CN107849650B

CN107849650B - 纤维机械部件用钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN107849650B
Application number: CN201580081621.XA
Authority: CN
Inventors: 藤原胜; 宫脇大
Original assignee: Nikkei Shinsei
Current assignee: Nikkei Shinsei
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2019-10-25
Anticipated expiration: 2035-07-16
Also published as: EP3323904A1; US20180202022A1; WO2017010008A1; CN107849650A; KR20180015726A; EP3323904A4

Abstract

本发明提供能够低成本地制造且耐磨损性和韧性良好的纤维机械部件用钢板。该纤维机械部件用钢板以质量％计含有：0.60％以上1.25％以下的C、0.50％以下的Si、0.30％以上1.20％以下的Mn、0.03％以下的P、0.03％以下的S、0.30％以上1.50％以下的Cr、0.10％以上0.50％以下的Nb，余部由Fe和不可避免的杂质构成。另外，粒径0.5μm以上的含Nb的碳化物以3000个/mm²以上9000个/mm²以下的密度存在于基体中。根据该纤维机械部件用钢板，能够确保含Nb的碳化物的耐磨损性提高作用，并且能够防止过量生成含Nb的碳化物所导致的韧性的劣化，因此耐磨损性和韧性良好。

Description

纤维机械部件用钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及耐磨损性和韧性优异的纤维机械部件用钢板及其制造方法。

背景技术

在针织机中使用的针织针、针板、沉降片、选择器和挺针片等纤维机械部件要求耐磨损性，因此通常使用高碳钢的淬火/回火材料。这些纤维机械部件由于纱线所含有的Al₂O₃、SiO₂等夹杂物而产生磨料磨损。

并且，近年来，由于使编织物致密的服装的开发，纤维机械部件存在薄壁化的趋势，纤维机械部件由于磨损而减薄时，编织位置会偏移，因此对于纤维机械部件用的钢板而言进一步要求耐磨损性的提高。

另一方面，针织机高速运转时，由于纤维机械部件一边滑动一边往复运动时的冲击，有可能使各种部件折损。

例如针织针发生折损时，因针织针发生折损的部位会损伤所编织的布料，在布料的商品价值上产生问题。

另外，在作为对纱线进行选择的部件的选择器中产生误作动的情况下，选择器与针板发生碰撞而使针板折损。针板在利用数条线保持的状态下固定于针织机主体上，因此，折损后的针板无法容易地更换。

因此，现状是：为了防止由于纤维机械部件的往复运动的冲击而产生的各种部件的折损，虽然耐磨损性会降低但通过使硬度水平降低来确保对于往复运动中的冲击的韧性。

在此，例如在专利文献1至专利文献4记载了在毡针、缝纫机针和针织针等用途中使用的强度、韧性、耐蚀性优异的纤维机械用部件。在这些专利文献1至专利文献4中，通过以中碳钢为基础并添加Cr、Mo、V等来提高耐磨损性，从而提高使用寿命。

另外，在专利文献5至专利文献13中记载了织机部件中使用的不锈钢。在这些专利文献5至专利文献13中，通过以马氏体系不锈钢为基础并对Ti、Nb等的碳化物的总析出量进行规定，从而进行高强度化来抑制与纤维接触的钢板的磨损，并且通过生成Cr的钝态覆膜来提高耐蚀性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-43128号公报

专利文献2：日本特开昭62-89841号公报

专利文献3：日本特开平4-88149号公报

专利文献4：日本特开平5-171355号公报

专利文献5：日本特开2000-192197号公报

专利文献6：日本专利第3946370号公报

专利文献7：日本特开2001-181799号公报

专利文献8：日本特开2002-220640号公报

专利文献9：日本专利第4789225号公报

专利文献10：日本特开2002-285287号公报

专利文献11：日本特开2002-285350号公报

专利文献12：日本专利第4420176号公报

专利文献13：日本特开2009-203528号公报

发明内容

发明所要解决的课题

已知纤维机械部件的磨损的原因在于纱线所含有的Al₂O₃、SiO₂等直径3μm左右的夹杂物，但近年来有时使用夹杂物多的粗劣品的纱线，这样的纱线中含有K₂O、CaO等比以往略微粗大的直径5μm左右的夹杂物，这些粗大的夹杂物所带来的影响较大。

并且，如专利文献1至专利文献4，仅通过利用Cr、Mo和V中的任一种碳化物或复合碳化物来提高耐磨损性，由于耐磨损性不充分而无法抑制粗大的夹杂物所导致的磨损，纤维机械部件的更换频率变高。

在专利文献5至专利文献13等织机部件中，按照利用空气流(喷气)、水流(喷水)的吹入方式对所使用的纱线进行经纱，因此需要考虑耐蚀性，因此使用比较昂贵的不锈钢。

但是，纤维机械部件进行机械地驱动而进行经纱，并且在与纱线接触的部分滴加油，因此几乎不用担心耐蚀性。

因此，在纤维机械部件中，无需在达到数千点的大量的部件中使用如织机部件那样昂贵的不锈钢。

另外，对于织机部件的韧性的评价，采用利用弯曲试验对弯曲性进行评价的指数。

但是，在纤维机械部件中，滑动的速度为每秒数米，因此利用弯曲试验作为韧性的评价是不适合的，因此作为纤维机械部件，考虑有韧性低的可能性。

在此，纤维机械部件的磨损形态非常复杂，因此发生磨损的部位的磨损原因尚不明确，存在仅通过使用高强度材料来实现耐磨损性的提高的趋势，作为纤维机械部件，考虑有无法适当提高耐磨损性的可能性。

另外，对于纤维机械部件的材料寿命，目前是将纤维机械部件安装在实际机器上在实际使用环境下进行使用并进行评价，因此不仅材料选定上需要长时间，而且在适当的材料的选定上很伤脑筋。

因此，要求能够低成本地制造且耐磨损性和韧性良好的纤维机械部件用钢板。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够低成本地制造且耐磨损性和韧性良好的纤维机械部件用钢板及其制造方法。

用于解决课题的手段

技术方案1记载的纤维机械部件用钢板以质量％计含有C：0.60％以上1.25％以下、Si：0.50％以下、Mn：0.30％以上1.20％以下、P：0.03％以下、S：0.03％以下、Cr：0.30％以上1.50％以下、Nb：0.10％以上0.50％以下，余部由Fe和不可避免的杂质构成，粒径0.5μm以上的含Nb的碳化物以3000个/mm²以上9000个/mm²以下的密度存在于基体中。

技术方案2记载的纤维机械部件用钢板如技术方案1所述的纤维机械部件用钢板，其中，以质量％计含有Ti：0％(包括无添加)以上0.50％以下、B：0％(包括无添加)以上0.005％以下。

技术方案3记载的纤维机械部件用钢板如技术方案1或2所述的纤维机械部件用钢板，其中，以质量％计含有Mo：0％(包括无添加)以上0.50％以下、V：0％(包括无添加)以上0.50％以下、Ni：0％(包括无添加)以上2.0％以下之中的任一种以上。

技术方案4记载的纤维机械部件用钢板的制造方法在铸造后实施铸片加热处理，其中，将铸片加热处理的加热温度设为T，则有Y＝2.43-6000/(T+273)，X＝0.68(Nb含量)+0.10(C含量)-10^Y，根据C含量和Nb含量来设定铸片加热处理的加热温度使得Z值＝3.24exp(4.61X)的式子所表示的Z值为6以上20以下，并且调整铸造条件使得在铸造时使铸片中心部从液相线温度冷却至固相线温度期间的平均冷却速度的值为Z值以下。

发明效果

根据本发明，以质量％计含有0.60％以上1.25％以下的C、0.50％以下的Si、0.30％以上1.20％以下的Mn、0.03％以下的P、0.03％以下的S、0.30％以上1.50％以下的Cr、0.10％以上0.50％以下的Nb，余部由Fe和不可避免的杂质构成，因此能够低成本地制造。

另外，含有Nb的粒径0.5μm以上的碳化物以3000个/mm²以上的密度存在于基体中，因此耐磨损性良好，含有Nb的粒径0.5μm以上的碳化物以9000个/mm²以下的密度存在于基体中，因此韧性良好。

附图说明

图1是示意性示出制造模拟铸片的熔融/凝固装置的构成的构成图。

图2是示意性示出纱道磨损试验的构成的构成图。

图3是示出冲击试验中使用的试验片的形状的侧视图。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式的构成进行详细的说明。需要说明的是，只要没有特别记载，则各元素的含量为质量％。

纤维机械部件用钢板含有：0.60％以上1.25％以下的C(碳)、0.50％以下的Si(硅)、0.30％以上1.20％以下的Mn(锰)、0.03％以下的P(磷)、0.03％以下的S(硫)、0.30％以上1.50％以下的Cr(铬)、0.10％以上0.50％以下的Nb(铌)，余部由Fe(铁)和不可避免的杂质构成。

另外，纤维机械部件用钢板优选根据需要含有0％(包括无添加)以上0.50％以下的Ti(钛)和0％(包括无添加)以上0.005％以下的B(硼)。

进一步，纤维机械部件用钢板优选根据需要含有0％(包括无添加)以上0.50％以下的Mo(钼)、0％(包括无添加)以上0.50％以下的V(钒)和0％(包括无添加)以上2.0％以下的Ni(镍)之中的任一种以上。

C是提高钢板的强度所必要的元素，为了确保用于纤维机械部件的强度，需要使C的含量为0.60％以上。但是，C的含量超过1.25％时，粗大的未溶解碳化物变多，会成为冲击特性等劣化的主要原因。因此，C的含量为0.60％以上1.25％以下。

Si是在炼钢阶段作为脱氧材料添加的，但即使不添加，也不会产生脱氧不良。另外，Si的含量增多时，韧性发生劣化，超过0.50％时，有可能无法确保用于纤维机械部件的韧性。因此，Si的含量为0.50％以下(包括无添加)，优选为0.30％以下。

Mn是对提高钢的淬火性有效的元素，Mn的含量小于0.30％时，无法充分提高淬火性。但是，Mn的含量超过1.20％而大量含有时，导致硬质化而成为损害制造性、韧性的原因。因此，Mn的含量为0.30％以上1.20％以下。

P和S均会给韧性带来不良影响，因此优选含量尽可能少。因此，P的含量和S的含量均为0.03％以下。

Cr是具有提高钢的淬火性的作用、提高钢板的强度的作用、提高钢板的耐磨损性的作用以及抑制退火时的渗碳体的粗大化的作用的元素。并且，为了发挥Cr所带来的上述各作用，需要使Cr的含量为0.30％以上。但是，Cr有时在淬火处理的加热保持中会带来妨碍渗碳体的溶体化的不良影响，Cr的含量超过1.50％时，能够成为使淬火处理时的未溶解渗碳体量增大的主要原因。因此，Cr的含量为0.30％以上1.50％以下。

Nb在铸造后的冷却过程中在钢中形成非常硬质的含Nb的碳化物，有助于提高耐磨损性、特别是耐磨料磨损性。另外，Nb使淬火时的晶粒微细化而有助于提高韧性。为了发挥Nb所带来的这些各作用，需要使Nb的含量为0.10％以上。但是，大量添加Nb时，会过量地生成含Nb的碳化物，该含Nb的碳化物成为破坏的起点和龟裂传播路径，成为韧性劣化的主要原因。另外，为了在C含有水平比较高的用途中确保调质热处理后的良好的韧性，将Nb的含量抑制为0.50％以下很重要。因此，Nb的含量为0.10％以上0.50％以下。

Ti与Nb同样地在铸造后的冷却过程中在钢中形成非常硬质的含Ti的碳化物，有助于耐磨损性。另外，在热轧等时发生再固溶，在热轧中或冷却中析出的TiC在淬火时使晶粒微细化，有助于提高韧性。进一步，Ti与N的结合力强，因此在添加了B的情况下在防止BN的生成、发挥B的淬火性提高作用方面是有效的。因此，优选根据需要添加Ti，为了发挥Ti所带来的上述各作用，使Ti的含量为0.01％以上时是有效的。但是，Ti的含量超过0.50％时，Ti系碳化物在钢板中大量存在，容易导致韧性劣化，因此在含有Ti的情况下，优选使Ti的含量为0.50％以下。

B是对提高淬火性有效的元素，优选根据需要进行添加。为了得到B的效果，需要使B的含量为0.0003％以上。需要说明的是，B所带来的淬火性提高作用在B的含量为0.005％时达到饱和。因此，在含有B的情况下，优选使B的含量为0.005％以下。

Mo和V均是对提高韧性有效的元素，优选根据需要进行添加。为了发挥Mo所带来的韧性提高作用，使Mo的含量为0.1％以上时是有效的。但是，Mo和V是比较昂贵的元素，过量的添加导致成本的增大，因此在含有Mo和V中的至少一种的情况下，优选使Mo的含量和V的含量为0.50％以下。

Ni是对提高淬火性和低温韧性有效的元素，优选根据需要进行添加。为了发挥Ni所带来的淬火性提高作用和低温韧性提高作用，使Ni的含量为0.1％以上时是有效的。但是，Ni的过量添加成为损害经济性的主要原因，因此在添加Ni的情况下，优选使Ni的含量为2.0％以下。

为了利用上述化学成分的纤维机械部件用钢板提高耐磨损性，利用含有Nb的碳化物所带来的作用。需要说明的是，在含有Ti的情况下，Ti的碳化物对提高耐磨损性也是有效的。但是，为了确保用于纤维机械部件的韧性，需要控制碳化物的粒径。

具体而言，作为调质热处理后的最终部件的纤维机械部件用钢板是含有Nb或Nb和Ti的粒径0.5μm以上的碳化物以3000个/mm²以上9000个/mm²以下的密度存在于基体中的金属组织时，能够提高耐磨损性，并且能够避免损害韧性的弊端。

需要说明的是，含有Nb的碳化物是指以NbC为主要成分的硬质碳化物，含有Nb和Ti的碳化物是指以(Nb、Ti)C等为主要成分的硬质碳化物(以下，将这些含有Nb的碳化物、含有Nb和Ti的碳化物称为硬质碳化物)。

通过基于EDX等的微视的分析能够确认钢中所含有的析出颗粒是否对应于硬质碳化物。另外，对于如此确认的硬质碳化物，对各自的面积进行测定，并计算出具有相同面积的正圆的直径，将该直径作为硬质碳化物的粒径。

钢中的硬质碳化物中，粒径0.5μm以上的硬质碳化物小于3000个/mm²时，有可能硬质碳化物所带来的耐磨损性提高作用不充分，无法确保作为纤维机械部件用的充分的耐磨损性。另外，粒径0.5μm以上的硬质碳化物多于9000个/mm²时，这些硬质碳化物成为破坏的起点和龟裂传播路径，会成为韧性劣化的原因。因此，纤维机械部件用钢板中，粒径0.5μm以上的硬质碳化物以3000个/mm²以上9000个/mm²以下的密度存在于基体中。

接着，对上述纤维机械部件用钢板的制造方法进行说明。

纤维机械部件用钢板经过铸造、热轧和调质热处理来制造。

在铸造工序中，在冷却过程中使含有Nb的硬质碳化物或含有Nb和Ti的硬质碳化物在钢中析出。为了调整该析出的硬质碳化物的粒径和密度，严格控制C含量、Nb含量以及铸造时的冷却速度很重要。

具体而言，调整铸造条件使得在铸造时使铸片中心部从液相线温度冷却至固相线温度的平均冷却速度(℃/分钟)的值为Z值＝3.24exp(4.61X)即(1)式所表示的Z值以下。通常，冷却速度变得极其慢时(例如为1℃/分钟以下时)，考虑到给生产率带来较大的不良影响，因此以5℃/分钟以上的冷却速度进行冷却。需要说明的是，在(1)式中，X＝0.68(Nb含量)+0.10(C含量)-10^Y，Y＝2.43-6000/(T+273)，将铸片加热处理的加热温度设为T。

(1)式所表示的Z值是表示根据C含量、Nb含量和铸片加热温度在铸造时使铸片中心部从液相线温度冷却至固相线温度的平均冷却速度的容许上限值(℃/分钟)的指标。另外，若为相同的加热温度，则Z值越高，硬质碳化物越存在粗大化的趋势。

在钢中析出的含Nb的碳化物的粒径、密度也受到铸造工序的后续工序中的铸片加热温度及其冷却速度的影响，但铸造工序中的冷却过程影响较大。

并且，铸造工序中的铸片的平均冷却速度越慢，则硬质碳化物的粗大化越进行，但在铸片中过量存在粗大化的硬质碳化物时，在铸造后的铸片加热处理中即使实现硬质碳化物的再固溶，也会残留冲击所导致的成为破坏的起点的粗大的碳化物。因此，优选使平均冷却速度的下限为5℃/分钟。

另外，钢中的Nb含量和C含量越多，则含Nb的碳化物越容易粗大化，Z值大于20时，容易导致韧性的劣化，因此为了确保作为纤维机械部件用的冲击特性，使Z值为20以下。

铸片加热处理通过利用铸造后的热轧中的例如连铸钢坯等的铸片的加热，能够使在铸片中析出的含Nb的碳化物的一部分再固溶。

因此，铸片加热处理时的加热温度T越高，则硬质碳化物越微细化，越能够改善韧性。

在该铸片加热处理中，与通常的热轧同样地，能够将加热温度T设定为1100℃以上1350℃以下。

另外，铸片加热处理中的加热保持时间(铸片中心部为钢材加热温度T的-50℃以上的时间)优选为30分钟以上240分钟以下。

需要说明的是，在(1)式所示的Z值小于6那样的加热温度T条件下对铸片进行加热处理时，有时含Nb的碳化物的固溶化过度进行，成为耐磨损性劣化的原因。因此，根据钢中的C含量和Nb含量来设定铸片加热处理的加热温度T，使得Z值为6以上20以下，并以基于该设定的铸片加热处理的加热温度T计算出的Z值为基准来调整铸造条件。

热轧中，将精轧的温度设定为例如800℃以上900℃以下，将卷取温度设定为例如630℃以下。

另外，热轧后的钢板被提供至退火和冷轧。

退火可以根据需要调整其条件。具体而言，优选在低于开始生成奥氏体的温度即Ac₁点的温度区域加热保持例如10～50小时。

另外，退火后也可以根据需要进行冷轧，再次进行退火，反复进行两次以上退火和冷轧。需要说明的是，冷轧的条件也可以根据需要进行调整。

并且，对于如此进行了退火和冷轧之后的钢板，退火组织中的基体是铁素体相，实施淬火回火等调质热处理。

调质热处理在将退火和冷轧后的钢板加工成部件形状后进行，通过进行淬火和回火，调质为例如53～62HRC的硬度。

另外，调质热处理将溶体化温度设定为1000℃以下，使得已经调整的硬质碳化物的分布状态不破坏，除此之外，在通常的条件下进行。

需要说明的是，调质热处理后的钢板的金属组织是包含硬质碳化物的马氏体组织。

接着，对上述一个实施方式的效果进行说明。

根据上述纤维机械部件用钢板，以质量％计含有：0.60％以上1.25％以下的C、0.50％以下的Si、0.30％以上1.20％以下的Mn、0.03％以下的P、0.03％以下的S、0.30％以上1.50％以下的Cr、0.10％以上0.50％以下的Nb，余部由Fe和不可避免的杂质构成，因此与例如上述专利文献5至专利文献13的现有技术那样的比较昂贵的不锈钢不同，能够低成本地制造，适合应用于例如达到数千点的纤维机械的部件。

另外，纤维机械部件用钢板在上述化学成分中，含有Nb的粒径0.5μm以上的碳化物以3000个/mm²以上9000个/mm²以下的密度存在于基体中，因此能够确保含有Nb的硬质碳化物所带来的耐磨损性提高作用，并且能够防止过量生成硬质碳化物所导致的韧性的劣化，因此耐磨损性和韧性良好。

纤维机械部件用钢板根据需要含有Ti，由此通过含有Ti的硬质碳化物所带来的耐磨损性提高作用和韧性提高作用，能够提高耐磨损性和韧性。

另外，纤维机械部件用钢板根据需要含有B，由此能够提高淬火性。需要说明的是，在含有B的情况下，通过含有Ti，能够防止由于B和N的结合而生成BN，从而容易发挥B所带来的淬火性提高作用。

进一步，纤维机械部件用钢板根据需要含有Mo、V和Ni的至少一种，由此能够提高韧性、淬火性、低温韧性。

根据上述纤维机械部件用钢板的制造方法，根据C的含量和Nb的含量来设定铸片加热处理的加热温度T使得(1)式所表示的Z值为6以上，由此能够防止在铸片加热处理时含有Nb的硬质碳化物的固溶化过度进行。因此，能够容易控制硬质碳化物的粒径、密度，能够制造利用硬质碳化物的作用的耐磨损性和韧性良好的纤维机械部件用钢板。

进一步，调整铸造条件，使得在铸造时使铸片中心部从液相线温度冷却至固相线温度期间的平均冷却速度的值为使用如上述设定的加热温度T利用(1)式计算出的Z值以下，由此能够在钢中析出适当的尺寸和个数的硬质碳化物。因此，能够容易控制硬质碳化物的粒径、密度，能够制造耐磨损性和韧性良好的纤维机械部件用钢板。

实施例

以下，对本发明的实施例进行说明。

表1中示出成为纤维机械部件的母材的钢板的化学成分。

[表1]

对该表1所示的各钢坯进行熔炼，切出熔融和凝固实验用的30kg钢块。另外，使该钢块在坩埚炉中熔融而制成溶钢，通过控制凝固时的冷却速度而得到模拟变更铸造时的冷却速度的铸片的凝固块。

具体而言，使用图1所示的熔融/凝固装置1，制作凝固块。

首先，在利用绝热材料2覆盖的圆筒坩埚3内，通过加热器4的放热使钢块熔融，得到溶钢5。

圆筒坩埚3隔着耐火砖6而载置于能够升降的载台7上。并且，在溶钢温度1700℃的状态下，容纳有溶钢5的圆筒坩埚3通过载台7的下降而移动至配置有水冷线圈8的冷却区域，使溶钢5凝固。

在冷却区域进行冷却时，通过设置在圆筒坩埚3的中心部的热电偶9对溶钢5以及溶钢5凝固而成的凝固块的温度进行监控，调整载台7的下降速度、加热器4的放热量和水冷线圈8的拔热量，使得从液相线温度冷却至固相线温度期间的平均冷却速度为5℃/分钟以上20℃/分钟的范围的规定值。

如此得到的凝固块模拟了控制铸造时的铸片中心部的冷却速度的铸片。以下，以该凝固块作为模拟铸片，将上述冷却的平均冷却速度视为从铸造时的铸片中心部的液相线温度冷却至固相线温度期间的平均冷却速度。

使用各模拟铸片，依次进行热轧、退火、冷轧、退火和调质热处理的处理，制造板厚1.8mm的冲击试验片。

另外，进一步对该钢板反复进行冷轧和退火，制造板厚0.2mm的磨损试验片。

进一步，通过调质热处理将冲击试验片和磨损试验片调质为调质硬度62HRC。

需要说明的是，热轧中将加热温度设定为1250～1350℃保持60分钟后，将精轧温度设定为850℃，将卷取温度设定为590℃，得到热轧板厚3.5mm(利用磨削加工调整为3.0mm)的热轧板。在退火中，于690℃进行加热，保持18小时。

调质热处理在830℃进行15分钟加热处理后，油冷至60℃，得到根据组成将调质硬度设定为740HV的调质材料。各调质材料在维氏硬度计中均为±15HV的范围。

在此，对于调质热处理前的钢板，对与轧制方向和板厚方向平行的截面(L截面)进行镜面研磨后，利用村上试剂(红血盐的碱溶液)进行蚀刻，利用共焦点激光器显微镜进行观察。另外，对该图像进行处理，对存在于视野面积中的含Nb的碳化物(硬质碳化物)的数量进行测定，并计算出其存在密度。

对于含有Nb的硬质碳化物，对观察面积90×60μm×20视野中存在的粒径0.5μm以上的颗粒计数个数，根据该结果，换算成每1mm²的数量。

另外，粒径是颗粒面积的圆当量直径的值，利用图像处理拾取粒径0.5μm以上的颗粒。

在图2中示意性示出纱道磨损试验方法。在进行了调质热处理之后，利用夹具固定板厚为0.2mm、长度方向的长度为60mm、宽度方向的长度为20mm的长条状的试验片11，利用重锤施加2N的负荷后，成为纱线12在试验片11表面进行擦拭的状态。

另外，在该纱道磨损试验中，使用110dtex的国产聚酯纺纱，在试验片11与纱线12的接触面滴加缝纫机用的硅油，同时将进给速度设定为30m/分钟，将摩擦距离设定为10000m。

并且，利用激光器显微镜对各试验片11的磨损痕深度进行测定，将比磨损量小于0.6×10^-7mm³/Nm的试验片判断为作为纤维机械部件用钢板的耐磨损性合格。需要说明的是，在试验片11的摩擦面上观察到与纤维机械部件的市场回收品同样的条纹状的磨损痕。

在图3中示出冲击试验片的形状。冲击试验中的试验片21将相对于轧制方向垂直的方向(T方向)设为长度方向，板厚为1.8mm、长度方向的长度为55mm、宽度方向的长度为10mm，在长度方向中心部设置有R1mm的U缺口22。

并且，关于这样的试验片21，在常温下实施却贝冲击试验，求出箭头所示的冲击方向的冲击值，将2mmU缺口冲击值5J·cm^-2以上的试验片判断为作为纤维机械部件用钢板的韧性(冲击特性)合格。

在表2中示出铸片加热处理条件、硬质碳化物的密度的测定结果、纱道磨损试验的结果和冲击试验的结果。

[表2]

如表2所示，本发明例采用规定的化学成分，设定铸片加热处理的加热温度T，使得(1)式所表示的Z值为6以上20以下，且控制模拟铸片的冷却速度，使得使模拟铸片的中心部从液相线温度冷却至固相线温度期间的平均冷却速度的值为Z值以下，将粒径0.5μm以上的硬质碳化物的个数调整为3000～9000个/mm²。其结果是，耐磨损性优异，并且具有韧性优异且高的冲击特性。

另一方面，作为比较例的No.6、No.28和No.29中，铸片的平均冷却速度大于Z值，因此硬质碳化物小于3000个/mm²，耐磨损性不足。

作为比较例的No.11中，Z值小于6，冷却速度的值大于Z值，因此硬质碳化物小于3000个/mm²，耐磨损性不足。

No.23、No.24和No.30～36不含有Nb，因此不存在硬质碳化物(含Nb的碳化物)，耐磨损性显著低。

作为比较例的No.25中，Nb、C的含量少，因此硬质碳化物的个数小于3000个/mm²，耐磨损性不足。

作为比较例的No.26和No.27中，Nb的含量过量，因为过量残留硬质碳化物，冲击特性显著降低。

工业实用性

本发明能够用于针织机中使用的针织针、针板、沉降片、选择器和挺针片等纤维机械部件用途。

Claims

1.一种纤维机械部件用钢板，其特征在于，

以质量％计含有C：0.60％以上1.25％以下、Si：0.50％以下、Mn：0.30％以上1.20％以下、P：0.03％以下、S：0.03％以下、Cr：0.30％以上1.50％以下、Nb：0.10％以上0.50％以下，余部由Fe和不可避免的杂质构成，

粒径0.5μm以上的含Nb的碳化物以3000个/mm²以上9000个/mm²以下的密度存在于基体中。

2.如权利要求1所述的纤维机械部件用钢板，其特征在于，

以质量％计含有Ti：0％以上0.50％以下、B：0％以上0.005％以下。

3.如权利要求1或2所述的纤维机械部件用钢板，其特征在于，

以质量％计含有Mo：0％以上0.50％以下、V：0％以上0.50％以下、Ni：0％以上2.0％以下之中的任一种以上。

4.权利要求1～3中任一项所述的纤维机械部件用钢板的制造方法，其在铸造后实施铸片加热处理，其特征在于，

将铸片加热处理的加热温度设为T，则有

Y＝2.43-6000/(T+273)，

X＝0.68(Nb含量)+0.10(C含量)-10^Y，

根据C含量和Nb含量来设定铸片加热处理的加热温度使得Z值＝3.24exp(4.61X)的式子所表示的Z值为6以上20以下，并且调整铸造条件使得在铸造时使铸片中心部从液相线温度冷却至固相线温度期间的平均冷却速度的值为Z值以下。