提供一种在维持作为钢材的强度的状态下，冷锻性优异，并且抗延迟断裂性也优异的高强度螺栓用钢，和由这样的螺栓用钢得到的螺栓。本发明专利技术的高强度螺栓用钢，以质量％计，分别含有C：0.20～0.40％、Si：1.5～2.5％、Mn：0.20～1.5％、P：高于0％并在0.03％以下、S：高于0％并在0.03％以下、Cr：0.05～1.5％、Al：0.01～0.10％、B：0.0003～0.01％、N：0.002～0.020％，并且含有从Ti：0.02～0.10％和Nb：0.02～0.10％所构成的群中选择的一种或两种，余量是铁和不可避免的杂质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺栓用钢和螺栓
本专利技术涉及汽车和各种工业机械等所用的螺栓用钢，和使用该螺栓用钢得到的螺栓，特别是涉及即使抗拉强度在1100MPa以上，仍发挥着优异的抗延迟断裂性和冷锻性的螺栓用钢和螺栓。
技术介绍
关于对铁钢材料施加应力起经过一定时间之后发生的延迟断裂的原因，认为是因种种要因错综复杂地交织在一起，所以难以确定其原因。但一般来说，在氢脆化现象有所参与这一点上是具备共识的。另一方面，作为左右延迟断裂现象的因素，虽然大致认为是受到回火温度、组织、材料硬度、晶粒度、各种合金元素的影响等，但是并没有确立延迟断裂的防止手段，实际情况不过是反复试验性地提出各种方法。至今为止，也提出有针对延迟断裂的特性(以下，将其称为“抗延迟断裂性”)优异的高强度钢材和螺栓。例如专利文献1～3是关于抗延迟断裂性优异的高强度钢材和螺栓的技术，公开的是通过提高表层的氮浓度来确保优异的抗延迟断裂性。但是，在螺栓的使用环境下腐蚀进行，氮化层脱落时，存在抗延迟断裂性大幅降低这样的问题。而且，为了形成氮化层而需要特殊的热处理，生产率和成本面留有课题。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2011/111872号专利文献2：日本特开2009－299180号公报专利文献3：日本特开2009－299181号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述这样的情况而形成，其目的在于，提供一种在维持作为钢材的强度的状态下，冷锻性优异，并且抗延迟断裂性也优异的螺栓用钢，和由这样的螺栓用钢得到的螺栓。所谓本专利技术的螺栓用钢，在以下方式具有要旨：以质量％计分别含有C：0.20～0.40％、Si：1.5～2.5％、Mn：0.20～1.5％、P：高于0％并在0.03％以下、S：高于0％并在0.03％以下、Cr：0.05～1.5％、Al：0.01～0.10％、B：0.0003～0.01％、N：0.002～0.020％、并且含有从Ti：0.02～0.10％和Nb：0.02～0.10％所构成的群中选择的一种或两种，余量是铁和不可避免的杂质。在本专利技术的高强度螺栓用钢，根据需要，再含有如下等元素也有用：(a)从Cu：高于0％并在0.5％以下、Ni：高于0％并在1.0％以下和Sn：高于0％并在0.5％以下所构成的群中选择的一种或两种以上；(b)Mo：高于0％并在1.5％以下；(c)从V：高于0％并在0.5％以下、W：高于0％并在0.5％以下、Zr：高于0％并在0.3％以下、Mg：高于0％并在0.01％以下和Ca：高于0％并在0.01％以下所构成的群中选择的一种或两种以上，由此，高强度螺栓用钢的特性得到进一步改善。本专利技术也包括具有上述这样的化学成分组成，并满足下述(1)式的关系的螺栓。(L/L0)×100≤60…(1)其中，L：表示在奥氏体结晶晶界析出的厚度为50nm以上的析出物的合计长度，L0：表示奥氏体结晶晶界的长度。本专利技术的螺栓不具有氮化处理层。另外，本专利技术的螺栓，优选奥氏体晶粒度号为8以上。根据本专利技术，因为适当控制着钢的化学成分组成，所以能够以高水平使螺栓用钢的冷锻性和抗延迟断裂性并立。具体实施方式本专利技术者们，为了实现冷锻性与抗延迟断裂性能够并立的螺栓用钢，特别从恰当控制化学成分组成这样的观点出发进行研究。其结果发现，如果使Si含量比较高而尽可能减少在结晶晶界析出的析出物，并且恰当调整化学成分组成，则能够实现适合上述目的的螺栓用钢，从而完成了本专利技术。本专利技术的螺栓用钢的化学成分组成的规定理由如下述。C：0.20～0.40％C在用于确保钢的强度上是有效的元素。为了确保作为目标的抗拉强度：1100MPa以上，需要使C含有0.20％以上。C量的优选的下限为0.23％以上，更优选的下限为0.25％以上。但是，若C含量变得过剩，则抗延迟断裂性劣化，因此使其上限为0.40％以下。C量的优选的上限为0.35％以下，更优选的上限为0.32％以下。Si：1.5～2.5％Si作为脱氧剂起作用，并用在用于确保钢的强度上是有效的元素。另外，Si还发挥的作用是，抑制对后述的G值产生影响的粗大的渗碳体的析出，使抗延迟断裂性提高。为了有效地发挥这些效果，需要使Si含有1.5％以上。Si量的优选的下限为1.6％以上，更优选的下限为1.7％以上。另一方面，若Si含量变得过剩，则冷锻性劣化，因此需要使其上限为2.5％以下。Si量的优选的上限为2.2％以下，更优选的上限为2.0％以下。Mn：0.20～1.5％Mn在发挥如下作用上是有效的元素，即确保钢的强度，并且与S形成化合物，使抗延迟断裂性劣化的FeS的生成得到抑制。为了有效地发挥这些效果，需要使Mn含有0.20％以上。Mn量的优选的下限为0.30％以上，更优选的下限为0.40％以上。另一方面，若Mn含量变得过剩，则抗延迟断裂性劣化，因此需要使其上限为1.5％以下。Mn量的优选的上限为1.3％以下，更优选的上限为1.1％以下。P：高于0％并在0.03％以下P在结晶晶界稠化而使钢的韧性延展性降低，是使抗延迟断裂性劣化的杂质元素。使P的含量在0.03％以下，则抗延迟断裂性大幅提高。P量优选为0.015％以下，更优选为0.010％以下。P的含量越少越优选，但达到0在制造上困难，可含有0.003％左右。S：高于0％并在0.03％以下S也与P同样，在结晶晶界上稠化而使钢的韧性延展性降低，是使抗延迟断裂性劣化的杂质元素。使S的含量为0.03％以下，则抗延迟断裂性大幅提高。S量优选为0.015％以下，更优选为0.010％以下。S的含量越少越优选，但达到0在制造上有困难，可含有0.003％左右。Cr：0.05～1.5％Cr使钢的耐腐蚀性提高，并且在用于抗延迟断裂性上是有效的元素。为了有效地发挥这些效果，需要使Cr含有0.05％以上。Cr量的优选的下限为0.10％以上，更优选的下限为0.20％以上。另一方面，若Cr含量变得过剩，则粗大的碳化物生成，冷锻性劣化，并且招致成本增加，因此需要使其上限为1.5％以下。Cr量的优选的上限为1.3％以下，更优选的上限为1.0％以下。Al：0.01～0.10％Al作为脱氧剂起作用，并且形成氮化物，从而在用于使晶粒微细化和使冷锻性提高上是有效的元素。为了有效地发挥这些效果，需要使Al含有0.01％以上。Al量的优选的下限为0.03％以上，更优选的下限为0.04％以上。另一方面，若Al含量变得过剩，则生成粗大的氮化物，冷锻性劣化，因此需要使其上限为0.10％以下と。Al量的优选的上限为0.08％以下，更优选的上限为0.06％以下。B：0.0003～0.01％B是使钢的淬火性提高，并且分散在旧奥氏体结晶晶界上而抑制P和S等的晶界偏析元素的稠化，使结晶晶界洁净化，由此在用于提高抗延迟断裂性上是有效的元素。为了有效地发挥这些效果，需要使B含有0.0003％以上。B量的优选的下限为0.0008％以上，更优选的下限为0.001％以上。另一方面，若B含量变得过剩，则生成粗大的化合物，抗延迟断裂性劣化，因此使其上限为0.01％以下。B量的优选的上限为0.005％以下，更优选的上限为0.003％以下。N：0.002～0.020％N与Al、Ti和Nb形成氮化物，在用于使晶粒微细化上是有效的元素。为了发挥这样的效果，需要使N含有0.002％以上。N量的优选的下限为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种螺栓用钢，其中，以质量％计分别含有C：0.20～0.40％、Si：1.5～2.5％、Mn：0.20～1.5％、P：高于0％并在0.03％以下、S：高于0％并在0.03％以下、Cr：0.05～1.5％、Al：0.01～0.10％、B：0.0003～0.01％、N：0.002～0.020％，并且，含有从Ti：0.02～0.10％和Nb：0.02～0.10％所构成的群中选择的一种或两种，余量是铁和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 JP 2014-2019451.一种螺栓用钢，其中，以质量％计分别含有C：0.20～0.40％、Si：1.5～2.5％、Mn：0.20～1.5％、P：高于0％并在0.03％以下、S：高于0％并在0.03％以下、Cr：0.05～1.5％、Al：0.01～0.10％、B：0.0003～0.01％、N：0.002～0.020％，并且，含有从Ti：0.02～0.10％和Nb：0.02～0.10％所构成的群中选择的一种或两种，余量是铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的螺栓用钢，其中，还含有属于下述(a)～(c)中的一种以上：(a)从Cu：高于0％并在0.5％以下、Ni：高于0％并在1.0％以下和Sn：高于0％并...
【专利技术属性】
技术研发人员：松本洋介，千叶政道，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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