[發明專利]低碳硫磺快削鋼

無效

• 申請號: 200680018744.X
• 申請日: 2006-05-24
• 公開（公告）號: CN101184859A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 松井直樹;西隆之;加藤徹;長谷川達也
• 申請（專利權）人: 住友金屬工業株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/60
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱丹

技術領域

本發明涉及低碳硫磺快削鋼，詳細地說是涉及即使在沒有添加Pb的情況下，仍具有與現有的鉛快削鋼(以下稱為“Pb快削鋼”)及復合添加了Pb、S和P等其他快削元素的復合快削鋼(以下稱為“Pb添加復合快削鋼”)同等以上良好的被削性的低碳硫磺快削鋼。更詳細地說是涉及采用高速鋼工具進行切削時具有良好的被削性，同時滲碳性優異，而且連續鑄造性優異，因此能夠廉價大量生產的Pb非添加的低碳硫磺快削鋼。

背景技術

以前，軟質的小零件，例如汽車用的制動零件、個人電腦周邊設備零件及電氣設備零件等軟質的小零件的原材，為了提高生產性而使用被削性優異的所謂“快削鋼”。

這種軟質小零件的切削加工，工業上主要在100m/分以下的比較低速的區域進行。另外，切削加工時的工具大多使用沒有實施涂敷處理的高速鋼工具(以下稱為“HSS工具”)。而且，在這樣的切削加工條件下，作為原材鋼的“被削性”，除了確保工具長壽命以外，還從加工精度的觀點出發，就要求切削加工后的鋼材表面的加工面粗糙度小，此外，切屑切割得細小的性質(以下稱為“切屑處理性”。)優異也受到重視。特別是，良好的切屑處理性是加工線的自動化不可或缺的，是用于提高生產性所必須的特性。

作為快削鋼，已知有大量添加S，利用MnS改善被削性的硫磺快削鋼(以下稱為“S快削鋼”)，添加了Pb的Pb快削鋼及Pb添加復合快削鋼等。

上述的快削鋼之中，Pb快削鋼及Pb添加復合快削鋼，也具有切屑處理性優異，工具壽命也長，加工后的鋼材表面的加工面粗糙度優異這樣的特性。

因此，這些添加了Pb的快削鋼，通過切削加工被加工成前述汽車用的制動零件、個人電腦周邊設備零件及電氣設備零件等軟質的各種小零件形狀，作為最終制作使用。還有，對于切削加工后的各種小零件，從使之確保強度的目的出發，也有實施用于表面硬化的滲碳處理，使表面硬度增加以后再作為最終制品使用的情況。

但是，由于近年對于地球環境問題的重視高漲，對于降低Pb含量的快削鋼和完全不含Pb的快削鋼的愿望極其強烈，例如在歐洲，根據RoHS(On?the?restriction?of?the?use?of?certain?hazardous?substances?inelectrical?and?electronic?equipment)指令和ELV(End?of?Life?Vehicle)指令，鋼材中所含的Pb含量以質量％計被限制在0.35％以下等，以期望盡可以降低Pb的含量。

還有，因為Pb熔點低，而且在鋼中幾乎不固溶，所以含有大量Pb的鋼在軋制時容易產生裂紋。因此，從鋼的穩定制造這方面出發，對于降低了Pb的含量的快削鋼和完全不含Pb的快削鋼的愿望也很大。

為了順應這種愿望，在專利文獻1～10中，提出有替代Pb快削鋼及Pb添加復合快削鋼的各種快削鋼。

最著名的如專利文獻1～4，是使S量增加以替代添加Pb，從而改善被削性的低碳硫磺快削鋼。

另外，如專利文獻5～10，還大量提出控制了鋼中的夾雜物形態的快削鋼，其以改善被削性為目的，通過在S快削鋼中添加B和Ti等來控制鋼中的夾雜物形態。

具體來說，在專利文獻1中，提出有一種“低碳硫磺系快削鋼”，含有超過0.4％的S以增量MnS，并不添加Pb。

在專利文獻2中，提出有一種“快削鋼”，含有超過0.50％的S而增量MnS，從而實現被削性的改善。

在專利文獻3中，提出有一種“低碳硫磺快削鋼”，含有0.4％以上的S，此外再添加Sn，從而實現被削性改善。

在專利文獻4中，公開有一種“低碳硫磺系快削鋼及其制造方法”，其通過對硫化物的平均幅度和線材的屈強比一起調整，從而改善被削性。

在專利文獻5中，公開有一種“高硫磺快削鋼”，其通過適量添加Ti、Al及Zr而使硫化物系夾雜物微細化，以改善被削性。

在專利文獻6中，公開有一種“含硫磺快削鋼、該快削鋼的制造方法和快削鋼的機械加工方法”，其實質上不添加作為脫氧劑的Al，而是通過以硫化物系夾雜物為氧硫化物來改善被削性。

在專利文獻7～9中，公開有一種“被削性優異的鋼及其制造方法”或“被削性優異的鋼”，其通過調整鋼的成分組成，進行顯微組織的調整，或通過使微細的MnS分散，從而實現被削性改善。

在專利文獻10中，公開有一種“低碳快削鋼”，其是本發明者們提出的，其中，含有特定量的C、Mn、S、Ti、Si、P、Al、O及N，Ti和S的含量滿足下式(i)，同時Mn與S的原子比滿足下式(ii)，并且Ti硫化物或/及Ti碳化物含有內在的MnS。