JPH0772322B2 - 快削鋼 - Google Patents
快削鋼Info
- Publication number
- JPH0772322B2 JPH0772322B2 JP61265701A JP26570186A JPH0772322B2 JP H0772322 B2 JPH0772322 B2 JP H0772322B2 JP 61265701 A JP61265701 A JP 61265701A JP 26570186 A JP26570186 A JP 26570186A JP H0772322 B2 JPH0772322 B2 JP H0772322B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- steel
- amount
- machinability
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば、自動車，家電製品等々の幅広い分
野において使用される精密小物部品などの素材として利
用される快削鋼に関するものである。
野において使用される精密小物部品などの素材として利
用される快削鋼に関するものである。
（従来の技術） 従来、上記に例示した自動車，家電製品等々において使
用される精密小物部品の素材としては、低炭素の快削鋼
を使用することが多く、このような快削鋼としては、鉛
（Pb）系，カルシウム（Ca）系，いおう（Ｓ）系および
いおう複合系，いおう−特殊元素複合系，鉛−いおう複
合系，テルル（Te）系，四元（Pb＋Ｓ＋Te＋Ｘ）系など
のもがあった。
用される精密小物部品の素材としては、低炭素の快削鋼
を使用することが多く、このような快削鋼としては、鉛
（Pb）系，カルシウム（Ca）系，いおう（Ｓ）系および
いおう複合系，いおう−特殊元素複合系，鉛−いおう複
合系，テルル（Te）系，四元（Pb＋Ｓ＋Te＋Ｘ）系など
のもがあった。
そして、具体的には、例えば低炭素のいおう快削鋼の被
削性を改善するためにPbとBiとを複合添加した快削鋼が
あった。
削性を改善するためにPbとBiとを複合添加した快削鋼が
あった。
（発明が解決しようとする問題点） このような低炭素のいおう快削鋼にPbとBiとを複合添加
した快削鋼において、工具寿命，切削抵抗，切り屑破砕
性，仕上面あらさなどで評価される被削性のうち、とく
に低炭素の快削鋼で重要視される仕上面あらさに注目す
るときには、構成刃先の付着の有無が重要な因子とな
る。
した快削鋼において、工具寿命，切削抵抗，切り屑破砕
性，仕上面あらさなどで評価される被削性のうち、とく
に低炭素の快削鋼で重要視される仕上面あらさに注目す
るときには、構成刃先の付着の有無が重要な因子とな
る。
しかしながら、従来の場合には、同じ量のＳとPbおよび
Biとを複合添加した快削鋼であっても、切削加工時に構
成刃先が付着して仕上面あらさが悪くなったり、あるい
は切削加工時に構成刃先が付着せずに仕上面あらさが良
好なものとなったりする場合があり、仕上面あらさが一
定しないことがあるという問題点があった。
Biとを複合添加した快削鋼であっても、切削加工時に構
成刃先が付着して仕上面あらさが悪くなったり、あるい
は切削加工時に構成刃先が付着せずに仕上面あらさが良
好なものとなったりする場合があり、仕上面あらさが一
定しないことがあるという問題点があった。
（発明の目的） この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、実用の切削条件下で切削加工を行なった場合に
常に良好な仕上面あらさを得ることが可能である快削鋼
を提供することを目的としているものである。
もので、実用の切削条件下で切削加工を行なった場合に
常に良好な仕上面あらさを得ることが可能である快削鋼
を提供することを目的としているものである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、低炭素鋼における被削性を向上させるため
に同じ量のＳとPbおよびBiとを複合添加したときでも、
切削加工時に構成刃先が付着したり、付着しなかったり
する原因について鋭意研究を積重ねた結果、鋼中のＰと
Ｎとが仕上面あらさに大きな影響を与えていることを見
い出して完成に至ったものである。
に同じ量のＳとPbおよびBiとを複合添加したときでも、
切削加工時に構成刃先が付着したり、付着しなかったり
する原因について鋭意研究を積重ねた結果、鋼中のＰと
Ｎとが仕上面あらさに大きな影響を与えていることを見
い出して完成に至ったものである。
すなわち、この発明による快削鋼は、重量％で、C:0.05
〜0.15％、Si:0.05％以下、Mn:0.80〜1.50％、P:0.040
〜0.090％、S:0.100〜0.400％、Bi:0.005〜0.15％、Pb:
0.10〜0.35％、N:0.0065〜0.015％、O:0.004〜0.030
％、Al:0.002％以下でかつＰ＋6N:0.08〜0.13％、残部F
eおよび不純物よりなることを特徴としているものであ
る。
〜0.15％、Si:0.05％以下、Mn:0.80〜1.50％、P:0.040
〜0.090％、S:0.100〜0.400％、Bi:0.005〜0.15％、Pb:
0.10〜0.35％、N:0.0065〜0.015％、O:0.004〜0.030
％、Al:0.002％以下でかつＰ＋6N:0.08〜0.13％、残部F
eおよび不純物よりなることを特徴としているものであ
る。
次に、この発明による快削鋼の成分範囲（重量％）の限
定理由について説明する。
定理由について説明する。
C:0.05〜0.15％ Ｃは例えば自動車や家庭電化製品などの精密小物部品の
強度や耐摩耗性等を確保するのに必要な元素であり、こ
のために0.05％以上とした。しかし、Ｃ量が多くなれば
強度および耐摩耗性は向上するものの被削性が低下して
くると共に酸素量が低くなりすきて硫化物が細くなって
工具摩耗を増大させ、この結果被削性が低下してくるの
で0.15％とした。
強度や耐摩耗性等を確保するのに必要な元素であり、こ
のために0.05％以上とした。しかし、Ｃ量が多くなれば
強度および耐摩耗性は向上するものの被削性が低下して
くると共に酸素量が低くなりすきて硫化物が細くなって
工具摩耗を増大させ、この結果被削性が低下してくるの
で0.15％とした。
Si:0.05％以下 Siは脱酸元素であるが、多すぎると酸素量が低くなりす
ぎて硫化物が細くなり、工具の摩耗が大となって被削性
が低下するので0.05％以下とした。
ぎて硫化物が細くなり、工具の摩耗が大となって被削性
が低下するので0.05％以下とした。
Mn:0.80〜1.50％ Mnが少なすぎると熱間加工性が低下すると共に、MnS量
が少なくなって被削性が低下するので0.80％以上とし
た。しかし、多すぎると脱酸量が多くなり、鋼中の酸素
量が少なくなりすぎて被削性を低下させるので1.50％以
下とした。
が少なくなって被削性が低下するので0.80％以上とし
た。しかし、多すぎると脱酸量が多くなり、鋼中の酸素
量が少なくなりすぎて被削性を低下させるので1.50％以
下とした。
P:0.040〜0.090％ Ｐは切削加工時における構成刃先の付着の有無に対して
Ｎと共に影響を及ぼす元素であると共に被削性を向上さ
せる効果を有しているので、0.040％以上としたが、多
すぎると熱間加工性を低下させるので0.090％とした。
Ｎと共に影響を及ぼす元素であると共に被削性を向上さ
せる効果を有しているので、0.040％以上としたが、多
すぎると熱間加工性を低下させるので0.090％とした。
S:0.100〜0.400％ Bi:0.005〜0.15％ Pb:0.10〜0.35％ S,Bi,Pbはいずれも鋼の被削性を向上させるのに有効な
元素であり、切削抵抗を小さくして工具寿命を増大させ
るのに有効な元素である。そして、これらの元素のうち
Ｓは高速側の切削条件下で有効に作用し、Pbは低速側の
切削条件下で有効に作用するので、広い切削条件下で安
定した切削を行なうことができるように、S,Bi,Pbの三
元素を複合で添加した。そして、このような被削性向上
の効果を得るためには、Ｓは0.100％以上、Biは0.005％
以上、Pbは0.10％以上とした。
元素であり、切削抵抗を小さくして工具寿命を増大させ
るのに有効な元素である。そして、これらの元素のうち
Ｓは高速側の切削条件下で有効に作用し、Pbは低速側の
切削条件下で有効に作用するので、広い切削条件下で安
定した切削を行なうことができるように、S,Bi,Pbの三
元素を複合で添加した。そして、このような被削性向上
の効果を得るためには、Ｓは0.100％以上、Biは0.005％
以上、Pbは0.10％以上とした。
しかし、これらの被削性向上元素の含有量が多すぎると
熱間加工性を害するのでＳは0.400％以下、Biは0.15％
以下、Pbは0.35％以下とした。
熱間加工性を害するのでＳは0.400％以下、Biは0.15％
以下、Pbは0.35％以下とした。
N:0.0065〜0.015％ Ｎは鋼の溶製時に含まれやすい元素であり、前記Ｐとと
もに切削加工時における構成刃先の付着に影響を及ぼす
元素であり、Ｎ含有量が低すぎるとＰ＋6Nの値を確保す
るためのＰ含有が多くなってしまうので、Ｐ含有量を適
切なものとできるように0.0065％以上とした。しかし、
Ｎ量が多すぎると製鋼上の支障をきたすことがありうる
ので0.015％以下とした。
もに切削加工時における構成刃先の付着に影響を及ぼす
元素であり、Ｎ含有量が低すぎるとＰ＋6Nの値を確保す
るためのＰ含有が多くなってしまうので、Ｐ含有量を適
切なものとできるように0.0065％以上とした。しかし、
Ｎ量が多すぎると製鋼上の支障をきたすことがありうる
ので0.015％以下とした。
O:0.004〜0.030％ Ｏ含有量が少なすぎると硫化物が細くなり工具の摩耗を
増大させて被削性を低下させるので0.004％以上とし
た。しかし、多すぎると酸化物の生成量が増大して工具
寿命を低下させるので0.030％以下とした。
増大させて被削性を低下させるので0.004％以上とし
た。しかし、多すぎると酸化物の生成量が増大して工具
寿命を低下させるので0.030％以下とした。
Al:0.002％以下 Alは脱酸作用を有する元素であり、Al含有量が多すぎる
と酸素量が低下して硫化物が細くなって工具摩耗が大と
なり、その結果被削性が低下するので0.002％以下とし
た。
と酸素量が低下して硫化物が細くなって工具摩耗が大と
なり、その結果被削性が低下するので0.002％以下とし
た。
Ｐ＋6N:0.08〜0.13％ この発明は、前述したように、工具寿命，切削抵抗，切
り屑破砕性，仕上面あらさなどで評価される被削性のう
ち、とくに低炭素の快削鋼で重要視される仕上面あらさ
を改善するためには切削時における構成刃先の付着が重
要な因子となることを確かめ、そして、鋼中に含まれる
ＰとＮとが切削加工時における構成刃先の付着の有無に
大きく作用して仕上面あらさに大きな影響を与えている
ことを見い出して完成されたものである。この場合、Ｐ
＋6Nが0.08％よりも低いときには切削加工時に構成刃先
が付着して仕上面あらさを悪くするので0.08％以上とす
る必要があり、反対にＰ＋6N量が多くなりすぎると構成
刃先の付着はあまりないものの工具の摩耗が大きくなっ
て仕上面あらさが悪くなるので0.13％以下とする必要が
あることを確認した。
り屑破砕性，仕上面あらさなどで評価される被削性のう
ち、とくに低炭素の快削鋼で重要視される仕上面あらさ
を改善するためには切削時における構成刃先の付着が重
要な因子となることを確かめ、そして、鋼中に含まれる
ＰとＮとが切削加工時における構成刃先の付着の有無に
大きく作用して仕上面あらさに大きな影響を与えている
ことを見い出して完成されたものである。この場合、Ｐ
＋6Nが0.08％よりも低いときには切削加工時に構成刃先
が付着して仕上面あらさを悪くするので0.08％以上とす
る必要があり、反対にＰ＋6N量が多くなりすぎると構成
刃先の付着はあまりないものの工具の摩耗が大きくなっ
て仕上面あらさが悪くなるので0.13％以下とする必要が
あることを確認した。
そして、Ｐ＋6Nが0.08〜0.13％の範囲を満たすために、
Ｐ量を多くしてＮ量を少なくするときには、Ｐは脱酸作
用を有していて、Si,Alと同様に酸素量を少なくすると
共に、Ｎ量は鋼中に入り込みやすい元素であって少なく
することはコスト高を招き、さらにＮは６倍で作用する
ため、むしろＰ量を少な目にしてＮ量で上記範囲に調整
するようになす方が望ましい。
Ｐ量を多くしてＮ量を少なくするときには、Ｐは脱酸作
用を有していて、Si,Alと同様に酸素量を少なくすると
共に、Ｎ量は鋼中に入り込みやすい元素であって少なく
することはコスト高を招き、さらにＮは６倍で作用する
ため、むしろＰ量を少な目にしてＮ量で上記範囲に調整
するようになす方が望ましい。
（実施例） 第１表に示す化学成分の低炭素鋼を2tonアーク炉にて溶
解・溶製したのち2ton鋼塊に鋳造し、熱間圧延を行なっ
て直径12mmの線材コイルとし、引抜きおよび矯正を行な
って直径12mmの丸棒とした。
解・溶製したのち2ton鋼塊に鋳造し、熱間圧延を行なっ
て直径12mmの線材コイルとし、引抜きおよび矯正を行な
って直径12mmの丸棒とした。
次に、前記各化学成分の鋼よりなる丸棒に対してそれぞ
れ第２表に示す条件で切削加工を行ない、各々1000個目
の加工物の仕上面あらさ（Rmax（μｍ））を調べた。そ
の結果を同じく第１表に示す。
れ第２表に示す条件で切削加工を行ない、各々1000個目
の加工物の仕上面あらさ（Rmax（μｍ））を調べた。そ
の結果を同じく第１表に示す。
第１表に示すように、比較鋼No.5ではＯ含有量が多すぎ
るので酸化物の生成量が大となると共にＰ＋6N量が多す
ぎるため、工具の摩耗が多くなり、加工物の仕上あらさ
が大きな値となっている。また、比較鋼No.6ではＮ含有
量が少なくＰ＋6N量が0.070％と少なすぎるため切削加
工時に構成刃先が付着して仕上面あらさが大きくなって
いる。さらに、比較鋼No.6ではSi量およびAl量が多すぎ
るためＯ含有量が少なくなって硫化物が細くなり、工具
摩耗が大となって仕上面あらさも大きくなっていること
が認められた。
るので酸化物の生成量が大となると共にＰ＋6N量が多す
ぎるため、工具の摩耗が多くなり、加工物の仕上あらさ
が大きな値となっている。また、比較鋼No.6ではＮ含有
量が少なくＰ＋6N量が0.070％と少なすぎるため切削加
工時に構成刃先が付着して仕上面あらさが大きくなって
いる。さらに、比較鋼No.6ではSi量およびAl量が多すぎ
るためＯ含有量が少なくなって硫化物が細くなり、工具
摩耗が大となって仕上面あらさも大きくなっていること
が認められた。
これに対して、本発明による快削鋼の成分規定を満足す
る本発明鋼No.1〜４ではいずれも工具摩耗が少なく、10
00個目の加工物における仕上面あらさは小さなものとな
っていることが確かめられた。
る本発明鋼No.1〜４ではいずれも工具摩耗が少なく、10
00個目の加工物における仕上面あらさは小さなものとな
っていることが確かめられた。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明による快削鋼は、重
量％で、C:0.05〜0.15％、Si:0.05％以下、Mn:0.80〜1.
50％、P:0.040〜0.090％、S:0.100〜0.400％、Bi:0.005
〜0.15％、Pb:0.10〜0.35％、N:0.0065〜0.015％、O:0.
004〜0.030％、Al:0.002％以下でかつＰ＋6N:0.08〜0.1
3％、残部Feおよび不純物よりなるものであるから、実
用の切削条件下での切削加工において構成刃先が付着す
るのを防止することが可能であり、加工物の仕上面あら
さを常に良好なものとすることが可能であるという非常
に優れた効果がもたらされる。
量％で、C:0.05〜0.15％、Si:0.05％以下、Mn:0.80〜1.
50％、P:0.040〜0.090％、S:0.100〜0.400％、Bi:0.005
〜0.15％、Pb:0.10〜0.35％、N:0.0065〜0.015％、O:0.
004〜0.030％、Al:0.002％以下でかつＰ＋6N:0.08〜0.1
3％、残部Feおよび不純物よりなるものであるから、実
用の切削条件下での切削加工において構成刃先が付着す
るのを防止することが可能であり、加工物の仕上面あら
さを常に良好なものとすることが可能であるという非常
に優れた効果がもたらされる。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、C:0.05〜0.15％、 Si:0.05％以下、 Mn:0.80〜1.50％、 P:0.040〜0.090％、 S:0.100〜0.400％、 Bi:0.005〜0.15％、 Pb:0.10〜0.35％、 N:0.0065〜0.015％、 O:0.004〜0.030％、 Al:0.002％以下でかつ Ｐ＋6N:0.08〜0.13％、残部Feおよび不純物よりなるこ
とを特徴とする快削鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265701A JPH0772322B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 快削鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265701A JPH0772322B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 快削鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121642A JPS63121642A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH0772322B2 true JPH0772322B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17420807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61265701A Expired - Fee Related JPH0772322B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 快削鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772322B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0756060B2 (ja) * | 1988-05-25 | 1995-06-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 切削性に優れた超快削鋼 |
| JP2614656B2 (ja) * | 1989-04-14 | 1997-05-28 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｐｂ―Ｂｉ系快削鋼及びその製造法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59205453A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-21 | Daido Steel Co Ltd | 快削鋼とその製造方法 |
| JPS60116744A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ボロン快削鋼 |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61265701A patent/JPH0772322B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63121642A (ja) | 1988-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |