JPH0112815B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0112815B2 JPH0112815B2 JP55148644A JP14864480A JPH0112815B2 JP H0112815 B2 JPH0112815 B2 JP H0112815B2 JP 55148644 A JP55148644 A JP 55148644A JP 14864480 A JP14864480 A JP 14864480A JP H0112815 B2 JPH0112815 B2 JP H0112815B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- transformation point
- steel
- heated
- hot
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- 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.)
- Expired
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
この発明は、熱間圧延後に熱処理を施すことな
く、熱間圧延のままで、冷間加工性のすぐれた低
合金鋼を得る製造法に関する。 クロム鋼、クロムモリブデン鋼などの機械構造
用合金鋼は、一般に熱間圧延後熱間鍛造により成
形し、さらに機械切削して仕上げられ、焼入れ焼
もどしを施した後、表面硬化処理調質たとえば高
周波焼入れ、浸炭焼入れを施すか、あるいは熱間
圧延後冷間鍛造などの冷間加工により成形し、さ
らに機械切削して仕上げられ、焼入れ焼もどしを
施した後表面硬化処理調質が施されていた。そし
て、後者の冷間加工を施す方法では熱間圧延され
た鋼材に焼なまし処理を施し冷間加工性を確保し
ていた。 この発明は、加工後に焼入れ焼もどし処理又は
表面硬化処理を施して、例えばボルト、軸類、歯
車、その他の機械部品として広範囲に使用される
機械構造用低合金鋼を対象とし、その製造におい
て、焼なまし処理を施すことなく、熱間圧延のま
まで微細なフエライト・パーライト組織からな
り、冷間加工性のすぐれた低合金鋼を得るための
製造法を提案するものであり、その効果は焼なま
し処理した場合と同等又は同等以上の冷間加工性
を有し、冷間加工前の焼なまし処理を省略するこ
とにより、製造工程を簡略化し、生産性を向上し
得ることにある。 すなわち、炭素0.13〜0.48％、けい素0.33％以
下、マンガン0.30〜1.80％、いおう0.025％以下、
りん0.025％以下、酸可溶アルミニウム0.10％以
下を含有する鋼又は上記組成の外にクロム1.50％
以下を含有するもの、及びクロム1.50％以下、モ
リブデン0.45％以下の両方を含有するもの、さら
に上記組成にバナジウム0.10％以下とニオブ0.05
％以下の１種又は２種を含有する鋼を、Ac3変態
点以上に加熱し、Ar3変態点以上〜Ar3変態点＋
200℃以下の温度範囲で総減面率40％以上の仕上
圧延を行つた後、冷却速度0.05〜0.29℃／secで徐
冷することを要旨とする。 この発明によれば、熱間圧延直後のオーステナ
イト結晶粒度は６番以上の細粒となり、Ar1変態
後には微細均一なフエライトとパーライトの組織
が得られる特徴がある。 この発明における対象鋼の化学成分を限定した
のは次の理由による。 この発明は肌焼鋼及び強靭鋼を主な対象として
いるため、基本成分炭素、けい素、マンガン、ク
ロム、モリブデンは日本工業規格の該当成分に準
じて、炭素0.13〜0.48％、マンガン0.30〜1.80％、
クロム1.50％以下、モリブデン0.45％以下とし
た。 りん及びいおうは冷間加工性に有害であり、十
分な冷間加工性を得るには、りん及びいおうとも
に0.025％以下に抑制する必要がある。 酸可溶アルミニウムは結晶粒を微細化し、かつ
集合組織を調整するのに有効であるが、0.10％を
越えると靭性を害するから0.10％以下とした。 バナジウムとニオブは結晶粒の細粒化の効果を
有するため、圧延過程におけるオーステナイト粒
の微細化を図ることによつて、フエライト変態を
誘発し、ベイナイト組織を抑制するのに有効で、
特に焼入れ性の高いクロム・モリブデン鋼を対象
として適宜含有する。なおこの場合バナジウムは
0.10％を越え、ニオブは0.05％を越えて増量して
も含有効果の向上はみられないから、バナジウム
は0.10％以下、ニオブは0.05％以下に限定した。 なお、細粒化の効果を有するバナジウム、ニオ
ブのいずれかを含有するときは、同様な細粒化の
効果を有するアルミニウムの添加を省略すること
ができる。 又熱間圧延条件を決めたのは次の理由による。 加熱温度は、Ac3変態点以下では圧延前の組織
がオーステナイトとフエライトの２相となり、こ
の２相組織状態で圧延すれば圧延後に均一なフエ
ライト・パーライト組織が得られないためAc3変
態点以上とする。 仕上圧延の圧延温度を規制するのは、オーステ
ナイト結晶粒度を６番以上の微細粒になるよう調
整するために必要であるが、その温度がAr3変態
点より低ければオーステナイトとフエライトの２
相域での加工となり、圧延後に均一微細なフエラ
イト・パーライト組織が得られず、一部アシキユ
ラーなフエライト・ベイナイト組織となり、好ま
しくない。又Ar3変態点＋200℃を越えて高温に
なりすぎると、結晶粒が粗くなり細粒化は望めな
いため、Ar3変態点以上〜Ar3変態点＋200℃以下
の温度範囲とする。 仕上圧延における総減面率を40％以上としたの
は、40％未満の減面率では熱間加工で生じる格子
欠陥や歪エネルギーの蓄積が少なく、変態前の微
細なオーステナイト粒が得られないためである。 熱間圧延後の冷却速度は、0.05℃／sec未満で
は組織の改善はほとんど認められず、生産性も低
下し、又0.29℃／secを越えるとベイナイト組織
を生じ冷間加工性が劣化するため、0.05〜0.29
℃／secとする。 なお、上記冷却速度による徐冷は、冷却床上で
のカバー徐冷、あるいは保温炉が用いた徐冷が好
ましい。そして、徐冷中におけるスケールの生成
を極力抑制するためアルゴンガス、窒素ガス等の
不活性ガス雰囲気で行うことが有効である。 次に、この発明の実施例について説明する。 第１表に示す化学成分のJISG4105SCM系、
JISG4104SCr系高マンガン鋼を70t転炉で溶製し、
その鋼塊を180mm角に分塊して、第２表に示す圧
延条件で熱間圧延を施し30mmφの棒鋼に仕上げ
た。そして比較のため従来法により熱間圧延した
ものを比較例として示した。なお、熱延後は冷却
床上に保温カバーを設け、0.5〜0.7ｍ／minの速
度で搬送しながら徐冷した。
く、熱間圧延のままで、冷間加工性のすぐれた低
合金鋼を得る製造法に関する。 クロム鋼、クロムモリブデン鋼などの機械構造
用合金鋼は、一般に熱間圧延後熱間鍛造により成
形し、さらに機械切削して仕上げられ、焼入れ焼
もどしを施した後、表面硬化処理調質たとえば高
周波焼入れ、浸炭焼入れを施すか、あるいは熱間
圧延後冷間鍛造などの冷間加工により成形し、さ
らに機械切削して仕上げられ、焼入れ焼もどしを
施した後表面硬化処理調質が施されていた。そし
て、後者の冷間加工を施す方法では熱間圧延され
た鋼材に焼なまし処理を施し冷間加工性を確保し
ていた。 この発明は、加工後に焼入れ焼もどし処理又は
表面硬化処理を施して、例えばボルト、軸類、歯
車、その他の機械部品として広範囲に使用される
機械構造用低合金鋼を対象とし、その製造におい
て、焼なまし処理を施すことなく、熱間圧延のま
まで微細なフエライト・パーライト組織からな
り、冷間加工性のすぐれた低合金鋼を得るための
製造法を提案するものであり、その効果は焼なま
し処理した場合と同等又は同等以上の冷間加工性
を有し、冷間加工前の焼なまし処理を省略するこ
とにより、製造工程を簡略化し、生産性を向上し
得ることにある。 すなわち、炭素0.13〜0.48％、けい素0.33％以
下、マンガン0.30〜1.80％、いおう0.025％以下、
りん0.025％以下、酸可溶アルミニウム0.10％以
下を含有する鋼又は上記組成の外にクロム1.50％
以下を含有するもの、及びクロム1.50％以下、モ
リブデン0.45％以下の両方を含有するもの、さら
に上記組成にバナジウム0.10％以下とニオブ0.05
％以下の１種又は２種を含有する鋼を、Ac3変態
点以上に加熱し、Ar3変態点以上〜Ar3変態点＋
200℃以下の温度範囲で総減面率40％以上の仕上
圧延を行つた後、冷却速度0.05〜0.29℃／secで徐
冷することを要旨とする。 この発明によれば、熱間圧延直後のオーステナ
イト結晶粒度は６番以上の細粒となり、Ar1変態
後には微細均一なフエライトとパーライトの組織
が得られる特徴がある。 この発明における対象鋼の化学成分を限定した
のは次の理由による。 この発明は肌焼鋼及び強靭鋼を主な対象として
いるため、基本成分炭素、けい素、マンガン、ク
ロム、モリブデンは日本工業規格の該当成分に準
じて、炭素0.13〜0.48％、マンガン0.30〜1.80％、
クロム1.50％以下、モリブデン0.45％以下とし
た。 りん及びいおうは冷間加工性に有害であり、十
分な冷間加工性を得るには、りん及びいおうとも
に0.025％以下に抑制する必要がある。 酸可溶アルミニウムは結晶粒を微細化し、かつ
集合組織を調整するのに有効であるが、0.10％を
越えると靭性を害するから0.10％以下とした。 バナジウムとニオブは結晶粒の細粒化の効果を
有するため、圧延過程におけるオーステナイト粒
の微細化を図ることによつて、フエライト変態を
誘発し、ベイナイト組織を抑制するのに有効で、
特に焼入れ性の高いクロム・モリブデン鋼を対象
として適宜含有する。なおこの場合バナジウムは
0.10％を越え、ニオブは0.05％を越えて増量して
も含有効果の向上はみられないから、バナジウム
は0.10％以下、ニオブは0.05％以下に限定した。 なお、細粒化の効果を有するバナジウム、ニオ
ブのいずれかを含有するときは、同様な細粒化の
効果を有するアルミニウムの添加を省略すること
ができる。 又熱間圧延条件を決めたのは次の理由による。 加熱温度は、Ac3変態点以下では圧延前の組織
がオーステナイトとフエライトの２相となり、こ
の２相組織状態で圧延すれば圧延後に均一なフエ
ライト・パーライト組織が得られないためAc3変
態点以上とする。 仕上圧延の圧延温度を規制するのは、オーステ
ナイト結晶粒度を６番以上の微細粒になるよう調
整するために必要であるが、その温度がAr3変態
点より低ければオーステナイトとフエライトの２
相域での加工となり、圧延後に均一微細なフエラ
イト・パーライト組織が得られず、一部アシキユ
ラーなフエライト・ベイナイト組織となり、好ま
しくない。又Ar3変態点＋200℃を越えて高温に
なりすぎると、結晶粒が粗くなり細粒化は望めな
いため、Ar3変態点以上〜Ar3変態点＋200℃以下
の温度範囲とする。 仕上圧延における総減面率を40％以上としたの
は、40％未満の減面率では熱間加工で生じる格子
欠陥や歪エネルギーの蓄積が少なく、変態前の微
細なオーステナイト粒が得られないためである。 熱間圧延後の冷却速度は、0.05℃／sec未満で
は組織の改善はほとんど認められず、生産性も低
下し、又0.29℃／secを越えるとベイナイト組織
を生じ冷間加工性が劣化するため、0.05〜0.29
℃／secとする。 なお、上記冷却速度による徐冷は、冷却床上で
のカバー徐冷、あるいは保温炉が用いた徐冷が好
ましい。そして、徐冷中におけるスケールの生成
を極力抑制するためアルゴンガス、窒素ガス等の
不活性ガス雰囲気で行うことが有効である。 次に、この発明の実施例について説明する。 第１表に示す化学成分のJISG4105SCM系、
JISG4104SCr系高マンガン鋼を70t転炉で溶製し、
その鋼塊を180mm角に分塊して、第２表に示す圧
延条件で熱間圧延を施し30mmφの棒鋼に仕上げ
た。そして比較のため従来法により熱間圧延した
ものを比較例として示した。なお、熱延後は冷却
床上に保温カバーを設け、0.5〜0.7ｍ／minの速
度で搬送しながら徐冷した。
【表】
【表】
上記各鋼より試料を採取して機械的性質及び冷
間加工性について試験した。その結果を第４表に
示す。なお、比較例のものは熱間圧延のままの棒
鋼（比較例）と、熱間圧延後軟化焼なまし処理
（加熱温度780℃、保持時間3h、炉中冷却）を施
した棒鋼（比較例）について試験した。 なお、冷間加工性を知るための押出割れ試験は
第３表に示す条件で、押出しを繰返し、内部割れ
が発生するまで続けた。
間加工性について試験した。その結果を第４表に
示す。なお、比較例のものは熱間圧延のままの棒
鋼（比較例）と、熱間圧延後軟化焼なまし処理
（加熱温度780℃、保持時間3h、炉中冷却）を施
した棒鋼（比較例）について試験した。 なお、冷間加工性を知るための押出割れ試験は
第３表に示す条件で、押出しを繰返し、内部割れ
が発生するまで続けた。
【表】
【表】
上記結果より、この発明の実施による棒鋼は従
来法により軟化焼なまし処理を施した棒鋼と同等
もしくは同等以上の冷間加工性を有しており、又
従来法により熱間圧延したままの比較例の棒鋼に
比べ諸性質は著しく改善されていることがわか
る。
来法により軟化焼なまし処理を施した棒鋼と同等
もしくは同等以上の冷間加工性を有しており、又
従来法により熱間圧延したままの比較例の棒鋼に
比べ諸性質は著しく改善されていることがわか
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭素0.13〜0.48％、けい素0.33％以下、マン
ガン0.30〜1.80％、酸可溶性アルミニウム0.10％
以下、残部鉄および不可避不純物から成り、不純
物中のいおうが0.025％以下、リンが0.025％以下
である鋼を、Ac3変態点以上に加熱して熱間圧延
し、Ar3変態点以上〜Ar3変態点＋200℃以下の温
度範囲で総減面率40％以上の仕上圧延を行つた
後、冷却速度0.05〜0.29℃／秒で徐冷することを
特徴とする冷間加工性の優れた低合金鋼の製造
法。 ２ 炭素0.13〜0.48％、けい素0.33％以下、マン
ガン0.30〜1.80％、クロム1.50％以下、酸可溶性
アルミニウム0.10％以下、残部鉄および不可避的
不純物から成り、不純物中のいおうが0.025％以
下、りんが0.025％以下である鋼を、Ac3変態点以
上に加熱して熱間圧延し、Ar3変態点以上〜Ar3
変態点＋200℃以下の温度範囲で総減面率40％以
上の仕上圧延を行つた後、冷却速度0.05〜0.29
℃／秒で徐冷することを特徴とする冷間加工性の
優れた低合金鋼の製造法。 ３ 炭素0.13〜0.48％、けい素0.33％以下、マン
ガン0.30〜1.80％、クロム1.50％以下、モリブデ
ン0.45％以下、残部鉄および不可避的不純物から
成り、不純物中のいおうが0.025％以下、りんが
0.025％以下である鋼を、Ac3変態点以上に加熱し
て熱間圧延し、Ar3変態点以上〜Ar3変態点＋200
℃以下の温度範囲で総減面率40％以上の仕上圧延
を行つた後、冷却速度0.05〜0.29℃／秒で徐冷す
ることを特徴とする冷間加工性の優れた低合金鋼
の製造法。 ４ 炭素0.13〜0.48％、けい素0.33％以下、マン
ガン0.30〜1.80％、クロム1.50％以下、モリブデ
ン0.45％以下、さらにバナジウム0.10％以下とニ
オブ0.05％以下の１種または２種、酸可溶性アル
ミニウム0.10％以下、残部鉄および不可避不純物
から成り、不純物中のいおうが0.025％以下、り
んが0.025％以下である鋼を、Ac3変態点以上に加
熱して熱間圧延し、Ar3変態点以上〜Ar3変態点
＋200℃以下の温度範囲で総減面率40％以上の仕
上圧延を行つた後、冷却速度0.05〜0.29℃／秒で
徐冷することを特徴とする冷間加工性の優れた低
合金鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14864480A JPS5773123A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | Producton of low alloy steel of superior cold workability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14864480A JPS5773123A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | Producton of low alloy steel of superior cold workability |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5773123A JPS5773123A (en) | 1982-05-07 |
| JPH0112815B2 true JPH0112815B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=15457399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14864480A Granted JPS5773123A (en) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | Producton of low alloy steel of superior cold workability |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5773123A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100216A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-09 | Kawasaki Steel Corp | 冷鍛用および切削構造用合金鋼の製造方法 |
| JPS59215461A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-05 | Daido Steel Co Ltd | 半熱間鍛造用鋼 |
| JPS60121220A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-28 | Kobe Steel Ltd | 冷間鍛造性にすぐれた熱間圧延線材棒鋼の製造方法 |
| JPS61153230A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-11 | Kawasaki Steel Corp | 迅速球状化が可能な低合金鋼線材の製造方法 |
| JPS61174322A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-06 | Nippon Steel Corp | 機械構造用鋼の圧延材軟質化法 |
| JPS62188723A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Nippon Steel Corp | 変形抵抗の小さい冷間加工用中炭素鋼材の製造方法 |
| TWI290177B (en) | 2001-08-24 | 2007-11-21 | Nippon Steel Corp | A steel sheet excellent in workability and method for producing the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143716A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of directly heat treated wire rod |
| JPS5565324A (en) * | 1978-11-07 | 1980-05-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of low alloy steel excellent in cold workability |
| JPS6056208B2 (ja) * | 1979-02-14 | 1985-12-09 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間圧延線材の徐冷方法およびその装置 |
-
1980
- 1980-10-22 JP JP14864480A patent/JPS5773123A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5773123A (en) | 1982-05-07 |
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