[发明专利]机械结构用钢部件及其制造方法无效

专利信息
申请号: 201280003607.4 申请日: 2012-05-25
公开(公告)号: CN103201400A 公开(公告)日: 2013-07-10
发明(设计)人: 寺本真也;高田启督;久保田学 申请(专利权)人: 新日铁住金株式会社
主分类号: C22C38/00 分类号: C22C38/00;B21J1/06;C21D8/00;C22C38/60
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 周欣;陈建全
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 机械 结构 部件 及其 制造 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及以汽车为首的运输机器及产业机械等的机械结构用钢部件及其制造方法,特别是涉及在不降低切削性的情况下具有高疲劳强度和高韧性的机械结构用钢部件及其制造方法。本申请基于2011年5月26日提出的日本专利申请第2011-118350号公报并主张其优先权,这里引用其内容。

背景技术

从前,对于汽车及产业机械等的机械结构部件的大部分,在从原材料棒钢等钢材经热锻成部件形状后,通过再加热、实施淬火回火的调质处理而赋予高强度及高韧性。近年来,从降低制造成本的观点出发,将淬火回火的调质处理工序省略,例如,如专利文献1等中所示,提出了即使直接通过热锻、也能够赋予高强度及高韧性的非调质钢。但是,在将这些高强度高韧性的非调质钢用于机械结构用钢部件时,实际上成为障碍的是高疲劳强度化和切削性的兼顾。

—般来说,疲劳强度依赖于抗拉强度,如果提高抗拉强度则疲劳强度提高。另一方面,抗拉强度的上升使切削性下降。大多数机械结构用钢部件在热锻后需要进行切削加工,其切削成本占部件制造成本的一大半。抗拉强度的上升导致的切削性的下降关系到部件制造成本的大幅度增加。一般如果抗拉强度超过1200MPa,则切削性显著下降,制造成本大幅度增加,因此超过此强度的高强度化在实用上是困难的。所以,在这些机械结构用部件中,切削性下降导致的切削成本的增加是高疲劳强度化的瓶颈,一直在寻求使高疲劳强度化和切削性兼顾的技术。

作为虽然高强度但可确保切削性的以往的见识,例如,在专利文献2中提出,在钢中添加大量的V,使通过时效处理析出的V碳氮化物在机械加工时附着在工具表面上进行保护,对于防止工具磨损具有效果。但是,为了确保切削性,需要大量的V,因是高合金而使热轧性非常低。在采用如此的钢时,出现在铸造时发生裂纹或缺陷、在其后的热加工即原材料棒钢的热轧或部件的热锻时发生缺陷的问题。

作为兼顾高疲劳强度化和切削性的手段,提高疲劳强度与抗拉强度的比即耐久比(疲劳强度/抗拉强度)是有效的。例如,在专利文献3中提出,形成以贝氏体为主体的金属组织、减低组织中的高碳岛状马氏体及残留奥氏体是有效的。但是,耐久比再高充其量为0.56以下,要在不使切削性下降的情况下提高强度具有界限,疲劳强度都低。

此外,例如,在专利文献4中提出,在通过800~1050℃的温度区的亚热锻成形后,形成微细铁素体-贝氏体组织,通过其后的时效处理析出V碳氮化物是有效的。一般,有如果谋求高耐久比化则韧性下降的倾向,但通过利用亚热锻使铁素体-贝氏体组织微细化可改善韧性。但是,在要求韧性的机械结构用钢部件中,其韧性的改善小。此外在800~1050℃的温度区的亚热锻中,锻造负荷大,使锻模的寿命显著下降,因此在工业上生产是困难的。

此外,例如在专利文献5、6中,提出了通过使Ti碳化物或V碳化物在钢中析出来提高强度的方法。可是,如果含有Ti,对Ti来说,与碳化物相比,在高温下优先成为氮化物,因而生成粗大的Ti氮化物,不仅不有助于析出强化,而且冲击值也显著下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平1-198450号公报

专利文献2:日本特开2004-169055号公报

专利文献3:日本特开平4-176842号公报

专利文献4:日本专利3300511号公报

专利文献5:日本特开2011-241441号公报

专利文献6:日本特开2009-84648号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于,提供一种即使是通常的热锻,通过利用其后的冷却及热处理来控制部件内的组织,也在不使切削性下降的情况下提高了疲劳强度、韧性的机械结构用钢部件及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明发现,通过在热锻后,以比较快的冷却速度进行冷却,在将主体组织形成微细的贝氏体后,通过时效处理使V碳化物在贝氏体组织中析出,通过控制其尺寸及分散状态,可得到具有高夏比冲击吸收能及高耐久比、在不使切削性下降的情况下提高了疲劳强度、韧性的机械结构用钢部件,由此完成了本发明。

本发明的要旨如下。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于新日铁住金株式会社,未经新日铁住金株式会社许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201280003607.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top