JP2001049387A - 高靭性厚手高温耐摩耗鋼 - Google Patents
高靭性厚手高温耐摩耗鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、特に、５０ｍｍ以上の厚手鋼におい
て、−２０℃までの低温靭性に富み、且つ室温でのブリ
ネル硬さＨＢが５００以上で、さらに３００℃以上の高
温下、特に３７５℃でもＨＢが４００を満足することに
より高温での耐摩耗性に優れるという特性を合わせ持つ
高靭性厚手高温耐摩耗鋼に関するものである。 【解決手段】重量比で、Ｃ：０．２％超０．３％未満、
Ｓｉ：０．５％超〜１．２％、Ｍｎ：０．３〜１％、Ｃ
ｒ：０．５〜１．５％、Ｍｏ：０．１５〜１％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０５％、Ｖ：０．０２〜０．２％、Ｔ
ｉ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：０．０００３〜０．
００２５％の範囲で含有し、旧オーステナイト粒度がＡ
ＳＴＭ番号６番以上であることを特徴とする高靭性厚手
耐摩耗鋼。
て、−２０℃までの低温靭性に富み、且つ室温でのブリ
ネル硬さＨＢが５００以上で、さらに３００℃以上の高
温下、特に３７５℃でもＨＢが４００を満足することに
より高温での耐摩耗性に優れるという特性を合わせ持つ
高靭性厚手高温耐摩耗鋼に関するものである。 【解決手段】重量比で、Ｃ：０．２％超０．３％未満、
Ｓｉ：０．５％超〜１．２％、Ｍｎ：０．３〜１％、Ｃ
ｒ：０．５〜１．５％、Ｍｏ：０．１５〜１％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０５％、Ｖ：０．０２〜０．２％、Ｔ
ｉ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：０．０００３〜０．
００２５％の範囲で含有し、旧オーステナイト粒度がＡ
ＳＴＭ番号６番以上であることを特徴とする高靭性厚手
耐摩耗鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、５０ｍｍ以
上の厚手鋼において、−２０℃までの低温靭性に富み、
且つ室温でのブリネル硬さＨＢが５００以上で、さらに
３５０〜４００℃以上の高温下、特に３７５℃程度でも
ＨＢが４００以上を満足することにより高温での耐摩耗
性に優れるという特性を合わせ持つ高靭性厚手高温耐摩
耗鋼に関するものである。
上の厚手鋼において、−２０℃までの低温靭性に富み、
且つ室温でのブリネル硬さＨＢが５００以上で、さらに
３５０〜４００℃以上の高温下、特に３７５℃程度でも
ＨＢが４００以上を満足することにより高温での耐摩耗
性に優れるという特性を合わせ持つ高靭性厚手高温耐摩
耗鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今の構造物製造及び使用下でのコスト
ダウンの気運は建設業界に対しても強く、建設施工その
ものはもとより、建設各種大型機械に対するメンテナン
ス・レス化及び汎用性への要求が厳しくなってきてい
る。建設機械においては、土木工事における土砂接触に
よる摩耗現象がメンテナンスのキーとなる。このような
建設機械に用いられる主要耐摩耗部材は、処理能力アッ
プのために、室温において表面硬さＨＢ５００以上且つ
使用中減肉を考慮して板厚中心部硬さＨＢ４５０相当以
上を有する、板厚５０ｍｍ以上の厚手鋼材であることに
加えて、過酷な使用による摩擦熱による３５０〜４００
℃の表面温度上昇下でも十分な耐摩耗性が必要であり、
このような過酷な環境において部材の耐久性を高めるた
めには、例えば３７５℃程度の高温域においてもＨＢが
４００以上の硬さを有していることが必要となる。
ダウンの気運は建設業界に対しても強く、建設施工その
ものはもとより、建設各種大型機械に対するメンテナン
ス・レス化及び汎用性への要求が厳しくなってきてい
る。建設機械においては、土木工事における土砂接触に
よる摩耗現象がメンテナンスのキーとなる。このような
建設機械に用いられる主要耐摩耗部材は、処理能力アッ
プのために、室温において表面硬さＨＢ５００以上且つ
使用中減肉を考慮して板厚中心部硬さＨＢ４５０相当以
上を有する、板厚５０ｍｍ以上の厚手鋼材であることに
加えて、過酷な使用による摩擦熱による３５０〜４００
℃の表面温度上昇下でも十分な耐摩耗性が必要であり、
このような過酷な環境において部材の耐久性を高めるた
めには、例えば３７５℃程度の高温域においてもＨＢが
４００以上の硬さを有していることが必要となる。
【０００３】さらにこれら建設機械の汎用性という点か
ら見ても、これらが使用できる地域は、温暖域から−２
０℃程度までの寒冷地までの広範囲でなくてはならず、
そのためには建設機械本体はもとより、耐摩耗部材に対
しても低温靭性が要求され、特に−２０℃で構造部材と
して使用できるためには、２ｍｍＶノッチ・シャルピー
衝撃吸収値v Ｅ-20 ≧２７Ｊ以上が必要である。
ら見ても、これらが使用できる地域は、温暖域から−２
０℃程度までの寒冷地までの広範囲でなくてはならず、
そのためには建設機械本体はもとより、耐摩耗部材に対
しても低温靭性が要求され、特に−２０℃で構造部材と
して使用できるためには、２ｍｍＶノッチ・シャルピー
衝撃吸収値v Ｅ-20 ≧２７Ｊ以上が必要である。
【０００４】上記のような高温域で高い硬さを得るため
の耐摩耗部材には、Ｃの他、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ等の合金
元素が多く添加される。その発明例として、特開平３−
２４３７４３があるが、低温靭性制御上重要な旧オース
テナイト粒度の制御がなされていないのでv Ｅ-20 レベ
ルの低温靭性を満足しない。また、特開昭６０−２１５
７４３も高温硬さは満足するものの、Ｃの含有量が過剰
なことによる炭化物の粗大化及び旧オーステナイト粒度
の制御がなされていないことにより、やはりvＥ-20 レ
ベルの低温靭性を満足しない。逆に特開平２−１７９８
４２はＣが低く抑えられてはいるが、合金元素の効果が
不十分なため高温での硬さが十分ではなく、高温域での
摩耗性に懸念が残る。したがって、摩擦熱や雰囲気温度
によって材料温度が高温にさらされる過酷な環境下にお
いてそれに耐える十分な高温耐摩耗性を有し、かつ高い
低温靭性を同時に有する厚手鋼材はこれまで皆無であっ
たと言える。
の耐摩耗部材には、Ｃの他、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ等の合金
元素が多く添加される。その発明例として、特開平３−
２４３７４３があるが、低温靭性制御上重要な旧オース
テナイト粒度の制御がなされていないのでv Ｅ-20 レベ
ルの低温靭性を満足しない。また、特開昭６０−２１５
７４３も高温硬さは満足するものの、Ｃの含有量が過剰
なことによる炭化物の粗大化及び旧オーステナイト粒度
の制御がなされていないことにより、やはりvＥ-20 レ
ベルの低温靭性を満足しない。逆に特開平２−１７９８
４２はＣが低く抑えられてはいるが、合金元素の効果が
不十分なため高温での硬さが十分ではなく、高温域での
摩耗性に懸念が残る。したがって、摩擦熱や雰囲気温度
によって材料温度が高温にさらされる過酷な環境下にお
いてそれに耐える十分な高温耐摩耗性を有し、かつ高い
低温靭性を同時に有する厚手鋼材はこれまで皆無であっ
たと言える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑みて、高温域特に３５０〜４００℃における優
れた高温硬さと高い低温靱性を兼ね備えるＨＢ＝５００
級の厚手耐摩耗鋼板（板厚５０ｍｍ以上）を提供するも
のである。
現状に鑑みて、高温域特に３５０〜４００℃における優
れた高温硬さと高い低温靱性を兼ね備えるＨＢ＝５００
級の厚手耐摩耗鋼板（板厚５０ｍｍ以上）を提供するも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、５０ｍｍ以
上の表面硬さＨＢ＝５００級鋼材において、高温域での
耐摩耗性を大幅に向上させるための高い高温硬さと低温
靭性を同時に具備させることを目的として、微量Ｎｂの
添加及び合金元素の種類及び添加量の制限を規定し、且
つ鋼材の旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭのオーステナ
イト粒度番号で６番以上の細粒に調整することにより、
３７５℃程度でのＨＢが４００以上、且つ２ｍｍＶノッ
チ・シャルピー吸収エネルギーv Ｅ-20 が２７Ｊである
鋼材が得られることを発明したものである。
上の表面硬さＨＢ＝５００級鋼材において、高温域での
耐摩耗性を大幅に向上させるための高い高温硬さと低温
靭性を同時に具備させることを目的として、微量Ｎｂの
添加及び合金元素の種類及び添加量の制限を規定し、且
つ鋼材の旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭのオーステナ
イト粒度番号で６番以上の細粒に調整することにより、
３７５℃程度でのＨＢが４００以上、且つ２ｍｍＶノッ
チ・シャルピー吸収エネルギーv Ｅ-20 が２７Ｊである
鋼材が得られることを発明したものである。
【０００７】本発明の要旨は以下の通りである。 （１）重量比で、 Ｃ ：０．２％超０．３％未満、 Ｓｉ：０．５％超〜１．２％、 Ｍｎ：０．３〜１％、 Ｃｒ：０．５〜１．５％、 Ｍｏ：０．１５〜１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０２〜０．２％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００２５％ の範囲で含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号
６番以上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 （２）（１）の鋼組成に、更に、 Ｎｉ：０．２〜１％ を含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号６番以
上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 （３）（１）もしくは（２）の鋼組成に、更に、 Ａｌ：０．０３〜０．１％ を含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号６番以
上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 （３）（１）もしくは（２）もしくは（３）の鋼組成
に、更に、 Ｃａ：０．００１〜０．０１％、 ＲＥＭ：０．０１〜０．０５％ の１種または２種を含有し、旧オーステナイト粒度がＡ
ＳＴＭ番号６番以上であることを特徴とする高靭性厚手
耐摩耗鋼。
６番以上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 （２）（１）の鋼組成に、更に、 Ｎｉ：０．２〜１％ を含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号６番以
上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 （３）（１）もしくは（２）の鋼組成に、更に、 Ａｌ：０．０３〜０．１％ を含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号６番以
上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 （３）（１）もしくは（２）もしくは（３）の鋼組成
に、更に、 Ｃａ：０．００１〜０．０１％、 ＲＥＭ：０．０１〜０．０５％ の１種または２種を含有し、旧オーステナイト粒度がＡ
ＳＴＭ番号６番以上であることを特徴とする高靭性厚手
耐摩耗鋼。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では、５０ｍｍ以上という
厚手鋼材の中心部まで十分な焼入れ性を確保し、３５０
〜４００℃での硬さを得るために、Ｖ炭化物による析
出強化、Ｃｒ及びＭｏ添加によるＣ拡散抑制による析
出強化助長効果、及びＭｏ及びＳｉの固溶強化を基本
思想としている。さらに低温靭性を得るために、微量Ｎ
ｂ添加に基づく微細Ｎｂ析出物によるピンニング効果で
旧オーステナイト粒度をＡＳＴＭ粒度６番以上の細粒に
制限し且つ粗大炭化物の析出を制限することにより、目
的の鋼材が得られることを見出した。尚、板厚１５０ｍ
ｍでも本発明の効果は得られる。
厚手鋼材の中心部まで十分な焼入れ性を確保し、３５０
〜４００℃での硬さを得るために、Ｖ炭化物による析
出強化、Ｃｒ及びＭｏ添加によるＣ拡散抑制による析
出強化助長効果、及びＭｏ及びＳｉの固溶強化を基本
思想としている。さらに低温靭性を得るために、微量Ｎ
ｂ添加に基づく微細Ｎｂ析出物によるピンニング効果で
旧オーステナイト粒度をＡＳＴＭ粒度６番以上の細粒に
制限し且つ粗大炭化物の析出を制限することにより、目
的の鋼材が得られることを見出した。尚、板厚１５０ｍ
ｍでも本発明の効果は得られる。
【０００９】次に、本発明の各成分の限定理由を説明す
る。Ｃは鋼の基本焼入れ性確保上不可欠であるうえ、高
温硬さの主役である微細炭化物の構成元素としても重要
である。０．２％を超える添加が必要であるが、過剰な
添加は低温靭性の著しい低下をまねくためその添加は
０．３％未満に制限する。
る。Ｃは鋼の基本焼入れ性確保上不可欠であるうえ、高
温硬さの主役である微細炭化物の構成元素としても重要
である。０．２％を超える添加が必要であるが、過剰な
添加は低温靭性の著しい低下をまねくためその添加は
０．３％未満に制限する。
【００１０】Ｓｉは、Ｃ同様焼入れ性確保上不可欠であ
り、且つ固溶強化により高温硬さを上昇させるとともに
鋼の軟化抵抗を高めることから０．５％超の添加を必要
とするが、１．２％超の過剰な添加は低温靭性の大きな
低下をまねく。したがってＳｉの添加範囲は０．５％超
１．２％以下である。
り、且つ固溶強化により高温硬さを上昇させるとともに
鋼の軟化抵抗を高めることから０．５％超の添加を必要
とするが、１．２％超の過剰な添加は低温靭性の大きな
低下をまねく。したがってＳｉの添加範囲は０．５％超
１．２％以下である。
【００１１】Ｍｎは、焼入性を高めて硬度を上昇させる
ので耐摩耗性には有効であり、本発明では０．３％以上
の添加を必要とするが、１％超の添加では低温靭性を低
下させるうえ、且つ残留オーステナイトの析出による高
温硬さの低下をまねく。そのためＭｎの添加範囲は０．
３〜１％とする。
ので耐摩耗性には有効であり、本発明では０．３％以上
の添加を必要とするが、１％超の添加では低温靭性を低
下させるうえ、且つ残留オーステナイトの析出による高
温硬さの低下をまねく。そのためＭｎの添加範囲は０．
３〜１％とする。
【００１２】Ｃｒも焼入れ性確保上不可欠であるうえ、
Ｃの拡散を抑制する効果が微細炭化物の粗大化を抑制し
て結果的に高温硬さを上昇させるという重要な役割を果
たす。そのため最低０．５％の添加を必要とするが、過
剰の添加はＣｒ系粗大炭化物の析出をまねいて低温靱性
の低下の原因となるため、その添加上限は１．５％とす
る。したがってＣｒの添加範囲は０．５〜１．５％とす
る。
Ｃの拡散を抑制する効果が微細炭化物の粗大化を抑制し
て結果的に高温硬さを上昇させるという重要な役割を果
たす。そのため最低０．５％の添加を必要とするが、過
剰の添加はＣｒ系粗大炭化物の析出をまねいて低温靱性
の低下の原因となるため、その添加上限は１．５％とす
る。したがってＣｒの添加範囲は０．５〜１．５％とす
る。
【００１３】ＭｏもＣｒ同様に焼入れ性及び微細炭化物
粗大化抑制上不可欠の元素であるうえ、固溶強化による
高温硬さ上昇に極めて有効であるため最低０．１５％の
添加を必要とするが、過剰の添加は低温靱性低下をまね
くため、その添加上限は１％とする。したがってＭｏの
添加範囲は０．１５〜１％である。
粗大化抑制上不可欠の元素であるうえ、固溶強化による
高温硬さ上昇に極めて有効であるため最低０．１５％の
添加を必要とするが、過剰の添加は低温靱性低下をまね
くため、その添加上限は１％とする。したがってＭｏの
添加範囲は０．１５〜１％である。
【００１４】Ｎｂは微細炭化物ＮｂＣとして析出してオ
ーステナイト粒界をピンニングすることによる粒径微細
化のため不可欠である。その効果のためには最低０．０
０５％の添加を必要とする。過剰の添加はＮｂＣの粗大
化によりかえって低温靱性をそこなうためその上限は
０．０５％である。
ーステナイト粒界をピンニングすることによる粒径微細
化のため不可欠である。その効果のためには最低０．０
０５％の添加を必要とする。過剰の添加はＮｂＣの粗大
化によりかえって低温靱性をそこなうためその上限は
０．０５％である。
【００１５】Ｖは、特に高温環境下での微細炭化物析出
ＶＣもしくはＶ4 Ｃ3 による析出強化により高温硬さを
著しく上昇させる重要な元素であり、最低０．０２％の
添加を必要とする。一方で過剰の添加は低温靱性の低下
と鋳造時の鋳片割れをまねくため上限は０．２％とす
る。したがってＶの添加範囲は０．０２〜０．２％であ
る。
ＶＣもしくはＶ4 Ｃ3 による析出強化により高温硬さを
著しく上昇させる重要な元素であり、最低０．０２％の
添加を必要とする。一方で過剰の添加は低温靱性の低下
と鋳造時の鋳片割れをまねくため上限は０．２％とす
る。したがってＶの添加範囲は０．０２〜０．２％であ
る。
【００１６】Ｔｉは焼入れ性にとって極めて重要な固溶
Ｂの確保のために必須の元素である。すなわち、固溶Ｂ
を析出物ＢＮとして析出させる有害なＮをトラップして
ＴｉＮを析出させ、結果的に焼入れ性を上昇させる。加
えて、析出物ＴｉＮはオーステナイト粒のピンニングに
も有効である。Ｔｉは最低０．００５％の添加を必要と
するが、０．０５％を超える添加で、Ｔｉ析出物の粗大
化をまねき靱性が低下する。よってＴｉの添加範囲は
０．００５〜０．０５％とする。
Ｂの確保のために必須の元素である。すなわち、固溶Ｂ
を析出物ＢＮとして析出させる有害なＮをトラップして
ＴｉＮを析出させ、結果的に焼入れ性を上昇させる。加
えて、析出物ＴｉＮはオーステナイト粒のピンニングに
も有効である。Ｔｉは最低０．００５％の添加を必要と
するが、０．０５％を超える添加で、Ｔｉ析出物の粗大
化をまねき靱性が低下する。よってＴｉの添加範囲は
０．００５〜０．０５％とする。
【００１７】Ｂは、鋼が加熱圧延時の鋼中オーステナイ
ト粒界に偏析した後焼き入れられることにより、鋼の焼
入れ性を格段に上昇させる重要な元素のひとつである。
この目的のために、最低０．０００３％の添加を必要と
するが、０．００２５％を超える添加によるＢ系粗大炭
化物の形成により靭性を低下させる。よってＢの添加範
囲は０．０００３〜０．００２５％とする。
ト粒界に偏析した後焼き入れられることにより、鋼の焼
入れ性を格段に上昇させる重要な元素のひとつである。
この目的のために、最低０．０００３％の添加を必要と
するが、０．００２５％を超える添加によるＢ系粗大炭
化物の形成により靭性を低下させる。よってＢの添加範
囲は０．０００３〜０．００２５％とする。
【００１８】本発明では、選択的に添加する元素として
Ｎｉ、Ａｌ、ＲＥＭ及びＣａがある。Ｎｉは焼入れ性向
上及び組織微細化による靭性向上作用を有する。添加す
る場合は０．２％以上添加するが、１％超の添加で炭窒
化物の粗大化が促進され高温硬さを低下させる。よって
Ｎｉの添加範囲は０．２〜１％である。
Ｎｉ、Ａｌ、ＲＥＭ及びＣａがある。Ｎｉは焼入れ性向
上及び組織微細化による靭性向上作用を有する。添加す
る場合は０．２％以上添加するが、１％超の添加で炭窒
化物の粗大化が促進され高温硬さを低下させる。よって
Ｎｉの添加範囲は０．２〜１％である。
【００１９】ＡｌはＴｉ同様、固溶Ｂを析出物ＢＮとし
て析出させる有害なＮをトラップしてＡｌＮとして析出
させ焼入れ性を上昇させる効果を有し、析出物ＡｌＮが
オーステナイト粒のピンニングにも有効である。添加す
る場合は０．０３％以上を添加するが、０．１％を超え
る添加で、ＡｌＮの粗大化をまねき靱性が低下する。よ
ってＡｌの添加範囲は０．０３〜０．１％とする。
て析出させる有害なＮをトラップしてＡｌＮとして析出
させ焼入れ性を上昇させる効果を有し、析出物ＡｌＮが
オーステナイト粒のピンニングにも有効である。添加す
る場合は０．０３％以上を添加するが、０．１％を超え
る添加で、ＡｌＮの粗大化をまねき靱性が低下する。よ
ってＡｌの添加範囲は０．０３〜０．１％とする。
【００２０】Ｃａ及びＲＥＭは、介在物の形態及び分散
制御に極めて有効で靱性向上に寄与する。この効果のた
めにはＣａは０．００１％以上、ＲＥＭは０．０１％以
上の添加を必要とするが、Ｃａでは０．０１％、ＲＥＭ
では０．０５％を超える添加では靱性をかえって低下さ
せる。よってＣａの添加範囲は０．００１〜０．０１
％、ＲＥＭの添加範囲は０．０１〜０．０５％とする。
不可避的不純物としては、例えばＰ≦０．０２％、Ｓ≦
０．０２％であれば強度・靭性ともに十分であり、本発
明が達成可能である。
制御に極めて有効で靱性向上に寄与する。この効果のた
めにはＣａは０．００１％以上、ＲＥＭは０．０１％以
上の添加を必要とするが、Ｃａでは０．０１％、ＲＥＭ
では０．０５％を超える添加では靱性をかえって低下さ
せる。よってＣａの添加範囲は０．００１〜０．０１
％、ＲＥＭの添加範囲は０．０１〜０．０５％とする。
不可避的不純物としては、例えばＰ≦０．０２％、Ｓ≦
０．０２％であれば強度・靭性ともに十分であり、本発
明が達成可能である。
【００２１】さらに本発明要件としては、靱性確保のた
めのオーステナイト粒度制御が極めて重要である。図１
に、Ｃ：０．２６％、Ｓｉ：０．９５％、Ｍｎ：０．５
２％、Ｃｒ：１．２３％、Ｍｏ：０．５０％、Ｎｂ：
０．０１７％、Ｖ：０．１０％、Ｔｉ：０．０１６％、
Ｂ：０．００１１％の成分系を有する板厚８０ｍｍの鋼
における、オーステナイト粒度と−２０℃での２ｍｍＶ
ノッチ・シャルピー衝撃吸収値v Ｅ-20 の関係を示す。
オーステナイト結晶粒界の現出は、ピクリン酸水溶液、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ水溶液及びしゅう酸
水溶液の混合液を用いて行なった。図１から明らかなよ
うに、粒度番号６以上で２７Ｊ以上の値が得られる。し
たがって、本発明での粒度番号は６番以上が必要であ
る。
めのオーステナイト粒度制御が極めて重要である。図１
に、Ｃ：０．２６％、Ｓｉ：０．９５％、Ｍｎ：０．５
２％、Ｃｒ：１．２３％、Ｍｏ：０．５０％、Ｎｂ：
０．０１７％、Ｖ：０．１０％、Ｔｉ：０．０１６％、
Ｂ：０．００１１％の成分系を有する板厚８０ｍｍの鋼
における、オーステナイト粒度と−２０℃での２ｍｍＶ
ノッチ・シャルピー衝撃吸収値v Ｅ-20 の関係を示す。
オーステナイト結晶粒界の現出は、ピクリン酸水溶液、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ水溶液及びしゅう酸
水溶液の混合液を用いて行なった。図１から明らかなよ
うに、粒度番号６以上で２７Ｊ以上の値が得られる。し
たがって、本発明での粒度番号は６番以上が必要であ
る。
【００２２】さらに、鋼の圧延時の加熱温度はＮ固定析
出物ＴｉＮが溶解しない温度以下であることが望まし
く、例えば１２００℃以下が好ましい。圧延後の熱処理
条件（焼入れ条件）としては、微細析出強化元素のＶ及
び固溶強化元素のＭｏがよく溶体化される温度域の８５
０℃以上で加熱後水冷もしくは油冷により冷却すること
が望ましい。さらに、目的により、靱性及び高温での硬
さ安定性を具備させるために焼もどしを行う場合は、１
５０℃以上５００℃以下で焼もどしを行うことが望まし
い。
出物ＴｉＮが溶解しない温度以下であることが望まし
く、例えば１２００℃以下が好ましい。圧延後の熱処理
条件（焼入れ条件）としては、微細析出強化元素のＶ及
び固溶強化元素のＭｏがよく溶体化される温度域の８５
０℃以上で加熱後水冷もしくは油冷により冷却すること
が望ましい。さらに、目的により、靱性及び高温での硬
さ安定性を具備させるために焼もどしを行う場合は、１
５０℃以上５００℃以下で焼もどしを行うことが望まし
い。
【００２３】本発明の鋼材とは、化学組成、オーステナ
イト粒度が本発明範囲内である厚手鋼材に関わるもので
あり、例えば、厚鋼板、鋼管、形鋼（Ｈ形鋼など）など
でも本発明の効果は十分に享受可能である。
イト粒度が本発明範囲内である厚手鋼材に関わるもので
あり、例えば、厚鋼板、鋼管、形鋼（Ｈ形鋼など）など
でも本発明の効果は十分に享受可能である。
【００２４】
【実施例】表１に示す成分範囲の鋼を溶製し、これらの
鋼を表２に示す種々の条件で熱間圧延→焼入れ→焼もど
しを行って最終供試鋼板とした。表２には、製造したそ
れぞれの鋼板について、室温及び３７５℃で表面のブリ
ネル硬さＨＢ及び鋼板板厚中心部のビッカース硬さをＪ
ＩＳ換算基準でブリネル硬さＨＢに換算した値を示し
た。また、鋼板板厚１／４の部位におけるオーステナイ
ト粒度及び１／４部位における圧延方向から採取した２
ｍｍＶノッチ・シャルピー衝撃試験片を用いた−２０℃
で衝撃吸収エネルギー（v Ｅ-20)を測定した値も示す。
オーステナイト結晶粒界の現出は、ピクリン酸水溶液、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ水溶液及びしゅう酸
水溶液の混合液を用いて行なった。衝撃試験は、ＪＩＳ
Ｚ ２２０２ ４号試験片を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２
４２に準拠して行なった。
鋼を表２に示す種々の条件で熱間圧延→焼入れ→焼もど
しを行って最終供試鋼板とした。表２には、製造したそ
れぞれの鋼板について、室温及び３７５℃で表面のブリ
ネル硬さＨＢ及び鋼板板厚中心部のビッカース硬さをＪ
ＩＳ換算基準でブリネル硬さＨＢに換算した値を示し
た。また、鋼板板厚１／４の部位におけるオーステナイ
ト粒度及び１／４部位における圧延方向から採取した２
ｍｍＶノッチ・シャルピー衝撃試験片を用いた−２０℃
で衝撃吸収エネルギー（v Ｅ-20)を測定した値も示す。
オーステナイト結晶粒界の現出は、ピクリン酸水溶液、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ水溶液及びしゅう酸
水溶液の混合液を用いて行なった。衝撃試験は、ＪＩＳ
Ｚ ２２０２ ４号試験片を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２
４２に準拠して行なった。
【００２５】表２の本発明実施例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９
は、室温及び３７５℃表面硬さ、中心部硬さ、オーステ
ナイト粒度、靱性全てに申し分ない特性を示す。これに
対して、表２のＮｏ．１０〜Ｎｏ．３１は本発明の範囲
外の比較例である。表中のアンダーラインで示した値は
本発明の目標値を満足しないものである。表２から明ら
かなように、本発明の規定する化学成分範囲及びオース
テナイト粒度のいずれかもしくは双方を満足しない鋼
は、室温及び高温での表面硬さ、中心部硬さ、オーステ
ナイト粒度、低温靱性のいずれかもしくは全てを満足し
ないことがわかる。
は、室温及び３７５℃表面硬さ、中心部硬さ、オーステ
ナイト粒度、靱性全てに申し分ない特性を示す。これに
対して、表２のＮｏ．１０〜Ｎｏ．３１は本発明の範囲
外の比較例である。表中のアンダーラインで示した値は
本発明の目標値を満足しないものである。表２から明ら
かなように、本発明の規定する化学成分範囲及びオース
テナイト粒度のいずれかもしくは双方を満足しない鋼
は、室温及び高温での表面硬さ、中心部硬さ、オーステ
ナイト粒度、低温靱性のいずれかもしくは全てを満足し
ないことがわかる。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【発明の効果】本発明により、高温域特に３５０〜４０
０℃における優れた高温硬さと高い低温靱性を兼ね備え
るＨＢ＝５００級の厚手耐摩耗鋼板（板厚５０ｍｍ以
上）の供給が可能となり、産業界に与える効果は極めて
大きいと言える。
０℃における優れた高温硬さと高い低温靱性を兼ね備え
るＨＢ＝５００級の厚手耐摩耗鋼板（板厚５０ｍｍ以
上）の供給が可能となり、産業界に与える効果は極めて
大きいと言える。
【図１】オーステナイト粒度とＶノッチ・シャルピー衝
撃吸収値の関係を示す説明図である。
撃吸収値の関係を示す説明図である。
Claims (4)
- 【請求項１】重量比で、 Ｃ ：０．２％超０．３％未満、 Ｓｉ：０．５％超〜１．２％、 Ｍｎ：０．３〜１％、 Ｃｒ：０．５〜１．５％、 Ｍｏ：０．１５〜１％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｖ ：０．０２〜０．２％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００２５％ の範囲で含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号
６番以上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 - 【請求項２】請求項１記載の鋼組成に、更に、 Ｎｉ：０．２〜１％ を含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号６番以
上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 - 【請求項３】請求項１もしくは２記載の鋼組成に、更
に、 Ａｌ：０．０３〜０．１％ を含有し、旧オーステナイト粒度がＡＳＴＭ番号６番以
上であることを特徴とする高靭性厚手耐摩耗鋼。 - 【請求項４】請求項１もしくは２もしくは３記載の鋼組
成に、更に、 Ｃａ：０．００１〜０．０１％、 ＲＥＭ：０．０１〜０．０５％ の１種または２種を含有し、旧オーステナイト粒度がＡ
ＳＴＭ番号６番以上であることを特徴とする高靭性厚手
耐摩耗鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11220078A JP2001049387A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 高靭性厚手高温耐摩耗鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11220078A JP2001049387A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 高靭性厚手高温耐摩耗鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001049387A true JP2001049387A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16745599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11220078A Withdrawn JP2001049387A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 高靭性厚手高温耐摩耗鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001049387A (ja) |
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-
1999
- 1999-08-03 JP JP11220078A patent/JP2001049387A/ja not_active Withdrawn
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