锻造部件及其制造方法、以及连杆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及锻造部件及其制造方法、W及连杆。
【背景技术】
[0002] 在例如连杆等用于汽车的锻造部件中，为了提高燃料经济性而要求轻量化。对于 轻量化，提高作为素材的钢的强度并将其薄化是有效的。然而，一般钢的高强度化伴随着切 削性的恶化。因此，期望开发满足高强度化和切削性两者的钢。
[0003] 此外，还讨论了组合2个部件构成一组部件时，运两个部件在连接状态下成型后， 最终断裂分割为2个部件成品的情况。采用该制造方法，可谋求制造工序的合理化，同时， 断裂分割后的2个部件的可组装性提高。为使运样的制造方法成为可能，至少需要容易断 裂分割的钢。
[0004] 作为W将高强度化和低成本化为目的而开发的钢，例如，专利文献1中记载的。此 夕F，作为将高强度化和提高切削性作为目的而开发的钢，例如，专利文献2中记载的。
[现有技术文献]
[专利文献]
[0005]
[专利文献1]日本专利特开2011-32545号公报 [专利文献2]日本专利特开2011-195862号公报
【发明内容】
[发明要解决的课题]
[0006] 专利文献1中记载的钢，一定程度上实现了低成本化和高强度化，但关于上述断 裂分割性则完全没有考虑。此外，专利文献2记载的钢一定程度上实现了高强度化，且具有 可断裂分割的特性。然而，该钢的切削性虽比W往提高了，但仍不能说足够。进一步地，虽 将断裂分割性按照由脆性断面率带来的变形进行了评价，但关于因过脆产生的豁口完全没 有考虑。因此，专利文献1的钢有断裂分割时产生变形或豁口的问题。
[0007] 此外，不仅从与断裂分割性相关的观点出发，还从作为部件长期稳定使用的观点 出发，夏比冲击值极低都是有问题的，需确保达到耐久性所需要的最低限的值。
[0008] 本发明基于运样的背景，提供由可实现高强度化、切削性提高及断裂分割性提高 运样的全部3个特性的钢材构成的可断裂分割锻造部件及其制造方法。此外，本发明中得 到的锻造部件，虽然可断裂分割，但在用途上，不进行断裂分割而使用也是当然可W的。
[解决课题的手段]
[0009] 本发明的一个方式为一种锻造部件，其特征在于，化学成分组成W质量计，含有， C:0. 30 ~0. 45%、Si:0. 05 ~0. 35%、Mn:0. 50 ~0. 90%、P:0. 030 ~0. 070%、S:0. 040 ~ 0. 070%、化：0. 01 ~0. 50%、A1 :0. 001 ~0. 050%、V:0. 25 ~0. 35%、Ca:0 ~0. 0100%、 N:0. 0150%W下，余量由铁和不可避免的杂质构成，同时满足下述式1， 式 1 : [C] -4X[S] + [V] -25X[Ca] <0. 44 (此处，技]是指元素X的含量（质量％ )的值） 金属组织为铁素体-珠光体组织，同时铁素体的面积率为30%W上， 维克斯硬度在320~380HV的范围内， 0. 2%耐力为SOOMPaW上， V型缺口的夏比冲击值为7~15J/cm2的范围内。
[0010] 本发明的另一个方式为一种锻造部件的制造方法，其特征在于具有如下工序，准 备化学成分组成W质量计含有，C:0. 30~0. 45%、Si:0. 05~0. 35%、Mn:0. 50~0. 90%、 P:0. 030 ~0. 070%、S:0. 040 ~0. 070%、Cr:0. 01 ~0. 50 %、A1 :0. 001 ~0. 050%、V: 0. 25~0. 35%、化：0~0. 0100%、N:0. 0090%W下，余量由铁和不可避免的杂质构成，同 时满足下述式1的锻造用钢材的工序， 式 1 : [C] -4X[S] + [V] -25X[Ca] <0. 44 (此处，技]是指元素X的含量（质量％ )的值） 对上述锻造用钢材在115(TC~1300°C的热锻造溫度下实施热锻造，得到锻造部件的 工序，和 将上述热锻造后的上述锻造部件进行冷却的冷却工序，其在800~600°C中的平均冷 却速度为150~250°C/min。
[0011] 本发明的另一个方式为，一种锻造部件的制造方法，其特征在于具有如下工序，准 备化学成分组成W质量计含有，C:0. 30~0. 45%、Si:0. 05~0. 35%、Mn:0. 50~0. 90%、 P:0. 030 ~0. 070%、S:0. 040 ~0. 070%、Cr:0. 01 ~0. 50 %、A1 :0. 001 ~0. 050%、V: 0. 25~0. 35%、Ca:0~0. 0100%、N:大于0. 0090、0. 0150%W下，余量由铁和不可避免的 杂质构成，同时满足下述式1的锻造用钢材的工序， 式 1 : [C] -4X[S] + [V] -25X[Ca] <0. 44 (此处，技]是指元素X的含量（质量％ )的值） 对上述锻造用钢材在1230°C~1300°C的热锻造溫度下实施热锻造，得到锻造部件的 工序，和 将上述热锻造后的上述锻造部件进行冷却的冷却工序，其在800~600°C中的平均冷 却速度为150~250°C/min。
[发明的效果]
[0012] 上述锻造部件，在具有上述特定的化学成分组成的同时，维克斯硬度、0.2%耐力、 金属组织及夏比冲击值所表示的特性全部在上述的特定范围内。据此，实现了维持高强度， 同时切削性良好，且断裂分割时没有豁口和变形运样的优异特性，即，能够高水平地实现高 强度化、切削性提高及断裂分割性提高运3个特性的全面提高。此外，上述锻造部件根据用 途的不同，也可W不实施断裂分割而进行制造。而且，上述锻造部件，不论是否有断裂分离， 通过确保上述的夏比冲击值等特性，可长期安屯、使用。
【附图说明】
[001引[图U实施例1中，评价断裂分割性用的试验片的（a)平面图、化）正面图。
[图2]实施例1中，展示P含量和夏比冲击值的关系的说明图。
[图3]实施例1中，展示硬度和夏比冲击值的关系的说明图。
[图4]实施例1中，展示硬度和0.2%耐力的关系的说明图。
[图引实施例1中，展示硬度和切削性指数的关系的说明图。
[图6]实施例1中，展示式（1)的值和切削性指数的关系的说明图。
[图7]实施例2中，展示N含量及加热溫度与0.2%耐力的关系的说明图。
【具体实施方式】
[0014] 说明上述锻造部件中的化学成分组成的限定理由。 C :0. 30~0. 45%， C(碳）是为确保强度的基本元素。为了在获得适度的强度、硬度、夏比冲击值的同时， 确保适度的切削性，C含量处于上述范围内较为重要。C含量低于上述下限值时，确保强度 等较为困难，同时断裂分割时有变形的可能。C含量超过上述上限值时，担屯、有切削性低下， 断裂分割时的豁口等问题。此外，为获得超过llOOMI^a的抗拉强度，优选含有0.35% W上的 C。
[0015] Si :0. 05~0. 35%、 Si(娃），作为炼钢时的脱氧剂是有效的，同时，是对强度和断裂分割性的提高有效的 元素。为获得运些效果，需要添加上述下限值W上的Si。另一方面，Si含量过多则脱碳增 加，可能对疲劳强度产生坏的影响，因而Si含量为上述上限值W下。
[001 引Mn :0? 50~0? 90%、 Mn(儘）是用于制钢时脱氧化及调整钢的强度、初性平衡的有效元素。除了强度、初性 平衡的调整之外，为了使金属组织最适化，W及提高切削性及断裂分割性，也需要Mn含量 在上述范围内。Mn含量低于上述下限值时，有强度降低及产生断裂分割时的变形的可能。 Mn含量超过上述上限值时，有珠光体增加及贝氏体析出而导致切削性下降的可能。
[0017]P :0. 030~0. 070%、 P(憐）是影响断裂分割