JPH04365816A - 冷間加工用棒鋼線材の製造方法 - Google Patents

冷間加工用棒鋼線材の製造方法

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JPH04365816A JP3143600A JP14360091A JPH04365816A JP H04365816 A JPH04365816 A JP H04365816A JP 3143600 A JP3143600 A JP 3143600A JP 14360091 A JP14360091 A JP 14360091A JP H04365816 A JPH04365816 A JP H04365816A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷間加工用棒鋼線材の製
造方法に係わり、さらに詳しくは、各種ボルト部品、自
動車部品、建設機械部品、軸受部品等の製造に際して、
球状化焼鈍後の軟質化レベルを向上し、その後の切断、
冷間鍛造、切削等の冷間成形を容易に行うことを可能に
した冷間加工用軟質棒鋼線材の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種ボルト部品、自動車部品、建
設機械部品、軸受部品等の大半は、棒鋼線材を切断、冷
間鍛造、切削等の冷間成形を行うことによって製造され
ている。冷間成形に際しては、圧延ままでは通常硬すぎ
て冷間成形が困難であるため、冷間成形の前に冷間加工
性の向上を目的として、球状化焼鈍が行われている。し
かしながら、現状では十分な軟質化レベルに達しておら
ず、例えば冷間鍛造の場合では、工具寿命を一層向上さ
せるために、鋼材の一層の軟質化が求められている。
【０００３】これに対して、特公昭４１−１９２８３号
公報には、棒鋼線材を２００℃〜再結晶温度域で３０％
以上の加工を加えることを特徴とする鋼の球状化焼鈍の
ための予備処理法が示されている。この方法を用いれば
、球状化焼鈍により炭化物の球状化が促進され、強度も
顕著に低下する。しかしながら、２００℃〜再結晶温度
域での加工付与には特殊な装置が必要のため、必ずしも
普及していないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通常
の球状化焼鈍により優れた軟質化レベルを実現し得る冷
間加工用軟質棒鋼線材の製造方法を提供しようとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、通常の球
状化焼鈍により優れた軟質化レベルを実現するために、
鋭意検討を行い次の知見を得た。 （１）通常の球状化焼鈍により優れた軟質化レベルを実
現するためには、焼鈍加熱保定時に未溶解セメンタイト
を粗い間隔で適量残存させること、オーステナイト粒径
を細かくすることがポイントである。
【０００６】（２）焼鈍加熱保定時に未溶解セメンタイ
トを粗い間隔で適量残存させるには、次の点が有効であ
る。■Ａｒ３　点直上またはＡｒｃｍ直上で総減面率３
０％以上の圧延を行い、ラメラ間隔の粗いパーライトを
生成させ、■その後、Ａｃ１　−４００〜Ａｃ１　℃の
温度範囲で総減面率１０〜７０％の圧延を行い、板状セ
メンタイトを分断、凝集させる。
【０００７】■さらに、最終仕上圧延後３００℃までの
温度範囲を平均冷却速度１℃／ｓｅｃ以下で冷却すると
、焼鈍加熱保定時に未溶解セメンタイトを粗い間隔で適
量残存させることが容易になる。 （３）「Ａｒ３　点直上またはＡｒｃｍ直上での総減面
率３０％以上の圧延」は、焼鈍加熱保定時のオーステナ
イト粒径微細化にも有効である。
【０００８】本発明は以上の新規なる知見に基づいてな
されたものであって、その要旨とするところは、下記の
とおりである。 （１）　　Ｃ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．２５〜２
．０％を含有する鋼を、９００〜１２５０℃に加熱して
熱間圧延を施し、Ａｒ３　〜Ａｒ３　＋２００℃または
Ａｒｃｍ〜Ａｒｃｍ＋２００℃の温度範囲で総減面率３
０％以上の圧延を行い、その後フェライト・パーライト
変態または初析セメンタイト・パーライト変態を完了さ
せ、その後Ａｃ１　−４００〜Ａｃ１℃の温度範囲で総
減面率１０〜７０％の圧延を行うことを特徴とする、そ
の後の球状化焼鈍により良好な球状化組織を得ることが
可能な冷間加工用棒鋼線材の製造方法。
【０００９】（２）　　最終仕上圧延後、３００℃まで
の温度範囲を平均冷却速度１℃／ｓｅｃ以下で冷却する
ことを特徴とする前項１記載の冷間加工用棒鋼線材の製
造方法。 以下に、本発明を詳細に説明する。まず、対象材料とし
て、Ｃ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．２５〜２．０％
を含有する鋼としたのは、次の理由による。本発明で対
象としている棒鋼線材は、最終工程で焼入れ焼戻し処理
をして所定の強度靱性を確保するが、Ｃが０．１％未満
では十分な強度が得られず、Ｃが１．５％を超えるとか
えって靱性が劣化するので、Ｃ：０．１〜１．５％とし
た。
【００１０】次にＭｎは焼入れ性の確保、およびセメン
タイト中に溶存して安定化し焼鈍加熱時に未溶解セメン
タイトを適量残存させるために重要であるが、０．２５
％未満ではその効果は小さく、一方２％を超えるとこれ
らの効果は飽和するのでＭｎ：０．２５〜２．０％とし
た。なお、本発明では、上記のＣ、Ｍｎの含有を必須と
するが、このほかに脱酸元素としてＳｉ、Ａｌを、焼入
れ性増加を目的としてＣｒ、Ｍｏ、Ｎｉを、粒度調整を
目的としてＮｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｎを、被削性向上を目的と
してＳを必要に応じて含有することができる。
【００１１】次に本発明では、かかる鋼材を９００〜１
２５０℃に加熱して熱間圧延を施し、Ａｒ３　〜Ａｒ３
　＋２００℃またはＡｒｃｍ〜Ａｒｃｍ＋２００℃の温
度範囲で総減面率３０％以上の圧延を行い、その後フェ
ライト・パーライト変態または初析セメンタイト・パー
ライト変態を完了させるのであるが、これは次の理由に
よる。まず、加熱温度を９００〜１２５０℃としたのは
、９００℃未満では粗圧延−中間圧延温度が低くなり、
再結晶域圧延によるオーステナイト粒の細粒化が不十分
であるためであり、また１２５０℃超の加熱温度ではオ
ーステナイト結晶粒が顕著に粗大化するためである。次
にＡｒ３　〜Ａｒ３　＋２００℃またはＡｒｃｍ〜Ａｒ
ｃｍ＋２００℃の温度範囲で総減面率３０％以上の圧延
を行うのは、再結晶によりγ粒を細粒化しラメラ間隔の
粗いパーライトを生成させ、かつ加熱保定時にオーステ
ナイト粒径を細かくするためである。圧延温度がＡｒ３
　＋２００℃超またはＡｒｃｍ＋２００℃超、および総
減面率が３０％未満ではこの効果は小さく、一方圧延温
度がＡｒ３　未満またはＡｒｃｍ未満ではγの再結晶細
粒化が不十分なため、圧延条件をＡｒ３　〜Ａｒ３　＋
２００℃またはＡｒｃｍ〜Ａｒｃｍ＋２００℃の温度範
囲で総減面率３０％以上とした。
【００１２】次に、本発明では、Ａｃ１　−４００〜Ａ
ｃ１　℃の温度範囲で総減面率１０〜７０％の圧延を行
うのであるが、これは加熱保定時に未溶解セメンタイト
を粗い間隔で適量残存させるために、板状セメンタイト
を分断、凝集させるためである。圧延温度がＡｃ１　超
、および圧延総減面率が１０％未満では、この効果は小
さく、一方、圧延温度がＡｃ１　−４００℃未満および
圧延総減面率が７０％超ではフェライト地が過度に加工
硬化し、その後の球状化焼鈍で十分軟化しないため、圧
延条件をＡｃ１　−４００〜Ａｃ１　℃の温度範囲で総
減面率１０〜７０％とした。
【００１３】次に、請求項２の発明において、最終仕上
圧延後３００℃までの温度範囲を平均冷却速度１℃／ｓ
ｅｃ以下で冷却するのは、セメンタイト中にＭｎを溶存
させて安定化し、焼鈍加熱保定時に未溶解セメンタイト
を粗い間隔で適量残存させるためであり、平均冷却速度
１℃／ｓｅｃ以下で特にこの効果が大きいためである。 以下に、本発明の効果を実施例により、さらに具体的に
示す。
【００１４】
【実施例】表１に供試材の化学成分を示す。これらはい
ずれも転炉溶製後連続鋳造で鋳造された。１６２ｍｍ角
鋼片に分塊圧延後表２に示す条件で２０〜５０ｍｍ丸棒
鋼材に圧延した。これらの圧延材を表３に示す条件で球
状化焼鈍を行った。表３に球状化焼鈍材の材質特性を併
せて示す。
【００１５】球状化焼鈍材の評価は、引張強さおよびＪ
ＩＳ　　Ｇ３５３９に規定される球状化度の２点につい
て行い、焼鈍材の材質達成目標は、通常の冷鍛鋼の規格
相当である球状化度がＮｏ．２以下とした。表３から明
らかなように、本発明例はいずれも球状化度がＮｏ．２
以下であり、引張強さも、より低いレベルにあることが
わかる。
【００１６】一方、比較例２、３はそれぞれ均熱温度が
本発明の範囲の下限値を下回った場合および上限値を上
回った場合であり、比較例５はＡｒ３　〜Ａｒ３　＋２
００℃またはＡｒｃｍ〜Ａｒｃｍ＋２００℃の温度範囲
での圧延総減面率が本発明の範囲の下限値を下回った場
合であり、比較例６，１１はＡｃ１　−４００〜Ａｃ１
　℃の温度範囲での圧延総減面率が本発明の範囲の下限
値を下回った場合であり、また比較例１６はＭｎ量が本
発明の範囲の下限値を下回った場合であり、いずれも球
状化度がＮｏ．３以上であり、軟質化の程度も十分とは
言えない。さらに比較例１２はＡｃ１　−４００〜Ａｃ
１　℃の温度範囲での圧延総減面率が本発明の範囲の上
限値を上回った場合であり、良好な球状化度を示すもの
の、軟質化の程度は同一鋼材を用いた本発明法１０と比
べて十分とは言えない。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明法を用いれば
、通常の球状化焼鈍により優れた軟質化レベルを実現し
得る冷間加工用軟質棒鋼線材の製造が可能であり、各種
ボルト部品、自動車部品、建設機械部品、軸受部品等の
製造に際して、球状化焼鈍後の軟質化レベルを向上し、
その後の切断、冷間鍛造、切削等の冷間成形を容易に行
うことが可能となり、産業上の効果は極めて顕著なるも
のがある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　Ｃ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．２
    ５〜２．０％を含有する鋼を、９００〜１２５０℃に加
    熱して熱間圧延を施し、Ａｒ３　〜Ａｒ３　＋２００℃
    またはＡｒｃｍ〜Ａｒｃｍ＋２００℃の温度範囲で総減
    面率３０％以上の圧延を行い、その後フェライト・パー
    ライト変態または初析セメンタイト・パーライト変態を
    完了させ、その後Ａｃ１　−４００〜Ａｃ１　℃の温度
    範囲で総減面率１０〜７０％の圧延を行うことを特徴と
    する、その後の球状化焼鈍により良好な球状化組織を得
    ることが可能な冷間加工用棒鋼線材の製造方法。
  2. 【請求項２】　　最終仕上圧延後、３００℃までの温度
    範囲を平均冷却速度１℃／ｓｅｃ以下で冷却することを
    特徴とする請求項１記載の冷間加工用棒鋼線材の製造方
    法。
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