[发明专利]热锻用轧制棒钢或线材

说明书

技术领域

本发明涉及棒钢或线材，更具体而言，涉及热锻用轧制棒钢或线材。

背景技术

齿轮、滑轮等机械部件被利用于汽车或产业机械。这些机械部件大部分用以下的方法制造。准备由机械结构用合金钢形成的原材料。原材料例如具有相当于JIS标准的SCr420、SCM420或SNCM420的化学组成。原材料例如为热轧棒钢或线材。对原材料实施热锻，制造中间品。对中间品根据需要实施正火。进而对中间品实施切削加工。对所切削的中间品实施表面硬化处理。表面硬化处理例如为渗碳淬火、碳氮共渗淬火、或高频淬火。对经过表面硬化处理的中间品在200℃以下的回火温度下实施回火。对回火后的中间品根据需要实施喷丸硬化处理。通过以上工序制造机械部件。

近年，为了应对汽车的耗油量提高、引擎的高输出功率化，机械部件被轻量化、小型化。施加于机械部件的负荷与以往相比增加。因此，对机械部件要求优异的弯曲疲劳强度、面疲劳强度(接触疲劳强度)和耐磨耗性。

另一方面，也要求降低机械部件的制造成本。具体而言，为了降低制造成本，要求省略喷丸硬化等附加的工序。另外，切削加工成本在制造成本中所占的比例大。因此，为了降低制造成本，对于成为机械部件的原材料的热锻用轧制棒钢或线材要求高的切削性。

因此，对于成为机械部件的原材料的热锻用轧制棒钢或线材，除了优异的弯曲疲劳强度、面疲劳强度和耐磨耗性之外，还要求优异的切削性。

改善成为机械部件的原材料的钢的特性的技术提案于日本特开昭60-21359号公报、日本特开平7-242994号公报、和日本特开平7-126803号公报。

对于日本特开昭60-21359号公报中公开的齿轮用钢而言，规定Si：0.1%以下、P：0.01%以下。日本特开昭60-21359号公报中记载了通过这种规定，齿轮用钢具有高的强度、强韧且可靠性高。

日本特开平7-242994号公报中公开的齿轮用钢，其含有Cr：1.50～5.0%，进而根据需要满足7.5%>2.2×Si(%)+2.5×Mn(%)+Cr(%)+5.7×Mo(%)，含有Si：0.40～1.0%。日本特开平7-242994号公报中记载了通过具有这种化学组成，齿轮用钢具有优异的齿面强度。

日本特开平7-126803号公报中公开的渗碳齿轮用钢，其含有Si：0.35～3.0%以下、V：0.05～0.5%等。日本特开平7-126803号公报中记载了通过具有这种化学组成，齿轮用钢具有高的弯曲疲劳强度和高的面疲劳强度。

发明内容

但是，日本特开昭60-21359号公报中，没有对面疲劳强度进行研究。因此，日本特开昭60-21359号公报中公开的齿轮用钢的面疲劳强度有可能低。日本特开平7-242994号公报中，没有对弯曲疲劳强度进行研究。因此，日本特开平7-242994号公报中公开的齿轮用钢的弯曲疲劳强度有可能低。日本特开平7-126803号公报中公开的齿轮用钢含有V。V提高热锻后的钢的硬度。因此，热锻后的钢的切削性有可能降低。总之，日本特开昭60-21359号公报、日本特开平7-242994号公报、和日本特开平7-126803号公报中没有公开具有优异的弯曲疲劳强度、面疲劳强度和耐磨耗性并且具有优异的切削性的钢。

本发明的目的在于，提供即使在热锻后，也具有优异的弯曲疲劳强度、面疲劳强度、耐磨耗性和切削性的热锻用轧制棒钢或线材。

用于解决问题的方案

本发明提供的热锻用轧制棒钢或线材，其化学组成按质量%计含有C：0.1～0.25%、Si：0.30～0.60%、Mn：0.50～1.0%、S：0.003～0.05%、Cr：1.50～2.00%、Mo：0.10%以下(包括0%)、Al：0.025～0.05%、N：0.010～0.025%，剩余部分由Fe和杂质组成，杂质中的P、Ti和O分别为P：0.025%以下、Ti：0.003%以下、O(氧)：0.002%以下，由式(1)定义的fn1为1.60～2.10。上述热锻用轧制棒钢或线材的组织包含铁素体-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。对于横断面以每一个视野的面积62500μm²测定15个视野得到的铁素体平均粒径的最大值/最小值为2.0以下。

fn1=Cr+2×Mo  (1)

在此，在式(1)中的各元素符号代入所对应的元素的含量(质量%)。