(57)【要約】  本発明は、化学組成が質量パーセントで以下の含有率：０．４０％≦Ｃ≦０．６０％、０．２０％≦Ｓｉ≦１．００％、０．５０％≦Ｍｎ≦１．５０％、０％≦Ｃｒ≦１．００％、０％≦Ｎｉ≦０．５０％、０％≦Ｍｏ≦０．２０％、０％≦Ｎｂ≦０．０５０％、０％≦Ｖ≦０．３０％、０％≦Ａｌ≦０．０５％、０．００５％≦Ｎ≦０．０２０％（この際、残分は鉄、および精錬条件による不純物、および残留物質から成る）を有することを特徴とする、少なくとも２の破断分離可能な部材から成る、より強度の高い、破断分離可能な機械部材のための鋼、および加工方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２の破断分離可能な部材から成ることを特徴とする、より強度の高い、破断分離可能な機械部材のための鋼、および加工方法において、該鋼の化学組成が質量パーセントで以下の含分：
０．４０％≦Ｃ≦０．６０％
０．２０％≦Ｓｉ≦１．００％
０．５０％≦Ｍｎ≦１．５０％
０％≦Ｃｒ≦１．００％
０％≦Ｎｉ≦０．５０％
０％≦Ｍｏ≦０．２０％
０％≦Ｎｂ≦０．０５０％
０％≦Ｖ≦０．３０％
０％≦Ａｌ≦０．０５％
０．００５％≦Ｎ≦０．０２０％
（この際、残分は鉄、および精錬条件による不純物と残留物質から成る）を有することを特徴とする、より強度の高い、破断分離可能な機械部材のための鋼、および加工方法。
【請求項２】
前記鋼の化学組成が、以下の
０．１０％≦Ｖ≦０．２０％
に当てはまることを特徴とする、請求項１に記載の鋼。
【請求項３】
前記鋼の化学組成が、以下の
０．０２０％≦Ｎｂ≦０．０３０％
に当てはまることを特徴とする、請求項１または２に記載の鋼。
【請求項４】
前記鋼の化学組成が、以下の
０．０１０％≦Ｎ≦０．０２０％
に当てはまることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の鋼。
【請求項５】
前記鋼の化学組成が、以下の
０．４５％≦Ｃ≦０．５５％
０．５０％≦Ｓｉ≦０．７０％
０．９０％≦Ｍｎ≦１．１０％
０．１０％≦Ｃｒ≦０．４０％
０．１０％≦Ｎｉ≦０．３０％
０．１０％≦Ｖ≦０．２０％
０．０１０％≦Ａｌ≦０．０２０％
０．０２０％≦Ｎｂ≦０．０３０％
０．０１０％≦Ｎ≦０．０２０％
に当てはまることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の鋼。
【請求項６】
前記鋼の化学組成が、以下の
０．４５％≦Ｃ≦０．５５％
０．５０％≦Ｓｉ≦０．７０％
０．９０％≦Ｍｎ≦１．１０％
０．１０％≦Ｃｒ≦０．４０％
０．１０％≦Ｎｉ≦０．３０％
０．１０％≦Ｖ≦０．２０％
０．０１０％≦Ａｌ≦０．０２０％
０．０２０％≦Ｎｂ≦０．０３０％
０．０１０％≦Ｎ≦０．０２０％
０．０２０％≦Ｔｉ≦０．０３０％
に当てはまることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の鋼。
【請求項７】
前記鋼の化学組成が、以下の
０．４５％≦Ｃ≦０．５５％
０．５０％≦Ｓｉ≦０．７０％
０．９０％≦Ｍｎ≦１．１０％
０．３０％≦Ｃｒ≦０．４０％
０％≦Ｎｉ≦０．２０％
０．１０％≦Ｖ≦０．２０％
０．０１０％≦Ａｌ≦０．０２０％
０．０２０％≦Ｎｂ≦０．０３０％
０．０１５％≦Ｎ≦０．０２０％
に当てはまることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の鋼。
【請求項８】
鍛造と制御された冷却の後、特殊カーバイドの析出によるほぼパーライト構造を有する、自動車構造のための破断分離可能な部材を製造するための、請求項１から７までのいずれか１項に記載の鋼の使用。
【請求項９】
変形温度から制御しながら冷却した後、降伏強度が７５０Ｎ／ｍｍ2超であることを特徴とする、請求項８に記載の部材。
【請求項１０】
変形温度から制御しながら冷却した後、引張強度が９５０Ｎ／ｍｍ2超、かつ１２００Ｎ／ｍｍ2未満であることを特徴とする、請求項９に記載の部材。
【請求項１１】
変形温度から制御しながら冷却した後、破断点伸びが１０％超であることを特徴とする、請求項１０に記載の部材。
【請求項１２】
変形温度から制御しながら冷却した後、断面収縮率が２５％超であることを特徴とする、請求項１１に記載の部材。
【請求項１３】
破断分離可能であることを特徴とする、請求項１２に記載の部材。
【請求項１４】
誘導加熱焼入れに適していることを特徴とする、請求項１３に記載の部材。
【請求項１５】
機械的特性を、鍛造の原材料においても、また部材においても熱機械的処理によって調整することができることを特徴とする、請求項１４に記載の部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より強度の高い、破断分離可能な機械部材を製造するための鋼、および加工方法に関する。この素材は例えば、クラッキングコンロッドを製造するために開発した。
【０００２】
鋼は、鍛造またはその他の熱間成形に適していなければならない。鍛造熱から制御しながら冷却することよって、７５０Ｎ／ｍｍ2超の降伏強度、１０００〜１２００Ｎ／ｍｍ2の引張強度、１０％超の破断点伸び、および２５％超の断面収縮率を有する、ほぼパーライト構造を調整しなければならない。特に重要なのは、破断分離に適していることである。
【０００３】
所望の特性は、特殊カーバイド（Ｓｏｎｄｅｒｃａｒｂｉｄ）（炭化ニオブ、および炭化バナジウム）の析出、ならびに硫化マンガンの析出によるパーライト構造の適切な調整によって、相応して調整することができる化学組成によって、原材料の製造における、ならびに部材の仕上げ鍛造（熱機械的処理）における熱変形の間、適切に温度管理することによって、行われた鍛造後もしくは熱変形後に熱処理を調整することによって達成することができる。
【０００４】
これまでこの使用目的のためには、例えば約０．７％のＣ、０．５〜０．９％のＭｎ、０．０６％〜０．０７％のＳ、および場合によっては０．１〜０．２％のＶ（Ｃ７０Ｓ６、７０ＭｎＶＳ４）のほぼ共析組成の鋼か、または約０．４％のＣ、約１％のＭｎ、０．０６〜０．０７％のＳ、および約０．３％のＶ（３６ＭｎＶＳ４）の平均炭素含分のほぼ共析組成の鋼を、技術的な顧客マニュアルに従って使用する。
【０００５】
これらの鋼は炭化バナジウムならびに硫化マンガンによってほぼパーライト構造を有し、かつ機械的特性の点で既定値を満たす。公知の材料変法の欠点は、従来の材料変法が高価な、かつ不足がちな合金材の原料を多く消費することにある。とりわけバナジウムは現在、析出硬化されるフェライト−パーライト鋼（ＡＦＰ鋼）の領域においてますます使用され、このことによってバナジウムはますます不足がちな材料になっている。
【０００６】
本発明の目的は、強度（および疲労強度）に関して要求される機械的特性を有し、かつ付加的に引っ張り試験における良好な引張強度特性と、同時に良好なクラッキング性とを統合させた、新規の鋼の提案による前述の欠点の回避である。同時にこの鋼は、良好にストランド注型可能であり、かつ鍛造可能であるのが望ましい。さらに新規の鋼は、バナジウム含分をニオブにより部分的に置換することによって、相応して適合された変形法、および冷却法で公知の鋼より原料を節約して製造可能であるのが望ましい。
【０００７】
降伏強度に対する高い値は、化学的な基本組成に加えて、可能な限り細かく分散させた、特殊なカーバイドを形成するニオブの、およびバナジウムのカーバイドを析出させることによって得られる。このために、最後の熱変形工程の前に、存在するカーバイドを溶解させることが必要となり、ならびに熱変形の間、および引き続いた冷却の間に制御された温度管理が必要となる。細かく分散された析出はとりわけ、低い最終変形温度において、引き続き直ちに冷却を加速することによって得ることができる。これによって特に、降伏強度が高められ、ひいては降伏強度比が決定的に改善される。
【０００８】
引張強度は、０．５％のＣ、０．６％のＳｉ、１．０％のＭｎ、０．２３％のＣｒ、０．２％のＮｉ、および０．１４％のＶという基本組成によって規定される基本値から、熱変形後に直ちに冷却を加速することによって同様に所望の範囲に調整することができる。
【０００９】
靭性の固有値はとりわけ、０．０６％〜０．０７％の硫黄を適切に加えて合金化することによって限定する。この意味において同様に、炭素含分と比較的高い窒素含分が肯定的に作用する。
【００１０】
素材の良好なクラッキング性に決定的なのは、マクロスコピックな変形をしない結晶破壊である。これは、高い炭素含分、高い窒素含分、および高い硫黄含分、および比較的僅少なクロム含分、比較的僅少なニッケル含分、および比較的僅少なモリブデン含分という合金構想によって設定する。
【００１１】
解決法によれば本発明は、質量パーセントで以下の化学組成：
０．４％≦Ｃ≦０．６％；０．２％≦Ｓｉ≦１．０％；０．５％≦Ｍｎ≦１．５％；０％≦Ｃｒ≦１．０％；０％≦Ｎｉ≦０．５％；０％≦Ｍｏ≦０．２％；０％≦Ｎｂ≦０．０５％；０％≦Ｖ≦０．３％；０％≦Ａｌ≦０．０５％；０．００５％≦Ｎ≦０．０２０％（この際、残分は鉄、および精錬条件による不純物から成る）
を有する、自動車工業のための、破断分離可能な部材を製造するための鋼に関する。
【００１２】
従来の変法の欠点は？
・部分的に、０．２９％Ｖ（３６ＭｎＶＳ４）によるコストの高い合金フラックス（ＬＺ）
・特許された鋼材料に対してほとんど代替物にならない
新規の変法の利点は？
・より僅少な合金コスト（わずかに０．１４％のＶ）
・顧客が、特許された唯一の鋼材料に依存しない
【国際調査報告】
2010501733.tif 000002
2010501733.tif 000003
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