JPH06220532A - 高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法 - Google Patents
高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法Info
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- JPH06220532A JPH06220532A JP945793A JP945793A JPH06220532A JP H06220532 A JPH06220532 A JP H06220532A JP 945793 A JP945793 A JP 945793A JP 945793 A JP945793 A JP 945793A JP H06220532 A JPH06220532 A JP H06220532A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間鍛造後焼戻処理を施すことにより、高強
度、高靱性を要求される部品まで実用化することが可能
である高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法を提供
する。 【構成】 Mo: 0.05〜0.50％、Nb:0.005〜0.080 ％、
Ｖ:0.005〜0.200 ％とするとともに、 【数５】 (B)、(N) 、(Ti)は ppmの鋼を熱間鍛造して初析フェラ
イトの面積率が10％以下であるベイナイト組織とし、次
いで焼戻しを行う。
度、高靱性を要求される部品まで実用化することが可能
である高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法を提供
する。 【構成】 Mo: 0.05〜0.50％、Nb:0.005〜0.080 ％、
Ｖ:0.005〜0.200 ％とするとともに、 【数５】 (B)、(N) 、(Ti)は ppmの鋼を熱間鍛造して初析フェラ
イトの面積率が10％以下であるベイナイト組織とし、次
いで焼戻しを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非調質高強度鋼、特に
熱間鍛造後焼戻処理を施すことにより、優れた強度、靱
性そして高い降伏比を有することを特徴とする高降伏比
高靱性非調質高強度鋼の製造方法である。
熱間鍛造後焼戻処理を施すことにより、優れた強度、靱
性そして高い降伏比を有することを特徴とする高降伏比
高靱性非調質高強度鋼の製造方法である。
【０００２】
【従来の技術】自動車部品など多くの機械部品は熱鍛プ
レスなどの熱間鍛造により所定形状に成形された後、焼
入れ、焼戻しされて、さらに切削、研摩などの機械加工
を施して製造されている。このような熱処理は部品の機
械的性質を所要の値にするために極めて有用な手段であ
るため、従来より広く実施されてきた。そのような熱処
理に供するあるいはそれにより得られる鋼は調質鋼と呼
ばれている。
レスなどの熱間鍛造により所定形状に成形された後、焼
入れ、焼戻しされて、さらに切削、研摩などの機械加工
を施して製造されている。このような熱処理は部品の機
械的性質を所要の値にするために極めて有用な手段であ
るため、従来より広く実施されてきた。そのような熱処
理に供するあるいはそれにより得られる鋼は調質鋼と呼
ばれている。
【０００３】一方、近年製造ラインの合理化、生産性の
向上と熱処理の熱エネルギーの省略による合理化が強く
望まれ、焼入れ、焼戻し処理を省略する非調質高強度鋼
に関する提案 (特開昭61−238941号、同62−202054号、
同62−207821号) が多くなされてきた。
向上と熱処理の熱エネルギーの省略による合理化が強く
望まれ、焼入れ、焼戻し処理を省略する非調質高強度鋼
に関する提案 (特開昭61−238941号、同62−202054号、
同62−207821号) が多くなされてきた。
【０００４】しかし、これらの提案は、十分な引張強度
(TS)は確保できるものもあるが、構造用部品としての降
伏強度を考えると、降伏比(YP/TS) は多くの場合0.75未
満であり、そのためTSを高くとっても、それを設計強度
に織り込めないという矛盾があった。特にTSが90kgf/mm
2 を越え、高靱性を示すベイナイト組織を主体とした非
調質高強度鋼 (特開昭61−279656号公報参照) では、低
降伏比が顕在化する。
(TS)は確保できるものもあるが、構造用部品としての降
伏強度を考えると、降伏比(YP/TS) は多くの場合0.75未
満であり、そのためTSを高くとっても、それを設計強度
に織り込めないという矛盾があった。特にTSが90kgf/mm
2 を越え、高靱性を示すベイナイト組織を主体とした非
調質高強度鋼 (特開昭61−279656号公報参照) では、低
降伏比が顕在化する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の非調
質鋼部品は、同じく熱間鍛造による従来の調質鋼部品に
比べて靱性が劣るため、靱性を要求されない限られた一
部の部品で実用化されているだけで、高強度、高靱性を
要求される重要部品にまで一般的に実用化することは不
可能であった。
質鋼部品は、同じく熱間鍛造による従来の調質鋼部品に
比べて靱性が劣るため、靱性を要求されない限られた一
部の部品で実用化されているだけで、高強度、高靱性を
要求される重要部品にまで一般的に実用化することは不
可能であった。
【０００６】しかし、今日、上述のように製造ラインの
合理化等が強く求められるようになってくると、非調質
鋼の靱性を改善することで重要部品への適用も求められ
るようになってきている。
合理化等が強く求められるようになってくると、非調質
鋼の靱性を改善することで重要部品への適用も求められ
るようになってきている。
【０００７】かくして、本発明の目的は、熱間鍛造後焼
戻処理を施すことにより、靱性を改善できるばかりでな
く高降伏比が確保でき、高強度、高靱性を要求される部
品にまで実用化することが可能である高降伏比高靱性非
調質高強度鋼の製造方法を提供することである。
戻処理を施すことにより、靱性を改善できるばかりでな
く高降伏比が確保でき、高強度、高靱性を要求される部
品にまで実用化することが可能である高降伏比高靱性非
調質高強度鋼の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決すべく種々検討を重ねた結果、熱間鍛造後、焼
戻処理を施して高降伏比高靱性非調質高強度鋼を製造す
るには、以下に示す手段が有効であることを知った。
題を解決すべく種々検討を重ねた結果、熱間鍛造後、焼
戻処理を施して高降伏比高靱性非調質高強度鋼を製造す
るには、以下に示す手段が有効であることを知った。
【０００９】(1) 製品寸法にかかわらず安定した高強度
を得るには、初析フェライトの面積率を10％以下に抑え
る。 (2) そのためには、Ｂの焼入性向上効果を発揮させるこ
とが有効であり、かつ
を得るには、初析フェライトの面積率を10％以下に抑え
る。 (2) そのためには、Ｂの焼入性向上効果を発揮させるこ
とが有効であり、かつ
【００１０】
【数２】
【００１１】但し、(B) 、(N) 、(Ti)はそれぞれＢ、
Ｎ、Tiの含有量 (ppm)を示すを満足する成分系にする。
なお、以下にあって上記式を単にに式(1) ということも
ある。
Ｎ、Tiの含有量 (ppm)を示すを満足する成分系にする。
なお、以下にあって上記式を単にに式(1) ということも
ある。
【００１２】(3) YRを向上させるためには、300 〜650
℃の温度域、特に500 〜600 ℃の範囲で焼戻すのが好ま
しいが、軟化も生じ易い。 (4) 一方、高TSを維持し、焼戻しによる高YRを達成する
には、Nb、Ｖ等のマイクロアロイの添加が効果を発揮す
るが、NbとＶを複合添加しないと顕著な軟化抵抗を発揮
しないので、複合添加する。
℃の温度域、特に500 〜600 ℃の範囲で焼戻すのが好ま
しいが、軟化も生じ易い。 (4) 一方、高TSを維持し、焼戻しによる高YRを達成する
には、Nb、Ｖ等のマイクロアロイの添加が効果を発揮す
るが、NbとＶを複合添加しないと顕著な軟化抵抗を発揮
しないので、複合添加する。
【００１３】ここに、本発明はかかる知見に基づいて完
成されたもので、その要旨とするところは、重量％で、
Ｃ:0.10 〜0.20％、 Si:0.05 〜1.00％、 Mn:0.50 〜
2.50％、Ｓ:0.005〜0.150 ％、Cr:0.50 〜2.50％、 M
o:0.05 〜0.50％、Nb:0.005〜0.080 ％、Ｖ:0.005〜0.2
00 ％、Ti:0.005〜0.050 ％、Ｂ:0.0001 〜0.0030％、
sol.Al:0.005〜0.050 ％、さらに、必要により、Pb:0.
005〜0.50％、Ca:0.001〜0.050 ％、Se:0.01 〜0.50
％、およびTe:0.005〜0.050 ％のうちの１種または２種
以上、および残部Feおよび不可避不純物から成り、か
つ、
成されたもので、その要旨とするところは、重量％で、
Ｃ:0.10 〜0.20％、 Si:0.05 〜1.00％、 Mn:0.50 〜
2.50％、Ｓ:0.005〜0.150 ％、Cr:0.50 〜2.50％、 M
o:0.05 〜0.50％、Nb:0.005〜0.080 ％、Ｖ:0.005〜0.2
00 ％、Ti:0.005〜0.050 ％、Ｂ:0.0001 〜0.0030％、
sol.Al:0.005〜0.050 ％、さらに、必要により、Pb:0.
005〜0.50％、Ca:0.001〜0.050 ％、Se:0.01 〜0.50
％、およびTe:0.005〜0.050 ％のうちの１種または２種
以上、および残部Feおよび不可避不純物から成り、か
つ、
【００１４】
【数３】
【００１５】但し、(B) 、(N) 、(Ti)はそれぞれＢ、
Ｎ、Tiの含有量 (ppm)を示すを満足する鋼組成を有する
鋼を、950 ℃以上1250℃以下に加熱した後、熱間鍛造に
より750 ℃以上の温度で所定の形状に成形し、初析フェ
ライトの面積率が10％以下であるベイナイト組織とした
後、300 〜650 ℃の温度域で焼戻しを行うことを特徴と
する、高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法であ
る。
Ｎ、Tiの含有量 (ppm)を示すを満足する鋼組成を有する
鋼を、950 ℃以上1250℃以下に加熱した後、熱間鍛造に
より750 ℃以上の温度で所定の形状に成形し、初析フェ
ライトの面積率が10％以下であるベイナイト組織とした
後、300 〜650 ℃の温度域で焼戻しを行うことを特徴と
する、高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法であ
る。
【００１６】
【作用】次に、本発明において上述のように鋼組成およ
び加工処理条件を規定した理由を本発明の作用とともに
説明する。
び加工処理条件を規定した理由を本発明の作用とともに
説明する。
【００１７】Ｃ: 0.10〜0.20％ Ｃは強度を高めるのに必要な元素であり、0.10％以上含
有しないと所定の強度を満足させることはできない。一
方、Ｃを0.20％超含有させると、強度上昇効果は得られ
るが、逆に著しい靱性の劣化を招くので、Ｃ:0.10 〜0.
20％とした。
有しないと所定の強度を満足させることはできない。一
方、Ｃを0.20％超含有させると、強度上昇効果は得られ
るが、逆に著しい靱性の劣化を招くので、Ｃ:0.10 〜0.
20％とした。
【００１８】Si: 0.05〜1.00％ Siは脱酸剤として、製鋼時に添加される元素であるが、
そのためには0.05％以上含有させる必要がある。一方、
1.00％超含有させても脱酸効果は飽和するばかりか、著
しい靱性の低下を招くので、0.05〜1.00％とした。
そのためには0.05％以上含有させる必要がある。一方、
1.00％超含有させても脱酸効果は飽和するばかりか、著
しい靱性の低下を招くので、0.05〜1.00％とした。
【００１９】Mn: 0.50〜2.50％ Mnは焼入性を向上させて、熱間鍛造後の鋼材の金属組織
をベイナイト組織とするのに効果を発揮させる元素であ
るが、そのためには0.50％以上の含有が必要である。一
方、2.50％を越えて含有させても、その効果は飽和する
ばかりか、製造コストを上昇させるため、0.50〜2.50
％、好ましくは1.50〜2.20％とした。
をベイナイト組織とするのに効果を発揮させる元素であ
るが、そのためには0.50％以上の含有が必要である。一
方、2.50％を越えて含有させても、その効果は飽和する
ばかりか、製造コストを上昇させるため、0.50〜2.50
％、好ましくは1.50〜2.20％とした。
【００２０】Ｓ: 0.005 〜0.150 ％ ＳはMnＳとして切削性を向上させる働きがあると同時に
結晶粒を微細化、靱性を向上させる働きがあり、0.005
％以上含有させる必要がある。一方、0.150 ％を越えて
含有させると巨大なMnＳが生成し、疲労特性を低下させ
る。従って0.005 〜0.150 ％を成分範囲とした。
結晶粒を微細化、靱性を向上させる働きがあり、0.005
％以上含有させる必要がある。一方、0.150 ％を越えて
含有させると巨大なMnＳが生成し、疲労特性を低下させ
る。従って0.005 〜0.150 ％を成分範囲とした。
【００２１】Cr: 0.50〜2.50％ Crは鋼に所定の焼入性を付与し、静的強度を向上させる
のに有効な元素である。その効果を十分に発揮させるた
めには0.50％以上の含有が必要である。一方、2.50％を
越えて含有すると靱性を低下させる。従って0.50〜2.50
％をCrの成分範囲とした。好ましくは 1.0〜2.0 ％であ
る。
のに有効な元素である。その効果を十分に発揮させるた
めには0.50％以上の含有が必要である。一方、2.50％を
越えて含有すると靱性を低下させる。従って0.50〜2.50
％をCrの成分範囲とした。好ましくは 1.0〜2.0 ％であ
る。
【００２２】Mo: 0.05〜0.50％ Moは鋼に所定の焼入性を付与し、静的強度、靱性を向上
させるのに有効な元素である。焼戻し軟化抵抗を改善す
る作用も有する。その効果を十分に発揮させるためには
0.05％以上の含有が必要である。一方、0.50％を越えて
含有しても、その効果は飽和し、経済性を損なうので0.
05〜0.50％を成分範囲とした。
させるのに有効な元素である。焼戻し軟化抵抗を改善す
る作用も有する。その効果を十分に発揮させるためには
0.05％以上の含有が必要である。一方、0.50％を越えて
含有しても、その効果は飽和し、経済性を損なうので0.
05〜0.50％を成分範囲とした。
【００２３】Nb: 0.005 〜0.080 ％、Ｖ: 0.005 〜0.20
0 ％ これらの元素は、熱間鍛造後の組織を均一微細なベイナ
イト組織にし、ベイナイトの強度、靱性を向上させる。
また、焼戻し軟化抵抗を高め、高YP化に大きく寄与す
る。その効果を十分に発揮させるために、共に0.005 ％
以上の含有が必要である。一方、Nb:0.080％、Ｖ:0.200
％を越えて含有してもその効果は飽和し、経済性を損な
うので各々、0.005 〜0.080 ％、0.005 〜0.200 ％を成
分範囲とした。このような作用を効果的に発揮させるた
めには、Nb、Ｖを単独添加するより、複合添加した方が
顕著な軟化抵抗を発揮する。
0 ％ これらの元素は、熱間鍛造後の組織を均一微細なベイナ
イト組織にし、ベイナイトの強度、靱性を向上させる。
また、焼戻し軟化抵抗を高め、高YP化に大きく寄与す
る。その効果を十分に発揮させるために、共に0.005 ％
以上の含有が必要である。一方、Nb:0.080％、Ｖ:0.200
％を越えて含有してもその効果は飽和し、経済性を損な
うので各々、0.005 〜0.080 ％、0.005 〜0.200 ％を成
分範囲とした。このような作用を効果的に発揮させるた
めには、Nb、Ｖを単独添加するより、複合添加した方が
顕著な軟化抵抗を発揮する。
【００２４】Ti: 0.005 〜0.050 ％ TiはTiＮとして窒化物を生成させ、結晶粒を微細化する
効果がある。また、本発明の目的であるＢ添加による強
度・靱性の向上を図るためにはTiを添加し、窒化物を生
成させＮを固定する必要がある。それに必要な最低限の
Ti含有量は0.005 ％である。一方、0.050 ％を越えて含
有させると巨大なTi窒化物が生成し、靱性を低下させ
る。従って、Ti:0.005〜0.050 ％とした。
効果がある。また、本発明の目的であるＢ添加による強
度・靱性の向上を図るためにはTiを添加し、窒化物を生
成させＮを固定する必要がある。それに必要な最低限の
Ti含有量は0.005 ％である。一方、0.050 ％を越えて含
有させると巨大なTi窒化物が生成し、靱性を低下させ
る。従って、Ti:0.005〜0.050 ％とした。
【００２５】Ｂ: 0.0001〜0.0030％ Ｂは焼入性を向上させると同時に靱性を向上させる効果
がある。その効果を十分に発揮させるためには0.0001％
以上含有する必要がある。一方、0.0030％を越えて含有
すると、結晶粒が粗大化し、靱性が低下するので0.0001
〜0.0030％を成分範囲とした。
がある。その効果を十分に発揮させるためには0.0001％
以上含有する必要がある。一方、0.0030％を越えて含有
すると、結晶粒が粗大化し、靱性が低下するので0.0001
〜0.0030％を成分範囲とした。
【００２６】sol.Al: 0.005 〜0.050 ％ sol.AlはSi、Mn同様、鋼の脱酸に必要な元素である。ま
た、Al窒化物を生成し、結晶粒を微細化する効果があ
る。また、本発明の目的であるＢ添加による強度および
靱性の向上を図るためには、Tiに加え、sol.Alを添加
し、Ｎを固定する必要がある。それに必要な最低限の含
有量は0.005 ％である。しかし、0.050 ％を越えて含有
すると巨大なAl酸化物が生成し、疲労強度を低下させ
る。さらに結晶粒が粗大化し、靱性が低下する。従っ
て、0.005 〜0.050 ％を成分範囲とした。
た、Al窒化物を生成し、結晶粒を微細化する効果があ
る。また、本発明の目的であるＢ添加による強度および
靱性の向上を図るためには、Tiに加え、sol.Alを添加
し、Ｎを固定する必要がある。それに必要な最低限の含
有量は0.005 ％である。しかし、0.050 ％を越えて含有
すると巨大なAl酸化物が生成し、疲労強度を低下させ
る。さらに結晶粒が粗大化し、靱性が低下する。従っ
て、0.005 〜0.050 ％を成分範囲とした。
【００２７】Ｎ:Ｎは結晶粒を微細化するためにTiN を
生成させるために必要な元素で前記式(1) を満足する範
囲内で添加する。
生成させるために必要な元素で前記式(1) を満足する範
囲内で添加する。
【００２８】
【数４】
【００２９】但し、(B) 、(N) 、(Ti)はＢ、Ｎ、Tiの含
有量 (ppm)を示すとしたとき、式(2) の値を１以上30以
下と限定した理由Ｂの窒化物を生成させず、固溶Ｂとし
てＢの効果を十分に発揮させるためには、Ｂよりも窒化
物形成能の大きなTiを添加する必要がある。その際、式
(2) の値が１未満になると固溶Ｂが不足し、30超になる
と過剰Ｂの状態で焼入性向上効果、靱性向上効果が失わ
れる。
有量 (ppm)を示すとしたとき、式(2) の値を１以上30以
下と限定した理由Ｂの窒化物を生成させず、固溶Ｂとし
てＢの効果を十分に発揮させるためには、Ｂよりも窒化
物形成能の大きなTiを添加する必要がある。その際、式
(2) の値が１未満になると固溶Ｂが不足し、30超になる
と過剰Ｂの状態で焼入性向上効果、靱性向上効果が失わ
れる。
【００３０】従って、前述の式(1) を満足させるように
鋼組成を調整する必要がある。本発明の対象となる鋼組
成としてはさらに切削性を改善するために、Pb、Ca、S
e、Teの少なくとも１種を追加配合してもよい。
鋼組成を調整する必要がある。本発明の対象となる鋼組
成としてはさらに切削性を改善するために、Pb、Ca、S
e、Teの少なくとも１種を追加配合してもよい。
【００３１】Pb: 0.005 〜0.50％ Pbは切削性を向上させる元素である。その効果を十分に
発揮させるためには少なくとも0.005 ％以上の含有が必
要である。一方、0.50％を越えて含有させると疲労特性
が著しく低下する。従って、0.005 〜0.50％の成分範囲
とした。
発揮させるためには少なくとも0.005 ％以上の含有が必
要である。一方、0.50％を越えて含有させると疲労特性
が著しく低下する。従って、0.005 〜0.50％の成分範囲
とした。
【００３２】Ca: 0.001 〜0.050 ％ CaはPb同様、切削性を向上させる元素であるが、その効
果を十分に発揮させるためには少なくとも0.001 ％含有
させることが必要である。一方、0.050 ％を越えて含有
させると靱性が著しく低下する。従って、0.001 〜0.05
0 ％の成分範囲とした。
果を十分に発揮させるためには少なくとも0.001 ％含有
させることが必要である。一方、0.050 ％を越えて含有
させると靱性が著しく低下する。従って、0.001 〜0.05
0 ％の成分範囲とした。
【００３３】Se: 0.01〜0.50％ Seも切削性を向上させる元素である。その効果を十分に
発揮させるためには少なくとも0.01％含有させることが
必要である。一方、0.50％を越えて含有させると靱性が
低下する。従って、0.01〜0.50％の成分範囲とした。
発揮させるためには少なくとも0.01％含有させることが
必要である。一方、0.50％を越えて含有させると靱性が
低下する。従って、0.01〜0.50％の成分範囲とした。
【００３４】Te: 0.005 〜0.050 ％ Teも切削性を向上させる元素である。その効果を十分に
発揮させるためには少なくとも0.005 ％含有させること
が必要である。一方、0.050 ％を越えて含有させると靱
性が低下する。従って、0.005 〜0.050 ％の成分範囲と
した。このように成分調整された鋼は熱間鍛造、焼戻し
を行って高降伏比であって靱性、強度にすぐれた鋼部品
とする。
発揮させるためには少なくとも0.005 ％含有させること
が必要である。一方、0.050 ％を越えて含有させると靱
性が低下する。従って、0.005 〜0.050 ％の成分範囲と
した。このように成分調整された鋼は熱間鍛造、焼戻し
を行って高降伏比であって靱性、強度にすぐれた鋼部品
とする。
【００３５】熱間鍛造は、一般に本発明にかかる鋼は棒
鋼の形態で用いられることが多いため、例えばプレスに
よる型鍛造などによって行う。しかし、特定のものに制
限されることはない。ここで、本発明における加工熱処
理条件について説明する。
鋼の形態で用いられることが多いため、例えばプレスに
よる型鍛造などによって行う。しかし、特定のものに制
限されることはない。ここで、本発明における加工熱処
理条件について説明する。
【００３６】加熱温度: 950 〜1250℃ 950 ℃未満の加熱だと、添加物が鋼中に十分に固溶せず
所定の強度、靱性が得られない。一方、1250℃超の加熱
になると、添加物が飽和状態となり、種々の添加物の効
果が得られない。従って、950 〜1250℃に限定する。
所定の強度、靱性が得られない。一方、1250℃超の加熱
になると、添加物が飽和状態となり、種々の添加物の効
果が得られない。従って、950 〜1250℃に限定する。
【００３７】仕上温度: 750 ℃以上 加熱後、熱間鍛造によって所定の形状に成形するが、そ
の際、所定の強度、靱性を得るため初析フェライトの面
積率が10％以下であるベイナイト組織にする必要があ
る。そのためには750 ℃以上の仕上げ温度にする必要が
ある。750 ℃未満になると、初析フェライトの面積率が
10％超となり、強度が著しく低下する。従って、750 ℃
以上とする。好ましくは、850 ℃以上である。換言すれ
ばベイナイト組織中の初析フェライト量は仕上げ温度を
変えることで調節できる。前述のようにその他鍛造によ
る成形手段、条件は特定のものに制限されない。
の際、所定の強度、靱性を得るため初析フェライトの面
積率が10％以下であるベイナイト組織にする必要があ
る。そのためには750 ℃以上の仕上げ温度にする必要が
ある。750 ℃未満になると、初析フェライトの面積率が
10％超となり、強度が著しく低下する。従って、750 ℃
以上とする。好ましくは、850 ℃以上である。換言すれ
ばベイナイト組織中の初析フェライト量は仕上げ温度を
変えることで調節できる。前述のようにその他鍛造によ
る成形手段、条件は特定のものに制限されない。
【００３８】焼戻温度: 300 〜650 ℃ 本発明にあっては焼戻しによりYRを向上させる。そのよ
うな効果を発揮させるためには最低限300 ℃の焼戻温度
が必要である。しかし、650 ℃を越えると強度が著しく
低下する。従って、300 〜650 ℃とする。好ましくは、
500 〜600 ℃である。次に、実施例によって本発明の作
用および効果をさらに具体的に説明する。
うな効果を発揮させるためには最低限300 ℃の焼戻温度
が必要である。しかし、650 ℃を越えると強度が著しく
低下する。従って、300 〜650 ℃とする。好ましくは、
500 〜600 ℃である。次に、実施例によって本発明の作
用および効果をさらに具体的に説明する。
【００３９】
【実施例】表１に示す化学成分の鋼を大気溶製し、950
℃以上1250℃以下に加熱した後、熱鍛プレスによる熱間
鍛造により750 ℃以上の仕上げ温度で所定の形状 (直径
20〜60mm) に成形し、放冷して初析フェライトの面積率
が10％以下のベイナイト組織とした後、250 〜700 ℃の
温度域で焼戻しを行った。
℃以上1250℃以下に加熱した後、熱鍛プレスによる熱間
鍛造により750 ℃以上の仕上げ温度で所定の形状 (直径
20〜60mm) に成形し、放冷して初析フェライトの面積率
が10％以下のベイナイト組織とした後、250 〜700 ℃の
温度域で焼戻しを行った。
【００４０】それらのシミュレーション熱間鍛造材の中
心部からJIS ４号の引張試験片とR/2 部からJIS ３号シ
ャルピー試験片を製作して機械的性質を調査した。表２
〜表４に試験結果を示す。
心部からJIS ４号の引張試験片とR/2 部からJIS ３号シ
ャルピー試験片を製作して機械的性質を調査した。表２
〜表４に試験結果を示す。
【００４１】表２の結果から明らかなように、焼戻し温
度を550 ℃とした本発明により得られた鋼は引張強度、
シャルピー吸収エネルギーが共にすぐれており、高強
度、高靱性を有している。一方、比較例として挙げた鋼
組成の中でＣ、Si、Mn、Ｐ、Cr、Ｂ、Ti、sol.Alが規定
値よりも高目に外れたものは衝撃特性が劣る。また、
Ｃ、Ｂ、Ti、sol.Alが規定値よりも低目に外れたものは
強度が低下してしまう。
度を550 ℃とした本発明により得られた鋼は引張強度、
シャルピー吸収エネルギーが共にすぐれており、高強
度、高靱性を有している。一方、比較例として挙げた鋼
組成の中でＣ、Si、Mn、Ｐ、Cr、Ｂ、Ti、sol.Alが規定
値よりも高目に外れたものは衝撃特性が劣る。また、
Ｃ、Ｂ、Ti、sol.Alが規定値よりも低目に外れたものは
強度が低下してしまう。
【００４２】一般に、Mo、Ｖ、Nbなどの強炭化物形成元
素は微量の添加によって顕著に焼戻し軟化を抑制する。
この原因としては、空孔の拡散を遅らせるために、転位
の上昇運動を抑制することによる。
素は微量の添加によって顕著に焼戻し軟化を抑制する。
この原因としては、空孔の拡散を遅らせるために、転位
の上昇運動を抑制することによる。
【００４３】しかし、表３に示すように、300 ℃未満の
焼戻し温度ではその効果が顕著に現われずYR (降伏比)
はあまり向上しない。一方、表４に示すように、焼戻し
温度を550 ℃とした本発明例においては製品寸法にかか
わらず高いYRが得られた。
焼戻し温度ではその効果が顕著に現われずYR (降伏比)
はあまり向上しない。一方、表４に示すように、焼戻し
温度を550 ℃とした本発明例においては製品寸法にかか
わらず高いYRが得られた。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、初析フェ
ライトの面積率が10％以下であるベイナイト組織にな
り、製品寸法にかかわらず安定した高強度、高靱性を得
る。また、本発明では、そのような高TSを維持し、また
靱性を劣化させることなく、焼戻しによる高YR化(YP/T
S) を達成することができる。
ライトの面積率が10％以下であるベイナイト組織にな
り、製品寸法にかかわらず安定した高強度、高靱性を得
る。また、本発明では、そのような高TSを維持し、また
靱性を劣化させることなく、焼戻しによる高YR化(YP/T
S) を達成することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 芳彦 北九州市小倉北区許斐町１番地 住友金属 工業株式会社小倉製鉄所内 (72)発明者 西田 和彦 北九州市小倉北区許斐町１番地 住友金属 工業株式会社小倉製鉄所内 (72)発明者 森 元秀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 安田 茂 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ:0.10 〜0.20％、 Si:0.05 〜1.00％、 Mn:0.50 〜
2.50％、 Ｓ:0.005〜0.150 ％、Cr:0.50 〜2.50％、 Mo:0.05 〜
0.50％、 Nb:0.005〜0.080 ％、Ｖ:0.005〜0.200 ％、Ti:0.005〜
0.050 ％、 Ｂ:0.0001 〜0.0030％、 sol.Al:0.005〜0.050 ％、お
よび残部Feおよび不可避不純物から成り、かつ、 【数１】 但し、(B) 、(N) 、(Ti)はそれぞれＢ、Ｎ、Tiの含有量
(ppm)を示すを満足する鋼組成を有する鋼を、950 ℃以
上1250℃以下に加熱した後、熱間鍛造により750 ℃以上
の温度で所定の形状に成形し、初析フェライトの面積率
が10％以下であるベイナイト組織とした後、300 〜650
℃の温度域で焼戻しを行うことを特徴とする、高降伏比
高靱性非調質高強度鋼の製造方法。 - 【請求項２】 前記鋼組成が、さらに、重量％で、Pb:
0.005〜0.50％、Ca:0.001〜0.050 ％、Se:0.01 〜0.50
％およびTe:0.005〜0.050 ％のうちの１種または２種以
上を含有する、請求項１記載の高降伏比高靱性非調質高
強度鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP945793A JP2861698B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP945793A JP2861698B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220532A true JPH06220532A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2861698B2 JP2861698B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=11720822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP945793A Expired - Fee Related JP2861698B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 高降伏比高靱性非調質高強度鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861698B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996014445A1 (en) * | 1994-11-04 | 1996-05-17 | Nippon Steel Corporation | Ferritic heat-resistant steel having excellent high temperature strength and process for producing the same |
| US6514359B2 (en) | 2000-03-30 | 2003-02-04 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Heat resistant steel |
| CN103667953A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 江苏亚星锚链股份有限公司 | 一种低环境裂纹敏感性超高强韧性洋系泊链钢及其制造方法 |
| WO2017206441A1 (zh) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 江苏亚星锚链股份有限公司 | 一种r6级系泊链热处理工艺 |
| JP2025528201A (ja) * | 2023-03-14 | 2025-08-26 | クリーブランド－クリフス スティール プロパティーズ、インク． | 高強度の亜鉛めっき鋼板と合金化電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP945793A patent/JP2861698B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996014445A1 (en) * | 1994-11-04 | 1996-05-17 | Nippon Steel Corporation | Ferritic heat-resistant steel having excellent high temperature strength and process for producing the same |
| US6136110A (en) * | 1994-11-04 | 2000-10-24 | Nippon Steel Corporation | Ferritic heat-resistant steel having excellent high temperature strength and process for producing the same |
| CN1074057C (zh) * | 1994-11-04 | 2001-10-31 | 新日本制铁株式会社 | 制造铁素体耐热钢的方法 |
| US6514359B2 (en) | 2000-03-30 | 2003-02-04 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Heat resistant steel |
| CN103667953A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 江苏亚星锚链股份有限公司 | 一种低环境裂纹敏感性超高强韧性洋系泊链钢及其制造方法 |
| CN103667953B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-09-28 | 江苏亚星锚链股份有限公司 | 一种低环境裂纹敏感性超高强韧性海洋系泊链钢及其制造方法 |
| WO2017206441A1 (zh) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 江苏亚星锚链股份有限公司 | 一种r6级系泊链热处理工艺 |
| JP2025528201A (ja) * | 2023-03-14 | 2025-08-26 | クリーブランド－クリフス スティール プロパティーズ、インク． | 高強度の亜鉛めっき鋼板と合金化電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2861698B2 (ja) | 1999-02-24 |
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