JPS61139646A - 熱間鍛造用非調質棒鋼 - Google Patents
熱間鍛造用非調質棒鋼Info
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- JPS61139646A JPS61139646A JP26083984A JP26083984A JPS61139646A JP S61139646 A JPS61139646 A JP S61139646A JP 26083984 A JP26083984 A JP 26083984A JP 26083984 A JP26083984 A JP 26083984A JP S61139646 A JPS61139646 A JP S61139646A
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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〕
本発明は機械部品等の製造において熱間鍛造で成型後、
熱湯中で冷却することにより通常行われている熱間鍛造
後の焼入・焼戻処理を行うことなく高い靭性の得られる
熱間鍛造用非調質棒鋼に関するものである。
熱湯中で冷却することにより通常行われている熱間鍛造
後の焼入・焼戻処理を行うことなく高い靭性の得られる
熱間鍛造用非調質棒鋼に関するものである。
自動車部品等に用いられる機械部品は、棒鋼から熱間鍛
造で成型後焼入・焼戻（調質）処理し切削加工して製造
されるものが多い。このような部品の製造において省エ
ネルギー、コスト低減を目的に、熱間鍛造後の余熱を利
用した鍛造直接焼入、あるいはＶ、Ｎｂ等の析出硬化を
利用した非調質鋼等が熱処理の簡省略技術として知られ
ている。
造で成型後焼入・焼戻（調質）処理し切削加工して製造
されるものが多い。このような部品の製造において省エ
ネルギー、コスト低減を目的に、熱間鍛造後の余熱を利
用した鍛造直接焼入、あるいはＶ、Ｎｂ等の析出硬化を
利用した非調質鋼等が熱処理の簡省略技術として知られ
ている。
（例えば、自動車技術 ３７巻 Ｎｏ、３ ２４２頁
１９８３年 あるいは特開昭５５−８２７４９号公報）
。
１９８３年 あるいは特開昭５５−８２７４９号公報）
。
しかしこれらのＶ、Ｎｂ等を添加したいわゆるマイクロ
アロイ型非調質棒鋼は、金属組織的には、フェライト・
パーライト鋼で、その靭性は結晶粒の大きさに著しく影
響される。非調質鋼は、熱間鍛造ままで使用されるので
一般に結晶粒は著しく粗大であり、靭性も極めて低い場
合が多く、従って実部品への適用は限定され、重要保安
部品である自動車の足廻り部品等には使用されていない
のが実状である。
アロイ型非調質棒鋼は、金属組織的には、フェライト・
パーライト鋼で、その靭性は結晶粒の大きさに著しく影
響される。非調質鋼は、熱間鍛造ままで使用されるので
一般に結晶粒は著しく粗大であり、靭性も極めて低い場
合が多く、従って実部品への適用は限定され、重要保安
部品である自動車の足廻り部品等には使用されていない
のが実状である。
この熱間鍛造非調質鋼の低い靭性を解決する方策として
、本発明者らは、先に低Ｃベーナイト組織を利用した高
靭性の熱鍛非調質棒鋼を発明したが（特願昭５８−２０
９９５３．特願昭５９−１３８２７６）本発明は、熱間
鍛造後熱湯中で冷却することにより、更に高い靭性の確
保を可能ならしめたものである。
、本発明者らは、先に低Ｃベーナイト組織を利用した高
靭性の熱鍛非調質棒鋼を発明したが（特願昭５８−２０
９９５３．特願昭５９−１３８２７６）本発明は、熱間
鍛造後熱湯中で冷却することにより、更に高い靭性の確
保を可能ならしめたものである。
本発明の要旨は、重量％で、Ｃ： ０．０６〜０゜１５
、Ｓｉ：０．１０−１．００．Ｍｎ：０．５０〜２．０
０９Ｍｎ＋Ｃｒ：′２．００〜４．００゜Ｔｉ：０．０
１０〜０．０３０．Ｂ ： ０．０００５〜０．００３
０．Ａｌ ： ０．０１〜０．０５．Ｎ：０゜００６０
以下を含んで残りは実質的にＦｅより成り、熱間鍛造後
熱湯中却することにより高い靭性が得られる熱間鍛造用
非調質棒鋼である。
、Ｓｉ：０．１０−１．００．Ｍｎ：０．５０〜２．０
０９Ｍｎ＋Ｃｒ：′２．００〜４．００゜Ｔｉ：０．０
１０〜０．０３０．Ｂ ： ０．０００５〜０．００３
０．Ａｌ ： ０．０１〜０．０５．Ｎ：０゜００６０
以下を含んで残りは実質的にＦｅより成り、熱間鍛造後
熱湯中却することにより高い靭性が得られる熱間鍛造用
非調質棒鋼である。
発明者等は１強靭鋼の代表的鋼種であるＳＣＭ４３５鋼
の焼入・焼戻処理材と同等以上の靭性（衝撃値で１０ｋ
ｇ−ｍ／ｃｒｔＦ以上）を有し、従来の熱間鍛造用非調
質棒鋼と比較して飛躍的に高靭性である熱間鍛造用非調
質棒鋼を開発すべく次のような実験を行った。
の焼入・焼戻処理材と同等以上の靭性（衝撃値で１０ｋ
ｇ−ｍ／ｃｒｔＦ以上）を有し、従来の熱間鍛造用非調
質棒鋼と比較して飛躍的に高靭性である熱間鍛造用非調
質棒鋼を開発すべく次のような実験を行った。
供試材として重量％でＣ： ０．０５〜Ｏ’、２０゜Ｓ
ｉ ： ０．１０〜１．ＯＯ，Ｍｎ ： ０．５０〜２
．００、Ｍｎ＋Ｃｒ ：、２．ＯＯ−，４，ＯＯ，Ｔｉ
： ０゜０１〜０．０３．Ｂ ： ０．０００５〜０
．００３０゜Ａｆｌ：Ｏ，Ｏ１〜０，０５．Ｎ： ０．
００６０以下を含み残りは実質的にＦｅである鋼を１５
０ｋｇ真空溶解炉で溶製し、鍛造で直径３０ ｍ ｍの
棒鋼とした。
ｉ ： ０．１０〜１．ＯＯ，Ｍｎ ： ０．５０〜２
．００、Ｍｎ＋Ｃｒ ：、２．ＯＯ−，４，ＯＯ，Ｔｉ
： ０゜０１〜０．０３．Ｂ ： ０．０００５〜０
．００３０゜Ａｆｌ：Ｏ，Ｏ１〜０，０５．Ｎ： ０．
００６０以下を含み残りは実質的にＦｅである鋼を１５
０ｋｇ真空溶解炉で溶製し、鍛造で直径３０ ｍ ｍの
棒鋼とした。
このようにして製造した棒鋼を１２５０℃に加熱後熱湯
中で冷却した。その後この棒鋼より試験片を採取し１機
械的性質を調査した。この試験から鋼中Ｃ量と引長強さ
の関係について第１図に示すような結果を、又衝撃値と
の関係について第２図を得た。
中で冷却した。その後この棒鋼より試験片を採取し１機
械的性質を調査した。この試験から鋼中Ｃ量と引長強さ
の関係について第１図に示すような結果を、又衝撃値と
の関係について第２図を得た。
本発明の対象としている機械部品は引長強さで７０〜１
１０ｋｇ／ｍｒｒｒであり、又衝撃値については、強靭
鋼の代表鋼種であるＳＣＭ４３５鋼の焼入焼戻材の靭性
値１０ ｋ ｇ −ｍ ／ ｃ ｎ７以上を目標として
いるので、鋼中Ｃは０．１５％以下、Ｃｒ＋Ｍｎ量は２
．００〜４．００％が必要であることを見出した。
１０ｋｇ／ｍｒｒｒであり、又衝撃値については、強靭
鋼の代表鋼種であるＳＣＭ４３５鋼の焼入焼戻材の靭性
値１０ ｋ ｇ −ｍ ／ ｃ ｎ７以上を目標として
いるので、鋼中Ｃは０．１５％以下、Ｃｒ＋Ｍｎ量は２
．００〜４．００％が必要であることを見出した。
以上の知見をもとに、Ｓｉ：’０．１０〜１．００％、
Ｔｉ：０．０１０〜０．０３０％、 Ｂ ： ０．００
０５〜０．００３０％、Ａｆｌ：０．０１〜０．０５％
、Ｎ： ０．００６０％以下を含む鋼においてＣ：０．
０６〜０．１５％、Ｃｒ＋Ｍｎ ： ２．００〜４．０
０％残部は実質的にＦｅであれば熱間鍛造後熱湯中で冷
却することにより引長強さ７０〜１１０ ｋ’ｇ／ｍｒ
ｒｒ、衝撃値１０ ｋ ｇ −ｍ ／ ｃ’ ｒｒｉ以
上が得られることを見出し、本発明を完成した。
Ｔｉ：０．０１０〜０．０３０％、 Ｂ ： ０．００
０５〜０．００３０％、Ａｆｌ：０．０１〜０．０５％
、Ｎ： ０．００６０％以下を含む鋼においてＣ：０．
０６〜０．１５％、Ｃｒ＋Ｍｎ ： ２．００〜４．０
０％残部は実質的にＦｅであれば熱間鍛造後熱湯中で冷
却することにより引長強さ７０〜１１０ ｋ’ｇ／ｍｒ
ｒｒ、衝撃値１０ ｋ ｇ −ｍ ／ ｃ’ ｒｒｉ以
上が得られることを見出し、本発明を完成した。
以下に本発明の限定理由について説明する。
Ｃは製品の強度と靭性を決める重要な元素の一つであり
、０．０６％未満では必要な強度を得るための合金元素
の添加量が多くなり過ぎ不経済であるので０．０６％以
上とした。一方０．１５％を超えると靭性が低下するの
で上限を０．１５％とした。
、０．０６％未満では必要な強度を得るための合金元素
の添加量が多くなり過ぎ不経済であるので０．０６％以
上とした。一方０．１５％を超えると靭性が低下するの
で上限を０．１５％とした。
Ｓｉは脱酸に必要な元素であり、０．１０％以上必要で
あり一方１．００％より多く添加しても必要以上に強度
が高くなり過ぎるので１．００％を上限とした。
あり一方１．００％より多く添加しても必要以上に強度
が高くなり過ぎるので１．００％を上限とした。
Ｍｎは脱酸およびＣ，Ｃｒと共に製品の強度を支配する
元素であり、かつ鋼中のＳと結びついて鋼の熱間加工時
の脆化を防止するために必要であり、そのため０．５０
％以上必要である。又２．００％を超すと被削性の低下
、製造上の困難さが増大するので上限を２．００％とし
た。
元素であり、かつ鋼中のＳと結びついて鋼の熱間加工時
の脆化を防止するために必要であり、そのため０．５０
％以上必要である。又２．００％を超すと被削性の低下
、製造上の困難さが増大するので上限を２．００％とし
た。
Ｃｒは、上述のＣ，Ｍｎと同様、製品の強度を調節する
ために必要で、Ｍｎ量との兼合いで引長強さ７０〜１１
０ ｋ ｇ／ｍｒｒｒを得るためにＣｒ十Ｍｎの量で２
．００〜４．００％必要である。
ために必要で、Ｍｎ量との兼合いで引長強さ７０〜１１
０ ｋ ｇ／ｍｒｒｒを得るためにＣｒ十Ｍｎの量で２
．００〜４．００％必要である。
Ｔｉは、後述のＢを有効に働かすためＮを固定するため
に必要な元素で、０．０１０％未満ではＮを固定する効
果が十分ではなく、又０．０３０％を超えて添加しても
効果が飽和するため上限を０．０３０％とした。
に必要な元素で、０．０１０％未満ではＮを固定する効
果が十分ではなく、又０．０３０％を超えて添加しても
効果が飽和するため上限を０．０３０％とした。
Ｂは鋼の焼入性を改善するために必要な元素で０．００
０５％未満では効果が小さく、又０．００３０％を超し
て添加してもそれに見合う効果が得られないため−に限
をｏ、ｏ ｏ ａ ｏ％とした。
０５％未満では効果が小さく、又０．００３０％を超し
て添加してもそれに見合う効果が得られないため−に限
をｏ、ｏ ｏ ａ ｏ％とした。
Ｎは０．００６０％を超すとＮを固定させるために必要
なＴｉ量が多くなり過ぎ、靭性が低下するので上限を０
．００６０％とした。
なＴｉ量が多くなり過ぎ、靭性が低下するので上限を０
．００６０％とした。
なお上記成分の他に、被削性を向上させるため０．０７
０％までのＳあるいは、０．３０％までのｐｂを添加す
ることは有効である。
０％までのＳあるいは、０．３０％までのｐｂを添加す
ることは有効である。
次に本発明鋼の使用方法について述べる。
本発明鋼は熱間鍛造後熱湯中で冷却することにより、基
地の組織そのものが靭性の高いＣベーナイト組織となる
よう成分設計されているため、熱間鍛造の条件について
は特に細かい管理は必要としない。
地の組織そのものが靭性の高いＣベーナイト組織となる
よう成分設計されているため、熱間鍛造の条件について
は特に細かい管理は必要としない。
熱間鍛造後熱湯中で冷却するため熱間鍛造機の後に簡単
な焼入槽を用意し最初に水温を９５℃以上に昇揚してお
き、その後連続的に鍛造品を投入冷却することにより安
定した熱湯冷却が可能である。特に現在鍛造直接焼入と
なっている製造ラインには最適で、焼入油の代りに水を
張ることにより実行可能である。
な焼入槽を用意し最初に水温を９５℃以上に昇揚してお
き、その後連続的に鍛造品を投入冷却することにより安
定した熱湯冷却が可能である。特に現在鍛造直接焼入と
なっている製造ラインには最適で、焼入油の代りに水を
張ることにより実行可能である。
以下に実施例を挙げて、本発明の効果を更に具体的に説
明する。第１表に示す化学成分を有する鋼を溶製し通常
の方法で直径７０φの棒鋼とした。
明する。第１表に示す化学成分を有する鋼を溶製し通常
の方法で直径７０φの棒鋼とした。
この棒鋼を、１２５０℃に加熱後熱間鍛造で直径３５φ
のシャフトに成型し、鍛造修了後直ちに熱湯中で冷却し
た。このシャフトから中長試験片、衝撃試験片を採取し
、材質を調査し、第２表の結果を得た。
のシャフトに成型し、鍛造修了後直ちに熱湯中で冷却し
た。このシャフトから中長試験片、衝撃試験片を採取し
、材質を調査し、第２表の結果を得た。
第２表から明らかな如く、本発明材は引長強さ７０〜１
１０ ｋ ｇ／ｍｒｒ？で１０ｋｇ−ｍ／ｃｎ（以−ヒ
の高い衝撃値を有していることがわかる。なお表中６番
の例は、高い衝撃値を有しているが、強度が高過ぎた例
であり、７番の例は強度が低過ぎた例である。
１０ ｋ ｇ／ｍｒｒ？で１０ｋｇ−ｍ／ｃｎ（以−ヒ
の高い衝撃値を有していることがわかる。なお表中６番
の例は、高い衝撃値を有しているが、強度が高過ぎた例
であり、７番の例は強度が低過ぎた例である。
以上述べたように本発明の非調質棒鋼は、熱間鍛造後、
熱湯中で冷却することにより焼入・焼戻処理を行うこと
なく、７０〜１１０ｋｇ／ｍイの引長強さを１０ ｋ
ｇ −ｍ ／ ｃ ｎｉ’以上の高い靭性を有する材質
特性が得られ、自動車の足廻り部品等の重要保安部品に
適用することが可能である。
熱湯中で冷却することにより焼入・焼戻処理を行うこと
なく、７０〜１１０ｋｇ／ｍイの引長強さを１０ ｋ
ｇ −ｍ ／ ｃ ｎｉ’以上の高い靭性を有する材質
特性が得られ、自動車の足廻り部品等の重要保安部品に
適用することが可能である。
第１図は、本発明鋼のＣ含有量と引長強さの関係を示す
図である。 第２図は、本発明鋼のＣ含有量と衝撃値の関係を示す図
である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 代理人 弁理士 古島 寧 四什耗柱罷１ 手続補正帯 昭和６０年７月ツノ日
図である。 第２図は、本発明鋼のＣ含有量と衝撃値の関係を示す図
である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 代理人 弁理士 古島 寧 四什耗柱罷１ 手続補正帯 昭和６０年７月ツノ日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％で、Ｃ：０．０６〜０．１５ Ｓｉ：０．１０〜１．００ Ｍｎ：０．５０〜２．００ Ｍｎ＋Ｃｒ：２．００〜４．００ Ｔｉ：０．０１０〜０．０３０ Ｂ：０．０００５〜０．００３０ Ａｌ：０．０１〜０．０５ を含んで残りは実質的にＦｅよりなり、熱間鍛造後熱湯
冷却することにより高い靭性が得られる熱間鍛造用非調
質棒鋼。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26083984A JPS61139646A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 熱間鍛造用非調質棒鋼 |
| GB08516910A GB2163454B (en) | 1984-07-04 | 1985-07-04 | Process for manufacturing parts from non-heat refined steel having improved toughness |
| US06/942,960 US4806178A (en) | 1984-07-04 | 1986-12-16 | Non-heat refined steel bar having improved toughness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26083984A JPS61139646A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 熱間鍛造用非調質棒鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61139646A true JPS61139646A (ja) | 1986-06-26 |
Family
ID=17353471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26083984A Pending JPS61139646A (ja) | 1984-07-04 | 1984-12-12 | 熱間鍛造用非調質棒鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61139646A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111160A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-16 | Nkk Corp | 熱間鍛造用高靭性非調質鋼 |
| US4812182A (en) * | 1987-07-31 | 1989-03-14 | Hongsheng Fang | Air-cooling low-carbon bainitic steel |
| JPH01116032A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Nkk Corp | 高強度・高靭性非調質鋼の製造方法 |
| JPH03260010A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-20 | Nippon Steel Corp | 熱間鍛造非調質部品の製造方法 |
| JP2004124221A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Nippon Steel Corp | 熱間成形加工後の硬化能に優れた鋼板およびその使用方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4986211A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-19 | ||
| JPS5051921A (ja) * | 1973-09-10 | 1975-05-09 | ||
| JPS5479119A (en) * | 1977-12-08 | 1979-06-23 | Kobe Steel Ltd | Manufacture of high strength, high toughness steel wire rod |
| JPS5839737A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高張力線材の製造方法 |
| JPS5839738A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高張力線材の製造方法 |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP26083984A patent/JPS61139646A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| JPS4986211A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-19 | ||
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| US4936926A (en) * | 1987-10-29 | 1990-06-26 | Nkk Corporation | Method for manufacturing steel article having high toughness and high strength |
| JPH03260010A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-20 | Nippon Steel Corp | 熱間鍛造非調質部品の製造方法 |
| JP2004124221A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Nippon Steel Corp | 熱間成形加工後の硬化能に優れた鋼板およびその使用方法 |
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