JPS6233741A

JPS6233741A - Ｃａの処理鋼の製造方法

Info

Publication number: JPS6233741A
Application number: JP17205485A
Authority: JP
Inventors: Jiro Koarai; 小新井　治郎; Hideo Takeshita; 秀男竹下; Yasuo Suzuki; 康夫鈴木; Hiroyuki Matsuyama; 松山　博幸; Toshihiko Sasaki; 敏彦佐々木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1987-02-13

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はＣａ処理鋼およびその製造方法に関する。

し発明の背景］近年自動車等の生産が飛躍的に増加したことによる精密
な機械部品の需要が増大した。大量の精密な機械部品を
製造すゝるために、高速かつ自動化された切削加工に適
した機械構造用鋼、すなわち機械構造用快削鋼が大量に
必要となってきた。

しかし、従来の構造用鋼は、非金属介在物によるＡＭ２
ｏ３を多く含有していること等に起因し、被削性が良い
とはいえない、そこで、被削性を改善すべく次のような
試みが数々なされている。

■Ｓ快削鋼　Ｓ快削鋼は鋼中にＳを添加することにより
切削時における内部応力集中による脆化及び切削工具と
の潤滑を良くすることにより切削性を良好たらしめるも
のである。しかし、この種の快削鋼は、高速度鋼工具を
用いる低速切削においては被削性が優れているが、超硬
工具による高速切削においては十分な切削性を示さない
、しかも、ＳＩ：ｏ、ｏｔｏ重量％以上にすると硫化物
（ＭｎＳ）は圧延方向にひも状に伸び、圧延方向に直角
な方向の機械的性質（横目特性）が低下する。しかも冷
間加工性が悪い。

■ｐｂ快削鋼　ｐｂ快削鋼は鋼中にＰｂを添加すること
によりＳ快削鋼と同様に切削性を良好たらしめるもので
ある、しかし、Ｐｂ快削鋼は１機械的性質の劣化はほと
んどないが、高速切削域では切削性改善の効果が少ない
。

■Ｃａ快削鋼として第１に、硬質のＡＱｚＯｇ介在物を
、Ｃａ　Ｓによりつつみ込み、また組成を変化させて軟
化することにより無害化したものが知られている。

しかし、この種のＣａ快削鋼は、機械的性質の横目特性
が、Ｃａ無添加鋼に比して劣る。また清浄度が悪化する
。

■Ｃａ快削鋼として第２に、酸化物を工具表面に付着す
るようにして工具摩耗を少なくしたものが知られている
。

しかし、この種のＣａ快削鋼は、超硬工具による高速切
削時にのみ被削性の向上効果があるにすぎず、ハイス工
具による切削に対しては被削性の向上はみられない、ま
た、上述した快削鋼は、い。

ずれも全酸素量（ＯＴ　）はｌｏｐｐｍを越えて含有し
ている。全酸素量と転勤疲労寿命とは第１図に示すよう
に、全酸素量が多くなるほど転勤寿命は低下する。従っ
て、従来の快削鋼ではギヤあるいは軸受には使用で５な
い。

［発明の目的］本発明は、横目特性、高速切削域での被削性。

ハイス工具による被削性、冷間加工性に優れ、清浄度が
良好であり、ギヤ、軸受等にも使用しうるＣａ処理鋼お
よびその製造方法を提供することを目的とする。

［発明の概要］上記目的は、１１％で、０．１０≦Ｃ≦０．６０％、Ｓ
ｉ≦０．５０％、０．３０％≦Ｍｎ≦２．００％、Ｃｒ
≦１．５０％、残Ｆａの溶鋼につきＡＭによる脱酸によ
り溶鋼中の全ｍＸＮを３０ｐｐｍ以ドとした後、Ｃａを
添加して溶鋼中のＡ交２ｏ３を除去し、その後ＳをＳ純
分換算で、溶鋼１ｔｏｎ当りＣａｆｆ１１％×８００ｋ
ｇ以Ｊ：添加して溶鋼中のＣａを除去することを特徴と
するＣａ処理鋼の製造方法によって達成される。

Ｃ，Ｓ　ｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏは、機械構造用低合金鋼
としての特性を持たせるため上記成分範囲とした。

なお、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏその他の元素を強度、靭性、＃
食性の性質を向上させるために選択的に添加してもよい
、また製造されたＣａ処理鋼中のＡｎは、結晶粒の微細
化の点からしても鋼中に５ｏＩＡ１として０．０１０％
〜０．０７０％の範囲とすることが好ましい。

次に上記組成のＣａ処理快削鋼の製造方法の概要を説明
する。

まず、溶鋼中にＡｎを添加することにより脱酸を行い、
溶鋼中の全酸素量を３０ｐｐｍ以下にする。

脱酸により生成したＡｌ２Ｏ，はほとんどスラグとして
除去されるが一部は残存する。そこで。

残存ＡＬｊ、２０．を微量化するため次の工程を行なう
、すなわち、溶鋼１ｔ６ｎ当りにＣａを１．５　ｋｇ（
０，１５％）以上添加して鋼中に残るＡ１２０３系介在
物をＷｋ量化する。その反応は次式に従う。

％式％なお、Ｃａの添加は、たとえばＣａＣ２化合物の形で添
加してもよい。

次に、Ｓを、Ｓ純分換算で、溶鋼１ｔｏｎちり、Ｃａｌ
量％Ｘ８００ｋｇ以上添加して溶鋼中のＣａをＩｌ量化
する。Ｓの添加は、たとえばＦ　ｅ　Ｓｚ化合物の形で
行なえばよい、Ｃａの微量化は次式に従って行なわれる
。

Ｃａ＋Ｓ＋ＣａＳ［発明の実施例］以下に本発明の一実施例を説明する。

５４５Ｃを８０ｔｏｎ溶融し、溶鋼中にＡｎを８０ｋｇ
添加して脱酸を行った。ついで、Ｃａ　Ｃ２を２００ｋ
ｇ添加し、最後にＦｅ　３２を７０ｋｇ添加後Ａｒによ
りバブリングを実施した。

各段階後のＣａ　、　ｓｏｌ　ＡＪＩＬ、Ａｌ２Ｏ３，
Ｓの成分量の変化を第１表に示す。

また、以上のようにして得られた鋼の各成分を第２表に
、比較例とともに示す、比較例１は、通常鋼、比較例２
．比較例３はＣａ快削鋼である。

第２表に示すように、実施例に係る鋼は、Ｃａ及びＡ　
ｌ　ｚ　Ｏｉは微量であり、また０工は８　ｐｐｍであ
った・なお、Ａ　ｌ　ｚ　Ｏｌ系介在物の形態を第３表に示す
。実施例においてはＡｉｚＯｉであるが、その量は極微
量である。

以上のようにして作成した鋼塊を４０　φ材に分塊圧延
して供試材を作成した。各供試材につき被削性、清浄度
、材料特性の試験を行った。

（１）被削性次の条件で切削を行い工具寿命を測定した。

その結果を第２図に示す、実施例は比較例１゜比較例２
に比ベニ具寿命が極めて長かった。

（２）清浄度Ｊ　Ｉ　Ｓ　　０５５５に従い、清浄度を測定した。そ
の結果を第４表に示す。

第４表かられかるように、実施例においては、Ａ、系介
在物のみが認もれ、Ａ２系、Ｂ、系、Ｃ０系、Ｃ２系は
認られなかった。しかも清浄度ｄは０．０６％と比較例
に比べ良好であった。

（３）機械的特性疲労試験を行なったところ疲労寿命は３ＱＯＯＸ　１０
以Ｅと良好であった。

［発明の効果］本発明によれば、横目特性、高速切削域での被削性、ハ
イス工具による被削性、冷間加工性に潰れ、清浄度が良
好であり、ギヤ、軸受等にも使用しうるＣａ処理鋼の製
造方法を提供することができる。

第３表第４表（％）

【図面の簡単な説明】

第１図は酸素含有量と転勤疲労寿命と□の関係を示すグ
ラフである。第２図は切削速度に対する工具寿命を示す
グラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

重量％で、０．１０≦Ｃ≦０．６０％、Ｓｉ≦０．５０
％、０．３０％≦Ｍｎ≦２．００％、Ｃｒ≦１．５０％
、残Ｆｅの溶鋼につきＡｌによる脱酸により溶鋼中の全
酸素量を３０ｐｐｍ以下とした後、Ｃａを添加して溶鋼
中のＡｌ＿２Ｏ＿３を除去し、その後ＳをＳ純分換算で
、溶鋼１ｔｏｎ当りＣａ重量％×８００ｋｇ以上添加し
て溶鋼中のＣａを除去することを特徴とするＣａ処理鋼
の製造方法。