[发明专利]冷锻用钢及其制造方法

说明书

一种冷锻用钢，具有规定的化学组成，满足d+3σ≤10.0和SA/SB＜0.30，在金属组织中包含1200个/mm²以上的当量圆直径为1.0～10.0μm的硫化物，所述硫化物彼此的平均距离小于30.0μm。在此，d是当量圆直径为1.0μm以上的硫化物的当量圆直径的平均值，σ是所述当量圆直径为1.0μm以上的硫化物的所述当量圆直径的标准偏差，SA是当量圆直径为1.0μm以上且小于3.0μm的硫化物的个数，SB是所述当量圆直径为1.0μm以上的所述硫化物的个数。

技术领域

本发明涉及冷锻用钢及其制造方法。

背景技术

机械结构用钢被用于产业用机械、建设用机械以及以汽车为代表的输送用机械等的机械部件中。机械结构用钢通常通过热锻被粗加工后，被切削加工而精加工成为具有规定形状的机械部件。因此，对机械结构用钢要求加工性和切削性。

冷锻与热锻相比尺寸精度高，因此具有能够降低锻造后的切削加工量等优点。因此，近年来，在上述的粗加工中，利用冷锻来进行粗成形的部件变多。然而，若进行冷锻，则与进行热锻的情况相比，钢材容易发生裂纹。因此，对被用于冷锻的冷锻用钢在要求切削性的同时，要求在冷锻时难以产生裂纹的特性(以下称为冷锻性)。

在利用冷锻将钢材进行粗成形的情况下，为了降低锻造中的变形抗力而使冷锻性提高，大多在锻造前实施球化退火。然而，若对钢进行球化退火，则存在冷锻后的切削加工时的切削性降低的问题。

若使钢中含有硫(S)，则S与钢中的锰(Mn)结合而形成以硫化物为主体的硫化物系夹杂物(以下称为硫化物)。众所周知的是该硫化物使切削性提高。因此，为了提高切削性，可以考虑提高S含量。然而，若提高S含量，则会大量地生成粗大的硫化物(MnS、CaS等)，冷锻性降低。

因此，以往，难以兼备冷锻性和切削性。以往的冷锻用钢通过降低S 含量来抑制冷锻性和疲劳强度的降低，其结果切削性低。

在专利文献1及专利文献2中提出了通过硫化物的形态控制等来提高钢材的切削性的技术。例如，在专利文献1中公开了一种表面硬化钢，其为了抑制硫化物的粗大化而控制铸造时的凝固速度，使硫化物微细地分散，由此使切削性提高。另外，在专利文献2中公开了一种表面硬化钢，其通过使亚微米水平的硫化物分散而使切削性提高。

然而，在专利文献1和专利文献2中，虽然对热锻后的切削性进行了研究，但是丝毫没有考虑进行球化退火及冷锻后的切削性。另外，在专利文献2中也未考虑冷锻性。

在专利文献3和专利文献4中公开了一种易切削加工钢，其通过减小硫化物系夹杂物的粒子间距离从而使切屑处理性提高。

然而，在专利文献3和专利文献4所公开的技术中，在存在粗大的硫化物的情况下，若粒子间距离小，则反而容易发生冷锻时的裂纹，有可能冷锻性降低。另外，在专利文献3中，虽然对热锻后的切削性进行了研究，但是丝毫未考虑球化退火及冷锻后的切削性。

如上述那样，以往得不到不损害冷锻性而提高了切削性的冷锻用钢。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第5114689号公报

专利文献2：日本国专利第5114753号公报

专利文献3：日本国特开2000-282171号公报

专利文献4：日本国专利第4924422号公报

发明内容

本发明鉴于上述现状而完成。本发明的目的是提供冷锻性和切削性优异的冷锻用钢及其制造方法。

本发明人进行了关于冷锻用钢的研究和探讨，得到了以下见解。