特開 2024-177784 棒状鋼材及びその製造方法

(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】P2024177784

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】棒状鋼材及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20241217BHJP

   C21D 8/06 20060101ALI20241217BHJP

   B21B 1/16 20060101ALI20241217BHJP

   C22C 38/58 20060101ALN20241217BHJP

【ＦＩ】

C22C38/00 301Y

C21D8/06 A

B21B1/16 B

C22C38/58

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096117

(22)【出願日】2023-06-12

(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】100087398

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 勝文

(74)【代理人】

【識別番号】100128783

【弁理士】

【氏名又は名称】井出 真

(74)【代理人】

【識別番号】100128473

【弁理士】

【氏名又は名称】須澤 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100160886

【弁理士】

【氏名又は名称】久松 洋輔

(74)【代理人】

【識別番号】100180699

【弁理士】

【氏名又は名称】成瀬 渓

(72)【発明者】

【氏名】栗田 俊

【テーマコード（参考）】

4E002

4K032

【Ｆターム（参考）】

4E002AC12

4E002BC07

4E002CA19

4E002CB01

4K032AA05

4K032AA11

4K032AA12

4K032AA14

4K032AA16

4K032AA22

4K032AA23

4K032AA27

4K032AA29

4K032AA31

4K032BA02

4K032CC04

(57)【要約】

【課題】圧縮加工での変形異方性に優れた棒状鋼材の提供。
【解決手段】棒形状の鋼材の長手方向に直交する任意の断面の中心を通過する直線上において、前記中心から一方の方向に鋼材の表面まで伸びる第１の直線上における硬さの最大値である最大硬さＡ（ＨＲＢ）と、前記中心から前記第１の直線とは反対の方向に鋼材の表面まで伸びる第２の直線上における硬さの最大値である最大硬さＢ（ＨＲＢ）と、前記中心における硬さＣ（ＨＲＢ）が、以下の式（１）の関係を満たし、前記任意の断面における平均硬さが９３ＨＲＢ以下であることを特徴とする棒状鋼材。
｜（Ｃ－Ａ）―（Ｃ－Ｂ）｜≦４．０ＨＲＢ （１）
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒形状の鋼材の長手方向に直交する任意の断面の中心を通過する直線上において、前記中心から一方の方向に鋼材の表面まで伸びる第１の直線上における硬さの最大値である最大硬さＡ（ＨＲＢ）と、前記中心から前記第１の直線とは反対の方向に鋼材の表面まで伸びる第２の直線上における硬さの最大値である最大硬さＢ（ＨＲＢ）と、前記中心における硬さＣ（ＨＲＢ）が、以下の式（１）の関係を満たし、前記任意の断面における平均硬さが９３ＨＲＢ以下であることを特徴とする棒状鋼材。
｜（Ｃ－Ａ）―（Ｃ－Ｂ）｜≦４．０ＨＲＢ （１）

【請求項2】

前記任意の断面の金属組織におけるフェライトの結晶粒度が、ＪＩＳ Ｇ ０５５１に準拠して測定された平均粒度番号で８．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の棒状鋼材。

【請求項3】

前記任意の断面の形状が、円形または矩形であることを特徴とする請求項１に記載の棒状鋼材。

【請求項4】

鋼材の材質が、ＳＣｒ、ＳＣＭ、Ｎｂが添加された焼入れ性向上合金鋼、のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の棒状鋼材。

【請求項5】

前記任意の断面における金属組織は、フェライト及びパーライト組織の占有率が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の棒状鋼材。

【請求項6】

請求項１に記載の棒状鋼材の製造方法であって、
鋼片を圧延機で圧延して中間品を形成し、表面温度が１０００℃以下の前記中間品を仕上圧延機に導入して仕上圧延を行うことを特徴とする棒状鋼材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車などの輸送機器や建設機械などの産業用機械などにおいて、歯車、シャフト類などの機械部品等の素材として使用される棒形状の機械構造用合金鋼材に関するものである。

【背景技術】

【0002】

輸送機器や産業用機械に用いられる機械部品は、強度や耐摩耗性などを付与するため、棒状鋼材を塑性加工などの所望形状に加工した後に、浸炭や窒化、浸炭窒化などの表面を硬化させる熱処理が施される。これらの機械部品には、クロム鋼（ＳＣｒ）やクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）、ニッケルクロムモリブデン鋼（ＳＮＣＭ）などの機械構造用合金鋼材が、通常、用いられている。また、前記熱処理の前工程である成形では、鍛造や切削などの機械加工が適用されている。特に鍛造加工では、素材の圧縮変形性を向上させるために、加工前に素材を焼鈍して変形抵抗を低下させる工程が追加されている。

【0003】

しかしながら、近年においては、カーボンニュートラルの実現や製造原価を低減させる活動の中で前記の加工前焼鈍の省略が試みられている。また、素材を所望の形状に成形する方法としては、前記のように素材に圧縮応力を加える鍛造加工と切削加工が主となるが、この成形工程においても、さらなるカーボンニュートラルの実現や製造原価を低減させるために省工程化が望まれている。特に切削加工は、鍛造加工では所要寸法精度とならなかった加工領域に施すことになるが、鍛造工程での寸法精度を高めることができれば切削工程を省略することができる。このため、鍛造加工での主体となる圧縮応力を加えた場合に、素材の変形異方性が低いことも鋼材の特性として望まれている。

【0004】

前記の要望に対応するため、素材の組織、平均硬さ、硬さ分布の標準偏差、硬さの最大値と最小値との差を規定した素材が特許文献１から４に提案されている。このうち、特許文献４の特許第４５００２４６号公報では、フェライトとパーライトの混合組織であり、硬さの平均値と硬さの最大値と最小値の差を規定した鋼管状の素材が提案されている。また、特許文献１から３である特許第４４４８０４７公報、特許第４４６４８６２号公報、特許第４４６４８６４号公報では、全組織内における８０％以上がフェライトとパーライトの混合組織であり、硬さの平均値と硬さ分布での標準偏差が規定される鋼材が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４４４８０４７号公報

【特許文献2】特許第４４６４８６２号公報

【特許文献3】特許第４４６４８６４号公報

【特許文献4】特許第４５００２４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１から４の素材では、金属組織をフェライトとパーライトの混合組織とし、硬さの平均値を低くしていることから、鍛造加工前の焼鈍を省略することは可能である。しかしながら、鍛造加工における圧縮応力を付与した際の素材の変形異方性の低減については、実現することはできない。特許文献４は、硬さの最大値と最小値を規定しているだけであり、硬さ分布の方向性は規定されていない。また、特許文献１から３は、硬さ分布のバラツキである標準偏差は規定されているが、バラツキの方向性については定まっておらず、圧縮応力を付与した際の変形異方性を制御することはできない。

【0007】

そこで、本発明は、圧縮応力を付与した際における変形異方性をより低減した棒状鋼材を提供することを特徴とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、前記の課題を解決するために種々の検討を重ねて完成した棒形状の鋼材であり、その詳細は以下のとおりである。

【0009】

（１） 棒形状の鋼材の長手方向に直交する任意の断面の中心を通過する直線上において、前記中心から一方の方向に鋼材の表面まで伸びる第１の直線上における硬さの最大値である最大硬さＡ（ＨＲＢ）と、前記中心から前記第１の直線とは反対の方向に鋼材の表面まで伸びる第２の直線上における硬さの最大値である最大硬さＢ（ＨＲＢ）と、前記中心における硬さＣ（ＨＲＢ）が、以下の式（１）の関係を満たし、前記任意の断面における平均硬さが９３ＨＲＢ以下であることを特徴とする棒状鋼材。
｜（Ｃ－Ａ）―（Ｃ－Ｂ）｜≦４．０ＨＲＢ （１）

【0010】

（２） 前記任意の断面の金属組織におけるフェライトの結晶粒度が、ＪＩＳ Ｇ ０５５１に準拠して測定された平均粒度番号で８．０以上であることを特徴とする上記（１）に記載の棒状鋼材。

【0011】

（３） 前記任意の断面の形状が、円形または矩形であることを特徴とする上記（１）に記載の棒状鋼材。

【0012】

（４） 鋼材の材質が、ＳＣｒ、ＳＣＭ、Ｎｂが添加された焼入れ性向上合金鋼、のいずれかであることを特徴とする上記（１）に記載の棒状鋼材。

【0013】

（５） 前記任意の断面における金属組織は、フェライト及びパーライト組織の占有率が８０％以上であることを特徴とする上記（１）に記載の棒状鋼材。

【0014】

（６） 上記（１）に記載の棒状鋼材の製造方法であって、
鋼片を圧延機で圧延して中間品を形成し、表面温度が１０００℃以下の前記中間品を仕上圧延機に導入して仕上圧延を行うことを特徴とする棒状鋼材の製造方法。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、圧縮応力を付与した際における変形異方性をより低減した棒状鋼材を提供することができる。そして、本発明の棒状鋼材は、圧縮応力を付与した際の変形異方性に優れることから、鍛造加工後の切削加工を省略することができる。また、鍛造加工前の焼鈍工程も省略することができることから、ＣＯ_２排出量を抑制して製造原価が低い機械部品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態に係る棒状鋼材を示す図である。

【図2】図１のａ－ａ線に沿った断面を示す図である。

【図3】棒状鋼材を切断した試験サンプルの圧縮応力加工前後の形状を示す図である。

【図4】他の実施形態に係る棒状鋼材を示す図である。

【図5】図４のｂ－ｂ線に沿った断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図面を参照しつつ本実施形態を説明する。図１に、棒形状の鋼材である棒状鋼材１の一実施形態を示す。棒状鋼材１は長尺形状であり、長手方向の任意の位置におけるａ－ａ線に沿った断面２が図２である。図２は、ａ－ａ断面図であり、本実施形態における断面の硬さの測定位置を説明する図である。断面２は、棒状鋼材１の長手方向に直交する断面である。図２の断面２に示す第１の直線である直線ＡＬと、第２の直線である直線ＢＬは、円形の断面２の中心３を通る任意の直線上にあり、中心３から棒状鋼材１の表面４に向かって互いに反対方向へ伸びる。

【0018】

本実施形態の棒状鋼材１は、棒状鋼材１の長手方向に直交する任意の断面２における中心３と、直線ＡＬ上と直線ＢＬ上の任意の位置でそれぞれ硬さ測定を行い、その測定値に基づき所定の計算を行って求められる値が、以下の式（１）の条件を満たすものである。
｜（Ｃ－Ａ）―（Ｃ－Ｂ）｜≦４．０ＨＲＢ （１）

【0019】

ここで、Ａは直線ＡＬ上での最大硬さ、Ｂは直線ＢＬ上での最大硬さ、Ｃは中心３における硬さである。硬さＡ、Ｂ、Ｃは、いずれもロックウェル硬さ（ＨＲＢ）（ＪＩＳ Ｚ２２４５）である。ＡＬの最大硬さＡと、ＢＬの最大硬さＢは、それぞれの直線部分（中心３の位置を除く）の任意の複数個所で硬さを測定し、その測定値の中から最大硬さをそれぞれ選択すればよい。本実施形態では４か所で硬さを測定して、そのうちの最大硬さを抽出する。上記式（１）により、最大硬さＡと硬さＣの差（Ｃ－Ａ）と、最大硬さＢと硬さＣの差（Ｃ－Ｂ）を求め、それらの差同士の差分の絶対値を求めることで、棒状鋼材１の圧縮変形における変形異方性を評価することができる。

【0020】

図３に、図１の棒状鋼材１を任意の長さに切断したサンプルであって、棒状鋼材１の長手方向に沿って圧縮応力６を応力付与面７に加える前の試験サンプル５と、試験サンプル５が圧縮応力６により圧縮変形した後の圧縮加工後サンプル９の形状を示す。圧縮加工後サンプル９は、圧縮応力６が加えられたため表面４が太鼓状に変形した形状となる。圧縮加工後サンプル９で、圧縮応力６が付与された加工後応力付与面１０と、圧縮応力６を受けた加工後応力受け面１１は、式（１）が指標となる変形異方性によって加工後の形状が異なってくる。

【0021】

鋼材の変形異方性がより小さいほど、圧縮応力６が付与された加工後応力付与面１０と加工後応力受け面１１の形状が、それぞれ加工前の試験サンプル５の応力付与面７と応力受け面８の形状と相似的に近くなる。これに対して鋼材の変形異方性がより大きいほど、圧縮加工後サンプル９の加工後応力付与面１０と加工後応力受け面１１の形状が、それぞれ試験サンプル５の応力付与面７と応力受け面８と比較して部分的により非相似的な形状になる。つまり、変形異方性がより大きいと、試験サンプル５の断面形状が円形な場合は、圧縮加工後サンプル９の加工後応力付与面１０と加工後応力受け面１１は、円形と非相似的な形状（例えば、楕円形）となる。

【0022】

このように、圧縮応力６の付与前後で断面形状が非相似的な形状に変化する場合、鍛造加工で機械部品を成形した際に寸法精度の悪化を招き、鍛造加工後の切削加工が必要になるため、切削加工工程を省略することは難しい。これに対して、変形異方性の指標となる式（１）の値が４．０ＨＲＢ以下であり、式（１）の条件を満たす本実施形態の鋼材は、実施例で後述するように圧縮応力の付与後も所望の寸法精度に保つことができる。そのため、鍛造加工後の切削加工を省略することが可能になる。

【0023】

また、本実施形態の棒状鋼材１の断面２における平均硬さは、ロックウェル硬さで９３ＨＲＢ以下である。断面２の平均硬さを９３ＨＲＢ以下とすることで、鍛造加工前の焼鈍工程を省略することができる。平均硬さは断面２における任意の位置での硬さ測定によって算出する。具体的には、無作為に決定された、棒状鋼材１の長手方向に直交する任意の断面２（例えば、式（１）による評価を行った断面２と同じ面でもよいし、別の面でもよい）において、直径をＤとした場合に、表面４の位置からＤ／４の位置の４点で硬さ（ＨＲＢ）を測定する。４点は、中心３を通る直交した２直線上での４か所のＤ／４の位置である。その４か所の測定値の算術平均が本実施形態の断面の平均硬さである。なお、断面２の平均硬さの下限値は特に限定されないが、８０ＨＲＢ以上であればよい。

【0024】

以上の本実施形態では、長手方向と直交する断面が円形の棒状鋼材１の場合について記載したが、他の断面形状の鋼材としてもよい。図４には、他の実施形態の棒状鋼材１２を示す。棒状鋼材１２の、図４に示すｂ－ｂ線に沿った断面１３を図５に示す。断面１３は棒状鋼材１２の長手方向に直交する断面であり、断面１３の形状は四角形である。このような矩形状の断面１３における中心３の位置は、対角線１４が交差する点とすることができる。

【0025】

断面１３が矩形の棒状鋼材１２の場合は、式（１）の硬さを求めるための直線は、上記対角線１４が交差する中心３を通り鋼材の表面に延びる任意の直線とすればよい。任意の直線は、例えば、中心３を通る対角線でもよいし、中心３を通る対角線以外の線でもよい。図５では一例として、任意の直線が対角線１４である場合を示している。その直線について、断面が円形の鋼材の場合と同様にして硬さ測定を行う。すなわち、中心３と、中心３から表面にのびる直線ＡＬ上と、直線ＡＬと反対方向に表面にのびる直線ＢＬ上で硬さを測定する。直線ＡＬとＢＬの部分については、それぞれ任意の複数個所で硬さを測定し、ＡＬ上の最大硬さＡとＢＬ上の最大硬さＢを求めればよい。また、断面１３の平均硬さも、円形の断面２の場合と同様にして求めればよい。具体的には、図５の対角線の長さをＤとした場合に、２つの対角線上における、各頂点からＤ／４位置の４点で硬さを測定してその平均値を求めればよい。なお、棒状鋼材の断面形状は、矩形以外の多角形形状であってもよい。

【0026】

棒状鋼材１や１２の材質は、炭素鋼又は合金鋼であり、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は、ＳＣｒ、ＳＣＭが例示される。また、焼入れ性を向上させた材質として、Ｎｂなども添加した焼入れ性向上合金鋼も好ましい材質である。

【0027】

ＳＣｒは、０．１２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、０．５５質量％以上０．９５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、０．８５質量％以上１．２５質量％以下のＣｒを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物である。

【0028】

ＳＣＭは、０．１２質量％以上０．４９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、０．８５質量％以上１．５０質量％以下のＣｒを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物である。

【0029】

焼入れ性向上合金鋼は、０．１４質量％以上０．２５質量％以下のＣ、０．２５質量％以上０．５５質量％以下のＳｉ、０．２５質量％以上１．５５質量％以下のＭｎ、０．０２０質量％以下（０．００質量％を含む）のＰ、０．０２０質量％以下のＳ、０．２０質量％以下（０．００質量％を含む）のＮｉ、１．５０質量％以上３．００質量％以下のＣｒ、０．０７０質量％以下（０．００質量％を含む）のＮｂを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物である。

【0030】

なお、化学組成における不純物は、鋼材を工業的に製造する際に、原料に含まれる成分や製造環境などから混入される成分であって、本実施形態による鋼材に悪影響を与えない範囲で許容される成分である。

【0031】

棒状鋼材１や１２の金属組織は、フェライト＋パーライト組織を含んでおり、鋼材の任意の断面の断面積におけるフェライト＋パーライト組織の占有率が８０％以上であることが好ましい。８０％以上であると、金属組織の硬化組織を低減し、棒状鋼材１、１２の硬さを低減できるためである。例えば、フェライト＋パーライト組織の占有率が８０％以上であり、鋼材断面の硬さが９３ＨＲＢ以下であれば、鍛造加工前の焼鈍工程を省略することができる。

【0032】

また、前記組織のフェライトの結晶粒度は、ＪＩＳ Ｇ ０５５１に準拠して測定された結果において、平均粒度番号が８．０以上であることが好ましい。平均粒度番号は、棒状鋼材１や１２の断面を研磨した後にナイタル腐食を施して、光学顕微鏡による観察で結晶粒径が測定され、この測定結果に基づき、平均粒度番号が算出される。金属組織のフェライトの結晶粒度が、平均粒度番号８．０以上で粒径がより小さければ、棒状鋼材１、１２の変形異方性がより小さくなるため好ましい。平均粒度番号が大きいほど、ミクロ組織の硬化組織の影響を小さくでき、変形異方性もより小さくなり、好ましいため、上記金属組織のフェライトの結晶粒度は平均粒度番号が９．０以上であるのがより好ましい。

【0033】

棒状鋼材１や１２は、圧延によって製造され、典型的には、熱間圧延により製造される。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、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（仕上圧延機）による圧延が施される。この中間品が空冷されて、棒状鋼材１や１２が得られる。

【0034】

棒状鋼材１や１２の金属組織は、粗圧延機等の圧延機による圧延後の、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、平均粒度番号が大きく、かつ硬さ分布での異方性が小さい棒状鋼材１や１２が得られうる。そのため、仕上列圧延機に導入される際（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。

【0035】

以上の本実施形態によれば、棒状鋼材の断面の硬さについて、上記式（１）の条件を満たし、断面の平均硬さが上記所定の硬さ以下であることにより、圧縮応力を付与した際の変形異方性がより小さい棒状鋼材を提供することができる。そのため、本実施形態の棒状鋼材を用いることで、鍛造加工後の切削加工を省略することが可能である。

【実施例0036】

以下、実施例によって実施形態をより詳細に説明する。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】

まず実施例として、表１に示す成分のＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０、焼入れ性向上合金鋼Ａ（鋼材Ａ）を溶製して、各鋼種につき２つずつ鋼片を得た。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、各鋼種の一方の鋼片（表２の各鋼種の（ａ））が１０００℃、もう一方の鋼片（下記表２の各鋼種の（ｂ））が９６０℃であった。この中間品を空冷し、断面形状が円形の直径Ｄｉが３０ｍｍである棒状鋼材１をそれぞれの鋼材について得た。

【0038】

比較例として、実施例と同様に各鋼種につき２つずつ鋼片を作成し、仕上列圧延機に導入される直前の中間品の表面温度を一方の鋼片（表２の各鋼種の（ａ））は１１００℃、もう一方の鋼片（表２の各鋼種の（ｂ））は１１５０℃として仕上げ圧延を行い、他は実施例１と同様にして、棒状鋼材１を得た。

【0039】

【表1】

【0040】

棒状鋼材１に切削加工を施し、円柱状の試験片を得た。この試験片は、直径が１４ｍｍであり、高さが２１ｍｍであった。この試験片の断面について、図２に示した中心３でのロックウェル硬さ（ＨＲＢ）を測定するとともに、中心３を通る任意の直線上における、直線ＡＬ上と直線ＢＬ上で、各々４箇所のロックウェル硬さ（ＨＲＢ）を測定した。そして、測定値から直線ＡＬ上での最大硬さＡおよび直線ＢＬ上での最大硬さＢを抽出し、式（１）で示した中心３での硬さＣとの差に基づく、前記各直線上での硬さ分布の絶対値を算出した。そして、その結果から異方性を検証した。また、試験片の断面２における直径をＤとした場合に、中心３を通る直交する２直線上における、表面４からＤ／４の位置における４点で硬さ（ＨＲＢ）を測定し、その算術平均の平均値を断面平均硬さ（ＨＲＢ）としてそれぞれ求めた。その後、前記試験片を端面拘束状態で高さ方向に据込み率（＝（加工前の高さ－加工後の高さ）／加工前の高さ）が６０％で圧縮加工した。

【0041】

ロックウェル硬さを測定して式（１）の値を算出した結果を表２に示す。実施例においては、いずれの鋼材の試験片についても式（１）の値が４．０ＨＲＢ以下で条件を満たしたが、比較例ではすべて４．０ＨＲＢを超える結果となった。

【0042】

また、応力付与による実際の変形異方性の確認として、前記試験片を圧縮加工した後の直線ＡＬ上での変形量と直線ＢＬ上での変形量を確認した。具体的には、圧縮加工後の試験片の断面中心位置から各直線の長さを測定して、差Ｆ（＝｜加工後の直線ＡＬの長さ－加工後の直線ＢＬの長さ｜）を求めた。差Ｆを算出する際の直線ＡＬ、ＢＬは、式（１）に用いた硬さを測定した直線ＡＬ、ＢＬと同じ位置の直線である。その結果、表２に示したように実施例では、各々の長さの差Ｆが０．５ｍｍ以下とＪＩＳ Ｂ ０４０８の金属プレス品の普通寸法公差内であったが、比較例では前記寸法公差である１ｍｍを超えるものや、１ｍｍを超えなくても実施例より差Ｆが大きく１ｍｍに近い結果となった。

【0043】

よって、実施例については、圧縮応力を付与した際における変形異方性が十分に低減され、鍛造加工後の切削加工を省略可能であることを確認できた。一方、比較例の場合は寸法公差が大きく、切削加工が必要である。また、フェライトの平均粒度番号は、実施例では８．０以上であったが、比較例では８．０未満であった。また、圧縮加工前の断面平均硬さについては、実施例はいずれも９３ＨＲＢ以下であり、鍛造加工前の焼鈍工程を省略できることを確認できた。比較例はいずれも断面平均硬さが９３ＨＲＢより大きかった。

【0044】

【表2】

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明の棒状鋼材は、カーボンニュートラル化や製造原価低減を実現する様々な機械部品に最適な鋼材である。

【符号の説明】

【0046】

１、１２ 棒状鋼材
２ 断面
３ （棒状鋼材断面の）中心
４ （棒状鋼材の）表面
５ 試験サンプル
６ 圧縮応力
７ 応力付与面
８ 応力受け面
９ 圧縮加工後サンプル
１０ 加工後応力付与面
１１ 加工後応力受け面
１３ 断面
１４ 対角線
ＡＬ、ＢＬ 棒状鋼材断面で中心を通る直線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2024-10-10

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

クロム鋼（ＳＣｒ）、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）、及びＮｂが添加された焼入れ性向上合金鋼のいずれかからなる棒形状の鋼材の長手方向に直交する任意の断面の中心を通過する直線上において、前記中心から一方の方向に鋼材の表面まで伸びる第１の直線上における硬さの最大値である最大硬さＡ（ＨＲＢ）と、前記中心から前記第１の直線とは反対の方向に鋼材の表面まで伸びる第２の直線上における硬さの最大値である最大硬さＢ（ＨＲＢ）と、前記中心における硬さＣ（ＨＲＢ）が、以下の式（１）の関係を満たし、前記任意の断面における平均硬さが９３ＨＲＢ以下であり、前記任意の断面における金属組織は、フェライト及びパーライト組織の占有率が８０％以上であることを特徴とする鍛造加工用棒状鋼材。
｜（Ｃ－Ａ）―（Ｃ－Ｂ）｜≦４．０ＨＲＢ （１）

【請求項2】

前記任意の断面の金属組織におけるフェライトの結晶粒度が、ＪＩＳ Ｇ ０５５１に準拠して測定された平均粒度番号で８．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の鍛造加工用棒状鋼材。

【請求項3】

前記任意の断面の形状が、円形または矩形であることを特徴とする請求項１に記載の鍛造加工用棒状鋼材。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一つに記載の鍛造加工用棒状鋼材の製造方法であって、
鋼片を圧延機で圧延して中間品を形成し、表面温度が１０００℃以下の前記中間品を仕上圧延機に導入して仕上圧延を行うことを特徴とする鍛造加工用棒状鋼材の製造方法。