°C下退火维氏硬度试验是以JIS Z 2244为基准进行的。
[0124] 表1表示本实施例中的钢的精炼条件、铸造条件及铸造后的加热保持条件的制造 条件。制造条件A、E、F、J、K、L、M、N、O是发明例的制造条件。制造条件B、C、D、I、P、Q是 由于制造条件不优选、而不能成为发明例时的制造条件。
[0125] 表1所示的加热保持条件下，制造条件B低于保持时间优选的范围。制造条件C低 于保持温度优选的范围。制造条件D高于保持温度优选的范围。另外，对于制造条件I来 说，在浇包精炼条件下，添加 REM的脱氧时间低于优选的范围。进而，对于制造条件P及制 造条件Q来说，在脱氧工序中REM的添加顺序不优选。采用上述的制造条件B、C、D、I、P及 Q者分别示于表4A、表4B及表5A、表5B的钢种编号52、62、63、56、57、58。对于任何钢种来 说，化学组成如表4A、表4B记载的那样，包含在本发明的范围内。但是如表5A、表5B记载 的那样，附着有TiN的复合夹杂物相对于总夹杂物的个数分率小于50%、最大径为10 μπι的 MnS及单独地存在的最大径为I ym以上的TiN的个数密度变得过剩，超过本发明的范围，因 此在高频淬火时的疲劳特性Lltl中，与发明例相比处于劣势。
[0126] 过剩地含有REM的钢种编号55如表5A、表5B所示，是采用制造条件A的计划，但 铸造喷嘴发生闭塞、未能进行铸造。因此，采集残留在铸造喷嘴或浇口盘上的钢的残渣进行 化学组成分析，将其结果作为比较钢的组成示于表4A、表4B。结果可知，钢种编号55的REM 含量与本发明的范围相比变得过剩。
[0127] 在表4A所示的钢种编号54中，REM含量低于本发明范围，因此如表5A所示，REM 的添加效果几乎没有、Al-Ca-O系析出物增加。这些钢种编号52、54、56、57、58、62、63中， 附着有TiN的复合夹杂物相对于总夹杂物的个数分率小于50%、最大径为10 ym的MnS及 单独地存在的最大径为1 μπι以上的TiN的个数密度变得过剩，超过本发明的范围，因此与 发明例相比，疲劳特性Lltl处于劣势。
[0128] 在表4A所示的钢种编号60和61中，Ca的含量变得过剩，在各种钢种编号中，如 表5A、表5B所示，Al-Ca-O等的析出增加、夹杂物生成的平衡破坏、附着有TiN的复合夹杂 物相对于总夹杂物的个数分率小于50%、最大径为10 μπι的MnS及单独地存在的最大径为 1 μ m以上的TiN的个数密度变得过剩，超过本发明的范围，因此与发明例相比，疲劳特性Liq 处于劣势。
[0129] 钢种编号53和59如表4A所示，Ti或S高于本发明的范围、生成了很多TiN及 MnS等。其结果是，夹杂物生成的平衡破坏、不附着于夹杂物而独立地存在的最大径为1 μπι 以上的TiN的个数密度与最大径为10 μ m以上的MnS的个数密度之和达到5个/mm2以上。 另外，如表5A、表5B所示，附着有TiN的复合夹杂物相对于总夹杂物的个数分率小于50%， 对于疲劳特性L ltl来说，与发明例相比，处于劣势。另外，P比本发明范围过剩的钢种编号70 如表5A、表5B所示，虽然附着有TiN的复合夹杂物相对于总夹杂物的个数分率达到50%以 上，但与发明例相比，由于P的粒界偏析，因此疲劳特性L ltl降低。
[0130] 表4A所示的钢种编号65比本发明范围过剩地含有通过碳化物承担析出强化的本 质的C。另外，表4A所示的钢种编号67比本发明范围过剩地含有对于确保淬火性必要的 Si。进而，表4A所示的钢种编号69比本发明范围过剩地含有对于确保淬火性必要的Μη。 因此，钢种编号65、67及69如表5Α所示，由于在高频淬火时发生淬裂，因而中止了化学组 成分析以外的评价。
[0131] 钢种编号64如表4Α所不，C含量低于本发明的范围。另外，钢种编号66如表4Α 所示，Si含量低于本发明的范围。进而，钢种编号68的Mn含量低于本发明的范围。这些 钢种如表5A、表5B所示，虽然附着有TiN的复合夹杂物相对于总夹杂物的个数分率得以确 保，但与发明例相比，疲劳特性L ltl及180°C退火维氏硬度差。
[0132] Cr是提高淬火性的元素，但钢种编号71如表4B所示，比本发明范围过剩地含有 Cr含量，因此如表5A所示地发生了淬裂。因此，钢种编号71中止了评价。
[0133] 钢种编号72如表4A所示，Al含量低于本发明的范围。另一方面，钢种编号73如 表4A所示，Al含量高于本发明的范围。钢种编号74如表4A所示，N含量高于本发明的范 围。钢种编号75如表4A所不，0含量低于本发明的范围。另一方面，钢种编号76如表4A 所示，〇含量高于本发明的范围。因此，这些钢种中，如表5A、表5B所示，附着有TiN的复合 夹杂物相对于总夹杂物的个数分率小于50%，最大径为10 μπι的MnS及单独地存在的最大 径为1 μ m以上的TiN的个数密度变得过剩，超过本发明的范围，因此与发明例相比，疲劳特 性Lltl处于劣势。
[0134] 表4B所示的Mo含量高于本发明范围的钢种编号78、W含量高于本发明范围的钢 种编号79、Cu含量高于本发明范围的钢种编号81、Nb含量高于本发明范围的钢种编号82 及B含量高于本发明范围的钢种编号83中，在圆棒形状加工时发生裂纹，因此中止了化学 组成分析以外的评价。
[0135] 本发明例在表2A、表2B及表3A、表3B中，表示为钢种编号5?48及51。根据表 3A、表3B，发明例的所有钢种中，不附着于夹杂物而独立地存在的最大径为1 μπι以上的TiN 的个数密度与最大径为10 μ m以上的MnS的个数密度之和达到5个/mm2以下。另外可知， 附着有TiN的复合夹杂物相对于总夹杂物的个数分率确保为50%以上。进而，对于对本发 明例实施高频淬火、180°C退火来说，利用反复应力评价的疲劳特性L ltl为10 7循环以上，与 本发明范围外的比较例的钢种相比，处于优势。另外可知，本发明例的180°C下退火维氏硬 度也为600Hv以上，优选作为滚动构件或滑动构件。
[0136]表 1
【主权项】
1. 一种高频淬火用钢，其特征在于， 化学组成以质量％计含有 C :0. 45%?0. 85%、 Si :0. 01%?0. 80%、 Mn :0? 1%?1. 5%、 A1 :0. 01%?0. 05%、 REM :0? 0001%?0? 050%、及 0 :0? 0001%?0? 0030%， 限制在Ti :小于0. 005%、 N :0? 015% 以下、 P :0. 03%以下、及 S :0? 01% 以下， 剩余部分为铁及杂质； 所述高频淬火用钢含有在含REM、0、S及A1的夹杂物上附着有TiN的复合夹杂物； 不附着于所述夹杂物而独立地存在的最大径为1 um以上的TiN的个数密度与最大径 为10 ym以上的MnS的个数密度之和为5个/mm2以下。
2. -种高频淬火用钢，其特征在于， 化学组成以质量％计含有 C :0. 45%?0. 85%、 Si :0. 01%?0. 80%、 Mn :0? 1%?1. 5%、 A1 :0. 01%?0. 05%、 Ca :0? 0050% 以下、 REM :0? 0001%?0? 050%、及 0 :0? 0001%?0? 0030%， 限制在Ti :小于0. 005%、 N :0? 015% 以下、 P :0. 03%以下、及 S :0? 01% 以下， 剩余部分为铁及杂质； 所述高频淬火用钢含有在含REM、0、S及A1的夹杂物上附着有TiN的复合夹杂物； 不附着于所述夹杂物而独立地存在的最大径为1 um以上的TiN的个数密度与最大径 为10 ym以上的MnS的个数密度之和为5个/mm2以下。
3. 根据权利要求1或2所述的高频淬火用钢，其中，所述化学组成进一步以质量％计含 有选自由 Cr :2. 0% 以下、 V :0? 70% 以下、 Mo :1. 00% 以下、 W :1. 00% 以下、 Ni :3. 50% 以下、 Cu :0? 50% 以下、 Nb :小于 0. 050%、及 B :0. 0050%以下构成的组中的1种以上。
【专利摘要】本发明的高频淬火用钢的特征在于，化学组成以质量％计含有C：0.45％～0.85％、Si：0.01％～0.80％、Mn：0.1％～1.5％、Al：0.01％～0.05％、REM：0.0001％～0.050％及O：0.0001％～0.0030％，限制在Ti：小于0.005％、N：0.015％以下、P：0.03％以下及S：0.01％以下，剩余部分为铁及杂质；所述高频淬火用钢含有在含REM、O、S及Al的夹杂物上附着有TiN的复合夹杂物；不附着于所述夹杂物而独立地存在的最大径为1μm以上的TiN的个数密度与最大径为10μm以上的MnS的个数密度之和为5个/mm2以下。
【IPC分类】B22D11-115, C22C38-14, B22D11-00, C21C7-00, C21D1-18, C21D8-06, C22C38-54, C21C7-04, C21C7-06, C22C38-00
【公开号】CN104583442
【申请号】CN201380045124
【发明人】桥村雅之, 宫嵜雅文, 藤田崇史, 山村英明
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月18日
【公告号】US20150203943, WO2014061782A1