JP2005015845A - 織機用リード材 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐食性に優れるとともに、高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れ、且つ安価な織機用リード材を提供する。
【解決手段】重量％で、Ｃ：０．１０〜０．２０、Ｓｉ：０．５〜３．０、Ｎｉ：１．０〜２．５、Ｃｒ：１０．０〜１７．０、Ｍｏ：１．０〜３．５、Ｎ：０．０５〜０．２０を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる織機用リード材とする。このリード材は、低炭素量で、高温の焼き戻し温度で処理しても生地中のＣｒは大部分が残るため、耐食性の低下は小さくて、オーステナイト系ステンレス鋼と同等の高耐食性を有するとともに、焼き入れ・焼き戻し処理を行うことにより、ＳＵＳ４４０Ｃ等従来のマルテンサイト系ステンレス鋼と同等に高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れたものとすることができ、且つ安価である。
【選択図】 なし
【解決手段】重量％で、Ｃ：０．１０〜０．２０、Ｓｉ：０．５〜３．０、Ｎｉ：１．０〜２．５、Ｃｒ：１０．０〜１７．０、Ｍｏ：１．０〜３．５、Ｎ：０．０５〜０．２０を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる織機用リード材とする。このリード材は、低炭素量で、高温の焼き戻し温度で処理しても生地中のＣｒは大部分が残るため、耐食性の低下は小さくて、オーステナイト系ステンレス鋼と同等の高耐食性を有するとともに、焼き入れ・焼き戻し処理を行うことにより、ＳＵＳ４４０Ｃ等従来のマルテンサイト系ステンレス鋼と同等に高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れたものとすることができ、且つ安価である。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、織物を製造する織機において、縦糸を一定間隔に揃え、また、杼口に入れて通した横糸を打ち込んで織り目を詰めるために使用されるリードの材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、織機に用いられるリードの材料としては、主として糸との耐磨耗性及び耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）や、フェライト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０）の帯板にスリッター加工等を施したものが使用されている。しかし、近年、織機の高速化に伴ってリードの使用条件は益々過酷になっており、従来のリード材では対処できなくなりつつあるということで、耐摩耗性のより大きいリード材が要求されるようになってきた。そこで、オーステナイト系ステンレス鋼を使用するリード材では、加工硬化による硬度アップで耐摩耗性を高める試みがなされている。また、焼き入れ・焼き戻し処理で高硬度が期待できるマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ等）の使用も試みられるようになった。その他、Ｔｉ、Ｎｂといった特殊な金属を添加した成分組成（例えば、Ｃｒ：８．０〜３５．０％、Ｃ：０．０５〜１．２０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｔｉ：単独で０．０５〜１．０％、Ｎｂ：単独で０．０５〜１．５０％又はＴｉ＋Ｎｂ：合計量で０．０５〜２．０％、残部Ｆｅ）の鋼製織機部材も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９２１９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のオーステナイト系ステンレス鋼を用いたリード材は、加工硬化による硬度アップを図っても硬度Ｈｖ４００〜４５０程度で、高速の織機による連続使用等の過酷な使用条件の下では糸との摩擦によるリードの摩耗が未だ激しく、早期にリードの形状が変化して、織品質を低下させてしまうという問題がある。
【０００５】
それに対し、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ等）を用いたリード材は、焼き入れ・焼き戻し処理でＨｖ６００〜７００程度まで硬度を高めることができるため、耐摩耗性に関してはオーステナイト系ステンレス鋼より有利である。しかし、マルテンサイト系ステンレス鋼は、リード材に要求される高真直性を得るためには、６００℃前後の高温での焼き戻し処理が必要であるが、そのような高温の焼き戻し温度では、生地中に溶け込んでいて耐食性向上に寄与するＣｒが、Ｃと結合して、クロム炭化物となって析出してしまい、そのため、生地中のクロム量が減少し、生地の耐食性が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
また、Ｔｉ、Ｎｂといった特殊な金属を添加した上記鋼製織機部材は、ＴｉやＮｂが高価であるため、高価な部材となり、また、炭素量が極少ない領域以外では、上記マルテンサイト系ステンレス鋼の場合と同様、耐食性が低下するという問題がある。
【０００７】
したがって、耐食性に優れるとともに、高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れ、且つ安価な織機用リード材を提供することが課題であり、この課題解決が本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の織機用リード材は、重量％で、Ｃ（炭素）：０．１０〜０．２０、Ｓｉ（ケイ素）：０．５〜３．０、Ｎｉ（ニッケル）：１．０〜２．５、Ｃｒ（クロム）：１０．０〜１７．０、Ｍｏ（モリブデン）：１．０〜３．５、Ｎ（窒素）：０．０５〜０．２０を含有し、残部がＦｅ（鉄）および不可避的不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
このリード材は、低炭素量で、高温の焼き戻し温度で処理しても生地中のＣｒは大部分が残るため、耐食性の低下は小さくて、オーステナイト系ステンレス鋼と同等の高耐食性を有するとともに、焼き入れ・焼き戻し処理を行うことにより、ＳＵＳ４４０Ｃ等従来のマルテンサイト系ステンレス鋼と同等に高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れたものとすることができ、且つ安価である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態として、織機用リード材は、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．２０、Ｓｉ：０．５〜３．０、Ｎｉ：１．０〜２．５、Ｃｒ：１０．０〜１７．０、Ｍｏ：１．０〜３．５、Ｎ：０．０５〜０．２０を含有し、残部がＦｅ（鉄）および不可避的不純物からなるマルテンサイト系ステンレス鋼とする。成分限定の理由は次のとおりである。
【００１１】
Ｃは、０．１％未満では焼入性がなくなり、焼入硬化が期待できなくなる。また、０．２％を越えると粗大炭化物を析出して耐食性が低下する。そのため、Ｃ量は０．１〜０．２重量％とする。
【００１２】
Ｓｉは、脱酸のために必要な元素で、Ｆｅ中に固溶して耐熱性を向上させるが、多すぎると靱性が低下する。靱性を低下させることなく引張強さを向上させるためには、０．５％以上添加する必要がある。しかし、３．０％を越えるとその効果は飽和するばかりか、反対に靱性が低下する。そのため、Ｓｉ量は０．５〜３．０重量％とする。
【００１３】
Ｃｒは、Ｃと結合して炭化物を形成することにより耐磨耗性に寄与するとともに、耐熱性を向上させ、また、耐食性の向上にも寄与する。そうした効果を得るためには、１０．０％以上が必要である。しかし、１７．０％を越えると、硬度および耐食性が著しく低下するとともに、冷間加工性も低下する。そのため、Ｃｒ量は１０．０〜１７．０重量％とする。
【００１４】
Ｎｉは、マルテンサイト組織の靭性を向上させるために１．０％以上の添加が必要である。しかし、２．５％以上添加しても、その効果は飽和するし、経済的でない。そのため、Ｎｉ量は１．０〜２．５重量％とする。
【００１５】
Ｍｏは、耐食性を向上させるためには１．０％以上添加が必要である。それにより耐熱性、耐磨耗性も向上する。しかし、３．５％以上添加しても、その効果は飽和するし、高価な元素であり、コスト高となる。そのため、Ｍｏ量は１．０〜３．５重量％とする。
【００１６】
Ｎは、引張強さ、耐食性を向上させるためには０．０５％以上添加が必要である。しかし、０．２％を越えると、逆に硬度、耐食性が低下する。そのため、Ｎ量は０．０５〜０．２０重量％とする。
【００１７】
【実施例】
表１は、本発明の実施例のリード材Ｎｏ．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと、比較例のリード材Ｎｏ．Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊと、従来例（４２ＯＪ２）のリード材Ｎｏ．Ｋのそれぞれの成分組成を示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
上記各リード材Ｎｏ．Ａ〜Ｋの線径５．５ｍｍのテスト材を、伸線、焼鈍を繰り返して施し、その後、平圧延加工を施し、仕上げとして焼き入れ・焼き戻し処理をして、厚み寸法０．２９ｍｍ、幅寸法２．１０ｍｍの断面形状が略トラック形状のリード材を作成し、このリード材にて耐腐食性）の比較評価を行った。
【００２０】
また、上記各リード材を使用して、多数のリード部（筬羽）と、それらリード部を固定する枠とからなるリードに加工して、織機に実際にセットして布を織る試験を行い、リード部の摩耗量を測定して耐摩耗評価を行った。
【００２１】
表２は、上記耐磨耗性、耐食性の比較評価の結果を示している。
【００２２】
【表２】
【００２３】
表２の耐磨耗性、耐食性の比較評価の方法は次のとおりである。
【００２４】
（耐磨耗性評価）
０．５ｍ／ｓｅｃで回転するディスク面に、上記焼き入れ、焼き戻し後のテスト材の端部を８Ｎの荷重で押しつけ、４時間後の磨耗量を比較した。テスト材とディスク面との間には潤滑油を供給した。ディスクは、ＦＣ２５０：硬さＨＲＢ１００・面祖度Ｒｚ１〜２μｍである。評価は、従来例であるＮｏ．Ｋの磨耗量を１００としたときの指数で比較評価したもので、値が大きい方が耐磨耗性に優れている。
【００２５】
（耐食性評価）
塩水噴霧試験器を用い、溶液：５％ＮａＣｌ水溶液、試験温度：３５℃、試験時間１２０ｈｒの条件で腐食状態を比較した。評価は、全く腐食されないと評価Ａ、少し腐食されると評価Ｂ、かなり腐食されると評価Ｃ、ひどく腐食されると評価Ｄとした。
【００２６】
表２に示す評価結果から、本発明の実施例のリード材Ｎｏ．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、比較例のリード材Ｎｏ．Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊや従来例のリード材（４２ＯＪ２）Ｎｏ．Ｋと比較して、耐摩耗性、耐食性のいずれについても優れていることを確認した。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の織機用リード材は、オーステナイト系ステンレス鋼と同等の高耐食性を有するとともに、従来のマルテンサイト系ステンレス鋼と同等に高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れたものとすることができ、且つ安価である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、織物を製造する織機において、縦糸を一定間隔に揃え、また、杼口に入れて通した横糸を打ち込んで織り目を詰めるために使用されるリードの材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、織機に用いられるリードの材料としては、主として糸との耐磨耗性及び耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）や、フェライト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ４３０）の帯板にスリッター加工等を施したものが使用されている。しかし、近年、織機の高速化に伴ってリードの使用条件は益々過酷になっており、従来のリード材では対処できなくなりつつあるということで、耐摩耗性のより大きいリード材が要求されるようになってきた。そこで、オーステナイト系ステンレス鋼を使用するリード材では、加工硬化による硬度アップで耐摩耗性を高める試みがなされている。また、焼き入れ・焼き戻し処理で高硬度が期待できるマルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ等）の使用も試みられるようになった。その他、Ｔｉ、Ｎｂといった特殊な金属を添加した成分組成（例えば、Ｃｒ：８．０〜３５．０％、Ｃ：０．０５〜１．２０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｔｉ：単独で０．０５〜１．０％、Ｎｂ：単独で０．０５〜１．５０％又はＴｉ＋Ｎｂ：合計量で０．０５〜２．０％、残部Ｆｅ）の鋼製織機部材も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１９２１９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のオーステナイト系ステンレス鋼を用いたリード材は、加工硬化による硬度アップを図っても硬度Ｈｖ４００〜４５０程度で、高速の織機による連続使用等の過酷な使用条件の下では糸との摩擦によるリードの摩耗が未だ激しく、早期にリードの形状が変化して、織品質を低下させてしまうという問題がある。
【０００５】
それに対し、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ等）を用いたリード材は、焼き入れ・焼き戻し処理でＨｖ６００〜７００程度まで硬度を高めることができるため、耐摩耗性に関してはオーステナイト系ステンレス鋼より有利である。しかし、マルテンサイト系ステンレス鋼は、リード材に要求される高真直性を得るためには、６００℃前後の高温での焼き戻し処理が必要であるが、そのような高温の焼き戻し温度では、生地中に溶け込んでいて耐食性向上に寄与するＣｒが、Ｃと結合して、クロム炭化物となって析出してしまい、そのため、生地中のクロム量が減少し、生地の耐食性が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
また、Ｔｉ、Ｎｂといった特殊な金属を添加した上記鋼製織機部材は、ＴｉやＮｂが高価であるため、高価な部材となり、また、炭素量が極少ない領域以外では、上記マルテンサイト系ステンレス鋼の場合と同様、耐食性が低下するという問題がある。
【０００７】
したがって、耐食性に優れるとともに、高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れ、且つ安価な織機用リード材を提供することが課題であり、この課題解決が本発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の織機用リード材は、重量％で、Ｃ（炭素）：０．１０〜０．２０、Ｓｉ（ケイ素）：０．５〜３．０、Ｎｉ（ニッケル）：１．０〜２．５、Ｃｒ（クロム）：１０．０〜１７．０、Ｍｏ（モリブデン）：１．０〜３．５、Ｎ（窒素）：０．０５〜０．２０を含有し、残部がＦｅ（鉄）および不可避的不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
このリード材は、低炭素量で、高温の焼き戻し温度で処理しても生地中のＣｒは大部分が残るため、耐食性の低下は小さくて、オーステナイト系ステンレス鋼と同等の高耐食性を有するとともに、焼き入れ・焼き戻し処理を行うことにより、ＳＵＳ４４０Ｃ等従来のマルテンサイト系ステンレス鋼と同等に高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れたものとすることができ、且つ安価である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態として、織機用リード材は、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．２０、Ｓｉ：０．５〜３．０、Ｎｉ：１．０〜２．５、Ｃｒ：１０．０〜１７．０、Ｍｏ：１．０〜３．５、Ｎ：０．０５〜０．２０を含有し、残部がＦｅ（鉄）および不可避的不純物からなるマルテンサイト系ステンレス鋼とする。成分限定の理由は次のとおりである。
【００１１】
Ｃは、０．１％未満では焼入性がなくなり、焼入硬化が期待できなくなる。また、０．２％を越えると粗大炭化物を析出して耐食性が低下する。そのため、Ｃ量は０．１〜０．２重量％とする。
【００１２】
Ｓｉは、脱酸のために必要な元素で、Ｆｅ中に固溶して耐熱性を向上させるが、多すぎると靱性が低下する。靱性を低下させることなく引張強さを向上させるためには、０．５％以上添加する必要がある。しかし、３．０％を越えるとその効果は飽和するばかりか、反対に靱性が低下する。そのため、Ｓｉ量は０．５〜３．０重量％とする。
【００１３】
Ｃｒは、Ｃと結合して炭化物を形成することにより耐磨耗性に寄与するとともに、耐熱性を向上させ、また、耐食性の向上にも寄与する。そうした効果を得るためには、１０．０％以上が必要である。しかし、１７．０％を越えると、硬度および耐食性が著しく低下するとともに、冷間加工性も低下する。そのため、Ｃｒ量は１０．０〜１７．０重量％とする。
【００１４】
Ｎｉは、マルテンサイト組織の靭性を向上させるために１．０％以上の添加が必要である。しかし、２．５％以上添加しても、その効果は飽和するし、経済的でない。そのため、Ｎｉ量は１．０〜２．５重量％とする。
【００１５】
Ｍｏは、耐食性を向上させるためには１．０％以上添加が必要である。それにより耐熱性、耐磨耗性も向上する。しかし、３．５％以上添加しても、その効果は飽和するし、高価な元素であり、コスト高となる。そのため、Ｍｏ量は１．０〜３．５重量％とする。
【００１６】
Ｎは、引張強さ、耐食性を向上させるためには０．０５％以上添加が必要である。しかし、０．２％を越えると、逆に硬度、耐食性が低下する。そのため、Ｎ量は０．０５〜０．２０重量％とする。
【００１７】
【実施例】
表１は、本発明の実施例のリード材Ｎｏ．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと、比較例のリード材Ｎｏ．Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊと、従来例（４２ＯＪ２）のリード材Ｎｏ．Ｋのそれぞれの成分組成を示す。
【００１８】
【表１】
上記各リード材Ｎｏ．Ａ〜Ｋの線径５．５ｍｍのテスト材を、伸線、焼鈍を繰り返して施し、その後、平圧延加工を施し、仕上げとして焼き入れ・焼き戻し処理をして、厚み寸法０．２９ｍｍ、幅寸法２．１０ｍｍの断面形状が略トラック形状のリード材を作成し、このリード材にて耐腐食性）の比較評価を行った。
【００２０】
また、上記各リード材を使用して、多数のリード部（筬羽）と、それらリード部を固定する枠とからなるリードに加工して、織機に実際にセットして布を織る試験を行い、リード部の摩耗量を測定して耐摩耗評価を行った。
【００２１】
表２は、上記耐磨耗性、耐食性の比較評価の結果を示している。
【００２２】
【表２】
表２の耐磨耗性、耐食性の比較評価の方法は次のとおりである。
【００２４】
（耐磨耗性評価）
０．５ｍ／ｓｅｃで回転するディスク面に、上記焼き入れ、焼き戻し後のテスト材の端部を８Ｎの荷重で押しつけ、４時間後の磨耗量を比較した。テスト材とディスク面との間には潤滑油を供給した。ディスクは、ＦＣ２５０：硬さＨＲＢ１００・面祖度Ｒｚ１〜２μｍである。評価は、従来例であるＮｏ．Ｋの磨耗量を１００としたときの指数で比較評価したもので、値が大きい方が耐磨耗性に優れている。
【００２５】
（耐食性評価）
塩水噴霧試験器を用い、溶液：５％ＮａＣｌ水溶液、試験温度：３５℃、試験時間１２０ｈｒの条件で腐食状態を比較した。評価は、全く腐食されないと評価Ａ、少し腐食されると評価Ｂ、かなり腐食されると評価Ｃ、ひどく腐食されると評価Ｄとした。
【００２６】
表２に示す評価結果から、本発明の実施例のリード材Ｎｏ．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、比較例のリード材Ｎｏ．Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊや従来例のリード材（４２ＯＪ２）Ｎｏ．Ｋと比較して、耐摩耗性、耐食性のいずれについても優れていることを確認した。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の織機用リード材は、オーステナイト系ステンレス鋼と同等の高耐食性を有するとともに、従来のマルテンサイト系ステンレス鋼と同等に高強度（高硬度）で耐摩耗性に優れたものとすることができ、且つ安価である。
Claims (1)
- 重量％で、Ｃ：０．１０〜０．２０、Ｓｉ：０．５〜３．０、Ｎｉ：１．０〜２．５、Ｃｒ：１０．０〜１７．０、Ｍｏ：１．０〜３．５、Ｎ：０．０５〜０．２０を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする織機用リード材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003181845A JP2005015845A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 織機用リード材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003181845A JP2005015845A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 織機用リード材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005015845A true JP2005015845A (ja) | 2005-01-20 |
Family
ID=34182427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003181845A Pending JP2005015845A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | 織機用リード材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005015845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242227A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Tocalo Co Ltd | 織機用部材およびその製造方法 |
-
2003
- 2003-06-25 JP JP2003181845A patent/JP2005015845A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010242227A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Tocalo Co Ltd | 織機用部材およびその製造方法 |
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