[發(fā)明專利]冷加工性、切削性和淬透性優(yōu)良的高碳鋼管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280074342.7
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN104411846B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 荒谷昌利;豐田俊介;岡部能知;河端良和;巖崎謙一
• 申請（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D9/08;C22C38/06;C22C38/38
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 魯雯雯;金龍河

本發(fā)明提供兼具優(yōu)良的冷加工性、切削性和淬透性的高碳電阻焊鋼管及其制造方法。具體而言，使具有以質(zhì)量％計含有C：0.25～0.60％、Si：0.01～2.0％、Mn：0.2～3.0％、Al：0.001～0.1％、P：0.001～0.05％、S：0.02％以下、N：0.0010～0.0100％、B：0.0003～0.0050％、Ca：0.0001～0.0050％、余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成的高碳鋼管為原材鋼管，實施加熱至Ac₃相變點以上并進行均熱后、使軋制結(jié)束溫度為900℃～(Ac₁相變點)、在900℃以下的溫度范圍的累積縮徑率為30～70％的縮徑軋制。由此，不進行球化退火而能夠形成在鐵素體相中分散有平均粒徑d為0.1μm以上且小于0.5μm、并且鄰接的滲碳體粒子的表面?表面間的平均距離L為0.5～10μm的滲碳體粒子的組織，尤其是切削性顯著地得以改善。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適合用作組裝于汽車的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向裝置(rack and pinion typesteering device)等中的轉(zhuǎn)向齒條(steering rack bar)、或者轉(zhuǎn)向軸(steering shaft)、驅(qū)動軸(drive shaft)等汽車部件(automotive parts)的高碳鋼管(high carbon steeltube)及其制造方法，尤其是涉及提高冷加工性(cold workability)、切削性(machinability)和淬透性(hardenability)。

背景技術(shù)

近年來，從保護地球環(huán)境(conservation of the global environment)這樣的觀點出發(fā)，強烈期望改善汽車的燃耗(automobile mileage)，正不斷推進汽車車身(automotive body)的輕量化。出于這樣的汽車車身的輕量化要求，對于在將汽車方向盤(steering wheel)的動作傳達至車輪的轉(zhuǎn)向裝置中所組裝的例如轉(zhuǎn)向齒條、轉(zhuǎn)向軸等轉(zhuǎn)向相關(guān)部件(associated parts of steering)；或者將發(fā)動機(engine)的動力(power)傳達至車輪(wheel)的例如驅(qū)動軸等驅(qū)動軸相關(guān)部件(associated parts of drive shaft)而言，越來越采用使用鋼管而成的中空型部件(hollow parts)來代替使用棒鋼(steel bar)而成的實心型部件(solid-core parts)。

對于用作轉(zhuǎn)向齒條、轉(zhuǎn)向軸或者驅(qū)動軸等的原材料的鋼管，實施冷拉拔加工(colddrawing working)、冷壓(cold press)或者冷鍛(cold forging)等冷加工，進而實施切削加工(cutting work)，從而形成最終部件的形狀，而且，多數(shù)情況下之后實施淬火處理(quenching treatment)用于賦予作為部件的規(guī)定強度。

例如，對于中空轉(zhuǎn)向齒條而言，如非專利文獻1所記載，以高碳鋼管為原材料，通過冷加工在管上表面部加工出平坦部(flat part)，然后通過切削加工在該平坦部形成齒輪的輪齒(gear tooth)而制成最終形狀，然后實施高頻淬火(high-frequency hardening)，賦予規(guī)定的強度而制成產(chǎn)品。如此，對于作為中空轉(zhuǎn)向齒條的原材料的鋼管而言，為了實施冷加工、切削加工、淬火處理，要求其為冷加工性、切削性和淬透性優(yōu)良的鋼管。

為了通過淬火處理確保規(guī)定的部件強度，需要提高原材鋼管的C含量。但是，如果提高C含量則冷加工性降低。因此，以往以來，對于高碳鋼實施通過進行球化退火(spheroidizing annealing)來降低強度。但是，球化退火是在約700℃下數(shù)小時這樣長時間的熱處理，存在生產(chǎn)率(productivity)降低、制造成本(production cost)高漲這樣的問題。