特許 6846925 製造性に優れた快削電磁鋼

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6846925

(24)【登録日】2021年3月4日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】製造性に優れた快削電磁鋼

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20210315BHJP

   C22C 38/60 20060101ALI20210315BHJP

   H01F 1/147 20060101ALI20210315BHJP

【ＦＩ】

   C22C38/00 303S

   C22C38/60

   H01F1/147 166

【請求項の数】2

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-251223(P2016-251223)

(22)【出願日】2016年12月26日

(65)【公開番号】特開2018-104753(P2018-104753A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年10月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000180070

【氏名又は名称】山陽特殊製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101085

【弁理士】

【氏名又は名称】横井 健至

(74)【代理人】

【識別番号】100134131

【弁理士】

【氏名又は名称】横井 知理

(74)【代理人】

【識別番号】100185258

【弁理士】

【氏名又は名称】横井 宏理

(72)【発明者】

【氏名】細田 孝

【審査官】 鈴木 葉子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１１３６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２８８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５１３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０７３１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５２３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３３３４５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０５４８３５３２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ３８／００−３８／６０

Ｈ０１Ｆ １／１２− １／３８， １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．５〜３．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．５０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０５０〜０．２００％、Ｃｒ：６．０〜１０．０％、Ｎ：０．０３０％以下を含有し、さらにＡｌ、Ｔｉ、ＶおよびＮｂの中の１種または２種以上を合計で０．００５〜０．８００％含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼中に、快削性付与化合物として長径４００μｍ以下の（Ｃｒ、Ｍｎ）硫化物が１０⁶μｍ²の範囲に４０個以上分散して存在し、式（１）の大きさは１．２〜５．０であり、かつ式（２）の大きさは３０以上であることを特徴とする耐鋼塊割れ性および熱間加工性の製造性に優れる快削電磁鋼。
ただし、
式（１）：Ｍｎ／Ｓ
式（２）：８Ｓｉ＋８Ａｌ＋Ｃｒ＋４Ｔｉ＋４Ｖ＋２Ｎｂ＋２（Ｍｎ／Ｓ）−１６（Ｃ＋Ｎ）

【請求項2】

請求項１の化学成分を有し、かつ、式（１）および式（２）の大きさに加えて、質量％で、Ｔｅ：０．０３０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼中に、快削性付与化合物としては（Ｃｒ、Ｍｎ）硫化物とその周りを囲むように存在するＴｅ化合物からなる長径３００μｍ以下の複合介在物であり、１０⁶μｍ²の範囲に３０個以上分散して存在し、式（３）は０．１５以上であり、式（４）は０．９５以下であることを特徴とする耐鋼塊割れ性および熱間加工性の製造性に優れる快削電磁鋼。
ただし
式（３）：Ｔｅ／Ｓ
式（４）：５５Ｔｅ−｛２Ａｌ＋２Ｔｉ＋４Ｖ＋４Ｎｂ＋（Ｍｎ／２０Ｓ）

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この出願は、ソレノイド、電磁弁などの各種電磁アクチュエーターや電磁センサーの部材として使用できる、非鉛で環境負荷も少なく、優れた耐食性および被削性を有し、さらに良好な製造性を兼ね備えた快削電磁鋼に関する。

【背景技術】

【0002】

電磁鋼には優れた磁気特性、被削性、耐食性、そして材料が安価で安定供給可能という観点から、良好な製造性も要求される。良好な製造性で、磁気特性と耐食性を損なわずに優れた被削性を有するＰｂ添加電磁鋼はすでに市場に出ている。しかし、近年の製造業ではＰｂの有毒性を考慮し、Ｐｂの使用は避けられている。Ｐｂ代替快削元素としてＳを添加し、硫化物を被削性改善物質として、鋼中に分散させる例がある。しかしながら、このものは、上記した磁気特性、被削性、耐食性の他に良好な製造性などの各種要求特性は劣化する。そこで、非Ｐｂで、かつ優れた磁気特性、被削性、耐食性、熱間加工性などの良好な製造性という全てを兼ね備えた材料が求められている。

【0003】

従来技術として、例えば、Ｔｉ₄Ｃ₂Ｓ₂によって磁気特性、耐食性を損なうことなく快削性を付与した材料が提案されて特許されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この提案の特許は、安価でかつ安定供給という観点からは、製造性に関して詳細な検討はされていない。また、この提案は０．１５質量％以下のＰｂの添加も許容している点に問題がある。

【0004】

この電磁鋼は、Ｐｂを使用することなく（Ｃｒ，Ｍｎ）ＳおよびＴｅの添加によって磁気特性および耐食性を損なうことなく、快削性を付与した材料が提案されて特許されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この提案の特許は、被削性を担うＳの添加量が０．０４０質量％以下と少なく、そのために被削性向上が必ずしも十分でない問題がある。

【0005】

この電磁鋼は、Ｐｂを使用することなく、（Ｃｒ、Ｍｎ）ＳおよびＴｅの添加によって磁気特性および耐食性を損なうことなく快削性を付与した材料であり、被削性を担うＳ添加量も多く、Ｐｂ添加鋼と同等の以上の被削性を有する提案の出願である（例えば、特許文献３参照。）。この提案の出願は、製造性のうち熱間加工性は考慮しているものの、単に製造可能というレベルのものであり、安価に安定して供給するという観点からは、さらなる製造性の向上が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４５４４９７７号公報

【特許文献2】特許第５７３０１５３号公報

【特許文献3】特開２０１６−１１３６６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本願の発明が解決しようとする問題は、ソレノイド、電磁弁などの各種電磁アクチュエーターや電磁センサー部材などは、まず優れた軟磁気特性が要求される。さらに、その他にも、使用環境に対して十分な耐食性や、精密加工や量産加工に対応できる被削性も要求される。こうした要求に対応するべく、鉄鋼材料においては、耐食性を損なわずに大幅に被削性を向上させることから、Ｐｂの添加が古くから利用されている。しかし、環境負荷への低減を考慮すると、Ｐｂの使用は避ける必要がある。そこで、Ｐｂ代替の快削元素としてＳを添加する方法が用いられている。ただし、Ｓの添加は必須特性である磁気特性および耐食性を劣化させ、さらに低融点化合物の形成助長によって、素材の製造性までも著しく阻害してしまい、安定供給の面および製造コストの面で問題が生じる。こうした問題を解決するために、Ｐｂを添加せずに十分な耐食性と被削性を有し、さらに安定的に供給できる優れた製造性を有した快削電磁鋼を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するための本願発明の手段は、第１として、環境負荷が小さく、かつ十分な耐食性と磁気特性を有し、さらに、素材の製造性である耐鋼塊割れ性および熱間加工性などに優れた快削電磁鋼とするために、次の５点の手段をとることとする。
１．環境負荷低減のため、非Ｐｂ鋼とする。
２．硫化物あるいは硫化物とＴｅ化合物からなる複合化合物を鋼中に分散させてＰｂ鋼同等以上の被削性を有するものとする。
３．Ｓ添加による磁気特性の劣化をＳｉ添加量およびＣｒ添加量を調整することで回避する。
４．Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓの組成、および式（１）であるＭｎ／Ｓの値を制御し、Ｓを硫化物として固定して熱間加工性を確保しながら、Ｃｒリッチとすることで、良好な耐食性を得る。
５．Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖの中の１種または２種以上の組成、および下記の式（２）によってフェライト安定度を高め、優れた磁気特性ならびに製造性である耐鋼塊割れ性および熱間加工性を確保する。

【0009】

第２として、次の６．の１点の手段をとることとする。
６．Ｔｅの組成、および式（３）、式（４）による制限により、被削性および磁気特性を向上させつつ、Ｔｅ添加による熱間加工性の劣化を抑制する。
すなわち、下記の第１の手段、第２の手段の発明とする。

【0010】

第１の手段では、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．５〜３．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．５０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０５０〜０．２００％、Ｃｒ：６．０〜１０．０％、Ｎ：０．０３０％以下を含有し、さらにＡｌ、Ｔｉ、ＶおよびＮｂの中の１種または２種以上を合計で０．００５〜０．８００％含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼中に、快削性付与化合物として長径４００μｍ以下の（Ｃｒ、Ｍｎ）硫化物が１０⁶μｍ²の範囲に４０個以上分散して存在し、式（１）の大きさは１．２〜５．０であり、かつ式（２）の大きさは３０以上であることを特徴とする耐鋼塊割れ性および熱間加工性の製造性に優れる快削電磁鋼である。
ただし、
式（１）：Ｍｎ／Ｓ
式（２）：８Ｓｉ＋８Ａｌ＋Ｃｒ＋４Ｔｉ＋４Ｖ＋２Ｎｂ＋２（Ｍｎ／Ｓ）−１６（Ｃ＋Ｎ）

【0011】

第２の手段では、請求項１の化学成分を有し、かつ、式（１）および式（２）の大きさに加えて、質量％で、Ｔｅ：０．０３０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼であり、該鋼中に、快削性付与化合物としては（Ｃｒ、Ｍｎ）硫化物とその周りを囲むように存在するＴｅ化合物からなる長径３００μｍ以下の複合介在物であり、１０⁶μｍ²の範囲に３０個以上分散して存在し、式（３）は０．１５以上であり、式（４）は０．９５以下であることを特徴とする耐鋼塊割れ性および熱間加工性の製造性に優れる快削電磁鋼である。
ただし
式（３）：Ｔｅ／Ｓ
式（４）：５５Ｔｅ−｛２Ａｌ＋２Ｔｉ＋４Ｖ＋４Ｎｂ＋（Ｍｎ／２０Ｓ）

【発明の効果】

【0012】

上記の手段の発明は、Ｐｂを有さない非Ｐｂ鋼であるので、環境負荷が低減されて小さく、（Ｍｎ、Ｃｒ）Ｓからなる硫化物あるいは該硫化物とその周りを囲むＴｅ化合物からなる複合化合物を鋼中に分散させていることで、Ｐｂ鋼と同等以上の被削性を有し、保磁力が低く、かつ耐食性に優れ、Ｓ添加による磁気特性の劣化をＳｉおよびＣｒの添加量を調整することで回避しており、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓの組成、および式（１）であるＭｎ／Ｓを制御し、Ｓを硫化物として固定して熱間加工性を加工しつつ、Ｃｒリッチとすることによって、良好な耐食性が得られ、かつＡｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖの組成および式（２）によってフェライト安定度を高めることで優れた磁気特性ならびに製造性である耐鋼塊割れ性および熱間加工性を確保しており、Ｔｅの組成および式（３）、式に（４）よる制限により被削性および磁気特性を向上させつつ、Ｔｅ添加による熱間加工性の劣化を抑制する効果を有する。

【発明を実施するための形態】

【0013】

発明を実施するための形態に先立って、本願発明における化学成分および各条件について説明する。なお、化学成分は質量％で示す。

【0014】

Ｃ：０．０３０％以下
Ｃは、不可避不純物であり、０．０３０％より多いと得られた電磁鋼の磁気特性、耐食性および快削性を劣化する。そこで、Ｃは０．０３０％以下とする。

【0015】

Ｓｉ：０．５〜３．５％
Ｓｉは、固有抵抗および磁気特性の向上に役立つ元素である。そのために、Ｓｉは０．５％以上とする。しかし、Ｓｉは３．５％より多いと過剰添加で磁気特性が悪化し、材料の靱性および加工性が劣化する。そこで、Ｓｉは０．５〜３．５％とする。

【0016】

Ｍｎ：０．０５〜０．５０％
Ｍｎは、Ｓと結合して硫化物を形成し、被削性を向上させる元素である。そこで、Ｍｎは０．０５％以上とする。しかし、Ｍｎは０．５０％より多いと磁気特性が劣化する。そこで、Ｍｎは０．０５〜０．５０％とする。

【0017】

Ｐ：０．０３０％以下
Ｐは、不可避不純物であり、０．０３０％より多いと得られた電磁鋼の熱間加工性および磁気特性が劣化する。そこで、Ｐは０．０３０％以下とする

【0018】

Ｓ：０．０５０〜０．２００％
Ｓは、Ｍｎと結合して硫化物を形成し、被削性を向上する元素である。そのためにはＳは０．０５０％以上とする必要がある。しかし、Ｓは０．２００％より多いと磁気特性および耐食性が劣化する。そこで、Ｓは０．０５０〜０．２００％とする。

【0019】

Ｃｒ：６．０〜１０．０％
Ｃｒは、耐食性の向上に必須の元素であり、また、保磁力を低減して軟磁気特性を改善する元素である。そのためには、Ｃｒは６．０％以上とする。しかし、Ｃｒは１０．０％より多いと、Ｃｒの効果は飽和し、かつ過剰添加により保磁力が上昇して劣化する。そこで、Ｃｒは６．０〜１０．０％とする。

【0020】

Ｎ：０．０３０％以下
Ｎは、不可避不純物であり、０．０３０％より多いと得られた電磁鋼の磁気特性が劣化し、窒化物生成による被削性が悪化する。そこで、Ｎは０．０３０％以下とする。

【0021】

Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂの少なくとも１種または２種以上を含み、その合計は：０．００５〜０．８００％
Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂは、いずれも選択元素であり、鋼塊割れ、熱間加工性、耐食性、被削性、磁気特性に関与する元素である。ところで、これらの元素の１種または２種以上の合計が０．００５％以上であると、フェライト相の安定化により、これらの鋼塊割れ、熱間加工性、耐食性、被削性、磁気特性の劣化は回避できる。一方、これらの元素の１種または２種以上の合計が０．８００％より多いと、上記の効果は飽和し、炭窒化物の形成によって、熱間加工性、耐食性、被削性、磁気特性が劣化する。そこで、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂの少なくとも１種または２種以上を含み、その合計は０．００５〜０．８００％とする。

【0022】

１．２≦：式（１）：≦５．０、ただし、式（１）＝Ｍｎ／Ｓ
式（１）は、熱間加工性および耐食性に関与する値である。式（１）の値が１．２より小さいと熱間加工性が悪化する。一方、式（１）の値が５．０より大きいと耐食性が悪化する。そこで、１．２≦式（１）≦５．０とする。

【0023】

式（２）：≧３０、ただし、式（２）＝８Ｓｉ＋８Ａｌ＋Ｃｒ＋４Ｔｉ＋４Ｖ＋２Ｎｂ＋２（Ｍｎ／Ｓ）−１６（Ｃ＋Ｎ）
式（２）は、熱間加工性に関与する値である。式（２）の値が３０より小さいと熱間加工性が悪化する。そこで、式（２）≧３０とする。

【0024】

Ｔｅ：≦０．０３０％
Ｔｅは、Ｔｅ化合物の生成およびＴｅ硫化物の形態制御で、被削性、磁気特性および熱間加工性に関与する元素である。Ｔｅが０．０３０％以下であると、Ｔｅ化合物の生成およびＴｅ硫化物の形態制御で、被削性、磁気特性が向上する。一方、Ｔｅが０．０３０％を超えると熱間加工性が悪化する。そこで、Ｔｅは０．０３０％以下とする。

【0025】

式（３）：≧０．１５、ただし、式（３）＝Ｔｅ／Ｓ
式（３）の値は、Ｔｅ化合物の低融点に伴う熱間加工性に関与する。そこで、式（３）の値を０．１５以上とすることにより、Ｔｅ化合物の低融点化を抑えて熱間加工性を確保する。そこで、式（３）の値は０．１５以上とする。

【0026】

式（４）：≦０．９５、ただし、式（４）＝５５Ｔｅ−｛２Ａｌ＋２Ｔｉ＋４Ｖ＋４Ｎｂ＋（Ｍｎ／２０Ｓ）｝
式（４）は、鋼塊割れ、被削性および磁気特性に関与する値である。つまり、式（４）の値が０．９５より大きいと、鋼塊割れを起こし、被削性および磁気特性を劣化する。そこで、式（４）の値は０．９５以下とする。

【0027】

ここで、発明の実施の形態について、以下に記載することとする。表１に記載の化学成分からなり、式（１）〜式（４）を満足する実施例であるＮｏ．１〜１４の発明例の快削電磁鋼と、表２に記載の発明例の比較例であるＮｏ．１５〜３６の電磁鋼を、それぞれ１００ｋｇＶＩＭ（真空誘導溶解法）にて鋼塊を溶製し、得られた鋼塊を径２０ｍｍの棒材に形成した。

【0028】

【表1】

【0029】

【表2】

【0030】

上記で得られた発明例の鋼塊および比較例の鋼塊に含有される介在物の構成を確認するために、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）を用いて、これらの鋼塊から形成した径２０ｍｍの棒材のＬ断面に観測された快削性付与化合物の硫化物およびＴｅ化合物を観察および分析して、これらの発明例を表３に比較例を表４にそれぞれ示した。すなわち、表３および表４の観測された介在物の欄において、Ｔｅを添加していない鋼からなる材料については、１０⁶μｍ²の範囲に長径４００μｍ以下の（Ｃｒ、Ｍｎ）Ｓが分散して４０個以上あれば、評価を○とし、４０個未満では評価は×とした。Ｔｅ添加材については、１０⁶μｍ²の範囲に３０個以上の（Ｃｒ、Ｍｎ）Ｓとその周りを囲むように存在するＴｅ化合物からなる長径３００μｍ以下の複合介在物が存在していれば、評価を○とし、３０個未満の（Ｃｒ、Ｍｎ）Ｓとその周りを囲むように存在するＴｅ化合物からなる長径３００μｍ以下の複合介在物が存在する場合は評価を×とし示した。

【0031】

【表3】

【0032】

【表4】

【0033】

発明例の表３および比較例の表４における耐鋼塊割れ性の評価は、鋼の１００ｋｇをＶＩＭで溶解して、円柱状インゴットに鋳造し、インゴット上端から約２５０ｍｍの位置で輪切りにし、切断端面を浸透探傷によるカラーチェックで割れを探傷し、このカラーチェックにて鋼塊中心に割れが確認された範囲の面積を測定した。鋼塊割れ率＝割れ発生面積／カラーチェックの被験面積とする計算にて定量化して表示した。鋼塊割れ率が１０％未満であれば良好であるので評価を○とし、鋼塊割れ率が１０％以上では悪いので評価を×として、それぞれ表３および表４に示した。

【0034】

熱間加工性の評価は、耐鋼塊割れ性の評価後に、上端から２５０ｍｍで切断したインゴットのうち、上端側を使用して、１５ｍｍ角の長さ１１０ｍｍの角材を採取し、これらを１１５０℃で均質化熱処理した後、径８ｍｍの棒で長さ１００ｍｍのグリーブル試験片へ加工して熱間加工性の評価試験を実施した。これらのグリーブル試験片をグリーブル試験機を用いて１０００℃、１０５０℃、１１００℃の各温度に加熱した後、毎秒５０ｍｍの引張速度で引張試験を行って絞り値を測定した。上記の各加熱温度で絞り値を測定し、絞り値が全て７０％以上を評価で○とし、それ以外は、たとい１つの加工温度の絞り値が７０％以上であっても、他の２つ加工温度の絞り値のうちの１つのでも絞り値７０％未満であれば絞り値の評価を×とし、それぞれ表３および表４に示した。

【0035】

上記以外の評価用の試験片には、耐鋼塊割れ性の評価後に、それらのインゴットの上端から２５０ｍｍで切断してそれらのインゴットのうちの下端側を使用して、径６０ｍｍと径２０ｍｍの棒材に鍛伸して、次いで熱処理として７５０〜８５０℃で焼鈍し、グリーブル試験片を除く下記の磁気特性、被削性および耐食性の各試料を作製した。

【0036】

磁気特性の評価は、径２０ｍｍの棒材を外径１３ｍｍ、内径９ｍｍ、厚さ５ｍｍからなる磁気リングに機械加工し、さらに、７５０〜９００℃で真空磁気焼鈍を施した後に、直流磁気測定装置にて保磁力を測定した。保磁力１３０Ａ／ｍ未満の評価を○とし、保磁力１３０Ａ／ｍ以上のものの評価を×とした。

【0037】

被削性の評価は、径６０ｍｍの棒材の断面を旋盤で平滑化し、被削性評価を実施した。評価方法はドリル穿孔試験で、これは、深さ１０ｍｍの穿孔までに要する時間を測定し、その所要時間が１０．５秒未満のものの評価を○とし、１０．５秒以上のものの評価を×とした。

【0038】

上記のドリル穿孔試験の詳細な試験条件は、以下の通りである。
ドリル：ＳＫＨ５１、径５ｍｍ
切削油：なし
推力：４１４Ｎ
回転数：１１９０ｒｐｍ

【0039】

耐食性の評価は、径２０ｍｍの棒材から、径１２ｍｍで長さ２１ｍｍの腐食試験用の試料を作製した。この試験片に５０ｐｐｍの希薄塩水を３５℃で１６時間噴霧する塩水噴霧試験を実施し、試験片の表面を観察し、長径３ｍｍ以上の点状錆の数が２０個以下のものの評価を○とし、長径３ｍｍ以上の点状錆の数が２１個以上のものの評価を×とした。

【0040】

本願の第１の手段（すなわち請求項１）の発明例のＮｏ．１〜５および第２の手段（すなわち請求項２）の発明例のＮｏ．６〜１４は、表１に示すように、式（１）の値が１．２〜５．０の範囲にあり、式（２）の値が３０以上で、かつ第２の手段（すなわち請求項２）の発明例のＮｏ．６〜１４は、式（３）の値が０．１５以上で、式（４）の値が０．９５以下である。さらに本願の第１の手段（すなわち請求項１）の発明例のＮｏ．１〜５および第２の手段（すなわち請求項２）の発明例のＮｏ．６〜１４は、表３に示すように、１０⁶μｍ²中に観測された介在物（Ｃｒ、Ｍｎ）Ｓの個数は、第１の手段の発明例のＮｏ．１〜５のいずれもが長径４００μｍ以下の硫化物の個数が４０個以上であり、第２の手段の発明例のＮｏ．６〜１４のいずれもが長径３００μｍ以下の硫化物の個数が３０個以上であり、これらの本願の発明例は、いずれもが、耐鋼塊割れ性の鋼塊割れ率が１０％以下で評価は○で、熱間加工性の１０００℃、１０５０℃、１１００℃での絞り値が７０％以上で評価が○で、磁気特性の保磁力が１３０Ａ／ｍより小さく評価が○で、被削性の穿孔時間が１０．５ｓｅｃより短時間で評価が○で、耐食性の点状錆数が２０個以下で評価が○である。

【0041】

一方、本願の第１の手段（すなわち請求項１）の比較例のＮｏ．１５〜２６および第２の手段（すなわち請求項２）の比較例のＮｏ．２７〜３６について検討する。なお、比較例のＮｏ．３７は、鉛添加鋼であって参考例である。

【0042】

比較例のＮｏ．１５は、表２に示すように、Ｃの質量が０．０３３％と、本発明のＣの質量の上限の０．０３０％よりも多いので、表４に示すように、耐食性が劣化し点状錆数が２０個よりも多く評価が×である。

【0043】

比較例のＮｏ．１６は、表２に示すように、Ｓｉの質量が３．７％と、本発明のＳｉの質量の上限の０．５０％よりも多いので、表４に示すように、磁気特性が悪化し、保磁力が１４１Ａ／ｍと、本発明の１３０Ａ／ｍ未満よりも多く評価が×である。

【0044】

比較例のＮｏ．１７は、表２に示すように、Ｍｎの質量が０．６１％と、本発明のＭｎの質量の上限の０．５０％よりも多いので、表４に示すように、磁気特性が劣化し、保磁力が１３８Ａ／ｍと、本発明の１３０Ａ／ｍ未満よりも多く評価が×である。

【0045】

比較例のＮｏ．１８は、表２に示すように、Ｐの質量が０．０４８％と、本発明のＰの質量の上限の０．０３０％よりも多いので、表４に示すように、熱間加工性が劣化し、１０００℃、１０５０℃の絞り値が６４％、６８％と、本発明の下限値の７０％よりも少なく評価が×である。

【0046】

比較例のＮｏ．１９は、表２に示すように、Ｓの質量が０．２４７％と、本発明のＳの質量の上限の０．２００％よりも多く、表４に示すように、熱間加工性が劣化し、１０００℃、１０５０℃、１１００℃の絞り値が６５％、５９％、６８％と、本発明の下限値の７０％よりも少なく評価が×となった。そこで、磁気特性の保磁力の評価以下は行わなかった。

【0047】

比較例のＮｏ．２０は、表２に示すように、Ｓの質量が０．０３７％と、本発明のＳの質量の下限値の０．０５０％よりも少ないので、表４に示すように、介在物の個数が３４個と本発明の４０個以上を満足しないので介在物の評価は×であり、被削性の穿孔時間が悪く、本発明の上限値の１０．５ｓｅｃよりも多く評価が×である。

【0048】

比較例のＮｏ．２１は、表２に示すように、Ｃｒの質量が１１．１％と、本発明のＣｒの質量の上限値の１０．０％よりも多いので、表４に示すように、磁気特性の保磁力が悪く、本発明の上限の１３０Ａ／ｍよりも多く評価が×である。

【0049】

比較例のＮｏ．２２は、表２に示すように、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂの合せた質量が０．８１９％と、本発明のこれらの合せた質量の上限値の０．８００％よりも多いので、表４に示すように、磁気特性の保磁力が１５０Ａ／ｍであり、本発明の上限の１３０Ａ／ｍを超えており評価が×である。

【0050】

比較例のＮｏ．２３は、表２に示すように、Ｎの質量が０．０４５％と、本発明の０．０３０％よりも多いので、表４に示すように、磁気特性の保磁力が１５０Ａ／ｍであり、本発明の上限の１３０Ａ／ｍを超えており評価が×である。

【0051】

比較例のＮｏ．２４は、表２に示すように、式（１）の値が０．７と、本発明の下限値の１．０よりも小さいので、表４に示すように、熱間加工性の１０００℃と１０５０℃の絞り値が６５％、６９％と、本発明の絞り値の上限値の７０％より少ないので熱間加工性の評価が×である。

【0052】

比較例のＮｏ．２５は、表２に示すように、式（１）の値が５．５と、本発明の上限値の５．０よりも大きいので、表４に示すように、耐食性の点状錆数が２７と、本発明の耐食性の点状錆数の上限値の２０よりも大きいので耐食性の評価が×である。

【0053】

比較例のＮｏ．２６は、表２に示すように、式（２）の値が２７と、本発明の下限値の３０よりも小さいので、表４に示すように、耐鋼塊割れ性の鋼塊割れ率が１３％と、本発明の鋼塊割れ率の上限値の１０％よりも大きいので耐鋼塊割れ性の評価が×である。

【0054】

比較例のＮｏ．２７からは、発明例２の比較例である。比較例のＮｏ．２７は、表２に示すように、化学成分のＴｅの質量が０．０４５％と、発明例２の上限値の質量の０．０３０％よりも多いので、表４に示すように、熱間加工性の絞り値の１０００℃、１０５０℃、１１００℃の値が５７％、６２％、６４％と、いずれも本発明の熱間加工性の各温度の絞り値の７０％よりも小さいので熱間加工性の評価が×である。

【0055】

比較例のＮｏ．２８は、表２に示すように、式（３）の値が０．１２で、本発明の下限値の０．１５より小さいので、表４に示すように、熱間加工性の絞り値の１０００℃、１１００℃の値が６４％、６９％と、いずれも本発明の熱間加工性の各温度の絞り値の７０％よりも小さいので熱間加工性の評価が×である。

【0056】

比較例のＮｏ．２９は、表２に示すように、式（４）の値が１．０２で、本発明の上限値の０．９５より大きいので、表４に示すように、熱間加工性の絞り値の１０００℃の値が６６％と、本発明の熱間加工性の各温度の絞り値の７０％よりも小さいので熱間加工性の評価が×である。

【0057】

比較例のＮｏ．３０は、表２に示すように、Ｍｎの質量が０．５８％で、本発明のＭｎの質量の上限値の０．５０％より大きいので、表４に示すように、磁気特性の保磁力が１３３Ａ／ｍと、本発明の磁気特性の保磁力の１３０Ａ／ｍよりも大きいので磁気特性の評価が×である。

【0058】

比較例のＮｏ．３１は、表２に示すように、Ｃの質量が３．８％で、本発明のＣの質量の上限値の３．５％より大きいので、表４に示すように、磁気特性の保磁力が１４２Ａ／ｍと、本発明の磁気特性の保磁力の１３０Ａ／ｍよりも大きいので磁気特性の評価が×である。

【0059】

比較例のＮｏ．３２は、表２に示すように、Ｃｒの質量が１０．４％で、本発明のＣｒの質量の上限値の１０．０％より大きいので、表４に示すように、磁気特性の保磁力が１４９Ａ／ｍと、本発明の磁気特性の保磁力の１３０Ａ／ｍよりも大きいので磁気特性の評価が×である。

【0060】

比較例のＮｏ．３３は、表２に示すように、Ｎの質量が０．０３６％で、本発明のＮの質量の上限値の０．０３０％より大きいので、表４に示すように、磁気特性の保磁力が１４９Ａ／ｍと、本発明の磁気特性の保磁力の１３０Ａ／ｍよりも大きいので磁気特性の評価が×である。

【0061】

比較例のＮｏ．３４は、表２に示すように、式（１）の値が５．３で、本発明の式（１
）の値の上限値の５．０より大きいので、表４に示すように、耐食性の点状錆数が２４と
、本発明の耐食性の点状錆数の上限値の２０個よりも大きいので耐食性の評価が×である。

【0062】

比較例のＮｏ．３５は、表２に示すように、式（２）の値が２８で、本発明の式（２）の値の下限値の３０より小さいので、表４に示すように、耐鋼塊割れ性の鋼塊割れ率が１６と、本発明の耐鋼塊割れ性の鋼塊割れ率の上限値の１０よりも大きいので耐鋼塊割れ性の評価が×である。

【0063】

比較例のＮｏ．３６は、表２に示すように、Ｓの質量が０．０２３％と、本発明のＳの質量の下限値の０．０５０％よりも少ないので、表４に示すように、介在物の個数が２５個と本発明の３０個以上を満足しないので介在物の評価は×であり、被削性の穿孔時間が悪く、本発明の上限値の１０．５ｓｅｃよりも多く評価が×である。

【0064】

比較例のＮｏ．３７は、参考例であり、鉛添加鋼であって、表２に示すように、Ｐｂの質量で０．１２％含有しているが、表４に示すように、１０⁶μｍ²中に観測された長さ３００μｍ²以下のＰｂ介在物の個数は観測されず評価は×である。なお、耐鋼塊割れ性、熱間加工性、磁気特性、被削性および耐食性の評価はいずれも○である。