專利名稱：：切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可實施切削加工的熱軋鋼材和熱鍛鋼材(兩者總稱為熱加工鋼材)，涉及切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材。
背景技術(shù)：
：近年來鋼的高強度化不斷發(fā)展，但其另一方面是發(fā)生加工性降低的問題。因此，對保持強度并且不降低切削能率的鋼的需求高漲。以往已知為了提高鋼的切削性而添加S、Pb以及Bi等的切削性提高元素是有效的?？墒且阎狿b以及Bi雖然提高切削性，對鍛造的影響也比較少，但會使沖擊特性等的強度特性降低。另外，近來Pb作為環(huán)境負(fù)荷有避免使用的傾向，有降低其使用量的傾向。此外，S形成MnS之類的在切削環(huán)境下為軟質(zhì)的夾雜物，使切削性提高，但MnS的尺寸比Pb等的粒子大，容易成為應(yīng)力集中源。特別是通過鍛造以及軋制來伸延時，由于MnS而產(chǎn)生各向異性，例如，沖擊特性等在鋼的特定的方向極端變?nèi)?。另外，在設(shè)計鋼上也必須考慮那樣的各向異性。因此，添加S的情況下，需要降低其各向異性的技術(shù)。如上所述，即使添加對切削性的提高有效的元素，沖擊特性也降低，因此強度特性和切削性兼?zhèn)漭^困難。因此，為了使鋼的切削性和強度特性兼?zhèn)?，需要進(jìn)一步的技術(shù)革新。于是，以往提出了在含有合計為0.005質(zhì)量％以上的例如選自固溶V、固溶Nb以及固溶Al之中的一種以上的同時，含有0.001o/o以上的固溶N，由此使切削中因切削熱而生成的氮化物附著于工具上，作為工具保護(hù)膜發(fā)揮功能，從而能夠延長切削工具壽命的機械結(jié)構(gòu)用鋼。(例如參照日本特開2004-107787號公報)。另外，還曾提出了通過在規(guī)定C、Si、Mn、S以及Mg的含量的同時，規(guī)定Mg含量與S含量之比，而且使鋼中的硫化物系夾雜物的縱橫尺寸比以及個數(shù)最佳化，來謀求提高切屑處理性和機械特性的機械結(jié)構(gòu)用鋼(例如參照日本專利第3706560號公報)。該日本專利第3706560號公報所述的機械結(jié)構(gòu)用鋼，在Mg為0.02。/。以下(不包括0%)的同時，含有A1的場合，其含量限制在0.1。/。以下。
發(fā)明內(nèi)容然而，前面所述的現(xiàn)有技術(shù)存在以下所示的問題。即，日本特開2004-107787號公報所述的鋼，當(dāng)由切削所引起的發(fā)熱量不為某種程度以上時，可推定不會引起上述的現(xiàn)象。因此，存在被限定為具有發(fā)揮效果的切削速度的程度的高速切削，不能期待得到在通常的速度范圍下的效果的問題。另外，日本專利第3706560號公報所述的鋼，對于強度特性絲毫沒有考慮。而且，日本專利第3706560號公報所述的鋼對于切削工具壽命以及沖擊特性也絲毫沒有考慮，因此存在得不到充分的強度特性的問題。本發(fā)明是鑒于上述的問題而創(chuàng)立的，其目的是提供在寬范圍的切削速度區(qū)域具有良好的切削性和優(yōu)異的沖擊值的熱加工鋼材。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，如果適量添加Al,并且限制N量，而且限制粗大A1N的存在率，則可得到具有良好的切削性和沖擊值的鋼材，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材，其特征在于，化學(xué)成分以質(zhì)量％計含有C:0.06~0.85%、Si:0.01~1.5%、Mn:0.05~2.00/0、P:0.005~0.2%、S:0.001~0.35%、以下，且滿足AlxNx105^96,其余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)組成，圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積為全部A1N的總體積的20%以下。另夕卜，該熱加工鋼材，以質(zhì)量％計，還可以含有Ca:0.0003~0.0015%。進(jìn)而，以質(zhì)量％計，還可以含有選自Ti:0.001~0.1%、Nb:0.005~0.2%、W:0.01~1.0%、V:0.01%~1.0%之中的一種或兩種以上。進(jìn)而，以質(zhì)量％計，還可以含有選自Mg:0.0001~0.0040%、Zr:0.0003~0.01%、Rem:0.0001~0.015%之中的一種或兩種以上。進(jìn)而，以質(zhì)量％計，還可以含有選自Sb:0.0005%以上且不到0.0150%、Sn:0.005~2.0o/o、Zn:0.0005~0.5o/o、B:0.0005~0.0150/0、Te:0.0003~0.2%、Bi:0.005~0.5%、Pb:0.005~0.5%之中的一種或兩種以上。進(jìn)而，以質(zhì)量％計，還可以含有選自Cr:0.01~2.0%、Mo:0.01~1.0%之中的一種或兩種。進(jìn)而，以質(zhì)量％計，還可以含有選自Ni:0.05~2.0%、Cu:0.01~2.0%之中的一種或兩種。圖l是說明實施例l的夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。圖2是說明實施例2的夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。圖3是說明實施例3~7的夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。圖4是表示實施例1中的沖擊值和切削性的關(guān)系的圖。圖5是表示實施例2中的沖擊值和切削性的關(guān)系的圖。圖6是表示實施例3中的沖擊值與切削性的關(guān)系的圖。圖7是表示實施例4中的沖擊值與切削性的關(guān)系的圖。圖8是表示實施例5中的沖擊值與切削性的關(guān)系的圖。圖9是表示實施例6中的沖擊值與切削性的關(guān)系的圖。圖IO是表示實施例7中的沖擊值與切削性的關(guān)系的圖。圖ll是表示鋼材中的Al與N的含量的積與圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的發(fā)生狀況的關(guān)系的圖。具體實施例方式以下，對實施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材，為了解決上述的課題，鋼的化學(xué)成分組成中的A1和N的添加量調(diào)整為A1:0.06~1.0%、N:0.016%以下的范圍內(nèi)，圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積調(diào)整為全部AlN的總體積的20%以下。由此，通過確保適量的具有基體脆化效果的固溶AI量，來改善切削性，與以往的易切削加工性元素S、Pb不同，不降低沖擊特性就得到切削性改善效果。在圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積，超過全部A1N的總體積的20%而存在的場合，由粗大的A1N導(dǎo)致的切削工具的機械磨損變得顯著，看不到切削性改善效果。首先，對本發(fā)明的熱加工鋼材中的各化學(xué)成分的含量(質(zhì)量％)進(jìn)行說明。C:0.06~0.85%C是對鋼材的基本強度造成較大影響的元素。然而，C含量不到0.06。/。時，得不到充分的強度，不得不更大量地投入其他的合金元素。另一方面，C含量超過0.85。/。時，接近于過共析，析出較多的硬質(zhì)的碳化物，切削性顯著降低。因此，在本發(fā)明中，為了得到充分的強度，C含量確定為0.060.85%。Si:0.01~1.5%Si—般作為脫氧元素而添加，但也有鐵素體的強化以及賦予回火軟化抗力的效果。然而，Si含量不到O.OP/。時，得不到充分的脫氧效果。另一方面，Si含量超過1.5。/。時，發(fā)生脆化等而使材料特性降低，而且切削性也劣6化。因此Si含量確定為0.011.5。/。。Mn:0.05~2.0o/oMn是在使鋼中S以MnS形式固定'分散的同時，固溶于基體中提高淬硬性和確保淬火后的強度所必需的元素。然而，Mn含量不到0.05。/。時，鋼中的S與Fe結(jié)合變成FeS，鋼變脆。另一方面，Mn含量增加時，具體地講，Mn含量超過2.0。/。時，在基體的硬度增大，冷加工性降低的同時，對強度和淬硬性的影響也飽和。因此，1\111含量確定為0.05%~2.0%。P:0.005~0.2%P具有使切削性良好的效果，但P含量不到0.005。/。時，得不到該效果。另外，P含量增加時，具體地講，P含量超過0.2。/。時，在鋼中，基體的硬度增大，不僅冷加工性降低，熱加工性以及鑄造特性也降低。因此P含量確定為0.005~0.2%。S:0.001~0.35%S與Mn結(jié)合，以MnS夾雜物形式存在。MnS具有提高切削性的效果，但為了顯著地得到該效果，需要添加0.001。/o以上的S。另一方面，S含量超過0.35%時，該效果飽和，而且顯著促進(jìn)強度降低。因此，通過添加S來i某求切削性提高時，S含量確定為0.001~0.35%。Al:0.06~1.00/0Al除了形成氧化物以外，還析出對調(diào)整晶粒有效的微細(xì)A1N，而且成為固溶A1，具有提高切削性的效果。為了充分地生成對該切削性有效的固溶Al,需要添加0.06%以上。Al含量超過1.0。/。時，在大大改變熱處理特性的同時，增加材料硬度，切削性開始降低。因此，Al含量確定為0.06。/o以上1.0%以下。優(yōu)選的下限為大于0.1%。N:0.016%以下N與A1等的氮化物生成元素結(jié)合，形成為氮化物，或者以固溶N形式存在。但是，超過0.016%時，會使氮化物粗大化，或提高固溶N而使切削性劣化，而且軋制時發(fā)生缺陷等問題，因此上限確定為0.016%。優(yōu)選的上限為0.010%。7另外，在本發(fā)明的熱加工鋼材中，除了上述各成分，還可以含有Ca。Ca:0.0003~0.0015o/oCa是脫氧元素，生成氧化物。總AI含量超過0.05。/o且在0.3。/。以下的本發(fā)明的熱加工鋼材，雖然形成鋁酸釣(CaOAl203)，但該CaOAl203與Al203相比，為低熔點氧化物，因此在高速切削時成為工具保護(hù)膜，提高切削性。然而，Ca含量不到0.0003%時，得不到該切削性提高效果，另夕卜，Ca含量超過0.0015。/。時，鋼中會生成CaS，切削性反倒降低。因此，添加Ca的情況下，其含量確定為0.0003~0.0015%。進(jìn)而，在本發(fā)明的熱加工鋼材中，在需要形成碳氮化物來高強度化的情況下，除了上述各成分，還可以含有選自Ti:0.001~0.1%、Nb:0.005~0.2%、W:0.01~1.0%、V:0.01~1.0%之中的一種或兩種以上的元素。Ti:0.001~0.1%Ti是形成碳氮化物，抑制奧氏體晶粒生長和有助于強化的元素，在需要高強度化的鋼以及要求低應(yīng)變的鋼中，作為用于防止粗大晶粒的調(diào)整晶粒的元素使用。另外，Ti也是脫氧元素，通過形成軟質(zhì)氧化物，也有提高切削性的效果。然而，Ti含量不到0.00iy。時，看不到其效果，另外，Ti含量超過0.1%時，會析出成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大碳氮化物，機械性質(zhì)反倒受損。因此添加Ti的情況下，其含量確定為0.001~0.1%。Nb:0.005~0.2%Nb也是形成碳氮化物，通過二次析出固化來進(jìn)行鋼的強化、抑制奧氏體晶粒生長以及有助于強化的元素，在需要高強度化的鋼以及要求低應(yīng)變的鋼中，作為用于防止粗大晶粒的調(diào)整晶粒的元素使用。然而，Nb含量不到0.005%時，得不到高強度化的效果，另外，超過0.2y。地添加Nb時，會析出成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大碳氮化物，機械性質(zhì)反倒受損。因此添加Nb的情況下，其含量確定為0.005~0.2%。W:0.01~1.0o/oW也是形成碳氮化物，可通過二次析出固化來強化鋼的元素。然而，W含量不到0.01。/。時，得不到高強度化的效果，另外，超過1.0。/。地添加W時，會析出成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大碳氮化物，機械性質(zhì)反倒受損。因此，添加W的情況下，其含量確定為0,01~1.0%。V:0.01~1.0o/ov也是形成碳氮化物，可通過二次析出固化來強化鋼的元素。在需要高強度化的鋼中可適當(dāng)添加。然而，V含量不到0.01。/。時，得不到高強度化的效果，另外，超過1.0。/。地添加V時，會析出成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大碳氮化物，機械性質(zhì)反倒受損。因此，添加v的情況下，其含量確定為0.01%~1.0%。進(jìn)而，在本發(fā)明的熱軋鋼材和熱鍛用鋼中，在通過進(jìn)行脫氧調(diào)整來進(jìn)4亍石克化物形態(tài)控制的場合，除了上述各成分，還可添加選自Mg:0.0001~0.0040%、Zr:0.0003~0.01。/o以及Rem:0.0001~0.015%之中的一種或兩種以上的元素。Mg:0.0001~0.0040%Mg是脫氧元素，在鋼中生成氧化物。并且，在以A1脫氧為前提的情況下，將對切削性有害的入1203改質(zhì)為比較軟質(zhì)、且微細(xì)地分散的MgO或A1203.MgO。另外還有其氧化物容易成為MnS的核、使MnS微細(xì)分散的效果。然而，Mg含量不到0.0001%時，看不到這些效果。另外，Mg生成與MnS的復(fù)合硫化物，將MnS球化，但若過剩地添加Mg，具體地講，若Mg含量超過0.0040。/。，則促進(jìn)單獨的MgS生成，使切削性劣化。因此添加Mg的情況下，其含量確定為0.0001~0.0040%。Zr:0.0003~0.010/0Zr是脫氧元素，在鋼中生成氧化物。其氧化物可認(rèn)為是Zr()2，但由于該Zr()2成為MnS的析出核，因此具有使MnS的析出區(qū)域增加，使MnS均勻分散的效果。另外，Zr固溶于MnS，生成復(fù)合石克化物，使其變形能力降低，具有在軋制以及熱鍛時抑制MnS形狀的伸延的作用。這樣，Zr是對各向異性的降低有效的元素。然而，Zr含量不到0.0003。/。時，關(guān)于這些效果，得不到顯著的效果。另一方面，即使添加Zr超過0.010/。，不僅有效利用率極端差，而且Zr02和ZrS等的硬質(zhì)化合物大量生成，切削性、沖擊值9以及疲勞特性等的機械性質(zhì)反倒降低。因此，添加Zr的情況下，其含量確定為0.0003~0.01%。Rem:0,0001~0.015%Rem(稀土類元素)是脫氧元素，生成低熔點氧化物，不僅鑄造時抑制噴口堵塞，而且固溶于MnS或與其結(jié)合，使其變形能力降低，具有在軋制以及熱鍛時抑制MnS形狀的伸延的作用。這樣，Rem是對各向異性的降低有效的元素。然而，Rem含量按總量計不到0.0001。/。時，其效果不顯著，另夕卜，超過0.015。/o地添加Rem時，會大量地生成Rem的硫化物，切削性惡化。因此，添加Rem的情況下，其含量確定為0.0001~0.015%。進(jìn)而，在本發(fā)明的熱加工鋼材中，在使切削性提高的情況下，除了上述各成分，還可添加選自Sb:0.0005%以上且不到0.0150%、Sn:0.005~2.0%、Zn:0.0005~0.5%、B:0.0005~0.015%、Te:0.0003~0.2%、Bi:0.005~0.5。/o以及Pb:0.005~0.5%之中的一種或兩種以上的元素。Sb:0.0005%以上且不到0.0150%Sb將鐵素體適度地脆化，使切削性提高。該效果特別是在固溶A1量較多時是顯著的，當(dāng)Sb含量不到0.0005。/。時看不到該效果。另外，Sb含量增加時，具體地講，超過0.0150%時，Sb的宏觀偏析過多，會大大降低沖擊值。因此，Sb含量確定為0.0005。/o以上且不到0.0150。/0。Sn:0.005~2.00/0Sn具有在使鐵素體脆化、延長工具壽命的同時，提高表面光潔度的效果。然而，Sn含量不到0.005%時，看不到該效果，另外，超過2.0%地添加Sn時，其效果飽和。因此，添加Sn的情況下，其含量確定為0.005~2.0%。Zn:0扁5~0.5%Zn具有在使鐵素體脆化、延長工具壽命的同時，提高表面光潔度的效果。然而，Zn含量不到0.0005。/。時，看不到該效果，另外，超過0.5%地添加Zn時，其效果飽和。因此，添加Zn的情況下，其含量確定為0.0005~0.5%。B:0.0005~0.0150/0B在固溶的場合在晶界強化以及淬硬性上具有效果，在析出的場合由10于以BN形式析出，因此在切削性的提高上具有效果。這些效果在B含量不到0.0005%時并不顯著。另一方面，超過0.015%地添加時，其效果飽和，并且BN過于較多地析出，因此鋼的機械性質(zhì)反倒受損。因此，添加B的情況下，其含量確定為0.0005~0.015%。Te:0扁3~0.2%Te是切削性提高元素。另外，通過生成MnTe、或與MnS共存，而使MnS的變形能力降低，具有抑制MnS形狀的伸延的作用。這樣，Te是對各向異性的降低有效的元素。然而，Te含量不到0.0003y。時，看不到這些效果，另外，Te含量超過0.2。/。時，不僅其效果飽和，而且熱延性降低，容易成為缺陷的原因。因此，添加Te的情況下，其含量確定為0.0003~0.2%。Bi:0.005~0.5%Bi是切削性提高元素。然而，Bi含量不到0.005Q/o時得不到該效果，另外，超過0.5。/。地添加Bi時，不僅切削性提高效果飽和，而且熱延性降低，容易成為缺陷的原因。因此，添加Bi的情況下，其含量確定為0.005%~0.5%。Pb:0.005~0.5%Pb是切削性提高元素。然而，Pb含量不到0.005。/。時，看不到該效果，另夕卜，超過0.5。/。地添加Pb時，不僅切削性提高效果飽和，而且熱延性降低，容易成為缺陷的原因。因此，添加Pb的情況下，其含量確定為0.005~0.5%。進(jìn)而，在本發(fā)明的熱軋鋼材和熱鍛用鋼中，在提高淬硬性、提高回火軟化抗力、對鋼材進(jìn)行強度的賦予的場合，除了上述成分，還可以添加Cr:0.01~2.0%、Mo:0.05~1.0%中的一種或兩種。Cr:0.01~2.00/0Cr是在提高淬硬性的同時，賦予回火軟化抗力的元素，在需要高強度化的鋼中可添加。然而，在Cr含量不到0.01。/。時，得不到這些效果，另夕卜，若大量地添加Cr,具體地講，若0含量超過2.0%，則生成Cr碳化物，鋼發(fā)生脆化。因此，添加Cr的情況下，其含量確定為0.01~2.0%。Mo:0.01~1.00/0Mo是在賦予回火軟化抗力的同時，提高淬硬性的元素，在需要高強度化的鋼中可添加。然而，Mo含量不到0.01。/。時，得不到這些效果，另外，超過1.0。/。地添加Mo時，其效果飽和。因此，添加Mo的情況下，其含量確定為0.01~1.0%。進(jìn)而，在本發(fā)明的機械結(jié)構(gòu)用鋼中，在使鐵素體強化的場合，除了上述各成分，還可添加Ni:0.05~2.0%、Cu:0.01~2.0%中的一種或兩種。Ni:0.05~2.00/0Ni是在強化鐵素體、提高延性的同時，對淬硬性提高以及耐蝕性提高也有效的元素。然而，Ni含量不到0.05。/o時，看不到該效果，另外，超過2.0。/。地添加Ni時，在機械性質(zhì)方面效果飽和，切削性降低。因此，添加Ni的情況下，其含量確定為0.05~2.0%。Cu:0.01~2.00/0Cu是在強化鐵素體的同時，對淬硬性提高以及耐蝕性提高也有效的元素。然而，Cu含量不到0.01。/。時，看不到該效果，另外，超過2.0%地添加Cu時，在機械性質(zhì)方面效果飽和。因此添加Cu的情況下，其含量確定為0.01~2.0%。再者，Cu特別地使熱延性降低，容易成為軋制時的缺陷的原因，因此優(yōu)選(I:與Ni同時地添加。接著，對使圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積為全部AlN的總體積的20%以下的原因進(jìn)行說明。在圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積超過全部AlN總體積的20。/。而存在的場合，由粗大的A1N引起的切削工具的機械磨損變得顯著，看不到由固溶A1的確保所帶來的切削性改善效果，因此將圓相當(dāng)徑超過200nm的A1N的合計體積確定為全部A1N的總體積的20%以下，優(yōu)選為15%以下，更優(yōu)選為10%以下。該A1N的體積比率，例如通過透射型電子顯微鏡的復(fù)型法，利用倍率40000左右的接續(xù)照片，將1000jtm2的視場隨機地以10nm以上的AlN為對象觀察20個視場以上，求出圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積和全部AlN的總體積，通過[(圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積/全部AlN的總體積)xl00來求得。為了使圓相當(dāng)徑超過200nm的A1N的合計體積為全部A1N的總體積率的20%以下，必須調(diào)整熱軋前或熱鍛前的加熱溫度使得A1N充分地固溶化，固溶殘留充分地少。本發(fā)明者們想到A1N的固溶殘留與鋼材的A1和N的含量的積和熱加工前的加熱溫度關(guān)聯(lián)，進(jìn)行了以下的實驗。熔煉化學(xué)成分為C:0.44~0.46%、Si:0.23~0.26%、Mn:0.78~0.82%、P:0.013~0.016%、S:0.02~0.06%、Al:0.06~0.8%、N:0.0020~0.020,其余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，改變A1與N的積的鋼材10種，然后鍛造成0>65，在1210。C下加熱后，進(jìn)行了A1N的觀察調(diào)查。A1N的觀察通過透射型電子顯微鏡的復(fù)型法進(jìn)行，A1N的體積率釆用與上述同樣的方法求得。圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積為全部AlN的總體積的20yo以下的情況判定為O，超過20%的情況判定為x。其結(jié)果示于圖ll。由該結(jié)果可知，通過滿足下述(l)式，并使加熱溫度為1210。C以上，可使圓相當(dāng)徑超過200nm的粗大AlN相對于全部AlN的體積率為20%以下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在此，％A1、。/。N分別為鋼材的A1和N的含量(質(zhì)量％)。即，通過滿足(l)式，并使加熱溫度為1210。C以上、優(yōu)選為1230。C以上、更優(yōu)選為1250。C以上，可使圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積為全部AlN的總體積的20。/。以下、優(yōu)選為15%以下、更優(yōu)選為10%以下。象上述那樣，在本發(fā)明的熱加工鋼材(熱軋鋼材和熱鍛鋼材)中，增加對切削性有效的固溶A1量，并抑制粗大的A1N的生成，因此與以往的熱軋鋼材、熱鍛鋼材相比，不會損害沖擊特性并能夠提高切削性。另外，一般地，沖擊特性良好的鋼其熱軋和熱鍛時的裂故發(fā)生率也低，因此本發(fā)明鋼作為確保熱軋、熱鍛時的制造性，并改善切削性的鋼也有效。實施例接著，舉出實施例以及比較例對本發(fā)明的效果具體地說明。本發(fā)明鋼材，不論熱軋后或熱鍛后的熱處理如何都能夠廣泛地適用，例如可用于冷鍛造用鋼、非調(diào)質(zhì)鋼、調(diào)質(zhì)鋼等。因此，對于基本成分系或熱處理大大不同、基本強度、熱處理組織不同的5個鋼種，關(guān)于應(yīng)用本發(fā)明的情況下的效果進(jìn)行具體說明。但是，切削性、沖擊特性在基本強度、熱處理組織不同的情況下大大受到其影響，因此實施例也分為7個來說明。(實施例l)在實施例1中，關(guān)于中碳碳素鋼的鋼材，對正火后的切削性、正火和油淬火回火后的沖擊值進(jìn)行了調(diào)查。在本實施例中，用真空熔煉爐熔煉表l-l所示的組成的鋼150Kg后，在表l-3所示的加熱溫度下熱鍛，鍛伸成直徑為65mm的圓柱狀。然后，關(guān)于該實施例的鋼材，用下述所示的方法進(jìn)行切削性試驗、夏比沖擊試驗、A1N的觀察，評價其特性。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>切削性試驗切削性試驗，是對于鍛伸后的實施例的各鋼材，在850。C的溫度條件下保持l小時后進(jìn)行空冷，從而實施正火熱處理，將硬度調(diào)整為以HvlO計為160~170的范圍。然后，從熱處理后的各鋼材切取切削性評價用試驗片，在下述表l-2所示的切削條件下進(jìn)行鉆頭穿孔試驗，評價實施例以及比較例的各鋼材的切削性。此時，作為評價指標(biāo)，采用在鉆頭穿孔試驗中能切削到累積孔深度1OOOmm的最大切削速度VL1000。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>NACHI普通鉆頭是(抹)不二越公司制的型號SD3.0的鉆頭(以下相同)。夏比沖擊試驗圖l是表示夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。在夏比沖擊試驗中，首先，如圖l所示，從在與前面所述的切削性試驗同樣的方法以及條件下熱處理后的各鋼材l，以中心軸與鋼材l的鍛伸方向垂直的方式切取直徑為25mm的圓柱材2。接著，對于各圓柱材2，進(jìn)行在850。C的溫度條件下保持1小時后，冷卻到60。C的油淬火，進(jìn)而進(jìn)行在550。C的溫度條件下保持30分鐘后水冷的回火，將硬度調(diào)整為以Hvl0計為255265的范圍。然后，機械加工各圓柱材2，制作JISZ2202所規(guī)定的夏比試驗片3，采用JISZ2242所規(guī)定的方法實施室溫下的夏比沖擊試驗。此時，作為評價指標(biāo)，采用每單位面積的吸收功(J/cm2)。A1N的觀察A1N的觀察，是對于從采用與切削性試驗評價用試驗片同樣的方法制作的鋼材的Q部切取的試樣，利用透射型電子顯微鏡的復(fù)型法來-實施觀察。將lOOOpm2的視場隨機地實施20個視場的觀察，評價圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積相對于全部AlN的總體積的比例(％)。以上試驗的結(jié)果匯總示于表l-3。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.l7、20、23、26、29由于A1或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.18、21、24、27，30由于加熱溫度為1200。C，加熱溫度低，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。(實施例2)在實施例2中，對于中碳碳素鋼的鋼材，關(guān)于正火和水淬火回火后的切削性和沖擊值進(jìn)行了調(diào)查。在實施例中，用真空熔煉爐熔煉下述表2-l所示的組成的鋼150Kg后，在表2-3所示的加熱溫度下熱鍛，鍛伸成直徑為65mm的圓柱狀。然后，關(guān)于該實施例的鋼材，用下述所示的方法進(jìn)行切削性試驗、夏比沖擊試驗、A1N的觀察，評價其特性。表2—1化學(xué)成分(質(zhì)量％)No.CSiMilPSAlN發(fā)明例310.480.210.710.0100.0120.0850.0107發(fā)明例320.450.230.780.0130.0230.0930.0088發(fā)明例330.480.230.780.0100.0580.1250.0073發(fā)明例340.460.230.770.Oil0.0970,1800.0050發(fā)明例350.470.200.750.0130.1300.1010.0091發(fā)明例360,460.230.750.(H20.1200.1020.0055比較例370.480.190.710.0100.0130.0210.0138比較例380.460.240.790.0130.0230.2110.0096比較例390.460.240.700.0120.0440.1210.0069比較例400.450.230.760.0100.1010.0390.0099比較例410,440.230.740.0140.1440.2460.0051切削性試驗切削性試驗，是將鍛伸后的實施例的各鋼材在850。C的溫度條件下保持l小時后進(jìn)行空冷，從而實施正火熱處理后，以llmm厚度切成圓片，將其19在850。C的溫度條件下保持1小時后進(jìn)行水淬火，然后，實施在500。C的溫度條件下的熱處理，將硬度調(diào)整為以HvlO計為300310的范圍。然后，從熱處理后的各鋼材切取切削性評價用試驗片，在下述表2-2所示的切削條件進(jìn)行鉆頭穿孔試驗，評價實施例以及比較例的各鋼材的切削性。此時，作為評價指標(biāo)，采用在鉆頭穿孔試驗中能切削到累積孔深度1OOOmm的最大切削速度VL1000。表2畫2切削a鉆頭其他切削iiJLl-150m/min進(jìn)給量0.1mm/rev切削油劑7JC溶性切削油鉆頭徑0>3mmNACHI普通鉆頭越程45mm孔深度9mm工具壽命直到折損夏比沖擊試-驗圖2是表示夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。在夏比沖擊試驗中，首先，如圖2所示，將鍛伸后的各鋼材在850。C的溫度條件下保持1小時后進(jìn)行空冷，從而實施正火熱處理后，從各鋼材4以中心軸與鋼材4的鍛伸方向垂直的方式切取單側(cè)比夏比試驗片大lmm的長方體的試驗片5。接著，對于各長方體材5，進(jìn)行在850。C的溫度條件下保持1小時后水冷的水淬火，進(jìn)而進(jìn)行在500。C的溫度條件下保持30分鐘后水冷的回火。然后，將各長方體材5機械加工，制作JISZ2202所規(guī)定的夏比試驗片3，采用JISZ2242所規(guī)定的方法實施室溫下的夏比沖擊試驗。此時，作為評價指標(biāo)，采用每單位面積的吸收功(J/cm2)。A1N的觀察A1N的觀察，是對于從采用與切削性試驗評價用試驗片同樣的方法制作的鋼材的Q部切取的試樣，通過透射型電子顯微鏡的復(fù)型法來實施觀察。將1000jim2的視場隨機地實施20個視場的觀察，評價圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積相對于全部AlN的總體積的比例(％)。以上試-驗的結(jié)果匯總示于表2-3。20表2—3<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>上述表2-l以及表2-3所示的No.31~36為發(fā)明例，No.37~41為比較例。如上述表2-3所示，實施例No,3136的鋼材，評價指標(biāo)VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性良好，但比較例的No,3741的鋼材，這些評價指標(biāo)中的至少一個以上的特性比實施例的鋼材差，因此VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性差。(參照圖5)具體地講，No.37、40由于A1含量低于本發(fā)明的規(guī)定，因此切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.38、41由于A1或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No,39由于加熱溫度為1200。C，加熱溫度低，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。(實施例3)在實施例3中，對于低碳碳素鋼的鋼材，對正火后的切削性和沖擊值進(jìn)行了調(diào)查。在本實施例中，用真空熔煉爐熔煉下述表3-l所示的組成的鋼150Kg后，在表3-3所示的加熱溫度下熱鍛或熱軋，形成為直徑為65mm的圓柱狀。然后，對于該實施例的鋼材，采用下述所示的方法進(jìn)行切削性試驗、夏比沖擊試驗、A1N的觀察，評價其特性。表3—1<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>切削性試驗切削性試驗，是將鍛伸后的實施例的各鋼材在920°C的溫度條件下保持l小時后進(jìn)行空冷，從而實施正火熱處理，將硬度調(diào)整為以HvlO計為115120的范圍。然后，從熱處理后的各鋼材切取切削性評價用試驗片，在下迷表3-2所示的切削條件進(jìn)行鉆頭穿孔試驗，評價實施例以及比較例的各鋼材的切削性。此時，作為評價指標(biāo)，采用在鉆頭穿孔試驗中能切削到累積孔深度lOOOmm的最大切削速度VLIOOO。表3-2<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>夏比沖擊試驗圖3是表示夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。在夏比沖擊試驗中，首先，如圖3所示，從采用與前面所述的切削性試驗同樣的方法以及條件熱處理后的各鋼材7，以中心軸與鋼材7的鍛伸方向垂直的方式，通過機械加工來制作JISZ2202所規(guī)定的夏比試驗片8，采用JISZ2242所規(guī)定的方法實施室溫下的夏比沖擊試驗。此時，作為評價指標(biāo)，采用每單位面積的吸收功(J/cm2)。A1N的觀察A1N的觀察，是對于從采用與切削性試驗評價用試驗片同樣的方法制作的鋼材的Q部切取的試樣，通過透射型電子顯樣史鏡的復(fù)型法來實施觀察。將lOOOjun2的視場隨機地實施20個視場的觀察，評價圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積相對于全部AlN的總體積的比例(％)。以上試驗的結(jié)果匯總示于表3-3。表3—3<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>上述表3-l以及表3-3所示的No.42~45為發(fā)明例，No.46~50為比較例。如上述表3-3所示，實施例No.4245的鋼材，評價指標(biāo)VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性良好，但比較例的No.4650的鋼材，這些評價指標(biāo)中的一個以上的特性比實施例的鋼材差，因此VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性差。(參照圖6)具體地講，No.46、49由于A1含量低于本發(fā)明的規(guī)定，因此切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.47、50由于A1或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.48由于加熱溫度為1150。C，加熱溫度低，因此生成粗大的AIN，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。(實施例4)在實施例4中，對于中碳碳素鋼的鋼材，關(guān)于熱鍛后空冷(非調(diào)質(zhì))后的切削性和沖擊值進(jìn)行了調(diào)查。在本實施例中，采用真空熔煉爐熔煉下述表4-l所示的組成的鋼150Kg后，在表4-3所示的加熱溫度下熱鍛，鍛伸成直徑為65mm的圓柱狀后，進(jìn)行空冷，將硬度調(diào)整為以HvlO計為210~230的范圍。然后，對于該實施例的鋼材，采用下述所示的方法進(jìn)行切削性試驗、夏比沖擊試驗、A1N的觀察，評價其特性。表4—1化學(xué)成分(質(zhì)量％)No.CSiMnPSAlN發(fā)明例510.390.591.440.0120.0150.1090.0055發(fā)明例520.380.551.450.0140.0200.0980.0072發(fā)明例530.370.561.530.0100.0480.1190.0068發(fā)明例540.360.181.800.0110.0950.1020.0049發(fā)明例550.390.591.460.0100.140o..m0.0063比較例560.390.591.400.0150.0100.0230.0052比較例570.380.591.500.0100,0210.2090,0059比較例580.390.541.400.0140,0400.1350.0072比較例590.390.531.540.0150.1020.0390.0034比較例600.390.571.430.0110.1320.3200.0058切削性試驗在下述表4-2所示的切削條件下進(jìn)行鉆頭穿孔試驗，評價實施例以及比較例的各鋼材的切削性。此時，作為評價指標(biāo)，采用在鉆頭穿孔試驗中能切削到累積孔深度1OOOmm的最大切削速度VL1OOO。24表4-2切削殺件鉆頭其他l-150m/min鉆頭徑《>3mm孔絲9mm*量0.25mm/revNACffl-fit鉆頭工具壽命直到折損切削油劑水溶性切削油椒呈45mm夏比沖擊試驗圖3是表示夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。在夏比沖擊試驗中，首先，如圖3所示，從鍛伸后的各鋼材7，以中心軸與鋼材7的鍛伸方向垂直的方式，通過機械加工來制作JISZ2202所規(guī)定的夏比試驗片8，采用JISZ2242所規(guī)定的方法實施室溫下的夏比沖擊試驗。此時，作為評價指標(biāo)，采用每單位面積的吸收功(J/cm2)。A1N的觀察A1N的觀察，是對于從釆用與切削性試驗評價用試驗片同樣的方法制作的鋼材的Q部切取的試樣，通過透射型電子顯微鏡的復(fù)型法來實施觀察。將1000nm2的視場隨機地實施20個視場的觀察，評價圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積相對于全部AlN的總體積的比例(％)。以上試驗的結(jié)果匯總示于表4-3。表4一3No.加熱溫度°CA1N分率VL1000m/min沖擊值J/cm2發(fā)明例516012507.54015發(fā)明例527112509.75214發(fā)明例5381125013.66110發(fā)明例545012505.0728發(fā)明例557012509.8776發(fā)明例561212500.32517比較例57123125031.73612比較例5897120030.14011比較例591312500.4478比較例60186125071.855625上述表4-l以及表4-3所示的No.51~55為發(fā)明例，No.56~60為比較例。如上述表4-3所示，實施例No.5155的鋼材，評價指標(biāo)VL1000、沖擊值(吸收功)的均衡性良好，但比較例的No.5660的鋼材，這些評價指標(biāo)中的至少一個以上的特性比實施例的鋼材差，因此VL1000、沖擊值(吸收功)的均衡性差。(參照圖7)具體地講，No.56，59由于A1含量低于本發(fā)明的規(guī)定，因此切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.57、60由于A1或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.58由于Al或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，而且加熱溫度低，為120(TC，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。(實施例5)在實施例5中，對于添加了合金元素Cr、V的低碳合金鋼的鋼材，關(guān)于熱鍛后空冷(非調(diào)質(zhì))后的切削性和沖擊值進(jìn)行了調(diào)查。在本實施例中，用真空熔煉爐熔煉下述表5-l所示的組成的鋼150Kg后，在表5-3所示的加熱溫度下熱鍛，鍛伸成直徑為65mm的圓柱狀后，進(jìn)行空冷，將硬度調(diào)整為以HvlO計為200220的范圍。然后，對于該實施例的鋼材，采用下述所示的方法進(jìn)行切削性試驗、夏比沖擊試驗、A1N的觀察，評價其特性。26表5—1化學(xué)成分(質(zhì)量wNo.CSiPSAlNVCr發(fā)明例610.230.300.880.0260.0140.0910.01010.230.13發(fā)明例62D.230.300.900.0250.0150.1010.00530.230.13發(fā)明例630.230.290.900.0260.0250.0980.00850.250.15發(fā)明例640.230.300.910.0260.0400.1190.00780.230.15發(fā)明例650.230.280.920.0240.0990.1800.00520.250.13發(fā)明例660.200.320.920.0240.1500.1010.00930.250.17比較例670.220.280.920.0250.Oil0.0230.01020.250.15比較例680.220.320.900.0240.0240.2090.00980.240.16比較例690.210.310.910.0250.0440.1300.00730.250.13比較例700.200.310.890.0270.0950.0330.00850,230.6比較例710.230.310.900.0230.1400.3200.00990.240.15切削性試驗在下述表5-2所示的切削條件下進(jìn)行鉆頭穿孔試驗，評價實施例以及比較例的各鋼材的切削性。此時，作為評價指標(biāo)，采用在鉆頭穿孔試驗中能切削到累積孔深度1OOOmm的最大切削速度VL1OOO。表5-切削制牛鉆頭其他l-150m/min鉆頭徑03mm孔深度9mm脅量0.25mm/revNACHI"f"ii鉆頭工具壽命直到折損切削油劑水溶性切削油越程45mm夏比沖擊試驗圖3是表示夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。在夏比沖擊試驗中，首先，如圖3所示，從鍛伸后的各鋼材7,以中心軸與鋼材7的鍛伸方向垂直的方式，通過機械加工來制作JISZ2202所規(guī)定的夏比試驗片8，采用JISZ2242所規(guī)定的方法實施室溫下的夏比沖擊試驗。此時，作為評價指標(biāo)，采用每單位面積的吸收功(J/cm2)。27A1N的觀察A1N的觀察，是對于從采用與切削性試驗評價用試驗片同樣的方法制作的鋼材的Q部切取的試樣，通過透射型電子顯微鏡的復(fù)型法來實施觀察。將1000^11112的視場隨機地實施20個視場的觀察，評價圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積相對于全部AlN的總體積的比例(％)。以上試驗的結(jié)果匯總示于表5-3。表5—3No.加熱溫度。CA1N分率VL1000m/邁ii]沖擊值J7cm2發(fā)明例6192125017.64015發(fā)明例625412506.04216發(fā)明例6383125014.55112發(fā)明例6493125017.96110發(fā)明例6594.125018.3739發(fā)明例6694125018.4755比較例672312501.12516比較例68205125087.43412比較例6995120029.54211比較例702812501.6499比較例71317125098.0555上述表5-l以及表5-3所示的No.61~66為發(fā)明例，No.67~71為比較例。如上述表5-3所示，實施例No.6166的鋼材，評價指標(biāo)VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性良好，但比較例的No.6771的鋼材，這些評價指標(biāo)中的至少一個以上的特性比實施例的鋼材差，因此VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性差。(參照圖8)具體地講，No.67、70由于A1含量低于本發(fā)明的規(guī)定，因此切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.68、71由于A1或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.69由于加熱溫度為1200。C，加熱溫度低，因此生成粗大的A1N,切28削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。(實施例6)在實施例6中，對于添加了合金元素Cr、V，并添加了高Si的中碳合金鋼的鋼材，關(guān)于熱鍛后空冷(非調(diào)質(zhì))后的切削性和沖擊值進(jìn)行了調(diào)查。在本實施例中，采用真空熔煉爐熔煉下述表6-l所示的組成的鋼lS0Kg后，在表6-3所示的加熱溫度下熱鍛，鍛伸成直徑為^mm的圓柱狀后，進(jìn)行空冷，將石更度調(diào)整為以HvlO計為280300的范圍。然后，對于該實施例的鋼材，采用下述所示的方法進(jìn)行切削性試驗、夏比沖擊試驗、A1N的觀察，評價其特性?；瘜W(xué)成分(質(zhì)量％)No.CSiMilPSAlNVCr發(fā)明例720.301.311,480.0240.0100.0840.01050.090.35發(fā)明例730.301.301.480.0250.0100.0990.00550.090.35發(fā)明例740.291.311.480.0270,0240.0970.00890.100.34發(fā)明例750.311.291.480.0230.0440.1210.00760.100.34發(fā)明例760.301.311.480.0250.0960.1820.00490.100.35發(fā)明例770.311.291.480.0230.1460.1020.00900.110.35比較例780.301.311.520.0260.0140.0230.01340.090.34比較例790.311.281.480.0260.0220.2090.00990.100.35比較例800.301.311.510.0270.0470.1320.00650.110.36比較例810.301.321.510.0260.1000.0350.00890.100.36比較例820.291.301.490.0250.1470.2200.00930.110.34切削性試驗在下述表6-2所示的切削條件下進(jìn)行鉆頭穿孔試驗，評價實施例以及比較例的各鋼材的切削性。此時，作為評價指標(biāo)，采用在鉆頭穿孔試驗中能切削到累積孔深度1000mm的最大切削速度VLIOOO。29<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>上述表6-l以及表6-3所示的No.72~77為發(fā)明例，No.78~82為比較例。如上述表6-3所示，實施例No.7277的鋼材，評價指標(biāo)VL1000、沖擊值(吸收功)的均衡性良好，但比較例的No.7882的鋼材，這些評價指標(biāo)中的至少一個以上的特性比實施例的鋼材差，因此VL1000、沖擊值(吸收功)的均衡性差。(參照圖9)具體地講，No.78、81由于A1含量低于本發(fā)明的規(guī)定，因此切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.79、82由于A1或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.80由于加熱溫度為120(TC，加熱溫度低，因此生成粗大的A1N,切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。(實施例7)在實施例7中，對于添加合金元素Cr、V、添加低Si的中碳合金鋼的鋼材，關(guān)于熱鍛后空冷(非調(diào)質(zhì))后的切削性和沖擊值進(jìn)行了調(diào)查。在本實施例中，采用真空熔煉爐熔煉下述表7-l所示的組成的鋼150Kg后，在表7-3所示的加熱溫度下熱鍛，鍛伸成直徑為65mm的圓柱狀后，進(jìn)行空冷，將硬度調(diào)整為以HvlO計為240260的范圍。然后，對于該實施例的鋼材，采用下述所示的方法進(jìn)行切削性試驗、夏比沖擊試驗、A1N的觀察，評價其特性。31表7—1化學(xué)成分(質(zhì)量WNo.CSiPSAlNVCr發(fā)明例830.470.270.980.0150.0130.0830.01070.110.10發(fā)明例840.470.290.960.0130.0210.0910.00880.110.12發(fā)明例850.450.300.980.0150.0500.1230.00730.110.10發(fā)明例860.480.280.990.0100.0970.1600.00500,110,11發(fā)明例870.460.260.990.0150.1450.0980.00910.110.10發(fā)明例880.460.260.970.0140.0210.0970.00380.120.12發(fā)明例890.450.250;980.0150.0240.1030.00470.100.13比較例900.470.260.970.0120.0100.0190.01380.130.10比較例910.480.270.960.0140.0270.2150.00960,100.12比較例920.450.300.970.Oil0.0490.1260.00690.120.11比較例930.470.260.980.0130,0900.0290.00990.130.13比較例940.470.260.980.0130,1430.2420.00510.110.13切削性試驗在下述表7-2所示的切削條件下進(jìn)行鉆頭穿孔試驗，評價實施例以及比較例的各鋼材的切削性。此時，作為評價指標(biāo)，采用在鉆頭穿孔試驗中能切削到累積孔深度lOOOmm的最大切削速度VLlOOO。表7-2切削條件鉆頭雞切削Ml-150m/min鉆頭徑0>3mm孔;狄9mm粉量0.25mm/revNACHTf"it鉆頭工具壽命直到折損切削油劑水溶性切削油椒呈45mm夏比沖擊試驗圖3是表示夏比沖擊試驗用試驗片的切取部位的圖。在夏比沖擊試驗中，首先，如圖3所示，從鍛伸后的各鋼材7，以中心軸與鋼材7的鍛伸方向垂直的方式，通過機械加工來制作JISZ2202所規(guī)定的夏比試驗片8，采用JISZ2242所規(guī)定的方法實施室溫下的夏比沖擊試驗。此時，作為評價指32標(biāo)，采用每單位面積的吸收功(J/cm2)。A1N的觀察A1N的觀察，是對于從采用與切削性試驗評價用試驗片同樣的方法制作的鋼材的Q部切取的試樣，通過透射型電子顯微鏡的復(fù)型法來實施觀察。將1000jui^的視場隨機地實施20個視場的觀察，評價圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積相對于全部AlN的總體積的比例(％)。以上試驗的結(jié)果匯總示于表7-3。表7—3No.A1*N*100000加熱溫度°CA1N分率VLIOOOm/min沖擊值J/ctn2發(fā)明例8389125016.42517發(fā)明例8480125013.4362發(fā)明例8590125016.85410發(fā)明例8680125013.3658發(fā)明例8789125016.6667發(fā)明例883712103.63713發(fā)明例894812305.34811lL*i^;KU仏17'J900C厶u1200n>t乙.4i。17比較例91206125088.82014比較例9287120024.53511比較例932912501.7509比較例9423125031.7545上述表7-l以及表7-3所示的No.83~89為發(fā)明例，No.卯~94為比較例。如上述表7-3所示，實施例No.8389的鋼材，評價指標(biāo)VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性良好，但比較例的No.卯94的鋼材，這些評價指標(biāo)中的至少一個以上的特性比實施例的鋼材差，因此VLIOOO、沖擊值(吸收功)的均衡性差。(參照圖IO)具體地講，No.卯、93由于A1含量低于本發(fā)明的規(guī)定，因此切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。No.91、94由于A1或N的添加量多，比滿足上述式(1)的范圍的AlxN高，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含33量的發(fā)明鋼差。No.92由于加熱溫度為1200。C，加熱溫度低，因此生成粗大的A1N，切削性的指標(biāo)即VL1000比具有相同程度的S含量的發(fā)明鋼差。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，能夠提供經(jīng)切削加工而被用于機械結(jié)構(gòu)用部件的切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材。本發(fā)明中表示數(shù)值范圍的"以上"和"以下"均包括本數(shù)。權(quán)利要求1.一種切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材，其特征在于，化學(xué)成分以質(zhì)量％計含有C0.06～0.85％、Si0.01～1.5％、Mn0.05～2.0％、P0.005～0.2％、S0.001～0.35％、Al0.06～1.0％、N0.016％以下，且滿足Al×N×105≤96，其余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)組成，圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積為全部AlN的總體積的20％以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材，其特征在于，化學(xué)成分以質(zhì)量。/o計還含有選自Ca:0.0003~0.0015%、Ti:0.001~0.10/0、Nb:0.005~0.2o/o、W:0.01~1.0o/o、V:0.01o/o~1.0o/o、Cr:0.01~2.0o/o、Mo:0.01~1.0o/o、Ni:0.05~2.0o/o、Cu:0.01~2.0o/o、Mg:0.0001~0.0040%、Zr:0.0003~0.01%、Rem:0.0001~0.015%之中的一種或兩種以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材，其特征在于，化學(xué)成分以質(zhì)量％計還含有選自Sb:0.0005%以上且不到0.0150%、Sn:0.005~2.0o/o、Zn:0.0005~0.5o/o、B:0.0005~0.015o/o、Te:0.0003~0.2%、Bi:0.005~0.5%、Pb:0.005~0.5%之中的一種或兩種以上。全文摘要本發(fā)明提供一種切削性和沖擊值優(yōu)異的熱加工鋼材。本發(fā)明的熱加工鋼材，其特征在于，以質(zhì)量％計，含有C0.06～0.85％、Si0.01～1.5％、Mn0.05～2.0％、P0.005～0.2％、S0.001～0.35％、Al0.06～1.0％、N0.016％以下，且滿足Al×N×10⁵≤96，其余量由Fe以及不可避免的雜質(zhì)組成，圓相當(dāng)徑超過200nm的AlN的合計體積為全部AlN的總體積的20％以下。文檔編號C22C38/00GK101542004SQ20088000047公開日2009年9月23日申請日期2008年4月17日優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日發(fā)明者宮西慶,橋村雅之,水野淳申請人:新日本制鐵株式會社