JPH09310146A - 高強度コンロッド用非調質鋼および高強度コンロッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被削性を確保したまま、矯正加工後も高い耐
力比を有し、強度に優れた高強度コンロッド用非調質鋼
を提供する。 【解決手段】 Ｃ：０．３〜０．６％，Ｓｉ：０．０５
〜２．５％，Ｍｎ：０．３〜２．０％，Ｖ：０．０３〜
０．５％，Ａｌ：０．００１〜０．０６％，Ｎ：０．０
０３〜０．０３％，Ｓ：０．０１〜０．１２％の要件を
満たし、残部がＦｅおよび不可避不純物からなると共
に、下記式（１）および（２）の関係を満足する高強度
コンロッド用非調質鋼である。 Ｘ＝0.7 ［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋［Ｍｎ］−1.6 ［Ｓ］＋0.3 ［Ｖ］＋0.4 ［Ｃｒ］＋0.2 ［Ｍｏ］≧１．５０ …（１） Ｙ＝［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋0.3 ［Ｍｎ］−［Ｓ］＋1.7 ［Ｖ］＋0.3[Ｃｒ] ＋1.2 ［Ｍｏ］≦１．３０ …（２） ［式中の元素記号は、夫々の含有量（％）を意味する。
但し、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］は不可避不純物として含まれ
る量である。］

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や建設機械
等のエンジン部品であるコンロッド用非調質鋼およびコ
ンロッドの製造方法に関するものであり、特に熱間鍛造
後に実施される焼入れ・焼戻しの調質処理を省略し非調
質のままでも高い強度を得ることのできるコンロッド用
非調質鋼、および該非調質鋼を用いて高強度コンロッド
を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車や建設機械等に用いられる機械構
造用部品は、通常機械構造用炭素鋼や機械構造用合金鋼
を素材とし、必要な強度と靭性を確保するため熱間鍛造
後に焼入れ・焼戻し処理を行なう（調質処理）ことによ
って製造されてきた。

【０００３】しかし近年、上記の様な調質処理に要する
エネルギーの節約と仕掛り品のコスト低減を目的とし
て、例えばＪＩＳ Ｇ ４０５１に規定される機械構造用
炭素鋼やＪＩＳ Ｇ ４１０６に規定される機械構造用マ
ンガン鋼に、ＶやＮｂ等の析出硬化型元素を添加した非
調質鋼が開発され、上記コネクティングロッド（以下コ
ンロッドと略す）等のエンジン部品や足回り部品、ある
いは他の建設機械部品等に適用されている。

【０００４】これらの非調質鋼は、熱間鍛造の後冷却し
て組織をフェライト・パーライト混合組織とし、フェラ
イト部にＶ等の炭化物や窒化物を析出させることによっ
て目標強度を得るものであり、この様な非調質鋼を使用
すると、熱間鍛造後の焼入れ・焼戻し処理を省略するこ
とができ、更には焼入れ時に発生する熱処理歪みが減少
するためその後の矯正加工が簡略化されるといった利点
がある。

【０００５】一方、自動車の燃費低減を図るために自動
車の軽量化に対する要求は、近年、益々強くなってお
り、上述した機械構造用部品についても同様に軽量化が
求められている。特にエンジン部品であるコンロッドは
運動部品であることから、コンロッドの軽量化を達成す
ることができれば、運動慣性力の低減にもつながり、自
動車の燃費低減にも大きな効果を奏することが期待され
る。

【０００６】コンロッドを軽量化するためには、エンジ
ンのシリンダー側の端部（小端部）とクランクシャフト
側の端部（大端部）をつなぐ１セクション部の座屈強度
と曲げ疲労強度の向上が必要である。これらの強度を向
上させるためには、引張強さ、もしくは該引張強さとの
相関関係の高い「硬さ」を高める手段を施すことが考え
られるが、硬さを上げると機械加工を行う上記小端部と
大端部の被削性が極端に低下するという問題がある。

【０００７】そこで硬さを上げずに、即ち被削性を保持
したまま座屈強度と曲げ疲労強度を高めることのできる
手段を提供すべく、これらの強度と、種々の材料特性値
との関係について検討したところ、これらの強度特性
は、引張強さよりも、むしろ耐力との相関関係が高いこ
とを見出した。従って、引張強さ（硬さ）を上げずに１
セクション部の耐力を上げること、即ち引張強さに対す
る耐力の比で算出される耐力比（以下、耐力比と呼ぶ）
を高める方法が有効であることが予想される。

【０００８】ところが、焼戻しマルテンサイト組織を有
する従来の調質鋼では、コンロッドの製造過程で必須的
に施される１セクション部の冷間での矯正加工によって
上記耐力比が向上するのに対し、フェライト・パーライ
ト組織を有する非調質鋼では、矯正加工によって耐力比
が大幅に低下するという問題がある。例えばＪＩＳＧ
４０５１に規定される中炭素鋼にＶを添加した鋼を用い
て製造した部品に加工率５％の矯正加工を施した場合、
矯正加工前には０．７程度あった耐力比（０．０１％耐
力と引張強さの比）が０．５０未満にまで低下してしま
い、所望の座屈強度や曲げ疲労強度が得られない。

【０００９】従って、矯正加工を施した後の耐力比を
０．５０以上にすることができれば、被削性を確保した
まま強度の向上が可能になることから、この様な要件を
満足することのできる新規な高強度コンロッド用非調質
鋼の提供が切望されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、被削
性を確保したまま、矯正加工後も高い耐力比を有し、１
セクション部の座屈強度および疲労強度が著しく高めら
れた高強度コンロッド用非調質鋼および該非調質鋼を用
いて高強度コンロッドを効率よく製造することのできる
方法を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る高強度コンロッド用非調質鋼の構
成は、Ｃ：０．３〜０．６％（質量％、以下同じ），Ｓ
ｉ：０．０５〜２．５％，Ｍｎ：０．３〜２．０％，
Ｖ：０．０３〜０．５％，Ａｌ：０．００１〜０．０６
％，Ｎ：０．００３〜０．０３％，Ｓ：０．０１〜０．
１２％の要件を満たし、残部がＦｅおよび不可避不純物
からなると共に、下記式（１）および（２）の関係を満
足するところに要旨を有するものである。 Ｘ＝0.7 ［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋［Ｍｎ］−1.6 ［Ｓ］＋0.3 ［Ｖ］＋0.4 ［Ｃｒ］＋0.2 ［Ｍｏ］≧１．５０ …（１） Ｙ＝［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋0.3 ［Ｍｎ］−［Ｓ］＋1.7 ［Ｖ］＋0.3[Ｃｒ] ＋1.2 ［Ｍｏ］≦１．３０ …（２） ［式中の元素記号は、夫々の含有量（％）を意味する。
但し、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］は不可避不純物として含まれ
る量である。］

【００１２】本発明において、他の元素として下記，
を含有するものは好ましい実施態様であり、この様な
構成とすることによって、後述する如く非調質鋼の特性
を更に高めることができる。 Ｃｒ：０．２〜１．５％および／またはＭｏ：０．０
５〜０．５０％を含有する非調質鋼。 Ｐｂ：０．３％以下，Ｚｒ：０．２％以下，Ｃａ：
０．０１％以下，Ｔｅ：０．１％以下およびＢｉ：０．
１％以下よりなる群から選択される少なくとも１種を含
有する非調質鋼（但し、いずれの元素も０％を含まな
い）。

【００１３】また本発明に係る製造法の構成は、上述し
た非調質鋼を用い、８００〜１１００℃の鍛造終了温度
で熱間鍛造することによって成形加工した後、８００〜
５００℃の温度域を１〜３００℃／ｍｉｎの平均冷却速
度で冷却するところに要旨を有するものであり、こうし
た構成を特定することによって高強度コンロッドを効率
よく製造することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】上述した様に本発明は、鋼材の成
分組成を夫々特定すると共に、鋼の組織学的見地等に鑑
みて上記成分組成を総合的に勘案することによって、被
削性を保持しつつ矯正加工後の耐力比を向上させるとい
う所期の目的を達成し得たものであり、その結果、座屈
強度と疲労強度に優れた高強度コンロッド用非調質を得
ることに成功したのである。更に、上記非調質鋼を用
い、熱間鍛造終了温度および熱間鍛造後の平均冷却速度
を特定することによって、高強度コンロッドを効率良く
製造することに成功したものである。まず鋼材の化学成
分を定めた理由を明らかにする。

【００１５】Ｃ：０．３〜０．６％ Ｃは、熱間鍛造・冷却後における鍛造品の金属組織中の
パーライト量を増大させて必要な強度を確保するのに欠
くことのできない元素であり、そのためには少なくとも
０．３％以上含有させなければならない。好ましい下限
値は０．３５％である。しかしながらＣ量が多くなり過
ぎると、靭性が低下すると共に被削性も大幅に低下して
くるので、その上限を０．６％以下に抑えなければなら
ない。好ましい上限値は０．５５％である。

【００１６】Ｓｉ：０．０５〜２．５％ Ｓｉは、鋼材溶製時の脱酸に有効に作用する他、鋼材の
フェライト地に固溶して熱間鍛造・冷却後の鍛造品を強
化するのに有効な元素であり、特に該鍛造品の耐力や疲
労強度の向上に有効に作用する。こうした作用を有効に
発揮させるには少なくとも０．０５％以上含有させなけ
ればならない。好ましい下限値は０．１％である。しか
しながら多過ぎると被削性に悪影響が現れてくると共に
熱間鍛造時の脱炭を促進し、１セクション部の疲労強度
が低下するので２．５％を上限とする。好ましい上限値
は２．０％である。

【００１７】Ｍｎ：０．３〜２．０％ Ｍｎは、鋼材溶製時の脱酸・脱硫元素として有効な元素
であり、また鍛造品のフェライト地に固溶してフェライ
トを強化すると共に、パーライト焼入れ性を高めてパー
ライト量を増大させ、パーライト中のラメラー間隔を細
かくして耐力比や疲労強度の増大に寄与する。こうした
効果を有効に発揮させるには、少なくとも０．３％以上
含有させなければならない。好ましい下限値は０．５％
である。しかし多過ぎると、熱間鍛造・冷却後の金属組
織中にベイナイトが生成して被削性に悪影響を及ぼす様
になるので、２．０％以下に抑えなければならない。好
ましい上限値は１．８％である。

【００１８】Ｖ：０．０３〜０．５％ Ｖは、炭化物あるいは窒化物として鍛造品のフェライト
部に微細に析出して耐力比および疲労強度を向上させる
のに有効な元素である。こうした効果を有効に発揮させ
るには、少なくとも０．０３％以上含有させなければな
らない。好ましい下限値は０．０５％である。しかしな
がら、０．５％を超えて添加しても上記効果が飽和して
しまい経済的に無駄であるので、その上限を０．５％と
する。好ましい上限値は０．４％である。

【００１９】Ａｌ：０．００１〜０．０６％ Ａｌは、鋼材溶製時の脱酸元素として有効に作用するほ
か、窒化物の生成によってオーステナイト結晶粒を微細
化して靭性向上に寄与するものであり、それらの効果を
有効に発揮させるには０．００１％以上含有させなけれ
ばならない。好ましい下限値は０．００５％である。し
かし、多過ぎるとオーステナイト結晶粒が却って粗大化
して靭性に悪影響を及ぼす様になるので、０．０６％以
下に抑えなければならない。好ましい上限値は０．０５
％である。

【００２０】Ｎ：０．００３〜０．０３％ ＮはＡｌ等の窒化物形成元素と結合してオーステナイト
結晶粒を微細化し、靭性を向上させる効果がある。ま
た、ＶＮを形成して微細析出することにより鍛造品を強
化する効果もある。この様な効果を有効に発揮させるに
は０．００３％以上含有させなければならない。好まし
い下限値は０．００５％である。しかし、多過ぎると鍛
造鋼の靭性が低下したり、あるいは熱間加工性に悪影響
を与えて鋳造や熱間加工時に割れを起こし易くなるの
で、０．０３％以下に抑えなければならない。好ましい
上限値は０．０２％である。

【００２１】Ｓ：０．０１〜０．１２％ ＳはＭｎＳを形成し、被削性向上作用を有すると共に、
オーステナイト結晶粒の微細化や粒内フェライトの生成
によってフェライト・パーライト組織を微細化させ、耐
力や疲労強度、靭性の向上に寄与する元素である。この
様な作用を有効に発揮させるには０．０１％以上の添加
が必要である。しかしながら、過剰に添加すると、逆に
疲労強度や横目のが靭性が低下するので、その上限を
０．１２％以下に抑えなければならない。好ましい上限
値は０．１０％である。

【００２２】 Ｘ＝0.7 ［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋［Ｍｎ］−1.6 ［Ｓ］＋0.3 ［Ｖ］＋0.4 ［Ｃｒ］＋0.2 ［Ｍｏ］≧１．５０ …（１） 上記式（１）は、冷間加工により矯正加工を施した後の
耐力比を向上するための指標として特に設定されたもの
である。式中の元素が上記式（１）を満足するものは、
矯正加工を施した後においても０．５０以上の耐力比を
確保することが可能であり、冷間加工時における加工率
が２〜２０％の範囲ならば加工率の影響もほとんど受け
ない。好ましい下限値は１．６０％である。

【００２３】 Ｙ＝［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋0.3 ［Ｍｎ］−［Ｓ］＋1.7 ［Ｖ］＋0.3[Ｃｒ] ＋1.2 ［Ｍｏ］≦１．３０ …（２） ［式中、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］は不可避不純物として含ま
れる量である。］ 上記式（２）は、ドリル加工やブローチ加工の際におけ
るドリル寿命やブローチ寿命を向上するための指標とし
て特に設定されたものである。上述した様に、耐力の向
上にはＭｎやＶ等の元素の添加が有用であるが、これら
の元素を過剰に添加し過ぎると、ドリル加工の際、コン
ロッド大端部のドリル寿命が大幅に低下したり、ブロー
チ加工の際、ブローチ寿命が大幅に低下する等して部品
のコスト高を招く。式中の元素が上記式（２）を満足す
るものは、これらの寿命向上に極めて有用である。

【００２４】本発明に係わる非調質鋼は、上記構成要件
を満足することを必須とするものであるが、その他に、
下記の元素を選択的許容成分として添加し得る。 Ｃｒ：０．２〜１．５％および／またはＭｏ：０．０
５〜０．５０％ これらの元素は強度を高めるのに有効な元素である。こ
のうちＣｒは、前記Ｍｎと同様にパーライト焼入性を高
めて耐力比および疲労強度の向上に有効な元素であり、
こうした効果は０．２％程度以上含有させることによっ
て有効に発揮される。しかし１．５％を超えて過剰に含
有させると、鍛造品の金属組織中にベイナイトが生成し
て被削性に悪影響を及ぼす様になる。

【００２５】またＭｏは靭性を損なうことなく強度を向
上させるのに有効な元素であり、こうした効果は０．０
５％以上含有させることによって有効に発揮される。し
かし０．５０％を超えて過剰に含有させると鍛造品の金
属組織中にベイナイトが形成されて被削性が低下する。

【００２６】Ｐｂ：０．３％以下，Ｚｒ：０．２％以
下，Ｃａ：０．０１％以下，Ｔｅ：０．１％以下および
Ｂｉ：０．１％以下よりなる群から選択される少なくと
も１種を含有する非調質鋼（但し、いずれの元素も０％
を含まない）。 上記の元素は何れも快削性元素である。このうちＺｒ，
Ｃａ，Ｔｅ，Ｂｉは、ＭｎＳを粒状化して鍛造品の異方
性を改善し、疲労強度の低下を防ぐ効果を有する。しか
しながら、各元素を上述した上限値を超えて添加しても
被削性や異方性の向上効果は認められず、逆に靭性や疲
労強度が低下するので、夫々上限値を超える添加は避け
なければならない。

【００２７】次に、本発明に係わる高強度コンロッドの
製造方法について説明する。上記機械構造用部品を製造
するに当たっては、上述した高強度コンロッド用非調質
鋼を用い、８００〜１１００℃の鍛造終了温度で熱間鍛
造することによって成形加工した後、８００〜５００℃
の温度域を１〜３００℃／ｍｉｎの平均冷却速度で冷却
することが必要である。

【００２８】以下に、本発明に係わる製造方法におい
て、必須構成要件として規定したところの熱間鍛造終了
温度および熱間鍛造終了後の或る特定温度領域における
平均冷却速度の限定理由について説明する。

【００２９】（ｉ）熱間鍛造終了温度：８００〜１１０
０℃ 上記熱間鍛造終了温度が８００℃未満では、鋼材の変形
抵抗が大きくなり、鍛造に使用する金型の摩擦や割れに
より、寿命が極端に短くなったり、また欠肉が生じる。
好ましい下限値は８５０℃である。一方、上記温度が１
１００℃を超えると鍛造品のオーステナイト結晶粒が粗
大化し、耐力比や疲労強度が低下する。上限値として好
ましいのは１０５０℃である。

【００３０】（ii）熱間鍛造終了後の平均冷却速度（８
００〜５００℃）：１〜３００℃／ｍｉｎ 上記平均冷却速度が３００℃／ｍｉｎを超えるとベイナ
イト組織やマルテンサイト組織が生成し、切削加工時の
工具寿命が短くなると共に耐力比が低下する。従って、
その上限を３００℃／ｍｉｎとした。好ましい上限値は
２５０℃／ｍｉｎである。

【００３１】一方、上記平均冷却速度が１℃／ｍｉｎ未
満では、Ｖ等の添加による析出強化効果がほとんど得ら
れず、強度低下や耐力比の低下を招く他、生産性が極端
に悪くなるため、その下限を１℃／ｍｉｎに規定した。
好ましい下限値は２℃／ｍｉｎである。

【００３２】この様に、本発明の製造方法では上記構成
要件を特定したところに特徴を有するものであり、その
他の熱間鍛造条件や冷間加工条件等については特に制限
されず、高強度の機械構造用部品を得ることのできる一
般的な条件を適宜採用し得る。

【００３３】ただし熱間鍛造後の冷間加工率は、２〜２
０％とすることが推奨される。この様な範囲内であれ
ば、加工率の変化による、上述した式（１）および式
（２）に及ぼす影響はほとんどなく、従来の非調質鋼を
用いた場合に比べて卓越した強度特性を有する部品が得
られる様になる。しかし、冷間加工率が２０％を超える
と、加工硬化によって過度に加工硬化し、冷間加工に使
用する金型の寿命が極端に短くなる。また、上記冷間加
工率が２％未満では強制加工が不十分であり、曲がりに
よって疲労強度が低下する等の弊害が生じる。尚、ここ
で規定する冷間加工率とは、据え込み加工時における元
の高さに対する減少率をいう。

【００３４】上述した本発明法により得られたコンロッ
ドは、矯正加工を施した後においても０．５０以上の耐
力比を有するので、良好な被削性を確保したまま座屈強
度や疲労強度を向上させることができ、自動車の軽量化
に大きく寄与することができるものである。

【００３５】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明の構成および作用
効果をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記
実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣
旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも勿論
可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含
まれる。

【００３６】実施例１ 表１に示す化学組成の鋼材を実験室規模で溶製した後、
該鋼材を用いて、コンロッドの１セクション部の引張特
性を以下の様にして評価した。まず、断面形状がφ２５
ｍｍの角棒になる様、熱間鍛造を施した。次いで、１２
５０℃に加熱してから熱間で板厚８ｍｍ，板幅５０ｍｍ
の板材に鍛造加工した。このときの鍛造終了温度は９５
０℃、熱間鍛造後の８００〜５００℃の平均冷却速度は
１５０℃／ｍｉｎとした。この様にして得られた板材か
ら板厚８ｍｍ，板幅１４ｍｍの圧縮試験片を作製し、矯
正加工を模倣して、無拘束で所定の圧縮率で圧縮加工を
施した。更に上記圧縮加工後に、ＪＩＳ１４号Ｂに規定
される引張試験片を作製し、引張試験を実施すると共
に、引張試験片のひずみをひずみゲージで測定し、０．
０１％ひずみ時の引張応力を耐力として測定した。この
様にして測定された引張強さに対する耐力の比を耐力比
として算出した。その結果を表２および表３に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】次に、コンロッド大端部のドリル切削性を
以下の要領にて評価した。まず、断面形状がφ４０ｍｍ
の丸棒になる様、熱間鍛造を施した。次いで、１２５０
℃に加熱してからφ２５ｍｍの丸帽に鍛造加工後、空冷
し、大端部と同等の硬さが得られる様に調整した。ドリ
ル寿命を評価するに当たっては、材質がＳＫＨ５１，φ
１０のドリルを用い、切削速度２０ｍ／ｍｉｎ、送り速
度：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、無潤滑の条件にて行い、ド
リルが破損するまでに切削した長さの合計をドリル寿命
とした。その結果を表４に示す。

【００４１】

【表４】

【００４２】表２〜表４の結果から以下の様に考察する
ことができる。鋼種記号１〜１９は本発明の規定要件を
全て満足する実施例であり、冷間加工によって耐力比が
低下する傾向が見られるが、いずれの鋼も耐力が５００
Ｎ／ｍｍ² 以上、耐力比も０．５０以上であり、優れた
特性を有することが分かる。また硬さについては、鍛造
のままで３５０ＨＶ以下であり、矯正加工を施さない部
分に機械加工する際、工具寿命が極端に短くなるといっ
た従来の不具合を生じないことが分かった。

【００４３】これに対し、鋼種記号２０〜２９は、本発
明で定める規定要件の何れかを欠く比較例であり、夫
々、以下に示す様な不具合を生じる。 ２０：Ｘの値が１．５０以下であるため、耐力比が目標
値である０．５０を大きく下回った。 ２１：Ｙの値が１．３０よりも大きいため硬さが３５０
ＨＶを超えてドリル寿命が大幅に短くなった。 ２２：Ｃ量が少ないためＸの値が１．５０未満となり、
耐力および耐力比が共に低下した。

【００４４】２３：Ｃ量が多いためＹの値が１．３０よ
り大きくなり、硬さが３５０ＨＶを超え、ドリル寿命が
大幅に短くなった。 ２４：Ｓｉ添加量が多いためＹの値が１．３０より大き
くなり、硬さが３５０ＨＶを超えてドリル寿命が大幅に
短くなった。 ２５：Ｍｎ添加量が多いためベイナイトが生成し、且つ
Ｙの値が１．３０より大きくなり、硬さが３５０ＨＶを
超えてドリル寿命が大幅に短くなった。 ２６：Ｃｒ添加量が多いためベイナイトが生成し、且つ
Ｙの値が１．３０より大きくなり、硬さが３５０ＨＶを
超え、ドリル寿命が大幅に短くなった。

【００４５】２７：Ｖが無添加でＸの値が１．５０未満
であるため、耐力および耐力比の双方が低くなった。 ２８：Ｍｏを多く添加したためベイナイトが生成し、Ｙ
の値が１．３０よりも大きくなり、硬さが３５０ＨＶを
超え、ドリル寿命が大幅に短くなった。 ２９：Ａｌ添加量が多いため、圧縮加工時に割れが発生
した。

【００４６】実施例２ 前記表１に示した鋼種１（本発明鋼）および２０（比較
鋼）を用い、表５に示す如く、熱間鍛造終了温度と、８
００〜５００℃の温度域における平均冷却速度を種々変
化させた場合における耐力、引張強さ、耐力比、疲れ限
度および疲れ限度比を夫々測定した。このうち耐力およ
び引張強さは、実施例１と同様にして測定した。疲労試
験は平行部の直径が８ｍｍの小野式回転曲げ疲労試験片
にて行った。その結果を表５に併記する。

【００４７】

【表５】

【００４８】表５からも明らかなように、本発明鋼１を
用い、本発明で規定される製造要件で製造したものは耐
力比が高く、優れた疲れ限度と疲れ限度比が得られるの
に対し、製造要件が本発明の要件を外れるものは耐力
比、疲れ限度および疲れ限度比のいずれもが低下するこ
とが分かった。また、比較鋼２０を用いた場合は、いず
れの条件下でも耐力比が低下し、疲れ限度や疲れ限度比
も低下することが分かった。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、矯正加工を施した後も高い耐力比を有する結果、被
削性を確保したまま座屈強度や疲労強度に優れたコンロ
ッド用非調質鋼を得ることができる。また、本発明の製
造方法を用いれば、上述した特性を有効に発揮し得るコ
ンロッドを効率よく製造することができる。

フロントページの続き (72)発明者 板倉 浩二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 山口 拓郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 吉川 雅宏 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃ：０．３〜０．６％（質量％、以下同
   じ），Ｓｉ：０．０５〜２．５％，Ｍｎ：０．３〜２．
   ０％，Ｖ：０．０３〜０．５％，Ａｌ：０．００１〜
   ０．０６％，Ｎ：０．００３〜０．０３％，Ｓ：０．０
   １〜０．１２％の要件を満たし、残部がＦｅおよび不可
   避不純物からなると共に、下記式（１）および（２）の
   関係を満足することを特徴とする高強度コンロッド用非
   調質鋼。 Ｘ＝0.7 ［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋［Ｍｎ］−1.6 ［Ｓ］＋0.3 ［Ｖ］＋0.4 ［Ｃｒ］＋0.2 ［Ｍｏ］≧１．５０ …（１） Ｙ＝［Ｃ］＋0.1 ［Ｓｉ］＋0.3 ［Ｍｎ］−［Ｓ］＋1.7 ［Ｖ］＋0.3[Ｃｒ] ＋1.2 ［Ｍｏ］≦１．３０ …（２） ［式中の元素記号は、夫々の含有量（％）を意味する。
   但し、［Ｃｒ］，［Ｍｏ］は不可避不純物として含まれ
   る量である。］
2. 【請求項２】 他の元素としてＣｒ：０．２〜１．５％
   および／またはＭｏ：０．０５〜０．５０％を含有する
   請求項１に記載の高強度コンロッド用非調質鋼。
3. 【請求項３】 更に他の元素として、 Ｐｂ：０．３％以下（０％を含まない），Ｚｒ：０．２
   ％以下（０％を含まない），Ｃａ：０．０１％以下（０
   ％を含まない），Ｔｅ：０．１％以下（０％を含まな
   い）およびＢｉ：０．１％以下（０％を含まない）より
   なる群から選択される少なくとも１種を含有するもので
   ある請求項１または２に記載の高強度コンロッド用非調
   質鋼。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の鋼を用
   い、８００〜１１００℃の鍛造終了温度で熱間鍛造する
   ことによって成形加工した後、８００〜５００℃の温度
   域を１〜３００℃／ｍｉｎの平均冷却速度で冷却するこ
   とを特徴とする高強度コンロッドの製造方法。