JPH0368717A - シュレッダーハンマーの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は廃車スクラップや粗大ごみ等の廃棄物を衝撃的
に破砕する装置に使用されるシュレッダ−ハンマーの製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、廃車スクラップや粗大ごみ等の廃棄物は切断機に
より一定形状の切断片にした後、さらに破砕機の回転体
に取付けられた複数のシュレッダ−ハンマーによって破
砕、細片化処理される。即ちこの破砕処理は回転体の複
数のハンマー取付はシャフトにハンマーのシャフト取付
は孔を通して懸垂嵌装されたハンマーを回転体と共に遠
心回転させ、これによりハンマーを被砕物に衝突させて
行なう衝撃破砕であるから（破砕機については例えば実
公昭６１−１３０８７、同５７−６０８３８参照）、常
に効率的な破砕効果を得るためにはハンマーとしてはで
きるだけ高硬度で耐摩耗性を有するものが望まれる。

この種のハンマー材質としては一般的に低合金鋳鋼や衝
撃に伴う加工硬化能を持つ高Ｍｎ鋳鋼（ＳＣＭｎＨｌｌ
）が用いられている。前記低合金鋳鋼製ハンマーの場合
、耐摩耗性を確保するためには通常、ハンマー全体を熱
処理（焼入れ一焼戻し）して高硬度化している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の一般の低合金鋳鋼製ハンマーにおいては
、破砕効率を高めるために耐摩耗性を上げようとして高
硬度にすると靭性が著しく低下し、使用に際してハンマ
ーのシャフト取付は部（基部）に大きな遠心力と衝撃力
とが加わる結果、前記取付は部で破損するという問題が
あった。そこで近年はシャフト取付は部の靭性を確保す
る必要性から使用硬度がショア硬度（Ｈｓ）　６０程度
になる成分（Ｃ量が少ない）の低合金鋳鋼が用いられて
いる。このため、前記低合金鋳鋼成分では焼入れ硬さの
上限および焼入れ性（肉厚ものに対する焼の入る深さ）
にも難点を有し、強い衝撃下では摩耗に対する寿命が短
いものであった。

この発明は上記のような問題点を解消し、高硬度で、且
つ焼入れ性を加味した新たな成分からなる低合金鋳鋼製
ハンマーに、熱処理操作によって使用側ヘッド部は高硬
度化し、またシャフト取付は部は靭性を付与した低合金
鋳鋼製シュレッダ−ハンマーの製造方法を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的はＣ０．３０〜０．５０％、Ｓｉ　０．８０〜
２．５０％、Ｍｎ　　０．５０〜１．５０％、Ｃｒ　　
１．０〜２．０％、Ｍｏ　０．３０〜０．７０％、Ｖ　
０．０５〜０．２０％、及び残部がＦｅ及び不可避不純
物からなる成分の低合金鋳鋼製シュレッダ−ハンマーを
焼鈍−焼入れ一低温焼戻し後、シャフト取付は孔側の基
部だけをソルトバスにより高温焼戻し処理することを特
徴とするシュレッダ−ハンマーの製造方法によって達成
できる。

本発明方法で用いられるハンマーは前述のようｔｌ低合
金鋳鋼で作られたちのである。

次に、上記のように各成分の組成を限定した理由につい
て説明する。

Ｃ：耐摩耗性を維持する上での高硬度を確保するために
炭素を含有させる。炭素の含有量を上げると高硬度は得
られるが靭性は低下する。また炭素含有量を下げ過ぎる
と靭性は向上するが最高硬度が低下する。従って、高硬
度と靭性との兼ね合い（同時に維持するため）から炭素
含有量は０．３０〜０，５０％にする。

Ｓｉ：高硬度および脱酸効果を得るために０．８０％以
上は必要であるが、２．５０％を超えると焼戻し脆性が
現われるため２．５０％以下とする。

Ｍｎ：焼入れ性を確保するためには０．５０％以上が必
要であるが、１．５０％を超えると焼戻し脆性が現われ
るため１．５０％以下とする。

Ｃｒ：焼入れ性を向上し、焼入れ後の硬度を高める。１
％以上は必要であるが、あまり多くなると靭性が損われ
るため２％以下とする。

ＭＯ＝焼入れ性を向上させ、肉厚品でも高硬度を確保し
、また焼戻し脆性を防止するためには０．３０％以上必
要であるが、０．７０％を超えると合理的添加量を超え
その効果を期待できないため、０．３０〜０．７０％と
する。

Ｖニオ−ステナイト結晶粒度を微細化するために０．０
５％以上は必要であるが、０．２０％を超えると効果は
一定となるため、０．０５〜０．２０％添加する。

一方、本発明方法におけるハンマーの熱処理手順および
条件は次の通りである。

ｌ）焼　　　鈍：加熱開始→９５０〜１１００℃保持→
炉冷２）焼　入　れ：加熱開始→８５Ｇ〜１０００℃保
持→油冷（但し基部のみ） また上記熱処理をサイクル図で示すと第１図のようにな
る。なお最後の工程の高温焼戻し処理はハンマー本体の
基部（シャフト取付は孔側の部分）だけを所定温度に加
熱したタルトバス中に浸漬して行なう。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によって説明する。

下記組成（但しＦｅ及び不可避不純物は残部）のの低合
金鋳鋼製シュレッダ−ハンマー（厚さ１００ｍｍ）（へ
ｚｚド部最大巾Ｌ　＝３９５ｍｍ）を下記熱処理条件で
１）〜４）の順に熱処理した。

ハンマーの組成（本発明）： ＣＳｉ　　　　Ｍｎ　　　　Ｐ　　　　Ｓ　　　　Ｃｒ
　　　　Ｍｏ　　　　ＶＯ１４３％１．３５％０．９８
％　０．０３％０．０３％１．６５％０．４７％０．１
Ｏ％熱処理条件 ■）焼　　　鈍：加熱開始→１０５０°ＣにＩＯ時間保
保持炉冷２）焼　入　れ：加熱開始→９２０℃に６時間
保持→油冷３）低温焼戻し：加熱開始→３００℃に１４
時間保持→空冷４）高温焼戻しくタルトバス中に基部の
み浸漬）：加熱開始→６２０℃に４時間保持→空冷一方
、比較のためのハンマーとして前記と同形状で下記組成
（但しＦｅ及び不可避不純物は残部）のものを用い、且
つ基部に対し前記４）の高温焼戻しを行なわなかった他
は本実施例と同じ方法で熱処理を行々った。

前記比較例のハンマー組成を次に示す。

ＣＳｉ　　　　ｌＪｎ　　　Ｐ　　　　Ｓ　　　　Ｃｒ
　　　　Ｍｏ　　　　ＶＯ３２８％０．５０％１．１０
％０．０３％０．０４％０．９５％　０．２５％　０．
１０％以上のようにして製造した本発明及び比較用シュ
レッダ−ハンマーについて以下のような、硬度測定、引
張り試験、衝撃試験、曲げ試験の各種確性試験を行なっ
た。さらに、本発明ハンマーの顕微鏡組織および実地テ
スト結果についても述べる。

１０更 （ａ）断面硬度 ロックウェル硬度計およびショア硬度計を用いて、両ハ
ンマーの断面部における硬度（ＨＲｃはロックウェルＣ
スケール硬度、Ｈ５はショア硬度）を測定した。この測
定結果は下記表−１及び第２図（但しＨＲｃのみ）に示
す値が得られた。

表−１ 注）採取位置（ヘッド部）：表面〜肉厚中心の１／２位
置採取位置（基　　　部）二表面〜肉厚中心の１／２位
置採取位置（表　面　部）二表面近傍位置採取位置（肉
厚中心部）：肉厚中心位置（ｂ）表面硬度 ショア硬度計による本発明の実施例ハンマーにおける表
面硬度の測定結果は、第３図に示すような値が得られた
。

考　　察　： 本発明品についてはヘッド部での表面硬度はＨｓ６８〜
７１を有し、一方、表面〜中心間の断面硬度はＨＲｃ５
３〜４９を有し、また第２図に示すように断面硬度の低
下の傾斜度は緩く、焼入れ性の良いことが判る。このよ
うにヘッド部は焼入れにより前述のような高硬度を保有
し、また基部での靭性を確保するためのソルトバス処理
により、基部の断面硬度は表面〜中心間でＨＲｃ４０〜
３８を示し、しかもヘッド部〜基部間の断面硬度は、こ
こでは図示省略したが連続した傾斜値をとることが測定
結果から確認されている。

これに対し従来品はシャフト取付は部の靭性を確保する
ために低炭素含有量の材質を採用しているので、ヘッド
部の表面部硬度は最も高い硬度でもＨＲｃ４７程度で、
しがち焼入れ性が小さいことから、表面から肉厚中心に
向っての硬度低下の傾斜は大きく、特に肉厚中心におい
てはＨＲｃ３３〜３６である。従ってハンマーの寿命を
左右する特にヘッド部における耐摩耗性の維持という点
で本発明品は従来品に比べて顕著な優位性を持っている
。

盈豊剪且１ （ａ）引張り試験 ＪＩＳ　２２２４１に従って抗張力、伸び及び絞りを測
定。

（ｂ）衝撃試験 ＪＩＳ　Ｚ２２４２　ニＪニル。

（ｃ）曲げ試験 ＪＩＳ　２２２４ｇ　に従って１３　ｍｍ　（径）ｘ２
５０ｍｍ（長さ）の試験片について撓み及び最大荷重を
測定。

以上の結果を下記表−２に示す。

表　−２ （注）上記表における採取位置は表−１に同じ考察： 本発明品ではヘッド部及び基部の抗張力に余り差はない
が、ソルトバス処理を施した部位、即ち基部での抗張力
以外の機械的性質は相当異なる。特にこの部位での衝撃
値及び曲げ試験値（注：曲げ強さは破砕物の噛み込みに
よるハンマーの無理に対応する）はソルトバス処理を施
さないヘッド部に比べて大巾に改善され、破砕時におけ
る基部（シャフト孔側の部分）の破損要因（衝撃強さの
低さなど）を排除することとなる。

一方、従来品は当初より基部位における靭性を加味した
材質であるため衝撃性は高い値を有する。但し当然、前
述したようにヘッド部における硬度は低い値を示す。

亘盈羞凰産 実施例で製造したシュレッダ−ハンマーの顕微鏡による
ｍ織写真を第４〜６図に示す。第４図はヘッド部におけ
る表面近傍の顕微鏡写真、第５図はヘッド部における肉
厚中心部の顕微鏡写真、また第６図は基部、即ちシャフ
ト取付孔側の部分の顕微鏡写真である。なお倍率はいず
れも１００倍である。

考　　察： 本発明品の組織は基部及びヘッド部ともベイナイト＋マ
ルテンサイトであるが、基部は高温焼戻し、またヘッド
部は低温焼戻しの組織を示している。

芸」１Ｚ２ミヒ 次に以上の確性試験を行なった同等品を実地に使用した
結果、折損事故は皆無で、かつ処理量は５０２５．５　
ＴＯＮで、複数の取付はハンマーのうちハンマー１個当
りの摩耗原単位は従来品の１４６９　ｇ／ＴＯＨに対し
、本発明品は８１５　ｇ／ＴＯＮが得られた。これは本
発明品が従来品に比べて１．８倍の耐摩耗性を有するこ
とを示すものである。

〔発明の効果〕

本発明では前記特定の低合金鋳鋼、即ちＣ０ＪＯ〜０．
５０％、Ｓｉ　０１８０〜２．５０％、Ｍ　ｎ　０　、
５０〜１．５０％、Ｃｒ　１．０〜２．０％、Ｍ　ｏ　
Ｏ、３０〜０　、７０％、Ｖ　０．０５〜０．２０％、
残部がＦｅ及び不可避不純物からなる成分の低合金鋳鋼
製のシュレッダ−ハンマーを製作し、該ハンマー全体を
まず焼鈍−焼入れ一低温焼戻しの順序で熱処理後、基部
だけをソルトバスによる高温焼戻し処理したことにより
、その相乗効果としてハンマーの使用側ヘッド部は耐摩
耗性に寄与するに充分な高硬度となり、一方、シャフト
取付孔を有する基部は高靭性となり、このため従来のよ
うに取付部（基部）の靭性を重視して破砕部（ヘッド部
）の硬度を犠牲にする必要はなくなる。また前記材質の
低合金鋼を採用したので、使用側ヘッド部の硬度上昇を
大幅に図ることができ、且つ焼入れ性が良いことから肉
厚品の中心まで焼きが入り、表面から中心まで高硬度の
ものを得ることができる。

従って、苛酷な強衝撃荷重下においても取付部（基部）
における折損などの不都合も生じず、また耐摩耗性が中
心まで長期に亘って維持されるため摩耗原単位量が小さ
く耐摩耗性が向上し、長寿命で常に効率の良い破砕効果
が得られるシュレッダ−ハンマーを製造し提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法における熱処理のサイクル図、第２
図は実施例で塾造した本発明及び従来のシュレッダ−ハ
ンマーの断面硬度を示す曲線図、第３図は第２図の本発
明ハンマーの表面硬度（ショア硬度Ｈｓ）の分布図、第
４図、第５図及び第６図は夫々第２図の本発明ハンマー
のヘラ ド部における表面近傍の顕微鏡写真、 ツ ド部における肉厚中心部の顕微鏡写真及び基部の顕微鏡
写真である。 帛１ 図 第２図 表面６１らの距離（ｍｍ） 手続補正書 （方式） 発明の名称 シュレッダ−ハンマーの製造方法 補正をする者 事件との関係　特許出願人 大阪府大阪市西区北堀江１丁目１２番１９号株式会社　
栗本鐵工所 代表者　五十嵐　力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｃ０．３０〜０．５０％、Ｓｉ０．８０〜２．５０
   ％、Ｍｎ０．５０〜１．５０％、Ｃｒ１．０〜２．０％
   、Ｍｏ０．３０〜０．７０％、Ｖ０．０５〜０．２０％
   、及び残部がＦｅ及び不可避不純物からなる成分の低合
   金鋳鋼製シュレッダーハンマーを焼鈍−焼入れ−低温焼
   戻し後、シャフト取付け孔側の基部だけをソルトバスに
   より高温焼戻し処理することを特徴とするシュレッダー
   ハンマーの製造方法。