[发明专利]钢板

说明书

技术领域

本发明涉及碳含量按质量％计超过0.25％且小于0.50％的碳钢板，尤其涉及通过冲裁加工、扩孔加工、锻造等成型成产品形状的碳钢板。

本申请基于在2013年4月25日在日本申请的日本特愿2013-092408号主张优先权，其内容援用至此。

背景技术

在制造形状复杂的机械部件时，以往大多是首先分别个别地制作多个部件，接着将它们组合，由此得到产品形状。该情况下，齿轮等具有复杂的形状的部位在组合前进行切削加工的情况较多。然而，近年来，为了制造成本降低，通过将具有接近产品形状的形状的部件进行冲裁加工、扩孔加工、锻造等来成形的方法正在推进。由此，能够削减部件件数，以更少的工序数来制造成为可能。对材料施加大的变形时适用变形阻力少的热加工，另一方面，在需要对形状精度良好地加工的情况下适用冷加工。在将钢板加工成接近产品形状的复杂形状的情况下，与以往那样将多个部位逐个制造后将它们组合的情况相比，对钢板要求比以往更加良好的加工性。即，对以往的钢板冲裁、扩孔、或锻造成复杂的形状时，存在钢板产生裂纹、部件的尺寸精度变差这样的问题。进一步，当然会对加工后的产品要求确保与以往同等以上的韧性、强度、耐磨损性等特性。为了解决这样的问题，在专利文献1～3中提出了以下的技术。

在专利文献1中，提出了将下述钢板作为原材料的钢制可放倒座椅齿轮，所述钢板按质量％计C：0.15％～0.50％，S：0.01％以下，并且满足[％P]≤6×[％B]+0.005的关系，缺口拉伸伸长率优异。在专利文献1中，着眼于冲裁性与缺口拉伸伸长率之间存在强相关，提出了可以通过增大在钢板中分散的碳化物的粒径来改善缺口拉伸伸长率，进而改善冲裁性。

在专利文献2中，提出了下述高碳钢：其按质量％计含有C：0.70％～1.20％，控制了在铁素体基体中分散的碳化物的粒径。该钢也改善了具有与冲裁加工性密切的关系的缺口拉伸伸长率，因此冲裁加工性优异。另外，该钢通过进一步含有Ca，从而控制MnS的形态，其结果是，进一步改善了冲裁加工性。

在专利文献3中，提出了提供下述齿轮用钢，其在按质量％计含有C：0.10％～0.40％、S：0.010％以下的钢中，对夹杂物的形状基于ASTM-D法进行分类，将夹杂物的形状和个数控制在一定范围内，由此冷锻造性优异。

另外，为了控制钢中夹杂物的存在量和/或形态，进行了Ca和/或REM(稀土金属，RareEarthMetal)的添加。本发明人也在专利文献4中提出了下述技术：通过向按质量％计含有0.08％～0.22％C的结构用厚钢板中添加Ca和REM，从而将在钢中生成的氧化物(夹杂物)控制为高熔点相与低熔点相的混合相状态，防止该氧化物(夹杂物)在轧制中拉伸，这样，使得连续铸造喷嘴的侵蚀、内部夹杂物缺陷不会产生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本日本特开2000-265238号公报

专利文献2：日本日本特开2000-265239号公报

专利文献3：日本日本特开2001-329339号公报

专利文献4：日本日本特开2011-68949号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述4件文献确定了使加工性、具体而言冲裁加工性以及锻造性变差的裂纹起点原因，提出了对其的对策。专利文献1的目的在于：作为以碳化物为起点生成的微孔为裂纹起点的情况，增大该碳化物的粒径来抑制微孔的连结。基于同样的考虑，专利文献2也提出了增大碳化物粒径。进一步，专利文献2着眼于钢板中的(在轧制时)拉伸的MnS会成为裂纹起点，提出了为了抑制钢中MnS的生成而含有Ca。专利文献3将拉伸的氧化物系夹杂物(ASTM-D法的B系)和非拉伸氧化物系夹杂物(ASTM-D法的D系)作为使得锻造性变差的原因，基于ASTM-D法的分类规定了它们的大小、长度、数量的总量。

然而，在上述的现有技术中，针对加工性、此外加工后产品的韧性还留有下述课题。

在专利文献1中记载的钢中，通过控制碳化物的粒径来改善冲裁加工性，但没有控制夹杂物的组成或形态，因此在钢的轧制时拉伸的MnS残留在钢中。因此，该钢中，在用于加工成更复杂的形状的严酷的加工条件下加工时，拉伸MnS(由于沿加工方向拉伸因此分类成A系夹杂物)成为起点而产生裂纹。即使在能够不产生裂纹地制造的情况下，在拉伸的MnS残留在产品中时，加工后的产品的韧性降低。