[發明專利]表面硬化鋼

有效

• 申請號: 201480018452.0
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN105051235B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 今浪佑太
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/32;C22C38/54
• 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

本發明提出了一種在低溫下也顯示良好的可鍛性、同時在滲碳處理后具有優異的疲勞強度的表面硬化鋼。提供一種表面硬化鋼，通過在適當的成分組成下對Si、Cr和Mn的添加量進行適當管理，從而冷鍛性和疲勞強度優異。

技術領域

本發明涉及一種供于在建設產業用機械、汽車領域中使用的機械結構部件的表面硬化鋼，特別涉及一種冷鍛性優異且滲碳處理后的疲勞強度優異的表面硬化鋼。

背景技術

例如，汽車部件等是對圓鋼進行冷成型制造得到的，所以該坯料要求高的冷鍛性。因此，對坯料實施軟化退火而進行碳化物球狀化，從而提高冷鍛性。另外，從鋼的成分組成的觀點考慮，已提出有減少極大影響變形抗力的Si等的方案。

在此，專利文獻1中記載了通過減少Si、并且將其它合金元素減量到具有由固溶B帶來的淬透性提高效果的程度，從而使硬度降低，提高冷鍛性的技術。

另外，專利文獻2中提出了一種表面硬化鋼，其通過組合減少了作為固溶強化元素的Si和Mn從而利用固溶B來確保淬透性的成分體系和制造條件來確保冷加工性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利第3623313號公報

專利文獻2:日本專利第3764586號公報

發明內容

上述專利文獻1和2中記載的技術中，雖然利用了由B帶來的淬透性提高效果，但B的淬透性提高效果受冷卻速度的影響較大，另一方面，由于冷鍛制品具有復雜的形狀的情況較多，浸碳淬火時的部件內部的冷卻速度容易變得不均勻，其結果，存在浸碳處理后的尺寸精度下降、發生部件強度不足這樣的問題。另外，出于不減少B的淬透性效果的目的而添加了Ti，但由于在鑄造時的凝固階段生成Ti氮化物，因此還存在Ti的氮化物容易變得粗大而成為疲勞破壞的起點，使部件壽命降低這樣的問題。

本發明是鑒于上述的實際情況而研發的，目的在于提供一種低溫下也顯示出良好的可鍛性且在滲碳處理后具有優異的疲勞強度的表面硬化鋼。

發明人等為了達成上述目的而對表面硬化鋼的成分組成進行了深入研究，結果發現通過在適當的成分組成下對Si、Cr和Mn的添加量進行適當管理則能夠得到冷鍛性和疲勞強度優異的表面硬化鋼。

本發明是基于上述見解而得到的。即，本發明的主旨構成如下。

(1)一種表面硬化鋼，具有如下成分組成：在滿足下述(1)和(2)的范圍的條件下含有C：0.10～0.35質量％、Si：0.01～0.13質量％、Mn：0.30～0.80質量％、P：0.02質量％以下、S：0.03質量％以下、Al：0.01～0.045質量％、Cr：0.5～3.0質量％、B：0.0005～0.0040質量％、Nb：0.003～0.080質量％和N：0.0080質量％以下，并且，將作為雜質含有的Ti抑制在0.005質量％以下，剩余部分為Fe和不可避免的雜質。

3.0[％Si]+9.2[％Cr]+10.3[％Mn]≥10.0…(1)

3.0[％Si]+1.0[％Mn]＜1.0…(2)

其中，[％M]為元素M的含量(質量％)

(2)根據上述(1)所述的表面硬化鋼，上述成分組成進一步含有選自Cu：0.5質量％以下、Ni：0.5質量％以下和V：0.1質量％以下中的1種或2種以上。

根據本發明，能夠提供一種兼具優異的冷鍛性和高的疲勞強度的表面硬化鋼。

附圖說明

圖1是表示含有0.048質量％Al的鋼材的浸碳后部件的從表面到內部4mm的位置的平均硬度和所測定的硬度范圍的圖。