%、3. OX IO5个/mm 2和2. 3,偏离本发明所规定的范围。因此，V型缺口夏比 冲击值低至90J/cm2。
[0179] 试验编号26的情况下，在垂直于乳制方向的截面，自表面至半径的1/2位置的 区域的铁素体的平均粒径以及中心部的层状珠光体的面积率和球状渗碳体的个数分别为 10. 3 ym、12. 3%和7. 5X IO5个/mm2,偏离本发明所规定的范围。因此，V型缺口夏比冲击值 低至l〇5J/cm 2,利用枪钻进行深孔加工时的转矩高达450N ? cm。
[0180] 试验编号27的情况下，穿过中心线并平行于乳制方向的截面中的自表面至半径 的1/2位置的区域的铁素体的平均长径比为1. 5、偏离本发明所规定的范围。因此，V型缺 口夏比冲击值低至ll〇J/cm2。
[0181] 试验编号28的情况下，在垂直于乳制方向的截面，中心部的层状珠光体面积率和 球状渗碳体个数分别为11. 5%和4. 5X IO5个/_2、偏离本发明所规定的范围。因此，利用 枪钻进行深孔加工时的转矩高达325N ? cm。
[0182] 试验编号29~31的情况下，虽然所用的钢J、钢M和钢P的化学组成满足本发明 所规定的条件，但显微组织偏离本发明所规定的范围。因此，冲击特性和切削性之中的1个 以上未达到目标。
[0183] 具体而言，试验编号29的情况下，垂直于乳制方向的截面中的自表面至半径的 1/2位置的区域的铁素体的平均粒径、层状珠光体的面积率和球状渗碳体的个数以及穿过 中心线并平行于乳制方向的截面中的自表面至半径的1/2位置的区域的铁素体的平均长 径比分别为17.9^111、40.3%、5.0\10 4个/1111112和1.5，偏离本发明所规定的范围。因此，￥ 型缺口夏比冲击值低至75J/cm 2。
[0184] 试验编号30的情况下，垂直于乳制方向的截面中的自表面至半径的1/2位置的 区域的铁素体的平均粒径以及中心部的层状珠光体面积率和球状渗碳体的个数分别为 11. 2 ym、5. 3%和7. 5 X IO5个/mm2,偏离本发明所规定的范围。因此，V型缺口夏比冲击值 低至l〇〇J/cm 2,利用枪钻进行深孔加工时的转矩高达490N ? cm。
[0185] 试验编号31的情况下，穿过中心线并平行于乳制方向的截面中的自表面至半径 的1/2位置的区域的铁素体的平均长径比为1. 4、偏离本发明所规定的范围。因此，V型缺 口夏比冲击值低至l〇5J/mm2。
[0186] 需要说明的是，本试验编号中用粗组和精组实施了 650~810°C的乳制，对于此情 况的650~810°C的累积截面收缩率，以〔（粗组的截面收缩率）+ (100-粗组及中间组的累 积截面收缩率）X精组的截面收缩率/100〕的方式算出。即，此情况的650~8KTC的累积 截面收缩率为〔89. 0+ (100-92. 3) X 53. 8/100〕= 93. 1 %。
[0187] (实施例2)
[0188] 使用实施例1中得到的试验编号5、试验编号10、试验编号13、试验编号16、试验 编号18、试验编号25、试验编号29和试验编号31的直径34mm的棒钢，制作了模拟齿杆的 试验片。
[0189] 首先，对直径34mm的棒钢进行喷丸处理，去除表面氧化皮，然后在表面被赋予润 滑油的状态下进行拉拔加工至直径31_。
[0190] 接着，将上述的拉拔材加工成图2所示的模拟转向齿杆的试验片。
[0191] 进而，将高频淬火的条件进行各种调整来进行高频淬火以使相当于齿杆的齿底的 部位的硬化层深度（维氏硬度达到450的表面起算的深度）为1_。然后，出于防止高频淬 火后的裂纹的目的，180°C下进行2小时的回火处理。
[0192] 接着，使用上述的在高频淬火后进行了回火的试验片，如图3所示，以支点间距 180mm、压凹速度1.0 mm/分钟进行3点弯曲试验，采集"负荷-冲程（压凹距离）曲线"，将 最大负荷、即产生龟裂而负荷变动时的负荷作为"龟裂产生负荷"。
[0193] 接着，使3点弯曲试验后的试验片强制断裂之后，对其断裂面进行外观拍摄，通过 图像分析处理，求出弯曲试验时加剧的龟裂相对于整个截面的面积率，从而评价龟裂加剧 阻力。需要说明的是，抗破损特性将上述弯曲试验时加剧的龟裂的面积率为30 %以下作为 目标。
[0194] 表4显示上述的各调查结果。需要说明的是，表4的"评价"栏中的标记"〇"是 指弯曲试验时加剧的龟裂的面积率为30 %以下、满足目标，而标记" X "是指不能满足上述 目标。
[0195] [表 4]
[0196] 表 4
[0197]
[0198] 由表4可知，使用了满足本发明所规定的化学组成及显微组织的条件的试验编号 5、试验编号10、试验编号13和试验编号16的棒钢的试验编号32~35的情况下，其评价 为"〇"，不进行调质处理也具有3点弯曲试验时加剧的龟裂的面积率为30%以下的优异特 性。
[0199] 与此相对，使用了试验编号18的棒钢的试验编号36的情况下，如表3所示，由于 其V型缺口夏比冲击值低至lOOJ/cm 2,所以3点弯曲试验中加剧的龟裂的面积率也大到 85%，抗破损特性低。
[0200] 同样地，使用了试验编号25的棒钢的试验编号37的情况下，如表3所示，由于其 V型缺口夏比冲击值低至90J/cm 2,所以3点弯曲试验中加剧的龟裂的面积率也大到65%， 抗破损特性低。
[0201] 使用了试验编号29的棒钢的试验编号38的情况也如表3所示，由于其V型缺口 夏比冲击值低至75J/cm 2,所以3点弯曲试验中加剧的龟裂的面积率也大到70%，抗破损特 性低。
[0202] 使用了试验编号31的棒钢的试验编号39的情况也如表3所示，由于其V型缺口 夏比冲击值低至l〇5J/cm 2,所以3点弯曲试验中加剧的龟裂的面积率也大到80%，抗破损 特性低。
[0203] 产业h的可利用件
[0204] 本发明的转向齿杆用乳制圆钢材并不一定需要含有昂贵的V，并且即便不进行调 质处理，在乳制圆钢材的状态下也具有使用了 V型缺口夏比冲击试验片的夏比冲击试验中 的试验温度25°C下的冲击值为120J/cm2以上的高的母材韧性，此外具有使用枪钻在中心部 加工深孔所需的良好的切削性，所以适合作为转向齿杆的原材料使用。
[0205] 另外，本发明的转向齿杆可以通过不调质地直接使用上述转向齿杆用乳制圆钢材 而得到。
【主权项】
1. 一种转向齿杆用乳制圆钢材，其中， 化学组成以质量％计为： 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和杂质， 杂质中的P为0.030%以下； 显微组织含有铁素体、层状珠光体和渗碳体， 在垂直于乳制方向的截面， 自表面至半径的1/2位置的区域的铁素体的平均粒径为10 ym以下、 层状珠光体的面积率小于20%、 渗碳体中的球状渗碳体的个数为4X IO5个/mm2以上， 中心部的层状珠光体的面积率为20%以上、 渗碳体中的球状渗碳体的个数小于4 X IO5个/mm2,并且 在穿过该圆钢材的中心线并平行于乳制方向的截面， 自表面至半径的1/2位置的区域的铁素体的平均长径比为3以上。2. 根据权利要求1所述的转向齿杆用乳制圆钢材，其中，以质量％计含有选自Cu : 0? 10 ~I. 0%、Ni :0? 10 ~3. 0%和 Mo :0? 10 ~0? 50% 中的 1 种以上。3. 根据权利要求1或2所述的转向齿杆用乳制圆钢材，其中，以质量％计含有选自Ti : 0? 010 ~0? 10%、Nb :0? 010 ~0? 10%和 V :0? 010 ~0? 30% 中的 1 种以上。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的转向齿杆用乳制圆钢材，其中，以质量％计含有 选自Ca :0? 0005~0? 005%和Pb :0? 05~0? 30%中的1种以上。5. -种转向齿杆，其不调质地直接使用权利要求1~4中任一项所述的转向齿杆用乳 制圆钢材。
【专利摘要】本发明提供即便不进行调质处理也具有高的母材韧性和在径向中心部的长度方向加工深孔所需的良好的切削性的转向齿杆用轧制圆钢材。转向齿杆用轧制圆钢材具有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和杂质组成、杂质中的P≤0.030％的化学组成，显微组织含有铁素体(F)、层状珠光体(LP)和渗碳体(C)，在垂直于轧制方向的截面，自表面至半径的1/2位置的区域的F的平均粒径≤10μm、LP的面积率＜20％、C中的球状渗碳体(SC)的个数≥4×105个/mm2，此外中心部的LP的面积率≥20％、SC的个数＜4×105个/mm2，在穿过该圆钢材的中心线并平行于轧制方向的截面，自表面至半径的1/2位置的区域的F的平均长径比≥3。
【IPC分类】C22C38/60, B21B3/00, B21B1/16, C22C38/00, C21D8/06, F16H55/26
【公开号】CN105121685
【申请号】CN201480020769
【发明人】堀上祯悟, 东田真志, 冈田贵洋, 江头诚, 根石豊, 长谷川达也, 松本齐
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2014年2月10日
【公告号】WO2014167891A1