JPS6167771A - 冷間鍛造用製品の製造方法 - Google Patents
冷間鍛造用製品の製造方法Info
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- JPS6167771A JPS6167771A JP18838584A JP18838584A JPS6167771A JP S6167771 A JPS6167771 A JP S6167771A JP 18838584 A JP18838584 A JP 18838584A JP 18838584 A JP18838584 A JP 18838584A JP S6167771 A JPS6167771 A JP S6167771A
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- steel
- cold forging
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
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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】
発明の技術分野
この発明は、棒鋼線材からねじ類その他各種の冷間鍛造
用製品を製造する方法に関する。
用製品を製造する方法に関する。
従来技術とその問題点
線材を用いて製造される。この冷間鍛造用棒鋼線材とし
ては、従来よりリムド鋼、低中炭素アルミキルドw4棒
鋼線材が実用に供されている。
ては、従来よりリムド鋼、低中炭素アルミキルドw4棒
鋼線材が実用に供されている。
1、かるに、一般りふド鋼、一般低中伏素鋼の冷間鍛造
においては、加工中に100〜200℃程度まで温度が
L外し、青熱脆性の温度域で冷間鍛造されるため冷間鍛
造中に時効硬化して、工具寿命が著しく低下する。その
ため、従来は予成形後中間焼鈍を実施し、その後本成形
を行なっていた。
においては、加工中に100〜200℃程度まで温度が
L外し、青熱脆性の温度域で冷間鍛造されるため冷間鍛
造中に時効硬化して、工具寿命が著しく低下する。その
ため、従来は予成形後中間焼鈍を実施し、その後本成形
を行なっていた。
また、従来の潤滑処理における下地処理はリン酸亜鉛処
理であった。すなわち、リン酸亜鉛皮膜の場合は耐熱性
が劣るため、伸線により皮膜に亀裂が入り、焼付き等が
発生するという欠点があった。
理であった。すなわち、リン酸亜鉛皮膜の場合は耐熱性
が劣るため、伸線により皮膜に亀裂が入り、焼付き等が
発生するという欠点があった。
発明の目的
この発明は、従来の前記実情に鑑みてなされたもので、
中間焼鈍の省略が可能で、かつ潤滑性のすぐれた棒鋼線
材を用いて冷間鍛造用製品を製造する方法を提案すると
とを目的とするものである。
中間焼鈍の省略が可能で、かつ潤滑性のすぐれた棒鋼線
材を用いて冷間鍛造用製品を製造する方法を提案すると
とを目的とするものである。
発明の構成
この発明に係る冷間鍛造用製品の製造方法は、C: 0
.45%以下、Si : 0.35%以下、Mn :
0.20〜2.00%、P : 0.040%以下、S
: 0.025%以下、Sof、 Al : 0.0
30〜0.090%、N:45T)T)m以下を含み、
かつSo l 、 Aj’/N = 20以上で残部F
e、Thヨび不可避的不純物からなり、下記式により算
出される時効硬化率が5%以下の1耐ひずみ時効性にす
ぐれた棒鋼線材を用い、脱スケール後リン酸亜鉛もしく
はリン酸亜鉛力yv シウム(Ca/Zn=0.1〜1
.0 ) VCて潤滑下地処理し、続いてステアリン酸
ナトリウムを主体とした潤滑剤(反応型石けん)にて潤
滑処理した後伸線して得られた線材を予成形した後説1
1M、脱スケールを行ない、続いてリン酸亜鉛力iv
v ウA (Ca/Zn=0.1〜1.0 )にて潤滑
下地処理およびステアリン酸ナトリウムを主体とした潤
滑剤(反応型石けん)にて潤滑処理した後本成形を行な
うことを特徴とし、また、リン酸亜鉛カルシラムによる
下地処理およびステアリン酸ナトリウムを主体とした潤
滑剤(反応型石けん)にて潤滑処理した後伸線して得ら
れた線材を予成形した後、潤滑処理を施さずに本成形す
ることを特徴とするものである。
.45%以下、Si : 0.35%以下、Mn :
0.20〜2.00%、P : 0.040%以下、S
: 0.025%以下、Sof、 Al : 0.0
30〜0.090%、N:45T)T)m以下を含み、
かつSo l 、 Aj’/N = 20以上で残部F
e、Thヨび不可避的不純物からなり、下記式により算
出される時効硬化率が5%以下の1耐ひずみ時効性にす
ぐれた棒鋼線材を用い、脱スケール後リン酸亜鉛もしく
はリン酸亜鉛力yv シウム(Ca/Zn=0.1〜1
.0 ) VCて潤滑下地処理し、続いてステアリン酸
ナトリウムを主体とした潤滑剤(反応型石けん)にて潤
滑処理した後伸線して得られた線材を予成形した後説1
1M、脱スケールを行ない、続いてリン酸亜鉛力iv
v ウA (Ca/Zn=0.1〜1.0 )にて潤滑
下地処理およびステアリン酸ナトリウムを主体とした潤
滑剤(反応型石けん)にて潤滑処理した後本成形を行な
うことを特徴とし、また、リン酸亜鉛カルシラムによる
下地処理およびステアリン酸ナトリウムを主体とした潤
滑剤(反応型石けん)にて潤滑処理した後伸線して得ら
れた線材を予成形した後、潤滑処理を施さずに本成形す
ることを特徴とするものである。
r、S′:伸線後時効処理材の引張強さく KP/−)
T、S :伸線のままの引張強さくM/+d)すなわち
この発明は、非時効性低中炭素アルミギルド鋼を用い(
非時効化のためSof 、 Al 0.03〜0.09
%、N45T)1)m以下を含有し、かツSo/ 、
lkJ/ N=20以−Eとする)、予成形および本成
形前の潤滑下地処理として耐熱性にすぐれたリン酸如鉛
カルシウム皮;漠処理(Ca/Zn = 0.10〜1
.0 )を実施する方法であり、またリン酸亜鉛力μシ
ウム皮膜処理を予成形前のみとし、本成形前の潤滑処理
を省略して本成形する方法である。
T、S :伸線のままの引張強さくM/+d)すなわち
この発明は、非時効性低中炭素アルミギルド鋼を用い(
非時効化のためSof 、 Al 0.03〜0.09
%、N45T)1)m以下を含有し、かツSo/ 、
lkJ/ N=20以−Eとする)、予成形および本成
形前の潤滑下地処理として耐熱性にすぐれたリン酸如鉛
カルシウム皮;漠処理(Ca/Zn = 0.10〜1
.0 )を実施する方法であり、またリン酸亜鉛力μシ
ウム皮膜処理を予成形前のみとし、本成形前の潤滑処理
を省略して本成形する方法である。
以下、この発明について詳細に説明する。
まず、この発明の対象鋼の成分を限定した理由について
説明する。
説明する。
この発明の対象鋼における成分系としては、圧延のまま
で実用的に冷間鍛造が可能である線材の引張強さが90
即/−であることが要求され、この引張強さに見合う成
分系を前提として、C,St。
で実用的に冷間鍛造が可能である線材の引張強さが90
即/−であることが要求され、この引張強さに見合う成
分系を前提として、C,St。
Mn、 Sof、AI!、Nの組成範囲を前記のごとく
定めた理由は次のとおりである。
定めた理由は次のとおりである。
Cはこの発明鋼材では0.45%以上にすると圧縮率7
5%で加工割れを生じるので−F限を0.45%とした
。また下限についてはC量が少ないほど時効性がよくな
るので、特に限定しない。
5%で加工割れを生じるので−F限を0.45%とした
。また下限についてはC量が少ないほど時効性がよくな
るので、特に限定しない。
Siは時効性には影響しないが、脱酸あるいは強度調整
用に添加される程度なので上限値を0.35%とした。
用に添加される程度なので上限値を0.35%とした。
0.35%を超えて含有せしめると冷間鍛造加工性が劣
化するので好ましくない。
化するので好ましくない。
MnはSiに基づく熱間圧延時の割れ防止および棒鋼線
材の強度調整用に用いられるものが2.0%を超える必
要性はなく、また下限としてはSによる割れ防止のため
最底0.2%が必要である。
材の強度調整用に用いられるものが2.0%を超える必
要性はなく、また下限としてはSによる割れ防止のため
最底0.2%が必要である。
SO1!、AJは0,03%以下ではNの固定に不足で
あり、また0、09%を超えると介在物が多く々るので
0.03〜0.09%の範囲に設定した。
あり、また0、09%を超えると介在物が多く々るので
0.03〜0.09%の範囲に設定した。
NけSat 、 A/ノ値の−L限75E0.09%テ
ロ ル(7) テSo/。
ロ ル(7) テSo/。
At/N ’> 20でかつNのト限を45ppmとし
た。
た。
すなわちこの発明鋼は、Sat 、 A/含有量を0.
03〜0.09%とし、Sat 、 At /N >
20とすることで、NをAtNと1−て固定したもので
ある。このことは第1図に示すSoe、Al/Nと時効
硬化率の関係より明らかである。
03〜0.09%とし、Sat 、 At /N >
20とすることで、NをAtNと1−て固定したもので
ある。このことは第1図に示すSoe、Al/Nと時効
硬化率の関係より明らかである。
■φに熱間圧延17、酸洗−潤滑処理を施した後17.
6■φに伸線加工し、得られた線材を時効処理(80℃
xlhr)l、だ場合の結果である。この図より明らか
なごとく、Sat.Al/Nを20以上としたものが時
効硬化率5%(斜線で示す範囲)となっている。
6■φに伸線加工し、得られた線材を時効処理(80℃
xlhr)l、だ場合の結果である。この図より明らか
なごとく、Sat.Al/Nを20以上としたものが時
効硬化率5%(斜線で示す範囲)となっている。
次に、潤滑処理条件について説明する。
この発明では潤滑下地処理剤として耐熱性にすぐれたリ
ン酸亜鉛カルシウム溶液を用いるととを特徴とする。こ
れはリン酸亜鉛カルシウム皮膜の場合は伸線により皮膜
に亀裂が入るととが少ないからである。また、このリン
酸亜鉛カルシウム皮膜のCa/Zn比率を0.1〜1.
0としたのは、第2図にCa/Zn比率とリン酸塩皮膜
付漕殖の関係を示す図より明らかなごとく、Ca/Zn
の比が(〕、1以下になるとCa比率が少ないだめにC
a添加の効果が少なく、耐熱性が十分でない。まだCa
/Znの比が1.0以上の場合は化成処理性、反応型石
けんとの反応性が悪く、第3図にCa /Zn比率と反
応+7J付潴量の関係を示すごとく所定のリン酸亜鉛カ
ルシウム付着量(≧5)/I)、反応ハ噂付塘緩(≧1
f/d)が得られにくい。
ン酸亜鉛カルシウム溶液を用いるととを特徴とする。こ
れはリン酸亜鉛カルシウム皮膜の場合は伸線により皮膜
に亀裂が入るととが少ないからである。また、このリン
酸亜鉛カルシウム皮膜のCa/Zn比率を0.1〜1.
0としたのは、第2図にCa/Zn比率とリン酸塩皮膜
付漕殖の関係を示す図より明らかなごとく、Ca/Zn
の比が(〕、1以下になるとCa比率が少ないだめにC
a添加の効果が少なく、耐熱性が十分でない。まだCa
/Znの比が1.0以上の場合は化成処理性、反応型石
けんとの反応性が悪く、第3図にCa /Zn比率と反
応+7J付潴量の関係を示すごとく所定のリン酸亜鉛カ
ルシウム付着量(≧5)/I)、反応ハ噂付塘緩(≧1
f/d)が得られにくい。
なお、全酸度(処理l農度)、温度、時間については特
に限定しないが、対象加工品の難易度によって従来のリ
ン酸亜鉛処理と同様に適当に変四すればよい(通常は全
酸度30〜4()ポイント、温度70〜80℃、時間5
〜20分)。また、リン酸性鉛カルシウム処理後の反応
型石けん処理は、従来のリン酸亜鉛処理と同様でよい(
通常は濃度1〜2ポイント、温度7o〜900C,時間
3〜7分)。
に限定しないが、対象加工品の難易度によって従来のリ
ン酸亜鉛処理と同様に適当に変四すればよい(通常は全
酸度30〜4()ポイント、温度70〜80℃、時間5
〜20分)。また、リン酸性鉛カルシウム処理後の反応
型石けん処理は、従来のリン酸亜鉛処理と同様でよい(
通常は濃度1〜2ポイント、温度7o〜900C,時間
3〜7分)。
第4図および第5図はこの発明の冷間鍛造製品の製造工
程を示すもので、第41図はこの発明鋼を棒鋼線材に熱
間圧延した後(時効硬化率5%以下)、脱スケール工程
で例えば酸洗した後、潤滑下地処理工程でリン酸亜鉛カ
ルシウム処理またはリン酸亜鉛処理を施し、続いて潤滑
処理工程で反応型石けん処理を行なった後伸線工程で伸
線する。
程を示すもので、第41図はこの発明鋼を棒鋼線材に熱
間圧延した後(時効硬化率5%以下)、脱スケール工程
で例えば酸洗した後、潤滑下地処理工程でリン酸亜鉛カ
ルシウム処理またはリン酸亜鉛処理を施し、続いて潤滑
処理工程で反応型石けん処理を行なった後伸線工程で伸
線する。
そして、得られた伸線材を冷間鍛造工程で予成形し、そ
の後脱脂工程、脱スケール工程を経て再度潤滑下地処理
工程でリン酸亜鉛カルシウム処理を施し、続いて潤滑処
理工程で反応型石けん処理を行なって冷間鍛造工程で本
成形を行なう方法である。
の後脱脂工程、脱スケール工程を経て再度潤滑下地処理
工程でリン酸亜鉛カルシウム処理を施し、続いて潤滑処
理工程で反応型石けん処理を行なって冷間鍛造工程で本
成形を行なう方法である。
また第5図は第1回目の潤滑下地処理工程でリン酸亜鉛
カルシウム処理を施し、続いて潤滑処理工程で反応型石
けん処理を行なった後伸線工程で伸線し、得られた線材
を冷間鍛造工程で予成形し、続いて本成形して冷間鍛造
製品を製造する方法である。すなわち、予成形前に耐熱
性にすぐれたリン酸亜鉛カルシウム皮膜処理を実施する
ので、予成形後本成形前の潤滑処理を省略しても本成形
において焼付き等が発生することはほとんどない。
カルシウム処理を施し、続いて潤滑処理工程で反応型石
けん処理を行なった後伸線工程で伸線し、得られた線材
を冷間鍛造工程で予成形し、続いて本成形して冷間鍛造
製品を製造する方法である。すなわち、予成形前に耐熱
性にすぐれたリン酸亜鉛カルシウム皮膜処理を実施する
ので、予成形後本成形前の潤滑処理を省略しても本成形
において焼付き等が発生することはほとんどない。
夾補例
第1表に示す供試材を用い、2次潤滑における下地処理
として、リン酸亜鉛カルシウム処理を実施した後伸線し
て得られたワイヤーを用い、全圧縮率80%の成形加工
を実施した結果を第2表に示す。
として、リン酸亜鉛カルシウム処理を実施した後伸線し
て得られたワイヤーを用い、全圧縮率80%の成形加工
を実施した結果を第2表に示す。
なお第2表には、比較のため、リムド鋼を用い、リン酸
額鉛処理を施しかつ中間焼鈍した場合(従来例)と、本
発明鋼を用い、リン酸11戊理を施し、中間・焼純を省
略した場合(比較例)の結果を併せて示した。
額鉛処理を施しかつ中間焼鈍した場合(従来例)と、本
発明鋼を用い、リン酸11戊理を施し、中間・焼純を省
略した場合(比較例)の結果を併せて示した。
第2表の結果より、この発明の非時効性J14を用い、
かつ本成形前の潤滑M理における?lll上滑処理とし
て、リン酸亜鉛カルシウム処理を行なうことにより、本
成形前の焼鈍、すなわち中間恍鈍省略が可能となること
が判明した。
かつ本成形前の潤滑M理における?lll上滑処理とし
て、リン酸亜鉛カルシウム処理を行なうことにより、本
成形前の焼鈍、すなわち中間恍鈍省略が可能となること
が判明した。
なお、本発明の非時効性鋼を用いても、1次潤滑および
2次潤滑を従来のリン酸亜鉛処理した場合(試験No、
2 )は、少量の鍛造は可能であったが、1産の場合は
焼付きが発生した。
2次潤滑を従来のリン酸亜鉛処理した場合(試験No、
2 )は、少量の鍛造は可能であったが、1産の場合は
焼付きが発生した。
また、1次潤滑としてリン酸亜鉛カルシウム処理を実施
した場合、中間焼鈍および2次潤滑のリン酸唾拍カルシ
ウム処理を省till L、でも、試験NIL4に示す
ごと(本成形での荷重はや−や高くなるが、冷間鍛造は
l:IT曲であることが判明した。
した場合、中間焼鈍および2次潤滑のリン酸唾拍カルシ
ウム処理を省till L、でも、試験NIL4に示す
ごと(本成形での荷重はや−や高くなるが、冷間鍛造は
l:IT曲であることが判明した。
第 1 表 供 試 材
一ド余白)
第2表冷間鍛造結果
1次潤滑:伸tfAllJ+Jのリン酸塩処理の種類2
次潤滑:本成形前(予成形後)のリン酸塩処理の種類 本成形=D/D0≧2(D:9品径、Do:ワイヤー径
) 発明の詳細 な説明したごとく、この発明はA7.N量をコントロー
ルし時効硬化率5%以下の非時効性低中炭素アルミギル
ド鋼を用い、かつ潤滑下地処理として耐熱性にすぐれた
リン酸亜鉛カルシウム処理を行なうととにより、予成形
後の中間焼鈍を省略することができるので、工程の省略
および製品製造コストの低減をはかることができる。
次潤滑:本成形前(予成形後)のリン酸塩処理の種類 本成形=D/D0≧2(D:9品径、Do:ワイヤー径
) 発明の詳細 な説明したごとく、この発明はA7.N量をコントロー
ルし時効硬化率5%以下の非時効性低中炭素アルミギル
ド鋼を用い、かつ潤滑下地処理として耐熱性にすぐれた
リン酸亜鉛カルシウム処理を行なうととにより、予成形
後の中間焼鈍を省略することができるので、工程の省略
および製品製造コストの低減をはかることができる。
第1図はこの発明におけるSo/、Ae/Nと時効硬化
率の関係を示す図表、第2図は同じくCa、々n比率と
リン酸塩皮膜付着量の関係を示す図表、第3図は同じく
Ca/Zn比率と反応層付着量の関係を示す図表、第4
図および第5図はこの発明の製造方法を示す工程図であ
る。 (?’/l ) NJHJWiEt罪y Q(r/、g
)!蓬且見凹酉
率の関係を示す図表、第2図は同じくCa、々n比率と
リン酸塩皮膜付着量の関係を示す図表、第3図は同じく
Ca/Zn比率と反応層付着量の関係を示す図表、第4
図および第5図はこの発明の製造方法を示す工程図であ
る。 (?’/l ) NJHJWiEt罪y Q(r/、g
)!蓬且見凹酉
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C:0.45%以下、Si:0.35%以下、Mn
:0.20〜2.00%、P:0.040%以下、S:
0.025%以下、Sol.Al:0.030〜0.0
90%、N:45ppm以下を含み、かつSol.Al
/N=20以上で残部Feおよび不可避的不純物からな
り、下記式により算出される時効硬化率が5%以下の耐
ひずみ時効性にすぐれた棒鋼線材を用い、脱スケール後
リン酸亜鉛もしくはリン酸亜鉛カルシウム(Ca/Zn
=0.1〜1.0)にて潤滑下地処理し、続いてステア
リン酸ナトリウムを主体とした潤滑剤(反応型石けん)
にて潤滑処理した後伸線して得られた線材を予成形した
後脱脂、脱スケールを行ない、続いてリン酸亜鉛カルシ
ウム(Ca/Zn=0.1〜1.0)にて潤滑下地処理
およびステアリン酸ナトリウムを主体とした潤滑剤(反
応型石けん)にて潤滑処理した後本成形を行なうことを
特徴とする冷間鍛造用製品の製造方法。 2 C:0.45%以下、Si:0.35%以下、Mn
:0.20〜2.00%、P:0.040%以下、S:
0.025%以下、Sol.Al:0.030〜0.0
90%、N:45ppm以下を含み、かつSol.Al
/N=20以上で残部Feおよび不可避的不純物からな
り、下記式により算出される時効硬化率が5%以下の耐
ひずみ時効性にすぐれた棒鋼線材を用い、脱スケール後
リン酸亜鉛カルシウム(Ca/Zn=0.1〜1.0)
にて潤滑下地処理し、続いてステアリン酸ナトリウムを
主体とした潤滑剤(反応型石けん)にて潤滑処理した後
伸線して得られた線材を予成形した後本成形することを
特徴とする冷間鍛造用製品の製造方法。 時効硬化率=T.S′−T.S/T.S×100(%)
T.S′:伸線後時効処理材の引張強さ(Kg/mm^
3)T.S:伸線のままの引張強さ(Kg/mm^3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18838584A JPS6167771A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 冷間鍛造用製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18838584A JPS6167771A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 冷間鍛造用製品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167771A true JPS6167771A (ja) | 1986-04-07 |
Family
ID=16222696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18838584A Pending JPS6167771A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 冷間鍛造用製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111850535A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-10-30 | 中钢集团郑州金属制品研究院有限公司 | 一种控制钢丝表面氧化层的工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56158841A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-07 | Nippon Steel Corp | Hot rolled wire rod of low-carbon killed steel ensuring long die life in cold forging |
| JPS58213880A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-12 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 鉄鋼材の冷間加工潤滑処理方法 |
| JPS6164883A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 冷間鍛造用製品の製造方法 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18838584A patent/JPS6167771A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111850535A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-10-30 | 中钢集团郑州金属制品研究院有限公司 | 一种控制钢丝表面氧化层的工艺 |
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