專利名稱：機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法。本申請基于2010年3月30日在日本申請的特愿2010-78231號主張優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
由于近年來的地球環(huán)境問題，在制造工業(yè)產(chǎn)品時，節(jié)省能量、節(jié)省資源、降低環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)等環(huán)境考慮變得必不可缺。由機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼制造的汽車的主要部件例如齒輪、 CVT(無級變速器，Continuously Variable Transmission)、曲軸、連桿、CVJ(等速萬向節(jié)， Constant Velocity Joint)等部件大部分是通過對機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼進(jìn)行切削加工而制造的。 因此，即使在機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削加工領(lǐng)域，從切削技術(shù)及被切削的作為被切削材料的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的觀點(diǎn)出發(fā)，也需要研究考慮到了環(huán)境的技術(shù)。在機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削技術(shù)中，特別需要減少使用切削油劑。切削油劑承擔(dān)以下作用在工具與被切削材料之間進(jìn)行潤滑、在切削加工時進(jìn)行冷卻、排除切屑等，為了飛躍性地提高切削加工效率，至今為止比較大量地使用切削油劑進(jìn)行切削。但是，以改善生產(chǎn)環(huán)境及使廢棄物最小化為目標(biāo)，要求即使極力降低切削油劑也可以得到高效率的切削技術(shù)。另一方面，對于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼，為了提高切削加工效率，需要提高鋼材的被切削性即鋼材的易切削性。以往，為了提高機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的被切削性，向鋼中添加S或此。但是， 如果S的添加量增大，則存在使機(jī)械性質(zhì)劣化這樣的問題。另一方面，1 由于在幾乎不使機(jī)械性質(zhì)降低的情況下使被切削性提高，所以特別適用于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的被切削性的提高。 然而，存在1 是環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)這樣的問題。因此，要求在不使用S及1 的情況下提高被切削性的技術(shù)。在這樣的背景下，在機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削技術(shù)中，例如在非專利文獻(xiàn)1中研究了極力減少了使用切削油劑的MQL(Minimal Quantity Lubricants)切削這樣的技術(shù)。MQL切削是通過大量的載氣將極微量的切削油劑制成霧狀而邊對工具的刀尖和被切削材料的表面噴涂該霧狀的切削油劑邊進(jìn)行切削的方法。通過該技術(shù)，能夠大幅削減切削油劑的使用量。此外，在機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼中，研究了具有新成分組成或組織的鋼材。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了對Al及其它氮化物生成元素的添加量和N的添加量進(jìn)行調(diào)整并且進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臒崽幚淼臋C(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼。在該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼中，將對被切削性有害的固溶N抑制得很低，并且確保通過高溫脆化來提高被切削性的固溶Al、以及通過高溫脆化和劈開性的晶體結(jié)構(gòu)來提高被切削性的AlN為適當(dāng)?shù)牧?。因此，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼相對于從低速至高速的寬范圍的切削速度區(qū)域具有優(yōu)良的被切削性，并兼具高沖擊值和屈服比。進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)2 中公開了使用了微量的潤滑油的切削用的鋼材即MQL切削用的鋼材。在該鋼材中，為了降低與MQL切削時的切削阻力相關(guān)的200 400°C附近的強(qiáng)度，通過規(guī)定N、Ti、V、Mo等元素的添加量并規(guī)定鐵素體-珠光體組織的鐵素體率，達(dá)成了工具壽命的提高。
這樣，作為切削加工中的環(huán)境應(yīng)對技術(shù)，MQL切削和鋼材成分的研究正在進(jìn)行中， 今后在研究進(jìn)一步考慮到了環(huán)境的技術(shù)時，需要研究MQL切削的方法與鋼材成分這兩方面?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-13788號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-8；3448號公報非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1 “ Journal of Japanese Society of Tribologists” 第 53 卷第 1 號(2008),P4 9 “The Role of Tribology in EnvironmentalIy Friendly Machining，，

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題然而，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中存在以下所示的問題。在非專利文獻(xiàn)1中記載了 MQL切削的方法及油劑的作用機(jī)制，但所使用的鋼材 (被切削材料)僅為JISS45C鋼，并未進(jìn)行與被切削材料有關(guān)的詳細(xì)研究。特別是MQL并非在全部切削條件(切削油劑、工具、被切削材料、機(jī)床、加工法)下都能夠適用。此外，在專利文獻(xiàn)1中未記載MQL切削，機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼通過鉆削加工或旋削加工等以往的切削方法來切削。進(jìn)而，雖然在專利文獻(xiàn)2中公開了 MQL用的鋼材，但關(guān)于MQL切削時的條件未詳細(xì)公開。因此，不一定能夠在寬范圍的切削條件下使用專利文獻(xiàn)2中所公開的技術(shù)。為了在寬范圍的切削條件下使用MQL切削，需要研究MQL切削的方法和鋼材成分這兩方面，開發(fā)即使在微量潤滑(Minimal Quantity Lubrication)下也可以得到優(yōu)良的被切削性的方法，但現(xiàn)狀是可以認(rèn)為還未提出這樣的方法。本發(fā)明是鑒于上述問題而創(chuàng)造的，其目的在于，提供在進(jìn)行MQL切削時工具壽命優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，所述MQL切削是通過載氣將極微量的切削油劑制成霧狀而邊對工具的刀尖和被切削材料的表面噴涂該霧狀的切削油劑邊進(jìn)行切削的方法。用于解決問題的方法本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述問題而進(jìn)行了深入研究。特別是著眼于被認(rèn)為對工具壽命造成的影響很大的工具與被切削材料的界面的潤滑機(jī)制，進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)查以及實(shí)驗(yàn)。在非專利文獻(xiàn)1中記載了在MQL切削時的工具與被切削材料的界面引起如下現(xiàn)象。(A)在JISS45C鋼的MQL切削中，載氣中的氧濃度越高，切削阻力越低。其理由是， 噴霧中的氧吸附于通過切削而產(chǎn)生的金屬新生面并發(fā)生反應(yīng)而形成氧化鐵被膜，該氧化鐵由于剪切強(qiáng)度低，所以作為摩擦中的固體潤滑劑起作用。(B)另一方面，在鋁合金的MQL切削中，JISS45C鋼顯示相反的行為，載氣中的氧濃度越高，則切削阻力越高。其理由是，噴霧中的氧吸附于通過切削而產(chǎn)生的金屬新生面并發(fā)生反應(yīng)而形成高硬度的氧化鋁，該氧化鋁由于剪切強(qiáng)度高，所以使摩擦特性惡化。這樣，為了提高被切削性，一直認(rèn)為優(yōu)選在工具與被切削材料的界面生成氧化鐵，而生成氧化鋁由于使摩擦特性惡化，所以不優(yōu)選。發(fā)明者們著眼于這樣在工具與被切削材料的界面生成氧化物，重復(fù)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，從而得到了以下的見解。(a)發(fā)明者們在提高了載氣中的氧濃度的條件下對存在大量的固溶Al的鋼材進(jìn)行了 MQL切削時，通過使用SEM-EDS、AES或TEM-EDS，發(fā)現(xiàn)了在鋼材的新生面及工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物。由于Al與!^e相比是與氧的結(jié)合力更大的元素，所以在使用氧濃度高的載氣對包含大量固溶Al的鋼材進(jìn)行MQL切削時，固溶Al與噴霧中的氧引起化學(xué)反應(yīng)，即使在鋼材時，也生成以氧化鋁而并非氧化鐵為主體的氧化物。(b)用SEM等對切削后的鋼材表面進(jìn)行了詳細(xì)觀察，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)激烈的粘合痕跡等，所以可知在鋼材的新生面上生成的以氧化鋁為主體的氧化物不會使摩擦特性惡化。 關(guān)于其理由，認(rèn)為如下所述。例如在“Works of Adhesion between Liquid Metals and Metallic Oxides，巾里予曰召EgP，##iEj^， Journal of the Japan Institute of Metals, 第34卷，1970年，P562 567”中所記載的那樣，金屬元素的氧化物的生成自由能越小，氧化鋁與金屬元素的結(jié)合能越大。由于！^與Al相比是氧化物的生成自由能更大的元素，所以氧化鋁生成在鋼材的新生面時的結(jié)合能比氧化鋁生成在鋁合金的新生面時的結(jié)合能小。 因而，即使在鋼材的新生面生成氧化鋁，也容易從鋼材與氧化鋁的界面產(chǎn)生剪切，從而氧化鋁不作為摩擦阻力起作用。(c)由于氧化鋁為硬質(zhì)，所以在工具上生成的以氧化鋁為主體的氧化物作為工具保護(hù)膜發(fā)揮作用，對工具賦予耐磨耗性而提高工具壽命。(d)為了在工具上穩(wěn)定地生成氧化鋁而提高工具壽命，需要將切削油劑的量、載氣的流量與切削油劑的量之比、噴霧噴出截面積與載氣的供給壓力之比、每1秒的噴霧噴出次數(shù)、載氣的溫度最優(yōu)化。這樣，可知通過將鋼材成分和MQL切削的條件優(yōu)化，能夠在切削鋼材時使金屬新生面及工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物，從而能夠通過由該氧化物形成工具保護(hù)膜而提高工具壽命。本發(fā)明是基于上述見解而完成的。S卩，本發(fā)明所涉及的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法如下所述。(1)在本發(fā)明的一個方式所涉及的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法中，將以0.01 200ml/小時的供給速度供給的切削油劑與以體積％計包含21%以上且50%以下的氧的氧化性氣體混合而生成噴霧，邊對工具的刀尖表面及機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的表面噴涂該噴霧邊對所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼進(jìn)行切削，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼以質(zhì)量％計含有C :0. 01 1.2%、Si 0. 005 3. 0 %、Mn :0. 05 3. 0 %、P :0. 001 0. 2 %、S :0. 001 0. 35 %、N :0. 002 0. 035%, Al 0. 05 1. 0%，剩余部分包含！^及不可避免的雜質(zhì)，限制為0 :0. 003%以下， 并且 Al 含量[Al% ]與 N 含量]滿足[Al% ]_ (27/14) X [N% ] ^ 0.05。(2)在上述(1)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法中，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼可以以質(zhì)量 ％ 計進(jìn)一步含有 Ca 0. 0001 0. 02%、Ti :0. 0005 0. 5%、Nb :0. 0005 0. 5%、 W 0. 0005 1. 0 %、V :0. 0005 1. 0 %、Ta :0. 0001 0. 2 %、Hf :0. 0001 0. 2 %、Mg 0. 0001 0. 02%, Zr :0. 0001 0. 02%, Rem :0. 0001 0. 02%, Sb :0. 0001 0. 015%, Sn 0. 0005 2. 0%,Zn :0. 0005 0. 5%,B :0. 0001 0. 015%,Te :0. 0003 0. 2%、Se
0.0003 0. 2%,Bi 0. 001 0. 5%,Pb 0. 001 0. 5%,Cr 0. 001 3· 0%,Mo :0. 001
1.0 %、Ni :0. 001 5. 0 %、Cu :0. 001 5. 0 %、Li :0. 00001 0. 005 %、Na :0. 00001 0. 005%,K :0. 00001 0. 005%,Ba :0. 00001 0. 005%,Sr :0. 00001 0. 005%中的 1 種以上。(3)在上述⑴或⑵所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法中，在將所述氧化性氣體的流量定義為Q (1/分鐘)、將所述切削油劑的供給速度定義為q(ml/小時)時，q/Q的比可以滿足0. 001 1。(4)在上述(1)或(2)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法中，在將噴出所述噴霧的出口的截面積定義為S(mm2)、將所述氧化性氣體的供給壓力定義為P(MPa)時，S/P的比可以滿足0. 2 40。(5)在上述(1)或(2)所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法中，供給所述切削油劑的噴出泵的每1秒的噴出次數(shù)可以為0. 05 16次。(6)在上述⑴或⑵所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法中，所述氧化性氣體的溫度可以為-80°C以上且40°C以下。(7)在上述⑴或⑵所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法中，所述氧化性氣體的氧濃度可以為25%以上且50%以下。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在進(jìn)行MQL切削時對工具壽命優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，所述MQL切削是通過大量的載氣將極微量的切削油劑制成霧狀，邊對工具的刀尖或被切削材料的表面噴涂該霧狀的切削油劑邊進(jìn)行切削的方法。


圖IA是說明工具壽命評價試驗(yàn)的概要的立體圖。圖IB是用于工具壽命評價試驗(yàn)的鉆頭的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，對用于實(shí)施本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法的最佳方式進(jìn)行說明。首先，對本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的MQL切削進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的MQL切削中，特征在于使用氧化性氣體作為載氣。本實(shí)施方式中的氧化性氣體是氣體中的氧濃度為21%以上的氣體，空氣也包括在氧化性氣體內(nèi)。通過使用氧化性氣體作為載氣對包含大量固溶Al的鋼材進(jìn)行MQL切削，能夠使工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物，從而能夠通過該氧化物形成工具保護(hù)膜而提高工具壽命。氣體中的氧濃度可以通過氧濃度計來測定。氧濃度高于21%的氣體可以通過在空氣中混合氧、或者使用氧濃縮器來得到。在促進(jìn)在工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物而進(jìn)一步提高工具壽命時，氧濃度優(yōu)選為25%以上，更優(yōu)選為30 %以上。但是，從安全面的問題出發(fā)，氧濃度優(yōu)選為50%以下。另外，該載氣中的氧濃度為體積％。如果噴霧中的切削油劑的量超過200ml/小時，則附著于工具上的噴霧阻礙向工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物，所以難以得到工具壽命的提高。另一方面，如果切削油劑的量小于0.01ml/小時，則難以得到由切削油劑帶來的潤滑作用。因而，切削油劑的量 (供給速度)需要為0.01 200ml/小時。從工具壽命及切削效率的觀點(diǎn)出發(fā)，該切削油劑的量優(yōu)選為0. 1 150ml/小時，更優(yōu)選為1 IOOml/小時。
切削油劑的量期望根據(jù)載氣的流量來改變。如果載氣中的切削油劑的量(比例) 過多，則附著于工具上的噴霧阻礙向工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物，所以難以得到工具壽命的提高。另一方面，如果載氣中的切削油劑的量(比例)過少，則難以得到由切削油劑帶來的潤滑作用。因此，如果將載氣的流量定義為Q (1/分鐘)、將切削油劑的量定義為 q(ml/小時)，則q除以Q而得到的q/Q優(yōu)選為0. 001 1，更優(yōu)選為0. 005 0. 5，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 01 0. 2。此外，如果向工具刀尖供給的噴霧的粒徑過大，則切削油劑過度附著在工具上而阻礙向工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物。另一方面，如果噴霧的粒徑過小，則工具上幾乎未附著噴霧，難以得到由切削油劑帶來的潤滑效果。因而，期望將噴霧的粒徑最優(yōu)化。噴霧的粒徑根據(jù)最終噴出噴霧的出口(油孔的開口端)的截面積和載氣的流速而變化，截面積越小、流速越大，噴霧的粒徑越容易變大。氣體的供給壓力越大，載氣(氧化性氣體)的流速變得越快。因而，截面積S(mm2)除以供給壓力P(MPa)而得到的值S/P(mm2/MPa)越小， 噴霧的粒徑變得越大。在S/P為0. 2 40時，能夠?qū)婌F的粒徑控制在合適的范圍，從而進(jìn)一步提高工具壽命。因此，如果將噴出噴霧的出口的截面積定義為S (mm2)、將氧化性氣體的供給壓力定義為P (MPa)，則S除以P而得到的S/P優(yōu)選為0. 2 40，更優(yōu)選為0. 25 25， 進(jìn)一步優(yōu)選為0. 3 10。在由鉆頭等工具的油孔進(jìn)行軸心供油時，噴出噴霧的出口的截面積是油孔的截面積，在由噴嘴供油時，噴出噴霧的出口的截面積是噴嘴孔的截面積。在有多個油孔或噴嘴孔時，該截面積是這些孔的截面積的總計值。切削油劑由噴出泵供給。如果由噴出泵產(chǎn)生的泵噴射頻率(每1秒的噴出次數(shù)) 過大，則附著于工具上的噴霧阻礙向工具上生成以氧化鋁為主體的氧化物，所以難以得到工具壽命的提高。另一方面，如果泵噴射頻率過小，則難以得到由切削油劑帶來的潤滑作用。因此，該泵噴射頻率N優(yōu)選為0.05 16Hz (次)，更優(yōu)選為0. 1 8Hz，進(jìn)一步優(yōu)選為 0. 5 4Hz。在MQL切削中，由于通常由切削油劑帶來的冷卻效果小，所以發(fā)熱大，產(chǎn)生熱裂而容易產(chǎn)生工具磨損。因此，通過提高冷卻效果來防止熱裂，能夠進(jìn)一步提高工具壽命。因此， 期望通過低溫的載氣來提高冷卻效果。在載氣的溫度為40°C以下時，可以進(jìn)一步得到工具壽命的提高。因此，載氣(氧化性氣體)的溫度優(yōu)選為40°C以下，更優(yōu)選為20°C以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0°C以下。如果考慮冷卻氣體的處理及制造成本，則優(yōu)選溫度不過于低，所以載氣的溫度可以為-80°C以上。冷卻氣體可以通過空氣冷卻裝置而得到。噴霧通過將切削油劑和氧化性氣體供給到噴霧生成裝置而生成。在由細(xì)徑的工具對噴霧進(jìn)行油孔軸心供油時，由于在工具內(nèi)部壓力損失變大，所以有時也提高氧化性氣體的供給壓力。在MQL切削中，切削油劑的成分沒有特別限定。另外，在進(jìn)一步考慮到環(huán)境時，切削油劑優(yōu)選為生物降解性潤滑油。例如可以使用生物降解性高的合成酯油或植物油作為切削油劑。在MQL切削中，在想要進(jìn)一步提高冷卻的效果時，除了氧化性氣體和切削油劑以夕卜，還可以以霧狀供給水等冷卻液。在噴霧的供給方法中，有由設(shè)置在外部的噴嘴向切削部噴射噴霧的方式、使機(jī)床的工具支架具有MQL噴霧的供給功能的方式、通過設(shè)置在旋轉(zhuǎn)主軸的中心部的管路由工具刀尖的油孔供給噴霧的方式等多種方式。在這些中的任一種方式中，均能夠提高工具壽命。本實(shí)施方式的MQL切削可以用于鉆削加工、旋削加工、絲錐加工等連續(xù)切削、銑刀加工、立銑刀加工、滾刀加工等斷續(xù)切削中的任一種。接著，對本實(shí)施方式的MQL切削中的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼(被切削材料)的各成分的含量進(jìn)行說明。在此，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼(被切削材料)具有以下的化學(xué)成分以下說明的各成分的剩余部分包含狗及不可避免的雜質(zhì)。另外，在以下的說明中，將化學(xué)組成中的質(zhì)量％ 僅記為％。C :0.01 1.2%C是給鋼材的基本強(qiáng)度造成很大影響的元素。然而，在C含量低于0.01%時，得不到充分的強(qiáng)度。另一方面，如果C含量超過1.2%，則析出很多硬質(zhì)的碳化物，因此被切削性顯著降低。因而，為了得到充分的強(qiáng)度和被切削性，被切削材料中的C含量為0. 01 1. 2%，優(yōu)選為0. 05 0. 8%，更優(yōu)選為0. 10 0. 70%。Si :0· 005 3. 0%Si通常作為脫氧元素而添加到鋼中，賦予鐵素體的強(qiáng)化及回火軟化抗力。然而，在 Si含量低于0. 005%時，不能得到充分的脫氧效果。另一方面，如果Si含量超過3. 0%,m 韌性及延展性變低，并且被切削材料的硬度變大，所以被切削性也劣化。因而，被切削材料中的Si含量為0. 005 3. 0%，優(yōu)選為0. 01 2. 5%，更優(yōu)選為0. 05 2. 0%。Mn :0· 05% 3. 0%Mn是為了固溶在基體中而提高淬透性并且確保淬火后的強(qiáng)度所必須的元素。進(jìn)而，Mn具有與鋼材中的S結(jié)合生成MnS系硫化物從而改善被切削性的效果。然而，如果Mn 含量低于0. 05 %，則鋼材中的S與!^e結(jié)合生成i^eS，從而鋼變脆。另一方面，如果Mn含量增加，具體而言，如果Mn含量超過3. 0%，則被切削材料的硬度變大，從而加工性及被切削性降低。因而，被切削材料中的Mn含量為0. 05 3. 0%，優(yōu)選為0. 2 2. 5%，更優(yōu)選為 0. 35 2. 0%。P :0.001 0.2%P具有使被切削性良好的效果。然而，在P含量低于0.001%時，得不到該效果。此夕卜，如果P含量增加，具體而言，如果P含量超過0.2%，則韌性大為劣化，在鋼中被切削材料的硬度變大，不僅冷加工性降低，而且熱加工性及鑄造特性也降低。因而，被切削材料中的 P含量為0. 001 0.2%，優(yōu)選為0. 005 0. 1%，更優(yōu)選為0.01 0. 05%。S :0. 001 0. 35%S通過與Mn結(jié)合而作為MnS系硫化物存在于鋼中。對于MnS，具有使被切削性提高的效果。為了顯著地得到該效果，S含量需要為0.001%以上。另一方面，如果S含量超過0. 35%，則顯著促進(jìn)韌性及疲勞強(qiáng)度的降低。因而，被切削材料中的S含量為0. 001 0. ；35%，優(yōu)選為 0. 005 0. 15%，更優(yōu)選為 0. 01 0. 07%。N :0· 002 0. 035%N具有與Al、Ti、V或Nb等結(jié)合而生成氮化物或碳氮化物從而抑制晶粒粗大化的效果。但是，如果N含量低于0.002%，則該效果不充分。此外，如果N含量超過0.035%， 則該效果飽和，并且使熱延展性顯著劣化，軋制鋼材的制造變得極為困難。因而，被切削材料中的N含量為0. 002 0. 0；35%，優(yōu)選為0. 003 0. 02%，更優(yōu)選為0. 0035 0. 016%。
0:超過 0%且 0.003% 以下0是不可避免包含的雜質(zhì)。如果0含量過量，則粗大的氧化物系夾雜物在鋼材中大量生成，由于磨料磨損，導(dǎo)致切削時的工具磨損增大。此外，此時有時后述的固溶Al量降低。所以，期望盡量降低0含量。因此，需要將0含量限制為0.003%以下，優(yōu)選限制為 0. 0015% 以下。Al :0.05 1.0%固溶 Al :0· 05 1. 0%Al是本發(fā)明中最重要的元素。Al作為脫氧元素使鋼材的內(nèi)部品質(zhì)提高。此外，Al 是為了在邊對工具的刀尖及被切削材料的表面噴涂包含氧化性氣體和切削油劑的噴霧邊對被切削材料進(jìn)行切削時使工具壽命提高而不可或缺的元素。即，如果鋼材中的固溶Al與噴霧中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則在工具上形成以氧化鋁為主體的氧化物的保護(hù)膜，從而提高工具壽命。為了充分地生成對工具壽命的提高有效的該固溶Al，需要0.05%以上的Al含量。然而，如果Al含量超過1.0%，則高熔點(diǎn)且硬質(zhì)的氧化物在鋼材中大量生成，作為硬質(zhì)夾雜物引起磨料磨損，所以使切削時的工具磨損增大。因而，Al含量為0. 05 1. 0%，優(yōu)選為0. 08 0.5%，更優(yōu)選為超過0. 且0.以下。從上述理由出發(fā)，固溶Al的量需要為0.05%以上。如果鋼中存在N，則生成A1N，所以即使在包含Al時，固溶Al也會減少。即，如果考慮N的原子量為14、A1的原子量為27， 則例如在鋼中添加0.01%的N時，N含量的約2倍07/14倍)即0.02%的固溶Al減少， 所以有時不能夠充分提高工具壽命。固溶Al的量需要為0. 05%以上，所以如果存在規(guī)定量 (例如為0.002%以上)的N，則需要考慮該N量而向鋼中添加Al。所以，Al含量[Al % ] 和N含量]以質(zhì)量％計需要滿足下述(1)式，優(yōu)選滿足下述( 式。[Al% ]-(27/14) X [N% ] ^ 0. 05 (1)[Al% ]-(27/14) X [N% ] > 0. 1 (2)另外，固溶Al的量的上限為1.0%。此外，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述各成分以外，為了提高被切削性，可以含有Ca。Ca :0· 0001 0. 02%Ca是脫氧元素，通過使Al2O3等硬質(zhì)氧化物的熔點(diǎn)降低而將硬質(zhì)氧化物軟質(zhì)化，使被削物的被切削性提高，從而抑制工具磨損。然而，在Ca含量低于0.0001%時，得不到該被切削性的提高效果。此外，如果Ca含量超過0. 02%，則在鋼中生成CaS，被切削性反而降低。因而，在鋼中添加Ca時，Ca含量為0. 0001 0. 02%，優(yōu)選為0. 0003 0. 005%，更優(yōu)選為 0. 0004 0. 0020%。進(jìn)而，在需要形成碳氮化物來提高強(qiáng)度時，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述各成分以外， 也可以含有選自于由 Ti 0. 0005 0. 5%,Nb :0. 0005 0. 5%,W :0. 0005 1. 0%、及、V 0. 0005 1. 0%組成的組中的1種以上的元素。Ti :0· 0005 0. 5%Ti是形成碳氮化物、有助于抑制奧氏體晶粒生長及強(qiáng)化鋼的強(qiáng)化的元素。因此，Ti 在需要高強(qiáng)度的鋼及要求低應(yīng)變的鋼中，作為防止粗大粒而對組織的晶粒進(jìn)行整粒的元素使用。此外，Ti還是脫氧元素，也具有通過形成軟質(zhì)氧化物來提高被切削性的效果。然而， 在Ti含量低于0. 0005%時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果Ti含量超過0. 5%，則成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大的碳氮化物析出，反而損害機(jī)械性質(zhì)。因而，在鋼中添加Ti時， Ti含量為0. 0005 0. 5%，優(yōu)選為0. 01 0. 3%。Nb :0· 0005 0. 5%Nb也是形成碳氮化物、有助于通過二次析出硬化進(jìn)行鋼的強(qiáng)化及抑制奧氏體粒生長的元素。因此，在需要高強(qiáng)度的鋼及要求低應(yīng)變的鋼中，作為防止粗大粒而對組織的晶粒進(jìn)行整粒的元素使用。然而，在Nb含量低于0.0005%時，得不到提高強(qiáng)度的效果。此外， 如果在鋼中添加Nb而Nb含量超過0. 5%，則成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大的碳氮化物析出，反而損害機(jī)械性質(zhì)。因而，在鋼中添加Nb時，Nb含量為0. 0005 0. 5%，優(yōu)選為 0. 005 0. 2%。W :0· 0005 1. 0%W也是能夠形成碳氮化物、通過二次析出硬化來強(qiáng)化鋼的元素。然而，在W含量低于0. 0005%時，得不到提高強(qiáng)度的效果。此外，如果在鋼中添加W而W含量超過1. 0%，則成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大的碳氮化物析出，反而損害機(jī)械性質(zhì)。因而，在鋼中添加 W時，W含量為0. 0005 1. 0%，優(yōu)選為0. 01 0. 8%。V :0· 0005 1. 0%V也是能夠形成碳氮化物、通過二次析出硬化來強(qiáng)化鋼的元素，在需要高強(qiáng)度的鋼中適當(dāng)添加。然而，在V含量低于0.0005%時，得不到提高強(qiáng)度的效果。此外，如果在鋼中添加V而V含量超過1. 0%，則成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大的碳氮化物析出，反而損害機(jī)械性質(zhì)。因而，在鋼中添加V時，V含量為0. 0005 1. 0%，優(yōu)選為0. 01 0. 8%。進(jìn)而，在需要進(jìn)一步高強(qiáng)度時，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述各成分以外，也可以含有選自于由Ta 0. 0001 0. 2%,Hf :0. 0001 0. 2%組成的組中的1種以上的元素。Ta :0· 0001 0. 2%Ta也是與Nb同樣地有助于通過二次析出硬化進(jìn)行鋼的強(qiáng)化及抑制奧氏體粒生長的元素。因此，Ta在需要高強(qiáng)度的鋼及要求低應(yīng)變的鋼中，作為防止粗大粒而對組織的晶粒進(jìn)行整粒的元素使用。然而，在Ta含量低于0.0001%時，得不到提高強(qiáng)度的效果。此夕卜，如果在鋼中添加Ta而Ta含量超過0.2%，則由于成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大的析出物，反而損害機(jī)械性質(zhì)。因而，在鋼中添加Ta時，Ta含量為0.0001 0.2%，優(yōu)選為 0. 001 0. 1%。Hf :0· 0001 0. 2%Hf也是與Ti同樣地有助于抑制奧氏體粒生長及鋼的強(qiáng)化的元素。因此，Hf在需要高強(qiáng)度的鋼及要求低應(yīng)變的鋼中，作為防止粗大粒而對組織的晶粒進(jìn)行整粒的元素使用。 然而，在Hf含量低于0. 0001 %時，得不到提高強(qiáng)度的效果。此外，如果在鋼中添加Hf而Hf 含量超過0.2%，則由于成為熱裂紋的原因的未固溶的粗大的析出物，反而損害機(jī)械性質(zhì)。 因而，在鋼中添加Hf時，Hf含量為0. 0001 0. 2%，優(yōu)選為0. 001 0. 1%。進(jìn)而此外，在通過脫氧調(diào)整來進(jìn)行硫化物的形態(tài)控制時，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述各成分以外，也可以含有選自于由Mg :0. 0001 0.02%、Zr 0. 0001 0. 02%及Rem: 0. 0001 0. 02%組成的組中的1種以上的元素。Mg :0· 0001 0. 02%Mg是脫氧元素，在鋼中生成氧化物。在由Al進(jìn)行的脫氧為前提時，將對被切削性有害的Al2O3改質(zhì)成比較軟質(zhì)且微細(xì)分散的MgO或Al203-Mg0。此外，該氧化物也容易成為 MnS的核，具有使MnS微細(xì)分散的效果。然而，在Mg含量低于0. 0001 %時，不能夠確認(rèn)這些效果。此外，Mg通過生成與MnS的復(fù)合硫化物而使MnS球狀化，但如果在鋼中過量地添加Mg而Mg含量超過0. 02%，則促進(jìn)單獨(dú)的MgS生成，從而使被切削性劣化。因而，在鋼中添加Mg時，Mg含量為0. 0001 0. 02%，優(yōu)選為0. 0003 0. 0040%，更優(yōu)選為0. 0005 0. 0030%。Zr :0. 0001 0. 02%^ 是脫氧元素，在鋼中生成氧化物。雖然認(rèn)為其氧化物為，但由于該氧化物成為MnS的析出核而發(fā)揮作用，所以具有增加MnS的析出位點(diǎn)、使MnS均勻地分散的效果。 此外，Zr還具有固溶于MnS中而生成復(fù)合硫化物從而使MnS的變形能力降低、在軋制及熱鍛造時抑制MnS形狀延伸的作用。這樣，^ 是對降低各向異性有效的元素。然而，在^ 含量低于0. 0001 %時，關(guān)于這些得不到顯著的效果。另一方面，如果在鋼中添加ττ而ττ含量超過0. 02%，則不僅成品率變得極端差，而且大量生成^O2及ZrS等硬質(zhì)化合物，反而使被切削性、沖擊值及疲勞特性等機(jī)械性質(zhì)降低。因而，在鋼中添加ττ時，&含量為0. 0001 0. 02%，優(yōu)選為 0. 0003 0. 01%，更優(yōu)選為 0. 0005 0. 005%。Rem :0. 0001 0. 02%Rem(稀土類元素)是脫氧元素，生成低熔點(diǎn)氧化物，抑制鑄造時的噴嘴堵塞。進(jìn)而，Rem還具有與MnS固溶或結(jié)合而使MnS的變形能力降低、在軋制及熱鍛造時抑制MnS形狀延伸的作用。這樣，Rem是對降低各向異性有效的元素。然而，在Rem含量以總量計低于 0. 0001 %時，其效果不顯著。此外，如果在鋼中添加Rem而Rem含量超過0. 02 %，則大量生成 Rem的硫化物，從而被切削性惡化。因而，在鋼中添加Rem時，Rem含量為0. 0001 0. 02%， 優(yōu)選為0. 0003 0. 015%，更優(yōu)選為0. 0005 0. 01%。進(jìn)而此外，在進(jìn)一步提高被切削性時，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述各成分以外，也可以含有選自于由釙0. 0001 0. 015%, Sn :0. 0005 2. 0%、Zn :0. 0005 0. 5%、B 0. 0001 0. 015%, Te 0. 0003 0. 2%、k 0. 0003 0. 2%、Bi 0. 001 0. 5%及 Pb 0. 001 0. 5%組成的組中的1種以上的元素。Sb :0. 0001 0. 015%Sb使鐵素體適度地脆化，從而提高被切削性。在Sb含量低于0.0001%時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果Sb含量增加，具體而言，如果Sb含量超過0. 015%，則產(chǎn)生過量的Sb的宏觀偏析，從而沖擊值大為降低。因而，在鋼中添加Sb時，Sb含量為0. 0001 0. 015%，優(yōu)選為 0. 0005 0. 012%，更優(yōu)選為 0. 001 0. 01%。Sn :0· 0005 2. 0%Sn具有使鐵素體脆化而延長工具壽命并且改善表面粗糙度的效果。然而，在Sn含量低于0. 0005%時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加Sn而Sn含量超過2. 0%，則其效果飽和。因而，在鋼中添加Sn時，Sn含量為0.0005 2.0%，優(yōu)選為0.001 1.0%， 更優(yōu)選為0.01 0.2%。Zn :0. 0005 0. 5%Zn具有使鐵素體脆化而延長工具壽命并且改善表面粗糙度的效果。然而，在Si含量低于0. 0005 %時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加Si而Si含量超過0.5%，則其效果飽和。因而，在鋼中添加Si時，Si含量為0. 0005 0. 5%，優(yōu)選為0. 001 0. 3%， 更優(yōu)選為0.01 0. 1%。B :0. 0001 0. 015%B在固溶于鋼中時對晶界強(qiáng)化及淬透性具有效果，在作為BN析出時對提高被切削性具有效果。在B含量低于0.0001%時，這些效果不顯著。另一方面，如果在鋼中添加 B而B含量超過0. 015%，則其效果飽和，并且由于BN過度析出，所以反而損害鋼的機(jī)械性質(zhì)。因而，在鋼中添加B時，B含量為0. 0001 0. 015%，優(yōu)選為0. 0005 0. 01%，更優(yōu)選為 0. 001 0. 003%。Te :0· 0003 0. 2%Te是提高被切削性的元素。此外，Te具有生成MnTe、或通過與MnS共存使MnS的變形能力降低而抑制MnS形狀延伸的作用。這樣，Te是對降低各向異性有效的元素。然而，在 Te含量低于0. 0003%時，不能夠確認(rèn)這些效果。此外，如果Te含量超過0. 2%，則不僅其效果飽和，而且熱延展性降低而容易產(chǎn)生缺陷。因而，在鋼中添加Te時，Te含量為0.0003 0. 2%，優(yōu)選為0. 0005 0. 1%，更優(yōu)選為0. 001 0. 01%。Se :0· 0003 0. 2%Se是提高被切削性的元素。此外，Se具有生成Mr^e、或者通過與MnS共存使MnS 的變形能力降低而抑制MnS形狀延伸的作用。這樣，％是對降低各向異性有效的元素。然而，在％含量低于0. 0003%時，不能夠確認(rèn)這些效果。此外，如果％含量超過0. 2%，則其效果飽和。因而，在鋼中添加％時，k含量為0.0003 0.2%，優(yōu)選為0.0005 0. 1%, 更優(yōu)選為0. 001 0. 01%。Bi :0. 001 0. 5%Bi是提高被切削性的元素。然而，在Bi含量低于0.001%時，得不到其效果。此夕卜，如果在鋼中添加Bi而Bi含量超過0. 5 %，則不僅提高被切削性的效果飽和，而且熱延展性降低而容易產(chǎn)生缺陷。因而，在鋼中添加Bi時，Bi含量為0. 001 0.5%，優(yōu)選為0.01 0. 3%，更優(yōu)選為0. 04 0. 25%。Pb :0. 001 0. 5%1 是提高被切削性的元素。然而，在1 含量低于0.001%時，不能夠確認(rèn)其效果。 此外，如果在鋼中添加1 而1 含量超過0.5%，則不僅提高被切削性的效果飽和，而且熱延展性降低而容易產(chǎn)生缺陷。因而，在鋼中添加1 時，1 含量為0.001 0.5%，優(yōu)選為 0. 01 0. 3%，更優(yōu)選為 0. 04 0. 25%。進(jìn)而此外，在提高淬透性及回火軟化抗力來賦予鋼材以強(qiáng)度時，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述成分以外，也可以含有選自于由Cr 0. 001 3. 0%、Mo :0. 001 1. 0%組成的組中的1種以上的元素。Cr :0. 001 3. 0%Cr是提高淬透性，并且賦予鋼以回火軟化抗力的元素，在需要高強(qiáng)度的鋼中添加。 然而，在Cr含量低于0.001%時，得不到這些效果。此外，如果在鋼中大量添加Cr，具體而言，如果Cr含量超過3. 0%，則生成Cr的碳化物，從而使鋼脆化。因而，在鋼中添加Cr時， Cr含量為0. 001 3. 0%，優(yōu)選為0. 01 2. 3%，更優(yōu)選為0. 1 1. 8%。Mo :0. 001 1. 0%
Mo是賦予鋼以回火軟化抗力，并且提高淬透性的元素，在需要高強(qiáng)度的鋼中添加。 然而，在Mo含量低于0. 001 %時，得不到這些效果。此外，如果在鋼中添加Mo而Mo含量超過 1. 0%，則其效果飽和。因而，在鋼中添加Mo時，Mo含量為0. 001 1. 0%，優(yōu)選為0. 01 0. 8%，更優(yōu)選為0. 05 0. 5%。進(jìn)而此外，在強(qiáng)化鐵素體時，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述各成分以外，也可以含有選自于由Ni 0. 001 5. 0%,Cu :0. 001 5. 0%組成的組中的1種以上的元素。Ni :0. 001 5. 0%Ni是強(qiáng)化鐵素體、提高延展性并且提高淬透性及耐腐蝕性的元素。然而，在Ni含量低于0. 001 %時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，在鋼中添加Ni而Ni含量超過5.0%，則在機(jī)械性質(zhì)的方面的效果飽和，從而被切削性降低。因而，在鋼中添加Ni時，Ni含量為0. 001 5.0%，優(yōu)選為0. 1 4.0%，更優(yōu)選為0.3 3.0%。Cu :0. 001 5. 0%Cu是強(qiáng)化鐵素體并且提高淬透性及耐腐蝕性的元素。然而，在Cu含量低于 0. 001 %時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加Cu而Cu含量超過5. 0%，則在機(jī)械性質(zhì)的方面的效果飽和。因而，在鋼中添加Cu時，Cu含量為0. 001 5. 0%，優(yōu)選為0. 01 4.0%，更優(yōu)選為0.1 3.0%。另外，Cu特別容易使熱延展性降低而成為軋制時的缺陷的原因，所以此時優(yōu)選一并添加Ni。進(jìn)而此外，為了進(jìn)一步提高被切削性，該機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼除了上述各成分以外，也可以含有選自于由 Li 0. 00001 0. 005%,Na :0. 00001 0. 005%,K :0. 00001 0. 005%, Ba 0. 00001 0. 005%及Sr :0. 00001 0. 005%組成的組中的1種以上的元素。Li :0. 00001 0. 005%Li通過在鋼中形成低熔點(diǎn)氧化物來抑制工具磨損。然而，在Li含量低于 0. 00001%時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加Li而Li含量超過0. 005%，則不僅其效果飽和，而且有時引起耐火物的熔損。因而，在鋼中添加Li時，Li含量為0. 00001 0. 005%，優(yōu)選為 0. 0001 0. 0045%。Na :0. 00001 0. 005%Na也與Li同樣地通過在鋼中形成低熔點(diǎn)氧化物來抑制工具磨損。然而，在Na 含量低于0. 00001 %時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加Na而Na含量超過 0.005%，則不僅其效果飽和，而且有時引起耐火物的熔損。因而，在鋼中添加Na時，Na含量為 0. 00001 0. 005%，優(yōu)選為 0. 0001 0. 0045%。K :0. 00001 0. 005%K也與Li同樣地通過在鋼中形成低熔點(diǎn)氧化物來抑制工具磨損。然而，在K含量低于0. 00001 %時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加K而K含量超過0. 005%，則不僅其效果飽和，而且有時引起耐火物的熔損。因而，在鋼中添加K時，K含量為0.00001 0. 005%，優(yōu)選為 0. 0001 0. 0045%。Ba :0. 00001 0. 005%Ba也與Li同樣地通過在鋼中形成低熔點(diǎn)氧化物來抑制工具磨損。然而，在Ba 含量低于0. 00001 %時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加Ba而Ba含量超過 0.005%，則不僅其效果飽和，而且有時引起耐火物的熔損。因而，在鋼中添加Ba時，Ba含量為 0. 00001 0. 005%，優(yōu)選為 0. 0001 0. 0045%。Sr :0. 00001 0. 005%Sr也與Li同樣地通過在鋼中形成低熔點(diǎn)氧化物來抑制工具磨損。然而，在Sr含量低于0. 00001 %時，不能夠確認(rèn)其效果。此外，如果在鋼中添加Sr而超過0. 005%，則不僅其效果飽和，而且有時引起耐火物的熔損。因而，在鋼中添加Sr時，Sr含量為0. 00001 0. 005%，優(yōu)選為 0. 0001 0. 0045%。如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明所涉及的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，由于通過進(jìn)行MQL切削使鋼材中的固溶Al與噴霧中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在工具上形成以氧化鋁為主體的氧化物的保護(hù)膜，所以能夠得到優(yōu)良的工具壽命，所述MQL切削是通過大量的載氣將極微量的切削油劑制成霧狀，邊對工具的刀尖和被切削材料的表面噴涂該霧狀的切削油劑邊進(jìn)行切削的方法。實(shí)施例下面，列舉實(shí)施例，對本發(fā)明的效果進(jìn)行具體說明。在本實(shí)施例中，用真空熔化爐熔煉150kg具有表1 表5中所示組成的鋼，然后在1250°C的溫度條件下將所得到的鋼通過熱鍛造鍛伸成直徑為50mm的圓柱狀，進(jìn)行在 1300°C下加熱2小時后空冷的均質(zhì)化處理，然后進(jìn)行在1200°C下加熱1小時后空冷的熱處理。然后，由所得到的鋼材切出直徑為48mm、長度為105mm的工具壽命評價用試驗(yàn)片，將該試驗(yàn)片供于試驗(yàn)(試驗(yàn)No. Al E12)。表 權(quán)利要求
1.一種機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，其特征在于，將以0. 01 200ml/小時的供給速度供給的切削油劑與以體積％計包含21%以上且50%以下的氧的氧化性氣體混合而生成噴霧，邊對工具的刀尖表面及機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的表面噴涂該噴霧邊對所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼進(jìn)行切削，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼以質(zhì)量％計含有C 0. 01 1. 2%,Si 0. 005 3. 0%,Mn 0. 05 3. 0%、P 0. 001 0. 2%,S 0. 001 0. 35%,N 0. 002 0. 035%,Al 0. 05 1. 0%,剩余部分包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)，限制為0:0. 003%以下，并且Al含量即與N含量即滿足-(27/14)0. 05。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，其特征在于，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼以質(zhì)量％計進(jìn)一步含有Ca 0. 0001 0. 02%, Ti 0. 0005 0. 5%, Nb 0. 0005 0. 5%、 W 0. 0005 1. 0%、 V 0. 0005 1. 0%、 Ta 0. 0001 0. 2%、 Hf 0. 0001 0. 2%、 Mg 0. 0001 0. 02%, Zr 0. 0001 0. 02%, Rem :0. 0001 0. 02%, Sb 0. 0001 0. 015%, Sn 0. 0005 2. 0%、 Zn 0. 0005 0. 5%、 B 0. 0001 0. 015%, Te 0. 0003 0. 2%、 Se 0. 0003 0. 2%、 Bi 0. 001 0. 5%、 Pb 0. 001 0. 5%、 Cr 0. 001 3. 0%、 Mo 0. 001 1. 0%、 Ni 0. 001 5. 0%、 Cu 0. 001 5. 0%、Li :0. 00001 0. 005%,Na 0. 00001 0. 005%,K 0. 00001 0. 005%,Ba 0. 00001 0. 005%,Sr 0. 00001 0. 005%中的1種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，其特征在于，將所述氧化性氣體的流量定義為Q、將所述切削油劑的供給速度定義為q時，q/Q的比滿足0. 001 1，其中，Q的單位為1/分鐘，q的單位為ml/小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，其特征在于，將噴出所述噴霧的出口的截面積定義為S、將所述氧化性氣體的供給壓力定義為P時，S/P的比滿足0. 2 40，其中S的單位為mm2，P的單位為MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，其特征在于，供給所述切削油劑的噴出泵的每1秒的噴出次數(shù)為0. 05 16次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，其特征在于，所述氧化性氣體的溫度為_80°C以上且40°C以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法，其特征在于，所述氧化性氣體的氧濃度為25%以上且50%以下。
全文摘要
本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的切削方法將以0.01～200ml/小時的供給速度供給的切削油劑與以體積％計包含21％以上且50％以下的氧的氧化性氣體混合而生成噴霧邊對工具的刀尖表面及機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼的表面噴涂該噴霧邊對所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼進(jìn)行切削，所述機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼以質(zhì)量％計含有C0.01～1.2％、Si0.005～3.0％、Mn0.05～3.0％、P0.001～0.2％、S0.001～0.35％、N0.002～0.035％、Al0.05～1.0％，剩余部分包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)，限制為O0.003％以下，且Al含量[Al％]與N含量[N％]滿足[Al％]-(27/14)×[N％]≥0.05％。
文檔編號C22C38/00GK102470502SQ201180002781
公開日2012年5月23日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者吉田卓, 宮西慶, 間曾利治 申請人:新日本制鐵株式會社