JPH0756060B2

JPH0756060B2 - 切削性に優れた超快削鋼

Info

Publication number: JPH0756060B2
Application number: JP63128615A
Authority: JP
Inventors: 守文中村; 秀男竹下; 強幸岡; 賢樹秋葉
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH01298138A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は切削性に優れた超快削鋼に関し、さらに詳しく
は、JIS SUM24L（AISI 12L14）よりもさらに優れた切削
性を有し、オフイス・オートメーション機器、家庭用電
気機械、カメラ、時計等の精密部品に使用することがで
きる高速度鋼による切削性に優れた超快削鋼に関する。

［従来技術］従来、精密部品等の小物部品には、超快削鋼（12L14＋T
e）が多く使用されてきている。

この超快削鋼よりもさらに被削性に優れた快削鋼は、最
近、事務機器の高精度化により益々その利用範囲が広く
なってきている。しかし、この超快削鋼にTeが含有され
ている鋼では、現在以上の被削性を付与しようとする
と、製造が困難となり、また、コストが極めて高くな
る。

また、快削鋼に含有させる快削性元素として、Pb、Bi等
の元素は従来から良く知られているものであり、これに
ついて特開昭59-205454号公報に記載されている快削鋼
があるが、この快削鋼にはAl、Si、Ｏ、Te＋Bi＋Pbの３
快削性元素が含有されている。しかして、これら含有成
分は、Alが0.002〜0.060wt％含有されているが、Al₂O₃
を生成し易く、被削性を悪くし、また、Siが0.2wt％以
下含有され、このSiを含有させるとマトリックス硬度が
上昇し、工具摩耗により被削性が低下し、Ｏが0.010wt
％以下含有され、Ｏが含有されると硫化物が伸展し易く
なり、被削性が低下し、また、Te＋Bi＋Pbの含有は、特
に、Teの含有は熱間脆性となり圧延が困難となり、高温
で圧延する必要があり、歩留りが悪く、かつ、コスト高
となるという問題がある。

従って、従来においては優れた被削性を有し、製造が比
較的に容易で、さらに、コストの低い快削鋼が要望され
ていた。

［発明が解決しようとする課題］本発明は上記に説明したような、従来の快削鋼の種々の
問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究を行ない、検討を重
ねた結果、快削性元素としてはPbとBiの２元素を含有さ
せ、さらに、Al、Siの含有量が極めて低いリムド系鋼と
し、製造が容易で、かつ、被削性が極めて良好な高速度
鋼による切削性に優れた超快削鋼を開発したのである。

［課題を解決するための手段］本発明に係る切削性に優れた超快削鋼の特徴とするとこ
ろは、Ｃ≦0.2wt％、Si＜0.02wt％、 Mn0.80〜1.20wt％、Al＜0.002wt％、 O0.015〜0.030wt％、P0.01〜0.12wt％、 S0.13〜0.37wt％、Pb0.075〜0.49wt％、 Bi0.075〜0.49wt％を含有し、かつ、 Bi/（Pb＋Bi）0.30〜0.70 Bi＋Pb0.25〜0.70 であり、残部Feおよび不可避不純物からなることにあ
る。

本発明に係る切削性に優れた超快削鋼について、以下詳
細に説明する。

先ず、本発明に係る切削性に優れた超快削鋼の含有成分
および含有割合について説明する。

Ｃは含有量が0.1wt％を超えると被削性が低下する。よ
って、Ｃ含有量は≦0.2wt％とする。

Siは含有量が0.02wt％を超えると高速度鋼による被削性
を低下させる。よって、Si含有量は＜0.02wt％とする。

Mnは含有量が0.80wt％未満では熱間圧延時に鋼材表面疵
が発生し易く、また、1.20wt％を越えて含有されると強
度が高くなり、被削性が悪くなる。よって、Mn含有量は
0.80〜1.20wt％とする。

Alは鋼中の酸素と反応してAl₂O₃介在物を形成し易く、
工具寿命を短くし、また、硫化物がオーステナイト粒界
に析出して表面割れが発生し易くなる。よって、Al含有
量は＜0.002wt％とする。

Ｏは含有量が0.015wt％未満では圧延によりMnSが伸展し
て高速度鋼工具による被削性が低下し、また、0.030wt
％を越えて含有されると塑性変形能が低下して被削性が
悪くなる。よって、Ｏ含有量は0.015〜0.030wt％とす
る。

Ｐは鋼の切削仕上げ面を改善する元素であり、含有量が
0.01wt％未満ではこの効果は少なく、また、0.12wt％を
越えて含有させても効果はあまり上がらない。よって、
Ｐ含有量は0.01〜0.12wt％とする。

Ｓは含有量が0.13wt％未満では被削性を改善する効果が
有効に発揮することができず、また、0.37wt％を越えて
多量に含有されると鋼の機械的性質の劣化が著しくな
る。よって、Ｓ含有量は0.13〜0.37wt％とする。

Pb、Biは単に含有させるのではなく、低融点の介在物と
なるように含有割合を選択することにより、広い範囲の
切削条件により切削を行なうことが可能となり、そし
て、自動盤によりフォーミング加工を行なって、工具刃
先の平均温度を測定すると、使用切削条件の下では約25
0℃以下であることがわかった。従って、Pbの融点が327
℃、Biの融点は271℃であるから、上記介在物の融点を2
50℃以下となるように制御すれば、被削性はPb、Biの単
独に含有している快削鋼よりも優れたものとなる。

このような効果を発揮させるためには、PbおよびBi含有
量は0.075〜0.49wt％とし、かつ、 Bi/（Pb＋Bi）＝0.30〜0.70 Pb＋Bi＝0.25〜0.70wt％の特性式を満足しなければならないのである。

［実施例］次に、本発明に係る切削性に優れた超快削鋼の実施例を
比較鋼とともに説明する。

実施例第１表に示す含有成分および含有割合の鋼を溶製して、
鍛造、圧延、冷間引抜後、自動盤により切削試験を行な
った。

（Pb＋Bi）の含有量が一定値となるようにして、PbとBi
との含有量を変化させた鋼により、切削試験を行なった
結果を第１図に示す。この第１図において、切削条件
は、切削速度50m/min、送り0.03mm/rev、切込深さ0.73m
mである。

また、（Pb＋Bi）を0.16、0.26、0.34の３水準に選択し
た。その結果、何れの水準においても、Ｋ＝｛Bi（wt
％）｝／［｛Pb（wt％）｝＋｛Bi（wt％）｝］＝0.56 となる割合において、12L14系超快削鋼（規格鋼）のPb
含有量0.35wt％の材料よりも、被削性（仕上げ面粗さ）
が優れているものである。

また、自動盤を使用した切削試験時、熱電対法により切
削温度を測定したところ、約250℃の温度であったの
で、この温度以下の溶融点を有する0.30≦Ｋ≦0.70の介
在物を生成させるように、含有割合を選択するのがよ
い。

従って、第１図に示すように、本発明に係る切削性に優
れた超快削鋼は、比較鋼に比べて平均仕上げ面粗さが小
さく、優れていることがわかる。

また、第２図に示すように、切削速度の相違による平均
仕上げ面粗さにおいても、本発明に係る切削性に優れた
超快削鋼は、比較鋼に比べて優れていることがわかる。
第２図において、切削条件は、送り0.03mm/rev、切込深
さ0.73mmである。

［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る切削性に優れた超快
削鋼は上記の構成であるから、高速度鋼による切削にお
いて優れた被削性を有し、さらに、切削による超快削鋼
の仕上げ面粗さも極めて平滑であるという効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はBi/（Pb＋Bi）×100と平均仕上げ面粗さとの関
係を示す図、第２図は切削速度と平均仕上げ面粗さとの
関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ≦0.2wt％、Si＜0.02wt％、 Mn0.80〜1.20wt％、Al＜0.002wt％、 O0.015〜0.030wt％、P0.01〜0.12wt％、 S0.13〜0.37wt％、Pb0.075〜0.49wt％、 Bi0.075〜0.49wt％を含有し、かつ、 Bi/（Pb＋Bi）0.30〜0.70 Bi＋Pb0.25〜0.70 であり、残部Feおよび不可避不純物からなることを特徴
とする切削性に優れた超快削鋼。