JPH0499843A - 肌焼鋼 - Google Patents
肌焼鋼Info
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- JPH0499843A JPH0499843A JP21712590A JP21712590A JPH0499843A JP H0499843 A JPH0499843 A JP H0499843A JP 21712590 A JP21712590 A JP 21712590A JP 21712590 A JP21712590 A JP 21712590A JP H0499843 A JPH0499843 A JP H0499843A
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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】
「発明の目的」
（産業上の利用分野）
本発明は肌焼鋼に係り、省エネルギー、省工程的で浸炭
時の歪も小さい肌焼鋼を提供しようとするものである。
時の歪も小さい肌焼鋼を提供しようとするものである。
（従来の技術）
肌焼鋼を用いた部品の加工工程として、熱間鍛造−焼な
らし一切削仕上一浸炭処理がある。即ち熱間鍛造による
成形時には加熱温度が１２００°Ｃ程度になり、結晶粒
度が大きく、鍛造後の硬度が高いため被削性が悪い。そ
こで一般的には熱間鍛造後に焼ならしを行って組織を微
細化し、硬さを低減させて切削を行うものである しかしこのような熱処理（焼ならし）を行うことば製造
工程が煩雑で熱エネルギーを増大し、コスト高を招くこ
とから特公昭６１−５４８４４でばＴｉ、 Ｚｒ、１１
ｆの１種以上を含有させて結晶粒の微細化を図っている
。
らし一切削仕上一浸炭処理がある。即ち熱間鍛造による
成形時には加熱温度が１２００°Ｃ程度になり、結晶粒
度が大きく、鍛造後の硬度が高いため被削性が悪い。そ
こで一般的には熱間鍛造後に焼ならしを行って組織を微
細化し、硬さを低減させて切削を行うものである しかしこのような熱処理（焼ならし）を行うことば製造
工程が煩雑で熱エネルギーを増大し、コスト高を招くこ
とから特公昭６１−５４８４４でばＴｉ、 Ｚｒ、１１
ｆの１種以上を含有させて結晶粒の微細化を図っている
。
また肌焼鋼は最終形状に加工された後、９２０°Ｃ程度
で数時間加熱し浸炭されるため結晶粒度が大きくなり易
い。これについては多くの研究がなされており、Ａｊ！
、Ｎｂ、Ｔｉ等の析出物を用いて結晶粒粗大化防止を図
っており、特公昭６１−５４８４４ではＴｉなどによっ
て対処している。
で数時間加熱し浸炭されるため結晶粒度が大きくなり易
い。これについては多くの研究がなされており、Ａｊ！
、Ｎｂ、Ｔｉ等の析出物を用いて結晶粒粗大化防止を図
っており、特公昭６１−５４８４４ではＴｉなどによっ
て対処している。
（発明が解決しようとする課題）
上記したような析出物を用いた結晶粒粗大化防止技術に
よるものは熱間鍛造時と浸炭時の加熱温度差が大きいた
め同じ析出物で結晶粒粗大化防止を図ることは困難であ
る。
よるものは熱間鍛造時と浸炭時の加熱温度差が大きいた
め同じ析出物で結晶粒粗大化防止を図ることは困難であ
る。
又特公昭６１−５４８４４によるものでは焼ならし本来
の目的である硬さの低減ないし被削性の向上が必ずしも
有効に得られていない。
の目的である硬さの低減ないし被削性の向上が必ずしも
有効に得られていない。
従って製造工程の煩雑且つ高コスト化を避け、しかも被
削性が良好で、浸炭処理時に結晶粒粗大化を生じないよ
うな肌焼鋼は未だ得られるに到っていない。
削性が良好で、浸炭処理時に結晶粒粗大化を生じないよ
うな肌焼鋼は未だ得られるに到っていない。
「発明の構成」
（課題を解決するための手段）
本発明は上記したような従来技術における課題を解消す
るように鋭意研究した結果、Ｔｉの微量添加、Ｓの添加
、焼入性指数制御により焼ならしを行うことなしに被削
性を向上させ、且つＡＡとＮのバランス制御を行うこと
により浸炭時の結晶粒粗大化防止を図ることに成功した
ものであって、以下の如くである。
るように鋭意研究した結果、Ｔｉの微量添加、Ｓの添加
、焼入性指数制御により焼ならしを行うことなしに被削
性を向上させ、且つＡＡとＮのバランス制御を行うこと
により浸炭時の結晶粒粗大化防止を図ることに成功した
ものであって、以下の如くである。
Ｃ： ０．１５〜０．３５ｗｔ％、Ｓｉ：０．５ｗｔ％
以下、Ｍｎ：１．５ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１．５ｗ
ｔ％以下、Ｍｏ ： ０．２５ｗｔ％以下、 ｓ：ｏ、０３〜ｏ、ｏｓｗｔ％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０１５ｗｔ％、Ａｌｌ／Ｎ”
： １．５〜２．８ Ｔ層 Ｄ＋：８５〜９０１ｍ 〔イ旦しＤ＋＝７．９５、ハゴ−（１十〇、６４Ｓｉ）
（１＋４．ＩＭｎ）（１＋２．３３Ｃｒ） （１＋３．
１４Ｍｏ） ）を含有し、残部がＦｅおよび不可避的
不純物から成ることを特徴とした肌焼鋼。
以下、Ｍｎ：１．５ｗｔ％以下、 Ｃｒ：１．５ｗ
ｔ％以下、Ｍｏ ： ０．２５ｗｔ％以下、 ｓ：ｏ、０３〜ｏ、ｏｓｗｔ％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０１５ｗｔ％、Ａｌｌ／Ｎ”
： １．５〜２．８ Ｔ層 Ｄ＋：８５〜９０１ｍ 〔イ旦しＤ＋＝７．９５、ハゴ−（１十〇、６４Ｓｉ）
（１＋４．ＩＭｎ）（１＋２．３３Ｃｒ） （１＋３．
１４Ｍｏ） ）を含有し、残部がＦｅおよび不可避的
不純物から成ることを特徴とした肌焼鋼。
（作用）
上記したような本発明における成分組成範囲をｗｔ％（
以下単に「％」という）によって説明すると、以下の如
くである。
以下単に「％」という）によって説明すると、以下の如
くである。
Ｃ： ０．１５〜０．３５％。
Ｃは、強度確保のため０．１５％以上を必要とするが、
０．３５％を超えると心部の靭性が低下するので、０．
１５〜０．３５％とする。
０．３５％を超えると心部の靭性が低下するので、０．
１５〜０．３５％とする。
Ｓｉ ： ０．５％以下。
脱酸に必要な元素であるが、０．５％を超えると靭性が
劣化するので０．５％以下とする。
劣化するので０．５％以下とする。
Ｍｎ：１．５％以下。
焼入性確保のため必要であるが、１．５％を超えると焼
入性が大きくなり過ぎるので１．５％以下とした。
入性が大きくなり過ぎるので１．５％以下とした。
Ｃｒ：１．５％以下。
Ｃｒも、焼入性確保のため必要であるが、１．５％を超
えることにより焼入性が大きくなり過ぎるので１．５％
を上限とする。
えることにより焼入性が大きくなり過ぎるので１．５％
を上限とする。
Ｍｏ：０．２５％以下。
Ｍ６も、Ｍｎ、 Ｃｒと同じに焼入性を得るために必要
であるけれども、このＭＯは０．２５％を超えることに
よって焼入性が大きくなり過ぎるから０．２５％以下と
することが必要である。
であるけれども、このＭＯは０．２５％を超えることに
よって焼入性が大きくなり過ぎるから０．２５％以下と
することが必要である。
Ｓ：０．０３〜０．０５％。
Ｓは、被削性を向上させる元素であり、０．０３％以上
を必要とする。然し０．０５％を超えると疲労特性、靭
性などに悪影響を及ぼすのでこれを上限とし、０．０３
〜０．０５％の範囲内とする。
を必要とする。然し０．０５％を超えると疲労特性、靭
性などに悪影響を及ぼすのでこれを上限とし、０．０３
〜０．０５％の範囲内とする。
Ｔｉ：０．００５〜０．０１５％。
Ｔｉは、Ｎと結合してＴｉＮとなり、熱間鍛造のような
高温に加熱したときにオーステナイト結晶粒の粗大化を
防止する作用があるので０．００５％以上を必要とする
が、一方ＴｉＮ粒子は硬質なためその量が増すと被削性
などに悪影響を及ぼすので０．０１５％以下とする。
高温に加熱したときにオーステナイト結晶粒の粗大化を
防止する作用があるので０．００５％以上を必要とする
が、一方ＴｉＮ粒子は硬質なためその量が増すと被削性
などに悪影響を及ぼすので０．０１５％以下とする。
Ｎは、Ｔｉと結合してＴｉＮとなる以外に多量に添加し
ＡＡとも結合し、浸炭時におけるオーステナイト結晶粒
の粗大化を防止する作用があるので（Ｔｉ／３．４２
＋０．０１）％以上を必要とするが、一方０．０２％を
超えると靭性が劣化するので０．０２％以下とする。
ＡＡとも結合し、浸炭時におけるオーステナイト結晶粒
の粗大化を防止する作用があるので（Ｔｉ／３．４２
＋０．０１）％以上を必要とするが、一方０．０２％を
超えると靭性が劣化するので０．０２％以下とする。
八β／Ｎ“ ：１．５〜２．８
Ｎと結合してＡＡＮとなり、浸炭時のオーステナイト結
晶粒粗大化防止を図るが、Ｔｉと結合した残りのＮ （
Ｎ” ：有効窒素）との比率が１．５〜２．８のとき
に効果があり、この範囲外では結晶粒が粗大化するので
上記範囲内とする。
晶粒粗大化防止を図るが、Ｔｉと結合した残りのＮ （
Ｎ” ：有効窒素）との比率が１．５〜２．８のとき
に効果があり、この範囲外では結晶粒が粗大化するので
上記範囲内とする。
Ｄ、１５〜９Ｑｍｍ
焼入指数Ｄ１を規定するのは８５１１以下では焼入性が
低過ぎて不完全焼入を生じ易く、一方９０鶴以上では熱
間鍛造後の硬さが高（なり過ぎて被削性に悪影響を及ぼ
す。従って８５ｎ以上９０１１以下とする。
低過ぎて不完全焼入を生じ易く、一方９０鶴以上では熱
間鍛造後の硬さが高（なり過ぎて被削性に悪影響を及ぼ
す。従って８５ｎ以上９０１１以下とする。
（実施例）
本発明者等は本発明の成分範囲内で、Ｄ１値の異る鋼を
溶製し、これを６０ｍφに圧延し、１２００℃加熱によ
る熱間鍛造にて３０龍φにした場合の硬さ、工具寿命の
関係を要約したのが第１図である。
溶製し、これを６０ｍφに圧延し、１２００℃加熱によ
る熱間鍛造にて３０龍φにした場合の硬さ、工具寿命の
関係を要約したのが第１図である。
即ち第１図に示すようにＤ１値が９０ｍを超えると硬さ
が高くなり、被削性が劣化する。Ｔｉの如何によるミク
ロ組織を第２図に示した。即ちＴｉの有無でＤ１値のほ
ぼ同等の２鋼種を３０鶴φに熱間鍛造後のミクロ組織を
第２図に示すが、Ｔｉ添加鋼の組織はフェライト・パー
ライト、Ｔｉ無添加鋼の組織は、フェライト・ベイナイ
トでＴｉ添加により細粒化し焼入性が低下しベイナイト
が出にくくなっていることが知られる。
が高くなり、被削性が劣化する。Ｔｉの如何によるミク
ロ組織を第２図に示した。即ちＴｉの有無でＤ１値のほ
ぼ同等の２鋼種を３０鶴φに熱間鍛造後のミクロ組織を
第２図に示すが、Ｔｉ添加鋼の組織はフェライト・パー
ライト、Ｔｉ無添加鋼の組織は、フェライト・ベイナイ
トでＴｉ添加により細粒化し焼入性が低下しベイナイト
が出にくくなっていることが知られる。
更にｉとＮの添加量を種々変えた鋼を溶製し、１２００
’ｃに加熱し、３Ｑｍｉ＋φに鍛伸し、その後、９２
０℃で５時間の浸炭を行い、旧オーステナイト粒を観察
した。第３図には粗大粒（粒度隘５以下）発生の有無を
示すが、この第３図より、粗大化防止に、Ｎ＊は０，０
１％以上必要であり、またＡ６／Ｎ”＝１．５〜２．８
となる必要があることが知られる。
’ｃに加熱し、３Ｑｍｉ＋φに鍛伸し、その後、９２
０℃で５時間の浸炭を行い、旧オーステナイト粒を観察
した。第３図には粗大粒（粒度隘５以下）発生の有無を
示すが、この第３図より、粗大化防止に、Ｎ＊は０，０
１％以上必要であり、またＡ６／Ｎ”＝１．５〜２．８
となる必要があることが知られる。
本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
以下の如くである。
以下の如くである。
本発明者等は次の第１表に示すような化学成分を有する
鋼を溶製し、１２００℃に加熱し、３０璽■φに鍛伸し
た。
鋼を溶製し、１２００℃に加熱し、３０璽■φに鍛伸し
た。
上記のようにして得られたものは、その後硬さ、被削性
、浸炭粒度、ジョミニー焼入性試験を行った。即ち硬さ
は、ブリネル硬度計を用い測定し、被削性は、ハイス（
ＳＫＨ５１）チップラ用い、切削速度１２０ ｍ／ｍｉ
ｎ 、切込み２１′１１送り０．１ｖｓ ／ ｒ６シで
旋削にて工具寿命を測定した。又浸炭粒度は、８５０〜
１１００℃の間を２５℃間隔で５時間保持後、焼入れで
、旧オーステナイト粒を測定し、粒度漱５以下の粗大粒
が発生する温度を粗大化温度とした。更にジョミニー焼
入性試験は、ＪＩＳ ＧＯ５６１に基づいて行った。
、浸炭粒度、ジョミニー焼入性試験を行った。即ち硬さ
は、ブリネル硬度計を用い測定し、被削性は、ハイス（
ＳＫＨ５１）チップラ用い、切削速度１２０ ｍ／ｍｉ
ｎ 、切込み２１′１１送り０．１ｖｓ ／ ｒ６シで
旋削にて工具寿命を測定した。又浸炭粒度は、８５０〜
１１００℃の間を２５℃間隔で５時間保持後、焼入れで
、旧オーステナイト粒を測定し、粒度漱５以下の粗大粒
が発生する温度を粗大化温度とした。更にジョミニー焼
入性試験は、ＪＩＳ ＧＯ５６１に基づいて行った。
このような試験測定の結果は次の第２表の如くである。
第２表
即ち、このような第２表の結果によるならば、本発明に
従った本発明鋼１〜３は、熱間鍛造ままで、被削性が良
好であるとともに、浸炭時の結晶粒粗大化温度も高い。
従った本発明鋼１〜３は、熱間鍛造ままで、被削性が良
好であるとともに、浸炭時の結晶粒粗大化温度も高い。
これに対し比較鋼１は、Ｔｉ無添加でり、値が高いこと
もあり、鍛造後の硬さが高く、被削性が悪い。比較鋼２
は鍛造後の被削性は良いものの、ＤＩ値が低く、浸炭後
の強度が得られない。又比較鋼３は、Ｔｉの添加量が多
過ぎることと、ＡＡ／Ｎ’″が２．８以上のため、被削
性が劣り、浸炭後の結晶粒粗大化温度が低い。然して比
較鋼４は、八β／Ｎ”が１．６以下のため、浸炭後の結
晶粒粗大化温度が低い。更に比較鋼５はＳ量が低いため
、被削性が劣る。比較鋼６は、通常のＳＣＭ４２０で焼
ならしを行ったものであり、これは被削性が良好である
が、鍛造ままでは、硬さが高くなり過ぎて、被削性が劣
る。
もあり、鍛造後の硬さが高く、被削性が悪い。比較鋼２
は鍛造後の被削性は良いものの、ＤＩ値が低く、浸炭後
の強度が得られない。又比較鋼３は、Ｔｉの添加量が多
過ぎることと、ＡＡ／Ｎ’″が２．８以上のため、被削
性が劣り、浸炭後の結晶粒粗大化温度が低い。然して比
較鋼４は、八β／Ｎ”が１．６以下のため、浸炭後の結
晶粒粗大化温度が低い。更に比較鋼５はＳ量が低いため
、被削性が劣る。比較鋼６は、通常のＳＣＭ４２０で焼
ならしを行ったものであり、これは被削性が良好である
が、鍛造ままでは、硬さが高くなり過ぎて、被削性が劣
る。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によるときは熱間鍛造後に焼
ならしを行わなくても被削性を劣化することがなく、又
浸炭後も結晶粒粗大化を生じ難いので製造上における省
工程、省エネルギーを充分にもたらし、更に浸炭時の歪
みも小さくなり、低コストに好ましい肌焼鋼を提供し得
るものであるから工業的にその効果の大きい発明である
。
ならしを行わなくても被削性を劣化することがなく、又
浸炭後も結晶粒粗大化を生じ難いので製造上における省
工程、省エネルギーを充分にもたらし、更に浸炭時の歪
みも小さくなり、低コストに好ましい肌焼鋼を提供し得
るものであるから工業的にその効果の大きい発明である
。
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
はり、値と硬さ及び工具寿命の関係を示した図表、第２
図はＴｉの有無による顕微鏡金属組織を比較して示した
写真で（Ａ）はＴｉ添加なし、（Ｂ）は添加ありの場合
を示し、第３図は有効窒素およびｓｏβ、Ａβと粗大粒
の発生状態を要約して示した図表である。 第 岡 （ｍｍ） 第 舊 ５ｏＬＡＬ （％） 第 賜 （Ａ） （Ｂ）
はり、値と硬さ及び工具寿命の関係を示した図表、第２
図はＴｉの有無による顕微鏡金属組織を比較して示した
写真で（Ａ）はＴｉ添加なし、（Ｂ）は添加ありの場合
を示し、第３図は有効窒素およびｓｏβ、Ａβと粗大粒
の発生状態を要約して示した図表である。 第 岡 （ｍｍ） 第 舊 ５ｏＬＡＬ （％） 第 賜 （Ａ） （Ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｃ：０．１５〜０．３５ｗｔ％、Ｓｉ：０．５ｗｔ％以
下、Ｍｎ：１．５ｗｔ％以下、Ｃｒ：１．５ｗｔ％以下
、Ｍｏ：０．２５ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０３〜０．０５ｗｔ％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０１５Ｗｔ％、 Ｎ：（Ｔｉ／３．４２）＋０．０１〜０．０２ｗｔ％、
Ａｌ／Ｎ＾＊：１．５〜２．８ （但し、Ｎ＾＊＝Ｎ−（Ｔｉ／３．４２））Ｄ＿Ｉ：８
５〜９０ｍｍ 〔但しＤ＿Ｉ＝７．９５√Ｃ（１＋０．６４Ｓｉ）（１
＋４．１Ｍｎ）（１＋２．３３Ｃｒ）（１＋３．１４Ｍ
ｏ）〕を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
成ることを特徴とした肌焼綱。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217125A JP2546045B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 肌焼鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217125A JP2546045B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 肌焼鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499843A true JPH0499843A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2546045B2 JP2546045B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16699246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2217125A Expired - Fee Related JP2546045B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 肌焼鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546045B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101967606A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-09 | 武汉钢铁(集团)公司 | 直缝电阻焊石油套管用热轧钢带及其生产方法 |
| CN104789878A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-22 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种高淬透性油套管接箍料用无缝钢管及制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719324A (en) * | 1980-05-30 | 1982-02-01 | Nippon Steel Corp | Production of steel for machine structural use for forging having fine structure at high temperature |
| JPS6247425A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-03-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 肌焼鋼の製造方法 |
| JPS634042A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | Daido Steel Co Ltd | 冷・温間鍛造用肌焼鋼 |
| JPH01191764A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-08-01 | Daido Steel Co Ltd | 浸炭焼入れ用快削鋼 |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2217125A patent/JP2546045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719324A (en) * | 1980-05-30 | 1982-02-01 | Nippon Steel Corp | Production of steel for machine structural use for forging having fine structure at high temperature |
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| JPS634042A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-09 | Daido Steel Co Ltd | 冷・温間鍛造用肌焼鋼 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101967606A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-02-09 | 武汉钢铁(集团)公司 | 直缝电阻焊石油套管用热轧钢带及其生产方法 |
| CN104789878A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-22 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种高淬透性油套管接箍料用无缝钢管及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2546045B2 (ja) | 1996-10-23 |
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Legal Events
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