(57)【要約】【課題】  ベアリングレースやボール、ニードルベアリング等の用途に好適な冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼を提供する。【解決手段】  質量％で、Ｃ：０．７０〜１．１０％、Ｓｉ：０．１５〜０．７０％、Ｍｎ：０．２５〜１．１５％、Ｃｒ：０．９０〜１．６０％、Ｐ：０．０１４％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｎｉ：０．２５％以下、Ｍｏ：０．０８％以下、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｔｉ：２０ｐｐｍ以下、Ｏ（酸素）：１０ｐｐｍ以下及びＮ：１００ｐｐｍ以下を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成を有し、球状化熱処理が施されることによる球状化組織中の炭化物個数が４００〜１０００個／１０００μｍ２であると共に、球状化組織中の炭化物平均粒径が０．４０〜０．７０μｍである冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．７０〜１．１０％、Ｓｉ：０．１５〜０．７０％、Ｍｎ：０．２５〜１．１５％、Ｃｒ：０．９０〜１．６０％、Ｐ：０．０１４％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｎｉ：０．２５％以下、Ｍｏ：０．０８％以下、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｔｉ：２０ｐｐｍ以下、Ｏ（酸素）：１０ｐｐｍ以下及びＮ：１００ｐｐｍ以下を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成を有し、
球状化熱処理が施されることによる球状化組織中の炭化物個数が４００〜１０００個／１０００μｍ２であると共に、
球状化組織中の炭化物平均粒径が０．４０〜０．７０μｍである
ことを特徴とする冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼に関する。詳しくは、例えば、軸受鋼等の様に優れた冷間鍛造性及び切削性が要求されると共に、疲労強度をも要求される鋼に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
ベアリングレースやボール、ニードルベアリング等に用いられる鋼材は非常に硬く加工性が劣るために、熱間鍛造を行った後に切削による成形や直接切削による成形が広く一般的に行われている。
しかし、熱間鍛造はその光熱費コストの問題があり、また、直接切削は歩留まりロス・工具寿命劣化等の問題があるために近年では鋼材を予め球状化焼鈍して軟化させ、冷間鍛造もしくは直接切削によって成形する方法が指向されはじめている。
【０００３】
上記した様な近年の産業界からの要望に対して、炭素含有量の低減や最終仕上げ伸線率の管理等の手法によって、冷間鍛造性及び切削性を高める技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、「重量比でＣ：０．６〜０．８５％、Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．４０％以下、Ｃｒ：０．６〜１．６％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物から成る肉厚６ｍｍ以下の軌道輪を持つ軸受に使用される冷間鍛造用軸受用鋼」が開示されている。この特許文献１に記載の冷間鍛造用軸受用鋼は、炭素含有量を０．８５％以下として球状化焼鈍後の硬さを軟らかくして変形抵抗を低下させることにより、冷間鍛造性及び切削性の向上を図るものである。しかし、ベアリングレースやボール、ニードルベアリング等の用途に使用される鋼は高い疲労強度を確保するため、製品に加工された後に、焼入れ熱処理によりその製品に必要とされる硬度（以下、焼入後硬度と言う）を確保する必要がある。ここで、球状化焼鈍後の炭化物の数量や大きさに特段の注意を払わずに炭素含有量のみを低下させると所望の焼入後硬度が得られなくなる可能性がある。球状化焼鈍後の炭化物の数量や大きさに特段の注意を払われていない特許文献１に記載の冷間鍛造用軸受用鋼では冷間鍛造性、切削性を確保しつつ疲労強度をも得られる鋼を製造することが必ずしも可能ではなかった。
【０００５】
また、特許文献２には、「冷間鍛造によりベアリングレースおよびボール・コロを製造するための軸受鋼鋼線の製造において、０．６％Ｃ以上のＣを含有する軸受鋼の最終仕上げ伸線率を１０〜４０％として伸線することを特徴とする冷間鍛造性に優れた軸受用鋼鋼線の製造方法」等が開示されている。この特許文献２に記載の軸受用鋼鋼線の製造方法は、最終仕上げ伸線率を１０〜４０％として圧縮変形抵抗を低下させ冷間鍛造性を向上させるというものである。しかし、特許文献２に記載の冷間鍛造性に優れた軸受用鋼鋼線の製造方法は球状化焼鈍後の硬度値及び変形抵抗を最終仕上げ伸線率でコントロールしようとするものであるが、その後の焼入れ熱処理後の硬度までをも十分に考慮するものではないため、冷間鍛造性、切削性を確保しつつ疲労強度をも得られる鋼を製造することが必ずしも可能ではなかった。
【０００６】
更に、特許文献３には、「重量％で、Ｃ：０．７５〜１．２％、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｃｒ：０．２〜２．０％、Ｃｕ：２．０％以下、Ｎｉ：４．０％以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｖ：０．４％以下、Ｎｂ：０．１％以下、Ｂ：０．００３％以下、Ａｌ：０．０５％以下、希土類元素：合計で０．０１％以下、Ｃａ：０．００３％以下、Ｍｇ：０．００３％以下を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、不純物中のＴｉは０．００２％以下、Ｐは０．０２％以下、Ｓは０．０１５％以下、Ｎは０．００７％以下、Ｏ（酸素）は０．００１５％以下で、更に、鋼線材の横断面において外周から深さ２００μｍの位置までの領域におけるＣ含有量の平均値が０．４×Ｃ〜０．９×Ｃ％（但し、Ｃは鋼線材のＣ含有量）であることを特徴とする被削性に優れた軸受要素部品用の鋼線材」が開示されている。この特許文献３に記載の被削性に優れた軸受要素部品用の鋼線材は、外周部の炭素含有量を低下させて切削抵抗を低下させるというものである。しかし、上記した特許文献１の場合と同様に、球状化焼鈍後の炭化物の数量や大きさに特段の注意を払わない特許文献３に記載の被削性に優れた軸受要素部品用の鋼線材では冷間鍛造性、切削性を確保しつつ疲労強度をも得られる鋼を製造することが必ずしも可能とは言えなかった。
【０００７】
即ち、上記した特許文献１、特許文献２及び特許文献３については、いずれも冷間鍛造性や切削性の向上に関するものに過ぎず、冷間鍛造性、切削性を確保しつつ疲労強度をも得られる鋼についての記載はなされていない。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３１０１５３号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平１０−１６６０２８号公報
【００１０】
【特許文献３】特開２００１−４９３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記現状に鑑みて創案されたものであって、その目的は、ベアリングレースやボール、ニードルベアリング等に用途に好適な冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の要旨は、下記に示す冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼にある。
【００１３】
質量％で、Ｃ：０．７０〜１．１０％、Ｓｉ：０．１５〜０．７０％、Ｍｎ：０．２５〜１．１５％、Ｃｒ：０．９０〜１．６０％、Ｐ：０．０１４％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｎｉ：０．２５％以下、Ｍｏ：０．０８％以下、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｔｉ：２０ｐｐｍ以下、Ｏ（酸素）：１０ｐｐｍ以下及びＮ：１００ｐｐｍ以下を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる化学組成を有し、球状化熱処理が施されることによる球状化組織中の炭化物個数が４００〜１０００個／１０００μｍ２であると共に、球状化組織中の炭化物平均粒径が０．４０〜０．７０μｍであることを特徴とする冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼。
【００１４】
ここで、「球状化熱処理」とは、セメンタイトを球状化することによって、冷間での塑性加工を容易にするときなどに行われる処理のことを指す。また、「球状化組織中の炭化物個数及び炭化物平均粒径」は、試料の横断面Ｒ／２部を９０°ピッチで４箇所の位置を被検面とし、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を用いて撮影し、画像処理装置にて炭化物を自動ニ値化処理し、炭化物個数及び炭化物平均粒径を求める方法などにより求められる。なお、０．００４μｍ２以上の炭化物を測定対象とした。
【００１５】
本発明者らは、上記した課題を解決するために様々な検討を行い、以下の知見を得た。
【００１６】
（ａ）冷間鍛造性及び切削性を支配する主な因子は硬度である。この硬度は化学成分、伸線率（加工硬化率）や球状化焼鈍条件などで制御される。特に、炭化物の球状化の程度（炭化物の個数や大きさ）の制御は重要である。
【００１７】
（ｂ）すなわち、球状化を促進させると、炭化物は肥大凝集化して球状化焼鈍後硬度が下がる。このため、変形抵抗が低下し、冷間鍛造性及び切削性に好影響を与える。しかしながら、炭化物が粗大すぎると、焼入れ時に母材中への炭化物の溶け込み量が減少するため、焼入後硬度が不十分になり、疲労強度を低下させるという問題がある。
【００１８】
（ｃ）一方、球状化を抑制すると、焼入れ時に微細な炭化物が母材中に十分に溶け込むため、十分な焼入後硬度が得られ、結果疲労強度を高めることができる。しかしながら、この球状化の抑制は、冷間鍛造性や切削性に悪影響を与えるという問題がある。
【００１９】
（ｄ）そこで、球状化焼鈍後の炭化物の個数及び大きさ（平均粒径）が、冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に与える影響を明らかにすることにより、上記の相反する問題を両立させることが可能な、炭化物の個数及び大きさ（平均粒径）の範囲が存在することを見出した。
【００２０】
本発明は上記の知見に基づいて完成されたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の鋼は、冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れており、ベアリングレースやボール、ニードルベアリング等の用途に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の各要件について説明する。なお、各元素の含有量の「％」表示は「質量％」を意味する。
【００２３】
（Ａ）化学組成
Ｃ：０．７０〜１．１０％
Ｃは、生地に固溶してマルテンサイトの強化に有効に作用する元素であり、焼入れ／焼戻し後の強度確保のために含有させるものである。しかし、その含有量が０．７０％未満では十分な効果が得られない。一方、１．１０％を超えると、球状化焼鈍硬さを増加して冷間鍛造性及び切削性が低下してしまう。従って、Ｃの含有量を０．７０〜１．１０％とした。
【００２４】
Ｓｉ：０．１５〜０．７０％
Ｓｉは、脱酸の安定化に用いられる元素である。しかし、０．１５％未満では十分な効果が得られない。一方、０．７０％を超えると、Ｓｉがフェライト強化元素でもあるために球状化焼鈍硬さを増加して冷間鍛造性及び切削性が低下してしまう。従って、Ｓｉの含有量を０．１５〜０．７０％とした。
【００２５】
Ｍｎ：０．２５〜１．１５％
Ｍｎは、脱酸のために有効な元素である。しかし、０．２５％未満では充分な効果が得られない。一方、１．１５％を超えると、Ｓｉと同様にフェライト強化元素であるために球状化焼鈍硬さを増加して冷間鍛造性及び切削性が低下してしまう。従って、Ｍｎの含有量を０．２５〜１．１５％とした。
【００２６】
Ｃｒ：０．９０〜１．６０％
Ｃｒは、炭化物の球状化を向上させる元素であり、その効果を活かすためには０．９０％以上の添加が必要である。一方、１．６０％を超えると、Ｃｒが焼入れ性を向上させる元素でもあるために球状化焼鈍硬さを増加して冷間鍛造性及び切削性が低下してしまう。従って、Ｃｒの含有量を０．９０〜１．６０％とした。
【００２７】
本発明においては、Ｐ、Ｓ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｏ（酸素）及びＮの含有量を下記の通りに制限する。
【００２８】
Ｐ：０．０１４％以下
Ｐは、鋼の靭性並びに冷間鍛造性を低下させることから可能な限りその含有量が低いことが望ましく、その許容上限が０．０１４％である。従って、Ｐの含有量を０．０１４％以下とした。
【００２９】
Ｓ：０．０１０％以下
Ｓは、Ｍｎと結合してＭｎＳ等の硫化物系介在物を形成し、切削性を向上させる元素であるものの、０．０１０％を超えて含有させると冷間鍛造性を低下させてしまう。従って、Ｓの含有量を０．０１０％以下とした。
【００３０】
Ｃｕ：０．２５％以下
Ｃｕは、添加しなくてもよい。添加すれば、焼入性を向上させる。しかし、その含有量が０．２５％を超えると脆化が著しくなり冷間鍛造性を阻害する。従って、Ｃｕの上限は０．２５％とした。
【００３１】
Ｎｉ：０．２５％以下
Ｎｉは、添加しなくてもよい。添加すれば、焼入性を向上させる。しかし、その含有量が０．２５％を超えると脆化が著しくなり冷間鍛造性を阻害する。従って、Ｎｉの上限は０．２５％とした。
【００３２】
Ｍｏ：０．０８％以下
Ｍｏは、添加しなくてもよい。添加すれば、焼入性を向上させるが、高価な元素でもあり、その効果を得るには０．０８％以下の添加で十分である。従って、Ｍｏの含有量を０．０８％以下とした。
【００３３】
Ａｌ：０．０４０％以下
Ａｌは脱酸剤であり、鋼中の酸素と結合して酸化物を形成する。形成された酸化物は非常に硬質であり多量に含有させると切削工具の磨耗助長や冷間鍛造時の割れの起点となる等の有害性が顕著となることから０．０４０％を上限とした。従って、Ａｌの含有量を０．０４０％以下とした。
【００３４】
Ｔｉ：２０ｐｐｍ以下
Ｔｉは、鋼中の窒素及び酸素と結合して窒化物もしくは酸化物を形成する。形成された窒化物及び酸化物は非常に硬質であり多量に含有させると切削工具の磨耗助長や冷間鍛造時の割れの起点となる等の有害性が顕著となることから２０ｐｐｍを上限とした。従って、Ｔｉの含有量を２０ｐｐｍ以下とした。なお、より有害性を軽減するために、Ｔｉの含有量を１０ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００３５】
Ｏ（酸素）：１０ｐｐｍ以下
Ｏは、鋼中の金属元素と結合して酸化物を形成する。形成された酸化物は非常に硬質であり多量に含有させると切削工具の磨耗助長や冷間鍛造時の割れの起点となる等の有害性が顕著となることから１０ｐｐｍを上限とした。従って、Ｏの含有量を１０ｐｐｍ以下とした。なお、より有害性を軽減するためには、Ｏの含有量を７ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００３６】
Ｎ：１００ｐｐｍ以下
Ｎは、鋼の靭性並びに冷間鍛造性を低下させることから可能な限りその含有量が低いことが望ましく、その許容上限が１００ｐｐｍである。従って、Ｎの含有量を１００ｐｐｍ以下とした。
【００３７】
上記の発明に係る冷間鍛造性、切削性及び疲労強度に優れた鋼の化学組成は、上記のＣからＮまでの元素と、残部がＦｅ及びその他不純物からなるものである。
【００３８】
（Ｂ）炭化物形状
球状化組織中の炭化物の個数は、４００〜１０００個／１０００μｍ２とし、球状化組織中の炭化物平均粒径は、０．４０〜０．７０μｍとする。
切削性（切削工具寿命）は、炭化物個数に依存する。炭化物個数が４００個／１０００μｍ２より少ないと、炭化物の分布が不均一になりやすく、切削時のむしれ発生等の切削性の低下をまねく可能性がある。また、炭化物個数が１０００個／１０００μｍ２を超えると、炭化物が微細に分散するため、切削性が低下する。
冷間鍛造性は炭化物の平均粒径に依存する。炭化物の平均粒径が０．４０μｍを下回る場合は、炭化物が微細に分散するため、冷間鍛造性が悪化する。
疲労強度は、炭化物個数及び炭化物の平均粒径に依存する。炭化物個数が４００個／１０００μｍ２より少ない場合、あるいは炭化物の平均粒径が０．７０μｍを超える場合は、焼入後の硬度を確保し、疲労強度を確保することが困難となる。
以上の理由により、球状化組織中の炭化物個数を４００〜１０００個／１０００μｍ２、炭化物平均粒径を、０．４０〜０．７０μｍと規定した。
なお、切削性を重視する場合は球状化組織中の炭化物個数を４００〜７００個／１０００μｍ２とする、冷間鍛造性を重視する場合は球状化組織中の炭化物平均粒径を０．５０〜０．７０μｍとする、疲労強度を重視する場合は球状化組織中の炭化物個数を７００〜１０００個／１０００μｍ２、炭化物平均粒径を、０．４０〜０．５０μｍとするのが好ましい。
【００３９】
以下、本発明者らが表１に示す鋼Ａ及び鋼Ｂを用いて検討した結果を一例として、上記の炭化物形状に関する規定について詳しく説明する。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
先ず、表１に示す化学成分を有する鋼Ａ及び鋼Ｂを７０トン転炉にて溶製・真空脱ガス（ＲＨ）精錬を行い、その後連続鋳造した鋳片を均熱炉において１２５０℃で２４時間のソーキング（熱処理）を施して１６０ｍｍ角の鋼片に分塊圧延した。次いで、１２００℃に再加熱した後に熱間圧延し、冷却開始温度を８７０℃として冷却し１８．０ｍｍφの線材を得た。
その後、この線材に球状化焼鈍を施した。球状化焼鈍は、熱処理炉にて７８５℃に保持した後、保持時間を１９時間〜２５時間に調整することによって球状化組織中の炭化物の調整を行った。
【００４２】
更に、球状化焼鈍後の線材を、一旦１６．３ｍｍφの中間線に伸線した後、熱処理炉にて７６０℃で６時間保持して軟化焼鈍し、１５．８ｍｍφの線材にスキンパス伸線を行った。
【００４３】
ここで、球状化組織中の炭化物個数及び炭化物平均粒径は、上記のようにして得られた線材の横断面Ｒ／２部を９０°ピッチで４箇所の位置をＳＥＭにて撮影し、画像処理装置にて炭化物を自動ニ値化処理した後に炭化物個数及び炭化物平均粒径を計測した。０．００４μｍ２以上の炭化物を測定対象とした。
【００４４】
冷間鍛造性は、上記線材を長さ２４ｍｍに切断して図１で示す様な冷間鍛造用試料を作成し、圧縮率８５％の据え込み鍛造を行った後、７５〜８０℃の腐食液（塩酸を水で希釈（ＨＣｌとして約２０重量％））で据え込み試験片の表面を洗浄し、実体顕微鏡を用いて表面肌荒れもしくは加工割れの発生の有無を確認することによって評価を行った。
【００４５】
切削性は、上記線材のスケールを酸洗にて除去した後、表２に示す切削条件にてＮＣ旋盤で円筒外周切削を行い、ＪＩＳＢ４０１２（バイト切削試験方法）に規定された方法により、工具刃先に磨耗や欠けが発生して損傷し、仕上げ面に光輝帯が発生して切削不能となるまでの加工時間によって評価を行った。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
疲労強度は、上記線材を電気炉に入れ８５０℃で５４分保持した後油冷し、液体窒素に１０分間浸漬してサブゼロ処理を施し、次いで１５０℃で１２０分保持した後空冷し、ＪＩＳＺ２２７４（金属材料の回転曲げ疲れ試験方法）に規定された方法により、１号試験片を作成し回転曲げ試験（繰り返し数１０７回）によって評価を行った。
【００４８】
以上の試験結果を図２、図３及び図４に示す。
【００４９】
図２は、炭化物平均粒径と冷間鍛造性の関係を示したものである。図２から、炭化物平均粒径が大きくなることによって、冷間鍛造性が向上することがわかる。これは、炭化物の平均粒径が大きくなることによって、球状化焼鈍後の硬度が軟らかくなり、冷間鍛造性が向上したものと考えられる。逆に、炭化物の平均粒径が０．４０μｍを下回る場合は、炭化物が微細に分散するため、冷間鍛造性が悪化する。
【００５０】
図３は、炭化物個数と切削工具寿命の関係を示したものである。図３から、切削工具寿命は、炭化物個数が多くても少なくても短くなる、すなわち一定範囲で長寿命となることがわかる。これは、炭化物個数が少な過ぎると、炭化物の分布が不均一になりやすく、また硬度が軟らかくなりすぎて、切削時に「むしれ」が発生して切削工具寿命に影響を与えている。また、炭化物個数が多すぎると、炭化物が微細に分散するため、切削工具寿命を短かくさせているものと考えられる。また、図３から、炭化物個数が４００〜１０００個／１０００μｍ２において、長寿命となることがわかる。
【００５１】
図４は、炭化物個数と疲労強度及び炭化物平均粒径と疲労強度の関係を示したものである。図４から、炭化物個数の増加及び炭化物平均粒径が小さくなることにより疲労強度が向上することがわかる。これは、炭化物個数の増加や炭化物平均粒径が小さくなることによって焼入熱処理時に母材中への炭化物溶け込みが増加あるいは容易となり、焼入後硬度が向上し、それに伴い、焼入後硬度と相関のある疲労強度も向上したものと考えられる。また、図４から、炭化物個数が４００個／１０００μｍ２未満の場合に疲労強度が低下し、また、炭化物平均粒径が０．７０μｍを超えた場合に疲労強度が低下することがわかる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明を詳しく説明する。
【００５３】
上記した表１に示す化学成分を有する鋼Ａ及び鋼Ｂを７０トン転炉にて溶製・ＲＨ精錬を行い、その後連続鋳造した鋳片を均熱炉において１２５０℃で２４時間のソーキングを施して１６０ｍｍ角の綱片に分塊圧延した。次いで、１２００℃に再加熱した後に熱間圧延し、冷却開始温度を８７０℃として冷却し１８．０ｍｍφの線材を得た。
その後、この線材を球状化焼鈍を行うために熱処理炉にて７８５℃に保持した後、保持時間を１９時間〜２５時間に調整することによって球状化組織中の炭化物の調整を行った。
【００５４】
更に、球状化焼鈍後の線材を、一旦１６．３ｍｍφの中間線に伸線した後、熱処理炉にて７６０℃で６時間保持して軟化焼鈍し、１５．８ｍｍφの線材にスキンパス伸線を行った。
【００５５】
上記の様にして得られた線材について、球状化焼鈍後の炭化物個数及び炭化物平均粒径、冷間鍛造性、切削性及び疲労強度について、各試験を実施した。
【００５６】
ここで、球状化組織中の炭化物個数及び炭化物平均粒径は、上記のようにして得られた線材の横断面Ｒ／２部を９０°ピッチで４箇所の位置をＳＥＭにて撮影し、画像処理装置にて炭化物を自動ニ値化処理した後に炭化物個数及び炭化物平均粒径を計測した。０．００４μｍ２以上の炭化物を測定対象とした。
【００５７】
冷間鍛造性は、上記線材を長さ２４ｍｍに切断して図１で示す様な冷間鍛造用試料を作成し、圧縮率８５％の据え込み鍛造を行った後、７５〜８０℃の腐食液（塩酸を水で希釈（ＨＣｌとして約２０重量％））で据え込み試験片の表面を洗浄し、実体顕微鏡を用いて表面肌荒れもしくは加工割れの発生の有無を確認することによって評価を行った。
【００５８】
切削性は、上記線材のスケールを酸洗にて除去した後、表２に示す切削条件にてＮＣ旋盤で円筒外周切削を行い、ＪＩＳＢ４０１２（バイト切削試験方法）に規定された方法により、工具刃先に磨耗や欠けが発生して損傷し、仕上げ面に光輝帯が発生して切削不能となるまでの加工時間によって評価を行った。
【００５９】
疲労強度は、上記線材を電気炉に入れ８５０℃で５４分保持した後油冷し、液体窒素に１０分間浸漬してサブゼロ処理を施し、次いで１５０℃で１２０分保持した後空冷し、ＪＩＳＺ２２７４（金属材料の回転曲げ疲れ試験方法）に規定された方法により、１号試験片を作成し回転曲げ試験（繰り返し数１０７回）によって評価を行った。
【００６０】
さて、表３に上記各試験結果を整理して示す。
【００６１】
【表３】
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【００６２】
なお、切削性の目標を切削工具寿命１０分以上とし、１０分に達しない場合、切削性が不足であると判断した。
同様に、疲労強度の目標を１２００ＭＰａ以上とし、１２００ＭＰａに達しない場合、疲労強度が不足であると判断した。
【００６３】
表３から明らかな様に、本発明で規定する条件から外れた試験番号７〜１０の場合には、冷間鍛造性が低い、切削工具寿命が１０分に達しておらず切削性が低い、疲労強度が１２００ＭＰａに達しておらず疲労強度が低いのいずれかであった。
【００６４】
これに対して、本発明で規定する条件を満たす試験番号１〜６の場合には、良好な冷間鍛造性を有し、切削工具寿命１０分以上であり切削性も高く、更に疲労強度が１２００ＭＰａ以上であり疲労強度にも優れていることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】冷間鍛造用試料を説明するための図である。
【図２】炭化物平均粒径と冷間鍛造性の関係を示す図である。
【図３】炭化物個数と切削工具寿命の関係を示す図である。
【図４】炭化物個数と疲労強度及び炭化物平均粒径と疲労強度の関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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