冷锻调质品用轧制线棒制造技术

提供：具有优异的冷加工性、和经冷锻和调质处理的情况下具有高的强度和优异的耐氢脆化特性的冷锻调质品用轧制线棒。本发明专利技术的冷锻调质品用轧制线棒具有如下化学组成：以质量％计含有C：0.22～0.40％、Si：0.35～1.5％、Mn：0.20～0.40％、P：不足0.020％、S：不足0.015％、Cr：0.70～1.45％、Al：0.005～0.060％、Ti：0.01～0.05％、B：0.0003～0.0040％、N：0.0020～0.0080％、O：0.0020％以下，余量为Fe和杂质，且满足式(1)和式(2)，先共析铁素体和珠光体的总面积率为90％以上，先共析铁素体的面积率为30％以上，所述冷锻调质品用轧制线棒具有700MPa以下的拉伸强度。0.50≤C+Si/10+Mn/5+5Cr/22≤0.85(1)Si/Mn>1.0(2)。

Rolling wire rod for cold forging and tempering

Provided: cold forging and quenched and tempered products with high strength and excellent hydrogen embrittlement resistance with excellent cold processing and cold forging and quenching and tempering. The rolling wire rod for the cold forging and tempering of the invention has the following chemical composition: the mass% contains C:0.22 to 0.40%, Si:0.35 to 1.5%, Mn:0.20 to 0.40%, and P: less than 0.020%, S: insufficient 0.015%, Cr:0.70 to 1.45%, Al:0.005 to 0.060%, Ti:0.01 to 0.05%, B:0.0003 to 0.0040%, N:0.0020. The total area rate of the eutectoid ferrite and pearlite is above 90% and the area rate of the first eutectoid ferrite is above 30%. The tensile strength of the rolled wire rod with cold forging is below 700MPa of 700MPa. The total area rate of the eutectoid ferrite and pearlite is above 90% and the total area rate of the pre eutectoid ferrite and pearlite is more than 90%. 0.50 < C+Si/10+Mn/5+5Cr/22 < 0.85 (1) Si/Mn>1.0 (2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷锻调质品用轧制线棒
本专利技术涉及保持热轧的状态(保持轧制状态的材料)的棒钢或线材即轧制线棒，更详细而言，涉及作为经冷锻、且经调质处理的部件的冷锻调质品用的轧制线棒。
技术介绍
近年来，从尺寸精度、成品率、制造成本的观点出发，作为各种产业机械、汽车和建筑结构物的部件使用的轴和螺栓等部件有时通过冷锻而制造。这样的冷锻品有时直接在冷加工下使用，但在期望更进一步的高强度化的情况下，进行调质处理(淬火回火处理)实现高强度化。这样的冷锻品中，在本说明书中，将经调质处理的产品称为冷锻调质品。作为进行调质处理实现高强度化的钢材，有JISG4053(2008)中规定的机械结构用合金钢。机械结构用合金钢例如为铬钢、铬钼钢和镍铬钼钢等。主要为了提高淬火性和回火软化阻力，这些钢材含有大量昂贵的Mo、Ni。近年来，Mo、Ni等合金元素的价格高涨，供需环境也容易变动。因此，寻求降低这些合金元素、或省略这些合金元素、抑制钢材成本、且冷锻品所要求的、疲劳特性、耐氢脆化特性之类的机械特性优异的钢材。因此，代替Mo和V等合金元素，含有硼(B)的钢(含B钢)普及。B与Mo、V等合金元素同样地，提高钢的淬火性。然而，对含B钢进行冷锻和调质处理，作为拉伸强度为1000MPa以上的冷锻调质品(例如螺栓)使用的情况下，耐氢脆化特性有时低。因此，寻求耐氢脆化特性优异的含B钢。含B钢如上述进一步通过冷锻成为部件(螺栓等)，因此，还要求优异的冷加工性。日本特开2012-162798号公报(专利文献1)、日本特开平9-104945号公报(专利文献2)、日本特开2013-227602号公报(专利文献3)和日本特开2001-234277号公报(专利文献4)中提出了疲劳强度、耐氢脆化特性或冷加工性优异的含B钢。专利文献1中提出了，耐延迟断裂性(耐氢脆化特性)优异的螺栓用钢。该文献中公开的螺栓用钢的特征在于，含有C：0.20～不足0.40％、Si：0.20～1.50％、Mn：0.30～2.0％、P：0.03％以下，S：0.03％以下，Ni：0.05～1.0％、Cr：0.01～1.50％、Cu：1.0％以下，Al：0.01～0.10％、Ti：0.01～0.1％、B：0.0003～0.0050％和N：0.002～0.010％，进而，含有总计0.10～3.0％的选自由Cu、Ni和Cr组成的组中的1种以上，余量为铁和不可避免的杂质，进而，Si的含量[Si]与C的含量[C]之比([Si]/[C])为1.0以上，其为铁素体·珠光体组织。专利文献2中提出了，冷加工性和耐延迟断裂性优异的螺栓用钢。该文献中公开的螺栓用钢的特征在于，包含C：0.15～0.35％、Si：0.1％以下，Mn：0.3～1.3％、P：0.01％以下，S：0.01％以下，Cr：不足0.5％、Ti：0.01～0.10％、Al：0.01～0.05％、B：0.0005～0.003％、以及余量：Fe和不可避杂质，并且满足下式0.50≤[C]+0.15[Si]+0.2[Mn]+0.11[Cr]≤0.60。专利文献3中提出了，通过实施球状化退火处理，从而能实现充分的软质化的冷加工用机械结构用钢。该文献中公开的机械结构用钢含有C：0.2～0.6％、Si：0.01～0.5％、Mn：0.2～1.5％、P：0.03％以下，S：0.001～0.05％、Al：0.01～0.1％、N：0.015％以下和Cr：超过0.5％且2.0％以下，余量为铁和不可避杂质，金相组织具有珠光体和先共析铁素体，珠光体和先共析铁素体相对于全部组织的总计面积率为90％以上，并且先共析铁素体的面积率A与Ae＝(0.8-Ceq)×96.75(其中，Ceq＝[C]+0.1×[Si]+0.06×[Mn]+0.11×[Cr])具有A&gt;Ae的关系，先共析铁素体和珠光体中的铁素体的平均粒径为15～25μm。专利文献4中提出了，疲劳特性优异的高强度钢。该文献中公开的高强度钢含有C：0.2～1.3％、Si：0.01～3.0％、Mn：0.2～3.0％，余量为Fe和不可避免的杂质，碳等量Ceq(其中，Ceq＝[C]+[Si]/15+[Mn]/10+[Cr]/11+[Mo]/7+[V]/5+[Ni]/45+[Cu]/45)为0.8％以上，且从室温加热至500℃时放出的氢量为0.3ppm以下。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-162798号公报专利文献2：日本特开平9-104945号公报专利文献3：日本特开2013-227602号公报专利文献4：日本特开2001-234277号公报非专利文献非专利文献1：“ElementsofMetallurgyandEngineeringAlloys”，ed.byF.C.Campbell，ASMInternational，MaterialsPark，2008，pp185-191.
技术实现思路
专利技术要解决的问题对于专利文献1中公开的钢，与C含量相比提高Si含量，用Si的固溶强化确保基质的强度，且提高耐延迟断裂性。然而，昂贵的Ni成为必须元素，因此，钢材成本变高。对于专利文献2中公开的钢，限定C、Si、Mn和Cr的总量的下限和上限，限定能维持冷加工性的轧制材料的强度、和调质处理后得到期望的强度的轧制材料的强度。然而，钢的Cr含量和Si含量低，因此，淬火性、回火后的软化阻力有时低。对于专利文献3中公开的钢，假定平衡状态来推定先共析铁素体的面积率，以其成为默认的值以上的方式，实现冷加工性的改善。然而，实际的制造工序是连续冷却，冷却速度也根据制造条件而发生各种变化。因此，实际操作中，有时无法充分得到冷加工性。对于专利文献4中公开的钢，限定碳等量Ceq的下限，并且将钢材从室温加热至500℃时放出的、钢中所含的氢含量设为0.3ppm以下。由此，实现疲劳特性的提高。然而，关于确保冷加工性的方法，尚未公开，进而，关于冷锻调质品的耐氢脆化特性，也没有公开。本专利技术的目的在于，提供：具有优异的冷加工性、经冷锻和调质处理的情况下具有高的强度和优异的耐氢脆化特性的冷锻调质品用轧制线棒。用于解决问题的方案本专利技术的冷锻调质品用轧制线棒具有如下化学组成：以质量％计含有C：0.22～0.40％、Si：0.35～1.5％、Mn：0.20～0.40％、P：不足0.020％、S：不足0.015％、Cr：0.70～1.45％、Al：0.005～0.060％、Ti：0.01～0.05％、B：0.0003～0.0040％、N：0.0020～0.0080％、O：0.0020％以下，Cu：0～0.50％、Ni：0～0.30％、Mo：0～0.05％、V：0～0.05％和Nb：0～0.05％，余量为Fe和杂质，且满足式(1)和式(2)。在基质组织中，先共析铁素体和珠光体的总面积率为90％以上，先共析铁素体的面积率为30％以上。本专利技术的冷锻调质品用轧制线棒具有700MPa以下的拉伸强度。0.50≤C+Si/10+Mn/5+5Cr/22≤0.85(1)Si/Mn&gt;1.0(2)此处，上述式中的元素符号代入各自对应的元素的含量(质量％)。本专利技术的冷锻调质品用轧制线棒具有优异的冷加工性，经冷锻和调质处理的情况下，具有高的强度和优异的耐氢脆化特性。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷锻调质品用轧制线棒，其具有如下化学组成：以质量％计含有C：0.22～0.40％、Si：0.35～1.5％、Mn：0.20～0.40％、P：不足0.020％、S：不足0.015％、Cr：0.70～1.45％、Al：0.005～0.060％、Ti：0.01～0.05％、B：0.0003～0.0040％、N：0.0020～0.0080％、O：0.0020％以下，Cu：0～0.50％、Ni：0～0.30％、Mo：0～0.05％、V：0～0.05％、和Nb：0～0.05，余量为Fe和杂质，且满足式(1)和式(2)，在基质组织中，先共析铁素体和珠光体的总面积率为90％以上，所述先共析铁素体的面积率为30％以上，所述冷锻调质品用轧制线棒具有700MPa以下的拉伸强度，0.50≤C+Si/10+Mn/5+5Cr/22≤0.85  (1)Si/Mn>1.0  (2)此处，所述式中的元素符号代入各自对应的元素的含量，单位为质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.04 JP 2015-237721;2016.02.08 JP 2016-021981.一种冷锻调质品用轧制线棒，其具有如下化学组成：以质量％计含有C：0.22～0.40％、Si：0.35～1.5％、Mn：0.20～0.40％、P：不足0.020％、S：不足0.015％、Cr：0.70～1.45％、Al：0.005～0.060％、Ti：0.01～0.05％、B：0.0003～0.0040％、N：0.0020～0.0080％、O：0.0020％以下，Cu：0～0.50％、Ni：0～0.30％、Mo：0～0.05％、V：0～0.05％、和Nb：0～0.05，余量为Fe和杂质，且满足式(1)和式(2)，在基质组织中，先共析铁素体和珠光体的总面积率为90％以上，所述先共析铁素体的面积率为30％以上，所述冷锻调质品用轧制线棒具有700MPa以下的拉伸强度，0.50≤C+Si/10+Mn/5+5Cr/22≤0.85(1)Si/Mn&gt;1.0(2)此处，所述式中的元素符号代入各自对应的元素的含量，单位为质量％。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野直幸，松井直树，根石豊，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP