JP5046065B2 - Combination weighing device - Google Patents

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Description

本発明は、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる「組合せ計量装置」において、計量対象物とホッパ部との衝突或いはゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に、制振性に優れた鋼を配して、機械的振動による騒音を抑制し、かつ、計量精度を向上させた低騒音で高精度な「組合せ計量装置」に関する。  According to the present invention, in a “combination weighing device” that combines objects having different weights so as to have a predetermined weight, mechanical vibration is generated due to a collision between a weighing object and a hopper part or opening / closing of a gate part. The present invention relates to a low-noise and high-accuracy “combination weighing device” in which steel having excellent vibration damping properties is arranged in a generated portion, noise due to mechanical vibration is suppressed, and weighing accuracy is improved.

従来、「組合せ計量装置」では、供給された個々の重量が異なる対象物を複数の貯留ホッパに分散投入し、続いて、貯留ホッパのそれぞれに投入された計量物を対応する計量ホッパに移行して計量するとともに、各計量ホッパでの計量値に基づいて、計量設定値に最も近く、かつ設定値を下回らない組合せを選択する。ここで、貯留ホッパや計量ホッパのように計量物を一時的に貯留するホッパ部の下部にゲート部を設け、ゲート部を解放することにより、ホッパ部に貯留された計量物を下方へ排出する。この時、ホッパの開閉によってホッパ部が振動して騒音を発生するという問題が生じる。
この対策として、特許文献1によると、ゲートをホッパ本体に対して片持ち状態にて取り付けることにより、ゲートの開閉する際に発生する振動を低減させることができ、振動に起因して生じる騒音を低減させる技術を開示している。
また、対象物の計量精度を維持する目的で、装置から発生する振動の影響を最小限に抑えるため振動の高周波部分のフィルタリング処理する方法が提示されている。
Conventionally, in the “combination weighing device”, the supplied objects having different weights are distributed and introduced into a plurality of storage hoppers, and subsequently, the weighing objects put into each of the storage hoppers are transferred to the corresponding weighing hoppers. The combination that is closest to the measurement set value and does not fall below the set value is selected based on the measurement value at each weighing hopper. Here, a gate part is provided at the lower part of a hopper part that temporarily stores a weighing object like a storage hopper or a weighing hopper, and the weighing object stored in the hopper part is discharged downward by releasing the gate part. . At this time, there is a problem that the hopper portion vibrates and generates noise due to opening and closing of the hopper.
As a countermeasure, according to Patent Document 1, by attaching the gate to the hopper body in a cantilever state, vibration generated when the gate is opened and closed can be reduced, and noise caused by the vibration can be reduced. A technique for reducing the amount is disclosed.
In order to maintain the weighing accuracy of the object, a method of filtering the high frequency part of the vibration is presented in order to minimize the influence of the vibration generated from the apparatus.

上記をはじめ、「組合せ計量装置」の騒音低減の対策として、貯留ホッパや計量ホッパ或いはゲート部の構造や機構を最適にする技術は多くの特許によって提案されている。
しかしながら、上記のような構造や機構の工夫のみでは、組合せ計量装置の各部分の接触・衝突による機械的振動の低減には限界があるので、構成材料を含めた抜本的な対策が求められている。また、この部分を樹脂にする方法も提案されているが、製造コストや機械的性質の点で工業的な製品とはなり難い。
即ち、「組合せ計量装置」用材料として、材料自体に騒音低減能があり、かつ、機械的性質及び価格の面からの要請を満足する材料が今までに想到され得なかったものである。
In addition to the above, as a countermeasure for noise reduction of the “combination weighing device”, many patents have proposed techniques for optimizing the structure and mechanism of the storage hopper, the weighing hopper, or the gate portion.
However, there is a limit to the reduction of mechanical vibration due to contact / collision of each part of the combination weighing device only with the above-mentioned structure and mechanism, so drastic measures including constituent materials are required. Yes. Moreover, although the method of making this part into resin is proposed, it is hard to become an industrial product in terms of manufacturing cost and mechanical properties.
That is, as a material for the “combination weighing device”, a material that itself has noise reduction ability and satisfies the requirements from the viewpoints of mechanical properties and price has not been conceived.

一方、金属系の制振性材料としては、鋳鉄、Mn−Cu合金、Mg−Zr合金、Mg−Ni合金、Al−Zn合金、Fe−Al−Cr合金、Ni−Ti合金、Cu−Al−Ni合金等が知られている。
これらを「組合せ計量装置」用材料の観点から見れば、鋳鉄やMg系合金は強度が低いという欠点がある。Mn−Cu系合金は所望の強度が得られないという欠点がある。
Fe−Al−Cr合金は歪によって振動減衰能が低下するという欠点がある。
これらの材料は、振動減衰能は比較的優れているが、高価な元素を多く含んでいるため合金材料の価格上昇となり上記のような「組合せ計量装置」用途には不適である。
On the other hand, as the metal-based damping material, cast iron, Mn—Cu alloy, Mg—Zr alloy, Mg—Ni alloy, Al—Zn alloy, Fe—Al—Cr alloy, Ni—Ti alloy, Cu—Al— Ni alloys and the like are known.
From the viewpoint of “combination metering device” materials, cast iron and Mg-based alloys have the disadvantage of low strength. A Mn—Cu alloy has a drawback that a desired strength cannot be obtained.
The Fe—Al—Cr alloy has a drawback that the vibration damping ability is reduced by strain.
These materials are relatively excellent in vibration damping capability, but contain a lot of expensive elements, which increases the price of the alloy material and is not suitable for the above-mentioned “combination metering device” application.

上記の問題を解決するために、例えば、特許文献2によれば、機械的強度が高く、振動減衰能を有する材料として、高強度高減衰能Fe−Cr−Mn合金及びその製造方法が開示されている。この特許には、Cr重量パーセント9〜15重量%、Mn重量パーセント18〜26重量%、残部鉄からなり、イプシロン・マルテンサイト相が40体積%以上である高強度高減衰能Fe−Cr−Mn合金及びその製造方法が開示されている。上記のFe−Cr−Mn合金は、組成的にステンレス鋼をベースとしたものである。従って、その機械的性質はステンレス鋼とほぼ同等であり、かつ、制振性に優れているので制振性の観点からは上記の問題点を解決する発明である。  In order to solve the above problem, for example, according to Patent Document 2, a high-strength and high-damping capacity Fe—Cr—Mn alloy and a manufacturing method thereof are disclosed as materials having high mechanical strength and vibration damping capacity. ing. This patent includes a high-strength, high-damping capacity Fe-Cr-Mn consisting of 9 to 15% by weight of Cr, 18 to 26% by weight of Mn and the balance iron, and having an epsilon martensite phase of 40% by volume or more. Alloys and methods for their production are disclosed. The above-described Fe—Cr—Mn alloy is compositionally based on stainless steel. Therefore, the mechanical properties are almost the same as stainless steel and the vibration damping property is excellent, so that the invention solves the above problems from the viewpoint of the vibration damping property.

しかしながら、特許文献2によって開示された技術では、マンガン重量パーセント18〜26重量%と開示されているが、この材料を溶製する場合、マンガン成分が蒸発し易いため添加するマンガン合金の歩留まりが悪く、かつ、マンガンは鋼の溶製時に用いられる耐火物の溶損を著しく増大させるという難点があるので、溶製コストが高くなるために上記の工業的用途が極めて制限されるという問題点がある。また、マンガン重量パーセントが18〜26重量%と高いので熱間又は冷間加工コストが高くなるという問題点がある。  However, the technique disclosed in Patent Document 2 discloses that the manganese weight percentage is 18 to 26% by weight. However, when this material is melted, the manganese component easily evaporates, so the yield of the added manganese alloy is poor. And, since manganese has a drawback that it significantly increases the erosion loss of the refractory used during the melting of steel, there is a problem that the industrial use is extremely limited because of the high melting cost. . Further, since the manganese weight percentage is as high as 18 to 26% by weight, there is a problem that the hot or cold working cost is increased.

一方、本発明者らは、特許文献3に示すように、振動減衰能のある材料として、炭素重量パーセント0.05重量%以下、マンガン重量パーセント13〜18重量%、クロム重量パーセント9〜15重量%、ニッケル重量パーセント0.01〜6.0重量%、アルミニウム重量パーセント0.01〜0.05重量%、窒素重量パーセント0.01重量%以下、残部鉄からなる材料を冷間加工によって、マトリックスであるオーステナイト相(以下、「γ−相」という。)中にイプシロン・マルテンサイト相(以下、「ε−Ms相」という。)を10体積%以上生成させることを特徴とする高強度高減衰能Fe−Mn−Cr−Ni合金を提案している。
しかしながら、特許文献3においては、冷間加工による方法によって高強度高減衰能合金を推奨しているが、これは振動減衰能が安定して得られないことが判った。
On the other hand, as shown in Patent Document 3, the present inventors, as a material having vibration damping ability, have a carbon weight percentage of 0.05% by weight or less, a manganese weight percentage of 13-18% by weight, and a chromium weight percentage of 9-15% by weight. %, Nickel weight percentage 0.01-6.0 weight%, aluminum weight percentage 0.01-0.05 weight%, nitrogen weight percentage 0.01% by weight or less, and the balance iron is cold worked to form a matrix. A high-strength, high-attenuation characterized by generating 10 vol% or more of an epsilon martensite phase (hereinafter referred to as “ε-Ms phase”) in the austenite phase (hereinafter referred to as “γ-phase”) A high performance Fe-Mn-Cr-Ni alloy is proposed.
However, in Patent Document 3, a high-strength and high-damping ability alloy is recommended by a method by cold working, but it has been found that the vibration damping ability cannot be stably obtained.

特許文献3においては、ニッケル重量パーセント0.01〜6.0重量%添加することによって、マンガン重量パーセント13〜18重量%とマンガン量を少なくすることができることが開示されている。この技術は、ニッケル添加によってマンガン成分を低くすることで製造コストを低減するための対策技術ではあるが、高価なニッケルを添加して冷間加工性を向上しようとするものであり、原料コストに立てば、むしろ、コストが嵩むこととなる技術であり、総合的製造コストの原理原則に立ち返って検討し直すことが必要である。  Patent Document 3 discloses that the manganese amount can be reduced to 13 to 18% by weight of manganese by adding 0.01 to 6.0% by weight of nickel. Although this technology is a countermeasure technology for reducing the manufacturing cost by lowering the manganese component by adding nickel, it is intended to improve the cold workability by adding expensive nickel, which increases the raw material cost. In other words, it is a technology that increases the cost, and it is necessary to return to the principle of the total manufacturing cost and review it again.

本発明者らは、上記の課題を解決するために検討した結果、制振性に優れた鋼として、熱処理或いは冷間加工によってε−Ms相が生成し易い度合いを示す積層欠陥エネルギーSFE(mJ/m)(数式5、非特許文献1参照)(以下、「SFE」という。)に着目し、マンガンの効果をシリコンの微量添加によって一部置換えることによってマンガン量の低減ができることを見出し、その効果を実証する知見を得て特許文献4として出願している。As a result of investigations to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that the stacking fault energy SFE (mJ) indicates the degree of easy generation of the ε-Ms phase by heat treatment or cold working as steel having excellent vibration damping properties. / M 2 ) (see Equation 5, Non-Patent Document 1) (hereinafter referred to as “SFE”), and found that the manganese amount can be reduced by partially replacing the effect of manganese by adding a small amount of silicon. Obtained knowledge to prove the effect, and filed as Patent Document 4.

特開2005−121584号公報JP 2005-121484 A 特開2002−121651号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-121651 特開2007−321243号公報JP2007-32143A 特願2008−278829号公報Japanese Patent Application No. 2008-278829

Pickering:Proc.Conf.Stainless Steels,Gothenburg,Sept.(1984)Pickering: Proc. Conf. Stainless Steels, Gothenburg, Sept. (1984)

本発明は、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる「組合せ計量装置」において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に、制振性優れた鋼を配して、該機械的振動による騒音を抑制するとともに計量精度を向上させる低騒音で高精度な「組合せ計量装置」を提供することを目的とする。  According to the present invention, in a “combination weighing device” that combines objects having different weights so as to have a predetermined weight, mechanical vibration is generated due to a collision between the weighing object and the hopper part or opening / closing of the gate part. An object is to provide a low-noise and high-precision “combination weighing device” that suppresses noise caused by mechanical vibration and improves weighing accuracy by arranging steel with excellent vibration damping in the generated part. .

本発明に係る「組合せ計量装置」は、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に、制振性に優れた鋼を配して、該機械的振動による騒音を抑制するとともに計量精度を向上させることを特徴とする。  The `` combination weighing device '' according to the present invention is arranged with steel having excellent vibration damping properties in a portion where mechanical vibration occurs due to collision between the weighing object and the hopper portion or opening and closing of the gate portion, The present invention is characterized in that noise due to the mechanical vibration is suppressed and measurement accuracy is improved.

本発明に係る低騒音高精度「組合せ計量装置」において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に配される制振性に優れた鋼は、
該鋼の炭素、シリコン、マンガン、クロム、アルミニウム、及び、残部鉄の合計重量を基準として、
炭素の重量パーセント[%C]を0.001〜0.10[%]、
シリコンの重量パーセント[%Si]を0.10〜3.0[%]、
マンガンの重量パーセント[%Mn]を5.0〜15.0未満[%]、
クロムの重量パーセント[%Cr]を0.01〜20.0[%]
アルミニウムの重量パーセント[%Al]を0.001〜0.10[%]
残部を鉄の重量パーセント[%Fe]として含み、
X線回折法によって測定されたイプシロン・マルテンサイト相の体積%[%ε―Ms相]が、数式1を満足することを特徴とする。
[数式1]
10[体積%] ≦ [%ε―Ms相] ≦ 50[体積%] (1)
In the low noise and high precision “combination weighing device” according to the present invention, the vibration damping property is excellent, which is arranged in a portion where mechanical vibration is generated due to collision between the weighing object and the hopper portion or opening and closing of the gate portion. Steel
Based on the total weight of carbon, silicon, manganese, chromium, aluminum, and balance iron of the steel,
The weight percent [% C] of carbon is 0.001 to 0.10 [%],
The weight percentage [% Si] of silicon is 0.10 to 3.0 [%],
Manganese weight percent [% Mn] 5.0 to less than 15.0 [%],
Chromium weight percent [% Cr] 0.01-20.0 [%]
Aluminum weight percentage [% Al] 0.001 to 0.10 [%]
Including the balance as iron weight percent [% Fe],
The volume% [% ε-Ms phase] of the epsilon-martensite phase measured by the X-ray diffraction method satisfies Formula 1.
[Formula 1]
10 [volume%] ≦ [% ε-Ms phase] ≦ 50 [volume%] (1)

本発明に係る「組合せ計量装置」は、片持ち梁法によって測定した制振性を表す損失係数(η)が、数式2を満足する制振性に優れた鋼を含んで構成されることを特徴とする。
[数式2]
0.005 ≦ η ≦ 0.10 (2)
The “combination metering device” according to the present invention is configured to include a steel having excellent vibration damping properties in which the loss factor (η) representing the vibration damping properties measured by the cantilever method satisfies Formula 2. Features.
[Formula 2]
0.005 ≤ η ≤ 0.10 (2)

本発明に係る「組合せ計量装置」は、
炭素の重量パーセント[%C]、シリコンの重量パーセント[%Si]、マンガンの重量パーセント[%Mn]、クロムの重量パーセント[%Cr]、ニッケルの重量パーセント[%Ni]及び窒素の重量パーセント[%N]によって、
数式3によって計算される積層欠陥エネルギー(SFE)(mJ/m)が、
数式4を満足する制振性に優れた鋼を含んで構成されることを特徴とする。
[数式3]
SFE(mJ/m)=25.7+2×[%Ni]+410×[%C]−0.9×[%Cr]−77×[%N]−13×[%Si]−1.2×[%Mn] (3)
[数式4]
−20(mJ/m)≦ SFE ≦ 20(mJ/m) (4)
The “combination weighing device” according to the present invention is
Carbon weight percent [% C], silicon weight percent [% Si], manganese weight percent [% Mn], chromium weight percent [% Cr], nickel weight percent [% Ni] and nitrogen weight percent [ % N]
The stacking fault energy (SFE) (mJ / m 2 ) calculated by Equation 3 is
It is characterized by comprising steel with excellent vibration damping that satisfies Equation (4).
[Formula 3]
SFE (mJ / m 2 ) = 25.7 + 2 × [% Ni] + 410 × [% C] −0.9 × [% Cr] −77 × [% N] −13 × [% Si] −1.2 × [% Mn] (3)
[Formula 4]
−20 (mJ / m 2 ) ≦ SFE ≦ 20 (mJ / m 2 ) (4)

本発明に係る「組合せ計量装置」を構成する制振性に優れた鋼の製造方法は、炭素、シリコン、マンガン、クロム、アルミニウム、及び、残部鉄の合計重量を基準として、
炭素の重量パーセント[%C]を0.001〜0.10[%]、
シリコンの重量パーセント[%Si]を0.10〜3.0[%]、
マンガンの重量パーセント[%Mn]を5.0〜15.0未満[%]、
クロムの重量パーセント[%Cr]を0.01〜20.0[%]
アルミニウムの重量パーセント[%Al]を0.001〜0.10[%]
を含んでなる鋼を、
第1工程として、950〜1200℃で、1〜5時間、加熱する工程、
第2工程として、加工仕上がり温度750〜950℃で、熱間加工する工程、
第3工程として、700〜950℃で、1〜60分間、熱処理する工程、
第4工程として、500℃から20℃までの温度領域を、10〜50(℃/秒)の冷却速度で急速冷却する工程、
第5工程として、急速冷却のまま、又は、冷間加工率1〜20%の冷間加工を施す工程
を含んで構成されることを特徴とする。
The manufacturing method of steel excellent in vibration damping constituting the “combination weighing device” according to the present invention is based on the total weight of carbon, silicon, manganese, chromium, aluminum, and the balance iron.
The weight percent [% C] of carbon is 0.001 to 0.10 [%],
The weight percentage [% Si] of silicon is 0.10 to 3.0 [%],
Manganese weight percent [% Mn] 5.0 to less than 15.0 [%],
Chromium weight percent [% Cr] 0.01-20.0 [%]
Aluminum weight percentage [% Al] 0.001 to 0.10 [%]
Comprising steel,
As a first step, a step of heating at 950 to 1200 ° C. for 1 to 5 hours,
As a second step, a step of hot working at a finishing temperature of 750 to 950 ° C.,
As a third step, a step of heat treatment at 700 to 950 ° C. for 1 to 60 minutes,
As a fourth step, a step of rapidly cooling a temperature range from 500 ° C. to 20 ° C. at a cooling rate of 10 to 50 (° C./second),
The fifth step is characterized by comprising a step of performing cold working with rapid cooling or with a cold working rate of 1 to 20%.

本発明は、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる「組合せ計量装置」において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に、制振性優れた鋼を配して、騒音を抑制するとともに該機械的振動による計量精度の低減対策とした低騒音で高精度な「組合せ計量装置」を提供するので、産業上の貢献が大きい。  According to the present invention, in a “combination weighing device” that combines objects having different weights so as to have a predetermined weight, mechanical vibration is generated due to a collision between the weighing object and the hopper part or opening / closing of the gate part. Since steel with excellent vibration damping is arranged in the generated part to provide low-noise and high-precision “combination weighing device” that suppresses noise and measures to reduce weighing accuracy due to the mechanical vibration. The above contribution is great.

以下に、本発明に係わる低騒音高精度「組合せ計量装置」について具体的に説明する。
図1は、本発明に係わる低騒音高精度「組合せ計量装置」のホッパ部の模式図である。
The low noise and high precision “combination weighing device” according to the present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a schematic view of a hopper portion of a low noise high precision “combination weighing apparatus” according to the present invention.

本発明の請求項1記載事項の「組合せ計量装置」において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に、「制振性に優れた鋼」を配することを主張している。
上記の「制振性に優れた鋼」は、機械的振動によって発生する騒音を効果的に抑制することができる。また、機械的振動に起因する計量精度の低下、或いは、計量値の特定に至る時間の遅延を改善することができる。
In the “combination weighing device” according to the first aspect of the present invention, the portion where mechanical vibration is generated due to the collision between the object to be measured and the hopper or the opening / closing of the gate, Insist to distribute "steel".
The above-mentioned “steel with excellent vibration damping” can effectively suppress noise generated by mechanical vibration. In addition, it is possible to improve a decrease in measurement accuracy due to mechanical vibrations or a delay in time required to specify a measurement value.

本発明の請求項1記載事項において、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる組合せ計量装置において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に配する制振性に優れた鋼の化学組成の内、
シリコン重量パーセント0.10〜3.0重量%、マンガン重量パーセント5.0〜15.0未満重量%としている。
これは、良好な制振性発現能を持ちながら、微量のシリコンを添加することによってマンガン量を低く抑えることができることを示してしいる。
即ち、請求項4記載事項において、熱処理或いは冷間加工によってε―Ms相が生成し易い度合いを示す積層欠陥エネルギーSFE(mJ/m)(数式3)の関係式において、マンガンの項は−1.2×[%Mn]であり、シリコンの項は−13×[%Si]であることから、シリコンはマンガンの約十倍のSFEの低減効果があることを示している。
即ち、SFEを20mJ/m以下に保持した上で、微量の0.10〜3.0重量%のシリコン添加によってマンガン重量パーセントを5.0〜15.0未満重量%と少なく抑えられている。
In the first aspect of the present invention, in a combination weighing device that combines objects having different weights so as to have a predetermined weight, due to a collision between the object to be weighed and the hopper part, or opening and closing of the gate part. Of the chemical composition of steel with excellent vibration damping that is placed in the part where mechanical vibration occurs,
The silicon weight percentage is 0.10 to 3.0 wt%, and the manganese weight percentage is 5.0 to less than 15.0 wt%.
This indicates that the amount of manganese can be suppressed to a low level by adding a small amount of silicon while having good damping performance.
That is, in the matter described in claim 4, in the relational expression of stacking fault energy SFE (mJ / m 2 ) (Equation 3) indicating the degree to which an ε-Ms phase is easily generated by heat treatment or cold working, the term of manganese is − Since 1.2 × [% Mn] and the silicon term is −13 × [% Si], silicon has an effect of reducing SFE about 10 times that of manganese.
That is, while maintaining SFE at 20 mJ / m 2 or less, the addition of a small amount of 0.10 to 3.0% by weight of silicon suppresses the manganese weight percent to 5.0 to less than 15.0% by weight. .

本発明の請求項1記載事項において、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる組合せ計量装置において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に配する制振性に優れた鋼の、
X線回折法によって測定されたε−Ms相の体積%が10〜50体積%であることを開示している。
これは、本発明の基本的な制振発現の必要条件である金属組織、ε−Ms相の定量的表現であり、10体積%未満では制振性が不十分となるためであり、50体積%を超えるとε−Ms相が相互に絡みあって逆に上記の制振性を低下させるためである。好ましくは、ε−Ms相体積%が20〜40体積%である。
In claim 1, wherein matter of the present invention, the combination weighing device combining individual weights different objects so as to have a predetermined weight, due to the opening and closing of the collision and the gate portion of the metering object and the hopper Of steel with excellent vibration damping that is placed in the part where mechanical vibration occurs
It is disclosed that the volume% of the ε-Ms phase measured by X-ray diffraction method is 10 to 50 volume%.
This is a quantitative expression of the metal structure and the ε-Ms phase, which is a necessary condition for the basic vibration suppression expression of the present invention. If the volume is less than 10% by volume, the vibration damping property is insufficient. This is because the ε-Ms phases are entangled with each other when the ratio exceeds 50%, and the above-described vibration damping properties are reduced. Preferably, the ε-Ms phase volume% is 20 to 40 volume%.

本発明の請求項1記載事項において、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる組合せ計量装置において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に配する制振性に優れた鋼の化学組成の内、
クロム重量パーセント0.01〜20.0重量%としている。
これは、本発明の基本となるγ−相生成に関するものである。
図2に、Fe−Cr−Mn−Ni鋼の状態図を示した。
図2から明らかなように、クロム重量パーセントが20.0重量%を超える領域ではオーステナイト相(γ−相)とフェライト相(α−相)の2相が生成するので、クロム重量パーセントを20.0重量%以下、好ましくは、15.0重量%以下とする。
クロム組成比の下限については、積層欠陥エネルギーSFE(mJ/m)(数式1)を20mJ/m以下とする条件を満たす範囲を設定することによって、クロムとマンガンの相乗効果によって効果的にγ−相を生成させる領域を広くとることができる。
ここで、特許文献3との比較で、ニッケルのγ−相生成の役割をマンガン及びクロムが効果的に果しているので、制振性発現の観点からは高価なニッケルは必ずしも必要なくなっている。即ち、本発明に於いては制振性発現以外の必要がない限りニッケルの意図的な添加の必要はない。
In claim 1, wherein matter of the present invention, the combination weighing device combining individual weights different objects so as to have a predetermined weight, due to the opening and closing of the collision and the gate portion of the metering object and the hopper Of the chemical composition of steel with excellent vibration damping that is placed in the part where mechanical vibration occurs,
The chromium weight percentage is 0.01 to 20.0% by weight.
This relates to the γ-phase generation that is the basis of the present invention.
FIG. 2 shows a phase diagram of the Fe—Cr—Mn—Ni steel.
As is apparent from FIG. 2, in the region where the chromium weight percent exceeds 20.0 wt%, two phases of an austenite phase (γ-phase) and a ferrite phase (α-phase) are formed. 0 wt% or less, preferably 15.0 wt% or less.
Regarding the lower limit of the chromium composition ratio, by setting the range satisfying the condition that the stacking fault energy SFE (mJ / m 2 ) (Equation 1) is 20 mJ / m 2 or less, the synergistic effect of chromium and manganese is effectively achieved. A region where the γ-phase is generated can be widened.
Here, compared with Patent Document 3, manganese and chromium effectively play a role in the formation of γ-phase of nickel. Therefore, expensive nickel is not always necessary from the viewpoint of damping characteristics. That is, in the present invention, there is no need to intentionally add nickel unless there is a need other than the expression of vibration damping.

また、本発明の請求項1記載事項において、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる組合せ計量装置において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に配する制振性に優れた鋼の、
化学組成の内、炭素重量パーセントを0.10重量%以下とするのは、振動減衰能を発現するγ−相とε−Ms相間の相互作用に悪影響を及ぼす固溶元素、特に、炭素重量パーセントの上限を定めることによって振動減衰能の向上及び安定を計るためであり、炭素重量パーセントが0.10重量%を越えると振動減衰能を示す損失係数(η)が低下しかつ不安定になるためである。
炭素と同様の影響を及ぼす窒素は、溶解製造時に大気中より0.020〜0.100重量%程度不可避的に混入して振動減衰能を低下させるものであるが、アルミニウム重量パーセントを0.01〜0.10重量%とすることによって鋼中の窒素をAlNの大きい介在物の形にすることによって制振性を阻害する作用をなくするためである。
即ち、アルミニウム重量パーセントが0.01重量%未満であると上記の鋼中窒素と結合するに必要なアルミニウム重量パーセントが不足する場合がり、0.10重量%を越えると過剰のアルミニウムによって鋼材の表面や内部にAl系の欠陥が発生しやすくなる危険があるためである。
Further, in the combination weighing apparatus according to the first aspect of the present invention, in which the objects having different weights are combined so as to have a predetermined weight, the object is caused by the collision between the object to be measured and the hopper part or the opening / closing of the gate part. Of steel with excellent vibration damping that is placed in the part where mechanical vibration occurs.
In the chemical composition, the carbon weight percent is set to 0.10% by weight or less because a solid solution element that adversely affects the interaction between the γ-phase and the ε-Ms phase exhibiting the vibration damping ability, particularly the carbon weight percent. In order to improve and stabilize the vibration damping capacity by setting the upper limit, the loss coefficient (η) indicating the vibration damping capacity decreases and becomes unstable when the carbon weight percentage exceeds 0.10% by weight. It is.
Nitrogen, which has the same effect as carbon, is inevitably mixed by 0.020 to 0.100% by weight from the atmosphere at the time of melting and manufacturing, and reduces the vibration damping capacity. This is to eliminate the effect of inhibiting the vibration damping properties by making the nitrogen in the steel into the form of large inclusions of AlN by setting it to 0.10% by weight.
That is, if the aluminum weight percentage is less than 0.01% by weight, the aluminum weight percentage necessary for bonding with nitrogen in the steel may be insufficient. If the aluminum weight percentage exceeds 0.10% by weight, the surface of the steel material is excessive due to excess aluminum. This is because there is a risk that Al 2 O 3 -based defects are likely to occur inside.

本発明の請求項1記載事項において、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる組合せ計量装置において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に配する制振性に優れた鋼の片持ち梁方式によって測定された制振性鋼の損失係数(η)が、
0.005〜0.10であることを開示しているが、これは制振性に優れた鋼としての基本的な条件である。
ここで、本発明になる鋼の振動減衰能は振動歪依存性が大きいので、損失係数(η)測定方法は、振動歪みを約10−4以上にする必要があるため、これを可能にする方法として片持ち梁方式を選択した。
測定値においては、損失係数(η)が0.005未満であると制振性に優れた鋼としての振動減衰機能が不十分となるためであり、0.10を超えるための製造条件では鋼材の機械的性質が上記記載の用途に適さなくなるためである。
In claim 1, wherein matter of the present invention, the combination weighing device combining individual weights different objects so as to have a predetermined weight, due to the opening and closing of the collision and the gate portion of the metering object and the hopper The loss factor (η) of damping steel measured by the steel cantilever method with excellent damping performance placed in the part where mechanical vibration occurs,
Although it is disclosed that it is 0.005 to 0.10, this is a basic condition as steel having excellent vibration damping properties.
Here, since the vibration damping ability of the steel according to the present invention is highly dependent on vibration strain, the loss factor (η) measurement method needs to make vibration strain about 10 −4 or more, which is possible. The cantilever method was selected as the method.
In the measured value, if the loss factor (η) is less than 0.005, the vibration damping function as steel having excellent vibration damping properties becomes insufficient, and the steel is used in the production conditions for exceeding 0.10. This is because the mechanical properties of are not suitable for the above-described applications.

本発明の請求項2記載事項において、請求項1で規定される化学組成を有する制振性に優れた鋼の製造方法に関して、
1〜5時間、950〜1200℃に加熱する第1工程、
仕上げ温度750〜950℃にて熱間加工する第2工程、700〜950℃で1〜60分間熱処理する第3工程、
500℃から20℃までの温度領域を10〜30℃/secで急速冷却する第4工程
及び、
更に、急速冷却のまま、又は、常温で1〜20%の範囲で冷間加工を施す第5工程を含んで構成される制振性に優れた鋼の製造方法を開示している。
ここで、重要な工程は、第3工程、第4工程及び第5工程である。
第3工程において、熱処理温度を700〜950℃としたのは、700℃未満の温度では冷間加工歪除去及びオーステナイト化が不十分であるために制振性発現が不十分となるためであり、950℃を超えるとオーステナイト結晶粒が粗大化して機械的性質が不良となるためである。
第4工程においては、γ―相からε―Ms相へ効果的に熱誘起ε―Ms相を生成させるため、500℃から常温までの冷却速度が重要であり、これを 10〜50℃/secとした。10℃/sec未満の冷却速度では熱誘起ε―Ms相の生成が不十分となる為である。
第5工程において、この鋼を更に1〜20%の冷間加工を施すことによってε―Ms相の体積パーセントを増大させること又は冷間加工によって鋼の強度を上げる製造方法を開示している。これは、用途によって必要な制振性や機械的性質或いは硬さを得るために必要に応じて選択することができる。
ここで、冷間加工率を1〜20%としたのは、20%を超えると生成するε―Ms相の体積パーセントが50体積%を超えるために逆に有効なε―Ms相の振動が阻害されるので制振性が低下するためである。
In the matter described in claim 2 of the present invention, regarding a method for producing a steel having a chemical composition defined in claim 1 and excellent in vibration damping,
A first step of heating to 950-1200 ° C. for 1-5 hours,
A second step of hot working at a finishing temperature of 750 to 950 ° C., a third step of heat treating at 700 to 950 ° C. for 1 to 60 minutes,
A fourth step of rapidly cooling a temperature region from 500 ° C. to 20 ° C. at 10 to 30 ° C./sec; and
Furthermore, the manufacturing method of the steel excellent in the damping property comprised including the 5th process which cold-processes in the range of 1-20 % at normal temperature with rapid cooling is disclosed.
Here, the important steps are the third step, the fourth step, and the fifth step.
The reason why the heat treatment temperature is set to 700 to 950 ° C. in the third step is that, at a temperature lower than 700 ° C., the cold work strain removal and austenitization are insufficient, so that the vibration damping expression is insufficient. If the temperature exceeds 950 ° C., the austenite crystal grains become coarse and the mechanical properties become poor.
In the fourth step, in order to effectively generate the thermally induced ε-Ms phase from the γ-phase to the ε-Ms phase, the cooling rate from 500 ° C. to room temperature is important. It was. This is because a heat-induced ε-Ms phase is not sufficiently generated at a cooling rate of less than 10 ° C./sec.
In the fifth step, a manufacturing method is disclosed in which the steel is further subjected to cold work of 1 to 20% to increase the volume percentage of the ε-Ms phase or to increase the strength of the steel by cold work. This can be selected according to need in order to obtain vibration damping properties, mechanical properties, or hardness necessary for the application.
Here, the cold working rate is set to 1 to 20% because the volume percentage of the ε-Ms phase generated when it exceeds 20% exceeds 50% by volume. This is because the vibration damping performance is lowered because of the inhibition.

以下、本発明を実験例によって説明する。  Hereinafter, the present invention will be described by experimental examples.

[実験例1]
実験例1は、本発明の請求項1に関するものであり、本発明に係わる制振性に優れた鋼の騒音低減能の評価のための実験である。
図3は、「組合せ計量装置」において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して発生する騒音を模擬的に発生させる方法を示す。
即ち、実験例1では、本発明の材料及び比較例として市販炭素鋼を用いて、100mm角×300mm高さの箱形状として、糸で吊るしてハンマーで軽く叩くことによって発生する振動を先端に貼付けた加速度センサで計測した。
表1にその結果を示す。各々、上段は自由減衰時間軸波形、下段は振動の共振周波数解析結果である。上記の方法によって発生する振動音の周波数解析によると、いずれの供試鋼とも200〜2000Hzの比較的高い共振周波数の重畳したものである。
本発明に係る制振性に優れた鋼は上記の共振周波数の帯域において良好な振動吸収能を発揮することが明らかになった。また、「組合せ計量装置」のホッパ部の騒音も同様の周波数帯域なので、本実験例によって本発明の有効性が確認できた。
[Experimental Example 1]
Experimental Example 1 relates to claim 1 of the present invention, and is an experiment for evaluating the noise reduction ability of steel having excellent vibration damping properties according to the present invention.
FIG. 3 shows a method for generating, in a “combination weighing apparatus”, a simulation of noise generated due to a collision between a weighing object and a hopper part or opening / closing of a gate part.
That is, in Experimental Example 1, using the material of the present invention and a commercially available carbon steel as a comparative example, a box shape of 100 mm square × 300 mm height is attached to the tip with vibration generated by hanging with a thread and tapping with a hammer lightly. Measured with an accelerometer.
Table 1 shows the results. In each of the graphs, the upper graph shows the free-damping time axis waveform, and the lower graph shows the resonance frequency analysis result of the vibration. According to the frequency analysis of the vibration sound generated by the above method, all the test steels are superimposed with a relatively high resonance frequency of 200 to 2000 Hz.
It has been clarified that the steel having excellent vibration damping properties according to the present invention exhibits a good vibration absorbing ability in the above-described resonance frequency band. Further, since the noise of the hopper portion of the “combination weighing device” is the same frequency band, the effectiveness of the present invention was confirmed by this experimental example.

[実験例2]
実験例2は、本発明の請求項1に関するものであり、本発明に係る制振性に優れた鋼の化学組成の特定に関する実験である。
実験例2として、表2に示す組成の鋼を溶製した。
ここで、表2に記載されていない元素について説明すると、窒素は、溶製時に不可避的に侵入するもので0.008〜0.100%の範囲とした。
リン(P)及び硫黄(S)はいずれも0.01%以下であった。
ニッケル(Ni)は、意図的には添加しなかった。
溶製した鋼を1000℃で2時間加熱し、仕上げ温度850℃で熱間加工した後、冷間加工によって1.1mm厚の冷延板とした。これを、真空中にて800℃、1時間の熱処理を行い常温の油中に急速冷却した。この時、500℃から常温までの冷却速度は20℃/秒であった。これを、さらに制振性を付与するために10%の冷間圧延加工を施した。
この材料の積層欠陥エネルギーSFE(mJ/m)を数式3によって計算した。
鋼中のε−Ms相の体積%をX線回折法によって求め、更に片持ち梁方式によって損失係数(η)を測定した。この測定方法は一端をクランプで固定し振動部のサイズは、1.0mm厚×50mm幅×200mm長さ(振動部:100mm長さ)であり、固定部を3G(3×980mm/sec)の加速度で衝撃を与え自由減衰時間及び振動周波数を測定して損失係数(η)を求めた。この時の振動歪は10−4レベルであった。
表2に、総合評価として、良好(○ )及び不可(×)の記号を付した。
[Experiment 2]
Experimental Example 2 relates to claim 1 of the present invention, and is an experiment related to identification of the chemical composition of steel having excellent vibration damping properties according to the present invention.
As Experimental Example 2, steel having the composition shown in Table 2 was melted.
Here, the elements not described in Table 2 will be described. Nitrogen inevitably invades during melting and is in the range of 0.008 to 0.100%.
Both phosphorus (P) and sulfur (S) were 0.01% or less.
Nickel (Ni) was not intentionally added.
The melted steel was heated at 1000 ° C. for 2 hours, hot worked at a finishing temperature of 850 ° C., and then cold-rolled to a 1.1 mm thick cold rolled sheet . This was heat-treated in a vacuum at 800 ° C. for 1 hour and rapidly cooled in oil at room temperature. At this time, the cooling rate from 500 ° C. to room temperature was 20 ° C./second. This was further subjected to a cold rolling process of 10% in order to impart vibration damping properties.
The stacking fault energy SFE (mJ / m 2 ) of this material was calculated by Equation 3.
The volume% of the ε-Ms phase in the steel was determined by the X-ray diffraction method, and the loss factor (η) was measured by the cantilever method. In this measurement method, one end is fixed with a clamp, and the size of the vibration part is 1.0 mm thickness × 50 mm width × 200 mm length (vibration part: 100 mm length), and the fixed part is 3G (3 × 980 mm / sec 2 ). The loss factor (η) was obtained by measuring the free damping time and vibration frequency by applying an impact at an acceleration of. The vibration distortion at this time was 10 −4 level.
In Table 2, symbols of good (◯) and impossible (×) are given as comprehensive evaluations.

以下、表2について詳述する。
本発明例1〜は、シリコン重量パーセントを本発明の推奨範囲内である0.5〜1.0重量%を添加した例である。
ここで、本発明例は、SFE値は、20mJ/m 以下であり、ε−Ms相体積%は、本発明の請求範囲内であるので損失係数(η)は良好である。
特に、本発明例5においては、シリコンを0.8重量%添加しているので、マンガンが8重量%、クロムが7.0重量%でもSFEの条件を満たせば、良好な損失係数(η)を示すことが確認できた。
比較例1及び2については、SFE、ε−Ms相体積%及び損失係数(η)の指標からの判断では、良好(○)であるが、マンガンが22.0及び19.0重量%と高いために材料が硬く冷間加工性が不良のために量産に当たっては製造コストが高くなるので総合評価は不可(×)となるものであり、これは実験例3の項において詳述する。
比較例3は、シリコン無添加のために制振性が不良である。
比較例4は、シリコン量が過大のため、材料が硬く加工コストが高くなるので実生産ができない。
比較例5は、マンガン量が不足しているため制振性が不良である。
比較例6は、クロム量が過大のため、母相がγ−相とα−相の2相域となっているために、ε−Ms相の生成量が少ないので損失係数(η)が不十分である。
比較例7は、アルミニウムを添加しなかった場合であり、固溶窒素のAlNとしての固定が不十分なため、制振性が不十分である。
比較例8は、炭素量が過多であるので、制振性が不良である。
Hereinafter, Table 2 will be described in detail.
Examples 1 to 9 of the present invention are examples in which 0.5 to 1.0% by weight of silicon, which is within the recommended range of the present invention, is added.
Here, in the example of the present invention, the SFE value is 20 mJ / m 2 or less, and the volume ratio of ε-Ms phase is within the scope of the present invention, so the loss coefficient (η) is good.
In particular, in Example 5 of the present invention, 0.8% by weight of silicon is added, so that a good loss factor (η) is obtained as long as the SFE condition is satisfied even when manganese is 8% by weight and chromium is 7.0% by weight. It was confirmed that
About Comparative Examples 1 and 2, although judged from the indicators of SFE, ε-Ms phase volume% and loss factor (η), it is good (◯), but manganese is as high as 22.0 and 19.0 wt% For this reason, since the material is hard and the cold workability is poor, the production cost becomes high in mass production, so that comprehensive evaluation becomes impossible (x), which will be described in detail in the section of Experimental Example 3.
In Comparative Example 3 , the vibration damping property is poor because no silicon is added.
In Comparative Example 4 , since the amount of silicon is excessive, the material is hard and the processing cost is high, so that actual production cannot be performed.
In Comparative Example 5 , since the amount of manganese is insufficient, the vibration damping performance is poor.
In Comparative Example 6 , since the amount of chromium is excessive, the parent phase is in a two-phase region of γ-phase and α-phase, so the loss coefficient (η) is low because the amount of ε-Ms phase generated is small. It is enough.
The comparative example 7 is a case where aluminum is not added , and the damping property is insufficient because solid nitrogen is not sufficiently fixed as AlN.
Since the comparative example 8 has an excessive amount of carbon, the damping performance is poor.

[実験例3]
実験例3は、本発明の請求項1に関して、本発明に係る制振性に優れた鋼のマンガン量を冷間加工性の観点から評価したものである。
表3は、本発明例(Mn:8%)、比較例A(Mn:16%)、比較例B(Mn:22%)及びSUS304(Mn:1%)のマンガン(Mn)含有量の異なる鋼について、試験圧延機(ワークロール径85mmφの4段圧延機)によって、2.0mmから約0.03mm厚までの冷間圧延における中間熱処理回数と熱処理が必要となるまでの冷間圧延率を測定したものである。
本発明例は、2.0mmから約0.03mmまでに中間熱処理回数は3回であり、次の中間熱処理までの平均冷間圧延率は70%である。
これに対して、比較例B(Mn:22%)は、9回の中間熱処理が必要となり、次の中間熱処理までの平均冷間圧延率は、35%である。これは、冷間加工のコストが実生産における圧延コストが過大となるために実用化が阻害されていることが明白に示されている。
本発明例は、SUS304と同等の冷間加工性であることが確認され、実生産可能との総合評価である。
ここで、図4は、表3をグラフ化して、マンガン含有量と冷間加工性との関係を示したものである。マンガン含有量を15.0%未満にすることが、製造コスト低減に有効であることが分かる。
[Experiment 3]
Experimental Example 3 relates to claim 1 of the present invention, and evaluates the manganese content of the steel having excellent vibration damping properties according to the present invention from the viewpoint of cold workability.
Table 3 shows different manganese (Mn) contents of the present invention example (Mn: 8%), comparative example A (Mn: 16%), comparative example B (Mn: 22%) and SUS304 (Mn: 1%). For steel, the number of intermediate heat treatments in the cold rolling from 2.0 mm to about 0.03 mm thickness and the cold rolling rate until the heat treatment is required by a test rolling mill (4-roll mill with a work roll diameter of 85 mmφ) It is measured.
In the example of the present invention , the number of intermediate heat treatments is 3 times from 2.0 mm to about 0.03 mm, and the average cold rolling ratio until the next intermediate heat treatment is 70% .
On the other hand, Comparative Example B (Mn: 22%) requires nine intermediate heat treatments, and the average cold rolling ratio until the next intermediate heat treatment is 35%. This clearly shows that the practical use is hindered because the cost of cold working is excessive in rolling costs in actual production.
The example of the present invention is confirmed to have the same cold workability as SUS304, and is a comprehensive evaluation that actual production is possible.
Here, FIG. 4 is a graph of Table 3, showing the relationship between manganese content and cold workability. It turns out that it is effective for manufacturing cost reduction to make manganese content less than 15.0%.

[実験例4]
実験例4は、本発明の請求項2に関するものである。
即ち、制振性を発現するε−Ms相を効果的に生成させることによって、良好な制振性と機械的性質を持つ鋼を得るための製造条件に関するもので、本発明の主要な要件を実証するものである。
本発明例について、これを1000℃で2時間加熱し、仕上げ温度850℃で熱間加工して3mm厚の熱延鋼板とした。これを、真空中で800℃×10分の熱処理を行った。これらを表4の処理条件で冷却或いは冷間加工を行った。
表4に、これらの機械的性質及び損失係数(η)の測定結果を示す。
総合評価は、良好(○)及び不可(×)で表示した。
[Experimental Example 4]
Experimental Example 4 relates to claim 2 of the present invention.
That is, it relates to production conditions for obtaining a steel having good vibration damping properties and mechanical properties by effectively generating an ε-Ms phase that exhibits vibration damping properties. It is a demonstration.
About the example of this invention , this was heated at 1000 degreeC for 2 hours, and was hot-worked with the finishing temperature of 850 degreeC, and it was set as the hot-rolled steel plate of 3 mm thickness. This was heat-treated in a vacuum at 800 ° C. for 10 minutes. These were cooled or cold worked under the processing conditions shown in Table 4.
Table 4 shows the measurement results of these mechanical properties and loss factor (η).
Comprehensive evaluation was displayed by favorable ((circle)) and improper (x).

表4について詳細に説明する。
試験No.1−1〜1−5は、800℃で熱処理後に油中に急速冷却した場合である。
試験No.2−1〜2−5は、800℃で熱処理後に空冷した場合である。
油中に急冷した場合は、急冷によってε−Ms相が生成しているので、軽加工で優れた制振性と所望の機械的性質を得ることができる。
一方、空冷した場合は、冷間加工度を上げてゆくことによって制振性は付与されるが逆に延性が低下することになり、制振性と機械的性質を全て満足させる製造条件を見出し難い。
Table 4 will be described in detail.
Test No. 1-1 to 1-5 are cases of rapid cooling in oil after heat treatment at 800 ° C.
Test No. 2-1 to 2-5 are cases where air cooling is performed after heat treatment at 800 ° C.
In the case of quenching in oil, the ε-Ms phase is generated by quenching, so that excellent vibration damping and desired mechanical properties can be obtained by light processing.
On the other hand, in the case of air cooling, vibration suppression is imparted by increasing the cold work degree, but conversely the ductility decreases, and manufacturing conditions that satisfy both vibration suppression and mechanical properties are found. hard.

本発明は、個々の重量が異なる対象物を所定の重量となるように組合せる組合せ計量装置において、計量対象物とホッパ部との衝突やゲート部の開閉に起因して機械的振動が発生する部分に、「制振性優れた鋼」を配して、騒音を抑制するとともに該機械的振動による計量精度低減に対する対策とした低騒音で高精度な「組合せ計量装置」を提供するので、産業上の貢献が大きい。
本発明により、制振性にすぐれた鋼を製造するためには必須な元素であるマンガンの組成比を顕著に低減することが実現できることから、製造コストを顕著に低減することを可能としているので産業上の利用価値が高い。
The present invention relates to a combination weighing device that combines objects having different weights so as to have a predetermined weight, and mechanical vibration occurs due to a collision between a weighing object and a hopper part or opening / closing of a gate part. In order to provide low-noise and high-accuracy “combination weighing device” that suppresses noise and measures weighing accuracy due to mechanical vibration by placing “steel with excellent vibration damping” in the part. The above contribution is great.
According to the present invention, it is possible to remarkably reduce the composition ratio of manganese, which is an essential element for producing steel having excellent vibration damping properties, and therefore it is possible to significantly reduce the production cost. Industrial use value is high.

本発明に係る「組合せ計量装置」のホッパ部分の拡大図Enlarged view of the hopper part of the “combination weighing device” according to the present invention. Fe−Mn−Cr−Ni鋼の状態図Phase diagram of Fe-Mn-Cr-Ni steel 機械振動音の発生模擬的試験方法Generation test of mechanical vibration noise マンガン含有量と平均冷間加工率との関係Relationship between manganese content and average cold work rate

Claims (2)

機械的振動が発生する部分が、
炭素の重量パーセント[%C]が0.001〜0.10[%]、
シリコンの重量パーセント[%Si]が0.10〜3.0[%]、
マンガンの重量パーセント[%Mn]が5.0〜15.0未満[%]
クロムの重量パーセント[%Cr]が0.01〜20.0[%]、
アルミニウムの重量パーセント[%Al]が0.001〜0.10[%]
残部が、鉄及び不可避的不純物からなり、急速冷却及び冷間加工を施すことにより構成した鋼であり
X線回折法によって測定されたイプシロン・マルテンサイト相の体積パーセント[%ε―Ms相]が、数式1を満足し、
[数式1]
10[体積%] ≦ [%ε―Ms相] ≦ 50[体積%] (1)
片持ち梁法によって測定した制振性を表す損失係数(η)が、数式2を満足し、
[数式2]
0.005 ≦ η ≦ 0.10 (2)
数式3によって計算される積層欠陥エネルギー(SFE)(mJ/m)が、数式4を満足する制振性に優れた鋼を含んで構成された組合せ計量装置。
[数式3]
SFE(mJ/m)=25.7+2×[%Ni]+410×[%C]−0.9×[%Cr]−77×[%N]−13×[%Si]−1.2×[%Mn] (3)
[数式4]
−20(mJ/m)≦ SFE ≦ 20(mJ/m) (4)
The part where mechanical vibration occurs
The carbon weight percent [% C] is 0.001 to 0.10 [%],
The weight percentage [% Si] of silicon is 0.10 to 3.0 [%],
Manganese weight percent [% Mn] is 5.0 to less than 15.0 [%]
The weight percentage of chromium [% Cr] is 0.01-20.0 [%],
Aluminum weight percentage [% Al] is 0.001 to 0.10 [%]
The balance is steel composed of iron and unavoidable impurities, and configured by rapid cooling and cold working ,
The volume percent [% ε-Ms phase] of the epsilon-martensite phase measured by the X-ray diffraction method satisfies Formula 1.
[Formula 1]
10 [volume%] ≦ [% ε-Ms phase] ≦ 50 [volume%] (1)
The loss factor (η) representing the vibration damping property measured by the cantilever method satisfies Equation 2.
[Formula 2]
0.005 ≤ η ≤ 0.10 (2)
A combination weighing device configured to include steel having excellent vibration damping properties in which the stacking fault energy (SFE) (mJ / m 2 ) calculated by Expression 3 satisfies Expression 4.
[Formula 3]
SFE (mJ / m 2 ) = 25.7 + 2 × [% Ni] + 410 × [% C] −0.9 × [% Cr] −77 × [% N] −13 × [% Si] −1.2 × [% Mn] (3)
[Formula 4]
−20 (mJ / m 2 ) ≦ SFE ≦ 20 (mJ / m 2 ) (4)
請求項1に規定した制振性に優れた鋼が、
第1工程として、950〜1200℃で、1〜5時間、加熱する工程、
第2工程として、加工仕上がり温度750〜950℃で、熱間加工する工程、
第3工程として、700〜1050℃で、1〜60分間、熱処理する工程、
第4工程として、500℃から20℃までの温度領域を、10〜50(℃/秒)の冷却速度で急速冷却する工程、
及び、
第5工程として、冷却のまま、又は、冷間加工率1〜20%の冷間加工を施す工程
を含んで構成される製造方法により製造された鋼であることを特徴とする、請求項1に記載した組合せ計量装置。
Steel having excellent vibration damping properties as defined in claim 1
As a first step, a step of heating at 950 to 1200 ° C. for 1 to 5 hours,
As a second step, a step of hot working at a finishing temperature of 750 to 950 ° C.,
As a third step, a step of heat treatment at 700 to 1050 ° C. for 1 to 60 minutes,
As a fourth step, a step of rapidly cooling a temperature range from 500 ° C. to 20 ° C. at a cooling rate of 10 to 50 (° C./second),
as well as,
It is steel manufactured by the manufacturing method comprised as a 5th process including the process of performing cold processing with a cold working rate of 1 to 20 % as it is cooled, It is characterized by the above-mentioned. Combination weighing device described in 1.
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