[发明专利]切削性优异的低碳硫易切削钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种不使用对人体有害的Pb，而发挥着良好的切削加工面粗糙度的低碳硫易切削钢。

背景技术

低碳硫易切削钢除了汽车的变速箱的液压零件以外，还被作为对强度没有什么特别需要的螺钉和打印机轴(printer shaft)等的小件零件用钢而通用。另外，对切削加工面粗糙度、切屑处理性有进一步要求时，则采用在上述低碳硫易切削钢中添加铅(Pb)的铅-硫磺易切削钢。

易切削钢中所含的Pb是对改善切削性极为有效的元素，但却被指责为对人体存在有害性，另外，在熔炼时的铅的烟尘和切削屑等的处理的点上也有很多问题，从而就要求不添加Pb(无Pb)而发挥良好的切削性。

在低碳硫易切削钢中，为了在无Pb的前提下改善切削性，至今为止也提出有各种各样的技术。例如在专利文献1中，提出通过控制硫化物系夹杂物在大小来改善切削性(加工面粗糙度和切屑处理性)的技术。另外在专利文献2中公开，为了控制硫化物系夹杂物的尺寸，适当控制钢中氧很重要。此外还提出，通过规定钢中的氧化物系夹杂物来改善切削性的技术(例如专利文献3)。另外，在专利文献4中，提出规定MnS，控制铸造前的游离氧浓度而改善切削性的技术。

另一方面，还提出通过适当规定钢材的化学成分组成，从而改善切削性的技术(例如专利文献5～7)。

至今为止提出的技术，均是在提高易切削钢的切削性的观点上有用，但是特别在成形加工中的加工面粗糙度这一点上，实际情况是并没有取得等同于含Pb钢的良好的切削性。

另外，作为无Pb钢所期望的特性，除了上述这样的切削性以外，生产性良好也很重要。如果从这一观点出发，则其可以通过连续铸法制造，不会发生表面瑕疵，而且能够容易地实施轧制也成为必要的条件。然而，连续铸造工艺被认为不利于使钢材的切削性良好，能够通过连续铸造工艺以良好的生产性制造切削性优异的易切削钢也成为重要的课题。

作为根据表面性状和内部品质良好且成品率优良的连续铸造法而得到的切削性(加工面粗糙度)优异的易切削钢，例如也提出有专利文献8这样的技术。在该技术中公开，通过使钢中的氧含量比较多，含有达100～300ppm，以及含有比现有多的N，可以抑制在切削中生成于工具面的积屑瘤，能够以成品率优良的连接铸造法得到切削性优异的易切削钢。

然而，若同时提高氧和N，则容易发生因(CO气体+N₂气体)引起的气孔，反而使钢材的加工面粗糙度劣化。

专利文献1：特开2003-253390号公报专利权利要求的范围等

专利文献2：特开平9-31522号公报专利权利要求的范围等

专利文献3：特开平10-158781号公报专利权利要求的范围等

专利文献4：特开2005-23342号公报利权利要求的范围等

专利文献5：特开2001-152281号公报专利权利要求的范围等

专利文献6：特开2001-152282号公报专利权利要求的范围等

专利文献7：特开2001-152283号公报专利权利要求的范围等

专利文献8：特开平5-345951号公报专利权利要求的范围等

发明内容

本发明着眼于上述这种情况而做，其目的在于，提供一种低碳硫易切削钢，其能够抑制气孔的生成，同时，即使无Pb也可发挥出良好的切削性(特别是加工面粗糙度)，并且能够通过连续铸造法以良好的生产性进行制造。

能够达成上述目的的所谓本发明的低碳硫易切削钢，具有如下几点要旨，含有：

C：0.02～0.15％(质量％的意思，下同)、

Si：0.004％以下(不含0％)、

Mn：0.6～3％、

P：0.02～0.2％、

S：0.35～1％、

Al：0.005％以下(不含0％)、

O：0.008～0.03％、

N：0.007～0.03％，余量是Fe和不可避免的杂质，并且，Mn含量[Mn]和S含量[S]的比[Mn]/[S]处于3～4的范围，并且满足下式(1)。

10·[C]×[Mn]^-0.94+1226·[N]²≤1.2…(1)

其中，[C]、[Mn]和[N]分别表示C、Mn和N的质量百分比含量。