JPS61235541A - 非調質高強度靭性熱間加工鋼材 - Google Patents
非調質高強度靭性熱間加工鋼材Info
- Publication number
- JPS61235541A JPS61235541A JP27239185A JP27239185A JPS61235541A JP S61235541 A JPS61235541 A JP S61235541A JP 27239185 A JP27239185 A JP 27239185A JP 27239185 A JP27239185 A JP 27239185A JP S61235541 A JPS61235541 A JP S61235541A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toughness
- steel
- hot
- strength
- worked
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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、非調質高強度靭性熱間加工鋼材に関し、特に
本発明は、機械構造用の非調質高強度高靭性熱間加工鋼
材に関するものである。
本発明は、機械構造用の非調質高強度高靭性熱間加工鋼
材に関するものである。
(発明が解決しようとする問題点)
自動車、建設機械等の部品として広く用いられている機
械構造用炭素鋼、合金鋼は通常、鍛造、圧延などの熱間
加工後、焼ならしあるいは焼入れ焼もどし処理を行って
使用されている。このような焼ならし、焼入れ焼もどし
などの調質処理は、結晶粒を微細にし必要な強度靭性を
確保するために重要である。しかし、最近、省エネルギ
ーの観点から、これら熱処理工程の省略が可能であれば
工業的利益は犬であると考えられる。このような意味か
ら熱間加工のままで使用することができる非調質熱間加
工鋼材の開発が要望されている。
械構造用炭素鋼、合金鋼は通常、鍛造、圧延などの熱間
加工後、焼ならしあるいは焼入れ焼もどし処理を行って
使用されている。このような焼ならし、焼入れ焼もどし
などの調質処理は、結晶粒を微細にし必要な強度靭性を
確保するために重要である。しかし、最近、省エネルギ
ーの観点から、これら熱処理工程の省略が可能であれば
工業的利益は犬であると考えられる。このような意味か
ら熱間加工のままで使用することができる非調質熱間加
工鋼材の開発が要望されている。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、上記従来要望されていた熱間加工のままで使
用することができる非調質高強度靭性熱間加工鋼材“を
提供することを目的とするものであり、特許請求の範囲
記載の成分組成によって前記目的を達成することができ
る。すなわち、本発明はO0.27超え〜0.008、
Si0.14超え〜0.008%以下、ht o、oo
s 〜o、os%、V 0.08〜0.008、N 0
.002〜0.008 %を含有し、さらに(3r0.
20〜〜0.60 %、Nt)0.005〜0.03%
、Ti0.OQ5〜0.03%のうちから選ばれる何れ
か1種または2種以上を含み、残部IFeと不可避的不
純物からなる熱間加工のまま使用することを特徴とする
非調質高強度靭性熱間加工鋼材に関する。
用することができる非調質高強度靭性熱間加工鋼材“を
提供することを目的とするものであり、特許請求の範囲
記載の成分組成によって前記目的を達成することができ
る。すなわち、本発明はO0.27超え〜0.008、
Si0.14超え〜0.008%以下、ht o、oo
s 〜o、os%、V 0.08〜0.008、N 0
.002〜0.008 %を含有し、さらに(3r0.
20〜〜0.60 %、Nt)0.005〜0.03%
、Ti0.OQ5〜0.03%のうちから選ばれる何れ
か1種または2種以上を含み、残部IFeと不可避的不
純物からなる熱間加工のまま使用することを特徴とする
非調質高強度靭性熱間加工鋼材に関する。
次に本発明の詳細な説明する。
焼入れ焼もどし処理は強度が高く微細な組織を生成させ
、さらに炭(窒)化物の微細分散を可能にし、鋼材に強
靭性を付与する処理であるoしかし、熱間加工のまま使
用する非調質熱間加工鋼材では、高温加熱高温仕上によ
る加工後の冷却速度が遅いこともあり、組織が粗大であ
し、強度靭性ともに低いという欠点があった。そこで、
本発明者らは、このような非調質熱間加工鋼材の欠点を
補うべく種々の検討を行った。
、さらに炭(窒)化物の微細分散を可能にし、鋼材に強
靭性を付与する処理であるoしかし、熱間加工のまま使
用する非調質熱間加工鋼材では、高温加熱高温仕上によ
る加工後の冷却速度が遅いこともあり、組織が粗大であ
し、強度靭性ともに低いという欠点があった。そこで、
本発明者らは、このような非調質熱間加工鋼材の欠点を
補うべく種々の検討を行った。
本発明者らは、V、Hb、Tiの析出硬化およびMn、
Orの母相強化を併せ利用することにより、調質処理材
と同等以上の強度を有し、しかも高靭化を達成すること
ができることを新規に知見して本発明を完成した。
Orの母相強化を併せ利用することにより、調質処理材
と同等以上の強度を有し、しかも高靭化を達成すること
ができることを新規に知見して本発明を完成した。
ところで、Nb、 Vを添加し、高温から冷却中に析出
する炭(窒)化物の析出硬化を利用し強度上昇を計る手
法はすでに非調質低炭素低合金高張力鋼で利用されてい
る。母相と、整合性を有した析出物の微細分散が強度増
加と密接に関係することが前記手法において利用されて
いるのでおる。しかし、Nb、 Vを多量に添加すると
、強度増加紘著しいが、靭性は逆に劣化するようになる
。このような炭(窒)化物形成元素を中炭素鋼に含有さ
せて非調質高強度熱間加工鋼材として利用することは引
張強度の点のみについてみると非常に容易なことである
。しかし従来使用されている調質材の代替として上記非
調質鋼材を用いることは靭性と降伏強さが低く、また降
伏比(降伏強さ/引張強さ)も低いという欠点があるた
め実用することはできなかった。
する炭(窒)化物の析出硬化を利用し強度上昇を計る手
法はすでに非調質低炭素低合金高張力鋼で利用されてい
る。母相と、整合性を有した析出物の微細分散が強度増
加と密接に関係することが前記手法において利用されて
いるのでおる。しかし、Nb、 Vを多量に添加すると
、強度増加紘著しいが、靭性は逆に劣化するようになる
。このような炭(窒)化物形成元素を中炭素鋼に含有さ
せて非調質高強度熱間加工鋼材として利用することは引
張強度の点のみについてみると非常に容易なことである
。しかし従来使用されている調質材の代替として上記非
調質鋼材を用いることは靭性と降伏強さが低く、また降
伏比(降伏強さ/引張強さ)も低いという欠点があるた
め実用することはできなかった。
本発明者らは比較的多量のVを添加し、さらにKn +
Orを添加し、析出硬化に加えて、母相の固溶硬化に
より降伏強さの増加を試みた。その結果、第1図に示す
ごとく降伏強さの増加とともに、衝撃値が増加すること
を見い出した。しかしVの多量添加のみでは、衝撃値は
強度とともに低減する。
Orを添加し、析出硬化に加えて、母相の固溶硬化に
より降伏強さの増加を試みた。その結果、第1図に示す
ごとく降伏強さの増加とともに、衝撃値が増加すること
を見い出した。しかしVの多量添加のみでは、衝撃値は
強度とともに低減する。
かかる本発明者らの試みにより衝撃値が増加する理由は
(In + Or )とVの多量添加の相互作用による
ものと考えられる。すなわち、粒内フェライトの形成の
促進と微細フェライト+パーライト組織とするため、I
n、Orによる変態点の低下と共にフェライトの形成を
促進するVの多量添加が必要条件である。
(In + Or )とVの多量添加の相互作用による
ものと考えられる。すなわち、粒内フェライトの形成の
促進と微細フェライト+パーライト組織とするため、I
n、Orによる変態点の低下と共にフェライトの形成を
促進するVの多量添加が必要条件である。
本発明の主旨は、強度増加にかかわらず、靭性の向上が
得られる非調質熱間加工鋼材を提供することであり、例
えば第2図に示すように0.09%Vを含有し、Mn量
を変化させてゆくと、、04以上で著しい衝撃値の増加
がみられ、、5%In付近で飽和する。2.5%In以
上は靭性の劣化が著しい。
得られる非調質熱間加工鋼材を提供することであり、例
えば第2図に示すように0.09%Vを含有し、Mn量
を変化させてゆくと、、04以上で著しい衝撃値の増加
がみられ、、5%In付近で飽和する。2.5%In以
上は靭性の劣化が著しい。
また、この範囲であれば、通常使用されるもつともおそ
い冷却条件(10℃/ min )でも0.45%Cで
降伏強さ50 kgf/wz2以上が得られている。
い冷却条件(10℃/ min )でも0.45%Cで
降伏強さ50 kgf/wz2以上が得られている。
0.45%Cの焼入れ焼もどし処理材(25φ)の降伏
強さは50kgfZIIIll&以上であるから、本発
明非調質熱間加工鋼材は焼入れ焼もどし処理材の代替品
として十分利用することができることが判る。
強さは50kgfZIIIll&以上であるから、本発
明非調質熱間加工鋼材は焼入れ焼もどし処理材の代替品
として十分利用することができることが判る。
本発明は、このような知見をもとに構成されたものであ
し、本発明の非調質熱間加工鋼材は熱間加工のまま使用
し、従来の調質処理構造用鋼材とほぼ、同等の強度と靭
性を有する鋼材である。
し、本発明の非調質熱間加工鋼材は熱間加工のまま使用
し、従来の調質処理構造用鋼材とほぼ、同等の強度と靭
性を有する鋼材である。
つぎに本発明非調質熱間加工鋼材の成分組成を限定する
理由を説明する。
理由を説明する。
Cは強度とくに表面硬さを得るために0.27%超えが
必要であり、0.55%を超えると硬さが高くなりすぎ
靭性が害されるので、Gは0.27超え〜0.008の
範囲内にする必要がある。
必要であり、0.55%を超えると硬さが高くなりすぎ
靭性が害されるので、Gは0.27超え〜0.008の
範囲内にする必要がある。
Slは製鋼の脱酸剤および強度確保のため必要な元素で
あり強度確保上0.14%超えの必要がちし、一方0.
60%を超えると靭性が劣化するので81は0.14超
え〜0.008の範囲内にする必要がある。
あり強度確保上0.14%超えの必要がちし、一方0.
60%を超えると靭性が劣化するので81は0.14超
え〜0.008の範囲内にする必要がある。
InはVとともに本発明の主要元素で靭性゛向上のため
の元素であり、、2%以下では靭性の著しい向上が得ら
れず、一方2.5%を超えると靭性がかえって劣化する
のでMnは、2超え〜2.5%の範囲内にする必要があ
る。
の元素であり、、2%以下では靭性の著しい向上が得ら
れず、一方2.5%を超えると靭性がかえって劣化する
のでMnは、2超え〜2.5%の範囲内にする必要があ
る。
Pは鋼の材質を脆化させる元素であるので靭性を確保す
るためには0.020%以下にする必要があり、0.0
15%以下のときさらによい結果が得られる。
るためには0.020%以下にする必要があり、0.0
15%以下のときさらによい結果が得られる。
Sは靭性を劣化させるが、一方切削性を向上させる元素
であるので熱間加工鋼材としてはSはある程度含有され
ることが好ましいが、靭性も重視する点からSは0.0
5%以下にする必要がある。
であるので熱間加工鋼材としてはSはある程度含有され
ることが好ましいが、靭性も重視する点からSは0.0
5%以下にする必要がある。
Atは脱酸剤として添加するが、一方Atは鋼中に金属
Atとして残存するとNと結合してAtNとなり、結晶
粒の微細化あるいは粗大化を左右する作用を有する元素
であり、htがo、oos%より少ないと前記結晶粒を
微細化する作用が少なく、一方0.05%より多いと逆
に結晶粒の粗大化を促進するのでAtは0.005〜0
.05%の範囲内にする必要がある。
Atとして残存するとNと結合してAtNとなり、結晶
粒の微細化あるいは粗大化を左右する作用を有する元素
であり、htがo、oos%より少ないと前記結晶粒を
微細化する作用が少なく、一方0.05%より多いと逆
に結晶粒の粗大化を促進するのでAtは0.005〜0
.05%の範囲内にする必要がある。
■は強度靭性確保の主要元素であり、0.08%以下で
は調質材の代替のための強度確保が困難であり、粒内フ
ェライトの形成の度合も少なく靭性の改善が少ない。ま
た、0.15%を超えると強度増加が著しく靭性も劣化
するのでVは0.08〜0.15%の範囲内にする必要
がある。
は調質材の代替のための強度確保が困難であり、粒内フ
ェライトの形成の度合も少なく靭性の改善が少ない。ま
た、0.15%を超えると強度増加が著しく靭性も劣化
するのでVは0.08〜0.15%の範囲内にする必要
がある。
NはAt5Ti、 Nbと共存し結晶粒を微細化する作
用を有する元素であり、0.0020%より少ないと前
記微細化の作用が少なく、一方o、ooso%より多い
と機械的特性がかえって劣化するのでNは0.0020
〜o、ooso%の範囲内にする必要がある。
用を有する元素であり、0.0020%より少ないと前
記微細化の作用が少なく、一方o、ooso%より多い
と機械的特性がかえって劣化するのでNは0.0020
〜o、ooso%の範囲内にする必要がある。
Orは母相の強化とともにVと複合添加して靭性を向上
させる元素であり、0.20%未満ではその効果が少な
く、0.60%以上ではコストアップになるため上限と
した。
させる元素であり、0.20%未満ではその効果が少な
く、0.60%以上ではコストアップになるため上限と
した。
NbおよびT1は、オーステナイト粒の微細化のために
添加するt、tS<t%元素である。Wbはo、oos
%未満では、その効果がなく、また、0.03%超では
それ以上添加しても炭窒化物が固溶しないため添加量に
相当する効果が期待できない。T1は0.005%以下
では結晶粒の微細化作用がなく0.03%超では靭性を
劣化させるため0.03%を上限とした。
添加するt、tS<t%元素である。Wbはo、oos
%未満では、その効果がなく、また、0.03%超では
それ以上添加しても炭窒化物が固溶しないため添加量に
相当する効果が期待できない。T1は0.005%以下
では結晶粒の微細化作用がなく0.03%超では靭性を
劣化させるため0.03%を上限とした。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例
1250℃に加熱して圧延によ゛り作製した50m11
直径の棒鋼の熱間加工のままの機械的性質と成分組成を
第1表に示す。
直径の棒鋼の熱間加工のままの機械的性質と成分組成を
第1表に示す。
なお同表中に記載の熱間加工鋼材は何れも転炉一連鋳−
圧延の諸工程を経て製造したものである。
圧延の諸工程を経て製造したものである。
隘1 ’−3は本発明熱間加工鋼材であや、IV&14
・5は比較鋼であり、鋼6は従来の焼入焼もどし処理を
行った@(SOφ鋼)である。
・5は比較鋼であり、鋼6は従来の焼入焼もどし処理を
行った@(SOφ鋼)である。
本発明鋼材1’1&L1〜3は比較鋼材歯4,5に較べ
強度靭性ともにすぐれていることがわかる。
強度靭性ともにすぐれていることがわかる。
また従来鋼宛6と比較しても十分な性能を有している。
以上本発明により従来使用されている調質鋼に優るとも
劣らない高強度で高靭性の非調質高強度靭性熱間加工鋼
材を提供することができる。
劣らない高強度で高靭性の非調質高強度靭性熱間加工鋼
材を提供することができる。
第1図は鋼の降伏強さと衝撃値との関係を示す図、第2
図はMn含有量と降伏強さ、衝撃値との関係を示す図で
ある。
図はMn含有量と降伏強さ、衝撃値との関係を示す図で
ある。
Claims (1)
- 1、C0.27超え〜0.55%、Si0.14超え〜
0.60%、Mn1.2超え〜2.5%、P0.02%
以下、S0.05%以下、Al0.005〜0.05%
、V0.08〜0.15%、N0.002〜0.008
%を含有し、さらにCr0.20〜0.60%、Nb0
.005〜0.03%、Ti0.005〜0.03%の
うちから選ばれる何れか1種または2種以上を含み、残
部Feと不可避的不純物からなる熱間加工のまま使用す
ることを特徴とする非調質高強度靭性熱間加工鋼材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27239185A JPS61235541A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 非調質高強度靭性熱間加工鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27239185A JPS61235541A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 非調質高強度靭性熱間加工鋼材 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14879181A Division JPS5852458A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | 非調質高強度靭性鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61235541A true JPS61235541A (ja) | 1986-10-20 |
JPH026828B2 JPH026828B2 (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=17513232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27239185A Granted JPS61235541A (ja) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | 非調質高強度靭性熱間加工鋼材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61235541A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6379940A (ja) * | 1986-07-05 | 1988-04-09 | テイツセン・エ−デルシユタ−ルヴエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト | マイクロアロイした構造用鋼 |
JPS63118055A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Daido Steel Co Ltd | 非調質鋼 |
US5221373A (en) * | 1989-06-09 | 1993-06-22 | Thyssen Edelstahlwerke Ag | Internal combustion engine valve composed of precipitation hardening ferritic-pearlitic steel |
WO2008135022A1 (de) * | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Mahle International Gmbh | Mikrolegierter afp-stahl mit geringem ti-gehalt und aus diesem stahl hergestelltes bauteil für verbrennungsmotoren |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49118241A (ja) * | 1973-03-12 | 1974-11-12 | ||
JPS55138056A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Refining free high strength forging steel |
-
1985
- 1985-12-05 JP JP27239185A patent/JPS61235541A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49118241A (ja) * | 1973-03-12 | 1974-11-12 | ||
JPS55138056A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Refining free high strength forging steel |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6379940A (ja) * | 1986-07-05 | 1988-04-09 | テイツセン・エ−デルシユタ−ルヴエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト | マイクロアロイした構造用鋼 |
JPS63118055A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Daido Steel Co Ltd | 非調質鋼 |
US5221373A (en) * | 1989-06-09 | 1993-06-22 | Thyssen Edelstahlwerke Ag | Internal combustion engine valve composed of precipitation hardening ferritic-pearlitic steel |
US5286311A (en) * | 1989-06-09 | 1994-02-15 | Thyssen Edelstahlwarke Ag | Precipitation hardening ferritic-pearlitic steel valve |
WO2008135022A1 (de) * | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Mahle International Gmbh | Mikrolegierter afp-stahl mit geringem ti-gehalt und aus diesem stahl hergestelltes bauteil für verbrennungsmotoren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH026828B2 (ja) | 1990-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5660648A (en) | Microalloyed steel for hot forging free of subsequent quenching and tempering, process for producing hot forging, and a hot forging | |
US4824492A (en) | Method for producing a precipitation hardenable martensitic low alloy steel forging | |
JPS5852458A (ja) | 非調質高強度靭性鋼 | |
JP3228986B2 (ja) | 高張力鋼板の製造方法 | |
JPS61235541A (ja) | 非調質高強度靭性熱間加工鋼材 | |
JP2768062B2 (ja) | 高強度強靭鋼の製造方法 | |
JPS6156235A (ja) | 高靭性非調質鋼の製造方法 | |
JPH0425343B2 (ja) | ||
JPH0159333B2 (ja) | ||
JPH0813028A (ja) | 析出硬化型高張力高靱性鋼材の製造方法 | |
JPS589816B2 (ja) | 非調質圧延棒鋼の製造法 | |
JPH0219175B2 (ja) | ||
JPH0797657A (ja) | 空冷型マルテンサイト系強靱性熱間鍛造用非調質鋼 | |
JPH07310118A (ja) | 冷間加工に適した肌焼鋼の製造方法 | |
US20240052467A1 (en) | High-strength wire rod for cold heading with superior heat treatment characteristics and resistance of hydrogen-delayed fracture characteristics, heat-treated component, and method for manufacturing same | |
JPH06287677A (ja) | 高強度熱間鍛造用非調質鋼 | |
KR102359299B1 (ko) | 극초고강도 고함량 Co-Ni계 이차경화형 마르텐사이트 합금 및 이의 제조방법 | |
JPH04297548A (ja) | 高強度高靭性非調質鋼とその製造方法 | |
JPS61276952A (ja) | 強靭鋼 | |
JP3762543B2 (ja) | 熱間鍛造用非調質鋼および熱間鍛造非調質品の製造方法ならびに熱間鍛造非調質品 | |
JP3196006B2 (ja) | 熱間鍛造用非調質鋼および熱間鍛造非調質品の製造方法ならびに熱間鍛造非調質品 | |
JPS61106715A (ja) | 浸炭特性のすぐれた鋼板の製造法 | |
JPH05230530A (ja) | 高張力鋼板の製造法 | |
JPS63130748A (ja) | 高強度非調質強靭鋼 | |
JP2667386B2 (ja) | 熱間鍛造用の非調質棒鋼 |