CN110382727A

CN110382727A - 切削加工用线材

Info

Publication number: CN110382727A
Application number: CN201880013876.6A
Authority: CN
Inventors: 今浪祐太; 福冈和明; 西村公宏
Original assignee: Jitomi Corp
Current assignee: Jitomi Corp
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2019-10-25
Also published as: EP3591086A1; EP3591086A4; JP6504330B2; US11427901B2; EP3591086B1; WO2018159617A1; US20200248291A1; KR102306264B1; KR20190123303A; TW201837203A; JPWO2018159617A1; TWI663266B

Abstract

提供无论刀具材料种类和润滑剂种类如何、而且即使在不使用润滑剂的情况下也发挥出优良的切削性的线材。一种切削加工用线材，其具有特定的成分组成，并具有如下所述的维氏硬度：在上述切削加工用线材的自表面起直径的1/4的位置处的铁素体晶粒的平均长径比大于2.8的情况下，满足下述(1)和(2)式，在上述平均长径比为2.8以下的情况下，满足下述(3)和(4)式。H_ave≤350…(1)H_σ≤30…(2)H_ave≤250…(3)H_σ≤20…(4)。

Description

切削加工用线材

技术领域

本发明涉及切削加工用线材，特别是涉及与条件无关地发挥出优良的切削性的切削加工用线材。

背景技术

在打印机等OA设备中使用的机械结构部件的制造中，一般通过对线材等钢材进行切削加工而成形为部件形状。在切削加工中，最重要的是得到规定的尺寸和表面粗糙度，但是，除此以外，为了提高生产率，也致力于刀具的长寿命化、切削速度的升高、切屑处理性的提高。

出于上述情况，作为切削加工用的钢，一般使用提高了切削性的钢种。例如，经常使用分散有大量Mn硫化物的低碳硫易切削钢(JIS标准中为SUM23等)、除了分散有大量Mn硫化物以外还添加了作为易切削元素的铅的低碳硫复合易切削钢(JIS标准中为SUM24L等)。

另外，在专利文献1中，提出了规定了拉丝材料的硫化物系夹杂物的平均宽度、屈服比的加工表面粗糙度优良且尺寸变化小的钢。

此外，在专利文献2和3中，提出了规定了MnS夹杂物、Pb夹杂物、Pb-MnS夹杂物的分散状态的切削性优良的钢。

另外，在专利文献4中，提出了具有添加了Nb的钢组成且限定了钢的表面硬度的范围的易切削钢和制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-253390号公报

专利文献2：日本专利第5954483号公报

专利文献3：日本专利第5954484号公报

专利文献4：日本特开2007-239015号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1中，进行硫化物系夹杂物的平均宽度、屈服比的优化，使切削性提高。对该切削性进行评价的切削性试验利用高速刀具(SKH4)来实施，但是，切削加工中使用的刀具材料种类是多种多样的，除了高速钢以外，还有CVD或PVD的涂层材料、金属陶瓷和陶瓷等。因此，刀具材料种类改变时，存在如下问题：专利文献1中记载的硫化物系夹杂物的平均宽度、屈服比的优化有时不一定有助于切削性提高。

此外，在切削加工中，使用润滑剂是惯例，但作为上述润滑剂，使用了种类极其多样的润滑剂，其物性也各种各样。关于这一点，在专利文献1中，对于切削性试验时所使用的润滑剂并没有提及。因此可知，在润滑剂的种类改变时，引用文献1中提出的硫化物系夹杂物的平均宽度、屈服比有时无助于切削性提高。

另外，在专利文献2和3中，对MnS夹杂物、Pb夹杂物、Pb-MnS夹杂物的分散状态进行优化，使切削性提高。在专利文献2、3中的切削性试验中，使用了高速刀具(SKH4)，但是，如上所述刀具材料种类是多种多样的，因此可知，刀具材料种类改变时，专利文献2和3中提出的方法有时无助于切削性提高。同样地可知，润滑剂的种类改变时，专利文献2和3中提出的方法也有时无助于切削性提高。

另外，在专利文献4中，也只在特定的切削条件下进行了切削性评价，存在切削条件不同时无法得到充分的切削性的问题。

本发明是鉴于上述现实情况而开发的，其目的在于提供无论刀具材料种类和润滑剂种类如何、而且即使在不使用润滑剂的情况下也发挥出优良的切削性的线材。

用于解决问题的方法

为了达成上述目的，本发明人对线材的成分组成与切削性的关系进行了深入调查，结果发现了适合于无论刀具材料种类和润滑剂种类如何、而且即使在不使用润滑剂的情况下也发挥出优良的切削性的成分组成和机械特性。本发明立足于上述见解。

即，本发明的主旨构成如下所述。

1.一种切削加工用线材，其具有含有C：0.001～0.150质量％、Si：0.010质量％以下、Mn：0.20～2.00质量％、P：0.02～0.15质量％、S：0.20～0.50质量％、N：0.0300质量％以下和O：0.0050～0.0300质量％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，

并具有如下所述的维氏硬度：

在上述切削加工用线材的自表面起直径的1/4的位置处的铁素体晶粒的平均长径比大于2.8的情况下，满足下述(1)和(2)式，

在上述平均长径比为2.8以下的情况下，满足下述(3)和(4)式。

H_ave≤350…(1)

H_σ≤30…(2)

H_ave≤250…(3)

H_σ≤20…(4)

其中，

H_ave：自表面起直径的1/4的位置处的维氏硬度的周向的平均值，

H_σ：自表面起直径的1/4的位置处的100个点的维氏硬度的标准偏差。

2.如上述1所述的切削加工用线材，其中，上述成分组成还含有选自由Pb：0.01～0.50质量％、Bi：0.01～0.50质量％、Ca：0.01质量％以下、Se：0.1质量％以下和Te：0.1质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

3.如上述1或2所述的切削加工用线材，其中，上述成分组成还含有选自由Cr：3.0质量％以下、Al：0.010质量％以下、Sb：0.010质量％以下、Sn：0.010质量％以下、Cu：1.0质量％以下、Ni：1.0质量％以下和Mo：1.0质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

4.如上述1～3中任一项所述的切削加工用线材，其中，上述成分组成还含有选自由Nb：0.050质量％以下、Ti：0.050质量％以下、V：0.050质量％以下、Zr：0.050质量％以下、W：0.050质量％以下、Ta：0.050质量％以下、Y：0.050质量％以下、Hf：0.050质量％以下和B：0.050质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

发明效果

对于本发明的线材而言，无论刀具材料种类和润滑剂种类如何，而且即使在不使用润滑剂的情况下，也能够发挥出优良的切削性。

附图说明

图1是示出铁素体晶粒的长径比与切削性的关系的示意图。

图2是示出刀具的后刀面磨损宽度的测定位置的示意图。

具体实施方式

[成分组成]

首先，对在本发明中将切削加工用线材(以下有时简称为“线材”)的成分组成限定为上述范围的理由进行详细说明。

C：0.001～0.150质量％

C是有助于提高钢的强度的元素，为了得到作为结构用钢充分的强度，需要为0.001质量％以上。因此，C含量设定为0.001质量％以上，优选设定为0.01质量％以上。另一方面，C含量超过0.150质量％时，硬度过度升高，切削加工时的刀具寿命缩短。因此，C含量设定为0.150质量％以下，优选设定为0.13质量％以下，更优选设定为0.10质量％以下。

Si：0.010质量％以下

钢中的Si与氧结合而生成SiO₂。该SiO₂在钢中作为硬质粒子发挥作用，加快切削中的刀具的磨料磨损，其结果是使刀具寿命缩短。因此，将Si含量设定为0.010质量％以下，优选设定为0.003质量％以下。另一方面，Si含量的下限没有特别限定，可以为0，但工业上大于0质量％。另外，Si具有冷拉丝前实施的喷丸和酸洗中的脱氧化皮性的提高效果。因此，从得到上述效果的观点出发，优选将Si含量设定为0.0005质量％以上。

Mn：0.20～2.00质量％

Mn是通过与S结合形成硫化物而具有使切削性提高的效果的元素。为了得到上述效果，需要添加0.20质量％以上。因此，Mn含量设定为0.20质量％以上，优选设定为0.60质量％以上，更优选设定为0.80质量％以上。另一方面，Mn的过量添加导致因固溶强化引起的硬度升高，使切削加工时的刀具寿命缩短。因此，Mn含量设定为2.00质量％以下，优选设定为1.80质量％以下，更优选设定为1.60质量％以下。

P：0.02～0.15质量％

P是具有使切削性提高的效果的元素。为了得到上述效果，需要添加0.02质量％以上。因此，P含量设定为0.02质量％以上，优选设定为0.03质量％以上。另一方面，即使添加超过0.15质量％，切削性提高效果也饱和。因此，P含量设定为0.15质量％以下，优选设定为0.14质量％以下，更优选设定为0.13质量％以下。

S：0.20～0.50质量％

S以硫化物系夹杂物的形式存在，是对于提高切削性而言有效的元素。为了得到该效果，需要添加0.20质量％以上。因此，S含量设定为0.20质量％以上，优选设定为0.25质量％以上，更优选设定为0.30质量％以上。另一方面，超过0.50质量％的添加使钢的热加工性降低。因此，S含量设定为0.50质量％以下，优选设定为0.45质量％以下，更优选设定为0.43质量％以下。

N：0.0300质量％以下

N是具有提高切削后的表面粗糙度的效果的元素。但是，过度的添加导致钢材的硬度升高，使切削时的刀具寿命缩短。因此，N含量设定为0.0300质量％以下，优选设定为0.0200质量％以下，更优选设定为0.0180质量％以下。另一方面，N含量的下限没有特别限定，可以为0，但工业上大于0质量％。N含量优选设定为0.002质量％以上，更优选设定为0.004质量％以上。

O：0.0050～0.0300质量％

O是具有通过使硫化物系夹杂物粗大化的效果而使切削性提高的效果的元素。为了得到上述效果，需要含有0.0050质量％以上的O。因此，O含量设定为0.0050质量％以上，优选设定为0.0100质量％以上。另一方面，过度的添加导致钢材的韧性降低，引起结构构件的过早破坏。因此，O含量设定为0.0300质量％以下，优选设定为0.0250质量％以下，更优选设定为0.0200质量％以下。

本发明的一个实施方式的切削加工用线材具有含有上述各元素、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成。

另外，在本发明的另一实施方式中，上述成分组成可以进一步任选地含有选自由Pb：0.01～0.50质量％、Bi：0.01～0.50质量％、Ca：0.01质量％以下、Se：0.1质量％以下和Te：0.1质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

Pb：0.01～0.50质量％

Pb是具有使切削时的切屑微细化的效果的元素，通过添加可以使切屑处理性进一步提高。添加Pb的情况下，为了得到上述效果，将Pb含量设定为0.01质量％以上。另一方面，即使过度添加，切屑处理性的提高效果也饱和。因此，从抑制合金成本升高的观点出发，将Pb含量设定为0.50质量％以下，优选设定为0.30质量％以下，更优选设定为0.10质量％以下。

Bi：0.01～0.50质量％

与Pb同样，Bi是具有使切削时的切屑微细化的效果的元素，通过添加可以使切屑处理性进一步提高。添加Bi的情况下，为了得到上述效果，将Bi含量设定为0.01质量％以上。另一方面，即使过度添加，切屑处理性的提高效果也饱和。因此，从抑制合金成本升高的观点出发，将Bi含量设定为0.50质量％以下，优选设定为0.30质量％以下，更优选设定为0.10质量％以下。

Ca：0.01质量％以下

与Pb同样，Ca是具有使切削时的切屑微细化的效果的元素，通过添加可以使切屑处理性进一步提高。但是，即使过度添加该元素，切屑处理性的提高效果也饱和。因此，从抑制合金成本升高的观点出发，将Ca含量设定为0.01质量％以下，优选设定为0.008质量％以下，更优选设定为0.007质量％以下。另一方面，Ca含量的下限没有特别限定，优选设定为0.0010质量％以上，更优选设定为0.003质量％以上，进一步优选设定为0.005质量％以上。

Se：0.1质量％以下

与Pb同样，Se是具有使切削时的切屑微细化的效果的元素，通过添加可以使切屑处理性进一步提高。但是，即使过度添加该元素，切屑处理性的提高效果也饱和。因此，从抑制合金成本升高的观点出发，将Se含量设定为0.1质量％以下，优选设定为0.008质量％以下，更优选设定为0.007质量％以下。另一方面，Se含量的下限没有特别限定，优选设定为0.0010质量％以上，更优选设定为0.003质量％以上，进一步优选设定为0.005质量％以上。

Te：0.1质量％以下

与Pb同样，Te是具有使切削时的切屑微细化的效果的元素，通过添加可以使切屑处理性进一步提高。但是，即使过度添加该元素，切屑处理性的提高效果也饱和。因此，从抑制合金成本升高的观点出发，将Te含量设定为0.1质量％以下，优选设定为0.008质量％以下，更优选设定为0.007质量％以下。另一方面，Te含量的下限没有特别限定，优选设定为0.0010质量％以上，更优选设定为0.003质量％以上，进一步优选设定为0.005质量％以上。

在本发明的另一实施方式中，上述成分组成可以进一步任选地含有选自由Cr：3.0质量％以下、Al：0.010质量％以下、Sb：0.010质量％以下、Sn：0.010质量％以下、Cu：1.0质量％以下、Ni：1.0质量％以下和Mo：1.0质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

Cr、Al、Sb、Sn、Cu、Ni和Mo是影响轧制后的氧化皮性状或耐腐蚀性的元素，可以任选地添加。

Sb和Sn具有冷拉丝前实施的喷丸和酸洗中的脱氧化皮性状的提高效果，可以任选地添加。但是，Sb和Sn即使添加超过0.010质量％，脱氧化皮性的提高效果也饱和。因此，Sb含量和Sn含量设定为0.010质量％以下，优选设定为0.009质量％以下。需要说明的是，添加Sb和Sn的情况下，Sb含量和Sn含量优选设定为0.003质量％以上，更优选设定为0.005质量％以上。

Cr、Al、Cu、Ni和Mo是具有使耐腐蚀性提高的效果的元素，可以任选地添加。但是，Cr、Al、Cu、Ni和Mo的过量添加导致钢的固溶强化，通过硬度升高使切削时的刀具寿命缩短。因此，将Cr含量的上限设定为3.0质量％，将Al含量的上限设定为0.010质量％，将Cu、Ni和Mo含量的上限设定为1.0质量％。另外，Cr、Al、Cu、Ni和Mo优选添加0.001质量％以上。

在本发明的另一实施方式中，上述成分组成可以进一步任选地含有选自由Nb：0.050质量％以下、Ti：0.050质量％以下、V：0.050质量％以下、Zr：0.050质量％以下、W：0.050质量％以下、Ta：0.050质量％以下、Y：0.050质量％以下、Hf：0.050质量％以下和B：0.050质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

Nb、Ti、V、Zr、W、Ta、Y和Hf具有形成微细的析出物、使线材的强度提高的效果。另外，B具有通过在晶界发生偏析而强化晶界的作用，具有使线材的强度提高的效果。特别是在负荷应力高的构件中添加选自由Nb、Ti、V、Zr、W、Ta、Y、Hf和B组成的组中的一种或两种以上时，可以改善疲劳强度。Nb、Ti、V、Zr、W、Ta、Y、Hf和B优选添加0.0001质量％以上。但是，对于任意一种成分而言，超过0.050质量％的过量添加都会使钢的热加工性降低，因此，上限值可以设定为0.050质量％。

本发明的一个实施方式的线材的成分组成含有上述各元素和作为余量的Fe和不可避免的杂质，优选由上述各元素和作为余量的Fe和不可避免的杂质构成。

[维氏硬度]

本发明的切削加工用线材需要具有如下所述的维氏硬度：在该切削加工用线材的自表面起直径的1/4的位置处的铁素体晶粒的平均长径比大于2.8的情况下，满足下述(1)和(2)式，在上述平均长径比为2.8以下的情况下，满足下述(3)和(4)式。

H_ave≤350…(1)

H_σ≤30…(2)

H_ave≤250…(3)

H_σ≤20…(4)

需要说明的是，上述平均长径比、H_ave和H_σ可以通过下述步骤求出。

·平均长径比

对包含线材的中心轴且与该线材的长度方向平行的截面进行镜面研磨后，实施硝酸乙醇溶液蚀刻。接着，利用光学显微镜对自线材的表面起该线材的直径的1/4的深度的位置处的铁素体晶粒进行观察，通过图像分析对100个铁素体晶粒求出最大费雷特直径和最小费雷特直径。对于上述100个铁素体晶粒，算出以最大费雷特直径/最小费雷特直径的形式定义的各个铁素体晶粒的长径比，将所得值的平均值设定为平均长径比。

·H_ave

在载荷为0.1kgf的条件下测定100个点的自线材的表面起该线材的直径的1/4的深度的位置处的维氏硬度，将所得到的维氏硬度的平均值设定为H_ave。对于上述维氏硬度的测定中形成的压痕，将相邻的压痕间的距离设定为0.3mm以上。另外，为了沿线材的周向均匀地进行维氏硬度测定，在将与线材的长度方向正交的截面内的直径的1/4作为半径且使中心与线材截面中心一致的圆上、以与中心的角度每3.6°进行维氏硬度测定即可。以下有时将H_ave称为平均硬度。

·H_σ

H_σ是通过与上述H_ave同样的方法测定的100个点的维氏硬度的标准偏差。以下有时将H_σ称为硬度的标准偏差。

作为支配切削线材时的刀具寿命的被切削侧(线材)的因素，该线材的硬度是最重要的。即，为了改善线材的切削性、具体而言为了无论刀具材料种类和润滑剂种类如何都实现优良的切削性，除了将线材的硬度控制得较低以外，抑制硬度的波动、特别是周向上的硬度的波动极其重要。

此外，线材的切削性不仅受维氏硬度影响，还受铁素体晶粒的长径比的影响。即，低碳易切削钢的主要组织是铁素体。另外，切削时，在钢与刀具的接触部作用有非常大的应力，强制性地使钢大幅变形，其结果是被破坏、被切断。如图1所示，铁素体晶粒的长径比通过影响对负荷应力的阻力而影响切削性。即认为，铁素体晶粒的长径比越大，则组织越容易被破坏，其结果是切削性提高。

根据本发明人的研究结果可知，在铁素体晶粒的平均长径比(以下有时简称为平均长径比)大于2.8的情况和铁素体晶粒的平均长径比为2.8以下的情况下，用于得到同等的切削性的上述H_ave和上述H_σ的范围不同。以下，针对各个情况，对H_ave和H_σ的必要范围进行说明。通常，对于热成形出的线材而言，铁素体晶粒的平均长径比为1.3以上。

·平均长径比：大于2.8的情况

在铁素体晶粒的平均长径比大于2.8的情况下，将线材的上述平均硬度H_ave的上限值设定为350(HV)。更优选的上限值为300(HV)。其原因是因为，平均维氏硬度影响平均切削阻力，H_ave超过上述上限值时，刀具的寿命缩短。

此外，将上述标准偏差H_σ的上限值限定为30(HV)。即，即使使硬度的平均值满足上述条件，硬度在周向上波动时，也会导致反复进行软质部与硬质部的切削。已明确了该软-硬的反复切削是使刀具寿命缩短的主要因素。即，由于软-硬的反复切削，切削刀具间歇地受到负荷，结果刀具的磨损提前。因此，将作为硬度波动的指标的硬度的标准偏差H_σ的上限值限定为30(HV)。更优选的上限值为20(HV)。100个点间的H_σ为30(HV)以下时，因软-硬的反复切削引起的对切削刀具施加的间歇性负荷减小。

·平均长径比：2.8以下的情况

在铁素体晶粒的平均长径比为2.8以下的情况下，如图1(b)所示，与铁素体晶粒的平均长径比大于2.8的情况(图1(a)的情况)相比，切削时组织难以被破坏。因此，在铁素体晶粒的平均长径比为2.8以下的情况下，为了确保切削性，与大于2.8的情况相比，需要将H_ave和H_σ的值设定为更低的范围。因此，在铁素体晶粒的平均长径比为2.8以下的情况下，将线材的上述平均硬度H_ave的上限值设定为250(HV)。更优选的上限值为200(HV)。其原因是因为，平均硬度影响平均切削阻力，超过上述上限值时，刀具的寿命缩短。

此外，将上述硬度的标准偏差H_σ的上限值限定为25(HV)。更优选的上限值为15(HV)。上述H_σ为25(HV)以下时，因软-硬的反复切削引起的对切削刀具施加的间歇性负荷减小。

被切削侧的线材的平均硬度和硬度波动与切削刀具的种类、润滑剂的种类无关地给切削时的刀具寿命带来影响。换言之，通过准确地限制线材的平均硬度和上旬偏差，能够得到与切削刀具的种类、润滑剂的种类无关的优良的切削性。即，如果线材的平均硬度和硬度波动满足上述条件，则无论切削刀具种类、润滑剂种类如何都能够得到优良的切削性。

[直径]

本发明的切削加工用线材的直径没有特别限定，可以设定为任意值，优选设定为20mm以下，优选设定为16mm以下。

[形状]

另外，本发明的切削加工用线材的形状没有特别限定，可以设定为任意形状。例如，与长度方向垂直的截面中的截面可以为圆形，另外，与长度方向垂直的截面可以为四边形。

[显微组织]

本发明中的线材的显微组织没有特别限定，可以设定为任意的组织。通常，上述线材优选具有含有铁素体的显微组织，更优选具有含有铁素体和珠光体的显微组织。

[制造方法]

本发明的切削加工用线材没有特别限定，可以通过任意方法来制造。上述线材可以是热轧状态(as hot-rolled)且未实施拉丝加工的线材(未拉丝材料)，另外，也可以是对热轧后的线材(圆棒)实施冷拉丝加工后的拉丝材料。拉丝材料与未拉丝材料相比，铁素体晶粒的平均长径比容易增大。以下，以未拉丝材料和拉丝材料的情况为例，对优选的制造条件进行说明。

·未拉丝材料的情况

未拉丝材料、即热轧状态的线材的情况下，将上述规定的成分组成的钢熔炼而制成原材料，对上述原材料实施热轧而成形为线材，由此能够制造线材。此时，为了得到具备满足上述条件的维氏硬度的未拉丝材料，控制上述热轧后的冷却速度是有效的。

·冷却速度

具体而言，在热轧后的冷却过程中，将500℃～300℃的温度范围内的平均冷却速度设定为0.7℃/秒以下。即，通过将上述平均冷却速度设定为0.7℃/秒以下，上述冷却过程中的渗碳体的球状化被促进，原来为硬质部的珠光体发生软质化，与母相铁素体的硬度差减小。其结果是，线材的平均硬度降低，并且硬度的波动也减少。上述平均冷却速度优选设定为0.5℃/秒以下，更优选设定为0.4℃/秒以下。另一方面，上述平均冷却速度的下限没有特别限定，从生产率的观点出发，优选设定为0.1℃/秒以上。另外，低于300℃的温度范围内的冷却条件没有特别限定，例如自然冷却即可。

·拉丝材料的情况

拉丝材料的情况下，首先，将上述规定的成分组成的钢熔炼而制成原材料，对上述原材料实施热轧而成形为圆棒或线材。接着，对通过热轧得到的圆棒或线材实施拉丝加工，由此能够制造拉丝材料。此时，为了得到具备满足上述条件的维氏硬度的拉丝材料，控制上述热轧后的冷却速度和拉丝加工时的断面收缩率这两者是有效的。

·冷却速度

在拉丝材料的制造中，也与未拉丝材料的情况同样，在热轧后的冷却过程中，将500℃～300℃的温度范围内的平均冷却速度设定为0.7℃/秒以下。即，通过将上述平均冷却速度设定为0.7℃/秒以下，上述冷却过程中的渗碳体的球状化被促进，原来为硬质部的珠光体发生软质化，与母相铁素体的硬度差减小。其结果是，线材的平均硬度降低，并且硬度的波动也减少。上述平均冷却速度优选设定为0.5℃/秒以下，更优选设定为0.4℃/秒以下。另一方面，上述平均冷却速度的下限没有特别限定，从生产率的观点出发，优选设定为0.1℃/秒以上。

·断面收缩率

此外，通过将拉丝加工时的断面收缩率设定为60％以下，能够抑制硬度的过度升高，能够使拉丝材料的平均硬度为规定范围内。优选的断面收缩率为50％以下，更优选为40％以下。

实施例

以下，根据实施例对本发明的构成和作用效果更具体地进行说明。但是，本发明不受下述实施例限定。

(实施例1)

将具有表1、2所示的成分组成的钢熔炼，通过热轧成形为线材。上述线材的截面形状设定为直径12mm的圆。将该制造工序中的热轧后的500～300℃的温度范围内的平均冷却速度示于表3、4中。需要说明的是，在本实施例中，不进行拉丝加工。因此，拉丝加工时的断面收缩率为0。

对于所得到的各个线材(未拉丝材料)，按照上述测定方法评价平均硬度H_ave和硬度的标准偏差H_σ。将所得到的结果一并记于表3、4中。

[表1]

表1

*余量为Fe和不可避免的杂质

[表2]

表2

*余量为Fe和不可避免的杂质

[表3]

表3

[表4]

表4

接着，对于所得到的各个线材，在各种条件下进行利用外周旋削的切削性试验，对刀具寿命、切削后表面粗糙度和切屑处理性进行评价。在上述切削性试验中，将以下5个条件作为参数并使其变化。需要说明的是，在后述的表5～10中，示出各条件所标记的编号。

·刀片材料

1：CVD涂层超硬材料

2：PVD涂层超硬材料

3：金属陶瓷(TiN)

4：陶瓷(Al₂O₃)

·切削速度

1：50m/分钟

2：200m/分钟

·进给速度

1：0.05mm/转

2：0.2mm/转

·进刀量

1：0.2mm

2：1mm

·润滑剂

1：非水溶性切削油

2：水溶性切削油(乳剂、10％稀释)

另外，刀具寿命、切削后表面粗糙度和切屑处理性的评价通过以下方法实施。

(刀具寿命)

刀具寿命基于对线材的10m长度进行切削后刀具的后刀面平均磨损宽度Vb进行评价。在此，如图2所示，后刀面平均磨损宽度是指平均磨损部的磨损宽度，而不是边界磨损部的磨损宽度(后刀面边界磨损宽度)。将评价结果示于表5、6中。需要说明的是，上述后刀面平均磨损宽度Vb为250μm以下时，可以说刀具寿命优良。因此，在表5中，上述后刀面平均磨损宽度Vb为250μm以下的情况示出了表示合格的“○”符号，上述后刀面平均磨损宽度Vb大于250μm的情况示出了表示不合格的“▼”符号。

(切削后表面粗糙度)

切削后表面粗糙度如下评价：对线材的1m长度进行切削后，对于切削即将结束前的长度10mm的范围，使用触针式粗糙度计测定十点平均粗糙度Rz(JIS B 0601)，基于其结果进行评价。上述测定中的基准长度设定为4mm。将评价结果示于表7、8中。需要说明的是，上述十点平均粗糙度Rz为25μm以下时，可以说能够制造良好品质的部件。因此，在表7、8中，上述十点平均粗糙度Rz为25μm以下的情况示出了表示合格的“○”符号，上述十点平均粗糙度Rz大于25μm的情况示出了表示不合格的“▼”符号。

(切屑处理性)

切屑处理性基于对线材的1m长度进行切削时从0.9m到1m的切削区间内的切屑形态进行评价。将评价结果示于表9、10中。需要说明的是，切屑被微细地切断，可以说切屑的处理性优良。因此，在表9、10中，切屑长度为1.5mm以下的情况示出了表示最良好的“◎”符号，没有生成1卷以上的切屑的情况示出了表示合格的“○”符号，生成1卷以上的切屑的情况示出了表示不合格的“▼”符号。

根据表5～10所示的结果可知，满足本发明的条件的发明例中，无论所使用的切削刀具种类、润滑剂种类等条件如何，切削性都优良。

(实施例2)

除了在热轧后进行拉丝加工这一点以外，在与上述实施例1同样的条件下制造线材。将该制造工序中的热轧后的500～300℃的温度范围内的平均冷却速度和拉丝加工中的断面收缩率示于表11、12中。

对于所得到的各个线材(拉丝材料)，按照上述测定方法评价平均硬度H_ave和硬度的标准偏差H_σ。将所得到的结果一并记于表11、12中。

[表11]

表11

[表12]

表12

接着，对于所得到的各个线材，通过与实施例1同样的方法对刀具寿命、切削后表面粗糙度和切屑处理性进行评价。将评价结果示于表13～18中。

根据表13～18所示的结果可知，满足本发明的条件的发明例中，无论所使用的切削刀具种类、润滑剂种类等条件如何，切削性都优良。

Claims

并具有如下所述的维氏硬度：

在所述切削加工用线材的自表面起直径的1/4的位置处的铁素体晶粒的平均长径比大于2.8的情况下，满足下述(1)和(2)式，

在所述平均长径比为2.8以下的情况下，满足下述(3)和(4)式，

H_ave≤350…(1)

H_σ≤30…(2)

H_ave≤250…(3)

H_σ≤20…(4)

其中，

2.如权利要求1所述的切削加工用线材，其中，所述成分组成还含有选自由Pb：0.01～0.50质量％、Bi：0.01～0.50质量％、Ca：0.01质量％以下、Se：0.1质量％以下和Te：0.1质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

3.如权利要求1或2所述的切削加工用线材，其中，所述成分组成还含有选自由Cr：3.0质量％以下、Al：0.010质量％以下、Sb：0.010质量％以下、Sn：0.010质量％以下、Cu：1.0质量％以下、Ni：1.0质量％以下和Mo：1.0质量％以下组成的组中的一种或两种以上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的切削加工用线材，其中，所述成分组成还含有选自由Nb：0.050质量％以下、Ti：0.050质量％以下、V：0.050质量％以下、Zr：0.050质量％以下、W：0.050质量％以下、Ta：0.050质量％以下、Y：0.050质量％以下、Hf：0.050质量％以下和B：0.050质量％以下组成的组中的一种或两种以上。