ−ＢＮ介在物
を大型にすることに特徴がある。このために平均粒径５
０〜２００μｍの鉄粉と平均粒径８〜３０μｍのｈ−Ｂ
Ｎ粉を、鉄粉とｈ−ＢＮ粉との体積比を３以上として、
あらかじめ均一に混合した混合粉を溶鋼に投入した。混
合粉は鉄粉とｈ−ＢＮ粉を炭化タングステンボールと共
に容器に入れてアジテータで混合することにより製造し
た。鉄粉の表面はできるだけ凹凸のあるものが好ましく
、硬さは軟らかい方が好ましく純鉄に近い成分が適する
。
ると、本発明においては前述のごとく、ｈ−ＢＮ介在物
を大型にすることに特徴がある。このために平均粒径５
０〜２００μｍの鉄粉と平均粒径８〜３０μｍのｈ−Ｂ
Ｎ粉を、鉄粉とｈ−ＢＮ粉との体積比を３以上として、
あらかじめ均一に混合した混合粉を溶鋼に投入した。混
合粉は鉄粉とｈ−ＢＮ粉を炭化タングステンボールと共
に容器に入れてアジテータで混合することにより製造し
た。鉄粉の表面はできるだけ凹凸のあるものが好ましく
、硬さは軟らかい方が好ましく純鉄に近い成分が適する
。
【０００８】
【実施例】すべての鋼は容量３００ｋｇの高周波炉で溶
解した。鋼Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは上述した鉄と
ｈ−ＢＮとの混合粉を添加した。ｈ−ＢＮ介在物の断面
積はｈ−ＢＮ粉の粒径を調整することにより制御した。 比較材Ｈは一般的に行われている製造方法、即ち溶解炉
に鉄−ボロン合金を添加後、鋳型へ注入する方法により
製造した。いずれの鋳片も熱間鍛造により径５０ｍｍの
丸棒とした。Ｄを除く鋼は８５０℃水冷−６００℃水冷
、Ｄ鋼は８５０℃油冷−６００℃水冷の条件で焼入れ、
焼戻しをした。
解した。鋼Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇは上述した鉄と
ｈ−ＢＮとの混合粉を添加した。ｈ−ＢＮ介在物の断面
積はｈ−ＢＮ粉の粒径を調整することにより制御した。 比較材Ｈは一般的に行われている製造方法、即ち溶解炉
に鉄−ボロン合金を添加後、鋳型へ注入する方法により
製造した。いずれの鋳片も熱間鍛造により径５０ｍｍの
丸棒とした。Ｄを除く鋼は８５０℃水冷−６００℃水冷
、Ｄ鋼は８５０℃油冷−６００℃水冷の条件で焼入れ、
焼戻しをした。
【０００９】表１、表２に本発明鋼Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと比
較鋼Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの化学成分、ｈ−ＢＮ介在物の寸法
、工具摩耗（ＶＢ）及びシャルピー衝撃値測定結果を示
す。ｈ−ＢＮ介在物の寸法は鍛造方向断面内において光
学顕微鏡により測定し、平均断面積をもって表示した。 工具材：超硬合金Ｐ２０、切削方法：長手方向旋削、切
削速度１５０ｍ／ｍｉｎ、送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ
、切り込み：２．０ｍｍ、切削油：ナシ、の条件で３０
分間切削して、工具摩耗（ＶＢ）を測定した。シャルピ
ー試験片は鍛造方向と平行方向に採取した。
較鋼Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの化学成分、ｈ−ＢＮ介在物の寸法
、工具摩耗（ＶＢ）及びシャルピー衝撃値測定結果を示
す。ｈ−ＢＮ介在物の寸法は鍛造方向断面内において光
学顕微鏡により測定し、平均断面積をもって表示した。 工具材：超硬合金Ｐ２０、切削方法：長手方向旋削、切
削速度１５０ｍ／ｍｉｎ、送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ
、切り込み：２．０ｍｍ、切削油：ナシ、の条件で３０
分間切削して、工具摩耗（ＶＢ）を測定した。シャルピ
ー試験片は鍛造方向と平行方向に採取した。
【００１０】表２から明らかなように、本発明鋼Ａ、Ｂ
、Ｃ、Ｄは、工具摩耗が著しく小さく衝撃値が高い。 ｈ−ＢＮの含有量または寸法が本発明の範囲外である鋼
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは工具摩耗か衝撃値のいずれかが劣って
いることがわかる。
、Ｃ、Ｄは、工具摩耗が著しく小さく衝撃値が高い。 ｈ−ＢＮの含有量または寸法が本発明の範囲外である鋼
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは工具摩耗か衝撃値のいずれかが劣って
いることがわかる。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなごとく本発
明によれば寸法の大きいｈ−ＢＮ介在物を含有する機械
構造用鋼は靱性、被削性の両特性に優れており、産業上
の効果は極めて顕著なものがある。
明によれば寸法の大きいｈ−ＢＮ介在物を含有する機械
構造用鋼は靱性、被削性の両特性に優れており、産業上
の効果は極めて顕著なものがある。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、ｈ−ＢＮ（六方晶系窒化ほ
う素）０．０１０〜０．０４０％を含有し、鋼材圧延方
向断面内に存在するｈ−ＢＮの平均断面積が１００〜５
００μｍ２ であることを特徴とする被削性の優れた窒
化ほう素含有機械構造用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14900991A JPH04371548A (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 被削性の優れた窒化ほう素含有機械構造用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14900991A JPH04371548A (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 被削性の優れた窒化ほう素含有機械構造用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04371548A true JPH04371548A (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=15465681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14900991A Withdrawn JPH04371548A (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 被削性の優れた窒化ほう素含有機械構造用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04371548A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385617A (en) * | 1993-02-09 | 1995-01-31 | Nippon Steel Corporation | Ultralow yield strength steel |
| KR100406386B1 (ko) * | 1996-10-28 | 2004-03-30 | 주식회사 포스코 | 열간압연성이우수한비스무스-유황계쾌삭강의제조방법 |
-
1991
- 1991-06-20 JP JP14900991A patent/JPH04371548A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5385617A (en) * | 1993-02-09 | 1995-01-31 | Nippon Steel Corporation | Ultralow yield strength steel |
| KR100406386B1 (ko) * | 1996-10-28 | 2004-03-30 | 주식회사 포스코 | 열간압연성이우수한비스무스-유황계쾌삭강의제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |