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钢材制造技术

技术编号:41249251 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:58
提供一种切削性优异,能够抑制热加工时的裂纹和高频淬火时的熔融裂纹,并在制造为机械构造用部件的情况下具有优异的疲劳强度的钢材。本实施方式的钢材以质量%计含有C:0.05%~0.30%、Si:0.05%~0.45%、Mn:0.30%~2.00%、P:0.030%以下、S:0.010%~0.095%、Cr:0.01%~2.00%、Bi:0.0051%~0.1500%、N:0.0030%~0.0250%,满足下式(1)。在钢材中,微细Bi颗粒的数密度是80个/mm<supgt;2</supgt;~8000个/mm<supgt;2</supgt;,粗大Bi颗粒的数密度是10个/mm<supgt;2</supgt;以下。0.25≤C+(Si/10)+(Mn/5)‑(5S/7)+(5Cr/22)+1.65V≤1.00(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种钢材,进一步详细而言,涉及一种成为机械构造用部件的坯料的钢材。


技术介绍

1、机械构造用部件用于汽车和建筑车辆的行走部件和车轴等。对机械构造用部件要求较高的疲劳强度。

2、在机械构造用部件的制造工序中,存在对成为机械构造用部件的坯料的钢材实施切削加工的情况。因此,在成为机械构造用部件的坯料的钢材中要求较高的切削性。

3、成为机械构造用部件的坯料的钢材例如由日本特开昭57-19366号公报(专利文献1)、日本特开2004-18879号公报(专利文献2)以及日本特开2008-169411号公报(专利文献3)公开。

4、专利文献1所公开的钢材含有0.001%~0.05%的ca、单独或复合地含有0.02%~0.15%的pb和bi,将s限制在0.005%以下,将夹杂物设为cas-cao、pb、bi系夹杂物,并且,将al2o3夹杂物抑制成小于0.001%。在该文献中,向钢水中连续地大量添加ca,使所溶解的s变化成cas。另外,利用由ca进行的还原反应,消除al2o3,或使al2o3极少。因此,夹杂物成为cas-cao系的夹杂物。之后,向钢水中少量添加pb、bi中的一种或两种,生成pb或bi的单独夹杂物。由此,在专利文献1中记载为钢材的切削性提高。

5、专利文献2所公开的钢材以质量%计含有b:0.001%~0.010%、n:0.002%~0.010%以及bi:0.005%~0.10%。在该冷锻用钢中,在横截面每0.5mm×0.5mm的视场面积中,直径为0.7μm以上的bn和含有b的bi析出物总计存在15个以上。在该钢材中,通过将n作为bn而固定,减少固溶n量,减少加工硬化。而且,在专利文献2中记载为生成含有b的bi析出物而提高切屑处理性。

6、专利文献3所公开的钢材以质量%计含有c:0.15~0.55%、si:0.01~2.0%、mn:0.01~2.5%、cu:0.01~2.0%、ni:0.01~2.0%、cr:0.01~2.5%、mo:0.01~3.0%、以及从由v和w组成的组中选择出的至少一种元素的总量:0.01~1.0%,余量为fe和不可避免的杂质。使该钢材在1010℃~1050℃均热,之后,以200℃/分钟以上的冷却速度将该钢材冷却到500℃~550℃,之后,以100℃/分钟以上的冷却速度将该钢材冷却到150℃以下,之后,以550℃~700℃的温度区进行加热。实施了这些热处理和冷却处理的钢材的、赋予室温下的hrc硬度的最大值的lmp是17.66以上。在专利文献3中记载为:在该钢材中,lmp是17.66以上,因此,抗软化性提高,热疲劳强度提高。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1:日本特开昭57-19366号公报

10、专利文献2:日本特开2004-18879号公报

11、专利文献3:日本特开2008-169411号公报


技术实现思路

1、专利技术要解决的问题

2、另外,以钢材为坯料的机械构造用部件的制造工序的一个例子如下这样。对成为坯料的钢材进行热加工而制造具有机械构造用部件的粗略形状的中间品。热加工例如是热锻。对制造成的中间品实施机械加工(切削加工)而使中间品成为预定的形状。对切削加工后的中间品实施淬火、回火。利用以上的制造工序制造机械构造用部件。

3、对于上述的制造工序中的淬火,为了提高机械构造用部件的局部部位的强度,存在对中间品(钢材)实施高频淬火的情况。在该情况下,对中间品(钢材)中的、要提高强度的部位实施高频感应加热,之后,进行骤冷(淬火)。

4、然而,在高频感应加热时,存在起因于中间品(钢材)的形状而钢材被局部过度地加热的情况。并且,存在钢材的表层和内部的局部熔融而产生裂纹的情况。在本说明书中也将这样的裂纹称为“熔融裂纹”。于在机械构造用部件的制造工序中实施高频淬火的情况下,在钢材中要求熔融裂纹的抑制。

5、而且,在钢材的制造工序时以及在使用了该钢材的机械构造用部件的制造工序时,实施热加工(例如,热轧、热锻等)。因而,对成为机械构造用部件的坯料的钢材不仅要求熔融裂纹的抑制,也要求热加工时的裂纹的抑制。其中,在本说明书中也将热加工时的裂纹称为“热加工裂纹”。因而,对成为机械构造用部件的坯料的钢材,不仅要求优异的切削性,要求在将该钢材制造为机械构造用部件的情况下可获得较高的疲劳强度,也要求热加工裂纹的抑制和熔融裂纹的抑制。

6、在上述的专利文献1~专利文献3中,至少未对热加工裂纹的抑制和熔融裂纹的抑制进行研究。

7、本专利技术的目的在于提供一种切削性优异,能够抑制热加工时的裂纹、能够抑制高频淬火时的熔融裂纹、在制造为机械构造用部件的情况下可获得优异的疲劳强度的钢材。

8、用于解决问题的方案

9、本公开的钢材以质量%计含有:

10、c:0.05%~0.30%、

11、si:0.05%~0.45%、

12、mn:0.30%~2.00%、

13、p:0.030%以下、

14、s:0.010%~0.095%、

15、cr:0.01%~2.00%、

16、bi:0.0051%~0.1500%,以及

17、n:0.0030%~0.0250%,

18、余量为fe和杂质,所述钢材满足式(1),

19、在所述钢材中,

20、圆当量直径是0.1μm~1.0μm的微细bi颗粒的数密度是80个/mm2~8000个/mm2,

21、圆当量直径是10.0μm以上的粗大bi颗粒的数密度是10个/mm2以下,

22、0.25≤c+(si/10)+(mn/5)-(5s/7)+(5cr/22)+1.65v≤1.00(1)

23、其中,对于式中的各元素符号,以质量%为单位代入对应的元素的含量,在不含有元素的情况下,将“0”代入对应的元素符号。

24、本公开的钢材以质量%计含有:

25、c:0.05%~0.30%、

26、si:0.05%~0.45%、

27、mn:0.30%~2.00%、

28、p:0.030%以下、

29、s:0.010%~0.095%、

30、cr:0.01%~2.00%、

31、bi:0.0051%~0.1500%,以及

32、n:0.0030%~0.0250%,

33、该钢材还含有从由第1组~第5组组成的组中选择的一种以上的元素,

34、余量为fe和杂质,而且,所述钢材满足式(1),

35、在所述钢材中,

36、圆当量直径是0.1μm~1.0μm的微细bi颗粒的数密度是80个/mm2~8000个/mm2,

37、圆当量直径是10.0μm以上的粗大bi颗粒的数密度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钢材,其中,该钢材以质量%计含有:

2.一种钢材,其中,该钢材以质量%计含有:

3.根据权利要求2所述的钢材,其中,

4.根据权利要求2所述的钢材,其中,

5.根据权利要求2所述的钢材,其中,

6.根据权利要求2所述的钢材,其中,

7.根据权利要求2所述的钢材,其中,

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种钢材,其中,该钢材以质量%计含有:

2.一种钢材,其中,该钢材以质量%计含有:

3.根据权利要求2所述的钢材,其中,

4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫西庆间曽利治
申请(专利权)人:日本制铁株式会社
类型:发明
国别省市:

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