JPH026824B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH026824B2 JPH026824B2 JP55137980A JP13798080A JPH026824B2 JP H026824 B2 JPH026824 B2 JP H026824B2 JP 55137980 A JP55137980 A JP 55137980A JP 13798080 A JP13798080 A JP 13798080A JP H026824 B2 JPH026824 B2 JP H026824B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- free
- steel
- mns
- parts
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
本発明は、携帯時計の切削加工部品等に用いら
れる硫黄快削鋼及び鉛硫黄快削鋼に係わるもので
あり、特に硫黄快削鋼の快削成分であるMnSの
形態をCrSなる快削成分に変更せしめ鋼中に細か
く一様に分散させ工具寿命の向上を可能ならしめ
たこと、及びＮの添加により材料の若干の脆化を
はかり、被切削部品のカエリ等を極めて少なくし
たことを特徴とする快削鋼に係わるものである。 従来から使用されている快削炭素鋼は、Ｓ，
Pb，Te，Se，Caの１種もしくは２種以上を少量
添加して、鋼中に単体もしくは化合物の形態で介
在せしめることによつて得た「内部微少切欠効
果」および「潤滑効果」を狙うものが主である。
稀に、Ag，Al，As，Cu，Ｃ（遊離炭素）Ｐ，Sn
等を添加し、生地自身を脆弱化させたり、あるい
は微細な析出物によつて快削制を附与せしめよう
とする等、多くの試みがなされているが、上記の
いずれも基本材料の機械的強度と耐蝕制の犠性の
上に成り立つものである。 現在一般的に広く使用されている硫黄快削鋼の
快削成分の形態はMnSとなつている。このMnS
は柔軟で、チツプブレーカーとして働き切削を細
かく分断すること及び潤滑効果との効果により切
削性を高めているわけであるが、一方において
は、材料に方向性を持たせる欠点がある。 つまり材料の圧延方向により、機械的強度が異
なり圧延方向に横方向の抗張力は縦方向に比し、
抗張力で約50％も低いことが確認されている。上
記の機械的強度の劣化の原因としてはMnSの平
均粒径によるものであり、このMnSの圧延方向
に沿う縦方向の長さは20〜30μに達したおり（横
方向は２〜3μ）かなり長く存在する。また耐蝕
性も劣化させる傾向にある。 硫黄快削鋼にかかわる多くの欠陥を改善するも
のとして、鉛快削鋼が開発され、精密部品等に広
い範囲で応用実用化されているが、基本的には硫
黄快削鋼の有する諸欠陥が多少緩和された程度で
あり、根本から解決したものとは認め難い。特に
微細な腕時計など時計部品の中に大きく偏析した
鉛を含有するままに800℃〜900℃の熱処理を施す
と部品表面に露出していた鉛が溶出し、その跡が
ピンホール、凹み等のキズとなつて残り、部品精
度、寸法精度を低下させる。さらには、メツキ液
等の残存により、精密機械のもつとも嫌う錆の欠
陥につながる。 その他、Se，Te，などを用いた快削鋼もMnと
の化合物では基本的に硫黄快削鋼、鉛快削鋼とほ
ぼ同程度の性能にとどまるものである。 時計部品の製造に携わる発明者らは、しばしば
発生するこの様な致命欠陥を解消し、さらには高
度の安定性と信頼性を有し、時計製造の如き精密
工業に真に適応した新しい快削炭素鋼の出現を希
求していたものである。 本発明による快削炭素鋼は、従来の快削鋼にみ
られる欠陥を解決しながら、さらに切削性を向上
せしめたところに特徴を有するものである。 本発明によるところの快削成分は、基本的に従
来の快削成分であるMnSとは異なりCrSにしたこ
とに特徴がある。つまりMnSに比しCrSは圧延に
より細かく分断しやすいことにより、切粉の破砕
性が良くなりまた細かく分断することによりバイ
トの潤滑性を増し、飛躍的に切削性が向上する。
また、MnSに比し、CrSは、電気化学的に貴であ
り耐食性の向上にも寄与する。したがつて、CrS
にした本発明の快削鋼は、従来の快削鋼にはみら
れない被削性を有し、且つ耐食性にも優れたもの
といえる。 さらに、本発明はＮを添加したことも第２の特
徴である。特に精密部品の様な0.005mm程度のカ
エリも嫌う切削加工において、窒素は鋼を若干脆
弱化させることにより、カエリを極小にすること
が可能である。 以上、述べたCrSの効果は、重量比でCr3.5％
未満では認め難く5.9％を越えると基本材料にね
ばさが増しカエリ等が大きくなり効果が少なくな
るため、Crは3.5〜5.9％の添加量が望ましい。Ｓ
は0.24％未満では切削性の向上が望めず、0.25％
をこえると材料製造上困難なため0.24〜0.25％の
添加量とした。MnはCrよりＳと化合物を作り易
いため0.21％以下に押える必要がある。すなわち
快削成分としてのMnを、本快削鋼の成分におい
て0.21％以下としたのは、これ以上になると快削
成分の結晶形状が、圧延もしくは引抜き加工した
とき細長い形状（縦15〜30μｍ、横２〜3μｍ）に
なり、0.21％以下では結晶形状が縦約5μｍ、横２
〜3μｍの分断された形状となり切削性に寄与す
ることによる。 Ｎは0.05％未満であると材料の脆化が少なくて
カエリを少なくする効果が少なく、0.08％をこえ
ると硬質窒化物をつくり、かえつて工具の摩耗を
きたす。 また、Ｃは0.4〜1.2％が好ましい。Ｃが0.4％未
満では、セメンタイトの量が少なく、したがつて
生地のフエライトが多くなることによつて軟化し
てカエリが出易く、1.2％をこえるとセメンタイ
トの量が多くなり、バイトの摩耗をきたす。 なお、表１において添加されるSi，Ｐは炭素鋼
において通常添加されるもので、不純物と見な
す。 以下実施例にしたがい本発明を詳述する。 実施例 １ 表１に示す化学成分からなる材料を自動旋盤に
かけ、腕時計用部品の一つである４番カナを湿式
加工した。バイトは超硬工具（Ko1）を用いた。
材料径は1.2φmmである。回転数4500rpm、送り
0.003mm／revの条件で切削を行つた。
れる硫黄快削鋼及び鉛硫黄快削鋼に係わるもので
あり、特に硫黄快削鋼の快削成分であるMnSの
形態をCrSなる快削成分に変更せしめ鋼中に細か
く一様に分散させ工具寿命の向上を可能ならしめ
たこと、及びＮの添加により材料の若干の脆化を
はかり、被切削部品のカエリ等を極めて少なくし
たことを特徴とする快削鋼に係わるものである。 従来から使用されている快削炭素鋼は、Ｓ，
Pb，Te，Se，Caの１種もしくは２種以上を少量
添加して、鋼中に単体もしくは化合物の形態で介
在せしめることによつて得た「内部微少切欠効
果」および「潤滑効果」を狙うものが主である。
稀に、Ag，Al，As，Cu，Ｃ（遊離炭素）Ｐ，Sn
等を添加し、生地自身を脆弱化させたり、あるい
は微細な析出物によつて快削制を附与せしめよう
とする等、多くの試みがなされているが、上記の
いずれも基本材料の機械的強度と耐蝕制の犠性の
上に成り立つものである。 現在一般的に広く使用されている硫黄快削鋼の
快削成分の形態はMnSとなつている。このMnS
は柔軟で、チツプブレーカーとして働き切削を細
かく分断すること及び潤滑効果との効果により切
削性を高めているわけであるが、一方において
は、材料に方向性を持たせる欠点がある。 つまり材料の圧延方向により、機械的強度が異
なり圧延方向に横方向の抗張力は縦方向に比し、
抗張力で約50％も低いことが確認されている。上
記の機械的強度の劣化の原因としてはMnSの平
均粒径によるものであり、このMnSの圧延方向
に沿う縦方向の長さは20〜30μに達したおり（横
方向は２〜3μ）かなり長く存在する。また耐蝕
性も劣化させる傾向にある。 硫黄快削鋼にかかわる多くの欠陥を改善するも
のとして、鉛快削鋼が開発され、精密部品等に広
い範囲で応用実用化されているが、基本的には硫
黄快削鋼の有する諸欠陥が多少緩和された程度で
あり、根本から解決したものとは認め難い。特に
微細な腕時計など時計部品の中に大きく偏析した
鉛を含有するままに800℃〜900℃の熱処理を施す
と部品表面に露出していた鉛が溶出し、その跡が
ピンホール、凹み等のキズとなつて残り、部品精
度、寸法精度を低下させる。さらには、メツキ液
等の残存により、精密機械のもつとも嫌う錆の欠
陥につながる。 その他、Se，Te，などを用いた快削鋼もMnと
の化合物では基本的に硫黄快削鋼、鉛快削鋼とほ
ぼ同程度の性能にとどまるものである。 時計部品の製造に携わる発明者らは、しばしば
発生するこの様な致命欠陥を解消し、さらには高
度の安定性と信頼性を有し、時計製造の如き精密
工業に真に適応した新しい快削炭素鋼の出現を希
求していたものである。 本発明による快削炭素鋼は、従来の快削鋼にみ
られる欠陥を解決しながら、さらに切削性を向上
せしめたところに特徴を有するものである。 本発明によるところの快削成分は、基本的に従
来の快削成分であるMnSとは異なりCrSにしたこ
とに特徴がある。つまりMnSに比しCrSは圧延に
より細かく分断しやすいことにより、切粉の破砕
性が良くなりまた細かく分断することによりバイ
トの潤滑性を増し、飛躍的に切削性が向上する。
また、MnSに比し、CrSは、電気化学的に貴であ
り耐食性の向上にも寄与する。したがつて、CrS
にした本発明の快削鋼は、従来の快削鋼にはみら
れない被削性を有し、且つ耐食性にも優れたもの
といえる。 さらに、本発明はＮを添加したことも第２の特
徴である。特に精密部品の様な0.005mm程度のカ
エリも嫌う切削加工において、窒素は鋼を若干脆
弱化させることにより、カエリを極小にすること
が可能である。 以上、述べたCrSの効果は、重量比でCr3.5％
未満では認め難く5.9％を越えると基本材料にね
ばさが増しカエリ等が大きくなり効果が少なくな
るため、Crは3.5〜5.9％の添加量が望ましい。Ｓ
は0.24％未満では切削性の向上が望めず、0.25％
をこえると材料製造上困難なため0.24〜0.25％の
添加量とした。MnはCrよりＳと化合物を作り易
いため0.21％以下に押える必要がある。すなわち
快削成分としてのMnを、本快削鋼の成分におい
て0.21％以下としたのは、これ以上になると快削
成分の結晶形状が、圧延もしくは引抜き加工した
とき細長い形状（縦15〜30μｍ、横２〜3μｍ）に
なり、0.21％以下では結晶形状が縦約5μｍ、横２
〜3μｍの分断された形状となり切削性に寄与す
ることによる。 Ｎは0.05％未満であると材料の脆化が少なくて
カエリを少なくする効果が少なく、0.08％をこえ
ると硬質窒化物をつくり、かえつて工具の摩耗を
きたす。 また、Ｃは0.4〜1.2％が好ましい。Ｃが0.4％未
満では、セメンタイトの量が少なく、したがつて
生地のフエライトが多くなることによつて軟化し
てカエリが出易く、1.2％をこえるとセメンタイ
トの量が多くなり、バイトの摩耗をきたす。 なお、表１において添加されるSi，Ｐは炭素鋼
において通常添加されるもので、不純物と見な
す。 以下実施例にしたがい本発明を詳述する。 実施例 １ 表１に示す化学成分からなる材料を自動旋盤に
かけ、腕時計用部品の一つである４番カナを湿式
加工した。バイトは超硬工具（Ko1）を用いた。
材料径は1.2φmmである。回転数4500rpm、送り
0.003mm／revの条件で切削を行つた。
【表】
その結果表２に示す。
【表】
本発明材は従来材の比較例と対比すると約５〜
９％のバイト寿命が延びたのをはじめ、従来材で
は品質不安定なため、歩留りが80％と悪かつたも
のが歩留り98％と飛躍的に向上した。 次に切り落とした部品を洗浄し大気中に放置し
その発錆状況を確認したところ、従来材は１日で
点状に錆が発生したが本発明材は３日以上変色し
なかつた。このことからも耐食性が向上したこと
がわかる。 以上述べたように、本発明によればCr，Ｓ，
Ｃ，Ｎ，MnをFeに所定の量添加することによ
り、化学的安定性を向上させるとともに、他の成
分との相乗作用も効果的に働いて、被削性も、例
えば鋼材を圧延もしくは引抜きをしても安定的に
維持・向上させることができるすぐれた効果を有
する。 なお、本発明は、Ｓに限らずSe，Te等の快削
成分を添加した鋼にも応用出来るものである。
９％のバイト寿命が延びたのをはじめ、従来材で
は品質不安定なため、歩留りが80％と悪かつたも
のが歩留り98％と飛躍的に向上した。 次に切り落とした部品を洗浄し大気中に放置し
その発錆状況を確認したところ、従来材は１日で
点状に錆が発生したが本発明材は３日以上変色し
なかつた。このことからも耐食性が向上したこと
がわかる。 以上述べたように、本発明によればCr，Ｓ，
Ｃ，Ｎ，MnをFeに所定の量添加することによ
り、化学的安定性を向上させるとともに、他の成
分との相乗作用も効果的に働いて、被削性も、例
えば鋼材を圧延もしくは引抜きをしても安定的に
維持・向上させることができるすぐれた効果を有
する。 なお、本発明は、Ｓに限らずSe，Te等の快削
成分を添加した鋼にも応用出来るものである。
Claims (1)
- １ 重量比でCr・3.5〜5.9％，Ｓ・0.24〜0.25％，
Ｃ・0.4〜1.2％，Ｎ・0.05〜0.08％，Mn・0.21％
以下、残部Fe及び不可避的不純物とからなるこ
とを特徴とする快削炭素鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13798080A JPS5763667A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Free cutting steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13798080A JPS5763667A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Free cutting steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5763667A JPS5763667A (en) | 1982-04-17 |
| JPH026824B2 true JPH026824B2 (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=15211232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13798080A Granted JPS5763667A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Free cutting steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5763667A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8124008B2 (en) | 2001-11-30 | 2012-02-28 | Jfe Bars & Shapes Corporation | Free cutting steel |
| WO2021201178A1 (ja) | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 快削鋼およびその製造方法 |
| US12404573B2 (en) | 2019-12-23 | 2025-09-02 | Jfe Steel Corporation | Free-cutting steel and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103205656A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-07-17 | 沈阳航空航天大学 | 一种无铅超易切削奥氏体不锈钢及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5382615A (en) * | 1976-12-29 | 1978-07-21 | Daido Steel Co Ltd | Machinable stainless steel with good corrossion resistance |
-
1980
- 1980-10-02 JP JP13798080A patent/JPS5763667A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8124008B2 (en) | 2001-11-30 | 2012-02-28 | Jfe Bars & Shapes Corporation | Free cutting steel |
| US12404573B2 (en) | 2019-12-23 | 2025-09-02 | Jfe Steel Corporation | Free-cutting steel and manufacturing method thereof |
| WO2021201178A1 (ja) | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 快削鋼およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5763667A (en) | 1982-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3973950A (en) | Low carbon calcium-sulfur containing free-cutting steel | |
| US2378548A (en) | Ferrous alloys containing bismuth | |
| JP5461929B2 (ja) | 切屑処理性に優れたｂｎ快削鋼 | |
| JP4986203B2 (ja) | 工具寿命に優れたｂｎ快削鋼 | |
| JPH026824B2 (ja) | ||
| JPS63442A (ja) | ビスマス含有冷間引抜き快削性棒鋼 | |
| JP5576895B2 (ja) | 工具寿命に優れたｂｎ快削鋼 | |
| US1959758A (en) | Free cutting steel | |
| JP2005307241A (ja) | 高硫黄快削鋼 | |
| JPH0373616B2 (ja) | ||
| US3647425A (en) | Free cutting steel containing small amounts of aluminum and calcium | |
| JP2004131764A (ja) | 精密加工性に優れた快削ステンレス鋼 | |
| US3158470A (en) | Copper base alloys and the method of treating the same to improve their machinability | |
| JPH025813B2 (ja) | ||
| JP3063379B2 (ja) | 熱間加工性に優れた超快削鋼 | |
| CN115349026A (zh) | 易切削钢及其制造方法 | |
| JPH0756061B2 (ja) | 硫黄複合快削鋼 | |
| JPH05125483A (ja) | 切り屑処理性と切削工具寿命が良好で機械的性質の異方性が少ない機械構造用鋼 | |
| JPH06212365A (ja) | 帯鋸用鋼材およびその製造方法 | |
| JPS61153264A (ja) | 高炭素快削鋼 | |
| JPH0971840A (ja) | 快削鋼 | |
| KR20070067792A (ko) | 피삭성이 우수한 환경친화형 무연 쾌삭강 | |
| JPS62274048A (ja) | 快削鋼 | |
| JPH0441651A (ja) | 被削性の優れた耐食オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JPH0756060B2 (ja) | 切削性に優れた超快削鋼 |