本发明专利技术提供一种铸钢构件，其强度与韧性均优异，能够实现壁厚的减小以及轻型化。本发明专利技术所涉及的铸钢构件的特征在于，以质量％计含有C：0.10％～1.00％、Si：超过0.7％且2.0％以下、Mn：0.3％～2.0％、Cu：2.0％以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，Si(％)≤C(％)×10。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铸钢构件
本专利技术涉及一种铸钢构件，例如涉及一种适用于车辆的转向节等行走部件的铸钢构件。
技术介绍
近年来，作为对环境的应对，实现汽车的燃料利用率提高，使汽车部件全面谋求小型化、轻型化。例如，一直以来，在汽车的行走部件大多使用FCD(FerrumCastingDuctile)铸铁材料、钢铁材料以及锻钢材料，但为了实现由这些材料构成的部件的小型轻型化，谋求其高强度化。然而，钢铁材料、锻钢材料比较容易确保刚度、韧性以及强度，但能够成形、加工的形状受到限制，因此，难以实现厚度的减小、小型化，难以应对大幅度的轻型化。另一方面，作为构造材料着眼于与铸铁相比为高强度的铸钢，例如开发了使拉伸强度提高到1000MPa的铸钢(专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-7820号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，铸钢与铸铁相比容易产生缺陷，内部应力(残余应力)也大，因此，材料特性尤其是疲劳强度、冲击值降低，当使用时有可能会产生折损等，因此，实际情况是基本不适用于汽车行走部件。尤其是，铸钢的壁厚变得越厚，越容易产生缩孔、气体缺陷等。并且，为了使铸钢的组织(偏析以及粗大化组织)均匀化、并除去内部应力而使组织稳定化，热处理是不可或缺的，导致成本升高。另一方面，FCD铸铁大多用于汽车行走部件，但将其强度提高至大致1000MPa以上时，存在伸长率(延展性)与冲击值(韧性)显著降低的趋势。另外，铸铁与铸钢相比，不仅延展性、韧性低，而且刚度(杨氏模量)也低(铸铁为170GPa～180GPa，铸钢为190GPa～210GPa)。因此，即便想要利用铸铁确保汽车的行走部件所必要的刚度、韧性，由于厚度的降低存在极限，因此，也存在无法期待大幅度的轻型化的问题。本专利技术用于解决上述问题，其目的在于提供一种强度与韧性均优异且能够实现厚度的减小以及轻型化的铸钢构件。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术人进行了深入研究，其结果是发现，利用规定的组成的铸钢能够同时提高强度与韧性。尤其是，当将最小厚度设为10mm以下进行铸造时，能够可靠地提高强度与韧性。即，本专利技术的铸钢构件以质量％计含有C：0.10％～1.00％、Si：超过0.7％且2.0％以下、Mn：0.3％～2.0％、Cu：2.0％以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，Si(％)≤C(％)×10。本专利技术的铸钢构件优选以质量％计含有C：0.15％～0.40％、Si：1.1％～2.0％、Mn：0.5％～1.5％、Cu：0.5％～1.5％，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成。优选冲击值(常温)为15J/cm2以上，拉伸强度为680MPa以上且不足1000MPa，0.2％屈服强度为450MPa以上，并且伸长率为12％以上。优选铸钢构件通过将最小厚度设为10mm以下进行铸造而成。优选铸钢构件通过将最小厚度设为1mm～6mm进行铸造而成。优选铸钢构件是未加工铸件。优选铸钢构件应用于车辆行走部件。优选铸钢构件形成于转向节。专利技术效果根据本专利技术，能够获得强度与韧性均优异且能够实现壁厚的减小以及轻型化的铸钢构件。附图说明图1是示出用于制作实施例的铸模的剖视立体图。图2是示出用于测定实施例以及比较例的拉伸强度的拉伸试验片的尺寸的图。图3是示出用于测定实施例以及比较例的冲击值的冲击试验片的尺寸的图。图4是示出将本专利技术的铸钢构件应用于转向节的例子的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，在本专利技术中，只要没有特别否定，％是指质量％。本专利技术的实施方式所涉及的铸钢构件以质量％计含有C：0.10％～1.00％、Si：超过0.7％且2.0％以下、Mn：0.3％～2.0％、Cu：2.0％以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，Si(％)≤C(％)×10。<组成>C(碳)能够使铸钢的拉伸强度、屈服强度显著提高，另一方面，使伸长率、冲击值降低。若C不足0.10％，则无法获得使屈服强度与拉伸强度提高的效果，若超过1.00％，则变得又硬又脆，伸长率、冲击值降低。因而，将C设为0.10％～1.00％。尤其是，当将C设为0.15％～0.40％时，能够不减少伸长率、冲击值并提高拉伸强度与刚度，因此是优选的。Si能够强化铁素体，抑制伸长率的降低并提高屈服强度，但使晶粒粗大化而使冲击值降低。若Si为0.7％以下，则无法充分获得屈服强度提高的效果，若超过2.0％，则冲击值降低。因而，将Si设为超过0.7％且2.0％以下。尤其是，将Si设为1.1％以上2.0％以下能够进一步提高屈服强度(疲劳强度)。此外，当设为Si(％)≤C(％)×10时，在熔融金属中Si与C的含有比例变得适当，难以产生气体缺陷，能够获得稳定的铸造件，使冲击值与拉伸强度均提高，能够将冲击特性(常温)可靠地设为15J/cm2以上。另一方面，在Si与C不满足上述关系的情况下，容易产生气体缺陷，难以通过大气熔炼来制造正常的铸造件。Mn是促进基体组织实现强度高的珠光体化且使晶粒微细化的元素，抑制冲击值的降低并使拉伸强度大幅度上升。另一方面，Mn使伸长率降低。若Mn不足0.3％，则无法充分获得高强度化的效果，若超过2.0％，则伸长率显著降低。因而，将Mn设为0.3％～2.0％。尤其是，当将Mn设为0.50％～1.50％时，能够大幅度提高屈服强度(疲劳强度)，因此是优选的。Cu的晶粒微细化效果高，固溶于铁素体，因此抑制伸长率、冲击值的降低并尤其使屈服强度(疲劳强度)提高。若Cu超过2.0％，则铁素体以外的组织也析出，因此使组织显著脆化，容易产生制造时的裂纹。因而，将Cu设为2.0％以下。尤其是，当将Cu设为0.5％～1.50％时，晶粒微细化效果高，抑制伸长率、冲击值的降低量并提高屈服强度(疲劳强度)、拉伸强度，因此是优选的。优选包含95％以上的Fe。此外，作为不可避免的杂质，可举出P、S、Ni、Cr、Al。尤其是，作为脱氧剂能够添加Al。此外，为了防止铸造时的气体缺陷，优选将氧量以全氧量计控制在80质量ppm以下。<最小厚度>本专利技术的实施方式所涉及的铸钢构件优选通过将最小厚度设为10mm以下进行铸造而成。通常的铸钢为壁厚越厚则越容易产生缩孔、气体缺陷等。另外，若不实施用于使偏析以及粗大化组织均匀化而除去内部应力并使组织稳定化的热处理，则冲击值、疲劳强度这样的材料特性劣化，尤其难以向汽车部件(行走部件)应用。因此，当将最小厚度设为10mm以下来铸造上述组成的铸钢时，通过晶粒的微细化使内部应力降低，即便不实施热处理也可成功提高疲劳强度。此处，最小厚度是指铸造件的未加工时的最小厚度，例如不包括之后对壁厚厚的铸造件进行磨削加工而成的部件的厚度。在该情况下，未加工铸件在表面(除了内浇道、毛刺部之外)残留铸造表皮，因此能够与磨削件区分开。尤其是，优选将最小厚度设为1mm～6mm进行铸造。本专利技术的实施方式所涉及的铸钢构件如上述那样在铸造后不实施热处理也能够提高疲劳强度，因此能够未加工直接使用。本专利技术的实施方式所涉及的铸钢构件优选常温下的冲击值为15J/cm2以上、拉伸强度为680MPa以上且不足1000MPa、0.2％屈服强度为450MPa以上、并且伸长率为12％以上。此外，本专利技术的实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铸钢构件，其中，所述铸钢构件以质量％计含有C：0.10％～1.00％、Si：超过0.7％且2.0％以下、Mn：0.3％～2.0％、Cu：2.0％以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，Si(％)≤C(％)×10。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 JP 2015-1506391.一种铸钢构件，其中，所述铸钢构件以质量％计含有C：0.10％～1.00％、Si：超过0.7％且2.0％以下、Mn：0.3％～2.0％、Cu：2.0％以下，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成，Si(％)≤C(％)×10。2.根据权利要求1所述的铸钢构件，其中，所述铸钢构件以质量％计含有C：0.15％～0.40％、Si：1.1％～2.0％、Mn：0.5％～1.5％、Cu：0.5％～1.5％，剩余部分由Fe以及不可避免的杂质构成。3.根据权利要求1或2所述的铸钢构件，其中，冲击...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿那·科拉瓦拉，土屋泰斗，
申请(专利权)人：株式会社理研，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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