本发明专利技术提供一种在低温下具有低变形阻力和高极限压缩率、从而冷锻性优良的、而且渗碳变形较小的表面渗碳钢；其是冷锻性和低渗碳变形特性优良的表面渗碳钢，其特征在于，含有：以质量％计，C：0.07～0.3％、Si：0.01～0.15％、Mn：0.1～0.7％、P：0.03％以下、S：0.002～0.10％、Al：0.01～0.08％、Cr：0.7～1.5％、Ti：0.01～0.15％、B：0.0005～0.005％、N：0.008％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成；金属组织的65％以上是铁素体相，贝氏体相为15％以下。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种在低温下具有低变形阻力和高极限压缩率、从而冷锻性优良的、而且渗碳变形较小的表面渗碳钢；其是冷锻性和低渗碳变形特性优良的表面渗碳钢，其特征在于，含有：以质量％计，C：0.07～0.3％、Si：0.01～0.15％、Mn：0.1～0.7％、P：0.03％以下、S：0.002～0.10％、Al：0.01～0.08％、Cr：0.7～1.5％、Ti：0.01～0.15％、B：0.0005～0.005％、N：0.008％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成；金属组织的65％以上是铁素体相，贝氏体相为15％以下。【专利说明】冷锻性和低渗碳变形特性优良的表面渗碳钢 本申请是申请日为2007年9月28日、中国申请号为200710153141. 7且专利技术名称 为"冷锻性和低渗碳变形特性优良的表面渗碳钢"的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及冷锻性和低渗碳变形特性优良的表面渗碳钢。
技术介绍
在用于齿轮和轴、CVJ零配件等机械结构件的钢中，通常使用添加了 Cr和Mo的表 面渗碳钢。通过冷锻一切削加工成预定的形状后，采用进行渗碳淬火的工序进行制作。冷 锻因为产品的表皮、尺寸精度良好，而且与热锻相比制造成本较低，成品率也良好，所以将 以前采用热锻制作的零配件转为采用冷锻来制造的倾向增强，采用冷锻一渗碳工序制作的 渗碳零配件的对象近年来正在明显增加。在此，在从热锻到冷锻的转换之际，钢材冷变形阻 力的降低和极限压缩率的提高成为重要的课题。这是因为：前者将确保锻造工具的寿命，后 者将防止冷锻时钢材的开裂。 基于这样的目的，例如特开2001 - 329339号公报公开了一种冷锻用表面渗碳钢 的专利技术，即通过将C量控制在0. 1?0. 4%的范围，并控制B系夹杂物的形状，从而提高了冷 锻性。特开平11 一 335777号公报和特开2001 - 303172号公报公开了另一种冷锻用表面 渗碳钢的专利技术，即在〇. 1?〇. 3%的C含量范围内，降低Si和Μη量，并通过添加 B来确保淬 透性，进而降低贝氏体分数，由此使冷锻性得以提高。
技术实现思路
但是，在迄今为止的专利技术中，尽管可以冷锻形状较小的齿轮和平齿轮等单纯形状 的齿轮，但当冷锻大的零配件和螺旋齿轮等复杂形状的零配件时，将发生钢材的开裂，从锻 造时的极限压缩率的角度考虑，这还是不够充分的。另外，虽然最近进一步要求降低汽车的 噪音，但必须降低成为其主要原因的齿轮噪音，在迄今为止的专利技术中，渗碳变形的降低是不 够充分的。本专利技术的课题在于：提供一种钢材，即在降低冷锻钢材时的变形阻力的同时，还 要与以前的钢材相比大幅度地提高极限压缩率，由此在大的零配件和复杂形状的零配件的 冷锻中，裂纹不发生的冷锻性能优良，而且渗碳时的变形也较小。 为提高表面渗碳钢的冷加工性，本【专利技术者】首先就降低变形阻力的方法进行了各种 试验，从而获得了如下的见解：降低Si和Μη是很重要的。 其次还获得了如下的见解：为用变形阻力不上升的方法弥补因降低这些元素而引 起的淬透性的降低，Β和Cr的添加是有效的。 再次还获得了如下的见解：为提高极限压缩率，发现单凭降低变形阻力，有时未必 能够实现，而提高铁素体分数是很重要的。 再者，发现通过提高铁素体分数，可以降低渗碳淬火的变形，从而使本专利技术得以完 成。 SP，本专利技术的要点如下： toon] (1) 一种冷锻性和低渗碳变形特性优良的表面渗碳钢，其特征在于：以质量％计， 含有： C :0.07 ?0.3% Si :0· 01 ?0· 15% Mn :0.1 ?0.7% P :0.03% 以下 S :0· 002 ?0· 10% A1 :0· 01 ?0· 08% Cr :0.7 ?1.5% Ti :0· 01 ?0· 15% B :0· 0005 ?0· 005% N :0. 008%以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成；金属组织的65%以上为铁素 体相，贝氏体相为15%以下。 (2)根据上述⑴所述的冷锻性和低渗碳变形特性优良的表面渗碳钢，其特征在 于：以质量％计，进一步含有Mo :0. 005?0. 3%，Ni :0. 1?4. 5%之中的1种或2种。 根据本专利技术，可以提供一种渗碳钢，在冷锻复杂形状的零配件时，其变形阻力低、 不会产生裂纹，而且渗碳淬火时产生的变形较小，从而可以大幅降低零配件的制造成本，且 大幅度提1?零配件的形状精度。 【专利附图】【附图说明】 图1表示轧制钢材的金属组织的铁素体分数和极限压缩率之间的关系。 图2表示精轧后冷却速度和铁素体分数之间的关系。 图3表示轧制钢材的硬度和极限压缩率之间的关系。 图4表示轧制钢材的硬度和变形阻力之间的关系。 图5表示室温变形阻力测量用试验片的形状。 图6表示极限压缩率测量用试验片的形状。 图7表示贝氏体分数和真圆度之间的关系。 图8表示铁素体分数和真圆度之间的关系。 【具体实施方式】 本专利技术就是基于上述的见解而完成的，关于为得到冷锻性和低渗碳变形特性优良 的表面渗碳钢的成分组成，特别是为降低变形阻力，较少地添加 Si :0. 01?0. 15%，Μη : 0. 1?0.7%，进而为抑制变形阻力的上升同时提高淬透性，较多地添加 Cr :0.7?1.5%， 为提高淬透性和增加铁素体分数等，必须添加 B :0. 0005?0. 005% ;此外，关于金属组织， 为同时实现极限压缩率的提高和渗碳淬火变形的降低，通过限制继热轧后进行冷却的速 度，就可以使铁素体相：为65%以上，贝氏体相：为15%以下。 以下就本专利技术进行详细的说明。 C :0.07 ?0.3% C在提供钢所需要的强度方面是有效的元素，但不足0.07%时，不能确保所需要 的拉伸强度，超过0. 3 %时变硬，从而冷锻性劣化，所以C设定为0. 07?0. 3 %。优选为 0. 07 ?0. 25%。 Si :0· 01 ?0· 15% Si是对钢的脱氧有效的元素，同时也是提供钢所需要的强度、淬透性，提高退火软 化阻力有效的元素，但不足0.01%时，其效果是不够充分的。另一方面，超过〇. 15%时，导 致硬度增加，从而使冷锻性劣化。因此，Si设定为0. 01?0. 15%。 Mn :0.1 ?0.7% Μη是对钢的脱氧有效的元素，同时也是提供钢所需要的强度、淬透性有效的元素， 但不足0. 1 %时，其效果不够充分，当超过0. 7%时，则其效果不但达到饱和，而且导致硬度 的上升，以致冷锻性发生劣化。因此，Μη设定为0. 1?0. 7%。优选的Μη的范围是0. 1? 0· 6%。 P :0.03% 以下 P少量时是提高钢的变形阻力的元素，应该尽可能地降低其含量。超过0.03%的 含量导致硬度的上升，以致冷锻性发生劣化。因此，P限制在〇. 03%以下。 S :0· 002 ?0· 10% S在钢中形成MnS，其是以由此产生的切削性的提高为目的而添加的，但不足 0.002%时，其效果是不够充分的。另一方面，添加量超过0. 10%时，就会提高冷锻时的裂纹 敏感性，从而使极限压缩率得以降低。因此，S设定为0. 002?0. 10%的范围。 A1 :0· 01 ?0· 08% A1是作为脱氧剂而添加的。不足0.01%时，其效果是不够充分的。另一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冷锻性和低渗碳变形特性优良的齿轮用表面渗碳钢，其特征在于：以质量％计，含有：C：0.07～0.3％、Si：0.01～0.15％、Mn：0.1～0.7％、P：0.03％以下、S：0.002～0.10％、A1：0.01～0.08％、Cr：1.00～1.5％、Ti：0.01～0.15％、B：0.0005～0.005％、N：0.008％以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成；金属组织是铁素体相为65％以上、且不含有贝氏体相的铁素体‑珠光体组织。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤肇，越智达朗，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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