JPH03226548A - 冷間鍛造用鋼 - Google Patents
冷間鍛造用鋼Info
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- JPH03226548A JPH03226548A JP2177690A JP2177690A JPH03226548A JP H03226548 A JPH03226548 A JP H03226548A JP 2177690 A JP2177690 A JP 2177690A JP 2177690 A JP2177690 A JP 2177690A JP H03226548 A JPH03226548 A JP H03226548A
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- steel
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Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (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、冷間鍛造用鋼に関するものである。
従来より、５Ｕ５４４０Ｃ綱は、自動車エンジン用をは
じめ、各種の耐食性および耐摩耗性を要求される用途に
広く使用されている。また、自動車用エンジンのバルブ
リフタは、耐摩耗性と耐食性が必要であるが、本用途で
は耐食性よりむしろ耐摩耗性が重要とされ、冷間工具鋼
の一種である５ＫＤＩＩが使用されている。
じめ、各種の耐食性および耐摩耗性を要求される用途に
広く使用されている。また、自動車用エンジンのバルブ
リフタは、耐摩耗性と耐食性が必要であるが、本用途で
は耐食性よりむしろ耐摩耗性が重要とされ、冷間工具鋼
の一種である５ＫＤＩＩが使用されている。
本用途としての５ＫＤＩＩは従来切削加工によって製造
されていたが、加工費の低減のため、近年切削加工から
冷間鍛造によって製造する試みが行なわれるようになっ
てきた。
されていたが、加工費の低減のため、近年切削加工から
冷間鍛造によって製造する試みが行なわれるようになっ
てきた。
上記自動車部品等、一定以上の耐食性を要求される例は
非常に多い。
非常に多い。
前記５ＫＤＩＩは、組織的にはＭ、 Ｃ，型の巨大炭化
物が生成するが、この巨大炭化物は通常の凝固過程で既
に生成しており、その後の熱間加工を経ても残留する。
物が生成するが、この巨大炭化物は通常の凝固過程で既
に生成しており、その後の熱間加工を経ても残留する。
従来の切削加工でこの巨大炭化物は、特に問題とならず
、むしろ耐摩耗性を向上させる効果があった。しかし、
冷間鍛造においては、この巨大炭化物を起点として割れ
に至る不具合が起こり、加工工程および製品の信頼上大
きな問題となっている。
、むしろ耐摩耗性を向上させる効果があった。しかし、
冷間鍛造においては、この巨大炭化物を起点として割れ
に至る不具合が起こり、加工工程および製品の信頼上大
きな問題となっている。
この問題は、一連の冷間鍛造工程に中間焼鈍を１〜２回
行なうことにより、ある程度防止することができるが、
工数増加により冷間鍛造によるコストメリットが低下す
るという欠点がある。しかしながら、現在まで５ＫＤＩ
Ｉに替わる材料がなかったため、耐摩耗性の特性を優先
して、やむを得ず５ＫＤＩＩを使用している状態にあっ
た。
行なうことにより、ある程度防止することができるが、
工数増加により冷間鍛造によるコストメリットが低下す
るという欠点がある。しかしながら、現在まで５ＫＤＩ
Ｉに替わる材料がなかったため、耐摩耗性の特性を優先
して、やむを得ず５ＫＤＩＩを使用している状態にあっ
た。
本発明は、通常の使用に十分対応可能な耐食性を有し、
耐摩耗性を維持しつつ冷間加工性（冷間鍛造性）を向上
させ、冷間加工性と耐摩耗性にすぐれた安価な材料を提
供し、上述の従来の課題を解決せんとするもので、特に
バルブリフタ製造を従来の切削加工から冷間鍛造による
加工に変更可能とし、かつバルブリフタの材料として十
分な耐摩耗性を付与できる鋼を提供するものである。
耐摩耗性を維持しつつ冷間加工性（冷間鍛造性）を向上
させ、冷間加工性と耐摩耗性にすぐれた安価な材料を提
供し、上述の従来の課題を解決せんとするもので、特に
バルブリフタ製造を従来の切削加工から冷間鍛造による
加工に変更可能とし、かつバルブリフタの材料として十
分な耐摩耗性を付与できる鋼を提供するものである。
〔課題を解決するための手段］
本発明は、重量比でＣ０．７０〜０．９５％、Ｓｉ０．
５０〜１．００％、Ｍｎ ０．３０〜０．８０％、Ｃｒ
６．０−８．０％、Ｍ。
５０〜１．００％、Ｍｎ ０．３０〜０．８０％、Ｃｒ
６．０−８．０％、Ｍ。
０．５０〜１．２０％、Ｖ ０．２０〜０．５０％、ま
たは、さらにＮｂ０．０３〜０．０７％を含み、Ｆｅ残
部および不可避的不純物よりなることを特徴とする冷間
鍛造用鋼である。
たは、さらにＮｂ０．０３〜０．０７％を含み、Ｆｅ残
部および不可避的不純物よりなることを特徴とする冷間
鍛造用鋼である。
本発明鋼に対する類似成分鋼として、特公昭５４−２２
７７０号でＧ ０．４５〜０．８０％、Ｃｒ ４．０−
８．０％、Ｍ。
７７０号でＧ ０．４５〜０．８０％、Ｃｒ ４．０−
８．０％、Ｍ。
０．５〜２．０％、■０．１〜１．５％、Ｎ ０．０１
２〜ｏ、 ｉｏ％またはさらにＷＯ０１〜１．５％を含
み、残部Ｆｅよりなる「靭性のすぐれたハネ出しビン用
工具鋼」が、また特開平１−１７６０５４号で、Ｃ００
７〜１．５％、Ｓｉ０．７〜２．０％、Ｃｒ ７．０−
１１．０％、Ｍｏ １．３−３．０％、またはさらにＮ
ｉ１．５％以下とそれぞれ特定％範囲のＧｏ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ。
２〜ｏ、 ｉｏ％またはさらにＷＯ０１〜１．５％を含
み、残部Ｆｅよりなる「靭性のすぐれたハネ出しビン用
工具鋼」が、また特開平１−１７６０５４号で、Ｃ００
７〜１．５％、Ｓｉ０．７〜２．０％、Ｃｒ ７．０−
１１．０％、Ｍｏ １．３−３．０％、またはさらにＮ
ｉ１．５％以下とそれぞれ特定％範囲のＧｏ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ。
Ｎ ｂ 、 Ｗの１種または２種以上を、単独または複
合で含有し、残部Ｆｅからなるダイスおよびポンチ、抜
型、成形型に用いられる「冷間工具鋼」がそれぞれ開示
されている。
合で含有し、残部Ｆｅからなるダイスおよびポンチ、抜
型、成形型に用いられる「冷間工具鋼」がそれぞれ開示
されている。
また、冷間加工性を重視した構造用鋼として、特公昭５
４−３１２３号、特開昭５９−１３０４８号および特開
昭６０−２５５９５７号で、Ｃｒを最大１．５％含む、
それぞれ［冷間加工性のすぐれた構造用鋼」、「冷間鍛
造用強靭鋼」および「冷間鍛造用鋼」が開示され、また
、特公昭６４−４５５号、同６２−５４３９４号および
特開昭６０−２５５９６０号でＣｒ １３−１９％を含
む冷間圧造用高強度マルテンサイトステンレス鋼等、が
それぞれ開示されている。
４−３１２３号、特開昭５９−１３０４８号および特開
昭６０−２５５９５７号で、Ｃｒを最大１．５％含む、
それぞれ［冷間加工性のすぐれた構造用鋼」、「冷間鍛
造用強靭鋼」および「冷間鍛造用鋼」が開示され、また
、特公昭６４−４５５号、同６２−５４３９４号および
特開昭６０−２５５９６０号でＣｒ １３−１９％を含
む冷間圧造用高強度マルテンサイトステンレス鋼等、が
それぞれ開示されている。
本発明鋼は、上記の類似成分鋼とは成分および用途を異
にし、また、上記冷間加工性を重視した綱の低Ｃｒ綱や
、低Ｃ−高Ｃｒ鋼に対して、中Ｃ−中Ｃｒとして耐食性
をそれ程損なわずに耐摩耗性と冷間鍛造性の講和を図っ
たものである。
にし、また、上記冷間加工性を重視した綱の低Ｃｒ綱や
、低Ｃ−高Ｃｒ鋼に対して、中Ｃ−中Ｃｒとして耐食性
をそれ程損なわずに耐摩耗性と冷間鍛造性の講和を図っ
たものである。
次に本発明の成分限定理由を説明する。
（：、 ： ０．７０〜０．９５％
Ｃは基地に固溶して硬さを高くするとともに炭化物を形
成し耐摩耗性を向上させる元素である。
成し耐摩耗性を向上させる元素である。
本組成においては、０．７０％未満では硬さおよび炭化
物の形成が十分でない。したがって、下限を０．７０％
とした。Ｃは多量に添加すると、Ｍ、Ｃ，型の巨大炭化
物を形成する。０．９５％を越えて添加すると巨大炭化
物の生成が顕著となり冷間加工性を阻害するため上限を
０．９５％とした。
物の形成が十分でない。したがって、下限を０．７０％
とした。Ｃは多量に添加すると、Ｍ、Ｃ，型の巨大炭化
物を形成する。０．９５％を越えて添加すると巨大炭化
物の生成が顕著となり冷間加工性を阻害するため上限を
０．９５％とした。
Ｓｉ ０．５０〜１．００％
Ｓｉは脱酸剤として添加されるが、焼もどし軟化抵抗を
向上させる効果もある。０．５０％未満ではその効果が
少なく、また１、００％を越えて添加すると熱間加工性
と冷間加工性を阻害するので０．５０〜１．００％とし
た。
向上させる効果もある。０．５０％未満ではその効果が
少なく、また１、００％を越えて添加すると熱間加工性
と冷間加工性を阻害するので０．５０〜１．００％とし
た。
Ｍｎ ： ０．３０−０．８０％
Ｍｎは、Ｓｉと同様に脱酸剤としての効果があるが、焼
入性を向上させる効果がある。０．３０％末滴では脱酸
剤としての効果のみのため焼入性には効果が少ない。ま
た０、８０％を越えて添加すると冷間加工性と耐食性を
阻害するので、０．３０〜０．８０％とした。
入性を向上させる効果がある。０．３０％末滴では脱酸
剤としての効果のみのため焼入性には効果が少ない。ま
た０、８０％を越えて添加すると冷間加工性と耐食性を
阻害するので、０．３０〜０．８０％とした。
Ｃｒ ： ６．０−８．０％
Ｃｒは、基地に固溶して強度を向上させ、またＣと反応
して炭化物を形成する。この場合、Ｃ量によっては、巨
大なＭ、 Ｃ，型の炭化物を形成する。
して炭化物を形成する。この場合、Ｃ量によっては、巨
大なＭ、 Ｃ，型の炭化物を形成する。
冷間加工上、Ｍ、Ｃ，の巨大炭化物は有害であるが、Ｃ
ｒが６．０％未満では添加物そのものの生成量が少なく
、耐摩耗性が劣る。また、Ｃｒを８．０％を越えて添加
するとＭ、Ｃ，の巨大炭化物が多量に形成され冷間加工
性を阻害する。したがってＣｒの範囲を６．０〜８．０
％とした。
ｒが６．０％未満では添加物そのものの生成量が少なく
、耐摩耗性が劣る。また、Ｃｒを８．０％を越えて添加
するとＭ、Ｃ，の巨大炭化物が多量に形成され冷間加工
性を阻害する。したがってＣｒの範囲を６．０〜８．０
％とした。
Ｍｏ ： ０．５０−１．２０％
ＭｏはＣｒと同様に基地に固溶してこれを強化し、また
耐食性を向上させる。 ０．５０％未満ではその効果は
少なく、１．２０％を越えて添加しても添加量に見合う
効果が得られない。したがって０．５０〜１．２０％と
した。
耐食性を向上させる。 ０．５０％未満ではその効果は
少なく、１．２０％を越えて添加しても添加量に見合う
効果が得られない。したがって０．５０〜１．２０％と
した。
Ｖ ： ０．２０〜０．５０％、Ｎｂ：０．０３〜０．
０７％■は微細なＶＣ炭化物を形成し、強度を向上させ
る。０．２０％未満ではその効果が少なく、０．５０％
を越えて添加すると巨大なＶＣ炭化物となって、冷間加
工性を低下するため０．２０〜０．５０％とした。また
、Ｎｂは■と同様の作用効果をもたらすので、複合添加
することができるが、■に比較し固溶度が低いため、■
の添加量の約１７７にする必要があり、０．０３％以下
では添加効果が小さく、０．０７％よりも多量に添加す
ると巨大なＮｂＣを生成して冷間加工性を阻害する。
０７％■は微細なＶＣ炭化物を形成し、強度を向上させ
る。０．２０％未満ではその効果が少なく、０．５０％
を越えて添加すると巨大なＶＣ炭化物となって、冷間加
工性を低下するため０．２０〜０．５０％とした。また
、Ｎｂは■と同様の作用効果をもたらすので、複合添加
することができるが、■に比較し固溶度が低いため、■
の添加量の約１７７にする必要があり、０．０３％以下
では添加効果が小さく、０．０７％よりも多量に添加す
ると巨大なＮｂＣを生成して冷間加工性を阻害する。
次に本発明の実施例について説明する。
第１表に、本発明鋼の実施例および比較鋼（ＳＫＤｌｌ
）の化学成分およびそれらの評価結果をまとめて示す。
）の化学成分およびそれらの評価結果をまとめて示す。
本発明の実施例Ｎ０１１〜８と比較鋼５ＫＤＩＩを、真
空中で溶解（２０ｋｇ）、鋳造し、鍛伸により直径１５
ｍｍの棒鋼とし、焼鈍を行なって供試材とした。
空中で溶解（２０ｋｇ）、鋳造し、鍛伸により直径１５
ｍｍの棒鋼とし、焼鈍を行なって供試材とした。
冷間加工性の評価は、日本塑性加工学会冷間鍛造分科会
の冷間据込み性試験法（暫定基準：ｃｆ。
の冷間据込み性試験法（暫定基準：ｃｆ。
塑性と加工ｖｏ１．２２ Ｎｏ２４１ Ｐ１３８）に準
拠して行ない、第１表中の最大据込率は、第１図（本発
明鋼Ｎ０１８と比較鋼５ＫＤＩＩについて、据込み率に
対する累積割れ発生率の関係を示す図）から判るように
割れの発生しない最大の据込率である。第１表から本発
明の各実施例鋼は、従来の５ＫＤＩｌ鋼の最大据込率５
５％に対し、最低でも７１％と大幅に向上していること
がわかる。
拠して行ない、第１表中の最大据込率は、第１図（本発
明鋼Ｎ０１８と比較鋼５ＫＤＩＩについて、据込み率に
対する累積割れ発生率の関係を示す図）から判るように
割れの発生しない最大の据込率である。第１表から本発
明の各実施例鋼は、従来の５ＫＤＩｌ鋼の最大据込率５
５％に対し、最低でも７１％と大幅に向上していること
がわかる。
第２図は、本発明実施例Ｎ００７と比較鋼（ＳＫＤＩＩ
）の焼鈍状態でのミクロ組織写真を示すものであり、同
様の観察によるミクロ組織判定結果を第１表に示す。第
１表、第２図から本発明鋼は巨大炭化物は認められず、
このことからも本発明鋼が５ＫＤＩＩに対し、冷間加工
性で優位性を示すことが理解できる。
）の焼鈍状態でのミクロ組織写真を示すものであり、同
様の観察によるミクロ組織判定結果を第１表に示す。第
１表、第２図から本発明鋼は巨大炭化物は認められず、
このことからも本発明鋼が５ＫＤＩＩに対し、冷間加工
性で優位性を示すことが理解できる。
第１表の硬さ値は、１０３０℃空冷焼入、２００℃Ｘ１
ｈｒ焼もどしの熱処理材について測定したもので、これ
によると本発明鋼の焼入、焼もどし硬さは、５ＫＤＩＩ
とほぼ同等であることがわかる。
ｈｒ焼もどしの熱処理材について測定したもので、これ
によると本発明鋼の焼入、焼もどし硬さは、５ＫＤＩＩ
とほぼ同等であることがわかる。
第３図は、上記硬さ試験と同条件の熱処理材における大
越式摩耗試験の概要と、それによる本発明鋼Ｎ００１と
Ｎ ｏ、８および５ＫＤＩＩについての結果をまとめた
ものであり、第１表に他の本発明鋼についての結果をま
とめた。ここでＡ−またはＡ−は、Ａに対しやや劣るこ
とを示す。これによると本発明鋼は、５ＫＤＩＩに対し
やや劣る耐摩耗特性を有することがわかる。
越式摩耗試験の概要と、それによる本発明鋼Ｎ００１と
Ｎ ｏ、８および５ＫＤＩＩについての結果をまとめた
ものであり、第１表に他の本発明鋼についての結果をま
とめた。ここでＡ−またはＡ−は、Ａに対しやや劣るこ
とを示す。これによると本発明鋼は、５ＫＤＩＩに対し
やや劣る耐摩耗特性を有することがわかる。
以上述べたように、本発明はＣ０．７０〜０．９５％、
Ｓ ｉ ０．５０〜１．００％、Ｍｎ ０．３０−０．
８０％、Ｃｒ ６．０−８．０％、Ｍｏ ０．５０−１
．２０％、Ｖ ０．２０〜０ｏ５０％または、さらにＮ
ｂ ０．０３−０．０７％、残部Ｆｅからなるもので、
従来の５ＫＤＩＩに比較するとやや劣るが、実用上十分
な耐摩耗性を兼備しつつ、大幅に冷間加工性を改善する
ものである。さらに素材コストはほぼ同等であり、例え
ばパルプリフターを本発明鋼で製造する場合には、従来
の切削加工法に代えて冷間鍛造法が採用できるのでトー
タルのコストが下げられ、その効果は非常に大きい。
Ｓ ｉ ０．５０〜１．００％、Ｍｎ ０．３０−０．
８０％、Ｃｒ ６．０−８．０％、Ｍｏ ０．５０−１
．２０％、Ｖ ０．２０〜０ｏ５０％または、さらにＮ
ｂ ０．０３−０．０７％、残部Ｆｅからなるもので、
従来の５ＫＤＩＩに比較するとやや劣るが、実用上十分
な耐摩耗性を兼備しつつ、大幅に冷間加工性を改善する
ものである。さらに素材コストはほぼ同等であり、例え
ばパルプリフターを本発明鋼で製造する場合には、従来
の切削加工法に代えて冷間鍛造法が採用できるのでトー
タルのコストが下げられ、その効果は非常に大きい。
第１図は、本発明実施例Ｎｏ、８および比較鋼５ＫＤ１
１についての冷間据込み試験結果の一例を示す図、施例
Ｎｏ、１．８および比較鋼５ＫＤＩ １の大越式摩耗試
験結果と試験概要を示す図である。 第 図 鄭 ′）ソ１ 本発明鋼Ｐ＝ ｆ） 、 ７ （×コｊす） Ｓ Ｋ ’Ｊ、’） 、１ 二 ｒＸ：ｏちＪ 第 図 、ｓｃｐヅ２１ソンク“
１についての冷間据込み試験結果の一例を示す図、施例
Ｎｏ、１．８および比較鋼５ＫＤＩ １の大越式摩耗試
験結果と試験概要を示す図である。 第 図 鄭 ′）ソ１ 本発明鋼Ｐ＝ ｆ） 、 ７ （×コｊす） Ｓ Ｋ ’Ｊ、’） 、１ 二 ｒＸ：ｏちＪ 第 図 、ｓｃｐヅ２１ソンク“
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比でＣ０．７０〜０．９５％、Ｓｉ０．５０〜
１．００％、Ｍｎ０．３０〜０．８０％、Ｃｒ６．０〜
８．０％、Ｍｏ０．５０〜１．２０％Ｖ０．２０〜０．
５０％、Ｆｅ残部および不可避的不純物よりなることを
特徴とする冷間鍛造用鋼。 ２ 重量比でＣ０．７０〜０．９５％、Ｓｉ０．５０〜
１．００％、Ｍｎ０．３０〜０．８０％、Ｃｒ６．０〜
８．０％、Ｍｏ０．５０〜１．２０％、Ｖ０．２０〜０
．５０％、Ｎｂ０．０３〜０．０７％、Ｆｅ残部および
不可避的不純物よりなることを特徴とする冷間鍛造用鋼
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2177690A JPH03226548A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 冷間鍛造用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2177690A JPH03226548A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 冷間鍛造用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226548A true JPH03226548A (ja) | 1991-10-07 |
Family
ID=12064467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2177690A Pending JPH03226548A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 冷間鍛造用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03226548A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5492573A (en) * | 1993-04-19 | 1996-02-20 | Hitachi Metals, Ltd. | High-strength stainless steel for use as material of fuel injection nozzle or needle for internal combustion engine, fuel injection nozzle made of the stainless steel |
| JP2023140901A (ja) * | 2022-03-23 | 2023-10-05 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 冷間加工用の高硬度鋼とこれを用いた機械部品 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2177690A patent/JPH03226548A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5492573A (en) * | 1993-04-19 | 1996-02-20 | Hitachi Metals, Ltd. | High-strength stainless steel for use as material of fuel injection nozzle or needle for internal combustion engine, fuel injection nozzle made of the stainless steel |
| JP2023140901A (ja) * | 2022-03-23 | 2023-10-05 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 冷間加工用の高硬度鋼とこれを用いた機械部品 |
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