切削性優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，所述鋼以質(zhì)量%計(jì)含有C：大于等于0.40%且小于0.75%、Si：0.01%～3.0%、Mn：0.1%～1.8%、S：0.001%～0.1%、Al：大于0.1%且小于等于1.0%及N：0.001%～0.02%，P：控制在0.05%以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，而且滿足139.38≤214×[C]＋30.6×[Si]＋42.8×[Mn]－14.7×[Al]≤177及0.72≤[C]＋1/7×[Si]＋1/5×[Mn]＜1.539。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，特別是涉及可供于制造高強(qiáng)度的汽車用部件的切削性優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼。本申請(qǐng)基于2010年7月14日在日本提出申請(qǐng)的特愿2010-160136號(hào)公報(bào)、2010年7月14日在日本提出申請(qǐng)的特愿2010-160108號(hào)公報(bào)、2010年7月14日在日本提出申請(qǐng)的特愿2010-160141號(hào)公報(bào)及2010年7月14日在日本提出申請(qǐng)的特愿2010-160140號(hào)公報(bào)并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
技術(shù)介紹
以往，為了提高鋼的切削性，有效的方法是添加S、Pb、Bi等提高切削性的元素，但如果添加Pb及Bi，則強(qiáng)度在對(duì)鍛造的影響小的范圍內(nèi)降低。再有，從環(huán)境保護(hù)方面出發(fā)，Pb處于要降低使用量的趨勢(shì)。S通過形成MnS (在切削環(huán)境下為軟質(zhì)的夾雜物)改善切削性，但MnS比Pb等的粒子更大，因此成為應(yīng)力容易集中的部位。此外，如果MnS在鍛造及軋制中延伸，則鋼組織中產(chǎn)生各向異性，特定方向的強(qiáng)度極端下降。這樣，如果添加對(duì)提高切削性有效的元素則使強(qiáng)度下降，因此僅通過調(diào)節(jié)成分組成，難以使強(qiáng)度和切削性兼顧。為此，進(jìn)行了通過高頻淬火確保所希望的強(qiáng)度的研究，目前為止提出了幾種高頻淬火用的鋼(參照專利文獻(xiàn)I 5)。例如，專利文獻(xiàn)4中提出了切削性及高頻淬火后的疲勞特性優(yōu)良的鋼材。該鋼材具有所要求的成分組成，母材組織含有鐵素體組織及珠光體組織(兩組織的合計(jì)為90vol%以上)。另外，該鋼材中的鐵素體組織的最大厚度為30μπι以下。此外，專利文獻(xiàn)5中提出了切削性優(yōu)良的小齒輪用高頻淬火用鋼。該鋼具有所要求的成分組成，該鋼的含有MnS的夾雜物的平均長(zhǎng)寬比為10以下。在將高頻熱處理實(shí)施到該鋼的中心部硬化時(shí)，旋轉(zhuǎn)彎曲應(yīng)力為280MPa，顯示出彎曲疲勞壽命為I. OX IO5次以上的彎曲疲勞特性。近年來，對(duì)于汽車用部件，要求進(jìn)一步提高加工精度和疲勞強(qiáng)度，但實(shí)際情況是采用以往的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼并不能應(yīng)對(duì)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2002-146473號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2007-131871號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開2007-107020號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開2006-28598號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 :日本特開2007-16271號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的課題作為以往的實(shí)施高頻淬火后使用的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼存在的主要課題，機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼由于為了確保高頻淬火后的表面硬度而使C量增多(通常為0. 4質(zhì)量％以上)，因此有時(shí)硬度高、切削性差。本專利技術(shù)鑒于上述情況，其目的在于通過使鋼的成分組成最佳化來解決上述課題，提供一種切削性優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼。用于解決課題的手段本專利技術(shù)是基于上述見識(shí)而完成的，其要旨如下所述。(I) 一種機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C :大于等于0. 40%、且小于 0. 75%、Si :0. 01% 3. 0%、Mn :0. 1% I. 8%、S :0. 001% 0. 1%、Al :大于 0. 1% 且小于等于I. 0%及N :0. 001% 0. 02%, P :控制在0. 05%以下，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；C 量、Si 量:、Mn 量及 Al 量滿足下述式(I)及式(2)。139. 38 彡 214X + 30. 6X + 42. 8X — 14. 7X 彡 177 (I)0. 72 ^ + 1/7X + 1/5X < I. 539 (2)(2)根據(jù)上述(I)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼進(jìn)一步滿足下述式(3)。113 — 135X — 27X 彡 13 (3)(3)根據(jù)上述(I)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼進(jìn)一步滿足下述式(4)。55 ^ 33 + 31 X + 4. 5X + I. 5X < 72. 45 (4)(4)根據(jù)上述(2)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼進(jìn)一步滿足下述式(4)。55 ^ 33 + 31 X + 4. 5X + I. 5X < 72. 45 (4)(5)根據(jù)上述(I) (4)中任一項(xiàng)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼進(jìn)一步滿足下述式(5)。I. 5 < + I. 8X < 6. 24 (5)(6)根據(jù)上述(I) (5)中任一項(xiàng)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼以質(zhì)量%計(jì)進(jìn)一步含有B :0. 0001% 0. 015%。(7)根據(jù)上述(I) (6)中任一項(xiàng)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼以質(zhì)量 ％ 計(jì)進(jìn)一步含有 Cr :0. 01% 0. 8%、Mo :0. 001% I. 0%、Ni :0. 001% 5. 0% 及 Cu 0. 001% 5. 0%中的I種或2種以上。其中，在含有Cr :0. 01% 0. 8%時(shí)，使用下述式(6)來代替所述式(I)，使用下述式(7 )來代替所述式(2 )，使用下述式(8 )來代替所述式(3 )，使用下述式(9 )來代替所述式(4)。139.38 ( 214X + 30. 6X + 42. 8X + 23. 8X —14. 7X ^ 177 (6)0. 72 ^ + 1/7X + 1/5X + 1/9X < I. 627 (7)113 — 135X — 27X — 18X 彡 13 (8)55 ^ 33 + 31 X + 4. 5X + I. 5X + 2. 4X < 74. 37 (9)(8)根據(jù)上述(I) (7)中任一項(xiàng)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼以質(zhì)量 ％ 計(jì)進(jìn)一步含有 Ca :0. 0001% 0. 02%、Mg :0. 0001% 0. 02%、Zr :0. 0001% 0. 02% 及Rem :0. 0001% 0. 02%中的I種或2種以上。(9)根據(jù)上述(I) (8)中任一項(xiàng)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼以質(zhì)量 ％ 計(jì)進(jìn)一步含有 Ti :0. 005% 0. 5%、Nb :0. 0005% 0. 5%、W :0. 0005% 0. 5%、V 0. 0005% 0. 5%、Ta :0. 0001% 0. 2% 及 Hf :0. 0001% 0. 2% 中的 I 種或 2 種以上。(10)根據(jù)上述(I) (9)中任一項(xiàng)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼以質(zhì)量 % 計(jì)進(jìn)一步含有 Sb :0. 0001% 0. 015%、Sn :0. 0005% 2. 0%、Zn :0. 0005% 0. 5%、Te 0. 0003% 0. 2%、Se :0. 0003% 0. 2%, Bi :0. 001% 0. 5% 及 Pb :0. 001% 0. 5% 中的 I 種或2種以上。 (11)根據(jù)上述(I) (10)中任一項(xiàng)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于所述鋼以質(zhì)量 % 計(jì)進(jìn)一步含有 Li :0. 00001% 0. 005%、Na :0. 00001% 0. 005%、K :0. 00001% 0. 005%、Ba :0. 00001% 0. 005% 及 Sr :0. 00001% 0. 005% 中的 I 種或 2 種以上。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)，能夠提供一種可供于制造疲勞強(qiáng)度高的高強(qiáng)度齒輪的、切削性優(yōu)良的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：間曾利治，吉田卓，久保田學(xué)，宮西慶，小澤修司，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新日鐵住金株式會(huì)社，
類型：
國別省市：