JPS61279656A - 熱間鍛造用非調質鋼 - Google Patents
熱間鍛造用非調質鋼Info
- Publication number
- JPS61279656A JPS61279656A JP12167985A JP12167985A JPS61279656A JP S61279656 A JPS61279656 A JP S61279656A JP 12167985 A JP12167985 A JP 12167985A JP 12167985 A JP12167985 A JP 12167985A JP S61279656 A JPS61279656 A JP S61279656A
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- Japan
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- bainite
- less
- steel
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は非調質鋼に係り、特に靭性を向上し得る熱間鍛
造用非調質鋼に関する。
造用非調質鋼に関する。
(従来の技術及び問題点)
非調質鋼は、熱間加工後に熱処理を施して所望の強度、
靭性を得る調質鋼に比べ、圧延、鍛造等の熱間加工のま
へで供されるものであり、その製造コストを低減化でき
る利点がある。特に熱間鍛造用非調質鋼は大型部品の製
造に多用され1機械的性質の向上の研究が盛んに行われ
ている。
靭性を得る調質鋼に比べ、圧延、鍛造等の熱間加工のま
へで供されるものであり、その製造コストを低減化でき
る利点がある。特に熱間鍛造用非調質鋼は大型部品の製
造に多用され1機械的性質の向上の研究が盛んに行われ
ている。
従来の熱間鍛造用非調質鋼は、V、N等を添加してVの
炭窒化物を析出させ、フェライト+パーライト或いはフ
ェライト+パーライト+ベーナイトの混合組織を得て、
高強度化及び高靭性化が図られている。しかし、その強
度は約90 kgf / mm”以上の如く高レベルの
ものが得られるものの、逆に靭性が低下するという問題
がある。これは、焼入れ、焼もどし等の熱処理を施すこ
となく、熱間鍛造後の自然冷却の下で強度増大化元素の
添加によってのみ機械的性質を得ようとする非調質鋼の
一般的な欠点であり、特に高強度域で衝撃値が低いため
、その適用部品に自ずと制限があった。
炭窒化物を析出させ、フェライト+パーライト或いはフ
ェライト+パーライト+ベーナイトの混合組織を得て、
高強度化及び高靭性化が図られている。しかし、その強
度は約90 kgf / mm”以上の如く高レベルの
ものが得られるものの、逆に靭性が低下するという問題
がある。これは、焼入れ、焼もどし等の熱処理を施すこ
となく、熱間鍛造後の自然冷却の下で強度増大化元素の
添加によってのみ機械的性質を得ようとする非調質鋼の
一般的な欠点であり、特に高強度域で衝撃値が低いため
、その適用部品に自ずと制限があった。
(発明の目的)
本発明は、上記従来技術の欠点を解消するためになされ
たものであって、その目的とするところは、特に引張強
さ約90 kgf/ m+a”以上の高強度域において
高い衝撃値を得ることができ、その適用部品の拡大を可
能にする熱間鍛造用非調質鋼を提供することにある。
たものであって、その目的とするところは、特に引張強
さ約90 kgf/ m+a”以上の高強度域において
高い衝撃値を得ることができ、その適用部品の拡大を可
能にする熱間鍛造用非調質鋼を提供することにある。
(発明の構成)
上記目的を達成するため、本発明は、添加元素の調整と
組織の改善によって可能にしたものである。
組織の改善によって可能にしたものである。
すなわち、本発明に係る熱間鍛造用非調質鋼は、C:0
.20〜0.50%、Si:0.10〜1.00%、M
n:1.0〜2.0%、V:0.05〜0.30%、N
b:0.01〜0.06%、5oQAQ:0.01〜0
.06%及びN:0.01〜0.03%を含むことを基
本組成とし、これに必要に応じて、Cr:・0.30〜
1.0%、Ni:0.3〜2.0%、MO=0.05〜
0.50%のうちの1種又は2種以上、及び/又は、被
剛性向上元素としてS:0.2%以下、Pb:0.4%
以下、Te:0.1%以下、Bi:0.1%以下及びC
a:0.01%以下のうちの1種又は2種以上を添加し
、残部が実質的にFeからなる組成を有し、熱間鍛造後
の冷却によってフェライト+ベーナイトの混合組織又は
ベーナイト一相組織からなる組織を有することを特徴と
するものである。
.20〜0.50%、Si:0.10〜1.00%、M
n:1.0〜2.0%、V:0.05〜0.30%、N
b:0.01〜0.06%、5oQAQ:0.01〜0
.06%及びN:0.01〜0.03%を含むことを基
本組成とし、これに必要に応じて、Cr:・0.30〜
1.0%、Ni:0.3〜2.0%、MO=0.05〜
0.50%のうちの1種又は2種以上、及び/又は、被
剛性向上元素としてS:0.2%以下、Pb:0.4%
以下、Te:0.1%以下、Bi:0.1%以下及びC
a:0.01%以下のうちの1種又は2種以上を添加し
、残部が実質的にFeからなる組成を有し、熱間鍛造後
の冷却によってフェライト+ベーナイトの混合組織又は
ベーナイト一相組織からなる組織を有することを特徴と
するものである。
以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明鋼における添加元素の上限値乃至下限値の
限定理由を以下に示す。
限定理由を以下に示す。
Cは強度を確保するために0.20%以上含有させる必
要がある。しかし、0.50%を超えると靭性を劣化さ
せるので、0.50%を上限値とする。
要がある。しかし、0.50%を超えると靭性を劣化さ
せるので、0.50%を上限値とする。
下1
Siは脱酸元素であり、0.10%以上を添加する必要
があるが、1.00%以下で脱酸効果は十分に得られ、
それより多量に添加すると却って被削性を低下させるた
め、1.00%を上限値とする。
があるが、1.00%以下で脱酸効果は十分に得られ、
それより多量に添加すると却って被削性を低下させるた
め、1.00%を上限値とする。
M旦
Mnは強度を増大するために適量添加する必要があり、
特に本発明では、熱間鍛造後の冷却によりフェライト+
ベーナイトの混合組織又はベーナイト一相組織を得てパ
ーライトが形成されないようにするため、1.0%以上
添加する。しかし、多量に添加するとマルテンサイトが
形成されるので、2.0%を上限値とする。
特に本発明では、熱間鍛造後の冷却によりフェライト+
ベーナイトの混合組織又はベーナイト一相組織を得てパ
ーライトが形成されないようにするため、1.0%以上
添加する。しかし、多量に添加するとマルテンサイトが
形成されるので、2.0%を上限値とする。
■
■は熱間鍛造後の冷却時に炭窒化物が析出して析出強化
を図ることができるので、0.05%以上を添加する必
要があるが、多量に添加すると却って靭性を低下させる
ので、0.30%を上限値とする。
を図ることができるので、0.05%以上を添加する必
要があるが、多量に添加すると却って靭性を低下させる
ので、0.30%を上限値とする。
Nb、5oQAQ、N
Nb、 so Q A Q及びNは結晶粒を微細化して
靭性を向上させるのに効果的な元素であり、これらの3
種類の元素をバランスよく添加する必要がある。そのた
めには各元素とも0,01%以上添加するが、多量に添
加するとそのバランスが崩れ。
靭性を向上させるのに効果的な元素であり、これらの3
種類の元素をバランスよく添加する必要がある。そのた
めには各元素とも0,01%以上添加するが、多量に添
加するとそのバランスが崩れ。
却って靭性劣化を招くので、Nb及び5oQAQは各々
0.06%を上限値とし、Nは0003%を上限値とす
る。
0.06%を上限値とし、Nは0003%を上限値とす
る。
Cr、 Ni、M。
Cr、 N i 、 Moは、Mnと同様、熱間鍛造後
の冷却によってパーライトが形成されるのを阻止するパ
ーライトフリー化元素であるが、Mnを必須成分として
添加するので、Cr、Ni、Moは必要に応じて添加す
ることができる。添加する場合には、Cr:0.30%
以上、Niの場合は0.3%以上、Moにおいては0.
05%以上でなければ上記効果が期待できず、しかし、
Cr1.0%、Ni2゜0%、Mo0.5%を超えると
マルテンサイトが形成されることになるので、Cr:0
.30〜1.0%、Ni:0.30〜2.0%、Mo:
0.05”0.50%の範囲で1種又は2種以上を添加
する6S、Pb、Te%Bi、Ca S、Pb、Te、Bi、及びCaは切削性を顕著に向上
する元素であるので、必要に応じて添加することができ
る。添加する場合には、それらの元素□ の1種又は2種以上を添加すればよいが、各元素とも多
量に添加すると靭性の劣化を招くので、Sは0.2%、
pbは0.40%、Teは0.1%、Biは0.1%、
Caは0.01%を各々上限値とする。
の冷却によってパーライトが形成されるのを阻止するパ
ーライトフリー化元素であるが、Mnを必須成分として
添加するので、Cr、Ni、Moは必要に応じて添加す
ることができる。添加する場合には、Cr:0.30%
以上、Niの場合は0.3%以上、Moにおいては0.
05%以上でなければ上記効果が期待できず、しかし、
Cr1.0%、Ni2゜0%、Mo0.5%を超えると
マルテンサイトが形成されることになるので、Cr:0
.30〜1.0%、Ni:0.30〜2.0%、Mo:
0.05”0.50%の範囲で1種又は2種以上を添加
する6S、Pb、Te%Bi、Ca S、Pb、Te、Bi、及びCaは切削性を顕著に向上
する元素であるので、必要に応じて添加することができ
る。添加する場合には、それらの元素□ の1種又は2種以上を添加すればよいが、各元素とも多
量に添加すると靭性の劣化を招くので、Sは0.2%、
pbは0.40%、Teは0.1%、Biは0.1%、
Caは0.01%を各々上限値とする。
上記成分組成の鋼は、熱間鍛造後、空冷乃至微風冷却に
よって冷却し、パーライトが形成されないようにしてフ
ェライト+ベーナイトの混合組織又はベーナイト一相組
織を得る。その際、MnやCr 、 Ni、 Moの量
と適用部品の質量効果に応じて、適宜冷却速度を決定す
る。
よって冷却し、パーライトが形成されないようにしてフ
ェライト+ベーナイトの混合組織又はベーナイト一相組
織を得る。その際、MnやCr 、 Ni、 Moの量
と適用部品の質量効果に応じて、適宜冷却速度を決定す
る。
かくして、本発明鋼は上記の如く組成を調整して熱間鍛
造後の冷却によりフェライト士ベーナイト混合組織又は
ベーナイト一相組織を得ることができ、特にHRC25
(引張強さ約89 kgf / mn+2相当)以上の
高強度域で5kgt−m/ca+”(J I S 3号
試験片、室温)以上の高い衝撃値を得ることが可能とな
る。
造後の冷却によりフェライト士ベーナイト混合組織又は
ベーナイト一相組織を得ることができ、特にHRC25
(引張強さ約89 kgf / mn+2相当)以上の
高強度域で5kgt−m/ca+”(J I S 3号
試験片、室温)以上の高い衝撃値を得ることが可能とな
る。
(実施例)
第1表に示す成分組成(wt%)の鋼を電気炉溶解によ
り溶製し、炉外精錬を行った後、鋳造して鋳塊を得、分
解圧延−小型圧延によって鍛造用素材(80mmφ)を
製造した。次いでこれらを1050℃で熱間鍛造してジ
ャーナル径40mmφのクランクシャフトを製造し、熱
間鍛造後微風冷却(100℃/m1n)シた。得られた
鍛造材について機械的性質及び組織を調べた。その結果
を第2表に示す。なお、衝撃値は、鍛造材よりJISa
号シャルピー試験片を採取し、室温でシャルピー衝撃試
験を行ったものであり、強度は硬さくHRC)にて評価
し、硬さHRC25は引張強さ約89kgf/mad2
に換算でき、より高い硬さはより高い引張強さを示す。
り溶製し、炉外精錬を行った後、鋳造して鋳塊を得、分
解圧延−小型圧延によって鍛造用素材(80mmφ)を
製造した。次いでこれらを1050℃で熱間鍛造してジ
ャーナル径40mmφのクランクシャフトを製造し、熱
間鍛造後微風冷却(100℃/m1n)シた。得られた
鍛造材について機械的性質及び組織を調べた。その結果
を第2表に示す。なお、衝撃値は、鍛造材よりJISa
号シャルピー試験片を採取し、室温でシャルピー衝撃試
験を行ったものであり、強度は硬さくHRC)にて評価
し、硬さHRC25は引張強さ約89kgf/mad2
に換算でき、より高い硬さはより高い引張強さを示す。
c以下余白】
第2表より明らかなように、■の添加によって高強度化
を図った従来鋼はHRC25の高強度にて衝撃値が2
kgf / cm”と劣るのに対し、本発明鋼はいずれ
もVR撃値が極めて優れており、しかも強度も高い。
を図った従来鋼はHRC25の高強度にて衝撃値が2
kgf / cm”と劣るのに対し、本発明鋼はいずれ
もVR撃値が極めて優れており、しかも強度も高い。
また、本発明鋼のうち、Cr、Ni、Moを添加したも
のではベーナイト組織が得られ、より高強度を示したが
、高強度化の割には衝撃値も高いレベルを維持しており
、また、被削性向上元素を添加したものは高強度域での
靭性を保持しっ\優れた被削性を有することを確認した
。
のではベーナイト組織が得られ、より高強度を示したが
、高強度化の割には衝撃値も高いレベルを維持しており
、また、被削性向上元素を添加したものは高強度域での
靭性を保持しっ\優れた被削性を有することを確認した
。
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明の熱間鍛造用非調質鋼は、
添加成分の組成調整、特にMn等のパーライトフリー化
元素の添加並びにNb、 soΩAQ及びNの結晶粒微
細化元素の好バランスの下での添加によってフェライト
+ベーナイトの混合組織又はベーナイト一相組織とし、
パーライトが形成されないようにしたので、従来鋼の欠
点であった高強度域での靭性劣化を改善でき、優れた靭
性を付与することができ、更に被剛性を大幅しこ向上さ
せることも可能であるので、非調質鋼の低コスト化を十
分に発揮して熱間鍛造部品の適用拡大しこ寄与するとこ
ろが非常に大きい。
添加成分の組成調整、特にMn等のパーライトフリー化
元素の添加並びにNb、 soΩAQ及びNの結晶粒微
細化元素の好バランスの下での添加によってフェライト
+ベーナイトの混合組織又はベーナイト一相組織とし、
パーライトが形成されないようにしたので、従来鋼の欠
点であった高強度域での靭性劣化を改善でき、優れた靭
性を付与することができ、更に被剛性を大幅しこ向上さ
せることも可能であるので、非調質鋼の低コスト化を十
分に発揮して熱間鍛造部品の適用拡大しこ寄与するとこ
ろが非常に大きい。
1・
1゜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量%で(以下、同じ)、C:0.20〜0.50
%、Si:0.10〜1.00%、Mn:1.0〜2.
0%、V:0.05〜0.30%、Nb:0.01〜0
.06%、solAl:0.01〜0.06%及びN:
0.01〜0.03%を含み、残部がFe及び不可避的
不純物からなり、熱間鍛造後の冷却によってフェライト
+ベーナイトの混合組織又はベーナイト一相組織を有す
ることを特徴とする熱間鍛造用非調質鋼。 2 C:0.20〜0.50%、Si:0.10〜1.
00%、Mn:1.0〜2.0%、V:0.05〜0.
30%、Nb:0.01〜0.06%、solAl:0
.01〜0.06%及びN:0.01〜0.03%を含
み、更にCr:0.30〜1.0%、Ni:0.30〜
2.0%、Mo:0.05〜0.50%のうちの1種又
は2種以上を含み、残部がFe及び不可避的不純物から
なり、熱間鍛造後の冷却によってフェライト+ベーナイ
トの混合組織又はベーナイト一相組織を有することを特
徴とする熱間鍛造用非調質鋼。 3 C:0.20〜0.50%、Si:0.10〜1.
00%、Mn:1.0〜2.0%、V:0.05〜0.
30%、Nb:0.01〜0.06%、solAl:0
.01〜0.06%及びN:0.01〜0.03%を含
み、更にS:0.2%以下、Pb:0.40%以下、T
e:0.1%以下、Bi:0.1%以下及びCa:0.
01%以下のうちの1種又は2種以上を含み、残部がF
e及び不可避的不純物からなり、熱間鍛造後の冷却によ
ってフェライト+ベーナイトの混合組織又はベーナイト
一相組織を有することを特徴とする熱間鍛造用非調質鋼
。 4 C:0.20〜0.50%、Si:0.10〜1.
00%、Mn:1.0〜2.0%、V:0.05〜0.
30%、Nb:0.01〜0.06%、solAl:0
.01〜0.06%及びN:0.01〜0.03%を含
み、更にCr:0.30〜1.0%、Ni:0.30〜
2.0%、Mo:0.05〜0.50%のうちの1種又
は2種以上を含み、また更にS:0.2%以下、Pb:
0.4%以下、Te:0.1%以下、Bi:0.1%以
下及びCa:0.01%以下のうちの1種又は2種以上
を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、熱間
鍛造後の冷却によってフェライト+ベーナイトの混合組
織又はベーナイト一相組織を有することを特徴とする熱
間鍛造用非調質鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12167985A JPS61279656A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 熱間鍛造用非調質鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12167985A JPS61279656A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 熱間鍛造用非調質鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61279656A true JPS61279656A (ja) | 1986-12-10 |
Family
ID=14817193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12167985A Pending JPS61279656A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 熱間鍛造用非調質鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61279656A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01129953A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Kobe Steel Ltd | 高強度非調質鋼とその製造方法 |
| JPH03211227A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-17 | Nippon Steel Corp | 高強度高靭性熱間鍛造非調質鋼の製造方法 |
| JPH04176842A (ja) * | 1990-07-27 | 1992-06-24 | Aichi Steel Works Ltd | 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 |
| EP0632138A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-04 | Samsung Heavy Industry Co., Ltd | High toughness and high strength untempered steel and processing method thereof |
| KR100368552B1 (ko) * | 1998-09-16 | 2003-05-09 | 주식회사 포스코 | 재질편차가 적은 열간단조용 비조질강 및 그 제조방법 |
| KR100415653B1 (ko) * | 1996-08-28 | 2004-04-08 | 주식회사 포스코 | 고연성,고강도열간단조용비조질강의제조방법 |
| DE102007057421A1 (de) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Georgsmarienhütte Gmbh | Stahl zur Herstellung von massiv umgeformten Maschinenbauteilen |
| JP2010270390A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-12-02 | Kobe Steel Ltd | 鍛鋼品及びクランク軸 |
| US8617462B2 (en) * | 2005-03-24 | 2013-12-31 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel for oil well pipe excellent in sulfide stress cracking resistance |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP12167985A patent/JPS61279656A/ja active Pending
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