(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で
Ｃ  ：０．０５〜０．５％
Ｓｉ：０．０１〜０．３％
Ｍｎ：０．１〜１．５％
Ｐ  ：０．０４％以下
Ｓ  ：０．０１％〜０．０５％
Ａｌ：０．００１〜０．０４％
を含有する鋼において、熱間圧延後に得られる線材の横断面に存在する介在物の分布が下記の条件を満足する事を特徴とする研磨特性の優れた線材。
▲１▼直径０．５μｍ以上の硫化物系の介在物であること。
▲２▼線材の横断面に存在する個数が５００個／ｍｍ２  以上であること。
【請求項２】
請求項１記載の線材から製造された鋼球。
【請求項３】
請求項１記載の線材を用いて、冷間鍛造後、研磨することを特徴とする鋼球の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧造用炭素鋼線の製造に用いられる炭素鋼線材とその線材から製造された鋼球およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷間圧造用の炭素鋼線材は、ボルト、ナット、鋼球などの製造に用いられている。これらの線材としては、ＪＩＳ  Ｇ  ３５０７が知られている。これには、冷間鍛造性を向上するために関係する結晶粒径を調整する必要がある事と、非金属介在物が多くなると靭性が低下するため、出来るだけ非金属介在物を少なくして用いる事が開示されている。
【０００３】
また、特開昭５４−７６４１７号公報には、低炭素Ａｌキルド鋼にＺｒを添加する事でＣ、Ｎを固定し、冷間鍛造性を向上した棒鋼線材が開示されている。さらに、特開昭６０−１２１２２０号公報には、ＭｎおよびＳｉの含有量を少なくしたＣ量が重量％で０．０３〜０．１５の冷間鍛造性の優れた熱間圧延線材棒鋼の製造方法が開示されている。
【０００４】
このように、従来の技術においては、冷間鍛造性を向上するために、炭化物の形態を制御する方法や、固溶元素であるＣ、Ｎを固定する方法、あるいは結晶粒径を調整するといった、いずれかの方法により冷間鍛造性を向上させる事は示されているが、冷間鍛造後に研磨して鋼球を作るなどの場合の研磨特性を向上させる手段は記載されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、鋼球の製造などのように冷間鍛造後に、研磨加工する事で製品が製造されるような冷間鍛造用線材の研磨特性を改善し、短時間で研磨が行える線材を供給することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は次の通りである。
（１）  重量％で
Ｃ  ：０．０５〜０．５％
Ｓｉ：０．０１〜０．３％
Ｍｎ：０．１〜１．５％
Ｐ  ：０．０４％以下
Ｓ  ：０．０１％〜０．０５％
Ａｌ：０．００１〜０．０４％
を含有する鋼において、熱間圧延後に得られる線材の横断面に存在する介在物の分布が下記の条件を満足する事を特徴とする研磨特性の優れた線材。
▲１▼直径０．５μｍ以上の硫化物系の介在物であること。
▲２▼線材の横断面に存在する個数が５００個／ｍｍ２  以上であること。
（２）上記（１）記載の線材から製造された鋼球。
（３）上記（１）記載の線材を用いて、冷間鍛造後、研磨することを特徴とする鋼球の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における成分の限定理由を以下に説明する。
Ｃは強度に影響を及ぼす元素なので、Ｃ量が０．０５％未満では、強度が低くなり過ぎるので下限を０．０５％とする。また、Ｃ量が０．５％超になると鋼が硬くなり冷間鍛造性が低下するので上限を０．５％とする。
【０００８】
Ｓｉは酸化物がＭｎＳの核となり析出し易くなるので、ある程度の量が必要であり、下限を０．０１％とした。しかしＳｉは、固溶硬化元素であるので、多くなり過ぎると加工性が低下するので０．３％以下とする。
【０００９】
Ｍｎは焼き入れ性を確保するために必要な元素である。０．１％未満では焼き入れ性が低下するため、必要とする強度が確保出来なくなる。多すぎると、鋼が硬くなるので上限を１．５％以下とする。
【００１０】
Ｐは、不純物であり、多量に存在すると鋼の延性を低下させるだけでなく、粒界に偏析すると鋼そのものを脆化させるので、偏析によって材料の延性を低下させないようにするため０．０４％以下とする。
【００１１】
Ｓは硫化物系介在物を析出させるために必要な元素であるので、必要な硫化物系介在物の量を確保するためには０．０１％以上必要である。しかし、多すぎると硫化物系介在物を起点とした脆化を引き起こすので、脆化させることの無いようにするため、０．０５％以下とする。
【００１２】
Ａｌは、Ｓｉと同様に、その酸化物は、硫化物系介在物の核となり、又、脱酸のために必要な元素であるので０．００１％以上必要であるが、含有量が多くなると介在物が多すぎて充分に成長できず、０．５μｍ以上とならないため、Ａｌの上限を０．０４％とする。
【００１３】
次に、研磨特性を向上させる方法について述べる。
研磨性を向上するには、研磨の際の表層のミクロな加工において鋼の部分的な剥離性、脱落の容易性が要求される。この剥離性、脱落性と非金属介在物とは密接な関係にあって、介在物が連続して存在していると剥離性、脱落性が向上することを見いだした。特に、冷間鍛造後に研磨を行う場合、ＭｎＳなどの比較軟質な硫化物系介在物が存在すると、冷間鍛造の加工によって延ばされて、その後の研磨時の剥離性、脱落性がいっそう向上する事を見いだした。また、一方でこの効果は、ＭｎＳがあまりに小さいと伸張されずに、剥離性、脱落性の向上が期待できなくなる。
【００１４】
従って、研磨特性と非金属介在物の分布に着目して調査した結果、以下の事が明らかとなった。研磨性に主に影響を及ぼすＭｎＳなどの硫化物の大きさは０．５μｍ以上であり、これらの存在密度と研磨特性の関係は図１のようになる。縦軸は、冷間鍛造後の鋼球をフラッシング研磨で冷間鍛造後の鋼球の肉厚を０．１ｍｍ落とすのに要した時間である。これより、５００個／ｍｍ２  以上のＭｎＳなどの軟質な介在物が存在すると、著しく研磨特性が向上する事がわかる。
【００１５】
従って、０．５μｍ以上の直径を持つＭｎＳなどの硫化物の存在密度が５００個／ｍｍ２  以下であれば、研磨性に向上が見られないので、最低限必要な析出密度として、下限を５００個／ｍｍ２  とする。
【００１６】
【実施例】
本発明の鋼成分の鋼を溶製し、１２２ｍｍ角のビレットとした後、１１ｍｍの線材とした。本発明鋼と比較鋼における、直径０．５μｍ以上のＭｎＳの存在密度は、転炉における脱酸強度とＳ量によって変化させた。これらの線材を切断後、冷間鍛造で球の形とし、その後、フラッシング研磨によって鋼球とした。この時に必要な研磨時間を測定し、研磨特性の指標とした。
【００１７】
用いた、鋼の化学成分を表１に示す。本発明鋼であるＡ〜Ｇおよび比較鋼Ｈは、鋼成分が本発明に従って調整されているが、比較鋼ＩはＳ量が少なくなっている。
比較鋼Ｈは、鋼成分は本発明に従って調整されているが、転炉での脱酸強度が適当でないため、０．５μｍ以上のＭｎＳ量が少なくなった場合である。比較鋼ＩはＳ量が少ないため、０．５μｍ以上のＭｎＳ量が少なくなっている。
【００１８】
これらの１１ｍｍの線材を球形に冷間鍛造した後、２枚のディスク盤の間に鋼球をはさんで研磨を行うフラッシング研磨を行い、平均直径が０．１ｍｍ小さくなるのに要する時間を測定した。この結果を表２に示す。また、線材の横断面から顕微鏡を用いて測定された直径０．５μｍ以上の介在物の存在密度を併せて表２に示す。
【００１９】
本発明鋼は、いずれも介在物の存在密度が高いために、研磨に要する時間が１．８ｈ以下と短く良い研磨特性を示す。これに対して比較鋼は、介在物の存在密度が低いために研磨に要する時間が長くなっている。
【００２０】
【表１】
0003559401.tif 000002
【００２１】
【表２】
0003559401.tif 000003
【００２２】
【発明の効果】
本発明の線材は優れた冷間鍛造性、一般的な靭性値を有すると共に鋼球の製造に必要な優れた研磨特性を有する線材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１μｍ以上の介在物個数と研磨特性の関係を示した図。
【図１】
0003559401.tif 000004