[发明专利]钢材

说明书

本发明的一个方式的钢材具有给定的化学成分，在距与长度方向垂直的截面的中心的距离r满足0.7R≤r≤0.9R的区域中，组织包含铁素体和贝氏体，以面积率计，所述铁素体的平均分率为40～70％的范围，所述铁素体和所述贝氏体以外的组织的平均分率的总计以平均值计为0％以上且3％以下，剩余部分为由贝氏体构成的组织，所述区域中的所述铁素体的分率的标准偏差为4％以下。

技术领域

本发明涉及钢材。

本申请基于2018年3月23日在日本提出申请的日本特愿2018-056867号主张优先权，将其内容援引至本申请说明书。

背景技术

对于汽车、建筑机械、工业机械等中使用的齿轮而言，为了兼顾精密的尺寸精度和强度，通常在机械加工后实施渗碳淬火而使用。近年来，与以往相比，强烈要求运行时的安静性，要求提高齿轮的尺寸精度、特别是齿部的尺寸精度。齿轮的齿部的尺寸精度起因于与渗碳淬火时的热处理相伴的变形(以下称为热处理变形)。该热处理变形对于齿轮的各齿部是不同的，是不稳定的，因此，在同一齿轮内因偏离对称的形状而在使用中产生振动，失去安静性。因此，要求使齿轮的齿部的热处理变形稳定化以形成对称的形状。

关于现有的渗碳齿轮用钢的技术开发，专利文献1中记载了提供冷锻性和抗回火软化性(temper softening resistance)优异的钢材的技术。但是，专利文献1并没有提供作为本发明要解决的课题的将渗碳淬火时的齿轮的齿部的热处理变形稳定化的技术。

专利文献2中公开了提供热轧棒钢或线材的技术，其特征在于，组织由铁素体/珠光体组织、铁素体/珠光体/贝氏体组织、或铁素体/贝氏体组织构成，将相当于1个视场的面积设为62500μm²，对横截面随机进行15个视场的观察测定时的铁素体分率的标准偏差为0.10以下，在横截面中观察从表面至半径的1/5的区域及从中心部至半径的1/5的区域，此时在各个区域中，以AlN的形式析出的Al量为0.005％以下、且直径100nm以上的AlN的个数密度为5个/100μm²以下。然而，鉴于专利文献2中公开的实施例，可以推测专利文献2的技术中为了抑制铁素体分率的标准偏差而使用了珠光体组织。即，根据专利文献2的技术，无法将组织控制为实质上不含珠光体，并且同时充分降低铁素体分率的标准偏差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/171472号

专利文献2：国际公开第2011/055651号

发明内容

发明所需解决的问题

本发明的目的在于提供使渗碳淬火时的齿轮的齿部的热处理变形稳定化的钢材。

解决问题的方法

本发明的主旨如下。

(1)本发明的一个方式的钢材以质量％计含有：C：0.17～0.21％、Si：0.40～0.60％、Mn：0.25～0.50％、Cr：1.35～1.55％、Mo：0.20～0.40％、S：0.010～0.05％、N：0.005～0.020％、Al：0.001％～0.100％、Nb：0.001～0.030％、Ni：0～3.0％、Cu：0～1.0％、Co：0～3.0％、W：0～1.0％、V：0～0.3％、Ti：0～0.3％、B：0～0.005％、O：0.005％以下、P：0.03％以下、Pb：0～0.5％、Bi：0～0.5％、Ca：0～0.01％、Mg：0～0.01％、Zr：0～0.05％、Te：0～0.1％、稀土元素：0～0.005％，余量由Fe及杂质构成，在距与长度方向垂直的截面的中心的距离r满足下述式的区域中，组织包含铁素体和贝氏体，以面积率计，所述铁素体的平均分率为40～70％的范围，所述铁素体和所述贝氏体以外的组织的平均分率的总计以平均值计为0％以上且3％以下，剩余部分为由贝氏体构成的组织，所述区域中的所述铁素体的分率的标准偏差为4％以下。