高碳钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种高碳钢板，其具有以下述表示的化学组成：以质量％计C：0.60％～0.90％、Mn：0.30％～1.50％、Cr：0.20％～1.00％等，而且，所述高碳钢板具有以下述表示的组织：渗碳体中含有的Mn的浓度：2％以上且8％以下、渗碳体中含有的Cr的浓度：2％以上且8％以下、铁素体的平均粒径：10μm以上且50μm以下、渗碳体的平均粒径：0.3μm以上且1.5μm以下、且渗碳体的球化率：85％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高碳钢板及其制造方法技术区域本专利技术涉及提高了淬火回火后的疲劳特性的高碳钢板及其制造方法。
技术介绍
高碳钢板一直用于汽车的链条、齿轮及离合器等驱动系部件等。在制造驱动系部件时，进行作为高碳钢板的成形的冷加工及淬火回火。近年来，一直在进行汽车的轻质化，关于驱动系部件，也一直在研究通过高强度化来达到轻质化。例如，对于实施了淬火回火的驱动系部件等部件的高强度化，添加以Ti、Nb、Mo为代表的碳化物生成元素或增加C含量是有效的。而且，专利文献1中记载了以兼顾高硬度及高韧性为目的的机械结构用钢的制造方法，专利文献2中记载了以省略球化退火等为目的的轴承粗成形品的制造方法，专利文献3及4中记载了以提高冲裁性为目的的高碳钢板的制造方法。此外，专利文献5中记载了以提高冷加工性及淬火稳定性为目的的中碳钢板，专利文献6中记载了以提高切削性为目的的轴承单元部件用钢材，专利文献7中记载了以省略正火为目的的工具钢的制造方法，专利文献8中记载了以提高成形性为目的的高碳钢板的制造方法。另一方面，对于高碳钢板，还要求淬火回火后的良好的疲劳特性、例如滚动疲劳特性。但是，专利文献1～8所记载的以往的制造方法不能得到良好的疲劳特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-072105号公报专利文献2：日本特开2009-108354号公报专利文献3：日本特开2011-012317号公报专利文献4：日本特开2011-012316号公报专利文献5：国际公开第2013/035848号专利文献6：日本特开2002-275584号公报专利文献7：日本特开2007-16284号公报专利文献8：日本特开平2-101122号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的是提供一种能够获得淬火回火后的优异的疲劳特性的高碳钢板及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术人们为了探明以往的高碳钢板中在冷加工及淬火回火后不能得到良好的疲劳特性的原因而反复进行了锐意研究。其结果是，判明了：冷加工中，在渗碳体及/或铁-碳化合物(以下有时将渗碳体及铁-碳化合物统称为“渗碳体”)中发生裂纹及/或空隙(以下有时将裂纹及空隙统称为“空隙”。)，使成形性下降，且以空隙为起点而使裂纹扩展。此外，还判明了：在渗碳体存在于铁素体晶粒内及铁素体晶界时，与存在于铁素体晶粒内的渗碳体相比，存在于铁素体晶界的渗碳体更容易发生空隙。本专利技术人们为了解决上述原因而进一步反复进行了锐意研究，结果发现：通过使渗碳体中含有的Mn及Cr的量在适当的范围，使铁素体的尺寸在适当的范围，能够显著提高疲劳特性。在专利文献1～8所记载的以往的制造方法中，因没有考虑到这些事项，所以不能得到良好的疲劳特性。另外，还发现：要制造这样的高碳钢板，重要的是在将热轧、冷轧及退火的条件看成所谓的连续工序后再将它们设定成规定的条件。然后，本申请专利技术者们基于这些见识，想到以下所示的专利技术的诸方式。再者，本申请说明书及权利要求书中的所谓“渗碳体”，除了对包括珠光体中所含有的渗碳体在内的概念进行明确的地方以外，指的是不含在珠光体中，与珠光体相区别的渗碳体及铁-碳化合物。(1)一种高碳钢板，其特征在于，其具有以下述表示的化学组成：以质量％计C：0.60％～0.90％、Si：0.10％～0.40％、Mn：0.30％～1.50％、N：0.0010％～0.0100％、Cr：0.20％～1.00％、P：0.0200％以下、S：0.0060％以下、Al：0.050％以下、Mg：0.000％～0.010％、Ca：0.000％～0.010％、Y：0.000％～0.010％、Zr：0.000％～0.010％、La：0.000％～0.010％、Ce：0.000％～0.010％、且剩余部分：铁及杂质；而且，所述高碳钢板具有以下述表示的组织：渗碳体中含有的Mn的浓度：2％以上且8％以下、渗碳体中含有的Cr的浓度：2％以上且8％以下、铁素体的平均粒径：10μm以上且50μm以下、渗碳体的平均粒径：0.3μm以上且1.5μm以下、且渗碳体的球化率：85％以上。(2)根据上述(1)所述的高碳钢板，其特征在于，所述化学组成中，满足Mg：0.001％～0.010％、Ca：0.001％～0.010％、Y：0.001％～0.010％、Zr：0.001％～0.010％、La：0.001％～0.010％或Ce：0.001％～0.010％、或者它们的任意组合。(3)一种高碳钢板的制造方法，其特征在于，其具有以下工序：对板坯进行热轧而得到热轧板的工序，对所述热轧板进行酸洗的工序，在所述酸洗后，对所述热轧板进行热轧板退火而得到热轧退火板的工序、对所述热轧退火板进行冷轧而得到冷轧板的工序，以及对所述冷轧板进行冷轧板退火的工序；所述板坯具有以下述表示的化学组成：以质量％计C：0.60％～0.90％、Si：0.10％～0.40％、Mn：0.30％～1.50％、P：0.0200％以下、S：0.0060％以下、Al：0.050％以下、N：0.0010％～0.0100％、Cr：0.20％～1.00％、Mg：0.000％～0.010％、Ca：0.000％～0.010％、Y：0.000％～0.010％、Zr：0.000％～0.010％、La：0.000％～0.010％、Ce：0.000％～0.010％、且剩余部分：铁及杂质；在所述进行热轧的工序中，将精轧结束温度规定为800℃以上且低于950℃，将卷取温度规定为450℃以上且低于550℃，将所述冷轧中的压下率规定为5％以上且35％以下；所述进行热轧板退火的工序具有以下工序：将所述热轧板加热到450℃以上且550℃以下的第1温度的工序，接着，将所述热轧板在所述第1温度下保持1小时以上且低于10小时的工序，接着，以5℃/小时以上且80℃/小时以下的加热速度，将所述热轧板从所述第1温度加热到670℃以上且730℃以下的第2温度的工序，以及接着，将所述热轧板在所述第2温度下保持20小时以上且200小时以下的工序；在将所述热轧板加热到所述第1温度的工序中，将从60℃到所述第1温度的加热速度规定为30℃/小时以上且150℃/小时以下；所述进行冷轧板退火的工序具有以下工序：将所述冷轧板加热到450℃以上且550℃以下的第3温度的工序、接着，将所述冷轧板在所述第3温度下保持1小时以上且低于10小时的工序，接着，以5℃/小时以上且80℃/小时以下的加热速度将所述冷轧板从所述第3温度加热到670℃以上且730℃以下的第4温度的工序，以及接着，将所述冷轧板在所述第4温度下保持20小时以上且200小时以下的工序；在将所述冷轧板加热到所述第3温度的工序中，将从60℃到所述第3温度的加热速度规定为30℃/小时以上且150℃/小时以下。(4)根据上述(3)所述的高碳钢板的制造方法，其特征在于，所述化学组成中，满足Mg：0.001％～0.010％、Ca：0.001％～0.010％、Y：0.001％～0.010％、Zr：0.001％～0.010％、La：0.001％～0.010％或Ce：0.001％～0.010％、或者它们的任意组合。专利技术效果根据本专利技术，由于将渗碳体中含有的Mn及Cr的各浓度等设定为适当的范围，所以能够提高淬火回火后的疲劳特性。附图说明图1是表示渗碳体中含有的M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高碳钢板，其特征在于，其具有以下述表示的化学组成：以质量％计C：0.60％～0.90％、Si：0.10％～0.40％、Mn：0.30％～1.50％、N：0.0010％～0.0100％、Cr：0.20％～1.00％、P：0.0200％以下、S：0.0060％以下、Al：0.050％以下、Mg：0.000％～0.010％、Ca：0.000％～0.010％、Y：0.000％～0.010％、Zr：0.000％～0.010％、La：0.000％～0.010％、Ce：0.000％～0.010％、且剩余部分：铁及杂质；而且，所述高碳钢板具有以下述表示的组织：渗碳体中含有的Mn的浓度：2％以上且8％以下、渗碳体中含有的Cr的浓度：2％以上且8％以下、铁素体的平均粒径：10μm以上且50μm以下、渗碳体的平均粒径：0.3μm以上且1.5μm以下、且渗碳体的球化率：85％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 JP 2013-2420601.一种高碳钢板，其特征在于，其具有以下述表示的化学组成：以质量％计C：0.60％～0.90％、Si：0.10％～0.40％、Mn：0.30％～1.50％、N：0.0010％～0.0100％、Cr：0.20％～1.00％、P：0.0200％以下、S：0.0060％以下、Al：0.050％以下、Mg：0.000％～0.010％、Ca：0.000％～0.010％、Y：0.000％～0.010％、Zr：0.000％～0.010％、La：0.000％～0.010％、Ce：0.000％～0.010％、且剩余部分：铁及杂质；而且，所述高碳钢板具有以下述表示的组织：渗碳体中含有的Mn的浓度：2％以上且8％以下、渗碳体中含有的Cr的浓度：2％以上且8％以下、铁素体的平均粒径：10μm以上且50μm以下、渗碳体的平均粒径：0.3μm以上且1.5μm以下、且渗碳体的球化率：85％以上。2.根据权利要求1所述的高碳钢板，其特征在于，所述化学组成中，满足Mg：0.001％～0.010％、Ca：0.001％～0.010％、Y：0.001％～0.010％、Zr：0.001％～0.010％、La：0.001％～0.010％或Ce：0.001％～0.010％、或者它们的任意组合。3.一种高碳钢板的制造方法，其特征在于，其具有以下工序：对板坯进行热轧而得到热轧板的工序，对所述热轧板进行酸洗的工序，在所述酸洗后，对所述热轧板进行热轧板退火而得到热轧退火板的工序，对所述热轧退火板进行冷轧而得到冷轧板的工序，以及对所述冷轧板进行冷轧板退火的工序；所述板坯具有以下述表示的化学组成：以质量％计C：0.60％～0.90％、Si：0.10％～0.40％、Mn：0.30％～1.50％、P：0.0200％以下、S：0.0060％以下、Al：0.050％以下、N：0.0010％～0.0100％、Cr：0.20％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田健悟，友清寿雅，塚野保嗣，荒牧高志，
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