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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024130139
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】棒鋼
(51)【国際特許分類】
C22C 38/00 20060101AFI20240920BHJP
C22C 38/44 20060101ALN20240920BHJP
C21D 8/06 20060101ALN20240920BHJP
【ＦＩ】
C22C38/00 301Y
C22C38/44
C21D8/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023039677
(22)【出願日】2023-03-14
(71)【出願人】
【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】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】栗田 俊
【テーマコード（参考）】
4K032
【Ｆターム（参考）】
4K032AA05
4K032AA11
4K032AA12
4K032AA14
4K032AA16
4K032AA19
4K032AA23
4K032AA24
4K032AA27
4K032AA29
4K032AA31
4K032BA02
4K032CC04
4K032CD05
(57)【要約】
【課題】加工性に優れた棒鋼２の提供。
【解決手段】棒鋼２の、長さ方向に直交する断面に、この断面の中心が原点であるＸ－Ｙ平面が想定される。このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（－１０，０）、（－５，０）、（０，０）、（５，０）及び（１０，０）である５点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐｏ、Ｐ３及びＰ４）にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差は、４．０以下である。このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（０，－１０）、（０，－５）、（０，０）、（０，５）及び（０，１０）である５点（Ｐ５、Ｐ６、Ｐｏ、Ｐ７及びＰ８）にて測定されたロックウェル硬さの、最大値と最小値との差は、４．０以下である。
【選択図】図２
【解決手段】棒鋼２の、長さ方向に直交する断面に、この断面の中心が原点であるＸ－Ｙ平面が想定される。このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（－１０，０）、（－５，０）、（０，０）、（５，０）及び（１０，０）である５点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐｏ、Ｐ３及びＰ４）にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差は、４．０以下である。このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（０，－１０）、（０，－５）、（０，０）、（０，５）及び（０，１０）である５点（Ｐ５、Ｐ６、Ｐｏ、Ｐ７及びＰ８）にて測定されたロックウェル硬さの、最大値と最小値との差は、４．０以下である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長さ方向に直交する断面に、この断面の中心が原点であるＸ－Ｙ平面が想定されたとき、
このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（－１０，０）、（－５，０）、（０，０）、（５，０）及び（１０，０）である５点にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差が、４．０以下であり、
このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（０，－１０）、（０，－５）、（０，０）、（０，５）及び（０，１０）である５点にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差が、４．０以下である、棒鋼。
このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（－１０，０）、（－５，０）、（０，０）、（５，０）及び（１０，０）である５点にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差が、４．０以下であり、
このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（０，－１０）、（０，－５）、（０，０）、（０，５）及び（０，１０）である５点にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差が、４．０以下である、棒鋼。
【請求項2】
金属組織がフェライトを含んでおり、
「ＪＩＳ Ｇ ０５５１」の規定に準拠して測定された、上記フェライトの平均粒度番号が、８．０以上である、請求項１に記載の棒鋼。
「ＪＩＳ Ｇ ０５５１」の規定に準拠して測定された、上記フェライトの平均粒度番号が、８．０以上である、請求項１に記載の棒鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、機械部品等の材料である棒鋼を開示する。
【背景技術】
【0002】
多くの自動車部品は、棒鋼が加工されて得られうる。典型的な加工方法は、冷間塑性加工である。棒鋼の主な材質は、合金鋼である。自動車部品に適した合金鋼が、特開２００６－２６５７０４公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－２６５７０４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の棒鋼の加工性は、不十分である。従って、棒鋼の加工に先立ち、この棒鋼に熱処理が施される。典型的な熱処理は、球状化焼なまし及び焼きならしである。この熱処理は、自動車部品の製造コストを押し上げる。コストに関する同様の問題は、自動車以外の輸送機器の部品においても、生じうる。コストに関する同様の問題はさらに、建設機械及び産業機械の部品においても生じうる。
【0005】
本出願人の意図するところは、加工性に優れた棒鋼の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書は、新規な棒鋼を開示する。この棒鋼の、長さ方向に直交する断面に、この断面の中心が原点であるＸ－Ｙ平面が想定されたとき、このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（－１０，０）、（－５，０）、（０，０）、（５，０）及び（１０，０）である５点にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差は、４．０以下である。このＸ－Ｙ平面上にあり、かつ座標（ｍｍ）が（０，－１０）、（０，－５）、（０，０）、（０，５）及び（０，１０）である５点にて測定されたロックウェル硬さ（ＨＲＢ）の、最大値と最小値との差は、４．０以下である。
【0007】
この棒鋼の金属組織は、フェライトを含む。好ましくは、「ＪＩＳ Ｇ ０５５１」の規定に準拠して測定された、フェライトの平均粒度番号は、８．０以上である。
【発明の効果】
【0008】
この棒鋼は、加工性に優れる。この棒鋼の加工に先立つ熱処理は、省略又は簡略化されうる。この棒鋼から、低コストで、機械部品が得られうる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１に、棒鋼２が示されている。この棒鋼２は、端面４及び外周面６を有している。この棒鋼２は、長尺である。図１において、矢印Ａは棒鋼２の長さ方向を表し、矢印Ｌｅは棒鋼２の長さを表す。この棒鋼２は、圧延によって得られうる。矢印Ａは、圧延方向も表す。この棒鋼２は、機械部品のための材料である。
【0011】
図２は、図１のII－II線に沿った拡大断面図である。図２の断面は、棒鋼２の長さ方向Ａに直交する。図２から明らかなように、この断面の形状は、概して円である。本実施形態では、この断面に、Ｘ－Ｙ平面が想定される。図２において、符号ＸはこのＸ－Ｙ平面を規定するＸ軸を表し、符号ＹはこのＸ－Ｙ平面を規定するＹ軸を表す。Ｘ軸とＹ軸とは、互いに直交している。Ｘ軸とＹ軸との交点は、原点Ｐｏである。原点Ｐｏは、断面の中心（面積重心）と一致している。Ｘ軸は、原点Ｐｏを通過する直線の中から、無作為に選定される。図２では、Ｘ軸が左右方向に延在しているが、Ｘ軸が他の方向に延在してもよい。Ｙ軸は、Ｘ軸と直交する方向に延在する。図２では、Ｙ軸が上下方向に延在しているが、Ｙ軸が他の方向に延在してもよい。このＸ－Ｙ平面上の座標（Ｘ，Ｙ）の単位は、「ｍｍ」である。
【0012】
図２に、第一点Ｐ１、第二点Ｐ２、第三点Ｐ３及び第四点Ｐ４が示されている。これらの点は、Ｘ軸上に位置している。第一点Ｐ１の座標は、（－１０，０）である。この第一点Ｐ１と原点Ｐｏとの距離は、１０．０ｍｍである。第二点Ｐ２の座標は、（－５，０）である。この第二点Ｐ２と原点Ｐｏとの距離は、５．０ｍｍである。第三点Ｐ３の座標は、（５，０）である。この第三点Ｐ３と原点Ｐｏとの距離は、５．０ｍｍである。第四点Ｐ４の座標は、（１０，０）である。この第四点Ｐ４と原点Ｐｏとの距離は、１０．０ｍｍである。
【0013】
図２にはさらに、第五点Ｐ５、第六点Ｐ６、第七点Ｐ７及び第八点Ｐ８が示されている。これらの点は、Ｙ軸上に位置している。第五点Ｐ５の座標は、（０，－１０）である。この第五点Ｐ５と原点Ｐｏとの距離は、１０．０ｍｍである。第六点Ｐ６の座標は、（０，－５）である。この第六点Ｐ６と原点Ｐｏとの距離は、５．０ｍｍである。第七点Ｐ７の座標は、（０，５）である。この第七点Ｐ７と原点Ｐｏとの距離は、５．０ｍｍである。第八点Ｐ８の座標は、（０，１０）である。この第八点Ｐ８と原点Ｐｏとの距離は、１０．０ｍｍである。
【0014】
［ロックウェル硬さ］
本実施形態では、原点Ｐｏ、第一点Ｐ１、第二点Ｐ２、第三点Ｐ３、第四点Ｐ４、第五点Ｐ５、第六点Ｐ６、第七点Ｐ７及び第八点Ｐ８において、ロックウェル硬さ（ＨＲＢ）が測定される。原点Ｐｏにけるロックウェル硬さは、Ｈｏである。第一点Ｐ１にけるロックウェル硬さは、Ｈ１である。第二点Ｐ２にけるロックウェル硬さは、Ｈ２である。第三点Ｐ３にけるロックウェル硬さは、Ｈ３である。第四点Ｐ４にけるロックウェル硬さは、Ｈ４である。第五点Ｐ５にけるロックウェル硬さは、Ｈ５である。第六点Ｐ６にけるロックウェル硬さは、Ｈ６である。第七点Ｐ７にけるロックウェル硬さは、Ｈ７である。第八点Ｐ８にけるロックウェル硬さは、Ｈ８である。ロックウェル硬さは、常温において測定される。
本実施形態では、原点Ｐｏ、第一点Ｐ１、第二点Ｐ２、第三点Ｐ３、第四点Ｐ４、第五点Ｐ５、第六点Ｐ６、第七点Ｐ７及び第八点Ｐ８において、ロックウェル硬さ（ＨＲＢ）が測定される。原点Ｐｏにけるロックウェル硬さは、Ｈｏである。第一点Ｐ１にけるロックウェル硬さは、Ｈ１である。第二点Ｐ２にけるロックウェル硬さは、Ｈ２である。第三点Ｐ３にけるロックウェル硬さは、Ｈ３である。第四点Ｐ４にけるロックウェル硬さは、Ｈ４である。第五点Ｐ５にけるロックウェル硬さは、Ｈ５である。第六点Ｐ６にけるロックウェル硬さは、Ｈ６である。第七点Ｐ７にけるロックウェル硬さは、Ｈ７である。第八点Ｐ８にけるロックウェル硬さは、Ｈ８である。ロックウェル硬さは、常温において測定される。
【0015】
原点Ｐｏ、第一点Ｐ１、第二点Ｐ２、第三点Ｐ３及び第四点Ｐ４の５つの点は、Ｘ軸上に存在する。本明細書では、これらの点の硬さＨｏ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４の中で最も大きい硬さは、第一最大値Ｍａ１と称される。これらの点の硬さＨｏ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＨ４の中で最も小さい硬さは、第一最小値Ｍｉ１と称される。第一最大値Ｍａ１から第一最小値Ｍｉ１が減じられた値は、第一硬度差Ｄ１である。第一最小値Ｍｉ１が第一最大値Ｍａ１と同じである場合、第一硬度差Ｄ１はゼロである。
【0016】
原点Ｐｏ、第五点Ｐ５、第六点Ｐ６、第七点Ｐ７及び第八点Ｐ８の５つの点は、Ｙ軸上に存在する。本明細書では、これらの点の硬さＨｏ、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７及びＨ８の中で最も大きい硬さは、第二最大値Ｍａ２と称される。これらの点の硬さＨｏ、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７及びＨ８の中で最も小さい硬さは、第二最小値Ｍｉ２と称される。第二最大値Ｍａ２から第二最小値Ｍｉ２が減じられた値は、第二硬度差Ｄ２である。第二最小値Ｍｉ２が第二最大値Ｍａ２と同じである場合、第二硬度差Ｄ２はゼロである。
【0017】
この棒鋼２では、第一硬度差Ｄ１は４．０以下であり、第二硬度差Ｄ２も４．０以下である。この棒鋼２では、外周面６から中心（原点Ｐｏ）へ向かう方向の圧縮応力の、異方性が、小さい。この棒鋼２は、加工性に優れる。この棒鋼２は、焼なまし、焼きならし等の熱処理が省略（又は簡略化）されても、冷間塑性加工において、容易に変形しうる。熱処理の省略及び簡略化は、機械部品の低い製造コストに寄与しうる。
【0018】
加工性の観点から、第一硬度差Ｄ１は３．５以下がより好ましく、３．２以下が特に好ましい。理想的な第一硬度差Ｄ１は、０．０である。加工性の観点から、第二硬度差Ｄ２は３．５以下がより好ましく、３．２以下が特に好ましい。理想的な第二硬度差Ｄ２は、０．０である。
【0019】
本明細書では、第一硬度差Ｄ１と第二硬度差Ｄ２とのうちの大きい方は、最大硬度差Ｄｍａと称される。最大硬度差Ｄｍａは４．０以下が好ましく、３．５以下がより好ましく、３．２以下が特に好ましい。理想的な最大硬度差Ｄｍａは、０．０である。
【0020】
図２の断面は、端面４の近傍を避けて、無作為に決定される。この１つの断面においてロックウェル硬さが測定され、第一硬度差Ｄ１、第二硬度差Ｄ２及び最大硬度差Ｄｍａが算出される。
【0021】
好ましくは、以下の第一断面、第二断面及び第三断面のそれぞれにおいて、４．０以下である第一硬度差Ｄ１と、４．０以下である第二硬度差Ｄ２とが、達成される。
第一断面：端面４からの距離が（１／４・Ｌｅ）である位置の近傍において、無作為に決定された断面。
第二断面：端面４からの距離が（２／４・Ｌｅ）である位置の近傍において、無作為に決定された断面。
第三断面：端面４からの距離が（３／４・Ｌｅ）である位置の近傍において、無作為に決定された断面。
第一断面：端面４からの距離が（１／４・Ｌｅ）である位置の近傍において、無作為に決定された断面。
第二断面：端面４からの距離が（２／４・Ｌｅ）である位置の近傍において、無作為に決定された断面。
第三断面：端面４からの距離が（３／４・Ｌｅ）である位置の近傍において、無作為に決定された断面。
【0022】
棒鋼２の平均硬さＨａｖは、７８．０以上９４．０以下が好ましい。平均硬さＨａｖが７８．０以上である棒鋼２から、高強度の機械部品が得られうる。この観点から、平均硬さＨａｖは８０．０以上がより好ましく、８２．０以上が特に好ましい。平均硬さＨａｖが９４．０以下である棒鋼２から、高強度の機械部品が得られうる。この観点から、平均硬さＨａｖは９２．０以下がより好ましく、９０．０以下が特に好ましい。
【0023】
平均硬さＨａｖは、無作為に決定された断面（例えば第二断面）でのロックウェル硬さの測定に基づき、下記の数式によって算出されうる。
Ｈａｖ ＝ （Ｈ１ ＋ Ｈ４ ＋ Ｈ５ ＋ Ｈ８） ／ ４
換言すれば、平均硬さＨａｖは、原点Ｐｏからの距離が１０ｍｍである４つの点の硬さの平均値である。
Ｈａｖ ＝ （Ｈ１ ＋ Ｈ４ ＋ Ｈ５ ＋ Ｈ８） ／ ４
換言すれば、平均硬さＨａｖは、原点Ｐｏからの距離が１０ｍｍである４つの点の硬さの平均値である。
【0024】
［材質］
棒鋼２の材質は、炭素鋼又は合金鋼である。好ましい材質は、機械構造用合金鋼である。機械構造用合金鋼として、ＳＭｎ、ＳＭｎＣ、ＳＣｒ、ＳＣＭ、ＳＮＣ及びＳＮＣＭが例示される。
棒鋼２の材質は、炭素鋼又は合金鋼である。好ましい材質は、機械構造用合金鋼である。機械構造用合金鋼として、ＳＭｎ、ＳＭｎＣ、ＳＣｒ、ＳＣＭ、ＳＮＣ及びＳＮＣＭが例示される。
【0025】
ＳＭｎは、０．１７質量％以上０．４６質量％以下のＣ、０．１５質量％以上０．３５質量％以下のＳｉ、１．２０質量％以上１．６５質量％以下のＭｎ、０．０３０質量％以下のＰ、０．０３０質量％以下のＳ、０．２５質量％以下のＮｉ、０．３５質量％以下のＣｒ、及び０．３０質量％以下のＭｏを含有する。好ましくは、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。
【0026】
ＳＭｎＣは、０．１７質量％以上０．４６質量％以下のＣ、０．１５質量％以上０．３５質量％以下のＳｉ、１．２０質量％以上１．６５質量％以下のＭｎ、０．０３０質量％以下のＰ、０．０３０質量％以下のＳ、０．２５質量％以下のＮｉ、０．３５質量％以上０．７０質量％以下のＣｒ、及び０．３０質量％以下のＭｏを含有する。好ましくは、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。
【0027】
ＳＣｒは、０．１３質量％以上０．４８質量％以下のＣ、０．１５質量％以上０．３５質量％以下のＳｉ、０．６０質量％以上０．９０質量％以下のＭｎ、０．０３０質量％以下のＰ、０．０３０質量％以下のＳ、０．２５質量％以下のＮｉ、０．９０質量％以上１．２０質量％以下のＣｒ、及び０．３０質量％以下のＭｏを含有する。好ましくは、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。
【0028】
ＳＣＭは、０．１３質量％以上０．２５質量％以下のＣ、０．１５質量％以上０．３５質量％以下のＳｉ、０．３０質量％以上１．００質量％以下のＭｎ、０．０３０質量％以下のＰ、０．０３０質量％以下のＳ、０．２５質量％以下のＮｉ、０．９０質量％以上１．５０質量％以下のＣｒ、０．１５質量％以上０．４５質量％以下のＭｏ及び０．３０質量％以下のＣｕを含有する。好ましくは、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。
【0029】
ＳＮＣは、０．１２質量％以上０．４０質量％以下のＣ、０．１５質量％以上０．３５質量％以下のＳｉ、０．３５質量％以上０．８０質量％以下のＭｎ、０．０３０質量％以下のＰ、０．０３０質量％以下のＳ、１．００質量％以上３．５０質量％以下のＮｉ、０．２０質量％以上１．００質量％以下のＣｒ、及び０．３０質量％以下のＭｏを含有する。好ましくは、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。
【0030】
ＳＮＣＭは、０．１２質量％以上０．５０質量％以下のＣ、０．１５質量％以上０．３５質量％以下のＳｉ、０．３０質量％以上１．２０質量％以下のＭｎ、０．０３０質量％以下のＰ、０．０３０質量％以下のＳ、０．４０質量％以上４．５０質量％以下のＮｉ、０．４０質量％以上３．５０質量％以下のＣｒ、０．１５質量％以上０．７０質量％以下のＭｏ及び０．３０質量％以下のＣｕを含有する。好ましくは、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。
【0031】
［結晶粒度］
図３に、図１の棒鋼２の中心軸ＣＬに沿った断面が示されている。図３の断面は、端面４の近傍を避けて、無作為に決定される。図３において、矢印Ａは棒鋼２の長さ方向を表し、矢印Ｄｉは棒鋼２の直径を表す。図３には、原点Ｐｏ、第九点Ｐ９、第十点Ｐ１０、第十一点Ｐ１１及び第十二点Ｐ１２が示されている。第九点Ｐ９と原点Ｐｏとの距離は、１／１６・Ｄｉである。第十点Ｐ１０と原点Ｐｏとの距離は、２／１６・Ｄｉである。第十一点Ｐ１１と原点Ｐｏとの距離は、３／１６・Ｄｉである。第十二点Ｐ１２と原点Ｐｏとの距離は、４／１６・Ｄｉである。直径Ｄｉは、２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下が特に好ましい。
図３に、図１の棒鋼２の中心軸ＣＬに沿った断面が示されている。図３の断面は、端面４の近傍を避けて、無作為に決定される。図３において、矢印Ａは棒鋼２の長さ方向を表し、矢印Ｄｉは棒鋼２の直径を表す。図３には、原点Ｐｏ、第九点Ｐ９、第十点Ｐ１０、第十一点Ｐ１１及び第十二点Ｐ１２が示されている。第九点Ｐ９と原点Ｐｏとの距離は、１／１６・Ｄｉである。第十点Ｐ１０と原点Ｐｏとの距離は、２／１６・Ｄｉである。第十一点Ｐ１１と原点Ｐｏとの距離は、３／１６・Ｄｉである。第十二点Ｐ１２と原点Ｐｏとの距離は、４／１６・Ｄｉである。直径Ｄｉは、２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下が特に好ましい。
【0032】
棒鋼２の金属組織は、フェライトとパーライトとを併有する。この金属組織は、フェライトの結晶粒を含む。本実施形態では、原点Ｐｏ、第九点Ｐ９、第十点Ｐ１０、第十一点Ｐ１１及び第十二点Ｐ１２において、フェライトの結晶粒度が測定される。測定に先立ち、断面は研磨され、かつナイタル腐食が施される。測定には、光学顕微鏡が使用される。この測定結果に基づき、平均粒度番号Ｇａｖが算出される。
【0033】
フェライトの平均粒度番号Ｇａｖは、８．０以上が好ましい。平均粒度番号Ｇａｖが８．０以上である金属組織は、小さな硬度差Ｄ１及びＤ２に寄与しうる。この観点から、平均粒度番号Ｇａｖは９．０以上がより好ましく、９．５以上が特に好ましい。平均粒度番号Ｇａｖは、大きいほど好ましい。
【0034】
［製造方法］
棒鋼２は、圧延によって製造されうる。典型的には、熱間圧延により、棒鋼２が製造される。この製造方法では、精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て、鋼片が得られる。この鋼片は、加熱炉によって加熱される。この鋼片に、粗列圧延機による連続圧延が施される。この圧延によって鋼片は長尺化及び細径化し、中間品が得られる。この中間品にさらに、連続で、中間列圧延機及び仕上列圧延機による圧延が施される。この中間品が空冷されて、棒鋼２が得られる。
棒鋼２は、圧延によって製造されうる。典型的には、熱間圧延により、棒鋼２が製造される。この製造方法では、精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て、鋼片が得られる。この鋼片は、加熱炉によって加熱される。この鋼片に、粗列圧延機による連続圧延が施される。この圧延によって鋼片は長尺化及び細径化し、中間品が得られる。この中間品にさらに、連続で、中間列圧延機及び仕上列圧延機による圧延が施される。この中間品が空冷されて、棒鋼２が得られる。
【0035】
棒鋼２の金属組織は、仕上列圧延機における中間品の温度に、大きく依存する。この温度が比較的低く設定されることで、平均粒度番号Ｇａｖが大きく、かつ硬度差Ｄ１及びＤ２が小さい棒鋼２が得られうる。仕上列圧延機に導入される直前の、中間品の表面温度は、１０００℃以下が好ましく、９８０℃以下がより好ましく、９６０℃以下が特に好ましい。
【実施例0036】
以下、実施例に係る棒鋼の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本明細書で開示された範囲が限定的に解釈されるべきではない。
【0037】
［実験１］
［実施例１］
溶製により、鋼種がＳＣＲ４２０である鋼片を得た。この鋼片は、０．２０質量％のＣ、０．２０質量％のＳｉ、０．８０質量％のＭｎ、０．０１５質量％のＰ、０．０２０質量％のＳ、０．１０質量％のＣｕ、０．９５質量％のＣｒ、０．０３０質量％のＡｌ、０．０１４２質量％のＮ、及び０．１０質量％のＮｉを含有していた。この鋼片に、粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による連続圧延を施して、中間品を得た。仕上列圧延機に導入される直前の中間品の表面温度は、９６０℃であった。この中間品を空冷し、直径Ｄｉが３０ｍｍである棒鋼を得た。
［実施例１］
溶製により、鋼種がＳＣＲ４２０である鋼片を得た。この鋼片は、０．２０質量％のＣ、０．２０質量％のＳｉ、０．８０質量％のＭｎ、０．０１５質量％のＰ、０．０２０質量％のＳ、０．１０質量％のＣｕ、０．９５質量％のＣｒ、０．０３０質量％のＡｌ、０．０１４２質量％のＮ、及び０．１０質量％のＮｉを含有していた。この鋼片に、粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による連続圧延を施して、中間品を得た。仕上列圧延機に導入される直前の中間品の表面温度は、９６０℃であった。この中間品を空冷し、直径Ｄｉが３０ｍｍである棒鋼を得た。
【0038】
［実施例２］
圧延温度を１１５０℃とした他は実施例１と同様にして、棒鋼を得た。
圧延温度を１１５０℃とした他は実施例１と同様にして、棒鋼を得た。
【0039】
［実施例３］
鋼種がＳＣＭ４１８である鋼片を用いた他は実施例１と同様にして、棒鋼を得た。この鋼片は、０．１７質量％のＣ、０．２３質量％のＳｉ、０．８０質量％のＭｎ、０．０１０質量％のＰ、０．０１５質量％のＳ、０．１３質量％のＣｕ、１．０５質量％のＣｒ、０．０３０質量％のＡｌ、０．０１３８質量％のＮ、０．０９質量％のＮｉ、及び０．１５質量％のＭｏを含有していた。
鋼種がＳＣＭ４１８である鋼片を用いた他は実施例１と同様にして、棒鋼を得た。この鋼片は、０．１７質量％のＣ、０．２３質量％のＳｉ、０．８０質量％のＭｎ、０．０１０質量％のＰ、０．０１５質量％のＳ、０．１３質量％のＣｕ、１．０５質量％のＣｒ、０．０３０質量％のＡｌ、０．０１３８質量％のＮ、０．０９質量％のＮｉ、及び０．１５質量％のＭｏを含有していた。
【0040】
［比較例１］
鋼種がＳＣＭ４１８である鋼片を用い、圧延温度を１１５０℃とした他は実施例１と同様にして、棒鋼を得た。
鋼種がＳＣＭ４１８である鋼片を用い、圧延温度を１１５０℃とした他は実施例１と同様にして、棒鋼を得た。
【0041】
［変形抵抗］
棒鋼に切削加工を施し、円柱状の試験片を得た。この試験片では、直径は１４ｍｍであり、高さは２１ｍｍであった。この試験片を、端面拘束状態で高さ方向に圧縮し、変形抵抗を測定した。据込み率が６０％であるときの変形抵抗が、下記の表１に示されている。
棒鋼に切削加工を施し、円柱状の試験片を得た。この試験片では、直径は１４ｍｍであり、高さは２１ｍｍであった。この試験片を、端面拘束状態で高さ方向に圧縮し、変形抵抗を測定した。据込み率が６０％であるときの変形抵抗が、下記の表１に示されている。
【0042】
【表1】
【0043】
実施例１－３の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０以下である。換言すれば、これらの棒鋼では、第一硬度差Ｄ１は４．０以下であり、第二硬度差Ｄ２も４．０以下である。比較例１の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０を超えている。換言すれば、比較例１の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１及び第二硬度差Ｄ２の少なくとも一方は、４．０を超えている。実施例１－３の棒鋼の変形抵抗は、比較例１の棒鋼の変形抵抗よりも小さい。実施例１－３の棒鋼は、加工性に優れている。この評価結果から、実施例１－３の棒鋼の優位性は、明らかである。
【0044】
［実験２］
［実施例４］
溶製により、鋼種が前述のＳＣＲ４２０である鋼片を得た。この鋼片に、粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による連続圧延を施して、中間品を得た。仕上列圧延機に導入される直前の中間品の表面温度は、９６０℃であった。この中間品を空冷し、直径Ｄｉが３２ｍｍである棒鋼を得た。
［実施例４］
溶製により、鋼種が前述のＳＣＲ４２０である鋼片を得た。この鋼片に、粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による連続圧延を施して、中間品を得た。仕上列圧延機に導入される直前の中間品の表面温度は、９６０℃であった。この中間品を空冷し、直径Ｄｉが３２ｍｍである棒鋼を得た。
【0045】
［比較例２］
圧延温度を１１５０℃とした他は実施例４と同様にして、棒鋼を得た。
圧延温度を１１５０℃とした他は実施例４と同様にして、棒鋼を得た。
【0046】
［実施例５］
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用いた他は実施例４と同様にして、棒鋼を得た。
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用いた他は実施例４と同様にして、棒鋼を得た。
【0047】
［比較例３］
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用い、圧延温度を１１５０℃とした他は実施例４と同様にして、棒鋼を得た。
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用い、圧延温度を１１５０℃とした他は実施例４と同様にして、棒鋼を得た。
【0048】
［変形抵抗］
実験１と同様の方法で、棒鋼の変形抵抗を測定した。この結果が、下記の表２に示されている。
実験１と同様の方法で、棒鋼の変形抵抗を測定した。この結果が、下記の表２に示されている。
【0049】
【表2】
【0050】
実施例４の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０以下である。換言すれば、実施例４の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１は４．０以下であり、第二硬度差Ｄ２も４．０以下である。比較例２の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０を超えている。換言すれば、比較例２の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１及び第二硬度差Ｄ２の少なくとも一方は、４．０を超えている。実施例４の棒鋼の変形抵抗は、比較例２の棒鋼の変形抵抗よりも小さい。実施例４の棒鋼は、加工性に優れている。この評価結果から、実施例４の棒鋼の優位性は、明らかである。
【0051】
実施例５の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０以下である。換言すれば、実施例５の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１は４．０以下であり、第二硬度差Ｄ２も４．０以下である。比較例３の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０を超えている。換言すれば、比較例３の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１及び第二硬度差Ｄ２の少なくとも一方は、４．０を超えている。実施例５の棒鋼の変形抵抗は、比較例３の棒鋼の変形抵抗よりも小さい。実施例５の棒鋼は、加工性に優れている。この評価結果から、実施例５の棒鋼の優位性は、明らかである。
【0052】
［実験３］
［実施例６］
溶製により、鋼種が前述のＳＣＲ４２０である鋼片を得た。この鋼片に、粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による連続圧延を施して、中間品を得た。仕上列圧延機に導入される直前の中間品の表面温度は、９６０℃であった。この中間品を空冷し、直径Ｄｉが４０ｍｍである棒鋼を得た。
［実施例６］
溶製により、鋼種が前述のＳＣＲ４２０である鋼片を得た。この鋼片に、粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による連続圧延を施して、中間品を得た。仕上列圧延機に導入される直前の中間品の表面温度は、９６０℃であった。この中間品を空冷し、直径Ｄｉが４０ｍｍである棒鋼を得た。
【0053】
［比較例４］
圧延温度を１１５０℃とした他は実施例６と同様にして、棒鋼を得た。
圧延温度を１１５０℃とした他は実施例６と同様にして、棒鋼を得た。
【0054】
［実施例７］
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用いた他は実施例６と同様にして、棒鋼を得た。
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用いた他は実施例６と同様にして、棒鋼を得た。
【0055】
［比較例５］
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用い、圧延温度を１１５０℃とした他は実施例６と同様にして、棒鋼を得た。
鋼種が前述のＳＣＭ４１８である鋼片を用い、圧延温度を１１５０℃とした他は実施例６と同様にして、棒鋼を得た。
【0056】
［変形抵抗］
実験１と同様の方法で、棒鋼の変形抵抗を測定した。この結果が、下記の表３に示されている。
実験１と同様の方法で、棒鋼の変形抵抗を測定した。この結果が、下記の表３に示されている。
【0057】
【表3】
【0058】
実施例６の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０以下である。換言すれば、実施例６の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１は４．０以下であり、第二硬度差Ｄ２も４．０以下である。比較例４の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０を超えている。換言すれば、比較例２の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１及び第二硬度差Ｄ２の少なくとも一方は、４．０を超えている。実施例６の棒鋼の変形抵抗は、比較例４の棒鋼の変形抵抗よりも小さい。実施例６の棒鋼は、加工性に優れている。この評価結果から、実施例６の棒鋼の優位性は、明らかである。
【0059】
実施例７の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０以下である。換言すれば、実施例７の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１は４．０以下であり、第二硬度差Ｄ２も４．０以下である。比較例５の棒鋼では、最大硬度差Ｄｍａ（ＨＲＢ）は４．０を超えている。換言すれば、比較例３の棒鋼では、第一硬度差Ｄ１及び第二硬度差Ｄ２の少なくとも一方は、４．０を超えている。実施例７の棒鋼の変形抵抗は、比較例５の棒鋼の変形抵抗よりも小さい。実施例７の棒鋼は、加工性に優れている。この評価結果から、実施例７の棒鋼の優位性は、明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0060】
前述の棒鋼は、種々の機械の部品に適している。
【符号の説明】
【0061】
２・・・棒鋼
４・・・端面
６・・・外周面
Ｐｏ・・・原点
Ｐ１・・・第一点
Ｐ２・・・第二点
Ｐ３・・・第三点
Ｐ４・・・第四点
Ｐ５・・・第五点
Ｐ６・・・第六点
Ｐ７・・・第七点
Ｐ８・・・第八点
Ｐ９・・・第九点
Ｐ１０・・・第十点
Ｐ１１・・・第十一点
Ｐ１２・・・第十二点
４・・・端面
６・・・外周面
Ｐｏ・・・原点
Ｐ１・・・第一点
Ｐ２・・・第二点
Ｐ３・・・第三点
Ｐ４・・・第四点
Ｐ５・・・第五点
Ｐ６・・・第六点
Ｐ７・・・第七点
Ｐ８・・・第八点
Ｐ９・・・第九点
Ｐ１０・・・第十点
Ｐ１１・・・第十一点
Ｐ１２・・・第十二点
【図1】
【図2】
【図3】