[发明专利]含铅易切削钢

说明书

技术领域

本发明涉及易切削钢，更详细而言，涉及含有铅的含铅易切削钢。

背景技术

汽车、电气化制品等一般的机械制品包含多个部件。这些部件大多通过切削加工来制造。因此，对作为部件的原材料的钢要求“易切削”、即优异的切削性。

易切削钢的切削性优异。代表性的易切削钢例如有JIS标准规定的SUM23、SUM24L等。Pb由于提高钢的的切削性，因此，易切削钢大多含有Pb。以下，将含有Pb的易切削钢称为含铅易切削钢。

近年来，出于对环境的考虑，提出了抑制Pb含量的易切削钢、不含有Pb的无Pb易切削钢。然而，含铅易切削钢在切削性方面优异。因此，即便现在含铅易切削钢的需要也高。最近，对部件的形状和表面粗糙度等表面品质要求更高的精度。因此，即使对于含铅易切削钢也要求切削性的进一步的提高。

一直以来，已知的是如果含有Pb，则切削性提高。然而，基本没有关于钢中的Pb的存在形态的报告事例。另外，上述低碳含铅易切削钢SUM24L含有Pb、S和P。然而，SUM24L的切削性有时也不充分，有时无法得到期望的表面粗糙度。与SUM24L相当的化学组成中如果还含有提高切削性的S、P，则切削性提高，但是制造工序中容易产生裂纹。

日本特开2004-176175号公报(专利文献1)提出了改善易切削钢的切削性。具体而言，专利文献1中，控制钢中的MnS夹杂物的形态来提高钢的切削性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-176175号公报

然而，含铅易切削钢的情况下，仅仅单纯地控制MnS夹杂物的形态时，有时无法得到充分的切削性。

发明内容

本发明的目的在于提供切削性优异的含铅易切削钢。

对于本实施方式的含铅易切削钢，以质量％计，含有：C：0.005～0.2％、Mn：0.3～2.0％、P：0.005～0.2％、S：0.01～0.7％、Pb：0.03～0.5％、N：0.004～0.02％、和O：0.003～0.03％，余量包含Fe和杂质。钢中的MnS夹杂物、Pb夹杂物、以及含有Pb和MnS的Pb-MnS夹杂物中，具有5μm以上的当量圆直径的Pb-MnS夹杂物的个数相对于具有5μm以上的当量圆直径的MnS夹杂物、Pb夹杂物和Pb-MnS夹杂物的总数的比率为5％以上。MnS夹杂物、Pb夹杂物和Pb-MnS夹杂物的长度为200μm以下。钢中的具有5μm以上的当量圆直径的MnS夹杂物、Pb夹杂物和Pb-MnS夹杂物的平均长度为50μm以下。MnS夹杂物、Pb夹杂物和Pb-MnS夹杂物中，具有2μm以上的当量圆直径、且具有10以下的长径比的夹杂物为500个/mm²以上。

上述含铅易切削钢可以含有选自由Cu：0.5％以下、Ni：0.5％以下、和Sn：0.5％以下组成的组中的1种或2种以上代替一部分Fe。另外，上述含铅易切削钢可以含有选自由Te：0.2％以下、和Bi：0.5％以下组成的组中的1种以上代替一部分Fe。进而，上述含铅易切削钢可以含有选自由Cr：0.5％以下、和Mo：0.5％以下组成的组中的1种以上代替一部分Fe。

本实施方式的含铅易切削钢具有优异的切削性。

附图说明

图1A为切削时切屑瘤大的情况的切削面附近的截面图。

图1B为切削时切屑瘤小的情况的切削面附近的截面图。

图2为钢中的Pb夹杂物和Pb-MnS夹杂物的照片。

图3为用于说明有效大型易切削夹杂物的长度大的情况的切削时的切屑瘤的形状的示意图。

图4为用于说明有效大型易切削夹杂物的长度小的情况的切削时的切屑瘤的形状的示意图。

图5为示出本实施方式的含铅易切削钢的制造工序中的原材料的温度历程的一个例子的流程图。

图6为用于说明铸造工序中的冷却速度的示意图。

图7A为用于说明凸缘切削试验的示意图。

图7B为用于说明凸缘切削试验的其他示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。对图中同一或相当部分标注同一符号不重复其说明。以下，元素的含量的“％”是指质量％。

本发明人等关注于含铅易切削钢中的Pb和MnS夹杂物的形态与切削性的关系，进行了调查和研究。其结果，本发明人等得到以下见解。