[发明专利]钢板

说明书

技术领域

本发明涉及一种高碳素钢板，特别涉及一种通过冷冲裁加工而成形为制品形状的冷冲裁加工用高碳素钢板。该高碳素钢板例如可以用于在带式无级变速器(CVT：Continuously Variable Transmission)中使用的钢制板状部件(零件：element)、带锯、圆盘锯、链条的链节板等的制造。

本申请基于2011年10月25日提出的日本专利申请特愿2011-234396号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

汽车的带式CVT具有在呈无端环状的钢环上并列安装多个钢制板状部件(零件)而构成的钢带、和槽宽度可变的一对滑轮。而且在一对滑轮间将该钢带卷挂成无端环状，经由钢带从一方的滑轮向另一方的滑轮进行动力传递。各零件夹持配置在两个钢环上。来自发动机的动力输入至一方的滑轮，经由钢带而传递输出至另一方的滑轮。此时，通过使各滑轮的槽宽度变化而使各滑轮的有效直径变化，从而可以进行无级变速。

该带式CVT用零件是通过对钢板进行冷冲裁加工而成形为制品形状的。因此，作为适于零件的材料，需要高硬度且具有高耐磨性，同时需要冷冲裁性。作为满足这些要求的材料，专利文献1、2提出了如下的钢。

专利文献1公开了一种钢，其以质量％计，含有C：0.1％～0.7％、Cr：0.1％～2.0％、S≤0.030％，并在冲裁加工后实施渗碳处理(渗碳淬火-回火)。该钢由于为软质的低、中碳素钢，因而冲裁加工中使用的精密模具的寿命得以延长，其结果是，可以使加工成本降低。另外，该钢通过渗碳处理来确保表层部(从表面直至50μm的深度)所需要的硬度。除此以外，该钢由于是低、中碳素钢，因而可以使渗碳处理品的芯部的韧性保持在较高的水平，可以谋求渗碳处理品本身的冲击值的提高。

在专利文献2中，公开了一种高碳素钢，其以质量％计，含有C：0.70％～1.20％，并对分散于铁素体基体中的碳化物的粒径进行控制。该钢的与冲裁加工性具有密切关系的缺口拉伸伸长率得以改善，因而冲裁加工性优良。另外，该钢通过进一步含有Ca而控制MnS的形态，其结果是，冲裁加工性得到进一步改善。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-068482号公报

专利文献2：日本特开2000-265239号公报

发明内容

发明所要解决的课题

为了与更大型、更高输出的发动机的动力传递相适应，要求进一步提高零件的韧性和疲劳特性。另外，在使发动机的动力传递急剧变速等情况下，将对CVT零件施加大的冲击。在韧性不高的零件中，在该冲击的作用下，产生龟裂以至断裂，最终有可能致使CVT发生破坏。同样，伴随着钢带的旋转，对CVT零件施加交变应力。疲劳特性并不优良的零件也有可能容易使龟裂发展而产生断裂。从这样的角度考虑，也要求零件中使用的钢的韧性和疲劳特性的进一步提高。

对于这些要求，上述的现有技术在韧性和疲劳特性方面存在如下的问题。

专利文献1中记载的钢为了不降低冲击值，以质量％计，将S含量限制为0.030％以下，优选限制为0.010％以下。但是，该钢由于没有对夹杂物的组成和形态加以控制，因而钢中残存有MnS。因此，该钢不能与苛刻条件下的使用相适应。

MnS在轧制时容易延伸，也有不少加工方向的长度达几百微米的情况。沿加工方向延伸的夹杂物(以后称为A系夹杂物)在钢的韧性和疲劳特性方面是特别有害的，需要使其降低。该MnS主要在由钢水的凝固中生成。特别地，在C含量以质量％计为0.5％以上的碳素钢中，粗大的MnS容易生成于枝晶树枝间的显微偏析部。这是因为在C为0.5％以上的碳素钢中，凝固时的初晶为γ(奥氏体)相，因而Mn和S的固相内扩散延迟，从而容易产生显微偏析。

在对于韧性和疲劳特性要求严格品质的机械部件用钢板中，上述A系夹杂物的防止是特别重要的。但是，在专利文献1所记载的钢中，并没有特别记载与C含量相适应的MnS降低对策。