[發明專利]一種適于機械結構用部件的鋼材

在審

• 申請號: 201410518297.0
• 申請日: 2014-10-02
• 公開（公告）號: CN105525227A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 苗麗文
• 申請（專利權）人: 上海岑閔新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/32;C22C38/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種適于機械結構用部件的鋼材。

背景技術

歷來，汽車用驅動軸(driveshaftforautomotive)或等速聯軸器(constantvelocityjoints)等機械結構用部件通常由下述工藝制造。首先，對熱軋棒鋼(hotrollingbarsteels)實施熱鍛造(hotforging)、或切削(cutting)、冷鍛造(coldforging)等而加工成預定的形狀。之后，為了確保作為機械結構用部件的重要特性即扭轉強度(torsionalstrength)，進行高頻淬火(inductionhardening)一爐加熱回火(tempering)。因此，提出了在高頻淬火前階段確保良好的切削加工性(machinability)及冷鍛造性，同時在高頻淬火一回火后具有較高的扭轉強度的各種鋼材(例如，日本特開平9-111401號公報(專利文獻1))。

應予說明，上述用途的機械結構用部件，除了作為靜態斷裂強度的上述扭轉強度之外，扭轉疲勞強度(torsionalfatiguestrength)也有時受到要求。扭轉疲勞強度，通常也是通過高頻淬火一回火處理而確保。

然而，在驅動軸部件的制造中，有時不進行熱處理或鍛造加工而是由軋制狀(“asrolled”的棒鋼材(下面，稱作黑皮材(barsteelswithmillscale))直接通過外周旋削加工(tuning)而加工成預定的形狀。該黑皮材的外周旋削加工，與鋼材表面的氧化皮層(黑皮:scale)與鋼材相比硬度高，因此外周旋削工具的損耗(toolfailure)嚴重，導致工具壽命的降低。且伴隨著工具壽命的降低，工具的更換頻率增加而使生產率降低，且工具成本上升也成為問題。

對于該問題，以往通過使用更高硬度的工具或使用表面被覆硬質皮膜的工具之類、從工具一側采取措施。然而上述措施，仍然沒有解決工具成本上升的問題。

此外也可以考慮實施下述措施，即在周旋削前通過酸洗(pickling)或噴丸處理(shotblast)等除去氧化皮層，之后實施外周旋削加工。然而，由于不得不增加新的工藝，或必需引入新的設備，因此也還是增加了制造成本。

發明內容

Cooo}]以往，實際情況是沒有從作為機械結構用部件的原材料的鋼材一側，積極開展針對上述問題的措施。為此，本發明的目的在于解決鋼材中現有技術的上述問題，即提供黑皮外周旋削性(machinabilityinturningforbarsteelswithmillscale)優異、且聯軸器部件等常常要求的扭轉強度也優異的、適于機械結構用部件的鋼材。

另外，本發明的第二方面的目的在于提供用于制造鋼材的方法，該鋼材是黑皮外周旋削性優異、且聯軸器部件等常常要求的扭轉強度也優異的、適于機械結構用部件的鋼材。

至今凡乎沒有關于提高黑皮外周旋削性的研究，對此，發明人等進行了深入研究。其結果新發現了以下見解，即通過對鋼的化學組成下功夫可以得到更優異的黑皮外周旋削性，而完成了本發明。

另外，發明人等在黑皮外周旋削性優異的鋼材中，特別是從提高疲勞強度的觀點出發進行了深入研究，結果新發現了以下見解，即通過對鋼材的制造方法下功夫可以同時實現優異的扭轉疲勞強度與黑皮外周旋削性。本發明的第二方面是基于以上見解而完成的。

本發明的要旨如下所述。

(1)黑皮外周旋削性與扭轉強度優異的鋼材，其特征在于，具有以下的成分組成即含有：

Si:0.26質量%以上、0.45質量%以下，

Cu:0.38質量%以上、0.45質量%以下，

Mn:超過1.4質量%且為2.4質量%以下，

P:0.024質量%以下，

S:超過0.014質量%且為0.04質量%以下，

Cu:0.23質量%以上、0.31質量%以下，

Al:超過0.04質量%且為0.1質量%以下，

Cr:不足0.4質量%，

Ti:0.005質量%以上、不足0.04質量%，

B:0.0003質量%以上、0.0070質量%以下，

N:0.002質量%以上、0.02質量%以下，以及

0:0.0030質量%以下，

任選地進一步含有Ni:0.05質量%以上、3.5質量%以下，

任選地進一步含有選自Nb:0.005質量%以上、0.1質量%以下，以及V:0.O1質量%以上、0.5質量%以下的1種或2種，