JP2003034842A - 切屑処理性に優れた冷間鍛造用鋼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に冷間加工後に切削加工される鋼を対象と
し、冷間加工後の被削性、特に切屑処理性を向上させる
ことのできる技術を確立すること。 【解決手段】 Ｂ：０．００１〜０．０１％（質量％を
表わす、以下同じ）とＮ：０．００２〜０．０１％を含
む鋼からなり、当該鋼の横断面０．５ｍｍ×０．５ｍｍ
の視野当たりに、直径１μｍ以上のＢＮが１０個以上存
在する、冷間加工後の切屑処理性に優れた鋼材を開示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷間鍛造（冷間圧
造を含む、以下、本明細書において同じ）により所定の
形状に冷間加工した後に切削加工される冷間鍛造用鋼に
関し、特に、冷間加工後に切削加工を行なう際の切屑処
理性を大幅に改善された冷間鍛造用鋼に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】冷間加工は、熱間加工に比べて生産性が
高いうえに鋼材の歩留まりも良好であることから、ボル
ト、ナット、ねじ等の機械部品や電装部品等を製造する
ための加工法として汎用されている。

【０００３】また、近年における冷間加工技術の向上は
めざましいものがあり、ニアネットシェイプやネットシ
ェイプ等によって仕上げ切削加工の手数を省略乃至軽減
しようとする試みもなされている。しかし、最終製品に
求められる精度や表面品位の要求を満たすには、仕上げ
切削加工に頼らざるを得ないことも多く、そのため、冷
間加工性と被削性の両立も重要な要求特性となってい
る。

【０００４】また、冷間加工技術の向上に伴って切削加
工時の切削代は減少する傾向が見られる。そして切込み
が小さくなると、切屑は伸び易くなって絡まり易くな
り、それが原因となって切削製品の表面品質を劣化させ
たり、更には自動切削運転の停止を余儀なくさせられ
る、といった切屑処理性の問題が生じてくる。しかも、
冷間加工により加工硬化した後では、切削加工時の剪断
角が大きくなって切屑は更に薄くなり、切屑処理性の低
下が一層顕著になってくる。そのため、焼入焼戻し等の
熱処理を施さずに冷間加工してから切削加工を行なう場
合には、切屑処理性の改善が大きな課題となってくる。

【０００５】他方、被削性改善手段として、鋼中に硫黄
を添加し鋼中にＭｎＳなどの硫化物を生成させたり、鉛
を添加することが有効であることはよく知られている。
しかし、硫黄や鉛を多量添加すると冷間加工性が低下す
るという問題が生じてくる。

【０００６】こうした問題の解決策として、硫化物の形
態制御を行なう方法があり、本件出願人も既に特開昭４
９−５８０１９号、特開昭５０−７７１７号、特公昭５
９−４７０２４号公報などに開示の技術を提案してい
る。

【０００７】即ち上記特開昭４９−５８０１９号や特開
昭５０−７７１７号公報では、鋼中にＳと共にＺｒを含
有させ、ＭｎＳ中にＺｒを固溶させて（Ｍｎ，Ｚｒ）Ｓ
とすることにより硫化物の変形能を低下させ、硫化物を
丸く制御することで冷間加工性の改善を図っている。そ
して、Ｓを０．０４〜０．０９％と通常より多めに添加
することで被削性を高めることを提案した。また特公昭
５９−４７０２４号公報では、Ｃａを添加することによ
ってＭｎＳを（Ｍｎ，Ｃａ）Ｓとし、上記Ｚｒと同様の
作用により冷間加工性を改善すると共に、Ｓ添加とＣａ
の積極添加による硬質酸化物（Ａｌ₂Ｏ₃）の低減によっ
て、被削性を改善する方法を提案した。この場合に添加
されるＳ量は０．０１〜０．１５質量％の範囲であり、
被削性の若干の改善ならば、少量のＳ添加で目的を果た
すことができる。ところが、被削性の要求程度が高くな
ると多量のＳを添加しなければならず、それに伴う冷間
加工性の低下が軽視できなくなる。

【０００８】他方、ＢＮを被削性の向上に利用した例も
幾つかあり、例えば特許第２７３３９８９号や、特開平
１１−１７４６号、特開平３−２４０９３１号などが知
られている。しかしこれらは、いずれも冷間加工された
後の切削加工時における切屑処理性の改善を意図するも
のではなく、上記特許第２７３３９８９号や特開平１１
−１７４６号は、熱間圧延や熱間鍛造などの熱間加工性
と被削性の両立を目的としている。そして、これらに開
示された成分の規定だけでは、冷間加工の用途に適用し
ても十分な効果は得られない。また特開平３−２４０９
３１号では、被削性向上のためＢＮを多量析出させるこ
とに主眼を置いているため、Ｎを０．０１％以上含有さ
せているが、Ｎを多量に含有させると固溶Ｎ量の増大に
よって歪み時効が抑制できなくなり、冷間加工時の加工
硬化が大きくなるばかりでなく、冷間加工前の強度も上
昇するため、冷間加工性に及ぼす悪影響が軽視できなく
なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、特に冷間加工後に
切削加工される鋼を対象とし、冷間加工後の被削性、特
に切屑処理性を向上させることのできる技術を確立する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る切屑処理性に優れた冷間鍛造用鋼
とは、Ｂ：０．００１〜０．０１％（質量％を表わす、
以下同じ）とＮ：０．００２〜０．０１％を含む鋼から
なり、当該鋼の横断面０．５ｍｍ×０．５ｍｍの視野当
たりに、直径（平均直径：短径と長径の平均値）１μｍ
以上のＢＮが１０個以上存在するところに特徴を有して
いる。

【００１１】従って、本発明に係る切屑処理性に優れた
冷間鍛造用鋼の特徴は、本質的に鋼中のＢ，Ｎの各含有
率と、当該鋼断面内に存在するＢＮの存在形態を特定し
た点に存在するが、その特徴が実用鋼として有効に発揮
できるのは、当該鋼が、Ｃ：０．００５〜０．５％を含
み、且つ、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．
０３％以下、Ｓ：０．０７％以下、Ａ１：０．１％以
下、Ｃｒ：１．６％以下に夫々制限され、残部が実質的
にＦｅからなるものであり、あるいは必要により、他の
元素として 1)Ｃｕ：２．０％以下（０％を含まない）、Ｎｉ：２．
０％以下（０％を含まない）、Ｍｏ：１．０％以下（０
％を含まない）のうち１種または２種以上を含有させ、
鋼としての強度を高めたもの、 2)Ｐｂ：０．１％以下（０％を含まない）および／また
はＢｉ：０．１％以下（０％を含まない）を含有させて
被削性を更に高めたもの、 3)Ｍｇ：０．０１％以下（０％を含まない）、Ｃａ：
０．０１％以下（０％を含まない）、Ｚｒ：０．２％以
下（０％を含まない）、Ｔｅ：０．１％以下（０％を含
まない）のうち１種または２種以上を含有させ、硫化物
形態を丸く形態制御することで冷間加工性を更に高めた
もの、等が、実用的な好ましい冷間鍛造用鋼として推奨
される。

【００１２】

【発明の実施の形態】即ち本発明の冷間鍛造用鋼は、冷
間加工性と被削性の両立を意図するものであるが、被削
性の中でも特に切屑処理性に主眼をおいている。そして
本発明者らは、前述した従来例の如く、被削性向上を快
削成分の添加のみに頼るのではなく、冷間加工により加
工硬化した後で鋼を切削加工すると切屑処理性が著しく
低下することに注目した。そして、冷間加工時の加工硬
化を低減させるため、加工硬化を助長する固溶ＮをＢ添
加によりＢＮとして固定し、加工硬化を抑制することで
切屑処理性を向上させた。また、このＢＮが鋼中に微細
析出して被削性向上に有効に作用することは以前より知
られているが、冷間鍛造用鋼として冷間加工後に切削加
工される際の切屑処理性を高めるには、このＢＮを比較
的粗大なものとして存在させることがより有効であるこ
とを見出し、適切な圧延条件の制御によってこれを達成
したものである。

【００１３】先ず本発明者らは、冷間加工後の被削性、
特に切屑処理性の向上に好適な鋼の開発を期して鋭意研
究を進めてきた。その結果、Ｂ添加により切屑処理性に
優れた冷間鍛造用鋼が得られることを確認した。

【００１４】鋼の切屑処理性が、ＳやＰｂ，Ｂｉの如き
快削成分の添加により向上することはよく知られてい
る。しかし、これらの元素を添加し過ぎると冷間加工性
が低下するので、冷間鍛造用鋼への積極的な添加は好ま
しくない。そこで、ＳやＰｂ，Ｂｉの添加以外の解決策
について検討を進めた。

【００１５】ところで、同一成分の鋼であっても、硬質
になるほど切屑処理性が低下することはよく知られてい
る。このため冷間鍛造用鋼の如く、冷間鍛造による冷間
加工後に切削加工される鋼材では、冷間加工時の加工硬
化によって硬質化し切屑処理性が低下する。そこで、加
工硬化による硬さ上昇の抑制を期して研究を進めたとこ
ろ、Ｂ添加によってＮをＢＮとして析出させれば、加工
硬化に影響を及ぼす固溶Ｎが減少し、加工硬化による硬
さの上昇が抑えられて切屑処理性を向上せしめ得ること
が確認された。

【００１６】但しこれだけでは、冷間加工率を高めた場
合に十分な効果が得られないことから、更なる切屑処理
性向上対策を検討した。その結果、固溶Ｎを固定するた
めに析出させたＢＮ析出物の存在形態を適正に制御する
ことが極めて有効であるとの知見を得た。

【００１７】ＢＮが被削性の改善に好結果をもたらすこ
とは良く知られている。しかしＢＮ析出物は一般に非常
に微細であり、単に析出させただけでは、冷間加工後の
切屑処理性に十分な作用を与えることはできなかった。
そこで、圧延条件を主体にして更に追究を重ねた結果、
鋼材横断面０．５ｍｍ×０．５ｍｍの視野当たりに直径
１μｍ以上のＢＮが１０個以上存在するものは、安定し
て優れた切屑処理性を示すことが確認された。

【００１８】上記ＢＮ析出物の大きさと個数を規定した
理由は、直径１μｍ以上のＢＮ析出物だけが被削性に寄
与するということではなく、冷間加工後の鋼の切屑処理
性に及ぼすＢＮ析出物の影響を飛躍的に発揮させるた
め、制御圧延なしでは微細で冷間加工後の切屑処理性向
上への寄与が小さいＢＮを全体的に粗大化させることの
目安として、直径１μｍ以上のサイズのＢＮ析出物を標
準的に選択し、その数を鋼材横断面０．５ｍｍ×０．５
ｍｍの視野当たり１０個以上と定めているのである。

【００１９】ちなみに後記図９は、直径１μｍ以上のＢ
Ｎ析出物の横断面０．５ｍｍ×０．５ｍｍ視野当たりに
存在する個数が切屑処理性に与える影響を整理して示し
たグラフであり、このグラフからも、直径１μｍ以上の
ＢＮ析出物の個数が切屑処理性と密接な相関性を有して
いることを確認できる。そして本発明者らは、冷間鍛造
用鋼として実用上満足の行く切屑処理性を有していると
評価できるのは、切屑処理性指数で６超あればよいこと
を確認しており、この値を満たすには、上記ＢＮ析出物
の数で、横断面０．５ｍｍ×０．５ｍｍ視野当たり１０
個以上を確保すればよいのである。

【００２０】次に、本発明で鋼の化学成分を定めた理由
を明確にする。

【００２１】「Ｂ：０．００１〜０．０１％」Ｂは、本
発明のポイントとなる元素で、ＢＮ析出物を生成し、固
溶Ｎによる歪み時効を抑制して加工硬化による硬さの上
昇を抑えると共に、切屑処理性の向上にも寄与する。こ
うした作用を発揮させるには０．００１％以上の含有さ
せなければならない。但し、含有量が多くなり過ぎると
熱間延性を著しく低下させるので、その上限を０．０１
％とした。Ｂのより好ましい含有量は０．００１５％以
上、０．００８％以下である。

【００２２】「Ｎ：０．００２〜０．０１％」Ｎは、上
記の様に鋼中に固溶Ｎとして存在することで冷間加工性
に悪影響を及ぼす元素であるが、本発明では、Ｂとの反
応によりＢＮを析出させて切屑処理性を高めるのに重要
な元素であり、少なくとも０．００２％以上含有させな
ければならない。しかし多過ぎると、過剰分は固溶Ｎと
して残存して冷間加工性を劣化させるので、０．０１％
以下に抑えるべきである。Ｎのより好ましい含有量は０
００３％以上、０．０８５％以下である。

【００２３】上記の様に本発明の基本思想は、Ｂおよび
Ｎの各含有量を規定すると共に、横断面中に存在するＢ
Ｎ析出物のサイズと個数を定めたところに特徴を有して
いるが、これらの特徴を実用鋼材として有効に発揮させ
るには、鋼材自体の基本成分や許容される合金元素など
も規定しておくことが望ましいので、以下、それらの元
素についても説明する。

【００２４】「Ｃ：０．００５〜０．５％」Ｃは、最終
鍛造製品の強度を確保するために有用な元素で、０．０
０５％未満では強度不足になることがあり、一方０．５
％を超えると強度が高くなり過ぎて冷間加工性が劣化す
る。Ｃのより好ましい範囲は０．００７％以上、０．４
５％以下である。

【００２５】「Ｓｉ：１％以下（０％を含む）」Ｓｉ
は、脱酸剤として有用な元素であるが、過剰量になると
固溶強化により冷間加工性や被削性を劣化させるので、
１％以下、より好ましくは０．７％以下に抑えるべきで
ある。

【００２６】「Ｍｎ：２％以下（０％を含む）」Ｍｎ
は、強化元素として作用する他、鋼中のＳと結合してＭ
ｎＳを形成し被削性の向上にも寄与する有用な元素であ
るが、多過ぎると強度が高くなり過ぎて冷間加工性を害
するので、２％以下、より好ましくは１．５％以下に抑
えるのがよい。

【００２７】「Ｐ：０．０３％以下（０％を含む）」Ｐ
は、粒界に偏析して鋼の延性を低下させる有害な元素で
あり、少ない方が望ましい。しかし、ある程度以上は不
可避的に混入してくるので、０．０３％以下、より好ま
しくは０．０２％以下に抑えるべきである。

【００２８】「Ｓ：０．０７％以下（０％を含む）」Ｓ
は、被削性向上に有効な元素であるが、多過ぎると冷間
加工性を著しく劣化させる。本発明では、被削性向上に
Ｓを積極的に活用しないので、その有害作用を排除する
ため０．０７％以下、より好ましくは０．０６％以下に
抑えるのがよい。但し、少量の積極的な含有は被削性の
一層の向上に有効であり、好ましくは０．００３％以
上、更に好ましくは０．００５％以上含有させることが
望ましい。

【００２９】「Ｃｒ：１．６％以下（０％を含む）」Ｃ
ｒは、鍛造製品に所定の強度を付与するのに有用な元素
であるが、多過ぎると鋼が硬質化して冷間加工性や被削
性に悪影響を及ぼすので、１．６％以下、より好ましく
は１．２％以下、更に好ましくは０．５％以下に抑える
のがよい。

【００３０】「Ａｌ：０．１％以下（０％を含む）」Ａ
ｌは脱酸剤として有用な元素であるが、過剰量になると
酸化物系の介在物源となって冷間加工性を劣化させるの
で、０．１％以下、より好ましくは０．０５％以下に抑
えるのがよい。

【００３１】「Ｃｕ：２．０％以下（０％を含まな
い）、Ｎｉ：２．０％以下（０％を含まない）およびＭ
ｏ：１．０％以下（０％を含まない）から選ばれる１種
以上」Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｏは、共に強度向上元素として有
用な元素であるが、多過ぎると被削性などに悪影響を及
ぼすので、鍛造製品の用途や要求特性に応じて適宜選択
して適量添加することが望ましい。何れにしても、被削
性などに与え悪影響を抑えるには、Ｃｕは２．０％以
下、Ｎｉは２．０％以下、Ｍｏは１．０％以下にそれぞ
れ抑えることが望ましい。

【００３２】「Ｐｂ：０．１％以下（０％を含まない）
および／またはＢｉ：０．１％以下（０％を含まな
い）」ＰｂとＢｉは何れも代表的な低融点金属であり、
被削性を向上させるのに有効に作用する。従って、被削
性がより重視される場合には積極的に添加するのが有効
である。しかし、過多に添加すると冷間加工性を劣化さ
せるので、それぞれ０．１％以下に抑えるべきである。

【００３３】「Ｍｇ：０．０１％以下（０％を含まな
い）、Ｃａ：０．０１％以下（０％を含まない）、Ｚ
ｒ：０．２％以下（０％を含まない）、Ｔｅ：０．１％
以下（０％を含まない）から選択される１種以上」Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｚｒ，Ｔｅは、硫化物の形態制御のために補
完的に添加することができる。但し、過度に添加しても
その効果は飽和するためそれぞれ上記上限値までの添加
に止めるべきである。

【００３４】ところで、本発明における最大の特徴であ
る前記ＢＮ析出物の形態は、上述した如き適切な化学成
分の鋼片を適切な条件で圧延・冷却・巻取りを行なうこ
とによって確保できるもので、好ましくは、８５０〜１
０５０℃の範囲まで加熱し、７２５〜１０００℃の範囲
で所定の線径まで圧延した後、水流等によって６００〜
６０００℃／分の冷却速度で７５０〜９５０℃まで急冷
し、引き続き６００℃までを１℃／秒以下の冷却速度で
徐冷することが好ましい。以下、それら各条件を推奨す
る理由を説明する。

【００３５】「鋼片の加熱温度：８５０〜１０５０℃」
鋼片の加熱温度が高過ぎると、固溶Ｎ量が増大してＢＮ
の析出が制限されるので、１０５０℃以下に抑えるのが
よく、より好ましくは１０００℃以下である。但し、加
熱温度が低過ぎると圧延時の圧延ロール負荷が増大する
などの障害が表われてくるので、８５０℃以上が好まし
い。より好ましい加熱温度は９００℃以上である。

【００３６】「圧延温度：７２５〜１０００℃」圧延温
度は、窒化物の固溶を防止するために設定したもので、
あまり高温で行なうことは避けるべきである。また、圧
延ロールの負荷増大、寸法精度の低下、表面疵の発生等
を防止するという観点も考慮して、実用上は７５０〜１
０００℃の範囲に制御することが望ましい。より好まし
い圧延温度は７７５℃以上、９７５℃以下である。

【００３７】「巻取り温度：７５０〜９５０℃」最終圧
延後の巻取りに当たっては、代表的には水を冷媒とし６
００〜６０００℃／分の冷却速度で７５０〜９５０℃ま
で冷却するのがよく、巻取り温度が９５０℃を超える
と、ＢＮの析出が遅くなる。一方、巻取り温度が低過ぎ
ると、鋼材組織が硬くて脆い組織となり、冷間加工に適
さなくなる。実操業レベルでのより好ましい巻取り温度
は、８００℃以上、９２５℃以下である。

【００３８】「冷却速度：１℃／秒以下（６００℃ま
で）」本発明で採用される製造条件で最も重要となるの
が冷却速度であり、冷却工程でＢＮを粗大な析出物とし
て生成させるには冷却速度を遅くすることが望ましく、
６００℃までを１℃／秒以下、より好ましくは０．５℃
／秒以下、更に好ましくは０．４℃／秒以下に抑えるこ
とが望まれる。

【００３９】本発明は以上の様に構成されており、鋼中
に適正量のＢ，Ｎを含有させると共に、該鋼中に比較的
粗大なＢＮを多量存在させることによって、冷間鍛造後
においても優れた切屑処理性を示す冷間鍛造用鋼を提供
し得ることになった。

【００４０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、そ
れらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

【００４１】実施例１ 高周波溶解炉を用い、表１に示す化学成分の鋼材を溶製
した。発明鋼１と比較鋼１はＳ１０Ｃをベースとし、発
明鋼２と比較鋼２はＳ２０Ｃをベース、発明鋼３と比較
鋼３はＳ４５Ｃをベースにしたものである。各鋼材を溶
製してから鋳造し、各鋳片を熱間鍛造により１５５ｍｍ
角の鋼片とした後、さらに加熱してから熱間圧延を行な
い線材に圧延した。圧延は、各鋼種とも直径８．５ｍ
ｍ、直径９．５ｍｍ、直径１２．５ｍｍの３つのサイズ
に圧延し、その後、直径８ｍｍに冷間引き抜きを行なっ
て磨棒を作製し、各々について自動切削盤を用いて切屑
処理性の評価を行なった。

【００４２】

【表１】

【００４３】本発明の特徴は、冷間鍛造や冷間圧造など
により冷間加工を付与した後の切削加工時の切屑処理性
を高めたところにあり、実用上は冷間鍛造や冷間圧造な
どによって成形された部品に対し切削加工を施す際にそ
の特徴が有効に発揮される。ただし、実際の部品では歪
み分布が一様でなく、切削部位の違いによる影響や部品
形状の影響も受けるため、切削加工性を定量的に評価す
ることは難しい面がある。このため本実施例では、定量
的な効果をより明確にするため、圧延後、線径を細くす
る冷間引き抜きによって一様な歪みを与えた磨棒の状態
で切削試験を行なった。また、冷間加工率の影響を把握
するため、磨棒の線径は直径８ｍｍに統一し、冷間加工
前の圧延径を直径８．５ｍｍ〜１２．５ｍｍに変化させ
たときの影響も評価した。ちなみに、圧延径の直径が
８．５ｍｍであるときの冷間加工率は１２％、直径９．
５ｍｍであるときの冷間加工率は３０％、直径１２．５
ｍｍであるときの冷間加工率は６０％となる。

【００４４】表２に圧延条件と切削試験結果を示す。圧
延は、発明鋼、比較鋼とも本発明の規定要件を満たす条
件で実施した。また、ＢＮ介在物の個数の測定法は下記
の様にして行なった。

【００４５】すなわち、圧延後の線材の横断面を走査型
電子顕微鏡で０．５ｍｍ×０．５ｍｍの視野を観察し、
直径１μｍ以上の介在物について、ＥＰＭＡを用いて組
成分析を行い、測定視野内のＢＮ介在物の個数を測定し
た。

【００４６】結果は表２に示す通りであり、本発明鋼で
は、０．５ｍｍ×０．５ｍｍの視野面積当たりに直径１
μｍ以上のＢＮ介在物が１０個以上存在している。なお
切削試験は、直径８ｍｍの磨棒を自動盤にて切削し、切
屑処理性を評価した。切削条件は表３に示す通りで、冷
間鍛造後の仕上げ切削を想定して切り込みを０．５ｍｍ
と小さくし、送り速度を４水準変化させた。そして各条
件で切屑を採取し、各切屑片の形態により図１に示す評
価点に基づいて、４条件の評価点の合計を切屑処理性指
数とし、この値の大小で被削性の良否を判断した。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】図２〜図４は、Ｓ１０Ｃ，Ｓ２０Ｃ，Ｓ４
５Ｃを夫々ベース鋼とした冷間加工率と硬さの関係を示
したものである。

【００５０】発明鋼は、歪み時効抑制により加工硬化が
抑えられているため、比較鋼よりも硬さが低減している
ことが分かる。図５〜図７はＳ１０Ｃ，Ｓ２０Ｃ，Ｓ４
５Ｃを夫々ベース鋼とした冷間加工率と切屑処理性指数
の関係を示したもので、発明鋼は加工硬化抑制とＢＮ介
在物の制御により切屑処理性が向上していることを確認
できる。

【００５１】実施例２ 表４に示すＳ２０Ｃベース鋼を溶製・鋳造後、直径９．
５ｍｍに圧延してから、冷間加工率３０％で引き抜いて
直径８ｍｍの磨棒を作製し、上記実施例１と同様の評価
を行なった。発明鋼４〜７は、Ｂ添加量を変化させてＢ
Ｎ介在物の量を変動させている。発明鋼８はＣｕ，Ｎｉ
を含有させたもの、発明鋼９，１０は、各々Ｐｂ，Ｂｉ
を含有させたもの、また発明鋼１１，１２はＭｇ，Ｃａ
を含有させたものである。

【００５２】圧延条件と切削試験結果を表５に示す。発
明鋼５は本発明で定める適正範囲内の条件を採用したも
の（５−１），（６−１）、冷却速度が適正範囲を外れ
るもの（５−２），（６−２）、加熱温度が適正範囲を
外れるもの（５−３），（６−３）で、これら以外は前
記適正範囲内の条件で圧延した。

【００５３】（５−２），（６−２）は、圧延後の冷却
速度が速いためＢＮ介在物を大きく制御できていない。
（５−３），（６−３）は、加熱温度が高過ぎたため固
溶Ｎが多くなり十分な数のＢＮ介在物が析出していな
い。

【００５４】表５の結果をまとめて図８に示す。切屑処
理性に及ぼすＢＮ介在物の影響は、直径１μm以上のＢ
Ｎの数が多いほど顕著に表われている。また、Ｂ添加量
が多いほどＢＮ介在物量は多くなっている。これらの結
果を元に、添加したＢが全てＢＮになっていると仮定
し、計算で求められるＢＮ量と切屑処理性の関係をまと
めた。

【００５５】発明鋼４，（５−１），６，７，８，１
１，１２はＢＮ量でほぼ整理でき、ＢＮ量が多くなるほ
ど切屑処理性は明かに向上している。これらに対し（５
−２），（５−３），（６−２），（６−３）は、ＢＮ
介在物が適正に制御されていないため切屑処理性が悪
い。また、Ｐｂ，Ｂｉを添加した９，１０は、ＢＮ量が
同等であるものよりも高い切屑処理性を示している。

【００５６】

【表４】

【００５７】

【表５】

【００５８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
冷間加工後に切削加工される鋼材に対し、冷間加工に伴
う切屑処理性の低下を未然に解決することができる。よ
って、この鋼材を使用することにより、冷間加工後の切
削加工の自動化をより安定的に実施することができ、生
産性の向上に大きくな貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実験で採用した切屑処理性評価点の基準を示す
図である。

【図２】実施例で得た鋼の冷間加工率と硬さの関係を示
すグラフである。

【図３】同じく、実施例で得た鋼の冷間加工率と硬さの
関係を示すグラフである。

【図４】同じく、実施例で得た鋼の冷間加工率と硬さの
関係を示すグラフである。

【図５】実施例で得た冷間加工率と切屑処理性指数の関
係を示すグラフである。

【図６】同じく、実施例で得た冷間加工率と切屑処理性
指数の関係を示すグラフである。

【図７】同じく、実施例で得た冷間加工率と切屑処理性
指数の関係を示すグラフである。

【図８】各供試鋼材について、計算で求めたＢＮ量（質
量％）と切屑処理性指数の関係を示すグラフである。

【図９】供試鋼横断面の０．５ｍｍ×０．５ｍｍ視野当
たりに観察される直径１μｍ以上のＢＮ析出物の個数が
切屑処理性に与える影響を整理して示したグラフであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿礒 正人 神戸市灘区灘浜東町２番地 株式会社神戸 製鋼所神戸製鉄所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｂ：０．００１〜０．０１％（質量％を
   表わす、以下同じ）とＮ：０．００２〜０．０１％を含
   む鋼からなり、当該鋼の横断面０．５ｍｍ×０．５ｍｍ
   の視野当たりに、直径（平均直径：短径と長径の平均
   値）１μｍ以上のＢＮが１０個以上存在することを特徴
   とする切屑処理性に優れた冷間鍛造用鋼。
2. 【請求項２】 鋼が、Ｃ：０．００５〜０．５％を含
   み、且つ、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．
   ０３％以下、Ｓ：０．０７％以下、Ａ１：０．１％以
   下、Ｃｒ：１．６％以下に夫々制限され、残部が実質的
   にＦｅである請求項１に記載の切屑処理性に優れた冷間
   鍛造用鋼。
3. 【請求項３】 鋼が、他の元素としてＣｕ：２．０％以
   下（０％を含まない）、Ｎｉ：２．０％以下（０％を含
   まない）、Ｍｏ：１．０％以下（０％を含まない）のう
   ち１種または２種以上を含むものである請求項２に記載
   の切屑処理性に優れた冷間鍛造用鋼。
4. 【請求項４】 鋼が、他の元素として、Ｐｂ：０．１％
   以下（０％を含まない）および／またはＢｉ：０．１％
   以下（０％を含まない）を含むものである請求項２また
   は３に記載の切屑処理性に優れた冷間鍛造用鋼。
5. 【請求項５】 鋼が、他の元素として、Ｍｇ：０．０１
   ％以下（０％を含まない）、Ｃａ：０．０１％以下（０
   ％を含まない）、Ｚｒ：０．２％以下（０％を含まな
   い）、Ｔｅ：０．１％以下（０％を含まない）のうち１
   種または２種以上を含むものである請求項２〜４のいず
   れかに記載の切屑処理性に優れた冷間鍛造用鋼。