JPH01255622A - 耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法 - Google Patents
耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法Info
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- JPH01255622A JPH01255622A JP63080457A JP8045788A JPH01255622A JP H01255622 A JPH01255622 A JP H01255622A JP 63080457 A JP63080457 A JP 63080457A JP 8045788 A JP8045788 A JP 8045788A JP H01255622 A JPH01255622 A JP H01255622A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼
板の製造方法に関し、さらに詳しくは、鉱石や土砂によ
る摩耗が問題とされる土木、鉱山機械等のパケット、ダ
ンプトラックの荷台、ブルドーザの排出板等に使用され
る高硬度の耐摩耗鋼板を直接焼入れにより製造する場合
に遅れ割れを防止できる製造方法に関するものである。
板の製造方法に関し、さらに詳しくは、鉱石や土砂によ
る摩耗が問題とされる土木、鉱山機械等のパケット、ダ
ンプトラックの荷台、ブルドーザの排出板等に使用され
る高硬度の耐摩耗鋼板を直接焼入れにより製造する場合
に遅れ割れを防止できる製造方法に関するものである。
［従来技術］
一般に、土木、鉱山機械等のなかでも、鉱石や土砂に直
接接触する部分は摩耗が激しく、その摩耗量によって耐
用年数が決まるため、これらの部材に使用される鋼板に
は優れた耐摩耗性が要求されている。
接接触する部分は摩耗が激しく、その摩耗量によって耐
用年数が決まるため、これらの部材に使用される鋼板に
は優れた耐摩耗性が要求されている。
しかして、鋼板の摩耗は鋼板表面の硬さと相関があり、
硬さが高い程摩耗量は少なく、従って、従来の耐摩耗鋼
板はＣ含有量が高く、ＣｒおよびＭｏ等の焼入性向上元
素を多量に含有する鋼を焼入れによって高硬度のマルテ
ンサイト組織とした後、６００℃程度の温度において焼
戻しを行なうことによって、所定の硬さに調整されてい
た。
硬さが高い程摩耗量は少なく、従って、従来の耐摩耗鋼
板はＣ含有量が高く、ＣｒおよびＭｏ等の焼入性向上元
素を多量に含有する鋼を焼入れによって高硬度のマルテ
ンサイト組織とした後、６００℃程度の温度において焼
戻しを行なうことによって、所定の硬さに調整されてい
た。
そして、このような方法において合金元素の含有量を低
減することが検討されたが、この場合には６００℃程度
の温度における焼戻しを行なうと硬さの低下が大きいた
め、焼戻し温度を３００〜５００℃に下げる必要があり
（特開昭６２−１４２７２６号公報）、この低温焼戻し
方法が耐摩耗鋼板の製造方法として主として行なわれて
きた。
減することが検討されたが、この場合には６００℃程度
の温度における焼戻しを行なうと硬さの低下が大きいた
め、焼戻し温度を３００〜５００℃に下げる必要があり
（特開昭６２−１４２７２６号公報）、この低温焼戻し
方法が耐摩耗鋼板の製造方法として主として行なわれて
きた。
近年、この方法よりさらに効率的な耐摩耗鋼板の製造方
法の要求が高まり、焼入れ方法を従来から行なわれてき
た再加熱焼入れから、熱間圧延後の直接焼入れを行なう
ように変えることにより、消費エネルギーを少なくする
ことが種々検討されてきている。
法の要求が高まり、焼入れ方法を従来から行なわれてき
た再加熱焼入れから、熱間圧延後の直接焼入れを行なう
ように変えることにより、消費エネルギーを少なくする
ことが種々検討されてきている。
しかしながら、耐摩耗鋼板へ直接焼入れを適用するに際
しては、以下説明するような問題がある。
しては、以下説明するような問題がある。
即ち、圧延後−旦空冷される再加熱焼入れと異な
−り、直接焼入れにおいては鋼中の拡散性水素の放出
が活発となるＡ３点以下の高温域を極めて短時間で冷却
されるため、水素の放出が充分でなく、鋼板中の拡散性
水素の残存量が多く、この鋼板にガス切断または溶接を
行なうと、Ｃ含有量が高いためＨＶ４５０程度以上の硬
化部を生じ、そして、焼戻し温度が低いために鋼板内の
引張残留応力が高いこととあいまって、上記に説明した
拡散性水素の作用によって、遅れ割れが発生し易いとい
う問題がある。
−り、直接焼入れにおいては鋼中の拡散性水素の放出
が活発となるＡ３点以下の高温域を極めて短時間で冷却
されるため、水素の放出が充分でなく、鋼板中の拡散性
水素の残存量が多く、この鋼板にガス切断または溶接を
行なうと、Ｃ含有量が高いためＨＶ４５０程度以上の硬
化部を生じ、そして、焼戻し温度が低いために鋼板内の
引張残留応力が高いこととあいまって、上記に説明した
拡散性水素の作用によって、遅れ割れが発生し易いとい
う問題がある。
この問題を解決するために、
■熱間圧延以前の工程において鋼中の水素を低減するこ
と。
と。
■遅れ割れの発生し難い化学組成の選定を行なうこと。
等が実施され、或いは、提案されている。
具体的には、■の鋼中の水素の低減方法としては、製鋼
原料の乾燥、溶鋼脱ガスの強化、スラブ徐冷等があり、
また、■の遅れ割れの発生し難い化学組成としては、Ｍ
ｎ含有量を０．４５ｖｔ％以下に制限する（特開昭６０
−０５９０１９号公報）等がある。
原料の乾燥、溶鋼脱ガスの強化、スラブ徐冷等があり、
また、■の遅れ割れの発生し難い化学組成としては、Ｍ
ｎ含有量を０．４５ｖｔ％以下に制限する（特開昭６０
−０５９０１９号公報）等がある。
しかし、上記した鋼中水素の低減方法は、その何れもが
処理のための余計な作業を行なイつなげればならず、煩
雑となり、また、Ｍｎ含有量の制限は焼入れ性の低下を
もたらし、その不足分を補うためにはＣｒおよびＭＯ等
の焼入れ性向上元素の含有量を多くする必要があり、共
にコストアップとなり、結局、焼入れ方法を直接焼入れ
法に変更することによって、期待された消費エネルギー
の低減が相殺されるということになる。
処理のための余計な作業を行なイつなげればならず、煩
雑となり、また、Ｍｎ含有量の制限は焼入れ性の低下を
もたらし、その不足分を補うためにはＣｒおよびＭＯ等
の焼入れ性向上元素の含有量を多くする必要があり、共
にコストアップとなり、結局、焼入れ方法を直接焼入れ
法に変更することによって、期待された消費エネルギー
の低減が相殺されるということになる。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記に説明したように、従来技術における耐摩
耗鋼板に直接焼入れを行なう場合の種々の問題点に鑑み
、本発明者が鋭意研究を行ない、検討を重ねた結果、直
接焼入れ法による遅れ割れを防止するために、特別の脱
水素処理を行なったり、また、合金元素の含有量を増加
に伴ってＭｎ含有量を低減することをせずに、微里のＮ
ｂを含有させて直接焼入れを行なった鋼板においては、
焼戻し時のＮｂの析出強化があり、その分だけ所定の硬
さに調整するための焼戻し温度を高く設定することが可
能となり、その場合には、鋼板内の引張残留応力を低減
できることを知見し、かつ、この引張残留応力は遅れ割
れ発生の３要素（水素、硬化組織、引張残留応力）の一
つであり、たとえ鋼板中に拡散性水素が多い場合でも引
張残留応力を充分に低減することができれば遅れ割れの
発生がないことを見出し、耐遅れ割れ特性の優れた直接
焼入れ型耐摩耗鋼板を製造する方法を開発したのである
。
耗鋼板に直接焼入れを行なう場合の種々の問題点に鑑み
、本発明者が鋭意研究を行ない、検討を重ねた結果、直
接焼入れ法による遅れ割れを防止するために、特別の脱
水素処理を行なったり、また、合金元素の含有量を増加
に伴ってＭｎ含有量を低減することをせずに、微里のＮ
ｂを含有させて直接焼入れを行なった鋼板においては、
焼戻し時のＮｂの析出強化があり、その分だけ所定の硬
さに調整するための焼戻し温度を高く設定することが可
能となり、その場合には、鋼板内の引張残留応力を低減
できることを知見し、かつ、この引張残留応力は遅れ割
れ発生の３要素（水素、硬化組織、引張残留応力）の一
つであり、たとえ鋼板中に拡散性水素が多い場合でも引
張残留応力を充分に低減することができれば遅れ割れの
発生がないことを見出し、耐遅れ割れ特性の優れた直接
焼入れ型耐摩耗鋼板を製造する方法を開発したのである
。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩
耗鋼板の製造方法は、 （１） Ｃ０．１６〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ０．０５
〜０．５５ｗＬ％、Ｍｎ ０．７０〜ｌＪＯｗｔ％、Ｎ
ｂ ０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ａ ｌ ０．０１〜
０．１０ｗｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を、
加熱温度１１００℃以上の温度で熱間圧延を行なった後
、そのままオーステナイト域の温度から直接焼入れを行
ない、引き続き５００℃を越えＡｃ、点未満の温度にお
いて焼戻しを行なうことを特徴とする表面硬さ）１３３
２０以上の耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗
鋼板の製造方法を第１の発明とし、 （２） Ｃ０．１６〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ０．０５
〜０．５５ｗｔ％、Ｍｎ ０．７０〜１．８０ｗｔ％、
Ｎｂ ０．００５〜０．０５ｖｔ％、Ａｔ ０．０１〜
０．１０ｗｔ％ を含有し、さらに、 Ｃｕ ０．０５〜０ＪＯｖｔ％、Ｎ ｉ ０．０５〜０
．４５ｗｔ％、Ｃｒ ０．０５〜０．２０ｖｔ％、Ｍｏ
０．０３〜０．２０ｗｔ％、Ｖ ０．０２〜０．１
０ｗｔ％、Ｂ ０．０００５〜０．００５ｗｔ％の内
から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を、
加熱温度１１００℃以上の温度で熱間圧延を行なった後
、そのままオーステナイト域の温度から直接焼入れを行
ない、引き続き５００℃を越えＡｃ、点未満の温度にお
いて焼戻しを行なうことを特徴とする表面硬さ８８３２
０以上の耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼
板の製造方法を第２の発明とする２つの発明よりなるも
のである。
耗鋼板の製造方法は、 （１） Ｃ０．１６〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ０．０５
〜０．５５ｗＬ％、Ｍｎ ０．７０〜ｌＪＯｗｔ％、Ｎ
ｂ ０．００５〜０．０５ｗｔ％、Ａ ｌ ０．０１〜
０．１０ｗｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を、
加熱温度１１００℃以上の温度で熱間圧延を行なった後
、そのままオーステナイト域の温度から直接焼入れを行
ない、引き続き５００℃を越えＡｃ、点未満の温度にお
いて焼戻しを行なうことを特徴とする表面硬さ）１３３
２０以上の耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗
鋼板の製造方法を第１の発明とし、 （２） Ｃ０．１６〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ０．０５
〜０．５５ｗｔ％、Ｍｎ ０．７０〜１．８０ｗｔ％、
Ｎｂ ０．００５〜０．０５ｖｔ％、Ａｔ ０．０１〜
０．１０ｗｔ％ を含有し、さらに、 Ｃｕ ０．０５〜０ＪＯｖｔ％、Ｎ ｉ ０．０５〜０
．４５ｗｔ％、Ｃｒ ０．０５〜０．２０ｖｔ％、Ｍｏ
０．０３〜０．２０ｗｔ％、Ｖ ０．０２〜０．１
０ｗｔ％、Ｂ ０．０００５〜０．００５ｗｔ％の内
から選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を、
加熱温度１１００℃以上の温度で熱間圧延を行なった後
、そのままオーステナイト域の温度から直接焼入れを行
ない、引き続き５００℃を越えＡｃ、点未満の温度にお
いて焼戻しを行なうことを特徴とする表面硬さ８８３２
０以上の耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼
板の製造方法を第２の発明とする２つの発明よりなるも
のである。
本発明に係る耐遅れ割れ性の優れた直接焼入れ型耐摩耗
鋼板の製造方法について、以下詳細に説明する。
鋼板の製造方法について、以下詳細に説明する。
先ず、本発明に係る耐遅れ割れ性の優れた直接焼入れ型
耐摩耗鋼板の製造方法において使用する鋼の含有成分お
よび含有割合について説明する。
耐摩耗鋼板の製造方法において使用する鋼の含有成分お
よび含有割合について説明する。
Ｃは耐摩耗鋼板として必要な表面硬さ（ＨＢ３２０〜５
５０程度）を確保するのに必要な元素であり、含有量が
０．１０ｗｔ％未満ではこの硬さを得るのが困難であり
、また、０．３０ｗｔ％を越えて含有されると溶接性を
害し、焼割れ・遅れ割れを生じ易くなる。よって、Ｃ含
有量は０．１０〜０．３０ｗｔ％とする。
５０程度）を確保するのに必要な元素であり、含有量が
０．１０ｗｔ％未満ではこの硬さを得るのが困難であり
、また、０．３０ｗｔ％を越えて含有されると溶接性を
害し、焼割れ・遅れ割れを生じ易くなる。よって、Ｃ含
有量は０．１０〜０．３０ｗｔ％とする。
Ｓｔは脱酸に必要な元素であり、含有量が０，０５ｗｔ
％未満ではこの効果は少なく、また、０．５５ｗｔ％を
越えて含有されると溶接性、靭性を劣化させる。
％未満ではこの効果は少なく、また、０．５５ｗｔ％を
越えて含有されると溶接性、靭性を劣化させる。
よって、Ｓｔ含有量は０，０５〜０．５５ｗｔ％とする
。
。
Ｍｎは焼入れ性を向上させ、板厚内部の硬さを確保する
ために必要な元素であり、含有量が０．７０ｗｔ％未満
ではこのような効果は少なく、また、１．８０ｗｔ％を
越えて多量に含有されると溶接性が損なわれるばかりで
なく、遅れ割れが発生し易くなる。よって、Ｍｎ含有量
は０．７０〜１．８０ｗｔ％とする。
ために必要な元素であり、含有量が０．７０ｗｔ％未満
ではこのような効果は少なく、また、１．８０ｗｔ％を
越えて多量に含有されると溶接性が損なわれるばかりで
なく、遅れ割れが発生し易くなる。よって、Ｍｎ含有量
は０．７０〜１．８０ｗｔ％とする。
Ｎｂはスラブ加熱時オーステナイト中に固溶し、圧延お
よび直接焼入れ後もその殆どが固溶した状、態にあるが
、焼戻し時（特に３００℃以上）炭窒化物として析出し
て鋼を硬化する作用を有するため、焼戻しによる軟化を
ある程度補い、焼戻し後の硬さを高い水準に維持するた
めの重要な元素であり、含有量が０．００５ｖｔ％未満
ではこの効果が少なく、また、０．０５ｗｔ％を越えて
含有されると効果は飽和してしまい、さらに粗大なＮｂ
炭窒化物がスラブの加熱によっても固溶せず、焼入れ性
の劣化、靭性の劣化をもたらす。よって、Ｎｂ含有量は
０゜００５〜０．０５ｗｔ％とする。
よび直接焼入れ後もその殆どが固溶した状、態にあるが
、焼戻し時（特に３００℃以上）炭窒化物として析出し
て鋼を硬化する作用を有するため、焼戻しによる軟化を
ある程度補い、焼戻し後の硬さを高い水準に維持するた
めの重要な元素であり、含有量が０．００５ｖｔ％未満
ではこの効果が少なく、また、０．０５ｗｔ％を越えて
含有されると効果は飽和してしまい、さらに粗大なＮｂ
炭窒化物がスラブの加熱によっても固溶せず、焼入れ性
の劣化、靭性の劣化をもたらす。よって、Ｎｂ含有量は
０゜００５〜０．０５ｗｔ％とする。
Ａｔは脱酸元素であり、含有量がＱ、ＱＩＷＬ％未満で
はこのような効果は少なく、また、０，１０ｗｔ％を越
えて含有されると靭性の劣化をもたらす。よって、Ａｌ
含有量は０．０１〜ｏ、 ｔｏｗｔ％とする。
はこのような効果は少なく、また、０，１０ｗｔ％を越
えて含有されると靭性の劣化をもたらす。よって、Ａｌ
含有量は０．０１〜ｏ、 ｔｏｗｔ％とする。
なお、上記に説明した含有成分以外に、硬度水準および
板厚に応じて、焼入れ性を向上させ、或いは、焼戻し軟
化抵抗を高める元素であるＣｕ。
板厚に応じて、焼入れ性を向上させ、或いは、焼戻し軟
化抵抗を高める元素であるＣｕ。
Ｎｉ１Ｃｒ、Ｍｏ、ＶおよびＢの内から選んだ１種また
は２種以上を含有させることができる。
は２種以上を含有させることができる。
Ｃｕは固溶強化、析出強化により強度上昇に有効な元素
であり、含有量が０．０５ｗｔ％未満ではこの効果は少
なく、また、０．３０ｗｔ％を越えて含有されると熱間
加工性が劣化する。よって、Ｃｕ含有量は０，０５〜０
．３０ｗｔ％とする。
であり、含有量が０．０５ｗｔ％未満ではこの効果は少
なく、また、０．３０ｗｔ％を越えて含有されると熱間
加工性が劣化する。よって、Ｃｕ含有量は０，０５〜０
．３０ｗｔ％とする。
ＮＬは焼入れ性を向上させる元素であり、含有ｍが０．
０５ｗｔ％未満ではこの効果を有効に発揮できず、また
、０．４５ｗｔ％を越えて含有されるとスケール疵を発
生し易くなり、コストを上昇させる。
０５ｗｔ％未満ではこの効果を有効に発揮できず、また
、０．４５ｗｔ％を越えて含有されるとスケール疵を発
生し易くなり、コストを上昇させる。
よって、Ｎｉ含有量は０．０５〜０．４５ｗｔ％とする
。
。
Ｃｒは焼入れ性を向上させる元素であり、含有量が０．
０５ｗｔ％未満ではこの効果は少なく、また、０．２０
ｗｔ％を越えて含有されると溶接性を害する。
０５ｗｔ％未満ではこの効果は少なく、また、０．２０
ｗｔ％を越えて含有されると溶接性を害する。
よって、Ｃｒ含有量は０．０５〜０．２０ｗｔ％とする
。
。
ＭＯは焼入れ性を高める元素であり、含有量が０．０３
ｗｔ％未満ではこの効果は有効に発揮できず、また、０
．２０ｗｔ％を越えて含有されると溶接性を害する。よ
って、ＭＯＣ含有量０．０３〜０．２０ｗｔ％とする。
ｗｔ％未満ではこの効果は有効に発揮できず、また、０
．２０ｗｔ％を越えて含有されると溶接性を害する。よ
って、ＭＯＣ含有量０．０３〜０．２０ｗｔ％とする。
■は少量の含有により鋼の焼入れ性を増加し、焼戻し軟
化抵抗を高める元素であり、含有量が０゜０２ｗｔ％未
満ではこの効果は少なく、また、０．１０ｗｔ％を越え
て含有されると溶接性および靭性を劣化させる。よって
、■含有量は０．０２〜０．１０ｗｔ％とする。
化抵抗を高める元素であり、含有量が０゜０２ｗｔ％未
満ではこの効果は少なく、また、０．１０ｗｔ％を越え
て含有されると溶接性および靭性を劣化させる。よって
、■含有量は０．０２〜０．１０ｗｔ％とする。
Ｂは微量の含有により鋼の焼入れ性を高め、板厚内部の
硬さを確保するのに有効な元素であり、含有量が０，０
００５ｗｔ％未満ではこの効果は有効に発揮することは
できず、また、０．００５ｖｔ％を越えて多量に含有さ
れるとＢ化合物を生成して、焼入れ性の低下および靭性
の劣化を沼く。よって、Ｂ含有量は０．０００５〜０．
００５ｗｔ％とする。
硬さを確保するのに有効な元素であり、含有量が０，０
００５ｗｔ％未満ではこの効果は有効に発揮することは
できず、また、０．００５ｖｔ％を越えて多量に含有さ
れるとＢ化合物を生成して、焼入れ性の低下および靭性
の劣化を沼く。よって、Ｂ含有量は０．０００５〜０．
００５ｗｔ％とする。
なお、上記含有成分を有する鋼には不純物が随伴含有さ
れることがあるが、不純物含有量は本発明に係る耐遅れ
割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法に
おける効果を損なわない範囲において許容することがで
きる。
れることがあるが、不純物含有量は本発明に係る耐遅れ
割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法に
おける効果を損なわない範囲において許容することがで
きる。
次に、本発明に係る耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ
型耐摩耗鋼板の製造方法における、製造条件について説
明する。
型耐摩耗鋼板の製造方法における、製造条件について説
明する。
先ず、上記に説明した含有成分および含有割合のｆ！！
４（スラブ）を１１００℃以上の温度に加熱するのは、
スラブ中に存在する粗大なＮｂ炭窒化物をオーステナイ
ト中に充分に固溶させるためであり、そのために必要な
最低加熱温度はＮｂ、ＣＳＨの含有量が多くなるほど高
くなり、特定のＮｂ含有儀、Ｃ含有量および通常のＮ含
有量（２０〜６０ｐｐｎ＋）では、加熱温度は１１００
℃以上とする必要がある。
４（スラブ）を１１００℃以上の温度に加熱するのは、
スラブ中に存在する粗大なＮｂ炭窒化物をオーステナイ
ト中に充分に固溶させるためであり、そのために必要な
最低加熱温度はＮｂ、ＣＳＨの含有量が多くなるほど高
くなり、特定のＮｂ含有儀、Ｃ含有量および通常のＮ含
有量（２０〜６０ｐｐｎ＋）では、加熱温度は１１００
℃以上とする必要がある。
次に、焼入れ方法を直接焼入れ法とする理由について説
明する。
明する。
Ｇ ０．１６ｖｔ％、Ｓ ｉ ０．２５ｗｔ％、Ｍｎ
１．４７ｗｔ％、Ｐ ０．０１１ｗｔ％、Ｓ ０．００
３ｗｔ％、Ｎｂ ０．０１６ｗｔ％、Ａｌ ０．０３３
ｗｔ％を含有し、残部ＦｅよりなるＮｂ含有鋼と Ｃ０．１６ｗｔ％、Ｓｉ ０．２６ｗｔ％、Ｍｎ １．
４５ｗｔ％、Ｐ ０．０１０ｗｔ％、Ｓ ０．００３ｗ
ｔ％、Ａｌ ０．０３５ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅより
なるＮｂ不含有鋼のスラブを各々２本ずつ用意し、板厚
２５．４ｍｍに熱間圧延を行なった後、各鋼種１枚ずつ
は圧延後空冷した後、９３０℃の温度に再加熱して焼入
れを行ない、また、他の各鋼種１枚ずつは圧延後空冷す
ることなく、オーステナイト域の９３０℃の温度から直
接焼入れを行なった。
１．４７ｗｔ％、Ｐ ０．０１１ｗｔ％、Ｓ ０．００
３ｗｔ％、Ｎｂ ０．０１６ｗｔ％、Ａｌ ０．０３３
ｗｔ％を含有し、残部ＦｅよりなるＮｂ含有鋼と Ｃ０．１６ｗｔ％、Ｓｉ ０．２６ｗｔ％、Ｍｎ １．
４５ｗｔ％、Ｐ ０．０１０ｗｔ％、Ｓ ０．００３ｗ
ｔ％、Ａｌ ０．０３５ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅより
なるＮｂ不含有鋼のスラブを各々２本ずつ用意し、板厚
２５．４ｍｍに熱間圧延を行なった後、各鋼種１枚ずつ
は圧延後空冷した後、９３０℃の温度に再加熱して焼入
れを行ない、また、他の各鋼種１枚ずつは圧延後空冷す
ることなく、オーステナイト域の９３０℃の温度から直
接焼入れを行なった。
続いて、これらの鋼板を１００〜６００℃の種々の温度
において焼戻しを行ない、それぞれの表面硬度を測定し
た。
において焼戻しを行ない、それぞれの表面硬度を測定し
た。
その結果を第１図に示す。
Ｎｂ含有鋼を焼入れした場合のみ、３００℃以上の温度
における焼戻し後の硬さは、他の場合よりも高い水準に
なることがイつかる。この理由は、次のように考えられ
る。
における焼戻し後の硬さは、他の場合よりも高い水準に
なることがイつかる。この理由は、次のように考えられ
る。
即ち、Ｎｂ含有鋼においては、スラブ段階でＮｂは炭窒
化物として存在しているが、熱間圧延のためにスラブを
１１００℃以上の高温度に加熱する。
化物として存在しているが、熱間圧延のためにスラブを
１１００℃以上の高温度に加熱する。
ことによって、Ｎｂは固溶し、熱間圧延および直接焼入
れの過程ではＮｂの殆どは固溶したままとなっている。
れの過程ではＮｂの殆どは固溶したままとなっている。
これをある程度高い温度で焼戻しを行なうと、固溶Ｎｂ
は微細な炭窒化物としてマルテンサイトの結晶中に整合
析出し、結晶構造を歪ませるため鋼板の強度は上昇する
（析出強化）。
は微細な炭窒化物としてマルテンサイトの結晶中に整合
析出し、結晶構造を歪ませるため鋼板の強度は上昇する
（析出強化）。
これに対して、Ｎｂ含有鋼であっても圧延後に空冷する
と、この途中で固溶Ｎｂは粗大な炭窒化物として析出し
、これは結晶構造と非整合であるため強化作用を有せず
、また、焼戻しの段階では固溶Ｎｂは殆ど析出してしま
っており、焼戻し時の析出強化も得られない。
と、この途中で固溶Ｎｂは粗大な炭窒化物として析出し
、これは結晶構造と非整合であるため強化作用を有せず
、また、焼戻しの段階では固溶Ｎｂは殆ど析出してしま
っており、焼戻し時の析出強化も得られない。
このように、焼入れ方法を直接焼入れに限定するのは、
圧延直後まで条虫に存在する固溶Ｎｂが粗大析出しない
ように急冷し、続いて行なう焼戻し時に微細Ｎｂ炭窒化
物による析出強化を利用するためである。
圧延直後まで条虫に存在する固溶Ｎｂが粗大析出しない
ように急冷し、続いて行なう焼戻し時に微細Ｎｂ炭窒化
物による析出強化を利用するためである。
第１図において、・はＮｂ含有鋼、直接焼入れ、○はＮ
ｂ含有鋼、再加熱焼入れ、ムはＮｂ不含有ａ。
ｂ含有鋼、再加熱焼入れ、ムはＮｂ不含有ａ。
直接焼入れ、△はＮｂ不含有鋼、再加熱焼入れを示す。
また、焼戻し温度を５００℃を越えＡｃｔ点未満の温度
とする理由について説明する。
とする理由について説明する。
第２図に板厚２５．４ｍｍのＮｂ含有鋼の表面部におけ
る圧縮残留応力と焼戻し温度の関係を示してあり、この
第２図から直接焼入れままでは３０ｋｇｆ／ｍｍ”程度
ある残留応力が焼戻し温度の上昇と共に減少し、特に、
５００℃をこえる温度では残留応力は殆ど零となること
がわかる。ここでは歪みゲージを使用した穿孔法等によ
り測定の容易な表面残留応力を示したが、板厚方向全体
では応力が釣りあっていることから、この表面圧縮残留
応力と釣りあうべき引張残留応力が板厚中心部に存在し
、これも焼戻し温度の上昇に従って減少する。
る圧縮残留応力と焼戻し温度の関係を示してあり、この
第２図から直接焼入れままでは３０ｋｇｆ／ｍｍ”程度
ある残留応力が焼戻し温度の上昇と共に減少し、特に、
５００℃をこえる温度では残留応力は殆ど零となること
がわかる。ここでは歪みゲージを使用した穿孔法等によ
り測定の容易な表面残留応力を示したが、板厚方向全体
では応力が釣りあっていることから、この表面圧縮残留
応力と釣りあうべき引張残留応力が板厚中心部に存在し
、これも焼戻し温度の上昇に従って減少する。
従って、焼戻し温度を５００℃を越える温度とすること
により、遅れ割れの発生を助長する板厚中心部の引張残
留応力か殆ど零となるため、遅れ割れを防止することが
できる。なお、ガス切断や溶接によって生じる硬化部お
よびその近傍には、それらの加工そのものによって新た
な残留応力分布が形成され、その引張残留応力成分も遅
れ割れの発生に影響をおよぼすことは当然であるが、し
かし、母材部の大きな引張残留応力か重畳することがな
ければ、遅れ割れの発生・進展は生じない。
により、遅れ割れの発生を助長する板厚中心部の引張残
留応力か殆ど零となるため、遅れ割れを防止することが
できる。なお、ガス切断や溶接によって生じる硬化部お
よびその近傍には、それらの加工そのものによって新た
な残留応力分布が形成され、その引張残留応力成分も遅
れ割れの発生に影響をおよぼすことは当然であるが、し
かし、母材部の大きな引張残留応力か重畳することがな
ければ、遅れ割れの発生・進展は生じない。
このように焼戻し温度を５００℃を越える温度としたの
は、鋼板内部の引張残留応力を殆どなくして耐遅れ割れ
特性を改善するためであり、この場合、Ｎｂ含有鋼を直
接焼入れするという前提がなければ、５００℃を越える
高い温度における焼戻しによっては、耐摩耗鋼板として
充分な硬さが得られないことは上記に説明した通りであ
る。また、焼戻し温度をＡｃ、点未満とするのは、それ
以上の温度では組織が部分的にオーステナイトに変態し
て、焼戻し後マルテンサイト組織が得られず、硬さの著
しい低下を生じるからである。
は、鋼板内部の引張残留応力を殆どなくして耐遅れ割れ
特性を改善するためであり、この場合、Ｎｂ含有鋼を直
接焼入れするという前提がなければ、５００℃を越える
高い温度における焼戻しによっては、耐摩耗鋼板として
充分な硬さが得られないことは上記に説明した通りであ
る。また、焼戻し温度をＡｃ、点未満とするのは、それ
以上の温度では組織が部分的にオーステナイトに変態し
て、焼戻し後マルテンサイト組織が得られず、硬さの著
しい低下を生じるからである。
［実 施 例］
本発明に係る耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩
耗鋼板の製造方法の実施例を説明する。
耗鋼板の製造方法の実施例を説明する。
実施例
第【表に示す含有成分および含有割合の鋼（スラブ）を
、第１表に示す加熱温度により加熱し、熱間圧延を行な
って種々の板厚となし、第１表に示す条件の熱処理を行
ない、表面硬さを測定すると共に、冷間により鋼板のガ
ス切断を行ない、この部分の遅れ割れを切断後１週間の
時点で目視および超音波探傷試験により測定した。
、第１表に示す加熱温度により加熱し、熱間圧延を行な
って種々の板厚となし、第１表に示す条件の熱処理を行
ない、表面硬さを測定すると共に、冷間により鋼板のガ
ス切断を行ない、この部分の遅れ割れを切断後１週間の
時点で目視および超音波探傷試験により測定した。
この結果を第１表に示す。
この第１表から以下説明することが明らかである。
本発明に係る耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩
耗鋼板の製造方法より製造された鋼板Δ〜Ｈは、その何
れも耐摩耗鋼板として充分なＨＢ３６０以上の硬さを有
しており、また、直接焼入れを行なって製造しているに
も拘わらず、ガス切断による遅れ割れは発生していない
。
耗鋼板の製造方法より製造された鋼板Δ〜Ｈは、その何
れも耐摩耗鋼板として充分なＨＢ３６０以上の硬さを有
しており、また、直接焼入れを行なって製造しているに
も拘わらず、ガス切断による遅れ割れは発生していない
。
これに対して、比較鋼」は焼入れ方法が再加熱焼入れを
行なっているため、５００℃を越える温度の焼戻しによ
って遅れ割れは防止されているが、表面硬さはＨＢ３０
０程度と低い値である。
行なっているため、５００℃を越える温度の焼戻しによ
って遅れ割れは防止されているが、表面硬さはＨＢ３０
０程度と低い値である。
比較鋼ＪはＮｂが含有されていないため、直接焼入れを
行なっても５５０℃の温度における焼戻しによって、表
面硬さはＨＢ２９０程度と低い。
行なっても５５０℃の温度における焼戻しによって、表
面硬さはＨＢ２９０程度と低い。
比較ｊｌｉ４には３５０℃の温度における焼戻しによっ
て表面硬さは充分高いが、焼戻し温度が低く引張残留応
力が高いので、遅れ割れが発生する。
て表面硬さは充分高いが、焼戻し温度が低く引張残留応
力が高いので、遅れ割れが発生する。
比較鋼しは鋼（スラブ）加熱温度が低いのでＮｂの固溶
虫を充分に確保することができず、焼戻し時のＮｂによ
る析出硬化が充分でなく、表面硬さは低い。
虫を充分に確保することができず、焼戻し時のＮｂによ
る析出硬化が充分でなく、表面硬さは低い。
比較鋼Ｍ、Ｎ、Ｏは焼戻し温度が２３０〜３５０℃と低
く、残留応力が高いので遅れ割れが発生する。
く、残留応力が高いので遅れ割れが発生する。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係る耐遅れ割れ特性の優
れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法は上記の構成で
あるから、Ｎｂを特定量含有させた鋼を熱間圧延後直接
焼入れを行ない、続いて焼戻しする際のＮｂの析出強化
の分だけ焼戻し温度を高く設定することができるので、
鋼板内部の引張残留応力が低減するため、遅れ割れの発
生を防止することができるという優れた効果を有するも
のである。
れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法は上記の構成で
あるから、Ｎｂを特定量含有させた鋼を熱間圧延後直接
焼入れを行ない、続いて焼戻しする際のＮｂの析出強化
の分だけ焼戻し温度を高く設定することができるので、
鋼板内部の引張残留応力が低減するため、遅れ割れの発
生を防止することができるという優れた効果を有するも
のである。
第１図は焼戻し後の表面硬さにおよぼすＮｂの含有、直
接焼入れの効果を示す図、第２図は焼戻し温度と鋼板表
面の圧縮残留応力の関係を示す図である。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所 号ｉｎ 比戻し）蚤戊 ζ・０）
接焼入れの効果を示す図、第２図は焼戻し温度と鋼板表
面の圧縮残留応力の関係を示す図である。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所 号ｉｎ 比戻し）蚤戊 ζ・０）
Claims (2)
- （１）Ｃ０．１６〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ０．０５〜０
．５５ｗｔ％、Ｍｎ０．７０〜１．８０ｗｔ％、Ｎｂ０
．００５〜０．０５ｗｔ％、Ａｌ０．０１〜０．１０ｗ
ｔ％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を、
加熱温度１１００℃以上の温度で熱間圧延を行なった後
、そのままオーステナイト域の温度から直接焼入れを行
ない、引き続き５００℃を越えＡｃ＿１点未満の温度に
おいて焼戻しを行なうことを特徴とする表面硬さＨＢ３
２０以上の耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗
鋼板の製造方法。 - （２）Ｃ０．１６〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ０．０５〜０
．５５ｗｔ％、Ｍｎ０．７０〜１．８０ｗｔ％、Ｎｂ０
．００５〜０．０５ｗｔ％、Ａｌ０．０１〜０．１０ｗ
ｔ％ を含有し、さらに、 Ｃｕ０．０５〜０．３０ｗｔ％、Ｎｉ０．０５〜０．４
５ｗｔ％、Ｃｒ０．０５〜０．２０ｗｔ％、Ｍｏ０．０
３〜０．２０ｗｔ％、Ｖ０．０２〜０．１０ｗｔ％、Ｂ
０．０００５〜０．００５ｗｔ％の内から選んだ１種ま
たは２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を、
加熱温度１１００℃以上の温度で熱間圧延を行なった後
、そのままオーステナイト域の温度から直接焼入れを行
ない、引き続き５００℃を越えＡｃ＿１点未満の温度に
おいて焼戻しを行なうことを特徴とする表面硬さＨＢ３
２０以上の耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080457A JPH01255622A (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080457A JPH01255622A (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01255622A true JPH01255622A (ja) | 1989-10-12 |
Family
ID=13718788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63080457A Pending JPH01255622A (ja) | 1988-04-01 | 1988-04-01 | 耐遅れ割れ特性の優れた直接焼入れ型耐摩耗鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01255622A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103014543A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-04-03 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种耐磨钢nm400e中厚板的生产工艺 |
| WO2015115086A1 (ja) | 2014-01-28 | 2015-08-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐摩耗鋼板およびその製造方法 |
| JP6119934B1 (ja) * | 2016-04-19 | 2017-04-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐摩耗鋼板および耐摩耗鋼板の製造方法 |
| CN111655889A (zh) * | 2018-01-26 | 2020-09-11 | 日本制铁株式会社 | 锚链用钢和锚链 |
-
1988
- 1988-04-01 JP JP63080457A patent/JPH01255622A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103014543A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-04-03 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种耐磨钢nm400e中厚板的生产工艺 |
| WO2015115086A1 (ja) | 2014-01-28 | 2015-08-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐摩耗鋼板およびその製造方法 |
| KR20160113683A (ko) | 2014-01-28 | 2016-09-30 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 내마모 강판 및 그 제조 방법 |
| US10662493B2 (en) | 2014-01-28 | 2020-05-26 | Jfe Steel Corporation | Abrasion-resistant steel plate and method for manufacturing the same |
| JP6119934B1 (ja) * | 2016-04-19 | 2017-04-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐摩耗鋼板および耐摩耗鋼板の製造方法 |
| WO2017183058A1 (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐摩耗鋼板および耐摩耗鋼板の製造方法 |
| US11035018B2 (en) | 2016-04-19 | 2021-06-15 | Jfe Steel Corporation | Abrasion-resistant steel plate and method of producing abrasion-resistant steel plate |
| CN111655889A (zh) * | 2018-01-26 | 2020-09-11 | 日本制铁株式会社 | 锚链用钢和锚链 |
| EP3744872A4 (en) * | 2018-01-26 | 2021-05-19 | Nippon Steel Corporation | STEEL FOR ANCHORING CHAIN, AND ANCHORING CHAIN |
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