[發(fā)明專利]低碳硫快削鋼

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980150371.5
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN102245791A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 村上俊之;富田邦和;白神哲夫
• 申請（專利權）人: JFE條鋼株式會社
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

技術領域

本發(fā)明涉及含有提高切削性的元素硫的低碳硫快削鋼。

背景技術

硫快削鋼中，為了控制對切削性有效的硫化物的形態(tài)，即，為了進行紡錘狀化而含有大量的氧。但是，由于氧不能全部固溶在硫化物中，因此不能避免生成巨大的氧化物，所以會生成發(fā)紋且生成以其為原因的熱軋時的表面發(fā)紋。

作為解決這種現(xiàn)象的技術，已提出了降低氧量，或減少作為脫氧劑的Si量從而減少氧化物量的技術(專利文獻1、2、3)。另外，還提出了通過增加硫化物量來增加固溶的氧的技術(專利文獻4)。

專利文獻1涉及減少了巨大的氧化物系夾雜物的快削鋼，其中記載了使氧量為0.008％以下，且通過添加改善硫化物(sulphide)形態(tài)的元素、添加提高切削性的元素或者控制軋制溫度來防止由低氧化導致的切削性的降低，從而更進一步改善硫化物(sulphide)的形態(tài)，來防止由巨大的氧化物系夾雜物引起的內部缺陷、傷痕等的發(fā)生。

專利文獻2涉及添加OA設備的旋轉軸用Pb系快削鋼，其中公開了將使鋼錠清潔度降低的Si的含量設為0.1％以下來減少氧化物量的成分組成。采用11.0％的Cr主要是確保耐腐蝕性，且將使耐腐蝕性和熱加工性降低的S的含量設為0.01％以下。

專利文獻3涉及切削性優(yōu)異的低碳硫系快削鋼，其中公開了由于當Si超過0.1mass％時則對切削性有害的硬質氧化物即SiO₂顯著增加，因而將Si含量設為0.1mass％以下的化學成分。

專利文獻4涉及未添加Pb系的廉價的快削鋼，其中公開了以通過低Si-高P系的未添加Pb系來大幅提高切削性從而增大硫化物的總體積為目的，大量地添加S的化學成分。為了防止熱加工性的降低，將Mn/S設為一定值以上。

但是，對于專利文獻1所述的快削鋼，將氧量限定為0.008mass％以下，但是僅僅降低氧量，對硫化物形態(tài)的控制不充分，還會存在延伸的硫化物。對于專利文獻2、3所述的快削鋼，將Si量限定為0.1mass％以下，但是作為脫氧劑來使用，是對切削性的提高未經特別考慮的成分組成。另外，對于專利文獻4的快削鋼，雖然大量地添加S，但是不能對硫化物的形態(tài)進行控制。

因此，還不能說專利文獻1～4所述的快削鋼具有充分的切削性。

專利文獻1：日本特開平1-309946號公報

專利文獻2：日本特開平9-176799號公報

專利文獻3：日本特開平7-173574號公報

專利文獻4：日本特開2000-160284號公報

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種具有充分的切削性、表面?zhèn)凵俚牡吞剂蚩煜麂摗?/p>

本發(fā)明人為達成上述課題，重復不斷地深入研究，結果得到以下的見解。

(1)如果減少鋼的成分組成中的氧量，則Si不能通過生成巨大的氧化物而被消耗，從而固溶在占母相組織大部分的鐵素體組織中，從而使硬度提高，并且通過上述的脆化來提高加工表面粗糙度以及切屑處理性。

對于加工表面粗糙度的要求水準嚴格的情況下，該效果很明顯，通過減少氧量來延伸硫化物(sulphide)從而將降低的切削性填補至同等以上。

(2)從切削性和產生由氧化物引起的表面?zhèn)壑g的關系考慮，Si量是通過Si％+2×P％-(5×Al％+10×O％+3×N％)的指標來限定適宜量。根據(jù)此式，還可以同時限定與Si同樣作為脫氧劑來使用的Al量。另外，從切削性和產生表面?zhèn)壑g的關系考慮，還可以同時限定應變時效和與生成AlN析出物有關的N量。此外，進一步可以同時限定對切削性產生與Si相類似作用的P量。

(3)將成分組成中的S量按照([Mn％]⁵)/15＜S％＜([Mn％]⁵)/2的指標來限定時，則由硫化物引起的切削性的增強效果會格外增加。

本發(fā)明是基于如上見解，進一步探討而完成。

即，本發(fā)明提供如下的一種低碳硫快削鋼，以質量％計，由以下物質形成，C：0.04％以上0.15％以下、Si：超過0.10％且0.70％以下、Mn：0.85％以上1.50％以下、P：0.040％以上0.120％以下、S：0.250％以上且低于0.400％、Al：低于0.005％、O：超過0.0020％且0.0120％以下、N：超過0.0070％且0.0150％以下、其余為Fe及不可避免的雜質，且滿足下述式(1)和下述式(2)。

0.15％≤Si％+2×P％-(5×Al％+10×O％+3×N％)≤0.75％…(1)