JPH0571657B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0571657B2 JPH0571657B2 JP60214207A JP21420785A JPH0571657B2 JP H0571657 B2 JPH0571657 B2 JP H0571657B2 JP 60214207 A JP60214207 A JP 60214207A JP 21420785 A JP21420785 A JP 21420785A JP H0571657 B2 JPH0571657 B2 JP H0571657B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- toughness
- content
- hot
- kgf
- 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)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は高靭性熱間鍛造非調質鋼材に関し、さ
らに詳しくは、熱間鍛造後放冷するだけで、焼入
れ−焼戻し処理材と同等の強度、靭性が得られる
高靭性熱間鍛造非調質鋼材に関する。 ［従来技術］ 従来、自動車や建設機械に用いられる機械構造
用部品は、多くの場合、機械構造用炭素鋼や合金
鋼を素材鋼として、これを熱間鍛造した後再加熱
し、焼入れ−焼戻し等の調質処理を行なつて、目
的、用途に応じた強度特性を付与して製造してい
る。 しかし、上記に説明したような熱処理における
多大の熱エネルギーのための費用、処理工程の増
加、仕掛り品の増大等のために、機械構造用部品
の製造は費用が高くならざるを得なかつた。 しかして、近年、鍛鋼品の製造において製造工
程の簡略化、特に、焼入れ−焼戻し工程を省略す
るために、JISG4501に規定された機械構造用炭
素鋼やJISG4106に規定された機械構造用マンガ
ン鋼およびマンガンクロム鋼に微量のＶ、Nb、
Ti等の析出硬化型合金元素が含有されている熱
間鍛造用非調質鋼を素材とし、熱間鍛造時の加熱
と鍛造およびその後の冷却によつて、調質処理を
行なわずにそのままで所望の特性が得られる非調
質鍛鋼品が注目されてきており、一部では既に実
用化されている。 通常このような非調質鍛鋼品は、1100〜1350℃
の温度から鍛造を開始し、1000〜1300℃の温度で
鍛造を終了し、その後大気中に放冷することによ
り製造されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したように、既に実用化さ
れている熱間鍛造用非調質鋼より製造されている
非調質鍛鋼品は、調質鍛鋼品と同じ強度が得られ
るが、靭性が低く、例えば、引張強さが80Kgｆ／
mm2以上になると室温における２mmＶノツチのシヤ
ルピー衝撃値が4.5Kgｆ・ｍ／cm2程度しか示さず、
同等の強度を有するS55C焼入れ−焼戻し材に要
求される６Kgｆ・ｍ／cm以上とはならない。この
原因は従来のこの非調質鍛鋼品は高温域において
加熱、加工され、その後放冷されるために、組織
が粗いオーステナイト粒から変態したフエライ
ト・パーライトであることと、強度が主としてパ
ーライトやＶ、Nb等の窒化物の析出によつて確
保されているためであることから、本発明者は、
従来の非調質鋼に高強度で優れた靭性を付与する
ため含有元素量を調整して、種々実験検討を重ね
た結果、引張強さが60Kgｆ／mm2〜90Kgｆ／mm2を有
する鋼において、熱間鍛造後放冷された状態で組
織が粗いフエライト・パーライトであつても、鍛
造後の焼入れ−焼戻し処理を不要とし、高強度で
優れた靭性を示し、さらに、被削性の良好な高靭
性熱間鍛造非調質鋼材を開発したのである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材は、 (1) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kg・ｍ／cm2以上の高靭性を有す
ることを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼材
を第１の発明とし、 (2) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え、0.12wt％以下 を含有し、さらに、 Ni1.0wt％以下、Mo0.50wt％以下、 Nb0.005〜0.05wt％ のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有
することを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼
材を第２の発明とし、 (3) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、また、 Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、 Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下 のうちから選んだ１種または２種以上を含有
し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引調強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有
することを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼
材を第３の発明とし、 (4) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、さらに、 Ni1.0wt％以下、Mo0.50wt％以下、 Nb0.005〜0.05wt％ のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、また、 Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、 Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下 のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有
することを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼
材を第４の発明とする４つの発明よりなるもの
である。 本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材につい
て、以下詳細に説明する。 先ず、本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材
の含有成分および成分割合について説明する。 Ｃはパーライト量を増大させて鍛鋼品の強度を
高めると共にＶと炭化物を形成し、その析出強化
作用を発揮させるために必須の元素であり、含有
量が0.10wt％未満ではこのような強化効果は少な
く、また、0.25wt％を越えると焼入れ−焼戻し材
の衝撃値より低くなり、靭性が不足する。よつ
て、Ｃ含有量は0.10〜0.25wt％とする。 Siは脱酸の他に、鍛造放冷後のフエライト組織
を強化する上で有効な元素であり、含有量が
0.05wt％未満ではこのような効果は少なく、ま
た、1.0wt％を越えると靭性と被削性が劣化する。
よつて、Si含有量は0.05〜1.0wt％とする。 Mnは脱酸、脱硫元素で、鍛鋼品の強度を増大
させ、靭性を向上させるために必須の元素であ
り、含有量が0.6wt％未満ではこのような効果は
少なく、また、2.5wt％を越えると靭性が低下し、
被削性に有害な影響を与える。よつて、Mn含有
量は0.6〜2.5wt％とする。 CrはMnと同様に鍛鋼品の強度を増大し、靭性
を向上させるのに有用な元素であり、含有量が
2.0wt％を越えるとベイナイトが生成して靭性が
低下するようになる。よつて、Cr含有量は2.0wt
％以下とする。 Ｖは鍛造後の冷却においてＣおよびＮと炭窒化
物を形成して強度を付与する元素であり、含有量
が0.03wt％未満ではこのような効果は少なく、ま
た、0.30wt％を越えると効果が飽和する。よつ
て、Ｖ含有量は0.03〜0.30wt％とする。 Alは脱酸効果と結晶粒度の微細化に有効な元
素であり、含有量が0.015wt％未満ではこのよう
な効果は少なく、また、0.060wt％を越えて含有
されると効果も含有量が増加する割には僅かであ
り、かつ、被削性にも有害な影響を与える。よつ
て、Al含有量は0.015〜0.060wt％とする。 ＮはＶやAlと結合して炭窒化物を形成して結
晶粒を微細化し、鋼を変化するために有用な元素
であり、含有量が0.003wt％未満ではこの効果は
少なく、また、0.020wt％を越えて多量に含有さ
せても効果の増大は期待できず、かつ、靭性の劣
化を招く。よつて、Ｎ含有量は0.003〜0.020wt％
とする。 Ｓは被削性を向上させ、鍛造時に機械加工を行
う場合に有効な元素であり、含有量が0.010wt％
未満ではこの効果は少なく、また、0.12wt％を越
えて多量に含有させると被削性の効果に顕著なも
のが認められず、靭性が低下するようになる。よ
つて、Ｓ含有量は0.010〜0.12wt％とする。 Ni、Moは共に靭性を損なうことなく、鍛鋼品
の強度を増大させる元素であり、多量に含有させ
るとベイトナイトが生成し靭性が低下する。よつ
て、 Ni含有量は1.0wt％、Mo含有量は0.50wt％以
下とする。 Nbは鍛造時のオーステナイト結晶粒の成長を
抑制する元素であり、靭性がさらに向上するもの
であり、含有量が0.005wt％未満ではこのような
効果は少なく、また、0.05wt％を越えると結晶粒
成長を抑制する効果の向上は期待できない。よつ
て、Nb含有量は0.005〜0.050wt％とする。 Mn、Cr、Ｖの含有量を（Mn＋Cr）／Ｖ＝
10.0〜20.0とするのは、Ｖは鍛造後の冷却におい
て炭窒化物を形成して鋼を強化する元素であり、
含有量が0.30wt％までは含有量が多くなるに従つ
て強度が向上するが、靭性の低下が著しくなり、
また、Mn、Crは組織を微細にして靭性を向上さ
せる元素であるので、焼入れ−焼戻し材と同等の
強度、靭性のバランスを確保するためには、
Mn、CrおよびＶの含有量のバランスを考慮しな
ければならず、特に（Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0〜
20.0を満足するようにMn含有量、Cr含有量およ
びＶ含有量を調整して、優れた靭性を確保するの
である。 また、Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、
Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下を含有させる
ことにより被削性を向上させることができ、さら
に、鍛造後の機械加工を行う場合に有効であり、
これらの元素含有量を越えて多量に含有させても
被削性に対して顕著な効果は期待できず、かつ、
靭性が低下する。よつて、Pb含有量0.30wt％以
下、Zn含有量0.20wt％以下、Ca含有量0.01wt％
以下、Te含有量0.10wt％以下とする。 本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材は、上
記に説明した含有成分および成分割合の組成を有
する鋼を従来技術の非調質熱間鍛造品の場合と同
様、常法により熱間鍛造後大気中で冷却した状態
で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2の高強度で、衝撃値
6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の優れた靭性が得られる。
特に、引張強さ80Kgｆ／mm2以上であつても衝撃値
7.5Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性が得られる。 ［実施例］ 次に本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材の
実施例を説明する。 実施例 第１表および第２表に示す含有成分および成分
割合の鋼を高周波炉において溶製し、鋳造後50mm
φに圧延して、長さ250mmｌに切断した。 さらに、1250℃の温度に加熱してハンマーで直
径35mmの丸棒に鍛伸した。仕上成形時の終了温度
は1150℃で、その後大気中に放冷した。ただし、
No.35の供試鋼はS55Cであり、熱間鍛造後再加熱
して焼入れ−焼戻し処理を行なつた。 これらの丸棒の中央部より長手方向にJIS4号引
張試験片およびJIS3号衝撃試験片を採取し、引張
強さ、シヤルピー衝撃値を求めた。 この第１表および第２表において、No.１〜No.27
は本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材であ
り、No.28〜No.32、No.35〜No.40は比較鋼である。 この第１表および第２表から、本発明に係る高
靭性熱間鍛造非調質鋼材は、No.35と同等またはそ
れ以上の強度、靭性を具備しており、比較鋼No.28
は（Mn＋Cr）／Ｖの値が低く、比較鋼No.30はＣ
含有量が多く、比較鋼No.29は（Mn＋Cr）／Ｖの
値が低く、Ｃ含有量が高いので、何れも靭性が不
足していることがわかる。 その他の比較鋼No.31、No.32、No.36〜No.40は何れ
も0.2％耐力、降伏比において劣つていることが
分かる。
らに詳しくは、熱間鍛造後放冷するだけで、焼入
れ−焼戻し処理材と同等の強度、靭性が得られる
高靭性熱間鍛造非調質鋼材に関する。 ［従来技術］ 従来、自動車や建設機械に用いられる機械構造
用部品は、多くの場合、機械構造用炭素鋼や合金
鋼を素材鋼として、これを熱間鍛造した後再加熱
し、焼入れ−焼戻し等の調質処理を行なつて、目
的、用途に応じた強度特性を付与して製造してい
る。 しかし、上記に説明したような熱処理における
多大の熱エネルギーのための費用、処理工程の増
加、仕掛り品の増大等のために、機械構造用部品
の製造は費用が高くならざるを得なかつた。 しかして、近年、鍛鋼品の製造において製造工
程の簡略化、特に、焼入れ−焼戻し工程を省略す
るために、JISG4501に規定された機械構造用炭
素鋼やJISG4106に規定された機械構造用マンガ
ン鋼およびマンガンクロム鋼に微量のＶ、Nb、
Ti等の析出硬化型合金元素が含有されている熱
間鍛造用非調質鋼を素材とし、熱間鍛造時の加熱
と鍛造およびその後の冷却によつて、調質処理を
行なわずにそのままで所望の特性が得られる非調
質鍛鋼品が注目されてきており、一部では既に実
用化されている。 通常このような非調質鍛鋼品は、1100〜1350℃
の温度から鍛造を開始し、1000〜1300℃の温度で
鍛造を終了し、その後大気中に放冷することによ
り製造されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したように、既に実用化さ
れている熱間鍛造用非調質鋼より製造されている
非調質鍛鋼品は、調質鍛鋼品と同じ強度が得られ
るが、靭性が低く、例えば、引張強さが80Kgｆ／
mm2以上になると室温における２mmＶノツチのシヤ
ルピー衝撃値が4.5Kgｆ・ｍ／cm2程度しか示さず、
同等の強度を有するS55C焼入れ−焼戻し材に要
求される６Kgｆ・ｍ／cm以上とはならない。この
原因は従来のこの非調質鍛鋼品は高温域において
加熱、加工され、その後放冷されるために、組織
が粗いオーステナイト粒から変態したフエライ
ト・パーライトであることと、強度が主としてパ
ーライトやＶ、Nb等の窒化物の析出によつて確
保されているためであることから、本発明者は、
従来の非調質鋼に高強度で優れた靭性を付与する
ため含有元素量を調整して、種々実験検討を重ね
た結果、引張強さが60Kgｆ／mm2〜90Kgｆ／mm2を有
する鋼において、熱間鍛造後放冷された状態で組
織が粗いフエライト・パーライトであつても、鍛
造後の焼入れ−焼戻し処理を不要とし、高強度で
優れた靭性を示し、さらに、被削性の良好な高靭
性熱間鍛造非調質鋼材を開発したのである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材は、 (1) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kg・ｍ／cm2以上の高靭性を有す
ることを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼材
を第１の発明とし、 (2) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え、0.12wt％以下 を含有し、さらに、 Ni1.0wt％以下、Mo0.50wt％以下、 Nb0.005〜0.05wt％ のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有
することを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼
材を第２の発明とし、 (3) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、また、 Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、 Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下 のうちから選んだ１種または２種以上を含有
し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引調強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有
することを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼
材を第３の発明とし、 (4) C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、さらに、 Ni1.0wt％以下、Mo0.50wt％以下、 Nb0.005〜0.05wt％ のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、また、 Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、 Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下 のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中
で冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2
で、衝撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有
することを特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼
材を第４の発明とする４つの発明よりなるもの
である。 本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材につい
て、以下詳細に説明する。 先ず、本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材
の含有成分および成分割合について説明する。 Ｃはパーライト量を増大させて鍛鋼品の強度を
高めると共にＶと炭化物を形成し、その析出強化
作用を発揮させるために必須の元素であり、含有
量が0.10wt％未満ではこのような強化効果は少な
く、また、0.25wt％を越えると焼入れ−焼戻し材
の衝撃値より低くなり、靭性が不足する。よつ
て、Ｃ含有量は0.10〜0.25wt％とする。 Siは脱酸の他に、鍛造放冷後のフエライト組織
を強化する上で有効な元素であり、含有量が
0.05wt％未満ではこのような効果は少なく、ま
た、1.0wt％を越えると靭性と被削性が劣化する。
よつて、Si含有量は0.05〜1.0wt％とする。 Mnは脱酸、脱硫元素で、鍛鋼品の強度を増大
させ、靭性を向上させるために必須の元素であ
り、含有量が0.6wt％未満ではこのような効果は
少なく、また、2.5wt％を越えると靭性が低下し、
被削性に有害な影響を与える。よつて、Mn含有
量は0.6〜2.5wt％とする。 CrはMnと同様に鍛鋼品の強度を増大し、靭性
を向上させるのに有用な元素であり、含有量が
2.0wt％を越えるとベイナイトが生成して靭性が
低下するようになる。よつて、Cr含有量は2.0wt
％以下とする。 Ｖは鍛造後の冷却においてＣおよびＮと炭窒化
物を形成して強度を付与する元素であり、含有量
が0.03wt％未満ではこのような効果は少なく、ま
た、0.30wt％を越えると効果が飽和する。よつ
て、Ｖ含有量は0.03〜0.30wt％とする。 Alは脱酸効果と結晶粒度の微細化に有効な元
素であり、含有量が0.015wt％未満ではこのよう
な効果は少なく、また、0.060wt％を越えて含有
されると効果も含有量が増加する割には僅かであ
り、かつ、被削性にも有害な影響を与える。よつ
て、Al含有量は0.015〜0.060wt％とする。 ＮはＶやAlと結合して炭窒化物を形成して結
晶粒を微細化し、鋼を変化するために有用な元素
であり、含有量が0.003wt％未満ではこの効果は
少なく、また、0.020wt％を越えて多量に含有さ
せても効果の増大は期待できず、かつ、靭性の劣
化を招く。よつて、Ｎ含有量は0.003〜0.020wt％
とする。 Ｓは被削性を向上させ、鍛造時に機械加工を行
う場合に有効な元素であり、含有量が0.010wt％
未満ではこの効果は少なく、また、0.12wt％を越
えて多量に含有させると被削性の効果に顕著なも
のが認められず、靭性が低下するようになる。よ
つて、Ｓ含有量は0.010〜0.12wt％とする。 Ni、Moは共に靭性を損なうことなく、鍛鋼品
の強度を増大させる元素であり、多量に含有させ
るとベイトナイトが生成し靭性が低下する。よつ
て、 Ni含有量は1.0wt％、Mo含有量は0.50wt％以
下とする。 Nbは鍛造時のオーステナイト結晶粒の成長を
抑制する元素であり、靭性がさらに向上するもの
であり、含有量が0.005wt％未満ではこのような
効果は少なく、また、0.05wt％を越えると結晶粒
成長を抑制する効果の向上は期待できない。よつ
て、Nb含有量は0.005〜0.050wt％とする。 Mn、Cr、Ｖの含有量を（Mn＋Cr）／Ｖ＝
10.0〜20.0とするのは、Ｖは鍛造後の冷却におい
て炭窒化物を形成して鋼を強化する元素であり、
含有量が0.30wt％までは含有量が多くなるに従つ
て強度が向上するが、靭性の低下が著しくなり、
また、Mn、Crは組織を微細にして靭性を向上さ
せる元素であるので、焼入れ−焼戻し材と同等の
強度、靭性のバランスを確保するためには、
Mn、CrおよびＶの含有量のバランスを考慮しな
ければならず、特に（Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0〜
20.0を満足するようにMn含有量、Cr含有量およ
びＶ含有量を調整して、優れた靭性を確保するの
である。 また、Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、
Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下を含有させる
ことにより被削性を向上させることができ、さら
に、鍛造後の機械加工を行う場合に有効であり、
これらの元素含有量を越えて多量に含有させても
被削性に対して顕著な効果は期待できず、かつ、
靭性が低下する。よつて、Pb含有量0.30wt％以
下、Zn含有量0.20wt％以下、Ca含有量0.01wt％
以下、Te含有量0.10wt％以下とする。 本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材は、上
記に説明した含有成分および成分割合の組成を有
する鋼を従来技術の非調質熱間鍛造品の場合と同
様、常法により熱間鍛造後大気中で冷却した状態
で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2の高強度で、衝撃値
6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の優れた靭性が得られる。
特に、引張強さ80Kgｆ／mm2以上であつても衝撃値
7.5Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性が得られる。 ［実施例］ 次に本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材の
実施例を説明する。 実施例 第１表および第２表に示す含有成分および成分
割合の鋼を高周波炉において溶製し、鋳造後50mm
φに圧延して、長さ250mmｌに切断した。 さらに、1250℃の温度に加熱してハンマーで直
径35mmの丸棒に鍛伸した。仕上成形時の終了温度
は1150℃で、その後大気中に放冷した。ただし、
No.35の供試鋼はS55Cであり、熱間鍛造後再加熱
して焼入れ−焼戻し処理を行なつた。 これらの丸棒の中央部より長手方向にJIS4号引
張試験片およびJIS3号衝撃試験片を採取し、引張
強さ、シヤルピー衝撃値を求めた。 この第１表および第２表において、No.１〜No.27
は本発明に係る高靭性熱間鍛造非調質鋼材であ
り、No.28〜No.32、No.35〜No.40は比較鋼である。 この第１表および第２表から、本発明に係る高
靭性熱間鍛造非調質鋼材は、No.35と同等またはそ
れ以上の強度、靭性を具備しており、比較鋼No.28
は（Mn＋Cr）／Ｖの値が低く、比較鋼No.30はＣ
含有量が多く、比較鋼No.29は（Mn＋Cr）／Ｖの
値が低く、Ｃ含有量が高いので、何れも靭性が不
足していることがわかる。 その他の比較鋼No.31、No.32、No.36〜No.40は何れ
も0.2％耐力、降伏比において劣つていることが
分かる。
【表】
＊：熱処理は熱間鍛造後大気中で放冷
【表】
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係る高靭性熱間
鍛造非調質鋼材は上記の構成であるので、従来は
熱間鍛造後、再加熱して焼入れ−焼戻しにより高
靭性が要求される部品を製造していたが、熱間鍛
造後に放冷するだけで従来と同等またはそれ以上
の高靭性および高強度が得られるという優れた効
果を有するものである。
鍛造非調質鋼材は上記の構成であるので、従来は
熱間鍛造後、再加熱して焼入れ−焼戻しにより高
靭性が要求される部品を製造していたが、熱間鍛
造後に放冷するだけで従来と同等またはそれ以上
の高靭性および高強度が得られるという優れた効
果を有するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中で
冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2で、衝
撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有すること
を特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼材。 ２ C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、さらに、 Ni1.0wt％以下、Mo0.50wt％以下、 Nb0.005〜0.05wt％ のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、
残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中で
冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2で、衝
撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有すること
を特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼材。 ３ C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、また、 Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、 Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下 のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、
残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中で
冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2で、衝
撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有すること
を特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼材。 ４ C0.10〜0.25wt％、Si0.05〜1.0wt％、 Mn0.6〜2.5wt％、Cr2.0wt％以下、 V0.03〜0.30wt％、Al0.015〜0.060wt％、 N0.003〜0.020wt％、 S0.010wt％を越え0.12wt％以下 を含有し、さらに、 Ni1.0wt％以下、Mo0.50wt％以下、 Nb0.005〜0.05wt％ のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、
また、 Pb0.30wt％以下、Zr0.20wt％以下、 Ca0.01wt％以下、Te0.10wt％以下 のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、
残部Feおよび不純物からなり、 かつ、Mn、Cr、Ｖの含有量が （Mn＋Cr）／Ｖ＝10.0以上20.0以下 の式を満足する組成を有し、熱間鍛造後大気中で
冷却した状態で、引張強さ60〜90Kgｆ／mm2で、衝
撃値6.0Kgｆ・ｍ／cm2以上の高靭性を有すること
を特徴とする高靭性熱間鍛造非調質鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21420785A JPS6274055A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 熱間鍛造用高靭性非調質鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21420785A JPS6274055A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 熱間鍛造用高靭性非調質鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274055A JPS6274055A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH0571657B2 true JPH0571657B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=16652004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21420785A Granted JPS6274055A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 熱間鍛造用高靭性非調質鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6274055A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0675747B2 (ja) * | 1986-02-12 | 1994-09-28 | 住友金属工業株式会社 | 熱間鍛造用非調質鋼の製造方法 |
| JPS62196359A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間鍛造用非調質鋼の製造方法 |
| JPH0621319B2 (ja) * | 1986-03-04 | 1994-03-23 | 愛知製鋼株式会社 | 熱間鍛造用非調質鋼 |
| JP2583776B2 (ja) * | 1987-12-30 | 1997-02-19 | 愛知製鋼株式会社 | 熱間鍛造用非調質鋼 |
| JPH0663025B2 (ja) * | 1990-01-17 | 1994-08-17 | 新日本製鐵株式会社 | 高強度高靭性熱間鍛造非調質鋼の製造方法 |
| JP2743116B2 (ja) * | 1990-07-27 | 1998-04-22 | 愛知製鋼 株式会社 | 熱間鍛造用非調質鋼 |
| JPH059652A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 被削性に優れた熱間鍛造用非調質鋼 |
| JP3139876B2 (ja) * | 1993-04-05 | 2001-03-05 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間鍛造用非調質鋼および非調質熱間鍛造品の製造方法ならびに非調質熱間鍛造品 |
| KR101758470B1 (ko) | 2015-11-12 | 2017-07-17 | 주식회사 포스코 | 냉간가공성이 우수한 비조질 선재 및 그 제조방법 |
| CN114525454B (zh) * | 2022-02-22 | 2023-02-21 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 一种含碲非调质钢及其生产的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100256A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 靭性の優れた熱間鍛造用非調質鋼 |
| JPS59170220A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 非調質型低温用Ｎｉ鋼の製造法 |
| JPS59200741A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-14 | Nippon Steel Corp | 耐メツキ脆性と火造り加工性のすぐれた高強度鋼 |
| JPS6075517A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-27 | Kobe Steel Ltd | 非調質鍛鋼品の製造方法 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21420785A patent/JPS6274055A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6274055A (ja) | 1987-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6794012B2 (ja) | 耐結晶粒粗大化特性、耐曲げ疲労強度および耐衝撃強度に優れた機械構造用鋼 | |
| WO1994023085A1 (fr) | Acier non traite thermiquement pour forgeage a chaud, procede pour realiser un forgeage a chaud sans traitement thermique, et forgeage a chaud sans traitement thermique | |
| US7081174B2 (en) | Process for producing steel products having improved grain size properties and machinability | |
| JP2003201513A (ja) | 高強度肌焼鋼 | |
| JPH05105957A (ja) | 耐熱性高強度ボルトの製造方法 | |
| JPH0772323B2 (ja) | 熱間鍛造用の非調質棒鋼 | |
| JPS6274055A (ja) | 熱間鍛造用高靭性非調質鋼 | |
| JPH04371547A (ja) | 高強度強靭鋼の製造方法 | |
| JPH05302117A (ja) | 熱間鍛造用焼入省略鋼の製造方法 | |
| JP2861698B2 (ja) | 高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法 | |
| JPH02153042A (ja) | 熱間鍛造用の高強度・高靭性非調質鋼 | |
| JPH0797657A (ja) | 空冷型マルテンサイト系強靱性熱間鍛造用非調質鋼 | |
| JPS61217553A (ja) | 熱処理歪の小さい肌焼ボロン鋼 | |
| JPH0347948A (ja) | 疲労特性の優れた機械構造用鋼 | |
| JPH01198450A (ja) | 高強度高靭性熱間鍜造非調質鋼 | |
| JPH0533283B2 (ja) | ||
| JPH05156354A (ja) | 熱間鍛造用焼入省略鋼の製造方法 | |
| JPH05287373A (ja) | 高強度高靱性熱間加工非調質鋼の製造方法 | |
| JPS62260042A (ja) | 高強度非調質強靭鋼 | |
| JPH07316737A (ja) | 空冷型マルテンサイト系強靱性熱間鍛造用非調質鋼 | |
| JPH0351779B2 (ja) | ||
| JPH03211227A (ja) | 高強度高靭性熱間鍛造非調質鋼の製造方法 | |
| JPS63238243A (ja) | 低温靭性の優れた自動車部品用非調質鋼 | |
| JPS621843A (ja) | 高靭性浸炭用鋼 | |
| JPS63199848A (ja) | 耐疲労性及び切削性にすぐれる熱間鍛造用非調質鋼 |