JPS61279656A - 熱間鍛造用非調質鋼 - Google Patents
熱間鍛造用非調質鋼Info
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- 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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- bainite
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- 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 |
|---|---|---|---|---|
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| 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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