JP4330090B2

JP4330090B2 - Steel reclining seat gear

Info

Publication number: JP4330090B2
Application number: JP06949699A
Authority: JP
Inventors: 昭史平松; 直人大久保; 博之壽福; 誠秋月
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP2000265238A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、耐久性，安全性に優れ、靭性が高い車輌用鋼製リクライニングシートギアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌用リクライニングシートギアは、ＪＩＳＧ４０５１に規定されている機械構造用炭素鋼鋼材Ｓ１５Ｃ，Ｓ４５ＣやＪＩＳＧ４１０５に規定されているクロムモリブデン鋼ＳＣＭ４１５等を素材とし、熱処理を伴ったブローチ切削加工で製造している。ブローチ切削加工によりギア歯を成形した後、Ｃ含有量が比較的低いＳ１５Ｃ，ＳＣＭ４１５では浸炭熱処理を施して製品化し、Ｓ４５Ｃでは焼入れ・焼戻し処理を施して製品化している。
ブローチ切削加工では製造コストが高くつくため、最近では、リクライニングシートギアをプレスによる精密打抜き加工で成形した後、焼入れ・焼戻しによって製造することが検討されている。具体的には、精密打抜き加工の途中でポンチを停止させる半打抜きの状態で加工を終了する方法が採用されている。打抜き加工された素材は、続く焼入れ・焼戻し処理によって３８〜４０ＨＲＣ程度の硬さに調質されている。
【０００３】
製造方法の切替えに伴って、加工率の高い（換言すれば、塑性変形量の大きい）加工に耐え、加工しやすく、熱処理性に優れた素材が要求される。たとえば、従来のＳ２０Ｃ，ＳＣＭ４１５では、Ｃ含有量が低いため精密打抜き加工性及び焼入れ・焼戻し後の靭性は良好であるが、焼入れ・焼戻し後の硬さが不足する。他方、Ｓ４５Ｃ，ＳＫ５等の鋼種では、焼入れ・焼戻し後の硬さは良好であるが、軟質さ，精密加工打抜き性，焼戻し後の靭性等は必ずしも十分とはいえない。更に、リクライニングシートの耐久性や安全性から、従来以上の高靭化が望まれており、現在一部で使用されているＳ４５Ｃの４０ＨＲＣ調質材が常温で示すシャルピー衝撃値３０〜４０Ｊ／ｃｍ² （好ましくは６０Ｊ／ｃｍ² 以上）を超える材料が望まれている。
【０００４】
加工性に関しては、合金組成の調整によって鍛造時の変形抵抗，割れ限界等を改善した鋼種が特開平４−３５８０４１号公報，特開平９−２７２９４６号公報，特開平７−２４２９８９号公報等で紹介されているが、本発明が対象とするリクライニングシートギア製造時の精密打抜き性については不明である。また、特開平８−３３７８４３号公報では、合金組成の調整及び熱延終了後の冷却速度，熱延巻取り温度等の製造条件の制御により高炭素熱延鋼板の打抜き性が改善されることを紹介しているが、一般的な打抜き加工性の向上を図ったものに過ぎない。
加工性に加えて靭性を改善した低合金鋼は、Ｔｉ，Ｎｂの炭窒化物によって焼入れ時のオーステナイト粒を微細化し、高靭化することが特開平４−１１６１３７号公報，特開平５−３４５９５２号公報，特開平１０−１４７８１６号公報等で紹介されている。しかし、何れも、素材が拘束され、クリアランスがほとんどない状態での精密打抜き加工性に関しては明らかでない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上に掲げたように、これまでの加工性改善手段は、冷間鍛造性や一般的な打抜き加工性を対象とするものであり、リクライニングシートギアで検討され始めているプレスによる精密打抜き性に関しては何ら開示されていない。更に、リクライニングシートの耐久性や安全性の観点から、精密打抜き性を劣化させることなく熱処理後の高靭化が達成できる方法は、従来のところ報告されていない。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、精密打抜き性，熱処理性，熱処理後の靭性に優れた素材を使用することにより、耐久性及び安全性に優れたリクライニングシートギアを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の鋼製リクライニングシートギアは、その目的を達成するため、Ｃ：０．１５〜０．５０重量％，Ｓｉ：０．３０重量％以下，Ｍｎ：０．３〜１．０重量％，Ｐ：０．０３重量％以下，Ｓ：０．０１重量％以下，Ｔｉ：０．０１〜０．１５重量％，Ｂ：０．０００５〜０．００５０重量％，Ｎ：０．０１重量％以下，全Ａｌ：０．０２〜０．１０重量％，Ｃｒ：０〜０．５重量％を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物である組成をもち、［％Ｐ］≦６×［％Ｂ］＋０．００５の関係が満足され、ＪＩＳ５号引張試験片の平行部長手方向中央位置における幅方向両サイドに開き角４５度，深さ２ｍｍのＶノッチを入れた試験片を用いて引張試験し、Ｖノッチを含む標点間距離５ｍｍに破断後の伸び率として表わされる切欠き引張伸び率Ｅｌ_Ｖが３５％以上である鋼板を素材としている。
【０００７】
素材としては、平均炭化物粒径が０．４〜１．０μｍ，炭化物球状化率が９０％以上であるものが好ましい。平均炭化物粒径は、鋼板断面の金属組織を観察したとき、炭化物総数が３００個以上の観察視野領域において、個々の炭化物について測定した円相当径を全測定炭化物で平均した値として表わされる。炭化物球状化率は、同じく炭化物総数が３００個以上の観察視野領域において、最大長さＰとその直角方向の最大長さＱとの比Ｐ／Ｑが３未満である炭化物が観察視野領域の炭化物総数に占める割合（％）で表わされる。
【０００８】
【作用】
本発明者等は、リクライニングシートギア用素材に要求される軟質で精密打抜き性に優れ、且つ熱処理後の高い靭性を呈する鋼板を種々調査検討した。その結果、加工性に関しては、精密打抜き性は切欠き引張伸びＥｌ_V と強い相関関係をもち、一般的な打抜き加工性や曲げ加工性が向上する場合でも切欠き引張伸びＥｌ_V が改善されるとは限らないことを見出した。軟質さ及び切欠き引張伸びＥｌ_V は、一般的にいって鋼板中における炭化物の分散形態に大きく依存し、炭化物の粒状化及び平均炭化物粒径の増大によって改善される。しかし、切欠き引張伸びＥｌ_V の安定した改善は、単に炭化物を球状化するだけでは図れない。
【０００９】
リクライニングシートギアの製造に採用されている精密打抜き加工の良否は、打抜き面に生じる破断面の生成難易度により判定される。破断面の生成は、加工変形中に発生する非常に局部的な欠陥に敏感に反応して引き起こされるものと考えられ、この点が一般的な打抜き加工と異なる現象である。すなわち、他の一般的な加工性に影響を及ぼさないミクロ的な欠陥が精密加工性に敏感に影響するため、他の一般的な加工性の改善に伴って精密加工性が必ずしも同様に改善されるとはいえない。破断面の生成メカニズムから、局部延性の指標ともなる切欠き引張伸びＥｌ_V と精密打抜き加工性との間に強い相関関係があるものといえる。
【００１０】
炭素鋼板では、局部的な欠陥の生成原因として、炭化物（セメンタイト）を起点として生じるミクロボイドの成長・連結が挙げられる。このことから、炭素鋼板の精密打抜き性を改善するためには、切欠き引張伸びＥｌ_V が大きくなるように、加工変形時においてミクロボイドの生成・成長が可能な限り抑制される金属組織に調整することが重要である。
このような考察に基づき種々の実験を繰り返した結果、鋼板中に分散している炭化物の粒径を大きくすることにより、個々の炭化物を起点として生成したミクロボイドの連結が抑制され、精密打抜き性，換言すれば切欠き引張伸びＥｌ_V が顕著に改善されることが判った。更に、分散している炭化物の粒状化率を高めると、ミクロボイドの生成自体も抑制される。
【００１１】
切欠き引張伸びＥｌ_V の改善には、鋼板成分のうちＣ，Ｍｎの含有量を下げることが有利であるが、Ｃ，Ｍｎの低下は焼入れ性，焼入れ硬さ等の熱処理性を劣化させることになる。このような熱処理性の低下を抑え、且つ切欠き引張伸びＥｌ_V を改善するためには、Ｃｒ，Ｔｉの微量添加が効果的である。また、Ｃｒ，Ｔｉを添加して成分調整すると、焼入れ性も向上される。
以上のようにリクライニングシートギアの製造で実施されるプレスによる精密打抜き性に関しては、切欠き引張伸びＥｌ_V を炭化物粒径の観点から向上させることが重要である。そこで、炭化物粒径を種々変化させ、切欠き引張伸びＥｌ_V のある鋼板をリクライニングシートギアに精密加工した。その結果、平均炭化物粒径を大きくし、鋼板の切欠き引張伸びＥｌ_V を３５％以上にすると、剪断面がほぼ１００％の良好なギア歯面が得られることが判った。
【００１２】
平均炭化物粒径は、鋼板断面の金属組織を観察したとき、観察視野にある個々の炭化物について測定した円相当径を全測定炭化物で平均した値で表わされる。具体的には、個々の炭化物について面積を測定し、その面積から円相当径を算出する。面積の測定には、画像処理装置を使用できる。測定した全炭化物の円相当径の総和を求め、総和を測定炭化物の総数で除することにより平均炭化物粒径が求められる。測定結果の信頼性を高める上では、測定炭化物の総数が３００個以上の領域を観察視野に選択する。
【００１３】
また、打抜き加工のようなプレス加工では、プレス機を安定稼動させる必要もある。プレス機の安定稼動には、主としてポンチやダイスの欠け，噛り等のポンチ性状を健全に維持することが重要である。リクライニングシートギアの製造で実施されるプレスを用いた精密打抜き加工では、通常の一般的な打抜き加工に比較してクリアランスがかなり厳しいため、ポンチやダイスの健全な状態に維持することが特に必要となる。そこで、実機プレスを用いた精密打抜き加工でポンチやダイスの性状と機械的性質及び金属組織との関係を詳細に調査検討した結果、平均炭化物粒径を極力大きくして軟質化し、平均炭化物粒径を０．４μｍ以上にするとき、ポンチ及びダイスの性状が良好に維持されることが判った。
【００１４】
加工性の観点から炭化物粒径を大きくすることが重要であるが、熱処理性の観点から平均炭化物粒径の上限を設定することが好ましい。たとえば、平均炭化物粒径が大きい場合、加熱時に炭化物が十分に固溶しないことがあり、高周波焼入れのように短時間加熱ではその影響が顕著になる。通常の焼入れでは、高周波焼入れほどの影響はないものの、未溶解の炭化物が残存し、熱処理後の靭性に悪影響を及ぼす。そこで、熱処理性の低下に影響を及ぼさない平均炭化物粒径を種々調査検討したところ、平均粒径１．０μｍ以下の炭化物では熱処理後の靭性に悪影響を及ぼさないことを解明した。
【００１５】
更に、分散している炭化物のうち、たとえば再生パーライト等の炭化物では、球状化が不充分な炭化物を起点としてミクロボイドの生成・連結が助長され、割れの原因になることがある。したがって、平均炭化物粒径を大きくして切欠き引張伸びＥｌ_V ，ひいてはリクライニングシートギアの精密打抜き加工性を向上させることに加え、更に安定して精密打抜き加工性を安定して改善させるためには鋼板の炭化物球状化率を９０％以上にすることが好ましい。
炭化物球状化率は、「球状化した炭化物」と見倣される炭化物が全炭化物に占める割合で表わされる。炭化物の形状を立体的に正確に把握して規定することは難しく、また製品鋼板の適否を判定する上でも煩雑である。これに対し、鋼板断面の平面的な金属組織を観察することは容易である。
【００１６】
そこで、本発明者等は、鋼板断面の金属組織を観察したときに検出される炭化物の形状を二次元的に把握して球状化率を表わすとき、切欠き引張伸びに及ぼす炭化物の形状の影響が適切に評価できることを見出した。すなわち、本件明細書では、観察視野において最大長さＰとその直角方向の最大長さＱとの比Ｐ／Ｑが３未満である炭化物を「球状化した炭化物」として扱った。たとえば、再生パーライトにおける炭化物では、ほとんどがＰ／Ｑ≧３になっている。一方、Ａ_C1 変態点以上の加熱で残留した未溶解炭化物を起点として成長した炭化物では、比Ｐ／Ｑが３未満になる。なお、測定結果の信頼性を高めるため、測定炭化物の総数が３００個以上の領域を観察視野に選択する。
【００１７】
炭化物球状化率が９０％以上になると、後述する実施例にもみられるように、鋼板は高い切欠き引張伸びＥｌ_V を示す。また、９０％以上の炭化物球状化率にに調整すると、切欠き引張伸びＥｌ_V が一層向上する。
以上のような特性をもつ鋼板は、焼鈍方法の改良によって製造される。たとえば、Ａ_C1変態点直下での短時間均熱，Ａ_C1変態点直下〜Ａ_C1変態点直上の温度域での加熱を組み合わせた焼鈍等が採用される。具体的には、（Ａ_C1−５０℃ ）〜（Ａ_C1未満の温度）の温度域に熱延鋼板又は冷延鋼板を０．５時間以上保持する１段目の加熱、Ａ_C1〜（Ａ_C1＋１００℃）の温度域に０．５〜２０時間保持する２段目の加熱、次いで（Ａ_r1−８０℃）〜Ａ_r1の温度域に２〜６０時間保持する３段目の加熱を連続させ、２段目の保持温度から３段目の保持温度への冷却速度を５〜３０℃／時間とする３段階焼鈍によって、リクライニングシートギアに好適な金属組織をもつ鋼板が製造される。
【００１８】
焼入れ時のオーステナイト粒をＴｉ，Ｎｂの炭窒化物で微細化すると、鋼材の靭性が向上する。しかし、Ｔｉ，Ｎｂの添加は、熱処理前の素材強度を上昇させて加工性を劣化させる。粒界に偏析して脆化を促進させるＰ，Ｓを低減し、或いは粒界偏析によって粒界を強化するＢを添加することによっても靭性が改善される。Ｐ，Ｓの低減及びＢの添加は、熱処理前の素材加工性を向上させ或いは少なくとも劣化させない点では有効である。しかし、Ｐ，Ｓの低減は、製鋼段階で経済的に不利となる。そこで、Ｐ量及びＢ量を種々変化させた鋼板を常温シャルピー試験に供し，６０Ｊ／ｃｍ² 以上の靭性が得られるＰ量とＢ量との関係を詳細に調査したところ、個々の含有量を規制することに加え、［％Ｐ］≦６×［％Ｂ］＋０．００５の関係を成立させるとき、精密打抜き性の指標である切欠き引張伸びＥｌ_V に悪影響を及ぼすことなく６０Ｊ／ｃｍ² 以上に高靭性化できることが判った。
【００１９】
以下、本発明で使用する鋼板に含まれる合金成分，含有量等を説明する。
Ｃ：０．１５〜０．５０重量％
炭素鋼においては、最も基本となる合金成分である、Ｃ含有量に応じて焼入れ硬さ及び炭化物量が大きく変動する。本発明では中炭素鋼を対象とし、適度な焼入れ硬さ及び加工性を兼ね備えさせるため、Ｃ含有量を０．１５〜０．５０重量％の範囲に設定した。Ｃ含有量が低くなるほど精密打抜き性は向上するが、０．１５重量％未満ではリクライニングシートギアに要求される十分な焼入れ硬さが得られない。逆に、０．５０重量％を超えるＣ含有量では、熱間圧延後の靭性が低下して鋼帯の製造性・取扱い性が悪化すると共に、焼鈍後に十分な切欠き引張伸びＥｌ_V が得られず精密打抜き性が低下する。
【００２０】
Ｓｉ：０．３０重量％以下
精密打抜き性に大きな影響を及ぼす合金成分の一つである。Ｓｉを過剰に添加すると、固溶強化作用によってフェライトが硬化し、成形加工時に割れ発生の原因となる。また、Ｓｉ含有量の増加に応じ、製造過程で鋼板表面にスケール疵が発生する傾向が強くなり、表面品質を低下させる。そこで、本発明においては、Ｓｉ含有量の上限を０．３０重量％に設定した。
Ｍｎ：０．３〜１．０重量％
鋼板の焼入れ性を高め、強靭化にも有効な合金成分である。十分な焼入れ性を得るためには、０．３重量％以上のＭｎ含有量が必要である。しかし、１．０重量％を超える多量のＭｎが含まれると、フェライトが硬化し、加工性が劣化する。
【００２１】
Ｐ：０．０３重量％以下
Ｂ含有量とバランス調整するとき、ある程度まで含有させることは可能である。しかし、０．０３重量％を超えるＰ含有量は、Ｂ含有量との間でバランスさせても、延性，靭性を劣化させる傾向が顕著になる。
Ｓ：０．０１重量％以下
ＭｎＳ系介在物を形成し、精密打抜き性を劣化させる有害成分であり、可能な限り低減することが望ましい。しかし、本発明で規定している炭化物分散形態を実現させる場合、Ｓ含有量を特に低減しない一般的な市販鋼に対しても精密打抜き性の改善効果が得られる。しかし、Ｃ含有量が０．５０重量％近くまで高くなった場合でも高い切欠き引張伸びＥｌ_V を安定して確保するため、Ｓ含有量を０．０１重量％以下（好ましくは、０．００５重量％以下）に低減している。
【００２２】
Ｔｉ：０．０１〜０．１５重量％
溶鋼の脱酸調整に添加される合金成分であり、脱窒作用も呈する。また、マトリックスに固溶しているＮを窒化物として固定し、焼入れ性を改善する有効Ｂ量を高める。更に、炭窒化物を形成し、焼入れ時の結晶粒粗大化を防止する作用も呈する。このような作用を安定して得るためには、０．０１重量％以上のＴｉ含有量が必要である。しかし、０．１５重量％を超えるＴｉ含有量は、経済的に不利になるばかりでなく、精密打抜き性を劣化させる原因となる。
Ｂ：０．０００５〜０．００５０重量％
極く微量の添加で鋼材の焼入れ性を大幅に向上させ、焼入れ硬さを安定して得るためにも必要な合金成分である。また、Ｐ含有量との間でバランス調整するとき、熱処理後の靭性も向上する。このようなＢの効果は、０．０００５重量％以上で顕著になるが、０．００５０重量％を超えると却って靭性劣化の傾向が示される。
【００２３】
Ｎ：０．０１重量％以下
Ｔｉと結合してＴｉＮを形成し、焼入れ時に結晶粒を微細化する合金成分である。しかし、０．０１重量％を超えるＮ含有量では、延性が低下する傾向が示される。過剰量のＮは、Ｂと結合し、焼入れ性の改善に有効なＢ量を消費することにもなる。
全Ａｌ：０．０２〜０．１０重量％
溶鋼の脱酸剤として使用される合金成分であり、Ｎの固定にも有効である。このような作用は、０．０２重量％以上のＡｌ含有量で顕著になる。しかし、鋼中のＡｌ量が０．１重量％を超えると、鋼材の清浄度が損われ、鋼板に表面疵が発生しやすくなる。
Ｃｒ：０〜０．５重量％
必要に応じて添加される合金成分であり、焼入れ性を改善すると共に、焼戻し軟化抵抗を大きくする。しかし、０．５重量％を超える多量のＣｒが含まれると、焼鈍しても軟化し難く、焼入れ前のプレス成形性や加工性が劣化する。
【００２４】
【実施例】
表１の組成をもつ各種鋼を溶製した。表中、鋼種Ａ〜Ｄは、各成分，Ｐ量とＢ量と間のバランス共に本発明で規定した条件を満足している。比較例のうち、鋼種Ｅは［％Ｐ］≦６×［％Ｂ］＋０．００５を満足するがＣ含有量が低く、鋼種ＦはＴｉ，Ｂ無添加でＣ含有量が高く、鋼種ＧはＴｉ，Ｂが無添加でＰ含有量及びＮ含有量が高く、鋼種Ｈ，Ｉは［％Ｐ］≦６×［％Ｂ］＋０．００５を満足せず、鋼種ＪはＴｉ，Ｂ無添加でＣｒ含有量が高い鋼種である。
【００２５】

【００２６】
鋼塊を熱間圧延し、板厚４．０ｍｍの熱延板を製造した。熱間圧延に際し、巻取り温度の調整によって熱延組織を変化させた。得られた熱延板を酸洗した後、種々の条件で焼鈍し、鋼板の平均炭化物粒径及び炭化物球状化率を変化させた。焼鈍後の鋼板から試験片を切り出し、引張試験及び切欠き引張試験に供した。また、ＳＫＤ１１の６２ＨＲＣに調質したダイス及びＳＫＨ５１の６１ＨＲＣに調質したポンチを用い、クリアランスを０．０２ｍｍに設定し、図１に示す形状をもちモジュール０．６ｍｍ，歯高２ｍｍのリクライニングシートギアに精密打抜き加工し、打抜き面性状，金型性状を判定し、精密打抜き性を評価した。打抜き面性状の良否は、板厚方向の剪断面長さが板厚の９９％以上である場合を良好とした。金型性状については、５０００回成形後のポンチ及びダイスの平均摩耗量を測定し、摩耗量によって判定した。熱処理後の靭性については、８７０℃で均熱１５分保持し、６０℃の油中に焼入れし、次いで種々の温度で均熱３０分の焼戻し処理を施し、硬さを４０ＨＲＣに揃えた材料を常温でシャルピー衝撃試験することにより判定した。
【００２７】
炭化物球状化率は、走査型電子顕微鏡を用いて鋼板断面の一定領域を観察し、総数３００〜１０００個の炭化物が析出している部分を観察領域として選定した。炭化物の最大長さＰとその直角方向の最大長さＱとの比Ｐ／Ｑが３未満となるものを「球状化した炭化物」としてカウントし、測定炭化物総数に占める「球状化した炭化物」の数の割合を炭化物球状化率として算出した。
引張試験にはＪＩＳ５号試験片を用い、平行部の標点間距離を５０ｍｍに設定した。切欠き引張試験では、ＪＩＳ５号引張り試験片の平行部長手方向中央位置における幅方向両側に開き角４５度，深さ２ｍｍのＶノッチを入れた試験片を使用した。そして、Ｖノッチを含む標点間距離５ｍｍに対する伸び率を破断後に測定し、得られた伸び率を切欠き引張伸びＥｌ_V とした。
【００２８】
表２の調査結果にみられるように、鋼種Ａを用いた試験番号１（本発明例）は、平均炭化物粒径が０．４５μｍ，炭化物球状化率が８５％，切欠き引張伸びが４７％で、良好な剪断面をもち、精密打抜き性に優れていた。焼入れ・焼戻し後の衝撃値も、８５Ｊ／ｃｍ² と高い値を示した。試験番号２（本発明例）は、試験番号１と比較すると炭化物球状化率が９３％と高くなっているが、切欠き引張伸びＥｌ_V が高く、精密打抜き性が更に優れていた。試験番号３（本発明例）は、試験番号１，２と比較すると平均炭化物粒径が０．３μｍと小さくなっており、金型摩耗量が比較的大きく、金型性状が若干劣化していた。
【００２９】
鋼種Ｂを用いた試験番号４（本発明例）は、平均炭化物粒径が０．６２μｍ，炭化物球状化率が８７％，切欠き引張伸びが５３％で、良好な剪断面をもち、精密打抜き性に優れていた。焼入れ・焼戻し後の衝撃値も、１２６Ｊ／ｃｍ² と高い値を示した。試験番号５（本発明例）は、試験番号４と比較すると炭化物球状化率が９８％と高くなっているが、切欠き引張伸びＥｌ_V が高く、精密打抜き性が更に優れていた。試験番号６（本発明例）は、試験番号４，５と比較すると平均炭化物粒径が０．２５μｍと小さくなっており、金型摩耗量が比較的大きく、金型性状が若干劣化していた。
【００３０】
鋼種Ｃを用いた試験番号７（本発明例）は、平均炭化物粒径が０．８μｍ，炭化物球状化率が８４％，切欠き引張伸びが４１％で、良好な剪断面をもち、精密打抜き性に優れていた。試験番号８（本発明例）は、平均炭化物粒径が０．６３μｍ，炭化物球状化率が９９％，切欠き引張伸びが４２％で、良好な剪断面をもち、精密打抜き性に優れていた。焼入れ・焼戻し後の衝撃値も、試験番号７及び８共に６０Ｊ／ｃｍ² 以上の高い値を示した。試験番号９（本発明例）は、試験番号７，８と比較すると平均炭化物粒径が０．３３μｍと小さくなっているが、金型摩耗量が比較的大きく、金型性状が若干劣化していた。
【００３１】
鋼種Ｄを用いた試験番号１０（本発明例）は、平均炭化物粒径が０．５７μｍ，炭化物球状化率が８１％，切欠き引張伸びが４９％で、良好な剪断面をもち、精密打抜き性に優れていた。焼入れ・焼戻し後の衝撃値も、７９Ｊ／ｃｍ² と高い値を示した。試験番号１１（本発明例）は、試験番号１０と比較すると炭化物球状化率が９７％と高くなっているが、切欠き引張伸びＥｌ_V が高く、精密打抜き性が更に優れていた。試験番号１２（本発明例）は、試験番号１０，１１と比較すると平均炭化物粒径が０．２８μｍと小さくなっており、金型摩耗量が比較的大きく、金型性状が若干劣化していた。
【００３２】
Ｃ含有量が低い鋼種Ｅを用いた試験番号１３（比較例）は、平均炭化物粒径，炭化物球状化率，切欠き引張伸び共に良好であるが、焼入れ・焼戻し時に目標硬さ４０ＨＲＣが得られなかった。Ｃ含有量及びＭｎ含有量が多い鋼種Ｆを用いた試験番号１４（比較例）は、平均炭化物粒径，炭化物球状化率が本発明で規定した範囲にあるものの、切欠き引張伸びＥｌ_V が低く、精密打抜き時の打抜き面性状が劣り、熱処理後の靭性も低い値を示した。鋼種Ｇを用いた試験番号１５（比較例）は、平均炭化物粒径，炭化物球状化率が本発明で規定した範囲にあるものの、Ｎ含有量が多いために切欠き引張伸びＥｌ_V が低く、精密打抜き時の打抜き面性状が劣っていた。また、Ｔｉ，Ｎｂ無添加のため、熱処理後の靭性も低い値を示した。［％Ｐ］≧６×［％Ｂ］を満足しない鋼種Ｈ，Ｉを用いた試験番号１６，１７（比較例）は、平均炭化物粒径，炭化物球状化率，切欠き引張伸びＥｌ_V 共に本発明で規定した条件を満足し、精密打抜き性は良好であるものの、熱処理後の靭性改善効果が得られなかった。多量のＣｒを含む鋼種Ｊを用いた試験番号１８（比較例）は、平均炭化物粒径，炭化物球状化率が本発明で規定した条件を満足するものの、切欠き引張伸びＥｌ_V が低く、精密打抜き性に劣っていた。
【００３３】

【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のリクライニングシートギアは、Ｐ含有量との関係でＢ含有量を規制し、切欠き引張伸びを改善した鋼板を素材としているので、精密打抜きによって良好な形状に加工されると共に、焼入れ・焼戻しによって高い靭性が付与される。そのため、耐久性，安全性に優れたリクライニングシートギアとして使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で精密打抜き加工により製造したリクライニングシートギアの斜視図（ａ）及びＢ−Ｂ断面図（ｂ）[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a steel steel reclining seat gear having excellent durability and safety and high toughness.
[0002]
[Prior art]
The reclining seat gear for a vehicle is made of carbon steel materials S15C and S45C for mechanical structures specified in JIS G4051 and chromium molybdenum steel SCM415 specified in JIS G4105, and manufactured by broach cutting with heat treatment. ing. After gear teeth are formed by broach cutting, S15C and SCM415 having a relatively low C content are subjected to carburizing heat treatment, and in S45C, they are subjected to quenching and tempering.
Since the manufacturing cost is high in broach cutting, recently, reclining seat gears have been studied to be manufactured by quenching and tempering after being formed by precision punching using a press. Specifically, a method is adopted in which the machining is finished in a half-punched state in which the punch is stopped during the precision punching process. The punched material is tempered to a hardness of about 38 to 40 HRC by subsequent quenching and tempering treatment.
[0003]
Along with the switching of the manufacturing method, a material that can endure processing with a high processing rate (in other words, a large amount of plastic deformation), is easy to process, and has excellent heat treatment properties is required. For example, in conventional S20C and SCM415, since the C content is low, precision punching workability and toughness after quenching / tempering are good, but hardness after quenching / tempering is insufficient. On the other hand, steel types such as S45C and SK5 have good hardness after quenching and tempering, but their softness, precision work punching, toughness after tempering, etc. are not necessarily sufficient. Furthermore, due to the durability and safety of the reclining sheet, it is desired to have a higher toughness than before, and the S45C 40HRC tempered material currently used in some parts has a Charpy impact value of 30-40 J / cm at normal temperature. ^A material exceeding ² (preferably 60 J / cm ² or more) is desired.
[0004]
Regarding workability, steel grades that have improved deformation resistance, crack limit, etc. during forging by adjusting the alloy composition are introduced in JP-A-4-358041, JP-A-9-272946, JP-A-7-242989, and the like. However, the precision punchability at the time of manufacturing the reclining seat gear targeted by the present invention is unclear. JP-A-8-337843 discloses that the punchability of a high carbon hot rolled steel sheet is improved by adjusting the alloy composition and controlling the production conditions such as the cooling rate after hot rolling and the hot rolling coiling temperature. Although introduced, it is only intended to improve general punching workability.
In the low alloy steel having improved toughness in addition to workability, it is possible to refine the austenite grains at the time of quenching by Ti and Nb carbonitrides and to increase the toughness, as disclosed in JP-A-4-116137 and JP-A-5-345959. No. 1, JP-A-10-147816, etc. However, in any case, the precision punching workability in a state where the material is constrained and there is almost no clearance is not clear.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, the workability improvement means so far are intended for cold forgeability and general punching workability, and regarding precision punchability by presses that have begun to be studied in reclining seat gears. Nothing is disclosed. Furthermore, from the viewpoint of durability and safety of the reclining sheet, no method has been reported so far that can achieve high toughness after heat treatment without degrading precision punchability.
The present invention has been devised to solve such problems, and by using a material excellent in precision punchability, heat treatment properties, and toughness after heat treatment, reclining excellent in durability and safety. An object is to provide a seat gear.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, the steel reclining seat gear of the present invention includes C: 0.15-0.50 wt%, Si: 0.30 wt% or less, Mn: 0.3-1.0 wt%, P: 0.03% by weight or less, S: 0.01% by weight or less, Ti: 0.01 to 0.15% by weight, B: 0.0005 to 0.0050% by weight, N: 0.01% by weight or less , Total Al: 0.02 to 0.10 wt%, Cr: 0 to 0.5 wt%, with the balance being Fe and inevitable impurities , [% P] ≦ 6 × [% B] The relationship of +0.005 is satisfied, and a tensile test is performed using a test piece in which a V notch having an opening angle of 45 degrees and a depth of 2 mm is provided on both sides in the width direction at the center position in the longitudinal direction of the parallel part of a JIS No. 5 tensile test piece Notch tensile elongation expressed as elongation after fracture at a distance of 5 mm between gauge points including V notch l _V being made of steel plate is equal to or greater than 35%.
[0007]
The material is preferably one having an average carbide particle size of 0.4 to 1.0 μm and a carbide spheroidization rate of 90% or more. The average carbide particle size is expressed as a value obtained by averaging the equivalent circle diameters measured for individual carbides with all the measured carbides in the observation visual field region where the total number of carbides is 300 or more when the metal structure of the cross section of the steel sheet is observed. The carbide spheroidization rate is the same in the observation visual field region where the total number of carbides is 300 or more, and the carbide whose ratio P / Q between the maximum length P and the maximum length Q in the perpendicular direction is less than 3 is the carbide in the observation visual field region. Expressed as a percentage of the total number.
[0008]
[Action]
The present inventors have conducted various investigations and studies on steel sheets that are required for a material for reclining seat gears and that are soft and excellent in precision punchability and exhibit high toughness after heat treatment. As a result, with respect to workability, precision punching properties has a strong correlation with the elongation El _V tensile notch elongation El _V is improved tensile notch even if a general punching workability and bending workability are improved I found that this is not always the case. The softness and notch tensile elongation El _V generally depends largely on the dispersion form of carbides in the steel sheet and is improved by increasing the grain size of carbides and increasing the average carbide particle size. However, stable improvement of the notch tensile elongation El _V cannot be achieved by simply spheroidizing the carbide.
[0009]
The precision of the precision punching process employed in the manufacture of the reclining seat gear is determined by the degree of difficulty in generating a fractured surface generated on the punched surface. The generation of the fracture surface is considered to be caused by a sensitive reaction to a very local defect generated during machining deformation, and this is a phenomenon different from general punching. In other words, since micro defects that do not affect other general workability sensitively affect precision workability, precision workability is not necessarily improved along with other general workability improvements. That's not true. From the fracture surface generation mechanism, it can be said that there is a strong correlation between the notch tensile elongation El _V, which is also an index of local ductility, and the precision punching workability.
[0010]
In the carbon steel sheet, the generation of local defects includes the growth and connection of microvoids that originate from carbide (cementite). Therefore, in order to improve the precision punching of the carbon steel sheet, as the notch tensile elongation El _V increases, adjusted to the metal structure to be suppressed as much as possible formation and growth of microvoids during processing deformation This is very important.
As a result of repeating various experiments based on such considerations, by increasing the particle size of the carbides dispersed in the steel sheet, the connection of microvoids generated from individual carbides is suppressed, and the precision punchability, in other words the notch when the tensile elongation El _V was found to be significantly improved. Furthermore, when the granulation rate of the dispersed carbide is increased, the generation of microvoids is suppressed.
[0011]
The improvement of the notch tensile elongation El _V, that of the steel component C, and it is advantageous to reduce the content of Mn, C, reduction of Mn is degrading hardenability, heat treatment of the quenched hardness and the like become. In order to suppress such a decrease in heat treatment property and improve the notch tensile elongation El _V , it is effective to add a small amount of Cr and Ti. Moreover, when Cr and Ti are added to adjust the components, the hardenability is also improved.
As described above, it is important to improve the notch tensile elongation El _V from the viewpoint of the carbide particle diameter with respect to the precision punchability by the press performed in the manufacture of the reclining seat gear. Accordingly, the carbide grain size was changed variously, and a steel sheet having a notch tensile elongation El _V was precision processed into a reclining seat gear. As a result, it was found that when the average carbide particle size was increased and the notch tensile elongation El _V of the steel sheet was 35% or more, a good gear tooth surface with a shear surface of almost 100% was obtained.
[0012]
The average carbide particle size is represented by a value obtained by averaging the equivalent circle diameters measured for individual carbides in the observation field when all the measured carbides are averaged when the metal structure of the cross section of the steel sheet is observed. Specifically, the area of each carbide is measured, and the equivalent circle diameter is calculated from the area. An image processing apparatus can be used for measuring the area. The average carbide particle diameter is obtained by obtaining the sum of the measured equivalent circle diameters of all carbides and dividing the sum by the total number of measured carbides. In order to increase the reliability of the measurement result, an area where the total number of measurement carbides is 300 or more is selected as the observation field.
[0013]
In press working such as punching, it is necessary to operate the press machine stably. For stable operation of a press machine, it is important to maintain the punch properties such as punch and die chipping and biting in a healthy manner. In precision punching using a press performed in the manufacture of reclining seat gears, the clearance is considerably stricter than that of ordinary general punching, so it is particularly necessary to maintain a healthy state of punches and dies. Become. Therefore, as a result of detailed investigation and examination of the relationship between the properties of punches and dies and the mechanical properties and metal structure by precision punching using an actual press, the average carbide particle size was increased as much as possible to make it softer. When the thickness is 0.4 μm or more, it has been found that the properties of the punch and the die are well maintained.
[0014]
Although it is important to increase the carbide particle diameter from the viewpoint of workability, it is preferable to set the upper limit of the average carbide particle diameter from the viewpoint of heat treatment. For example, when the average carbide particle size is large, the carbide may not be sufficiently dissolved at the time of heating, and the influence becomes remarkable when heating for a short time such as induction hardening. Although normal quenching does not affect as much as induction quenching, undissolved carbides remain and adversely affect toughness after heat treatment. Thus, various investigations were conducted on the average carbide particle size that does not affect the heat treatment degradation, and it was clarified that carbides having an average particle size of 1.0 μm or less do not adversely affect the toughness after heat treatment.
[0015]
Furthermore, among the dispersed carbides, for example, regenerated pearlite and the like, the formation and connection of microvoids is promoted starting from carbides that are insufficiently spheroidized, which may cause cracks. Therefore, in addition to increasing the average carbide particle size and improving the notch tensile elongation El _V and thus the precision punching processability of the reclining seat gear, in order to improve the precision punching processability more stably and stably. The carbide spheroidization rate of the steel sheet is preferably 90% or more.
The carbide spheroidization rate is represented by the ratio of carbides regarded as “spheroidized carbides” to the total carbides. It is difficult to accurately grasp and define the shape of the carbide three-dimensionally, and it is complicated to determine the suitability of the product steel plate. On the other hand, it is easy to observe the planar metal structure of the cross section of the steel plate.
[0016]
Therefore, the present inventors have two-dimensionally grasped the shape of the carbide detected when observing the metal structure of the cross section of the steel sheet, and when expressing the spheroidization rate, the influence of the shape of the carbide on the notch tensile elongation. Found that can be evaluated appropriately. That is, in the present specification, a carbide having a ratio P / Q of less than 3 between the maximum length P and the maximum length Q in the perpendicular direction in the observation visual field is treated as “spheroidized carbide”. For example, most of the carbides in recycled pearlite satisfy P / Q ≧ 3. On the other hand, the ratio P / Q is less than 3 for carbides grown starting from undissolved carbides remaining after heating above the A _C1 transformation point. In order to increase the reliability of the measurement result, an area where the total number of measurement carbides is 300 or more is selected as an observation field.
[0017]
When the carbide spheroidization ratio is 90% or more, the steel sheet exhibits a high notch tensile elongation El _V as seen in Examples described later. Further, when the carbide spheroidization ratio is adjusted to 90% or more, the notch tensile elongation El _V is further improved.
The steel sheet having the above characteristics is manufactured by improving the annealing method. For example, a short time just below A _C1 transformation point soaking, annealing or the like which combines the heating in the temperature range just above A _C1 transformation point just below to A _C1 transformation point is employed. Specifically, the first stage heating that holds the hot-rolled steel sheet or the cold-rolled steel sheet in the temperature range of (A _C1 -50 ° C.) to (temperature less than A _C1 ) for 0.5 hour or more, A _C1 to ( 2nd stage heating for 0.5-20 hours in the temperature range of A _C1 + 100 ° C, then 3rd stage heating for 2-60 hours in the temperature range of (A _r1 -80 ° C) to A _r1 The steel sheet having a metal structure suitable for the reclining seat gear is manufactured by three-stage annealing in which the cooling rate from the second-stage holding temperature to the third-stage holding temperature is 5 to 30 ° C./hour. .
[0018]
When the austenite grains at the time of quenching are refined with Ti and Nb carbonitrides, the toughness of the steel material is improved. However, the addition of Ti and Nb increases the strength of the material before the heat treatment and degrades the workability. Toughness is also improved by reducing P and S that segregate at the grain boundaries and promote embrittlement, or by adding B that strengthens the grain boundaries by grain boundary segregation. The reduction of P and S and the addition of B are effective in improving the material workability before heat treatment or at least not deteriorating. However, the reduction of P and S is economically disadvantageous at the steelmaking stage. Therefore, steel sheets with various amounts of P and B were subjected to a normal temperature Charpy test, and the relationship between the amount of P and the amount of B with which toughness of 60 J / cm ² or more was obtained was investigated in detail. In addition to the regulation, when the relationship of [% P] ≦ 6 × [% B] +0.005 is established, 60 J / cm ² without adversely affecting the notch tensile elongation El _V that is an index of precision punchability. It was found that higher toughness can be achieved.
[0019]
Hereinafter, alloy components, contents, and the like included in the steel sheet used in the present invention will be described.
C: 0.15-0.50% by weight
In carbon steel, the quenching hardness and carbide content vary greatly depending on the C content, which is the most basic alloy component. In the present invention, the C content is set in the range of 0.15 to 0.50% by weight in order to combine moderate quenching hardness and workability for medium carbon steel. Although the precision punchability improves as the C content decreases, if it is less than 0.15% by weight, sufficient quenching hardness required for the reclining seat gear cannot be obtained. On the contrary, if the C content exceeds 0.50% by weight, the toughness after hot rolling deteriorates and the manufacturability and handleability of the steel strip deteriorates, and a sufficient notch tensile elongation El _V is obtained after annealing. Otherwise, the precision punchability is reduced.
[0020]
Si: 0.30% by weight or less Si is one of alloy components having a great influence on precision punchability. When Si is added excessively, the ferrite is hardened by the solid solution strengthening action and causes cracking during the molding process. Moreover, according to the increase in Si content, the tendency to generate scale flaws on the steel sheet surface during the manufacturing process becomes stronger, and the surface quality is lowered. Therefore, in the present invention, the upper limit of the Si content is set to 0.30% by weight.
Mn: 0.3 to 1.0% by weight
It is an alloy component that enhances the hardenability of steel sheets and is effective for toughening. In order to obtain sufficient hardenability, a Mn content of 0.3% by weight or more is necessary. However, if a large amount of Mn exceeding 1.0% by weight is contained, the ferrite is cured and the workability is deteriorated.
[0021]
P: 0.03% by weight or less When adjusting the balance with the B content, it can be contained to some extent. However, the P content exceeding 0.03% by weight tends to deteriorate ductility and toughness even when balanced with the B content.
S: 0.01% by weight or less It is a harmful component that forms MnS-based inclusions and deteriorates precision punchability, and is desirably reduced as much as possible. However, when realizing the carbide dispersion form defined in the present invention, the effect of improving precision punchability can be obtained even for general commercial steel that does not particularly reduce the S content. However, even when the C content increases to near 0.50% by weight, in order to stably secure a high notch tensile elongation El _V , the S content is 0.01% by weight or less (preferably 0.005%). Weight% or less).
[0022]
Ti: 0.01 to 0.15% by weight
It is an alloy component added to adjust the deoxidation of molten steel and also exhibits denitrification. Further, N dissolved in the matrix is fixed as a nitride, and the effective B amount for improving the hardenability is increased. Furthermore, carbonitride is formed, and the effect of preventing coarsening of crystal grains during quenching is also exhibited. In order to obtain such an action stably, a Ti content of 0.01% by weight or more is necessary. However, a Ti content exceeding 0.15% by weight is not only economically disadvantageous but also causes deterioration of precision punchability.
B: 0.0005 to 0.0050% by weight
It is an alloy component necessary for greatly improving the hardenability of the steel material with a very small amount of addition and stably obtaining the quenching hardness. Moreover, when adjusting balance with P content, the toughness after heat processing also improves. Such an effect of B becomes prominent at 0.0005% by weight or more, but when it exceeds 0.0050% by weight, a tendency of toughness deterioration is shown.
[0023]
N: 0.01% by weight or less An alloy component that forms TiN by combining with Ti and refines crystal grains during quenching. However, if the N content exceeds 0.01% by weight, the ductility tends to decrease. An excessive amount of N combines with B and consumes an amount of B effective for improving hardenability.
Total Al: 0.02-0.10% by weight
It is an alloy component used as a deoxidizer for molten steel and is also effective for fixing N. Such an effect becomes remarkable when the Al content is 0.02% by weight or more. However, when the amount of Al in the steel exceeds 0.1% by weight, the cleanliness of the steel material is impaired, and surface flaws are likely to occur on the steel plate.
Cr: 0 to 0.5% by weight
It is an alloy component added as necessary, and improves hardenability and increases temper softening resistance. However, if a large amount of Cr exceeding 0.5% by weight is contained, it is difficult to soften even if annealed, and press formability and workability before quenching deteriorate.
[0024]
【Example】
Various steels having the compositions shown in Table 1 were melted. In the table, steel types A to D satisfy the conditions specified in the present invention, as well as the balance between each component, the P amount and the B amount. Among the comparative examples, the steel type E satisfies [% P] ≦ 6 × [% B] +0.005, but the C content is low, the steel type F does not contain Ti and B, and the C content is high. Ti and B are not added, P content and N content are high, Steel types H and I do not satisfy [% P] ≦ 6 × [% B] +0.005, Steel type J is Ti and B not added It is a steel type with a high Cr content.
[0025]

[0026]
The steel ingot was hot-rolled to produce a hot rolled sheet having a thickness of 4.0 mm. During hot rolling, the hot rolled structure was changed by adjusting the coiling temperature. The obtained hot-rolled sheet was pickled and then annealed under various conditions to change the average carbide particle size and carbide spheroidization rate of the steel sheet. A test piece was cut out from the annealed steel sheet and subjected to a tensile test and a notch tensile test. Also, using a die tempered to 62 HRC of SKD11 and a punch tempered to 61 HRC of SKH51, the clearance is set to 0.02 mm, the shape shown in FIG. 1 is used, and a reclining seat gear with a module of 0.6 mm and a tooth height of 2 mm Were subjected to precision punching, and the punching surface properties and mold properties were judged, and the precision punching properties were evaluated. The quality of the punched surface property was good when the shear surface length in the plate thickness direction was 99% or more of the plate thickness. The mold properties were determined by measuring the average wear amount of punches and dies after molding 5000 times and determining the wear amount. For toughness after heat treatment, hold the material at 870 ° C. for 15 minutes, quench in oil at 60 ° C., and then perform tempering treatment at various temperatures for 30 minutes so that the hardness is equal to 40 HRC. The determination was made by conducting a Charpy impact test at room temperature.
[0027]
The carbide spheroidization ratio was determined by observing a certain region of the cross section of the steel sheet using a scanning electron microscope, and selecting a portion where 300 to 1000 carbides were deposited as the observation region. When the ratio P / Q between the maximum length P of carbides and the maximum length Q in the direction perpendicular thereto is less than 3, the number is determined as “spheroidized carbides”. The ratio of the numbers was calculated as the carbide spheroidization rate.
In the tensile test, a JIS No. 5 test piece was used, and the distance between the gauge points of the parallel part was set to 50 mm. In the notch tensile test, a test piece having a V notch with an opening angle of 45 degrees and a depth of 2 mm on both sides in the width direction at the center position in the longitudinal direction of the parallel part of a JIS No. 5 tensile test piece was used. Then, to measure the elongation for gauge distance 5mm comprising a V notch after breaking, the resulting elongation was notched tensile elongation El _V.
[0028]
As can be seen from the investigation results in Table 2, test number 1 (example of the present invention) using steel type A has an average carbide particle size of 0.45 μm, a carbide spheroidization rate of 85%, and a notch tensile elongation of 47%. It had a good shear surface and was excellent in precision punchability. The impact value after quenching / tempering was as high as 85 J / cm ² . Test No. 2 (Example of the present invention) had a carbide spheroidization rate as high as 93% as compared with Test No. 1, but had a high notch tensile elongation El _{V and} further excellent precision punchability. In Test No. 3 (Example of the present invention), the average carbide particle size was as small as 0.3 μm compared to Test Nos. 1 and 2, the mold wear amount was relatively large, and the mold properties were slightly deteriorated. .
[0029]
Test No. 4 using the steel type B (invention example) has an average carbide particle size of 0.62 μm, a carbide spheroidization rate of 87%, a notch tensile elongation of 53%, a good shear surface, and precision punching. It was excellent in nature. The impact value after quenching / tempering was as high as 126 J / cm ² . Test No. 5 (Example of the present invention) had a carbide spheroidization rate as high as 98% as compared with Test No. 4, but had a high notch tensile elongation El _{V and} further excellent precision punchability. Test No. 6 (Example of the present invention) had an average carbide particle size as small as 0.25 μm as compared with Test Nos. 4 and 5, relatively large mold wear, and a slight deterioration in mold properties. .
[0030]
Test No. 7 (Example of the present invention) using steel type C has an average carbide particle size of 0.8 μm, a carbide spheroidization ratio of 84%, a notch tensile elongation of 41%, a good shear surface, and precision punching. It was excellent in nature. Test No. 8 (example of the present invention) had an average carbide particle size of 0.63 μm, a carbide spheroidization rate of 99%, a notch tensile elongation of 42%, a good shear surface, and excellent precision punchability. . The impact values after quenching and tempering also showed high values of 60 J / cm ² or more in both test numbers 7 and 8. Test No. 9 (Example of the present invention) has an average carbide particle size as small as 0.33 μm as compared with Test Nos. 7 and 8. However, the wear amount of the mold is relatively large and the mold properties are slightly deteriorated. It was.
[0031]
Test No. 10 (Example of the present invention) using steel type D had an average carbide particle size of 0.57 μm, a carbide spheroidization rate of 81%, a notch tensile elongation of 49%, a good shear surface, and precision punching. It was excellent in nature. The impact value after quenching and tempering was as high as 79 J / cm ² . Test No. 11 (Example of the present invention) had a carbide spheroidization rate as high as 97% as compared with Test No. 10, but the notch tensile elongation El _V was high and the precision punchability was further excellent. Test No. 12 (Example of the present invention) had an average carbide particle size as small as 0.28 μm as compared with Test Nos. 10 and 11, the mold wear amount was relatively large, and the mold properties were slightly deteriorated. .
[0032]
Test No. 13 (Comparative Example) using steel type E with low C content has good average carbide particle size, carbide spheroidization rate, and notch tensile elongation, but the target hardness of 40 HRC is obtained during quenching and tempering. There wasn't. Test No. 14 (Comparative Example) using steel type F with a high C content and a high Mn content has an average carbide particle size and carbide spheroidization ratio in the ranges specified in the present invention, but has a notch tensile elongation El _V. It was low, the punching surface property at the time of precision punching was inferior, and the toughness after heat treatment was also low. Test No. 15 (Comparative Example) using steel type G has an average carbide particle size and carbide spheroidization ratio in the ranges specified in the present invention, but because of the large N content, the notch tensile elongation El _V is low, The punching surface properties at the time of precision punching were inferior. Moreover, since Ti and Nb were not added, the toughness after heat treatment also showed a low value. Test Nos. 16 and 17 (Comparative Examples) using steel types H and I that do not satisfy [% P] ≧ 6 × [% B] are shown for both the average carbide particle size, carbide spheroidization ratio, and notch tensile elongation El _V. Although the conditions specified in the invention were satisfied and the precision punchability was good, the effect of improving toughness after heat treatment was not obtained. Test No. 18 (Comparative Example) using a steel type J containing a large amount of Cr, although the average carbide particle size and carbide spheroidization ratio satisfy the conditions specified in the present invention, the notch tensile elongation El _V is low and precise. The punchability was inferior.
[0033]

[0034]
【The invention's effect】
As described above, the reclining seat gear of the present invention is made of a steel plate that regulates the B content in relation to the P content and improves the notch tensile elongation, so it has a good shape by precision punching. While being processed, high toughness is imparted by quenching and tempering. Therefore, it is used as a reclining seat gear with excellent durability and safety.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view (a) and a BB sectional view (b) of a reclining seat gear manufactured by precision punching in an embodiment.

Claims

C: 0.15-0.50% by weight, Si: 0.30% by weight or less, Mn: 0.3-1.0% by weight, P: 0.03% by weight or less, S: 0.01% by weight or less , Ti: 0.01 to 0.15 wt%, B: 0.0005 to 0.0050 wt% , N: 0.01 wt% or less, Total Al: 0.02 to 0.10 wt% , 0.5 The content of Cr is not more than% by weight , the balance is the composition of Fe and inevitable impurities , and the relationship of [% P] ≦ 6 × [% B] +0.005 is satisfied, and the parallel part longitudinal direction of JIS No. 5 tensile test piece A tensile test using a test piece with a V notch with an opening angle of 45 degrees and a depth of 2 mm on both sides in the width direction at the center position. Steel reclining seat gear made of steel plate with notch tensile elongation El _V of 35% or more .

The steel reclining seat gear according to claim 1, wherein carbides having an average particle size of 0.4 to 1.0 μm are dispersed in ferrite in an observation visual field having a total number of carbides of 300 or more in a metal structure of a steel sheet cross section.

3. The steel reclining seat gear according to claim 1, wherein a carbide spheroidization ratio is 90% or more in an observation visual field where the total number of carbides is 300 or more in a metal structure of a steel sheet cross section.