JP2017155310A - Handsaw - Google Patents

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JP2017155310A
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勝 藤原
Masaru Fujiwara
勝 藤原
大 宮脇
Masaru Miyawaki
大 宮脇
寛典 久保
Hironori Kubo
寛典 久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a handsaw good in abrasion resistance and toughness.SOLUTION: A handsaw is formed by a steel sheet containing 0.60 mass% to 1.25 mass% of C, 0.50 mass% or less of Si, 0.30 mass% to 1.20 mass% of Mn, 0.03 mass% or less of P, 0.03 mass% or less of S, 0.30 mass% to 1.50 mass% of Cr and 0.10 mass% to 0.50 mass% of Nb and the balance Fe with inevitable impurities and Nb-containing carbide with particle diameter of 0.5 μm or more exists in a matrix with a density of 3000/mmto 9000/mm.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、耐摩耗性および靭性に優れる手引き鋸に関する。   The present invention relates to a hand saw having excellent wear resistance and toughness.

木材、ポリ塩化ビニル樹脂および金属等の加工等に使用される手引き鋸では、作業を向上させるために耐摩耗性が求められるとともに、作業時の強い衝撃での刃欠けや刃の折損を防止するために靭性が求められる。   Hand saws used for processing wood, polyvinyl chloride resin, metal, etc. require wear resistance to improve work and prevent chipping or breakage of the blade due to strong impact during work. Therefore, toughness is required.

耐摩耗性は、手引き鋸の素材を硬質化することにより向上できる。しかしながら、耐摩耗性と靭性とは相反するため、靭性を向上するには、耐摩耗性を犠牲にして硬さやC量を低下しているのが現状であり、摩耗した手引き鋸は、再研摩して使用することが多い。また、刃先は衝撃焼入れ(超高周波焼入れ)によって硬さを高めているものもある。   Abrasion resistance can be improved by hardening the material of the hand saw. However, since wear resistance and toughness are contradictory, in order to improve toughness, the current situation is that the hardness and the amount of C are reduced at the expense of wear resistance. Often used. In addition, some of the cutting edges are increased in hardness by impact quenching (ultra-frequency quenching).

この種の手引き鋸等の刃物の素材としては、特許文献1の耐摩耐衝撃工具鋼が知られている。   As a material for blades such as this type of hand saw, the abrasion and impact resistant tool steel of Patent Document 1 is known.

この特許文献1では、W、Mo、CrおよびV等の含有量を調整することにより、耐摩耗性および靭性を向上させている。   In Patent Document 1, the wear resistance and toughness are improved by adjusting the contents of W, Mo, Cr, V, and the like.

特開平5−9654号公報JP-A-5-9654

上述の特許文献1では、比較的高価な元素であるW、MoおよびVを添加して、特殊な炭化物を生成する必要があるため、効率的に製造できないという問題が考えられる。   In the above-mentioned patent document 1, since it is necessary to add W, Mo, and V, which are relatively expensive elements, to generate a special carbide, there is a problem that it cannot be efficiently manufactured.

また、手引き鋸では、耐摩耗性および靭性の両方が要求されているが、これら相反する耐摩耗性および靭性の両立は困難であり、耐摩耗性および靭性が良好な手引き鋸が求められていた。   In addition, hand saws are required to have both wear resistance and toughness, but it is difficult to achieve both of these conflicting wear resistances and toughness, and there is a need for hand saws with good wear resistance and toughness. .

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、耐摩耗性および靭性が良好な手引き鋸を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide a hand saw having good wear resistance and toughness.

請求項1に記載された手引き鋸は、C:0.60質量%以上1.25質量%以下、Si:0.50質量%以下、Mn:0.30質量%以上1.20質量%以下、P:0.03質量%以下、S:0.03質量%以下、Cr:0.30質量%以上1.50質量%以下およびNb:0.10質量%以上0.50質量%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、粒子径0.5μm以上のNb含有炭化物が、3000個/mm以上9000個/mm以下の密度でマトリックス中に存在するものである。 The hand saw described in claim 1 is C: 0.60 mass% or more and 1.25 mass% or less, Si: 0.50 mass% or less, Mn: 0.30 mass% or more and 1.20 mass% or less, P: 0.03% by mass or less, S: 0.03% by mass or less, Cr: 0.30% by mass to 1.50% by mass and Nb: 0.10% by mass to 0.50% by mass The balance is Fe and inevitable impurities, and Nb-containing carbide having a particle diameter of 0.5 μm or more is present in the matrix at a density of 3000 / mm 2 or more and 9000 / mm 2 or less.

請求項2に記載された手引き鋸は、請求項1記載の手引き鋸において、Ti:0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下およびB:0質量%(無添加を含む。)以上0.005質量%以下を含有するものである。   The hand saw described in claim 2 is the hand saw according to claim 1, wherein Ti: 0% by mass (including no additive) and 0.50% by mass or less and B: 0% by mass (including no additive). .) Containing 0.005% by mass or less.

請求項3に記載された手引き鋸は、請求項1または2記載の手引き鋸において、Mo:0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下、V:0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下およびNi:0質量%(無添加を含む。)以上2.0質量%以下のうちの少なくとも1種を含有するものである。   The hand saw described in claim 3 is the hand saw according to claim 1 or 2, wherein Mo: 0% by mass (including no additive) and 0.50% by mass or less, V: 0% by mass (no additive) And at least one of Ni: 0% by mass (including no addition) and 2.0% by mass or less.

本発明によれば、成分の範囲において、粒子径0.5μm以上のNb含有炭化物が、3000個/mm以上9000個/mm以下の密度でマトリックス中に存在するため、耐摩耗性および靭性を向上できる。 According to the present invention, in the component range, Nb-containing carbide having a particle size of 0.5 μm or more is present in the matrix at a density of 3000 / mm 2 or more and 9000 / mm 2 or less, so wear resistance and toughness Can be improved.

衝撃試験に用いる衝撃試験片の形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shape of the impact test piece used for an impact test.

以下、本発明の一実施の形態の構成について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of an embodiment of the present invention will be described in detail.

一実施の形態に係る手引き鋸は、0.60質量%以上1.25質量%以下のC(炭素)、0.50質量%以下のSi(ケイ素)、0.30質量%以上1.20質量%以下のMn(マンガン)、0.03質量%以下のP(リン)、0.03質量%以下のS(硫黄)、0.30質量%以上1.50質量%以下のCr(クロム)、および、0.10質量%以上0.50質量%以下のNb(ニオブ)を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼板で形成されている。   The hand saw according to an embodiment includes C (carbon) of 0.60% by mass or more and 1.25% by mass or less, Si (silicon) of 0.50% by mass or less, 0.30% by mass or more and 1.20% by mass. % Mn (manganese), 0.03% by mass P (phosphorus), 0.03% by mass S (sulfur), 0.30% by mass to 1.50% by mass Cr (chromium), And it is formed with the steel plate which contains 0.10 mass% or more and 0.50 mass% or less Nb (niobium), and the remainder consists of Fe and an unavoidable impurity.

また、必要に応じて、0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下のTi(チタン)、および、0質量%(無添加を含む。)以上0.005質量%以下のB(ホウ素)を含有することが好ましい。   Moreover, 0 mass% (including no addition) or more and 0.50 mass% or less of Ti (titanium), and 0 mass% (including no addition) or more and 0.005 mass% or less as necessary. It is preferable to contain B (boron).

さらに、必要に応じて、0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下のMo(モリブデン)、0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下のV(バナジウム)および0質量%(無添加を含む。)以上2.0質量%以下のNi(ニッケル)のうちの少なくとも1種を含有することが好ましい。   Furthermore, 0% by mass (including no addition) to 0.50% by mass Mo (molybdenum), 0% by mass (including no addition) to 0.50% by mass or less V (as required). It is preferable to contain at least one of vanadium) and 0 mass% (including no addition) or more and 2.0 mass% or less of Ni (nickel).

Cは、鋼板の強度の向上に必要な元素であり、手引き鋸に使用するためには0.60質量%以上添加する必要がある。しかし、Cの含有量が1.25質量%を超えると粗大な未溶解炭化物が多くなり、衝撃特性などの劣化要因となってしまう可能性がある。したがって、Cの含有量は、0.60質量%以上1.25質量%以下とする。   C is an element necessary for improving the strength of the steel sheet and needs to be added in an amount of 0.60% by mass or more in order to be used for a hand saw. However, if the C content exceeds 1.25% by mass, coarse undissolved carbides increase, which may cause deterioration factors such as impact characteristics. Therefore, the C content is set to 0.60 mass% or more and 1.25 mass% or less.

Siは、製鋼段階で脱酸材として添加されるが、無添加でも脱酸不良は生じない。また、Siの含有量が多くなると靭性が劣化し、0.50質量%を超えると手引き鋸に使用するための靭性を確保できない可能性がある。したがって、Siの含有量は、0.50質量%以下(無添加を含む。)とし、好ましくは0.30質量%以下である。   Si is added as a deoxidizing material in the steelmaking stage, but no deoxidation failure occurs even if it is not added. Further, if the Si content increases, the toughness deteriorates, and if it exceeds 0.50 mass%, the toughness for use in a hand saw may not be ensured. Therefore, the Si content is 0.50 mass% or less (including no addition), and preferably 0.30 mass% or less.

Mnは、鋼の焼入性向上に有効な元素であり、含有量が0.30質量%未満では焼入性を十分に向上できない。しかし、Mnを1.20質量%を超えて多量に添加すると、硬質化を招き、製造性や靭性を損なう原因となる。したがって、Mnの含有量は、0.30質量%以上1.20質量%以下とする。   Mn is an element effective for improving the hardenability of steel, and if the content is less than 0.30% by mass, the hardenability cannot be sufficiently improved. However, if Mn is added in a large amount exceeding 1.20% by mass, it will be hardened, resulting in a loss of manufacturability and toughness. Therefore, the content of Mn is set to 0.30% by mass or more and 1.20% by mass or less.

PおよびSは、どちらも靭性に悪影響を及ぼすので、できるだけ含有量が少ないほうが好ましい。したがって、Pの含有量およびSの含有量は、いずれも0.03質量%以下とする。   Since P and S both adversely affect toughness, it is preferable that the content be as small as possible. Accordingly, the P content and the S content are both 0.03% by mass or less.

Crは、鋼の焼入性を向上させる作用、鋼板の強度を向上させる作用、鋼板の耐摩耗性を向上させる作用、および、焼鈍の際におけるセメンタイトの粗大化を抑制する作用を奏する元素である。そして、Crによる上記各作用を奏するには、Crの含有量を0.30質量%以上とする必要がある。しかし、Crは焼入処理の加熱保持においてセメンタイトの溶体化を妨げるという悪影響を及ぼす場合があり、Crの含有量が1.50質量%を超えると、焼入処理の際の未溶解セメンタイト量を増大させる要因となりうる。したがって、Crの含有量は、0.30質量%以上1.50質量%以下とする。   Cr is an element that has the effect of improving the hardenability of steel, the effect of improving the strength of the steel sheet, the action of improving the wear resistance of the steel sheet, and the action of suppressing the coarsening of cementite during annealing. . And in order to show said each effect | action by Cr, it is necessary to make content of Cr 0.30 mass% or more. However, Cr may adversely affect the solution of cementite in the heat treatment during the quenching treatment. If the Cr content exceeds 1.50% by mass, the amount of undissolved cementite during the quenching treatment is reduced. It can be a factor to increase. Therefore, the Cr content is set to 0.30 mass% or more and 1.50 mass% or less.

Nbは、鋳造後の冷却過程にて鋼中に非常に硬質なNb含有炭化物を形成し、耐摩耗性、特に耐アブレシブ摩耗性の向上に寄与する。また、Nbは、焼入の際の結晶粒を微細化させて、靭性の向上に寄与する。Nbによるこれら各作用を奏するには、Nbの含有量を0.10質量%以上とする必要がある。しかし、Nbを多量に添加すると、Nb含有炭化物が過剰に生成され、このNb含有炭化物が破壊の起点および亀裂伝播経路となり、靭性が劣化する要因となる。また、C含有レベルが比較的高い用途において調質熱処理後の良好な靭性を確保するには、Nbの含有量を0.50質量%以下に抑えることが重要である。したがって、Nbの含有量は、0.10質量%以上0.50質量%以下とする。   Nb forms a very hard Nb-containing carbide in the steel in the cooling process after casting, and contributes to improvement of wear resistance, particularly abrasive wear resistance. Further, Nb contributes to improvement of toughness by refining crystal grains during quenching. In order to exhibit these actions by Nb, the Nb content needs to be 0.10% by mass or more. However, when Nb is added in a large amount, Nb-containing carbide is excessively generated, and this Nb-containing carbide becomes a starting point of fracture and a crack propagation path, which causes deterioration of toughness. Also, in order to ensure good toughness after tempering heat treatment in applications where the C content level is relatively high, it is important to suppress the Nb content to 0.50 mass% or less. Therefore, the Nb content is set to 0.10% by mass or more and 0.50% by mass or less.

Tiは、Nbと同様に鋳造後の冷却過程にて鋼中に非常に硬質なTi含有炭化物を形成し、耐摩耗性に寄与する。また、熱間圧延の際などに再固溶し、熱間圧延中または冷却中に析出したTiCは焼入の際に結晶粒を微細化し、靭性の向上に寄与する。さらに、TiとNとの結合力が強いため、Bを添加した場合にBNの生成を防止し、Bの焼入性向上作用を引き出すうえで有効である。したがって、必要に応じてTiを添加することが好ましく、Tiによる上記各作用を奏するには、Tiの含有量を0.01質量%以上とすると効果的である。しかし、Tiの含有量が0.50質量%を超えると、Ti系炭化物が鋼板中に多量に存在して靭性劣化を招きやすい。したがって、Tiを含有させる場合のTiの含有量は、0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下とする。   Ti, like Nb, forms a very hard Ti-containing carbide in the steel in the cooling process after casting, and contributes to wear resistance. In addition, TiC that is re-dissolved during hot rolling or the like and precipitated during hot rolling or cooling contributes to improving toughness by refining crystal grains during quenching. Further, since the bonding force between Ti and N is strong, when B is added, the formation of BN is prevented, and it is effective in extracting the effect of improving the hardenability of B. Therefore, it is preferable to add Ti as needed, and it is effective to make the Ti content 0.01% by mass or more in order to achieve the above-described effects of Ti. However, if the Ti content exceeds 0.50% by mass, a large amount of Ti-based carbides are present in the steel sheet, which tends to cause toughness deterioration. Therefore, when Ti is contained, the content of Ti is 0% by mass (including no addition) or more and 0.50% by mass or less.

Bは、焼入性の向上に有効な元素であり、必要に応じて添加することが好ましい。この焼入性向上作用を奏するには、Bの含有量を0.0003質量%以上とすると効果的である。なお、Bによる焼入性向上作用は、Bの含有量が0.005質量%にて飽和する。したがって、Bを含有させる場合のBの含有量は、0質量%(無添加を含む。)以上0.005質量%以下とする。   B is an element effective for improving hardenability, and is preferably added as necessary. In order to achieve this hardenability improving effect, it is effective that the B content is 0.0003 mass% or more. The effect of improving hardenability by B is saturated when the B content is 0.005% by mass. Therefore, when B is contained, the content of B is set to 0% by mass (including no addition) or more and 0.005% by mass or less.

MoおよびVは、いずれも靭性向上に有効な元素であり、必要に応じて添加することが好ましい。MoおよびVによる靭性向上作用を奏するには、含有量をそれぞれ0.10質量%以上とすると効果的である。しかし、MoおよびVは、比較的高価な元素であり、過剰な添加はコストの上昇を招くため、Moを含有させる場合のMoの含有量は、0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下とし、Vを含有させる場合のVの含有量は、0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下とする。   Mo and V are both effective elements for improving toughness, and it is preferable to add them as necessary. In order to achieve the toughness improving action by Mo and V, it is effective to set the content to 0.10% by mass or more. However, since Mo and V are relatively expensive elements, and excessive addition causes an increase in cost, the content of Mo when Mo is contained is 0 mass% (including no addition) or more and 0. When V is contained, the V content is 0 mass% (including no addition) or more and 0.50 mass% or less.

Niは、焼入性および低温靭性の向上に有効な元素であり、必要に応じて添加することが好ましい。Niによる焼入性向上作用および低温靭性向上作用を奏するには、Niの含有量を0.10質量%以上にすると効果的である。しかし、Niの過剰添加は経済性を損ねる要因となるため、Niを添加する場合のNiの含有量は、0質量%(無添加を含む。)以上2.0質量%以下とする。   Ni is an element effective for improving hardenability and low temperature toughness, and is preferably added as necessary. In order to achieve the effect of improving the hardenability and the low temperature toughness by Ni, it is effective to make the Ni content 0.10% by mass or more. However, excessive addition of Ni is a factor that impairs economic efficiency. Therefore, when Ni is added, the Ni content is set to 0 mass% (including no addition) or more and 2.0 mass% or less.

上記範囲で成分が調整された鋼板を手引き鋸として耐摩耗性を向上させるためには、Nbを含有する炭化物による作用を利用する。なお、Tiを含有する場合にはTiの炭化物も耐摩耗性の向上に有効である。ただし、手引き鋸に使用するための靭性を確保するためには、炭化物の粒径を制御する必要がある。   In order to improve the wear resistance using a steel plate whose components are adjusted in the above range as a hand saw, the action of carbide containing Nb is used. When Ti is contained, Ti carbide is also effective in improving the wear resistance. However, in order to ensure toughness for use in a hand saw, it is necessary to control the particle size of the carbide.

具体的には、調質熱処理後の最終的な部材である手引き鋸は、NbまたはNbとTiとを含有する粒子径0.5μm以上のNb含有炭化物が、3000個/mm以上9000個/mm以下の密度でマトリックス中に存在する金属組織であると、耐摩耗性が向上するとともに、靭性を損なう弊害を回避できる。 Specifically, the hand saw, which is the final member after the tempering heat treatment, has Nb or Nb-containing carbide containing Nb and Nb and Ti having a particle diameter of 0.5 μm or more of 3000 / mm 2 or more / 9000 / When the metal structure is present in the matrix with a density of mm 2 or less, the wear resistance is improved and the adverse effect of impairing toughness can be avoided.

なお、Nbを含有する炭化物とは、NbCを主成分とする硬質炭化物であり、NbとTiとを含有する炭化物とは、(Nb,Ti)C等を主成分とする硬質炭化物である(以下、これらのNbを含有する炭化物やNbとTiとを含有する炭化物を硬質炭化物とする。)。   The carbide containing Nb is a hard carbide containing NbC as a main component, and the carbide containing Nb and Ti is a hard carbide containing (Nb, Ti) C as a main component (hereinafter referred to as “Nb, Ti) C”). These carbides containing Nb and carbides containing Nb and Ti are hard carbides.)

鋼中に含有される析出粒子が硬質炭化物に該当するか否かは、EDX等による微視的分析によって確認できる。また、このように確認した硬質炭化物について、それぞれの面積を測定して同じ面積を有する真円の直径を算出し、この直径を硬質炭化物の粒子径とする。   Whether or not the precipitated particles contained in the steel correspond to hard carbides can be confirmed by microscopic analysis using EDX or the like. Moreover, about the hard carbide confirmed in this way, each area is measured, the diameter of the perfect circle which has the same area is calculated, and this diameter is made into the particle diameter of a hard carbide.

鋼中の硬質炭化物は、粒子径0.5μm以上のものが3000個/mm未満であると、硬質炭化物による耐摩耗性向上作用が不十分で、手引き鋸として十分な耐摩耗性を確保できない可能性がある。また、粒子径0.5μm以上の硬質炭化物が9000個/mmより多いと、これら硬質炭化物が破壊の起点および亀裂伝播経路となって靭性劣化の原因となってしまう。したがって、手引き鋸は、粒子径0.5μm以上の硬質炭化物(Nb含有炭化物)が、3000個/mm以上9000個/mm以下の密度でマトリックス中に存在するものとする。 If the hard carbide in steel has a particle size of 0.5 μm or more and less than 3000 pieces / mm 2 , the effect of improving the wear resistance by the hard carbide is insufficient, and sufficient wear resistance as a hand saw cannot be secured. there is a possibility. On the other hand, if the number of hard carbide particles having a particle size of 0.5 μm or more is more than 9000 / mm 2 , these hard carbides become the starting point of fracture and crack propagation path, leading to deterioration of toughness. Therefore, in the hand saw, hard carbide (Nb-containing carbide) having a particle diameter of 0.5 μm or more is present in the matrix at a density of 3000 / mm 2 or more and 9000 / mm 2 or less.

次に、上記手引き鋸の製造方法の一例を説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the hand saw will be described.

手引き鋸に用いられる鋼板は、鋳造、熱間圧延および冷間圧延、調質熱処理を経て製造される。   Steel sheets used for hand saws are manufactured through casting, hot rolling and cold rolling, and tempering heat treatment.

鋳造工程では、冷却過程において鋼中に硬質炭化物を析出させる。この析出する硬質炭化物の粒子径および密度を調整するには、C含有量と、Nb含有量と、鋳造の際の冷却速度とを厳密に制限することが重要である。   In the casting process, hard carbides are precipitated in the steel during the cooling process. In order to adjust the particle size and density of the precipitated hard carbide, it is important to strictly limit the C content, the Nb content, and the cooling rate during casting.

このように製造された鋼板を830℃で5〜10分加熱し油冷した後、300〜350℃前後でプレステンパー処理を施し、焼入鋼帯とする。   The steel plate thus produced is heated at 830 ° C. for 5 to 10 minutes and cooled with oil, and then subjected to press tempering at around 300 to 350 ° C. to obtain a hardened steel strip.

また、焼入鋼帯を、レーザーカットあるいは打抜きにて所定の形状に加工し、腰入れにて歪み取りを行う。   Further, the hardened steel strip is processed into a predetermined shape by laser cutting or punching, and distortion is removed by waist insertion.

そして、グラインダ等にて刃先形状を成形し、Crめっきを施して、手引き鋸とする。   Then, the shape of the cutting edge is formed with a grinder or the like, Cr plated, and a hand saw is obtained.

次に、上記一実施の形態の効果を説明する。   Next, the effect of the one embodiment will be described.

上記一実施の形態に係る手引き鋸によれば、上記成分の範囲において、Nbを含有する粒子径0.5μm以上の硬質炭化物が、3000個/mm以上9000個/mm以下の密度でマトリックス中に存在するため、Nbを含有する硬質炭化物による耐摩耗性向上作用を確保できるとともに、硬質炭化物の過剰生成による靭性の劣化を防止できる。したがって、耐摩耗性および靭性が良好である。 According to the hand saw according to the above-described embodiment, in the range of the above components, the hard carbide having a particle diameter of 0.5 μm or more containing Nb is a matrix with a density of 3000 / mm 2 or more and 9000 / mm 2 or less. Since it exists in it, while being able to ensure the abrasion-resistant improvement effect by the hard carbide containing Nb, the deterioration of toughness by the excessive production | generation of a hard carbide can be prevented. Therefore, the wear resistance and toughness are good.

また、必要に応じてTiを含有させることにより、Tiを含有する硬質炭化物による耐摩耗性向上作用および靭性向上作用で、耐摩耗性および靭性を向上できる。   Moreover, by including Ti as required, the wear resistance and toughness can be improved by the wear resistance improving action and the toughness improving action of the hard carbide containing Ti.

さらに、必要に応じてBを含有させることにより、焼入性を向上できる。なお、Bを含有させる場合には、Tiを含有させることによりBとNとの結合によるBNの生成を防止でき、Bによる焼入性向上作用を奏しやすい。   Furthermore, hardenability can be improved by containing B as needed. In addition, when B is contained, the generation of BN due to the combination of B and N can be prevented by containing Ti, and the effect of improving hardenability by B can be easily achieved.

また、必要に応じてMo、VおよびNiの少なくとも1種を含有させることにより、靭性や焼入性や低温靭性を向上できる。   Moreover, toughness, hardenability, and low temperature toughness can be improved by containing at least 1 sort (s) of Mo, V, and Ni as needed.

以下、本実施例および比較例について説明する。   Hereinafter, this example and a comparative example will be described.

表1には、手引き鋸の母材となる鋼板の化学成分を示す。   Table 1 shows the chemical composition of the steel sheet that is the base material of the hand saw.

Figure 2017155310
Figure 2017155310

表1に示す各鋼スラブを溶製し、溶融および凝固実験用の30kg鋼塊を切り出した。また、その鋼塊をるつぼ炉中で溶融させて溶鋼とし、鋳片を模擬した凝固塊(模擬鋳片)を得た。   Each steel slab shown in Table 1 was melted, and 30 kg steel ingots for melting and solidification experiments were cut out. Moreover, the steel ingot was melted in a crucible furnace to obtain molten steel, and a solidified ingot (simulated slab) simulating a slab was obtained.

各模擬鋳片を用いて、熱間圧延、焼鈍、冷延、および焼鈍の順に処理し、板厚2.2mmの摩耗試験片および衝撃試験片を製造した。   Each simulated slab was processed in the order of hot rolling, annealing, cold rolling, and annealing to produce a wear test piece and an impact test piece having a plate thickness of 2.2 mm.

さらに、摩耗試験片および衝撃試験片を調質熱処理によって、調質硬さ50〜53HRCに調質した。   Furthermore, the wear test piece and the impact test piece were tempered to a temper hardness of 50 to 53 HRC by tempering heat treatment.

なお、熱間圧延は、加熱温度を1250〜1350℃として60分保持後、仕上温度を850℃とし、巻取温度を590℃として、熱延板厚3.5mm(研削加工にて3.0mmに調整)の熱延板を得た。焼鈍では、690℃に加熱し、18時間保持した。   In the hot rolling, the heating temperature is 1250 to 1350 ° C. and held for 60 minutes, the finishing temperature is 850 ° C., the winding temperature is 590 ° C., the hot rolled sheet thickness is 3.5 mm (3.0 mm by grinding). ) Was obtained. In annealing, it heated to 690 degreeC and hold | maintained for 18 hours.

調質熱処理は、既に調整されている硬質炭化物の分布状態が崩れることがないように溶体化温度を1000℃以下とする以外は、一般的な条件で行った。具体的には、830℃で15分加熱処理した後、60℃に油冷して、調質硬さが50〜53HRCの調質材を得た。   The tempering heat treatment was performed under general conditions except that the solution temperature was 1000 ° C. or less so that the distribution state of the already adjusted hard carbide was not destroyed. Specifically, after heat treatment at 830 ° C. for 15 minutes, oil cooling was performed to 60 ° C. to obtain a tempered material having a tempered hardness of 50 to 53 HRC.

ここで、調質熱処理前の鋼板について、圧延方向および板厚方向に平行な断面(L断面)を鏡面研磨した後、村上試薬(赤血塩のアルカリ溶液)にてエッチングし、共焦点レーザ顕微鏡にて観察した。また、その画像を処理して、視野面積中に存在するNb含有炭化物(硬質炭化物)の数量を測定し、その存在密度を算出した。   Here, the steel plate before the tempering heat treatment was mirror-polished on a cross section (L cross section) parallel to the rolling direction and the plate thickness direction, and then etched with Murakami reagent (alkaline solution of red blood salt). Observed. Moreover, the image was processed, the number of Nb containing carbide | carbonized_material (hard carbide | carbonized_material) which exists in a visual field area was measured, and the existence density was computed.

Nbを含有する硬質炭化物は、観察面積90×60μmで20視野中に存在する粒子径0.5μm以上の粒子の個数をカウントして、1mmあたりの個数に換算した。このNb含有炭化物の個数(個/mm)の測定結果を表2に示す。 For the hard carbide containing Nb, the number of particles having an observation area of 90 × 60 μm and a particle diameter of 0.5 μm or more existing in 20 fields was counted and converted to the number per 1 mm 2 . Table 2 shows the measurement results of the number of Nb-containing carbides (pieces / mm 2 ).

なお、粒径は粒子面積の円相当径の値であり、粒径0.5μm以上の粒子を画像処理にてピックアップした。   The particle diameter is a value corresponding to the equivalent circle diameter of the particle area, and particles having a particle diameter of 0.5 μm or more were picked up by image processing.

摩耗試験は、φ5mmで酸化スケールを除去した摩耗試験片を用いて、ピンオンディスク型摩耗試験機にて行った。   The wear test was performed with a pin-on-disk wear tester using a wear test piece with an oxide scale removed of φ5 mm.

また、摩耗試験では、摩耗材として♯400のエメリー紙(炭化ケイ素)を用い、試験荷重を20Nとし、摩擦速度を0.66m/秒とし、摩擦距離を300mmとした。   In the wear test, # 400 emery paper (silicon carbide) was used as the wear material, the test load was 20 N, the friction speed was 0.66 m / sec, and the friction distance was 300 mm.

そして、摩耗試験前後に摩耗試験片の板厚差に基づいて、摩耗によって消失した材料の体積を算出して、摩耗減量W(mm)とした。 Then, based on the plate thickness difference between the wear test pieces before and after the wear test, the volume of the material that disappeared due to wear was calculated and used as a wear loss W (mm 3 ).

また、比摩耗量(mm/N・m)=摩耗減量W/(試験荷重F×摩擦距離L)の式から算出した比摩耗量が1.5×10−4mm/N・m以下のものを、手引き鋸として耐摩耗性が良好である(合格)と評価した。この耐摩耗試験の結果を表2に示す。 Further, the specific wear amount calculated from the formula: specific wear amount (mm 3 / N · m) = wear loss W / (test load F × friction distance L) is 1.5 × 10 −4 mm 3 / N · m or less. Were evaluated as having good wear resistance as a hand saw (pass). The results of this abrasion resistance test are shown in Table 2.

靭性は金属材料のシャルピー衝撃試験方法(JIS Z 2242)で評価した。衝撃試験片には、板厚が2.2mm、幅方向の長さが10mm、長手方向の長さが55mm、長手方向中心部に深さが2mm、先端部1mmのRのUノッチを設けた。図1に試験片形状の模式図を示す。そして、このような試験片を用いて、シャルピー衝撃試験を実施し、衝撃値が30J・cm−2以上のものを、手引き鋸としての靭性(衝撃特性)が良好である(合格)と評価した。この衝撃試験の結果を表2に示す。 Toughness was evaluated by a Charpy impact test method (JIS Z 2242) for metal materials. The impact test piece was provided with an R U-notch having a plate thickness of 2.2 mm, a length in the width direction of 10 mm, a length in the longitudinal direction of 55 mm, a depth of 2 mm at the center in the longitudinal direction, and a tip of 1 mm. . FIG. 1 shows a schematic diagram of the shape of a test piece. And using such a test piece, a Charpy impact test was carried out, and those having an impact value of 30 J · cm −2 or more were evaluated as having good toughness (impact characteristics) as a hand saw (pass). . The results of this impact test are shown in Table 2.

Figure 2017155310
Figure 2017155310

表2に示すように、所定の成分の範囲にて、粒径0.5μm以上の硬質炭化物(Nb含有炭化物)の個数が3000〜9000個/mmに調整した本実施例は、いずれも耐摩耗性に優れているとともに、靭性に優れ高い衝撃特性を有していた。 As shown in Table 2, all of the present examples in which the number of hard carbides (Nb-containing carbides) having a particle diameter of 0.5 μm or more was adjusted to 3000 to 9000 pieces / mm 2 within a predetermined component range, In addition to excellent wear, it had excellent toughness and high impact characteristics.

比較例であるNo.21、No.22、No.26〜32は、Nbを含有していないため、Nb含有炭化物が存在せず、耐摩耗性が著しく低かった。   No. which is a comparative example. 21, no. 22, no. Since Nos. 26 to 32 did not contain Nb, there was no Nb-containing carbide, and the wear resistance was extremely low.

比較例であるNo.23は、Nbの含有量が少なかったため、Nb含有炭化物の個数が3000個/mm未満であり、耐摩耗性が不十分であった。 No. which is a comparative example. In No. 23, since the Nb content was small, the number of Nb-containing carbides was less than 3000 / mm 2 , and the wear resistance was insufficient.

比較例であるNo.24およびNo.25は、Nbの含有量が過剰であるため、Nb含有炭化物が過剰に残存し、衝撃特性が著しく低かった。   No. which is a comparative example. 24 and no. In No. 25, since the Nb content was excessive, the Nb-containing carbide remained excessively and the impact characteristics were remarkably low.

Claims (3)

C:0.60質量%以上1.25質量%以下、Si:0.50質量%以下、Mn:0.30質量%以上1.20質量%以下、P:0.03質量%以下、S:0.03質量%以下、Cr:0.30質量%以上1.50質量%以下およびNb:0.10質量%以上0.50質量%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
粒子径0.5μm以上のNb含有炭化物が、3000個/mm以上9000個/mm以下の密度でマトリックス中に存在する
ことを特徴とする手引き鋸。
C: 0.60 mass% or more and 1.25 mass% or less, Si: 0.50 mass% or less, Mn: 0.30 mass% or more and 1.20 mass% or less, P: 0.03 mass% or less, S: 0.03% by mass or less, Cr: 0.30% by mass or more and 1.50% by mass or less and Nb: 0.10% by mass or more and 0.50% by mass or less, with the balance being Fe and inevitable impurities,
A hand saw having a Nb-containing carbide having a particle size of 0.5 μm or more in a matrix at a density of 3000 / mm 2 or more and 9000 / mm 2 or less.
Ti:0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下およびB:0質量%(無添加を含む。)以上0.005質量%以下を含有する
ことを特徴とする請求項1記載の手引き鋸。
Ti: 0% by mass (including no addition) to 0.50% by mass or less and B: 0% by mass (including no addition) to 0.005% by mass or less. The described hand saw.
Mo:0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下、V:0質量%(無添加を含む。)以上0.50質量%以下およびNi:0質量%(無添加を含む。)以上2.0質量%以下のうちの少なくとも1種を含有する
ことを特徴とする請求項1または2記載の手引き鋸。
Mo: 0% by mass (including no addition) to 0.50% by mass or less, V: 0% by mass (including no addition) to 0.50% by mass or less, and Ni: 0% by mass (including no addition) .) The hand-drawn saw according to claim 1, comprising at least one of 2.0% by mass or less.
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