. 0035%W下。 阳103] 另一方面，为了稳定地得到上述的化的使工具寿命延长的效果，期望将化的含量 设为0.0005%W上。 阳 104] Bi:0 ~0.4%
[01化]Bi具有降低切削阻力、使工具寿命延长的作用。因此，根据需要可W含有Bi。然 而，Bi的含量变多时，带来热加工性的降低。因此，含有Bi的情况下，将其的量设为0.4% W下。Bi的含量优选设为0.3 %W下。 阳106] 另一方面，为了稳定地得到上述的Bi的使工具寿命延长的效果，期望将Bi的含量 设为0.03%W上。
[0107] 上述的化W及Bi可W仅含有其中的任一种、或W 2种复合的方式而含有。含有 的情况下运些元素的总含量为化W及Bi的含量为各自的上限值时的0. 405%也没有关系， 优选设为0.3%W下。
[0108] 本发明的时效硬化性钢为具有如下化学组成的钢：上述的元素，且余量由化W及 杂质组成，杂质中的P、TiW及N为P:0.03%W下、Ti:不足0.005%W及N:不足0.0080%， 此外，前述的由式（1)表示的Fl为0.68W上、由式（2)表示的F2为1.05W下、并且由式 (3)表示的F3为0. 12W上。
[0109] 需要说明的是，杂质是指在工业上制造钢铁材料时从作为原料的矿石、废料或制 造环境等混入的物质。 阳 110] P:0.03%W下 阳111] P作为杂质而被含有，在本发明中为不优选的元素。即、P在晶界偏析，从而降低初 性。因此，将P的含量设为0.03 %W下。P的含量优选设为0.025 %W下。
[0112] Ti:不足 0.005%
[0113] Ti作为杂质而被含有，在本发明中为不特别优选的元素。目P、Ti通过与N和/或 C键合、从而形成TiN和/或TiC导致初性的降低，特别是其含量变为0. 005%W上时，使初 性大幅劣化。因此，将Ti的含量设为不足0.005%。为了确保良好的初性，Ti的含量优选 设为0. 0035%W下。
[0114] N:不足 0.0080%
[0115]N作为杂质而被含有，在本发明中，是会将VW氮化物形式固定的不优选的元素。 良P、作为氮化物而析出的V无助于时效硬化，因此为了抑制氮化物的析出，必须降低N的含 量。因此，N的含量需要不足0.0080%。N的含量优选设为0.0070%W下、进一步优选设为 不足 0. 0060%。
[0116] Fl:0.68W上
[0117] 对于本发明的时效硬化性钢， 阳1化]Fl = C+0. 3Mn+0. 25Cr+0. 6Mo.....(I)
[0119] 由上式表示的Fl必须为0. 68 W上。 阳120] 如上所述，上述的式（1)中的元素符号意味着该元素的W质量％计的含量。 阳12UFl为对于泽透性的指标。Fl若满足上述的条件，则热锻后的组织成为W贝氏体为 主相的组织。
[0122] Fl不足0. 68时，在热锻后的组织中混入先共析铁素体、V的碳化物在相界面析出， 因此时效处理前的硬度上升、或时效硬化能力变小。 阳123] Fl优选为0. 70W上、进一步优选为0. 72W上。此外，Fl优选为1. 3W下。 阳124] F2 :1.05W下 阳1巧]对于本发明的时效硬化性钢， 阳126] F2 =C+0.lSi+0. 2Mn+0. 15Cr+0. 35V+0. 2Mo.....(2) 阳127] 由上式表示的F2必须为I. 05 W下。 阳12引如上所述，上述的式（2)中的元素符号意味着该元素的W质量％计的含量。
[0129] F2为表示时效处理前的硬度的指标。本发明的时效硬化性钢仅满足上述的Fl条 件时，存在时效处理前的硬度变得过高、切削加工时的切削阻力变大、或工具寿命也缩短的 情况。
[0130]目P、F2超过1. 05时，时效处理前的硬度变得过高。为了将时效处理前的硬度设为 310HVW下，需要将上述的各合金元素的含量设为规定的范围内、并且满足Fl的条件、且满 足F2的条件。
[0131]F2优选为1. 00W下。此外，F2优选为0. 60W上、若为0. 65W上则进一步优选。 阳13引F3:0.12W上
[0133] 对于本发明的时效硬化性钢， 阳134] F3 = -4. 5C+Mn+Cr-3. 5V-0. 8Mo.....(3)
[0135] 由上述式表示的F3必须为0. 12W上。
[0136] 如上所述，上述的式（3)中的元素符号意味着该元素的W质量％计的含量。 阳137] F3为表示时效处理后的初性的指标。目P、仅满足Fl W及F2的条件时，存在时效处 理后的初性降低、不能确保作为目标的初性的情况。 阳138]旨P、F3不足0.12时，时效处理后的初性降低。为了确保作为目标的初性，需要将 上述各合金元素的含量设为规定的范围内、并且满足Fl的条件W及F2的条件、并且满足F3 的条件。
[0139]F3优选为0. 30W上、进一步优选为0. 45W上。
[0140] 需要说明的是，Fl若为0.68W上、并且F2若为1.05W下，则对于F3的上限不需 要设定特别限定。 阳141] 对于本发明的时效硬化性钢，贝氏体的平均块尺寸优选为15~60 y m。本发明中 贝氏体的"块"是指，利用邸SD巧IectronBackScatterDiffraction)法实施组织的取向 解析的情况下，由取向差为15°W上的边界围绕的区域。贝氏体的平均块尺寸越大、时效前 的硬度越低，因此得到良好的切削性。另一方面，平均块尺寸过大时，初性变低。平均块尺 寸更优选为20ymW上。此外，平均块尺寸更优选为45ymW下、更进一步优选为30ymW 下。
[0142] 本发明的时效硬化性钢的制造方法没有特别限定，由通常的方法烙炼、调整化学 组成即可。
[0143] W下示出W如上所述而制造的本发明的时效硬化性钢为原材料，制造汽车、工业 机械、建筑机械等的机械部件的方法的一个例子。
[0144] 首先，由将化学组成调整为前述范围的钢制作供于热锻的材料（W下，称为"热锻 用原材料"）。
[0145] 作为上述的热锻用原材料，可W任意为对铸锭进行初社的钢巧、对连铸材进行初 社的钢巧、或者对运些钢巧进行热社或热锻的棒钢等。 阳146] 接着，对上述的热锻用原材料进行热锻、进而进行切削加工而精制为规定的部件 形状。 阳147] 需要说明的是，对于上述的热锻，例如，W将热锻用原材料在1100~1350°C下进 行0. 1~300分钟加热之后、精锻后的表面溫度成为900°CW上的方式进行锻造，然后，将 800~400°C的溫度区域的平均冷却速度设为10~90°C/分钟〇). 2~1. 5°C/秒）冷却 至室溫。如此操作而进行冷却之后，进一步进行切削加工、精制为规定的部件形状。 阳148] 800~400°C的溫度区域的平均冷却速度越快，贝氏体的平均块尺寸越小。该平均 冷却速度的下限优选为15°C/分钟、上限优选为70°C/分钟。
[0149] 最后实施时效处理，得到具有期望的特性的汽车、工业机械、建筑机械等的机械部 件。
[0150] 需要说明的是，上述的时效处理，例如在540~700°C的溫度域、优选为560~ 680°C的溫度域下进行。对于该时效处理的保持时间，例如，设为30~1000分钟等，根据机 械部件的尺寸（质量）而适宜调整。 阳151] W下，通过实施例进一步详细地说明本发明。 阳152] 实施例1 阳153] 利用50kg真空烙化炉烙炼表1W及表2中示出的化学组成的钢1~35。
[0154]表IW及表2中的钢1~23为化学组成处于由本发明规定的范围内的钢。另一 方面，表2中的钢24~35为化学组成在本发明中规定的条件外的钢。
[01巧]需要说明的是，Ti栏中的"<0.OOl"表示作为杂质的Ti的含量低于0. 001%。 阳156][表U阳157]
大气中放置冷却、冷却至室溫。对于在大气中放置冷却时的冷却速度，在上述的条件下热锻 的棒钢的R/2附近（"R"表示棒钢的半径）埋入热电偶、升溫至再次热锻的精制溫度附近 的溫度，之后在大气中放置冷却、进行测定。如此操作而测定的锻制后的800~400°C的溫 度区域的平均冷却速度约为40°C/分钟（0. 7°C/秒）。 阳161] 对于各试验编号，针对在由热锻精制为上述的直径35mm之后冷却至室溫的棒钢 之中的一部分，采取不实施时效处理的状态（即、保持冷却的状态），将棒钢的两端部各切 掉100mm，然后从残留的中央部切取试验片，进行时效处理前的硬度与组织的贝氏体面积率 的调查。
[0162] 另一方面，对于各试验编号，对其余的进行热锻的棒钢实施在610~630°C下保持 60~180分钟的时效处理，将棒钢的两端部各切掉100mm，然后，从残留中央部切取试验片， 进行时效处理后的硬度的调查。此外，对于各试验编号，从棒钢切取试验片，进行时效处理 后的夏比冲击试验中的吸收能量与疲劳强度的调查。 阳163] 硬度测定如下述那样实施。首先，截断棒钢，W切截面成为被检面的方式埋设树脂 进行镜面研磨、准备试验片。接着，基于JISZ2244(2009)中的"维氏硬度试验-试验方 法"，对于在被检面的R/2部（"R"表示半径）附近10个点，将试验力设为9. 8N来实施硬 度测定。对上述10个点的值进行算术平均作为维氏硬度。时效处理前的硬度为310HVW 下的情况下，判断为硬度低，将其作为目标。
[0164] 组织的贝氏体的面积率的测定如下所述而实施。将硬度测定中使用的埋设树脂、 进行镜面研磨的试验片用硝酸乙醇腐蚀液进行蚀刻。对于蚀刻后的试验片，使用光学显微 镜W倍率200倍拍摄组织。从拍摄的照片利用图像解析测定贝氏体的面积率。贝氏体的面 积率为70%W上的情况下，判断组织充分地贝氏体化，将其作为目标。 阳1化]对于初性，由使用带缺口深度2mm且缺口底半径Imm的U型缺口的标准试验片而 实施的夏比冲击试验评价的时效处理后的20°C下的吸收能量为12JW上的情况下，判断为 足够高，将其作为目标。
[0166] 对于疲劳强度，制作平行部的直径为8mm、长度为106mm的小野式旋转弯曲疲劳试 验片来调查。目P、W疲劳试验片的中屯、为棒钢的R/2部的方式采取上述的试验片，将试验数 设为8,在室溫、大气中W应力比为-1的条件实施小野式旋转弯曲疲劳试验。将至重复次数 为1.OXIO7次为止不断裂之中的应力振幅的最大值作为疲劳强度。疲劳强度为480MPaW 上的情况下，判断为疲劳强度足够高，将其作为目标。 阳167] 表3中示出上述的各调查结果。需要说明的是，将贝氏体的面积率为70%W上、达 成目标W及不足70 %、未达成目标在"贝氏体化"栏中分别W"O"W及"X"示出。此外， 表3中将"夏比冲击试验中的吸收能量"记作"夏比吸收能量"。进而，在表3中，将时效处 理后的硬度与时效处理前的WHV计的硬度之差一并记作"硬化量[