使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法专利检索-贝氏体钢铁加工专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法

阅读：405发布：2021-03-03

IPRDB可以提供使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法，尤其是涉及为了与常规部件相比具有高强度从而控制高强度值的部件及其制造方法。，下面是使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法，其特征在于，以质量％计，所述时效硬化型贝氏体非调质钢含有：C：0.10至0.40％、

Si：0.01至2.00％、

Mn:0.10至3.00％、

P：0.001至0.150％、S：0.001至0.200％、Cu：0.001至2.00％、Ni：0.40％以下、

Cr：0.10至3.00％，

进一步含有选自

Mo：0.02至2.00％、

V：0.02至2.00％、

Ti：0.001至0.250％以及Nb：0.010至0.100％中的至少一种，剩余部分由Fe及不可避免的杂质所构成，并且满足以下式(1)和式(2)：

3×[C]+10×[Mn]+2×[Cu]+2×[Ni]+12×[Cr]+9×[Mo]+2×[V]≧20···式(1)；

32×[C]+3×[Si]+3×[Mn]+2×[Ni]+3×[Cr]+11×[Mo]+32×[V]+65×[Ti]+36×[Nb]≧24.0···式(2)式(1)及式(2)中的[]表示[]内元素的含量％，所述方法包括以下步骤：

将所述时效硬化型贝氏体非调质钢热锻的非调质锻造步骤；

在500至700℃的范围内的规定的时效温度下，对所述热锻后的时效硬化型贝氏体非调质钢实施时效硬化处理的时效硬化处理步骤；以及在比所述时效温度更低且位于200至600℃的范围内的规定的加工温度下，对所述时效硬化处理中或处理后的时效硬化型贝氏体非调质钢实施加工率设定为3至35％的应变时效硬化处理的应变时效硬化处理步骤。

2.根据权利要求1所述的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法，其特征在于：所述时效硬化型贝氏体非调质钢进一步满足下式(3)：

321×[C]-31×[Mo]+213×[V]+545×[Ti]+280×[Nb]≧100…式(3)式(3)中的[]表示[]内元素的含量％。

3.根据权利要求1或2所述的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法，其特征在于：以质量％计，所述时效硬化型贝氏体非调质钢进一步包含选自B：0.0001至0.0100％、Pb：0.001至0.300％、Bi：0.001至0.300％、Te：0.001至0.300％以及Ca：0.001至0.010％中的至少一种。

4.一种部件，其是通过权利要求1至3中任一项所述的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法而得到的。

说明书全文

使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法，尤其是涉及为了与常规部件相比具有高强度从而控制高强度值的部件及其制造方法。

背景技术

[0002] 时效硬化型贝氏体非调质钢为在加工时柔软、加工后通过加热至相变点以下的温度(时效硬化处理)从而可在不产生热处理变形的情况下实现高强度化的钢的一种。因此，作为既有强度又有切削性的非调质钢进行了开发，例如，以下的专利文献1和2公开了如上所述的既有强度又有切削性的时效硬化型贝氏体非调质钢。

[0003] [现有技术]

[0004] [专利文献]

[0005] [专利文献1]日本特开2011-236452号公报

[0006] [专利文献2]日本特开2015-180773号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的课题

[0008] 顺便地，说到非调质钢，添加V的铁素体+珠光体型钢为其主流，并在目前使用于汽车用连杆等。并且，随着近年来小型化的需求，对于在连杆等中使用的非调质钢，有进一步高强度化，特别是高屈服强度化的要求。

[0009] 然而，在上述铁素体+珠光体型钢中，虽然通过含有大量的高价V从而获得高的屈服强度，但其极限为约850MPa，这从近年的要求水平来看是不充分的。另外，在上述专利文献1和2所记载的时效硬化型贝氏体非调质钢中，虽然得到了比铁素体+珠光体型更高的约1100MPa的屈服强度，但据此从近年的要求水平来看，也不能说总是充分的。

[0010] 另一方面，以减少制造成本为目的，对于汽车用连杆，通过涨断(破断分割(かち割り))的断裂分离加工而制造的所谓的涨断连杆(クラッキングコンロッド)正在成为主流。使用这样的涨断连杆的情况下，由于容易断裂分离，因此对于所使用的钢材来说需要更低的韧性(低冲击值特性)。

[0011] 本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种具有更高的强度的、使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法，进而不仅具有高强度还具有低韧性值(低冲击值)的、使用相同的非调质钢的部件的制造方法。

[0012] 课题的解决方案及本发明的效果

[0013] 为了达到上述目的，本发明涉及以下的<1>至<4>。

[0014] <1>一种使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法，其特征在于，以质量％计，所述非调质钢含有：

[0015] C：0.10至0.40％、

[0016] Si：0.01至2.00％、

[0017] Mn:0.10至3.00％、

[0018] P：0.001至0.150％、

[0019] S：0.001至0.200％、

[0020] Cu：0.001至2.00％、

[0021] Ni：0.40％以下、

[0022] Cr：0.10至3.00％，

[0023] 进一步含有选自

[0024] Mo：0.02至2.00％、

[0025] V：0.02至2.00％、

[0026] Ti：0.001至0.250％以及

[0027] Nb：0.010至0.100％

[0028] 中的至少一种，剩余部分由Fe及不可避免的杂质所构成，并且满足以下式(1)和式(2)：

[0029] 3×[C]+10×[Mn]+2×[Cu]+2×[Ni]+12×[Cr]+9×[Mo]+2×[V]≧20···式(1)；32×[C]+3×[Si]+3×[Mn]+2×[Ni]+3×[Cr]+11×[Mo]+32×[V]+65×[Ti]+36×
[Nb]≧24.0···式(2)

[0030] 式(1)及式(2)中的[]表示[]内元素的含量％，

[0031] 所述方法包括以下步骤：

[0032] 将前述时效硬化型贝氏体非调质钢热锻的非调质锻造步骤；

[0033] 在500至700℃的范围内的规定的时效温度下，对前述热锻后的时效硬化型贝氏体非调质钢实施时效硬化处理的时效硬化处理步骤；以及

[0034] 在比前述时效温度更低且位于200至600℃的范围内的规定的加工温度下，对前述时效硬化处理中或处理后的时效硬化型贝氏体非调质钢实施加工率设定为3至35％的应变时效硬化处理的应变时效硬化处理步骤。

[0035] <2>根据<1>中记载的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法，其特征在于，所述时效硬化型贝氏体非调质钢还满足下式(3)：

[0036] 321×[C]-31×[Mo]+213×[V]+545×[Ti]+280×[Nb]≧100…式(3)

[0037] 式(3)中的[]表示[]内元素的含量％。

[0038] <3>根据<1>或<2>中记载的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法，其中以质量％计，所述时效硬化型贝氏体非调质钢还包含选自

[0039] B：0.0001至0.0100％、

[0040] Pb：0.001至0.300％、

[0041] Bi：0.001至0.300％、

[0042] Te：0.001至0.300％以及

[0043] Ca：0.001至0.010％

[0044] 中的至少一种。

[0045] <4>一种部件，其是通过<1>至<3>中任一项所记载的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法而得到的。

[0046] 本发明的发明人发现为了在使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件中实现规定的高强度，可以将成分间的含量关系如上述式(1)及式(2)所示那样公式化。此外，发现如果将应变时效硬化处理作为步骤之一加入到制造方法中，会有更高的强度。具体而言，可得到应变时效硬化处理后的硬度为33HRC以上并且屈服强度为900MPa以上的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件。

[0047] 另外，本发明的发明人发现，为实现低韧性，可以将成分间的含量关系如上述式(3)所示那样公式化。也就是说，对于满足式(1)至式(3)的时效硬化型贝氏体非调质钢，通过加入应变时效硬化处理，可得到除了应变时效硬化处理后的硬度为33HRC以上且屈服强2
度为900MPa以上以外，室温下的简支梁冲击值(2mmU)为30J/cm以下的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件。

附图说明

[0048] [图1]图1为本发明的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造步骤图。

[0049] [图2]图2为示出在应变时效硬化处理中使用的试验片的一个例子的正视图。

[0050] [图3]图3为示出了在应变时效硬化处理中的加工温度和硬度的关系的曲线图。

[0051] [图4]图4为示出了在应变时效硬化处理中的加工率和硬度的关系的曲线图。

[0052] 符号说明

[0053] 10 试验片

[0054] 11,12 背切面

[0055] S1 熔融

[0056] S2 锻造

[0057] S3 非调质锻造

[0058] S4 时效硬化处理

[0059] S5 应变时效硬化处理

具体实施方式

[0060] 以下，关于本发明的部件的制造中所使用的时效硬化型贝氏体非调质钢中的各元素组成的限定理由及限定条件进行说明。

[0061] (1)C：0.10至0.40％

[0062] C为确保强度而必要的元素。C通过时效硬化处理而使Mo、V、Ti、Nb的碳化物析出，使得钢高强度化。另外，C也有助于应变时效硬化时的强度的提高。由于这种作用，0.10％以上是必要的。另一方面，若超过0.40％而过量地含有，则导致切削性的下降，因此上限为0.40％。优选为0.15至0.35％。

[0063] (2)Si：0.01至2.00％

[0064] Si作为钢的熔化时的脱氧剂而加入，还为了强度提高而加入。由于这种作用，含有0.01％以上是必要的。另一方面，若超过2.00％而过量地含有，则会降低热锻时的模具寿命，由此增加制造成本，因此上限为2.00％。优选为0.10至1.00％。

[0065] (3)Mn：0.10至3.00％

[0066] Mn是用于淬透性的确保(贝氏体组织的确保)、强度的提高、以及切削性的提高(MnS的结晶)的有效的元素，0.10％以上是必要的。然而，若超过3.00％而过量地含有，则会促进马氏体的生成，导致切削性的下降，因此上限为3.00％。优选为0.50至2.50％。

[0067] (4)P：0.001至0.150％

[0068] P不可避免地存在于钢中，它的含有是允许的。然而，若超过0.150％而过量地含有，则低冲击值的控制变得困难，因此上限为0.150％。需要说明的是，在贝氏体组织中，已经确认，若P的添加量为0.050％以下，则不会给冲击性能带来影响。

[0069] (5)S：0.001至0.200％

[0070] 为确保切削性，含有0.001％以上的S是必要的。然而，若超过0.200％而过量地含有，则成为制造性恶化的因素，因此上限为0.200％。优选为0.010至0.120％。

[0071] (6)Cu：0.001至2.00％

[0072] 为了淬透性的确保(贝氏体组织的确保)、以及强度的提高而含有Cu。若超过2.00％而过量地含有，则导致成本的增加，成为制造性恶化的因素，因此上限为2.00％。优选为0.05至1.00％，更优选为0.10至0.50％。

[0073] (7)Ni：0.40％以下

[0074] 与Cu同样地，为了淬透性的确保(贝氏体组织的确保)、以及强度的提高，也可含有Ni。然而，由于Ni导致成本的增加，有必要将含量调整为0.40％以下。优选为0.05至0.20％。

[0075] (8)Cr：0.10至3.00％

[0076] 为了淬透性的确保(贝氏体组织的确保)、以及强度的提高而含有Cr。由于这种作用，含有0.10％以上是必要的。然而，若超过3.00％而过量地含有，则导致成本的增加，且促进马氏体的形成，导致切削性的下降，因此上限为3.00％。优选为0.20至1.50％。

[0077] 选自

[0078] Mo：0.02至2.00％、

[0079] V：0.02至2.00％、

[0080] Ti：0.001至0.250％以及

[0081] Nb：0.010至0.100％中的至少一种

[0082] (9)Mo：0.02至2.00％

[0083] Mo通过时效硬化处理而使Mo的碳化物析出。为了利用Mo的碳化物的析出强化来提高强度，优选含有Mo。由于这种作用，优选含有0.02％以上。然而，若超过2.00％而过量地含有，则导致成本的增大，因此上限为2.00％。优选为0.10至2.00％，更优选为0.30至1.00％。

[0084] (10)V：0.02至2.00％

[0085] V通过时效硬化处理而使V的碳化物析出。为了利用V的碳化物的析出强化来提高强度，优选含有V。由于这种作用，优选含有0.02％以上。然而，若超过2.00％而过量地含有，则导致成本的增大，因此上限为2.00％。优选为0.10至2.00％，更优选为0.20至1.00％。

[0086] (11)Ti：0.001至0.250％

[0087] Ti通过时效硬化处理而使Ti的碳化物析出。为了利用Ti的碳化物的析出强化来提高强度，优选含有Ti。由于这种作用，优选含有0.001％以上。然而，若超过0.250％而过量地含有，则导致切削性的降低，因此上限为0.250％。优选为0.005至0.200％，更优选为0.01至0.10％。

[0088] (12)Nb：0.010至0.100％

[0089] Nb通过时效硬化处理而使Nb的碳化物析出。为了利用Nb的碳化物的析出强化来提高强度，优选含有Nb。由于这种作用，优选含有0.010％以上。然而，若超过0.100％而过量地含有，则导致成本的增大，因此上限为0.100％。更优选为0.020至0.070％。

[0090] 此外，在本发明中也可添加以下的元素。

[0091] (13)B：0.0001至0.0100％

[0092] B在成形时使Fe的碳化物析出。由于具有利用Fe的碳化物的析出而使韧性降低的效果，因此从低冲击值的观点出发可含有B。由于这种作用，含有0.0001％以上。然而，若超过0.0100％而过量地含有，则导致成本的增大，因此上限为0.0100％。优选为0.0010至0.0050％。

[0093] (14)Pb：0.001至0.300％

[0094] Bi：0.001至0.300％

[0095] Te：0.001至0.300％

[0096] Ca：0.001至0.010％

[0097] 这些元素作为自由切削元素(快削元素)可根据需要而含有。然而，若含量过多，则会导致强度或热加工性的降低，因此，关于Pb、Bi和Te，其各自的上限为0.300％，关于Ca，其上限为0.010％。

[0098] (15)剩余部分：Fe和不可避免的杂质

[0099] 需要说明的是，表1中省略了Fe和不可避免的杂质的记载。

[0100] (16)满足以下式(1)：

[0101] 3×[C]+10×[Mn]+2×[Cu]+2×[Ni]+12×[Cr]+9×[Mo]+2×[V]≧20···式(1)

[0102] 式(1)示出了成为贝氏体面积率的指标的条件表达式。通过以满足式(1)的方式规定C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、以及V的含量(质量％)，可将在时效硬化处理前的钢组织的贝氏体面积率设定为85％以上。在本发明中，前提是热锻后的钢组织基本上为贝氏体单相。

[0103] (17)满足以下式(2)：

[0104] 32×[C]+3×[Si]+3×[Mn]+2×[Ni]+3×[Cr]+11×[Mo]+32×[V]+65×[Ti]+36×[Nb]≧24.0···式(2)

[0105] 式(2)示出了成为时效处理后的硬度的指标的条件表达式。通过时效硬化处理而使碳化物析出的Mo、V、Ti及Nb的含量越多，时效硬化处理后的硬度变得越高。通过以满足式(2)的方式对C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Ti及Nb的含量(质量％)进行规定，可将时效硬化处理后的硬度设定为30HRC以上。

[0106] (18)另外，在本发明中，也可满足以下式(3)：

[0107] 321×[C]-31×[Mo]+213×[V]+545×[Ti]+280×[Nb]≧100…式(3)

[0108] 式(3)示出了成为简支梁冲击值的指标的条件表达式。即使是通过时效硬化处理使碳化物析出的元素，Mo有助于高韧性化，而另一方面，V、Ti及Nb则起到有助于低韧性化的作用。通过以满足式(3)的方式对C、Mo、V、Ti及Nb的含量(质量％)进行规定，可将简支梁冲击值(2mmU)设定为30J/cm2以下。

[0109] (19)在500至700℃范围内的规定的时效温度下的时效硬化处理

[0110] 通过在500至700℃的温度下及例如0.5至4小时的条件下实施时效处理，可使所得部件具有30HRC以上的硬度。时效温度更优选为550至675℃，时效时间更优选为2至3小时。

[0111] (20)在比时效温度更低且为200至600℃的范围内的规定的加工温度下的应变时效硬化处理

[0112] 加工温度低于时效温度的原因是因为，若加工温度比时效温度高，则可能会导致硬度的下降。另外，是因为，若加工温度低于200℃，则可能在部件中产生裂缝，另一方面，若加工温度高于600℃，则变得难以得到33HRC以上的硬度(参照图3)。加工温度更优选为300至500℃。

[0113] (21)加工率设定为3至35％的应变时效硬化处理

[0114] 这是因为，若加工率低于3％，则变得非常难以得到33HRC以上的硬度，另一方面，若加工率高于35％，则对于硬化量而言加工所起的作用是饱和的(参照图4)。加工率更优选为7至25％。

[0115] [实施例]

[0116] 以下，将参照图1对本发明的实施例进行说明。

[0117] 首先，将150kg的具有表1所示的化学组成(剩余部分为Fe及不可避免的杂质)的钢材通过真空感应熔炼炉进行熔融(步骤S1)，并在1250℃下锻造拉伸为直径为50mm的圆棒(热锻：步骤S2)。

[0118] [表1]

[0119] (质量％)

[0120]

[0121] 接着，将上述直径为50mm的圆棒在1250℃加热/1100℃锻造的条件下锻造为直径为30mm的圆棒，然后空气冷却至室温(例如冷却速度为1.0℃/秒)(非调质锻造：步骤S3)。步骤S3之后，以480至720℃的范围内的规定的时效温度在2小时的条件下进行时效硬化处理(步骤S4)。在该时效硬化处理中，在以上述时效温度加热处理2小时后，空气冷却至室温。步骤S4之后，以400℃的加工温度在加工率为15％的条件下进行应变时效硬化处理(步骤S5)。

[0122] 在应变时效硬化处理(步骤S5)中，采用例如图2所示那样的试样片。该试验片(例如)为在从上述圆棒切出的约φ22mm×100mm的圆柱体上，在隔着中心的两侧面上形成背切面11及12的试验片。背切面11及12间的距离设定为18mm。此后，通过锻造两背切面11及12从而进行压缩。需要说明的是，若在15％的加工率下对该试验片进行加工，则加工后的各背切面11及12间的距离成为15.3mm(＝18mm×(1-0.15))。

[0123] 然后，将上述步骤S3之后的钢材用于硬度试验和微观组织观察，将步骤S4之后的钢材用于硬度试验和简支梁冲击试验，将步骤S5之后的钢材用于硬度试验。通过以下方式分别进行硬度试验、微观组织观察及简支梁冲击试验。

[0124] (硬度试验)

[0125] 根据JIS Z 2245:2011并通过洛氏硬度计在150kgf载荷下使用金刚石圆锥压头进行硬度试验。在试验片的1/2半径的位置处进行硬度的测定。

[0126] (微观组织观察)

[0127] 在微观组织观察中，经硝酸乙醇腐蚀后，利用光学显微镜(400倍放大倍数)进行观察，从而测定贝氏体组织的面积率(以下，称为贝氏体面积率)。在表2中，将贝氏体面积率为85％以上的情况评价为“○”，将为贝氏体组织和铁素体组织的混合(铁素体组织的面积率为15％以上)的情况评价为“×F”，将为贝氏体组织和马氏体组织的混合(马氏体组织的面积率为15％以上)的情况评价为“×M”。需要说明的是，在表2中，与这些评价一起，也以括号的形式表示实测的贝氏体面积率。

[0128] (拉伸试验)

[0129] 对于拉伸试验，由应变时效硬化处理后的试验材料，制作具有φ5mm的平行部分和M10的螺纹部分的JIS Z2201 14A号试验片，从而进行0.2％屈服强度(以下，简称为屈服强度)的测定。然后，确认屈服强度值是否满足900MPa以上的条件。

[0130] [表2]

[0131]

[0132] (简支梁冲击试验)

[0133] 在简支梁冲击试验中，制作JIS Z 2202:2005 2mmU缺口试验片，室温下实施该试验从而测定简支梁冲击值(以下，称为冲击值)。然后，确认冲击值是否满足30J/cm2以下的条件。

[0134] [表3]

[0135]

[0136] 另外，为了求得相对于应变时效硬化处理(步骤S5)的硬化量的加工温度及加工率的各自的有效范围，使用通过实施例1的钢材而制成的图2的试验片，在调查加工率设定为15％时的加工温度与硬度之间的关系的同时，也调查加工温度设定为400℃时的加工率与硬度之间的关系。

[0137] 另外，除了如上所述在时效硬化处理(步骤S4)结束后(加热处理+冷却至室温的处理)进行应变时效硬化处理(步骤S5)的制造模式(方法1)之外，也可以实施在时效硬化处理的加热处理刚刚完成后的冷却途中，在成为400℃的时刻进行加工率15％的应变时效硬化处理(步骤S5)的制造模式(方法2)。

[0138] 在表2及表3中，示出了对应于各种钢(实施例1至39、比较例1至6、参考例1和2)的式(1)至(3)的左侧的计算结果和测定结果。在实施例1至39中，实施例1至36对应于上述方法1，实施例37至39对应于上述方法2，实施例37至39的钢材的化学组成分别与实施例8、15和22相同。需要说明的是，在实施例37至39中，与实施例1至36不同，无法进行时效后硬度的测定，因此表2中的“时效后硬度”、表3中的“时效后硬度”以及“应变时效硬化量”记载为“-”。

[0139] 如实施例1至36中所示的那样，通过使各化学成分位于规定的范围内并且满足式(1)及式(2)，可得到更高强度的时效硬化型贝氏体非调质钢，即得到贝氏体面积率为85％以上、时效硬化处理后的硬度为30HRC以上、应变时效硬化处理后的硬度为33HRC以上、并且应变时效硬化处理后的硬度比时效硬化处理后的硬度高2HRC以上、应变时效硬化处理后的硬度比时效硬化处理前的硬度高5HRC以上、且屈服强度为900MPa以上的钢，进一步通过使用该钢材可得到具有上述特性的部件。另外，实施例12至36为也满足式(3)的成分范围的钢材，它们在应变时效硬化处理后，不仅具有更高的强度，也具有低韧性值，具体而言，在室温下的简支梁冲击值(2mmU)为30J/cm2以下。

[0140] 另外，实施例37至39获得了与分别与之对应的实施例8、15和22同等的屈服强度和冲击值。

[0141] 另一方面，比较例1由于不满足式(2)，其时效硬化处理后的硬度低于30HRC(26.7HRC)，应变时效硬化处理后的硬度也低于33HRC(30.1HRC)，屈服强度也低于900MPa(791MPa)。另外，虽然比较例2满足式(1)及式(2)，但其C含量比0.10％的下限还低。因此，不能充分得到C带来的应变时效硬化处理时的屈服强度提高的效果，因此尽管应变时效硬化处理后的硬度高于33HRC(33.7HRC)，但屈服强度低于900MPa(896MPa)。另外，由于比较例3不满足式(2)，与比较例1同样地，应变时效硬化处理后的硬度低于33HRC(32.1HRC)，屈服强度也低于900MPa(878MPa)。

[0142] 另外，由于比较例4不满足式(1)，贝氏体面积率低于85％(贝氏体面积率为70％)，铁素体组织的生成使得时效硬化处理后的硬度低于30HRC(28.9HRC)，应变时效硬化处理后的硬度也低于33HRC(31.9HRC)，屈服强度也低于900MPa(897MPa)。

[0143] 比较例5由于Mn的含量超过了3.00％的上限(3.50％)，因此成为了贝氏体和马氏体的混合组织。另外，比较例6由于Cr的含量超过了3.00％的上限(3.40％)，因此成为了贝氏体和马氏体的混合组织。对于这些，虽然在应变时效硬化处理后可得到高强度，但由于混有马氏体，切削性差。

[0144] 需要说明的是，如参考例1和2所示的那样，即使在各化学成分位于所规定的范围内并且满足式(1)至(3)的情况下，但如果时效温度不在500至700℃的范围内(参考例1:480℃、参考例2:720℃)，那么时效硬化处理后的硬度低于30HRC(参考例1：27.4HRC、参考例2:28.2HRC)，它们在应变时效硬化处理后的硬度都低于33HRC(参考例1：30.8HRC、参考例2:
31.1HRC)，屈服强度也低于900MPa(参考例1：821MPa、参考例2:834MPa)。

[0145] 图3示出了加工温度和硬度之间的关系，图4示出了加工率和硬度之间的关系。在上述实施例中，作为应变时效处理的条件，将加工温度设定为400℃且将加工率设定为15％从而实施了各种试验等，由图3及图4可清楚地看到，若加工温度在200至600℃的范围内，加工率在3至35％的范围内，那么可充分地推测应变时效硬化处理后的硬度成为33HRC以上。

[0146] 由以上的说明可清楚地看到，若为使用本发明的时效硬化型贝氏体非调质钢而得的部件，则可进一步地高强度化。因此，通过应用于车辆用的连杆等，可实现部件的小型化。另外，对于成分为所规定范围内的钢材(满足式(1)至(3)的全部)，在应用本发明的部件中，不仅具有更高的高强度，也还具有低韧性值。因此，在将这些部件应用于涨断连杆的情况下，也可实现部件的小型化。

[0147] 另外，通过进行时效硬化处理(加热处理+冷却至室温的处理)后进行应变时效硬化处理的方法1和在时效硬化处理的加热处理刚刚完成后的冷却途中进行应变时效硬化处理的方法2，可得到同样的高强度化的效果，并且根据方法2，可以实现制造工序整体的时间缩短。因此，在本发明的使用了时效硬化型贝氏体非调质钢的部件的制造方法中的“时效硬化处理步骤”中，至少包括时效硬化处理的加热处理的步骤。

[0148] 需要说明的是，本发明可在不脱离其要旨的范围内通过加入了各种修改的实施方式来实施。例如除了具有在时效硬化处理后进一步实施应变时效硬化处理的第一部位、以及在时效硬化处理后不实施应变时效硬化处理的第二部位的部件以外，本发明也可应用于例如在实施了时效硬化处理的全部部位上实施应变时效硬化处理的部件。在前者的情况下，可得到第二部位的硬度为30HRC以上、第一部位的硬度为33HRC以上、并且第一部位的硬度比第二部位的硬度高2HRC以上的、即强度只在必要的部位高强度化的部件。另一方面，在后者的情况下，可得到全部部位的硬度成为33HRC以上的部件。

[0149] 本申请是基于2015年10月2日申请的日本专利申请2015-196645及2016年8月18日申请的日本专利申请2016-160290的申请，在此作为参照援用其内容。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种浆体输送用下贝氏体耐磨钢管及其制造方法-专利编号CN102776445B	2020-05-12	267
准贝氏体钢-专利编号CN100408712C	2020-05-11	149
高强度贝氏体钢-专利编号CN109837458A	2020-05-13	941
准贝氏体钢-专利编号CN1172171A	2020-05-11	749
模具用贝氏体钢-专利编号CN102439190B	2020-05-13	814
一种浆体输送用下贝氏体耐磨钢管及其制造方法-专利编号CN102776445A	2020-05-13	243
贝氏体耐磨钢及钢管制造和回火方法-专利编号CN102534432A	2020-05-11	387
贝氏体钢-专利编号CN103695767A	2020-05-11	550
贝氏体缸套-专利编号CN102234735A	2020-05-12	983
准贝氏体钢-专利编号CN1693520A	2020-05-12	136

使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法

使用时效硬化型贝氏体非调质钢的部件及其制造方法

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式