非调质机械部件用线材、非调质机械部件用钢线和非调质机械部件及它们的制造方法技术

技术编号:10184677 阅读:131 留言:0更新日期:2014-07-03 15:13
本发明专利技术涉及用于制造拉伸强度为900~1300MPa的非调质机械部件的线材,该线材的组成按质量%计如下:含有C:0.20~0.50%、Si:0.05~2.0%、Mn:0.20~1.0%;P被限制在0.030%以下、S被限制在0.030%以下、N被限制在0.005%以下;由下述式(1)定义的F1小于0.60;余量Fe和不可避免的杂质,金相组织按体积分数计含有64×(C%)+52%以上的珠光体组织、其余由初析铁素体组织和贝氏体组织中的一种或两种构成,将线材的直径设定为D时,从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径为15μm以下,且(从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径)/(从0.25D到中心的范围的珠光体组织的平均块粒径)小于1.0。F1=C(%)+Si(%)/24+Mn(%)/6 (1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于制造拉伸强度为900~1300MPa的非调质机械部件的线材,该线材的组成按质量%计如下:含有C:0.20~0.50%、Si:0.05~2.0%、Mn:0.20~1.0%;P被限制在0.030%以下、S被限制在0.030%以下、N被限制在0.005%以下;由下述式(1)定义的F1小于0.60;余量Fe和不可避免的杂质,金相组织按体积分数计含有64×(C%)+52%以上的珠光体组织、其余由初析铁素体组织和贝氏体组织中的一种或两种构成,将线材的直径设定为D时,从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径为15μm以下,且(从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径)/(从0.25D到中心的范围的珠光体组织的平均块粒径)小于1.0。F1=C(%)+Si(%)/24+Mn(%)/6?(1)。【专利说明】
本专利技术涉及由线材制造的、用于螺栓、扭杆(torsion bar)、稳定器等具有轴形状的汽车部件或各种产业机械的、拉伸强度为900~1300MPa的非调质机械部件、用于制造其的钢线、以及用于制造该钢线的线材和它们的制造方法。其中,本专利技术中作为对象的机械部件还包括建筑用的螺栓等。本申请基于2011年8月26日在日本提交的日本特愿2011-184737号主张优先权,将其内容援用至此。
技术介绍
汽车、各种产业机械为了实现轻量化、小型化的目的,使用具有900MPa以上的拉伸强度的高强度机械部件。以往,这种高强度机械部件是如下制造的:使用在机械结构用碳钢中添加了 Mn、Cr、Mo、或B等合金元素的合金钢或特殊钢的钢材,在热轧后进行球状化退火、软质化,通过冷锻造、滚轧而成形为规定的形状,此后进行淬火回火处理而赋予强度。 然而,这些钢材因为含有合金元素,钢材价格增高,另外由于需要在成形为部件形状之前的软质化退火、成形后的淬火回火处理,因此制造成本升高。 已知有省略软质化退火、淬火回火处理,对通过快速冷却、析出强化等提高强度的线材实施拉丝加工,赋予规定的强度的技术。该技术用于螺栓等,使用该技术制造的螺栓被称为非调质螺栓。 专利文献I中公开了非调质螺栓的制造方法,将C:0.15-0.30%,S1:0.03~0.55%、Mn:1.1~2.0%的线材在热水浴中冷却,按截面收缩率20~50%进行拉拔加工。在该制造方法中,可以省略球状化退火、淬火回火处理,但实施例中记载的螺栓的最大强度为88kgf/mm2,在强度方面称不上充分,高强度化存在界限。 专利文献2中公开了冷锻造用钢,其中,C为0.4~1.0%且成分组成满足特定的条件式,组织由珠光体、伪珠光体构成。该钢的C量多,与以往用于螺栓等机械部件的机械结构用碳钢、机械结构用合金钢比较,冷锻造性差。 照此,现有技术得到的非调质线材中,得不到具有良好的冷锻造性且具有900MPa以上的强度的机械部件、用于制造其的钢线和线材。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平02-274810号公报 专利文献2:日本特开2000-144306号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术鉴于现有技术中的上述问题,目的是提供(a)可廉价地制造的、拉伸强度为900~1300MPa的高强度机械部件,(b)用于制造该机械部件的、可省略软质化退火、淬火回火处理等热处理的钢线,(C)用于制造该钢线的线材,以及(d)制造它们的制造方法。 用于解决问题的方案 本专利技术人等为了达成上述目的,调查了钢材的成分组成与组织的关系,用以得到即使省略软质化热处理也可冷锻造、且即使不进行淬火回火等调质处理、拉伸强度也为900MPa以上的高强度机械部件。本专利技术是根据由该调查获得的冶金学认识而做出的,其要旨如下所述。一种非调质机械部件用线材,所述线材用于制造拉伸强度为900~1300MPa的非调质机械部件,其中, 所述线材的组成按质量%计如下:含有c:0.20~0.50%, S1:0.05~2.0%、Mn:0.20~1.0%屮被限制在0.030%以下、S被限制在0.030%以下、N被限制在0.005%以下;由下述式(1)定义的Fl小于0.60 ;余量Fe和不可避免的杂质,Fl = C(% )+Si(% )/24+Mn(% )/6 (I) 金相组织按体积分数计含有64X (C% )+52%以上的珠光体组织,其余由初析铁素体组织和贝氏体组织中的一种或两种构成, 将线材的直径设定为D时,从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径为15 μ m以下,且(从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径)/ (从0.25D到中心的范围的珠光体组织的平均块粒径)小于1.0。根据第项所述的非调质机械部件用线材,其按质量%计进一步含有Al:0.003 ~0.050%, Ca:0.001 ~0.010%,Mg:0.001 ~0.010%, Zr:0.001 ~0.010%中的一种或两种以上。一种非调质机械部件用线材的制造方法,其是制造在拉伸强度为900~1300MPa的非调质机械部件的制造中使用的线材的方法,其中, 将下述钢坯加热,热轧为线材形状,在卷取温度800~900°C下卷取,所述钢坯的组成按质量%计如下:含有C:0.20~0.50%, S1:0.05~2.0%、Mn:0.20~1.0% ;P被限制在0.030%以下、S被限制在0.030%以下、N被限制在0.005%以下;由下述式(I)定义的Fl小于0.60 ;余量Fe和不可避免的杂质,Fl = C(% )+Si(% )/24+Mn(% )/6 (I) 以20~100°C /秒的冷却速度从卷取结束温度冷却到600°C,进一步以20°C /秒以下的冷却速度从600°C冷却到550°C, 此后,分别在400~600°C的熔融盐槽I及与其连接的500~600°C的熔融盐槽2中恒温保持5~150秒, 接着,进行冷却。一种非调质机械部件用钢线,所述钢线用于制造拉伸强度为900~1300MPa的非调质机械部件,其中, 所述钢线的组成按质量%计如下:含有c:0.20~0.50%, S1:0.05~2.0%、Mn:0.20~1.0%屮被限制在0.030%以下、S被限制在0.030%以下、N被限制在0.005%以下;由下述式(I)定义的Fl小于0.60 ;余量Fe和不可避免的杂质,Fl = C(% )+Si(% )/24+Mn(% )/6 (I) 金相组织按体积分数计含有64X (C% )+52%以上的珠光体组织,其余由初析铁素体组织和贝氏体组织中的一种或两种构成, 将钢线的直径设定为D时,从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径为15 μ m以下,且(从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径)/(从0.25D到中心的范围的珠光体组织的平均块粒径)小于1.0, 在与钢线的轴向平行的截面上的从表层到1.0mm的区域中,由长径比2.0以上的珠光体块形成的组织的面积分数相对于全部珠光体组织为70%以上。根据第项所述的非调质机械部件用钢线,其按质量%计进一步含有Al:0.003 ~0.050%, Ca:0.001 ~0.010%,Mg:0.001 ~0.010%, Zr:0.001 ~0.本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种非调质机械部件用线材,所述线材用于制造拉伸强度为900~1300MPa的非调质机械部件,其中,所述线材的组成按质量%计如下:含有C:0.20~0.50%、Si:0.05~2.0%、Mn:0.20~1.0%;P被限制在0.030%以下、S被限制在0.030%以下、N被限制在0.005%以下;由下述式(1)定义的F1小于0.60;余量Fe和不可避免的杂质,F1=C(%)+Si(%)/24+Mn(%)/6 (1)金相组织按体积分数计含有64×(C%)+52%以上的珠光体组织,其余由初析铁素体组织和贝氏体组织中的一种或两种构成,将线材的直径设定为D时,从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径为15μm以下,且(从表层到0.1D的区域的珠光体组织的平均块粒径)/(从0.25D到中心的范围的珠光体组织的平均块粒径)小于1.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:小此木真山崎真吾川名章文后藤田英昭
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

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