(57)【要約】【課題】熱間圧延して得たコイルを焼なましする従来の中間熱処理を省略し、制御圧延と低リダクションで抽伸することでコストを削減して切削性に優れた磨き鋼材を製造する。【解決手段】質量％で、成分Ｃが０．５５％以下であるＪＩＳに規格の鋼種のＳＣ（炭素鋼）、ＳＣｒ（クロム鋼）、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）、ＳＭｎ（マンガン鋼）またはＳＢＣ（ボロン鋼）を熱間で制御圧延して圧延スピードを落として圧延終了温度を８５０〜８８０℃に低下して徐冷し、圧延状態ままでフェライト＋パーライト組織として７９〜８２ＨＲＢに軟化し、軟化した鋼材を８．５〜９．５％の低リダクションで抽伸して硬さ９２〜９５ＨＲＢの鋼材の切削性ならびにドリル加工性および直進性に優れた磨き鋼材を製造する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、成分のＣが０．５５％以下である、ＪＩＳに規格の鋼種のＳＣ（炭素鋼）、ＳＣｒ（クロム鋼）、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）、ＳＭｎ（マンガン鋼）またはＳＢＣ（ボロン鋼）を熱間で制御圧延により圧延スピードを落として圧延終了温度を低下した後、徐冷し、圧延状態ままでフェライト＋パーライト組織として軟化し、次いで該軟化した鋼材を８．５〜９．５％の低リダクションで抽伸して硬さ９２〜９５ＨＲＢの鋼材とすることを特徴とする切削性ならびにドリル加工性および直進性に優れた磨き鋼材の製造方法。
【請求項２】
制御圧延の圧延終了温度は８５０〜８８０℃とし、圧延状態ままでフェライト＋パーライト組織として軟化した鋼材の硬さは７９〜８２ＨＲＢとすることを特徴とする請求項１に記載の切削性ならびにドリル加工性および直進性に優れた磨き鋼材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磨き鋼材の製造方法に関し、特に熱処理を行うことなく、切削性ならびにドリル加工性に優れた磨き鋼材を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＪＩＳで規定するＳＣｒなどのクロム鋼、ＳＣＭなどのクロムモリブデン鋼などの合金鋼のコイル材を、熱間圧延した状態のコイル材から抽伸して磨き鋼の線材とすると、約１２％のリダクションがかかるため、加工硬化が起きて製品が硬くなって切削性に問題が起きていた。そのため、通常の熱延した、例えば、硬さが８３〜８５ＨＲＢの鋼材のコイルを酸洗し、次いで焼なましを行って硬さを７８〜８０ＨＲＢに軟化させた材料とし、さらにリダクションを１２．２％として抽伸して、硬さ９１〜９４ＨＲＢの線材とする方法が採られている。しかし、このような熱延コイルとした状態の中間で焼なましなどの熱処理をすると、費用がかかり、さらに無酸化状態で焼きなましを行うために、予めスケールを落としておく余分の工程の必要があり、そのため酸洗いのためにコストが増大する問題があった。
【０００３】
そこで、強靱鋼に対して熱間圧延する際に通常圧延をした後の冷却において、６５０℃±１０℃に少なくとも３分間一時保持する徐冷をすることにより軟化線材を製造する方法がある（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０３−６４４２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、ＳＣｒなどのクロム鋼やＳＣＭなどのクロムモリブデン鋼などの合金鋼を熱間圧延して得たコイルを一旦、焼なまして軟化する従来の方法の中間熱処理を省略し、そのまま抽伸することで、中間熱処理に要する余分の工程とコストを削減して、切削性ならびにドリル加工性と直進性に優れた磨き鋼材の線材を製造する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、質量％で、成分のＣが０．５５％以下である、ＪＩＳに規格の鋼種のＳＣ（炭素鋼）、ＳＣｒ（クロム鋼）、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）、ＳＭｎ（マンガン鋼）またはＳＢＣ（ボロン鋼）を熱間で制御圧延により圧延スピードを落として圧延終了温度を低下した後、徐冷し、圧延状態ままでフェライト＋パーライト組織として軟化し、次いで該軟化した鋼材を８．５〜９．５％の低リダクションで抽伸し、硬さ９２〜９５ＨＲＢの鋼材とすることを特徴とする切削性ならびにドリル加工性および直進性に優れた磨き鋼材の製造方法である。
【０００７】
請求項２の発明では、制御圧延の圧延終了温度は８５０〜８８０℃とし（従来の通常圧延の圧延終了温度は９００〜９３０℃）、圧延状態ままでフェライト＋パーライト組織として軟化した鋼材の硬さは７９〜８２ＨＲＢとすることを特徴とする請求項１の手段の切削性ならびにドリル加工性および直進性に優れた磨き鋼材の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下の実施例を通じて説明する。本発明の手段における対象の鋼種は、ＪＩＳに規格する機械構造用鋼のＳＣ（炭素鋼）、ＳＣｒ（クロム鋼）、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）、ＳＭｎ（マンガン鋼）、ＳＢＣ（ボロン鋼）などの鋼種で、成分のＣが０．５５質量％以下の鋼種である。
【０００９】
しかし、これらの鋼種であっても、成分のＣが０．５５％を超えるものは対象外である。さらに、Ｎｉを含有する機械構造用鋼、例えば、ＪＩＳ規格のＳＮＣ（ニッケルクロム鋼）、ＳＮＣＭ（ニッケルクロムモリブデン鋼）も本発明の手段の対象外の鋼種である。
【００１０】
本発明は、先ず、上記の対象の鋼種をビレットから熱間圧延する際に、制御圧延することで圧延スピードを落として圧延終了温度を８５０〜８８０℃と低くし、さらに徐冷を行うことで、従来方法のように熱間圧延後に中間の焼なましの熱処理をすることなく、圧延した状態のままで従来のフェライト＋ベイナイト（Ｆ＋Ｂ）組織より軟化した硬さ７９〜８２ＨＲＢのフェライト＋パーライト（Ｆ＋Ｐ）組織の鋼材にする。
【００１１】
次いで、上記の軟化した鋼材を抽伸する際のリダクションの割合を従来の通常方法のリダクションの１２％よりも低いリダクションの８．５〜９．５％とすることで加工硬化を最小限の９２〜９５ＨＲＢにする。
【００１２】
【実施例】
表１に示すクロムモリブデン鋼のＳＣＭ４２０を、表２に示す製造条件により対比して示す。表２において、先ず、従来の欄に、従来の通常圧延を行い、焼なましを行ってリダクション１２．２％で抽伸する従来法を示す。
【表１】
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【００１３】
サンプル１に、従来方法の比較例として、通常圧延し、かつ、本発明と同様に焼なましを省略し、リダクションを本発明と同様に低い８．８％のリダクションする比較方法を示す。
【００１４】
サンプル２に、本発明と同様に制御圧延して圧延終了温度を８５０〜８８０℃とし、さらに焼なましを省略し、しかしながら、従来方法と同様に、リダクションを１２．２％として抽伸する比較方法を示す。
【００１５】
サンプル３に、制御圧延して圧延終了温度を８５０〜８８０℃とし、焼なましを省略し、さらにリダクションを従来より低い８．８％とし抽伸する本発明方法を示す。
【００１６】
サンプル４に、本発明と同様に制御圧延して圧延終了温度を８５０〜８８０℃とし、焼なましを省略し、しかしながら、リダクションを５．３０％と極低リダクションして抽伸する比較方法を示す。
【００１７】
特に、表２のサンプル３の本発明の方法と、従来の方法を以下に示す。
表２における本発明のサンプル３では、制御圧延してφ２６．５ｍｍ、圧延終了温度を８５０〜８８０℃とし、硬さ７９〜８２ＨＲＢの線材とし、焼なましすることなく、引き続いて抽伸してφ２５．３ｍｍ、リダクション８．８％、硬さ９２〜９５ＨＲＢ（＋１３ポイント上昇）とし、得られた線材を矯正して検査した。
【００１８】
これに対し従来の方法は、通常の熱間圧延により、例えば、φ２７ｍｍ、硬さ８３〜８５ＨＲＢの線材を得て、次いで酸洗し、焼なまし処理して硬さ７８〜８０ＨＲＢに軟化した後、さらに抽伸してリダクション１２．２％、φ２５．３ｍｍ、硬さ９１〜９４ＨＲＢ（＋１３．１４ポイント上昇）とし、得られた線材を矯正して検査した。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
上記の表２に示す各方法における検査結果を表３に示す。表３において、抽伸前の鋼材の硬さ、抽伸後の鋼材の硬さをＨＲＢ硬度で示し、得られた鋼材の切削性すなわちドリル加工性および直進性を○×で示し、（１）抽伸後の硬さ：９５ＨＲＢ以下を合格とし、（２）ドリル加工性としてφ３ｍｍハイス（ＳＫＨ５１）、切削速度２３ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒｐｍ）、送り０．０４ｍｍ／ｒｅｖ（１００ｍｍ／ｍｉｎ）の条件で深さ１１ｍｍの穴を１０００穴以上可能で合格の○とし、直進性を１ｍｍ／Ｍ以下を○とし、全て○のものを判定で○とした。表２のテスト材についての硬さと抽伸前と抽伸後のリダクションの関係を図１に示す。
【００２１】
【表３】
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【００２２】
本発明の作用効果について説明する。
（１）圧延終了温度を８５０〜８８０℃と低くして徐冷を行うことにより、微細なフェライト＋パーライト組織が得られ、圧延ままの状態で軟化した材料を得ることが可能である。これに対して、従来の方法では、通常圧延のままであるとベイナイトが析出し硬化するので、軟化のために焼なましの熱処理を実施する必要があった。
【００２３】
（２）抽伸時にリダクションを低くすることにより、加工硬化を最小限に抑え、従来と同等の硬さの材料を得ることを可能とした。（表３：サンプル３参照）
【００２４】
（３）抽伸前の材料が従来の焼なまし処理したものよりもＨＲＢ硬さで２ポイント硬いため、リダクションが８．５％〜９．５％の低リダクションであっても、１ｍｍ／Ｍ以下の直進性を得ることができた。
【００２５】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明は、炭素含有量が０．５５質量％以下で、Ｎｉを含有することのない鋼材を使用して熱間圧延を制御圧延とし、徐冷することで組織を微細なフェライト＋パーライトとし、かつ、その後の抽伸を適切な低リダクションとすることで、従来の方法のように焼なましの熱処理を必要とすることなく、９５ＨＲＢ以下の低硬度の切削性に優れた磨き鋼材を効率良く製造することができ、従来にない優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来法と本発明法と比較法による鋼材の抽伸前後の硬さとリダクションの関係を示すグラフである。
【図１】
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