一种适于机械结构用部件的钢材的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种适于机械结构用部件的钢材及其制造方法，通过将成分组成调整为如下所述，得到黑皮外周旋削性优异、且联轴器部件等常常要求的扭转强度也优异的、适于机械结构用部件的钢材，即含有C:0.35质量%以上0.46质量%以下，Si:0.16质量%以上0.35质量%以下，Mn:超过1.0质量%且为2.0质量%以下，P:0.025质量%以下，S:超过0.015质量%且为0.04质量%以下，Cu:0.21质量%以上0.35质量%以下，Al:超过0.03质量%且为0.1质量%以下，Cr:不足0.5质量%，Ti:0.005质量%以上不足0.04质量%，B:0.0003质量%以上0.0070质量%以下，N:0.002质量%以上0.02质量%以下，以及0:0.0030质量%以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适于机械结构用部件的钢材的制造方法。
技术介绍
历来，汽车用驱动轴(driveshaftforautomotive)或等速联轴器(constantvelocityjoints)等机械结构用部件通常由下述工艺制造。首先，对热轧棒钢(hotrollingbarsteels)实施热锻造(hotforging)、或切削(cutting)、冷锻造(coldforging)等而加工成预定的形状。之后，为了确保作为机械结构用部件的重要特性即扭转强度(torsionalstrength)，进行高频淬火(inductionhardening)一炉加热回火(tempering)。因此，提出了在高频淬火前阶段确保良好的切削加工性(machinability)及冷锻造性，同时在高频淬火一回火后具有较高的扭转强度的各种钢材(例如，日本特开平9-111401号公报(专利文献1))。应予说明，上述用途的机械结构用部件，除了作为静态断裂强度的上述扭转强度之外，扭转疲劳强度(torsionalfatiguestrength)也有时受到要求。扭转疲劳强度，通常也是通过高频淬火一回火处理而确保。然而，在驱动轴部件的制造中，有时不进行热处理或锻造加工而是由轧制状(“asrolled”的棒钢材(下面，称作黑皮材(barsteelswithmillscale))直接通过外周旋削加工(tuning)而加工成预定的形状。该黑皮材的外周旋削加工，与钢材表面的氧化皮层(黑皮:scale)与钢材相比硬度高，因此外周旋削工具的损耗(toolfailure)严重，导致工具寿命的降低。且伴随着工具寿命的降低，工具的更换频率增加而使生产率降低，且工具成本上升也成为问题。对于该问题，以往通过使用更高硬度的工具或使用表面被覆硬质皮膜的工具之类、从工具一侧采取措施。然而上述措施，仍然没有解决工具成本上升的问题。此外也可以考虑实施下述措施，即在周旋削前通过酸洗(pickling)或喷丸处理(shotblast)等除去氧化皮层，之后实施外周旋削加工。然而，由于不得不增加新的工艺，或必需引入新的设备，因此也还是增加了制造成本。
技术实现思路
以往，实际情况是没有从作为机械结构用部件的原材料的钢材一侧，积极开展针对上述问题的措施。为此，本专利技术的目的在于解决钢材中现有技术的上述问题，即提供黑皮外周旋削性(machinabilityinturningforbarsteelswithmillscale)优异、且联轴器部件等常常要求的扭转强度也优异的、适于机械结构用部件的钢材。另外，本专利技术的第二方面的目的在于提供用于制造钢材的方法，该钢材是黑皮外周旋削性优异、且联轴器部件等常常要求的扭转强度也优异的、适于机械结构用部件的钢材。至今凡乎没有关于提高黑皮外周旋削性的研究，对此，专利技术人等进行了深入研究。其结果新发现了以下见解，即通过对钢的化学组成下功夫可以得到更优异的黑皮外周旋削性，而完成了本专利技术。另外，专利技术人等在黑皮外周旋削性优异的钢材中，特别是从提高疲劳强度的观点出发进行了深入研究，结果新发现了以下见解，即通过对适于机械结构用部件的钢材的制造方法下功夫可以同时实现优异的扭转疲劳强度与黑皮外周旋削性。本专利技术的第二方面是基于以上见解而完成的。本专利技术的要旨如下所述。(1)黑皮外周旋削性与扭转强度优异的钢材的制造方法，其特征在于，对原材料实施热轧时将该原材料加热至1100℃以上、1250℃以下的温度区间，并在1000℃以上的温度区间结束轧制，所述原材料具有以下的成分组成，含有C:0.35质量%以上、0.46质量%以下，Si:0.16质量%以上、0.35质量%以下，Mn:超过1.0质量%且为2.0质量%以下，P:0.025质量%以下，S:超过0.015质量%且为0.04质量%以下，Cu:0.21质量%以上、0.35质量%以下，Al:超过0.03质量%且为0.1%质量%以下，Cr:不足0.5质量%，Ti:0.005质量%以上、不足0.04%质量%，B:0.0003质量%以上、0.0070质量%以下，N:0.002质量%以上、0.02质量%以下，以及0:0.0030质量%以下，且余量部为Fe及不可避免的杂质。(2)黑皮外周旋削性与扭转强度优异的钢材的制造方法，其特征在于，对原材料实施热轧时将该原材料加热至1100℃以上、1250℃以下的温度区间，并在1000℃以上的温度区间结束轧制，所述原材料具有以下的成分组成，含有C:0.35质量%以上、0.46质量%以下，含有C:0.35质量%以上、0.46质量%以下，Si:0.16质量%以上、0.24质量%以下，Mn:超过1.0质量%且为1.4质量%以下，P:0.025质量%以下，S:超过0.015质量%且为0.04质量%以下，Cu:0.21质量%以上、0.35质量%以下，Al:超过0.03质量%且为0.1%质量%以下，Cr:不足0.5质量%，Ti:0.005质量%以上、不足0.04%质量%，B:0.0003质量%以上、0.0070质量%以下，N:0.002质量%以上、0.02质量%以下，以及0:0.0030质量%以下，且余量部为Fe及不可避免的杂质。(3)如前述(1)或(2)所述的黑皮外周旋削性与扭转强度优异的钢材的制造方法，其中，前述原材料进一步含有Ni:0.05-3.5质量%。(4)如前述(1)或(3)的任一项所述的黑皮外周旋削性与扭转强度优异的钢材的制造方法，中，前述原材料进一步含有选自Nb:0.005质量%以上、0.1质量%以下，以及V:0.O1质量%以上、0.5质量%以下的1种或2种。(5)黑皮外周旋削性与扭转强度优异的钢材的制造方法，其特征在于，对原材料实施热轧时将该原材料加热至1100℃以上、1250℃以下的温度区间，并在1000℃以上的温度区间结束第一段的轧制，进一步加热至1050℃以上、1150℃以下的温度区间，并在1000℃以上的温度区间结束第二段的轧制，所述原材料具有以下的成分组成，含有C:0.35质量%以上、0.46质量%以下，Si:0.16质量%以上、0.35质量%以下，Mn:超过1.0质量%且为2.0质量%以下，P:0.025质量%以下，S:超过0.015质量%且为0.04质量%以下，Cu:0.21质量%以上、0.35质量%以下，Al:超过0.03质量%且为0.1%质量%以下，Cr:不足0.5质量%，Ti:0.005质量%以上、不足0.04%质量%，B:0.0003质量%以上、0.0070质量%以下，N:0.002质量%以上、0.02质量%以下，以及0:0.0030质量%以下，且余量部为Fe及不可避免的杂质。(6)黑皮外周旋削性与扭转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于机械结构用部件的适于机械结构用部件的钢材的制造方法，包括对原材料实施热轧时将该原材料加热至1100℃以上、1250℃以下的温度区间，并在1000℃以上的温度区间结束轧制，所述原材料具有以下的成分组成，    含有C :0. 35质量%以上、0. 46质量%以下，    Si :0. 16质量%以上、0. 35质量%以下，    Mn:超过1. 0质量%且为2. 0质量%以下，    P :0. 025质量%以下，    S:超过0. 015质量%且为0. 04质量%以下，    Cu :0. 21质量%以上、0. 35质量%以下，    Al:超过0. 03质量%且为0. 1%质量%以下，    Cr:不足0. 5质量%，    Ti :0. 005质量%以上、不足0. 04%质量%，    B :0. 0003质量%以上、0. 0070质量%以下，    N :0. 002质量%以上、0. 02质量%以下，以及    0 :0. 0030质量%以下，    任选地进一步含有Ni :0. 05质量%以上、3. 5质量%以下，    任选地进一步含有选自Nb :0. 005质量%以上、0. 1质量%以下，以及V :0. O1质量%以上、0. 5质量%以下的1种或2种，    且余量部为Fe及不可避免的杂质。...

【技术特征摘要】
1.一种适于机械结构用部件的适于机械结构用部件的钢材的制造方法，包括对原材料实施热轧时将该原材料加热至1100℃以上、1250℃以下的温度区间，并在1000℃以上的温度区间结束轧制，所述原材料具有以下的成分组成，
含有C:0.35质量%以上、0.46质量%以下，
Si:0.16质量%以上、0.35质量%以下，
Mn:超过1.0质量%且为2.0质量%以下，
P:0.025质量%以下，
S:超过0.015质量%且为0.04质量%以下，
Cu:0.21质量%以上、0.35质量%以下，
Al:超过0.03质量%且为0.1%质量%以下，
Cr:不足0.5质量%，
Ti:0.005质量%以上、不足0.04%质量%，
B:0.0003质量%以上、0.0070质量%以下，
N:0.002质量%以上、0.02质量%以下，以及
0:0.0030质量%以下，
任选地进一步含有Ni:0.05质量%以上、3.5质量%以下，
任选地进一步含有选自Nb:0.005质量%以上、0.1质量%以下，以及V:0.O1质量%以
上、0.5质量%以下的1种或2种，
且余量部为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的适于机械结构用部件的钢材的制造方法，其中，所述原材料的组成为，
Si:0.16质量%以上、0.24质量%以下，
Mn:超过1.0质量%且为1.4质量%以下。
3.

根据权利要求7所述的适于机械结构用部件的钢材的制造方法，其中，原材料具有以下的成分组成，
含有C:0.35质量%以上、0.46质量%以下，
Si:0.16质量%以上、0.24质量%以下，
Mn:超过1.0质量%且为1.4质量%以下，
P:0.025质量%以下，
S:超过0.015质量%且为0.04质量%以下，
Cu:0.21质量%以上、0.35质量%以下，
Al:超过0.03质量%且为0.1%质量%以下，
Cr:不足0.5质量%，
Ti:0.005质量%以上、不足0.04%质量%，
B:0.0003质量%以上、0.0070质量%以下，
N:0.002质量%以上、0.02质量%以下，以及
0:0.0030质量%以下，
且余量部为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求2所述的适于机械结构用部件的钢材的制造方法，其中，原材料含有Ni:0.05-3.5质量%。
5.根据权利要求2或4所述的适于机械结构用部件的钢材的制造方法，其中，原材料含有选自Nb:0.005质量%以上、0.1质量%以下，以及V:0.O1质量%以上、0.5质量%以下的1种或2种。
6.一种适于机械结构用部件的钢材的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗丽文，
申请(专利权)人：上海岑闵新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31