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公開番号2024137737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2024020586
出願日2024-02-14
発明の名称鋼
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20240927BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】冷間鍛造性に優れ、且つ、軟窒化後の疲労強度に優れた鋼を提供する。
【解決手段】鋼は、成分組成として、C:0.01質量%以上0.18質量%以下、Si:0.03質量%以上0.15質量%以下、Mn:0.10質量%以上0.35質量%以下、Cr:0.50質量%以上1.10質量%以下、P:0.1質量%以下、S:0.5質量%以下、Al:0.005質量%以上0.050質量%以下、N:0.0010質量%以上0.0120質量%以下及びV:0.03質量%以上0.20質量%以下、を含み、残部として、Fe及び不純物を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
成分組成として、
Ｃ：０．０１質量％以上０．１８質量％以下、
Ｓｉ：０．０３質量％以上０．１５質量％以下、
Ｍｎ：０．１０質量％以上０．３５質量％以下、
Ｃｒ：０．５０質量％以上１．１０質量％以下、
Ｐ：０．１質量％以下、
Ｓ：０．５質量％以下、
Ａｌ：０．００５質量％以上０．０５０質量％以下、
Ｎ：０．００１０質量％以上０．０１２０質量％以下及び
Ｖ：０．０３質量％以上０．２０質量％以下、を含み、
残部として、Ｆｅ及び不純物を含む鋼。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記成分組成として、
Ｍｏ：１．０質量％以下、
Ｎｉ：１．０質量％以下及び
Ｂ：０．０１質量％以下、
のうちから選ばれる１種以上を更に含む請求項１に記載の鋼。
【請求項３】
前記成分組成として、
Ｔｉ：０．１質量％以下及び
Ｎｂ：０．１質量％以下
のうちから選ばれる１種以上を更に含む請求項１に記載の鋼。
【請求項４】
前記成分組成として、
Ｔｉ：０．１質量％以下及び
Ｎｂ：０．１質量％以下
のうちから選ばれる１種以上を更に含む請求項２に記載の鋼。
【請求項５】
前記成分組成として、
Ｓｎ：０．１質量％以下及び
Ｓｂ：０．１質量％以下、
のうちから選ばれる１種以上を更に含む請求項１～４に記載の鋼。
【請求項６】
前記成分組成として、
Ｓｅ：０．３質量％以下、
Ｃａ：０．１質量％以下、
Ｐｂ：０．３質量％以下及び
Ｂｉ：０．３質量％以下、
のうちから選ばれる１種以上を更に含む請求項１～４に記載の鋼。
【請求項７】
前記成分組成として、
Ｓｅ：０．３質量％以下、
Ｃａ：０．１質量％以下、
Ｐｂ：０．３質量％以下及び
Ｂｉ：０．３質量％以下、
のうちから選ばれる１種以上を更に含む請求項５に記載の鋼。
【請求項８】
ビッカース硬さが１０５ＨＶ以下である請求項１～４に記載の鋼。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
冷間鍛造はニアネットシェイプ成形が可能なため、熱間鍛造と比較して鍛造後の切削量を低減でき歩留まり低下を抑制可能な利点がある。また、軟窒化は浸炭焼入れ等と比較して熱処理ひずみの発生を軽減しつつ鋼部品の疲労特性を向上させる熱処理であり、自動車用の歯車などの各種工業部品に適用されている。
【０００３】
特許文献１には、冷鍛窒化用圧延鋼材が開示されている。この冷鍛窒化用圧延鋼材は、Ｃ：０．０６～０．１５％、Si：０．０２～０．３５％、Ｍｎ：０．１０～０．９０％、S≦０．０３０％、Ｃｒ：０．５０～２．０％、Ｖ：０．１０～０．５０％、Ａｌ：０．０１０～０．０９０％を含有し、残部はＦｅと不純物からなり、不純物中のＰ、Ｎ、Ｏが、Ｐ≦０．０３０％、Ｎ≦０．００８０％、Ｏ≦０．００３０％であり、５．０≦３５（Ｃ＋Ｎ）＋５（Ｓｉ＋Ｍｎ）＋Ｃｒ＋３（Ｃｕ＋Ｎｉ）＋４（Ｍｏ＋Ｖ）≦１０．０かつ１．８≦｛Ｖ＋（９／２０）Ｍｏ｝／Ｃ≦９．０の化学組成を有し、ミクロ組織がフェライト・パーライト組織で、フェライトの平均粒径≦５０μｍである。この冷鍛窒化用圧延鋼材は、事前に熱処理せずに冷間鍛造でき、冷間鍛造後の表面粗さが小さく、冷間鍛造後の被削性に優れ、冷間鍛造と窒化を施された部品に、高い芯部硬さを具備させることが可能であるとされている。
【０００４】
特許文献２には、冷鍛窒化用鋼が記載されている。この冷鍛窒化用鋼は、Ｃ：０．０１～０．１５％、Ｓｉ＜０．１０％、Ｍｎ：０．１０～０．５０％、Ｐ≦０．０３０％、Ｓ≦０．０５０％、Ｃｒ：０．８０～２．０％、Ｖ：０．０３％以上０．１０％未満、Ａｌ：０．０１～０．１０％、Ｎ≦０．００８０％及びＯ≦０．００３０％を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、〔３９９×Ｃ＋２６×Ｓｉ＋１２３×Ｍｎ＋３０×Ｃｒ＋３２×Ｍｏ＋１９×Ｖ≦１６０〕、〔２０≦（６６９．３×ｌｏｇｅＣ－１９５９．６×ｌｏｇｅＮ－６９８３．３）×（０．０６７×Ｍｏ＋０．１４７×Ｖ）≦８０〕及び〔１４０×Ｃｒ＋１２５×Ａｌ＋２３５×Ｖ≧１６０〕である化学組成を有する。この冷鍛窒化用鋼は、冷間鍛造性と冷間鍛造後の被削性に優れ、冷鍛窒化部品に高い芯部硬さ、高い表面硬さ及び深い有効硬化層深さを具備できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－１５９７９４号公報
特開２０１３－１８５１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
冷間鍛造により部品を製造できれば、熱間鍛造による部品の製造よりも低コスト化を実現できる。また、金型寿命を向上させることができれば、冷間鍛造において更なる低コスト化を実現できる。しかし、上記のような従来技術にあっては、軟窒化後の疲労強度を確保する前提では冷間鍛造時の鋼の変形抵抗は従来と変わらず、金型寿命は従来と同等であり、十分に低コスト化できなかった。そのため、優れた冷間鍛造性と軟窒化後の疲労強度を両立した鋼の提供が望まれる。
【０００７】
本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、冷間鍛造性に優れ、且つ、軟窒化後の疲労強度に優れた鋼を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための、本発明に係る鋼は以下のとおりである。
【０００９】
［１］成分組成として、
Ｃ：０．０１質量％以上０．１８質量％以下、
Ｓｉ：０．０３質量％以上０．１５質量％以下、
Ｍｎ：０．１０質量％以上０．３５質量％以下、
Ｃｒ：０．５０質量％以上１．１０質量％以下、
Ｐ：０．１質量％以下、
Ｓ：０．５質量％以下、
Ａｌ：０．００５質量％以上０．０５０質量％以下、
Ｎ：０．００１０質量％以上０．０１２０質量％以下及び
Ｖ：０．０３質量％以上０．２０質量％以下、を含み、
残部として、Ｆｅ及び不純物を含む鋼。
【００１０】
［２］前記成分組成として、
Ｍｏ：１．０質量％以下、
Ｎｉ：１．０質量％以下及び、
Ｂ：０．０１質量％以下、
のうちから選ばれる１種以上を更に含む上記［１］に記載の鋼。
（【００１１】以降は省略されています）

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