%、3. OX IO5個(gè)/mm 2和2. 3,偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，V型缺口夏比 沖擊值低至90J/cm2。
[0179] 試驗(yàn)編號(hào)26的情況下，在垂直于乳制方向的截面，自表面至半徑的1/2位置的 區(qū)域的鐵素體的平均粒徑以及中心部的層狀珠光體的面積率和球狀滲碳體的個(gè)數(shù)分別為 10. 3 ym、12. 3%和7. 5X IO5個(gè)/mm2,偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，V型缺口夏比沖擊值 低至l〇5J/cm 2,利用槍鉆進(jìn)行深孔加工時(shí)的轉(zhuǎn)矩高達(dá)450N ? cm。
[0180] 試驗(yàn)編號(hào)27的情況下，穿過(guò)中心線并平行于乳制方向的截面中的自表面至半徑 的1/2位置的區(qū)域的鐵素體的平均長(zhǎng)徑比為1. 5、偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，V型缺 口夏比沖擊值低至ll〇J/cm2。
[0181] 試驗(yàn)編號(hào)28的情況下，在垂直于乳制方向的截面，中心部的層狀珠光體面積率和 球狀滲碳體個(gè)數(shù)分別為11. 5%和4. 5X IO5個(gè)/_2、偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，利用 槍鉆進(jìn)行深孔加工時(shí)的轉(zhuǎn)矩高達(dá)325N ? cm。
[0182] 試驗(yàn)編號(hào)29~31的情況下，雖然所用的鋼J、鋼M和鋼P(yáng)的化學(xué)組成滿足本發(fā)明 所規(guī)定的條件，但顯微組織偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，沖擊特性和切削性之中的1個(gè) 以上未達(dá)到目標(biāo)。
[0183] 具體而言，試驗(yàn)編號(hào)29的情況下，垂直于乳制方向的截面中的自表面至半徑的 1/2位置的區(qū)域的鐵素體的平均粒徑、層狀珠光體的面積率和球狀滲碳體的個(gè)數(shù)以及穿過(guò) 中心線并平行于乳制方向的截面中的自表面至半徑的1/2位置的區(qū)域的鐵素體的平均長(zhǎng) 徑比分別為17.9^111、40.3%、5.0\10 4個(gè)/1111112和1.5，偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，￥ 型缺口夏比沖擊值低至75J/cm 2。
[0184] 試驗(yàn)編號(hào)30的情況下，垂直于乳制方向的截面中的自表面至半徑的1/2位置的 區(qū)域的鐵素體的平均粒徑以及中心部的層狀珠光體面積率和球狀滲碳體的個(gè)數(shù)分別為 11. 2 ym、5. 3%和7. 5 X IO5個(gè)/mm2,偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，V型缺口夏比沖擊值 低至l〇〇J/cm 2,利用槍鉆進(jìn)行深孔加工時(shí)的轉(zhuǎn)矩高達(dá)490N ? cm。
[0185] 試驗(yàn)編號(hào)31的情況下，穿過(guò)中心線并平行于乳制方向的截面中的自表面至半徑 的1/2位置的區(qū)域的鐵素體的平均長(zhǎng)徑比為1. 4、偏離本發(fā)明所規(guī)定的范圍。因此，V型缺 口夏比沖擊值低至l〇5J/mm2。
[0186] 需要說(shuō)明的是，本試驗(yàn)編號(hào)中用粗組和精組實(shí)施了 650~810°C的乳制，對(duì)于此情 況的650~810°C的累積截面收縮率，以〔（粗組的截面收縮率）+ (100-粗組及中間組的累 積截面收縮率）X精組的截面收縮率/100〕的方式算出。即，此情況的650~8KTC的累積 截面收縮率為〔89. 0+ (100-92. 3) X 53. 8/100〕= 93. 1 %。
[0187] (實(shí)施例2)
[0188] 使用實(shí)施例1中得到的試驗(yàn)編號(hào)5、試驗(yàn)編號(hào)10、試驗(yàn)編號(hào)13、試驗(yàn)編號(hào)16、試驗(yàn) 編號(hào)18、試驗(yàn)編號(hào)25、試驗(yàn)編號(hào)29和試驗(yàn)編號(hào)31的直徑34mm的棒鋼，制作了模擬齒桿的 試驗(yàn)片。
[0189] 首先，對(duì)直徑34mm的棒鋼進(jìn)行噴丸處理，去除表面氧化皮，然后在表面被賦予潤(rùn) 滑油的狀態(tài)下進(jìn)行拉拔加工至直徑31_。
[0190] 接著，將上述的拉拔材加工成圖2所示的模擬轉(zhuǎn)向齒桿的試驗(yàn)片。
[0191] 進(jìn)而，將高頻淬火的條件進(jìn)行各種調(diào)整來(lái)進(jìn)行高頻淬火以使相當(dāng)于齒桿的齒底的 部位的硬化層深度（維氏硬度達(dá)到450的表面起算的深度）為1_。然后，出于防止高頻淬 火后的裂紋的目的，180°C下進(jìn)行2小時(shí)的回火處理。
[0192] 接著，使用上述的在高頻淬火后進(jìn)行了回火的試驗(yàn)片，如圖3所示，以支點(diǎn)間距 180mm、壓凹速度1.0 mm/分鐘進(jìn)行3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，采集"負(fù)荷-沖程（壓凹距離）曲線"，將 最大負(fù)荷、即產(chǎn)生龜裂而負(fù)荷變動(dòng)時(shí)的負(fù)荷作為"龜裂產(chǎn)生負(fù)荷"。
[0193] 接著，使3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)后的試驗(yàn)片強(qiáng)制斷裂之后，對(duì)其斷裂面進(jìn)行外觀拍攝，通過(guò) 圖像分析處理，求出彎曲試驗(yàn)時(shí)加劇的龜裂相對(duì)于整個(gè)截面的面積率，從而評(píng)價(jià)龜裂加劇 阻力。需要說(shuō)明的是，抗破損特性將上述彎曲試驗(yàn)時(shí)加劇的龜裂的面積率為30 %以下作為 目標(biāo)。
[0194] 表4顯示上述的各調(diào)查結(jié)果。需要說(shuō)明的是，表4的"評(píng)價(jià)"欄中的標(biāo)記"〇"是 指彎曲試驗(yàn)時(shí)加劇的龜裂的面積率為30 %以下、滿足目標(biāo)，而標(biāo)記" X "是指不能滿足上述 目標(biāo)。
[0195] [表 4]
[0196] 表 4
[0197]
[0198] 由表4可知，使用了滿足本發(fā)明所規(guī)定的化學(xué)組成及顯微組織的條件的試驗(yàn)編號(hào) 5、試驗(yàn)編號(hào)10、試驗(yàn)編號(hào)13和試驗(yàn)編號(hào)16的棒鋼的試驗(yàn)編號(hào)32~35的情況下，其評(píng)價(jià) 為"〇"，不進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理也具有3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)時(shí)加劇的龜裂的面積率為30%以下的優(yōu)異特 性。
[0199] 與此相對(duì)，使用了試驗(yàn)編號(hào)18的棒鋼的試驗(yàn)編號(hào)36的情況下，如表3所示，由于 其V型缺口夏比沖擊值低至lOOJ/cm 2,所以3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中加劇的龜裂的面積率也大到 85%，抗破損特性低。
[0200] 同樣地，使用了試驗(yàn)編號(hào)25的棒鋼的試驗(yàn)編號(hào)37的情況下，如表3所示，由于其 V型缺口夏比沖擊值低至90J/cm 2,所以3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中加劇的龜裂的面積率也大到65%， 抗破損特性低。
[0201] 使用了試驗(yàn)編號(hào)29的棒鋼的試驗(yàn)編號(hào)38的情況也如表3所示，由于其V型缺口 夏比沖擊值低至75J/cm 2,所以3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中加劇的龜裂的面積率也大到70%，抗破損特 性低。
[0202] 使用了試驗(yàn)編號(hào)31的棒鋼的試驗(yàn)編號(hào)39的情況也如表3所示，由于其V型缺口 夏比沖擊值低至l〇5J/cm 2,所以3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中加劇的龜裂的面積率也大到80%，抗破損 特性低。
[0203] 產(chǎn)業(yè)h的可利用件
[0204] 本發(fā)明的轉(zhuǎn)向齒桿用乳制圓鋼材并不一定需要含有昂貴的V，并且即便不進(jìn)行調(diào) 質(zhì)處理，在乳制圓鋼材的狀態(tài)下也具有使用了 V型缺口夏比沖擊試驗(yàn)片的夏比沖擊試驗(yàn)中 的試驗(yàn)溫度25°C下的沖擊值為120J/cm2以上的高的母材韌性，此外具有使用槍鉆在中心部 加工深孔所需的良好的切削性，所以適合作為轉(zhuǎn)向齒桿的原材料使用。
[0205] 另外，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向齒桿可以通過(guò)不調(diào)質(zhì)地直接使用上述轉(zhuǎn)向齒桿用乳制圓鋼材 而得到。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種轉(zhuǎn)向齒桿用乳制圓鋼材，其中， 化學(xué)組成以質(zhì)量％計(jì)為： C :0. 38 ~0. 55%、 Si :1. 0% 以下、 Mn :0? 20 ~2. 0%、 S :0? 005 ~0? 10%、 Cr :0? 01 ~2. 0%、 Al :0? 003 ~0? 10%、 N :0. 003 ~0. 03%、 Cu :0 ~1. 0%、 Ni :0 ~3. 0%、 Mo :0 ~0. 50%、 Ti :0 ~0. 10%、 Nb :0 ~0. 10%、 V :0 ~0. 30%、 Ca :0 ~0? 005%、 Pb :0 ~0? 30%、 余量：Fe和雜質(zhì)， 雜質(zhì)中的P為0.030%以下； 顯微組織含有鐵素體、層狀珠光體和滲碳體， 在垂直于乳制方向的截面， 自表面至半徑的1/2位置的區(qū)域的鐵素體的平均粒徑為10 ym以下、 層狀珠光體的面積率小于20%、 滲碳體中的球狀滲碳體的個(gè)數(shù)為4X IO5個(gè)/mm2以上， 中心部的層狀珠光體的面積率為20%以上、 滲碳體中的球狀滲碳體的個(gè)數(shù)小于4 X IO5個(gè)/mm2,并且 在穿過(guò)該圓鋼材的中心線并平行于乳制方向的截面， 自表面至半徑的1/2位置的區(qū)域的鐵素體的平均長(zhǎng)徑比為3以上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向齒桿用乳制圓鋼材，其中，以質(zhì)量％計(jì)含有選自Cu : 0? 10 ~I. 0%、Ni :0? 10 ~3. 0%和 Mo :0? 10 ~0? 50% 中的 1 種以上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向齒桿用乳制圓鋼材，其中，以質(zhì)量％計(jì)含有選自Ti : 0? 010 ~0? 10%、Nb :0? 010 ~0? 10%和 V :0? 010 ~0? 30% 中的 1 種以上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向齒桿用乳制圓鋼材，其中，以質(zhì)量％計(jì)含有 選自Ca :0? 0005~0? 005%和Pb :0? 05~0? 30%中的1種以上。5. -種轉(zhuǎn)向齒桿，其不調(diào)質(zhì)地直接使用權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向齒桿用乳 制圓鋼材。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供即便不進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理也具有高的母材韌性和在徑向中心部的長(zhǎng)度方向加工深孔所需的良好的切削性的轉(zhuǎn)向齒桿用軋制圓鋼材。轉(zhuǎn)向齒桿用軋制圓鋼材具有C：0.38～0.55％、Si≤1.0％、Mn：0.20～2.0％、S：0.005～0.10％、Cr：0.01～2.0％、Al：0.003～0.10％和N：0.003～0.03％、余量由Fe和雜質(zhì)組成、雜質(zhì)中的P≤0.030％的化學(xué)組成，顯微組織含有鐵素體(F)、層狀珠光體(LP)和滲碳體(C)，在垂直于軋制方向的截面，自表面至半徑的1/2位置的區(qū)域的F的平均粒徑≤10μm、LP的面積率＜20％、C中的球狀滲碳體(SC)的個(gè)數(shù)≥4×105個(gè)/mm2，此外中心部的LP的面積率≥20％、SC的個(gè)數(shù)＜4×105個(gè)/mm2，在穿過(guò)該圓鋼材的中心線并平行于軋制方向的截面，自表面至半徑的1/2位置的區(qū)域的F的平均長(zhǎng)徑比≥3。
【IPC分類(lèi)】C22C38/60, B21B3/00, B21B1/16, C22C38/00, C21D8/06, F16H55/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105121685
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480020769
【發(fā)明人】堀上禎悟, 東田真志, 岡田貴洋, 江頭誠(chéng), 根石豊, 長(zhǎng)谷川達(dá)也, 松本齊
【申請(qǐng)人】新日鐵住金株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2014年2月10日
【公告號(hào)】WO2014167891A1