JPH03257120A - Ｂｎ含有快削鋼のクロスロール加工方法 - Google Patents
Ｂｎ含有快削鋼のクロスロール加工方法Info
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- JPH03257120A JPH03257120A JP5622290A JP5622290A JPH03257120A JP H03257120 A JPH03257120 A JP H03257120A JP 5622290 A JP5622290 A JP 5622290A JP 5622290 A JP5622290 A JP 5622290A JP H03257120 A JPH03257120 A JP H03257120A
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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）
本発明は母地の中に微細なりＮが析出している快削鋼を
クロスロール加工する方法に関し、更に詳しくは、マン
ネスマン欠陥の発生が抑制されたＢＮ含有快削鋼のクロ
スロール加工方法に関する。
クロスロール加工する方法に関し、更に詳しくは、マン
ネスマン欠陥の発生が抑制されたＢＮ含有快削鋼のクロ
スロール加工方法に関する。
（従来の技術）
鋼材の熱間加工法の１つにクロスロール加工法がある。
この方法は、所定の型面を有する２板の板状型材で、丸
棒状の被加工鋼材を圧接して挟みつけながら、前記２枚
の型を互いに反対方向に移動させて鋼材を所定の形状に
加工する方法である。
棒状の被加工鋼材を圧接して挟みつけながら、前記２枚
の型を互いに反対方向に移動させて鋼材を所定の形状に
加工する方法である。
このクロスロール加工法は、熱間鍛造に比べて、高能率
でしかも高歩留りで目的形状の製品を製造できるという
利点をもっている。
でしかも高歩留りで目的形状の製品を製造できるという
利点をもっている。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、熱間加工後における機械加工を容易にするた
めに、快削元素であるｐｂやＳを所定量含有する快削鋼
を選択し、この快削鋼にクロスロール加工を行なうと、
得られた加工品の中心部には、マンネスマン欠陥と呼ば
れる空洞欠陥が長手方向に延びて発生する。このような
マンネスマン欠陥の発生は、例えば自動車のエンジン部
品やトランスミッション部品などの製造にとって極めて
有害である。
めに、快削元素であるｐｂやＳを所定量含有する快削鋼
を選択し、この快削鋼にクロスロール加工を行なうと、
得られた加工品の中心部には、マンネスマン欠陥と呼ば
れる空洞欠陥が長手方向に延びて発生する。このような
マンネスマン欠陥の発生は、例えば自動車のエンジン部
品やトランスミッション部品などの製造にとって極めて
有害である。
そのため、これら快削鋼に対しては、高能率・高歩留り
であるにもかかわらず、クロスロール加工を行なうこと
なく、プレスやハンマーなどを駆動せしめた熱間加工法
が施されている。
であるにもかかわらず、クロスロール加工を行なうこと
なく、プレスやハンマーなどを駆動せしめた熱間加工法
が施されている。
しかしながら、快削鋼に対する上記した熱間加工法は、
その製品の歩留りが低く、生産性の点て問題がある。
その製品の歩留りが低く、生産性の点て問題がある。
一方、本発明者らは、母地の中にＢＮを析出させること
により、被削性や熱間加工性に優れた快削鋼を開発し、
既にそれを、特願昭６３−２２３７５９号として６願し
た。
により、被削性や熱間加工性に優れた快削鋼を開発し、
既にそれを、特願昭６３−２２３７５９号として６願し
た。
二〇ＢＮ含有快削鋼は、上記したように、被削性や熱間
加工性に優れているが、しかしこの快削鋼にクロスロー
ル加工を行なうと、やはり、マンネスマン欠陥が発生す
る場合が多い。
加工性に優れているが、しかしこの快削鋼にクロスロー
ル加工を行なうと、やはり、マンネスマン欠陥が発生す
る場合が多い。
本発明は、上記したＢＮ含有快削鋼に、マンネスマン欠
陥を発生させることなくクロスロール加工を行ない、も
って高能率・高歩留りの熱間加工を可能にする、ＢＮ含
有快削鋼のクロスロール加工方法の提供を目的とする。
陥を発生させることなくクロスロール加工を行ない、も
って高能率・高歩留りの熱間加工を可能にする、ＢＮ含
有快削鋼のクロスロール加工方法の提供を目的とする。
（課題を解決するための手段・作用）
上記した目的を達成するために、本発明においては、Ｃ
： ０．１５〜０．７０重量％；Ｓｉ：０．３５重量％
以下；Ｍｎ：２．５重量％以下、 Ｓ ： ０．３０重
量％以下；Ａｌ：０．００１〜０．１００重量％；Ｂ：
０、 ＯＯ４０〜０．０２００重量％、 Ｎ ： ０．
００５０〜０．０２００重量％：Ｔｉ、Ｚにおよび希土
類元素の合量；０．１重量％以下、 Ｏ： ０．００２
０重量％以下；残部が実質的にＦｅから成り、かつ、Ｂ
とＮの間では重量％比で０．５≦Ｂ／Ｎ≦４の関係を満
足しているＢＮ含有快削鋼を、高周波炉内で長くとも３
０分間、１３００℃以下の温度に保持したのち、前記温
度域でクロスロール加工することを特徴とするＢＮ含有
快削鋼のクロスロール加工方法、および、Ｃ： ０．１
５〜０．７０重量％；Ｓｉ：０．３５重量％以下；Ｍｎ
＋２．５重量％以下、 Ｓ ： ０．３０重量％以下；
Ａｊ＋０．００１〜０．１００重量％；Ｂ：０、００４
０〜０．０２００重量％； Ｎ ： ０．００５０〜０
．００２０重量％；Ｔｉ、Ｚにおよび希土類元素の合量
：０．１重量％以下；０・０．００２０重量％以下；Ｎ
ｉ：０．３〜５．０重量％；Ｃｒ：０．１〜５．０重量
％；Ｍｏ：０．０５〜３．０重量％の群から選ばれる少
なくとも１種；残部が実質的にＦｅから成り、かつ、Ｂ
とＮの間では重量％比で０．５≦Ｂ／Ｎ≦４の関係を満
足しているＢＮ含有快削鋼を、高周波炉内で長くとも３
０分間、１３００℃以下の温度に保持したのち、前記温
度域でクロスロール加工することを特徴とするＢＮ含有
快削鋼のクロスロール加工方法か提供される。
： ０．１５〜０．７０重量％；Ｓｉ：０．３５重量％
以下；Ｍｎ：２．５重量％以下、 Ｓ ： ０．３０重
量％以下；Ａｌ：０．００１〜０．１００重量％；Ｂ：
０、 ＯＯ４０〜０．０２００重量％、 Ｎ ： ０．
００５０〜０．０２００重量％：Ｔｉ、Ｚにおよび希土
類元素の合量；０．１重量％以下、 Ｏ： ０．００２
０重量％以下；残部が実質的にＦｅから成り、かつ、Ｂ
とＮの間では重量％比で０．５≦Ｂ／Ｎ≦４の関係を満
足しているＢＮ含有快削鋼を、高周波炉内で長くとも３
０分間、１３００℃以下の温度に保持したのち、前記温
度域でクロスロール加工することを特徴とするＢＮ含有
快削鋼のクロスロール加工方法、および、Ｃ： ０．１
５〜０．７０重量％；Ｓｉ：０．３５重量％以下；Ｍｎ
＋２．５重量％以下、 Ｓ ： ０．３０重量％以下；
Ａｊ＋０．００１〜０．１００重量％；Ｂ：０、００４
０〜０．０２００重量％； Ｎ ： ０．００５０〜０
．００２０重量％；Ｔｉ、Ｚにおよび希土類元素の合量
：０．１重量％以下；０・０．００２０重量％以下；Ｎ
ｉ：０．３〜５．０重量％；Ｃｒ：０．１〜５．０重量
％；Ｍｏ：０．０５〜３．０重量％の群から選ばれる少
なくとも１種；残部が実質的にＦｅから成り、かつ、Ｂ
とＮの間では重量％比で０．５≦Ｂ／Ｎ≦４の関係を満
足しているＢＮ含有快削鋼を、高周波炉内で長くとも３
０分間、１３００℃以下の温度に保持したのち、前記温
度域でクロスロール加工することを特徴とするＢＮ含有
快削鋼のクロスロール加工方法か提供される。
本発明のクロスロール加工方法は、上記した組成のＢＮ
含有快削鋼に対して適用される。
含有快削鋼に対して適用される。
これらのＢＮ含有快削鋼において、Ｃは、加工後の材料
で機械構造部品を製造したときにその強度を適正に確保
するための必須成分である。そのためには０．１５重量
％以上含有せしめることが必要であるが、しかしあまり
多量に含有せしめると、鋼の靭性が低下すると同時に被
削性も悪くなるので、その上限値は０．７０重量％に設
定する。
で機械構造部品を製造したときにその強度を適正に確保
するための必須成分である。そのためには０．１５重量
％以上含有せしめることが必要であるが、しかしあまり
多量に含有せしめると、鋼の靭性が低下すると同時に被
削性も悪くなるので、その上限値は０．７０重量％に設
定する。
Ｓｉは、鋼の溶製時における脱酸剤として有効な元素で
あり、また鋼塊の表面欠陥の防止に寄与する元素である
が、あまり多量に含有せしめると、鋼の延性低下を招く
ので、その含有量は０．３５重量％以下に設定する。
あり、また鋼塊の表面欠陥の防止に寄与する元素である
が、あまり多量に含有せしめると、鋼の延性低下を招く
ので、その含有量は０．３５重量％以下に設定する。
Ｍｎは鋼の溶製時における脱酸剤および脱硫剤として有
効な元素であり、またＭｎＳのような硫化物を形成する
ことによって鋼の熱間脆化の防止に寄与する元素である
が、しかしあまり多量に含有せしめると、鋼の被削性の
低下を招くので、その含有量は２．５重量％以下に設定
する。
効な元素であり、またＭｎＳのような硫化物を形成する
ことによって鋼の熱間脆化の防止に寄与する元素である
が、しかしあまり多量に含有せしめると、鋼の被削性の
低下を招くので、その含有量は２．５重量％以下に設定
する。
Ｓは鋼の被削性の向上に寄与する元素であるが、しかし
あまり多量に含有せしめると、鋼の機械的性質における
異方性を助長し、またマンネスマン欠陥が太き（なるの
で、その含有量は０．３０重量％以下に設定する。
あまり多量に含有せしめると、鋼の機械的性質における
異方性を助長し、またマンネスマン欠陥が太き（なるの
で、その含有量は０．３０重量％以下に設定する。
ＡＩは鋼の溶製時における脱酸剤として有効であると同
時に、鋼中の脱酸を充分な状態にすることによって、後
述する他の必須元素のＢが３２０３を形成して浪費され
ることを防止することに寄与する元素である。その含有
量がｏ、ｏｏｉ重量％より少ない場合には上記効果が認
められず、またあまり多量に含有せしめると、地きず発
生の原因となるので、その上限値は０．１００重量％に
設定する。
時に、鋼中の脱酸を充分な状態にすることによって、後
述する他の必須元素のＢが３２０３を形成して浪費され
ることを防止することに寄与する元素である。その含有
量がｏ、ｏｏｉ重量％より少ない場合には上記効果が認
められず、またあまり多量に含有せしめると、地きず発
生の原因となるので、その上限値は０．１００重量％に
設定する。
Ｂ、Ｎは、潤滑性を有するＢＮとなって鋼の中に析出す
ることにより、鋼の被削性を高めるための元素である。
ることにより、鋼の被削性を高めるための元素である。
析出するＢＮによって、鋼の機械的性質や熱間加工性を
低下せしめず、かつ良好な被削性を確保するためには、
Ｂ、Ｎはそれぞれ０．００４０重量％以上、０．００５
０重量％以上含有せしめることが必要である。しかし、
Ｂを０．０２００重量％より多く含有せしめると鋼の熱
間加工性が低下し、またＮを０．０２００重量％より多
く含有せしめると鋼の鋳造性が悪化する。
低下せしめず、かつ良好な被削性を確保するためには、
Ｂ、Ｎはそれぞれ０．００４０重量％以上、０．００５
０重量％以上含有せしめることが必要である。しかし、
Ｂを０．０２００重量％より多く含有せしめると鋼の熱
間加工性が低下し、またＮを０．０２００重量％より多
く含有せしめると鋼の鋳造性が悪化する。
更に、このＢ、 Ｎについては、それぞれの含有量を重
量％で表したとき、０．５≦Ｂ／Ｎ≦４，０の関係を満
足するように含有せしめることが必要である。このＢ／
Ｎ比が０．５より小さいようなり。
量％で表したとき、０．５≦Ｂ／Ｎ≦４，０の関係を満
足するように含有せしめることが必要である。このＢ／
Ｎ比が０．５より小さいようなり。
Ｎの含有の場合には、鋼の熱間加工性が低下し、またＢ
／Ｎ比が４．０より大きい場合には鋼の被削性の低下を
招くからである。
／Ｎ比が４．０より大きい場合には鋼の被削性の低下を
招くからである。
Ｔｉ、Ｚｒ、希土類元素はいずれも上記したＮと窒化物
を形成して、被削性の向上に寄与するＢＮの形成を阻害
するので、これらの含有量は、含量で０．１重量％以下
に規制することが必要である。
を形成して、被削性の向上に寄与するＢＮの形成を阻害
するので、これらの含有量は、含量で０．１重量％以下
に規制することが必要である。
０は前述したＢと一緒になってＢ ２０ ｓを形成する
ことにより被削性の向上に寄与するＢＮの形成を阻害す
るので、その含有量は０．００２０重量％以下に規制す
ることが必要である。
ことにより被削性の向上に寄与するＢＮの形成を阻害す
るので、その含有量は０．００２０重量％以下に規制す
ることが必要である。
本発明のクロスロール加工方法を行なう快削鋼は、上記
した組成の外に、更にＮｉ、Ｃｒ、Ｍ。
した組成の外に、更にＮｉ、Ｃｒ、Ｍ。
の少なくとも１種を含有せしめることにより、層強度向
上が達成された快削鋼であってもよい。
上が達成された快削鋼であってもよい。
この場合、Ｎｉに関しては０．３重量％以上、Ｃｒに関
しては０．１重量％以上、ＭＯに関しては０．０５重量
％以上含有せしめることにより、鋼の強度を一層高める
ことができる。しかし、Ｎｉが５．０重量％を超え、Ｃ
ｒが５．０重量％を超え、Ｍｏが３．０重量％を超えて
含有せしめられていても上記した強度向上の効果は飽和
に達してしまうのみならず、むしろ価格上昇や、被削性
の低下を招くようになってしまう。したがって、Ｎｉに
関しては０．３〜５．０重量％、Ｃｒに関しては：１〜
５．０重量％、Ｍｏに関しては０．０５〜３．０重量％
の範囲内で含有せしめる。
しては０．１重量％以上、ＭＯに関しては０．０５重量
％以上含有せしめることにより、鋼の強度を一層高める
ことができる。しかし、Ｎｉが５．０重量％を超え、Ｃ
ｒが５．０重量％を超え、Ｍｏが３．０重量％を超えて
含有せしめられていても上記した強度向上の効果は飽和
に達してしまうのみならず、むしろ価格上昇や、被削性
の低下を招くようになってしまう。したがって、Ｎｉに
関しては０．３〜５．０重量％、Ｃｒに関しては：１〜
５．０重量％、Ｍｏに関しては０．０５〜３．０重量％
の範囲内で含有せしめる。
本発明においては、上記した組成の快削鋼にクロスロー
ル加工を行なう際に、まず、この快削鋼を１３００℃以
下の温度で加熱保持したのち、その温度を保持した状態
でクロスロール加工が行なわれる。そして、快削鋼を前
記温度域に保持する時間は、長くとも３０分間に設定す
ることか必要である。この保持時間、別言すれば加工開
始温度の保持時間が３０分間よりも長くなると、鋼組織
における結晶粒が粗大化してクロスロール加工時にマン
ネスマン欠陥が発生し易くなり、また鋼の表面酸化が進
んで表面粗度の低下を引き起すからである。
ル加工を行なう際に、まず、この快削鋼を１３００℃以
下の温度で加熱保持したのち、その温度を保持した状態
でクロスロール加工が行なわれる。そして、快削鋼を前
記温度域に保持する時間は、長くとも３０分間に設定す
ることか必要である。この保持時間、別言すれば加工開
始温度の保持時間が３０分間よりも長くなると、鋼組織
における結晶粒が粗大化してクロスロール加工時にマン
ネスマン欠陥が発生し易くなり、また鋼の表面酸化が進
んで表面粗度の低下を引き起すからである。
また、鋼の温度が１３００℃より高い場合は、マンネス
マン欠陥が発生する。
マン欠陥が発生する。
なお、欠陥に対する要求レベルが高い場合には、１００
０〜１２００℃に長くとも５分間加熱することが好まし
い。
０〜１２００℃に長くとも５分間加熱することが好まし
い。
快削鋼を上記した温度に短時間で加熱して前記した時間
の間保持するため、本発明においては高周波炉が使用さ
れる。例えば、周波数２０〜１０００ｋＨｚ等で動作す
る高周波炉が使用される。
の間保持するため、本発明においては高周波炉が使用さ
れる。例えば、周波数２０〜１０００ｋＨｚ等で動作す
る高周波炉が使用される。
（発明の実施例）
第１表に示した組成の各種の鋼材を直径３４＋ａｍの丸
棒に圧延加工したのち、長さ１７０ｍｍに切断して試料
とした。表中、試料１．試料２が本発明にかかるＢＮ含
有快削鋼であり、試料３．試料４は比較材である。
棒に圧延加工したのち、長さ１７０ｍｍに切断して試料
とした。表中、試料１．試料２が本発明にかかるＢＮ含
有快削鋼であり、試料３．試料４は比較材である。
（以下余白）
これらの試料を第２表に示した加熱方法で加熱したのち
、クロスロール加工機にかけて、中央部が直径２０圓で
長さが１００閣である段付き棒に加工した。そのときの
芯部におけるマンネスマン欠陥の断面サイズ（−）を観
測し、各加工法におけるドリル能率を、比較例５の方法
の場合のドリル寿命を１００としたときの相対値として
算比した。以上の結果を第２表に一括して示した。
、クロスロール加工機にかけて、中央部が直径２０圓で
長さが１００閣である段付き棒に加工した。そのときの
芯部におけるマンネスマン欠陥の断面サイズ（−）を観
測し、各加工法におけるドリル能率を、比較例５の方法
の場合のドリル寿命を１００としたときの相対値として
算比した。以上の結果を第２表に一括して示した。
（以下余白）
（発明の効果）
以上の説明で明らかなように、本発明方法によれば、マ
ンネスマン欠陥の発生は従来方法に比べて著しく少なく
、またそのドリル能率も高くなり、クロスロール加工に
よる歩留りの向上と被削性の向上も加味されて、機械加
工コストの低減を実現することができ、その工業的な価
値は大である。
ンネスマン欠陥の発生は従来方法に比べて著しく少なく
、またそのドリル能率も高くなり、クロスロール加工に
よる歩留りの向上と被削性の向上も加味されて、機械加
工コストの低減を実現することができ、その工業的な価
値は大である。
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．１５〜０．７０重量％；Ｓｉ：０．３５
重量％以下；Ｍｎ：２．５重量％以下；Ｓ：０．３０重
量％以下；Ａｌ：０．００１〜０．１００重量％；Ｂ：
０．００４０〜０．０２００重量％；Ｎ：０．００５０
〜０．０２００重量％；Ｔｉ、Ｚにおよび希土類元素の
合量；０．１重量％以下；Ｏ：０．００２０重量％以下
；残部が実質的にＦｅから成り、かつ、ＢとＮの間では
重量％比で０．５≦Ｂ／Ｎ≦４の関係を満足しているＢ
Ｎ含有快削鋼を、高周波炉内で長くとも３０分間、１３
００℃以下の温度に保持したのち、前記温度域でクロス
ロール加工することを特徴とするＢＮ含有快削鋼のクロ
スロール加工方法。 - （２）Ｃ：０．１５〜０．７０重量％；Ｓｉ：０．３５
重量％以下；Ｍｎ：２．５重量％以下；Ｓ：０．３０重
量％以下；Ａｌ：０．００１〜０．１００重量％；Ｂ：
０．００４０〜０．０２００重量％；Ｎ：０．００５０
〜０．００２０重量％；Ｔｉ、Ｚにおよび希土類元素の
合量：０．１重量％以下；Ｏ：０．００２０重量％以下
；Ｎｉ：０．３〜５．０重量％；Ｃｒ：０．１〜５．０
重量％；Ｍｏ：０．０５〜３．０重量％の群から選ばれ
る少なくとも１種；残部が実質的にＦｅから成り、かつ
、ＢとＮの間では重量％比で０．５≦Ｂ／Ｎ≦４の関係
を満足しているＢＮ含有快削鋼を、高周波炉内で長くと
も３０分間、１３００℃以下の温度に保持したのち、前
記温度域でクロスロール加工することを特徴とするＢＮ
含有快削鋼のクロスロール加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5622290A JP2848497B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Ｂｎ含有快削鋼のクロスロール加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5622290A JP2848497B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Ｂｎ含有快削鋼のクロスロール加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257120A true JPH03257120A (ja) | 1991-11-15 |
| JP2848497B2 JP2848497B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=13021079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5622290A Expired - Lifetime JP2848497B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | Ｂｎ含有快削鋼のクロスロール加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2848497B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010514929A (ja) * | 2006-12-28 | 2010-05-06 | ポスコ | 被削性及び熱間圧延性の優れた環境親和型無鉛快削鋼 |
| CN104087825A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-08 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种易切削型低合金活塞杆用钢及生产方法 |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP5622290A patent/JP2848497B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010514929A (ja) * | 2006-12-28 | 2010-05-06 | ポスコ | 被削性及び熱間圧延性の優れた環境親和型無鉛快削鋼 |
| CN104087825A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-08 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种易切削型低合金活塞杆用钢及生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2848497B2 (ja) | 1999-01-20 |
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