JPH04160111A - 鋳鋼品の熱処理方法 - 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、Ａｃ３変態点以上の温度に加熱してその後冷
却する焼き入れ工程と、その焼き入れ工程の後に、Ａｃ
Ｉ変態点よりも低い温度に加熱してその後冷却する焼き
戻し工程とを有する鋳鋼品の熱処理方法に関する。

〔従来の技術〕

従来一般に、この種の熱処理方法として、鋳造した鋳鋼
品をＡｃ３変態点以上の約９００℃乃至９５０℃の温度
に約３時間加熱してその後水冷する焼き入れ工程と、そ
の焼き入れ工程に続き、Ａｃｌ変態点以下の約２００℃
乃至６５０℃の温度に加熱してその後空冷する焼き戻し
工程を施す方法、か採られている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかし、この方法では耐震構造物等の用に供するに適し
た０、８０以下の低い降伏比（降伏点／引っ張り強さ）
が得られず、例えば、０．８７（降伏点５４．２ｋｇ／
ｍｍ２、引っ張り強さ６２．３ｋｇ／ｍｍ’）、一般的
には０．８５乃至０．９程度の高い降伏比しか得られな
いという欠点かあった。

そこで、本出願人は、先に、焼き入れ工程と焼き戻し工
程の間に、Ａｃｌ変態点以上でＡｃ３変態点以下の温度
に加熱してその後冷却する２次焼き入れ工程を行うこと
で、低降伏比を有する鋳鋼品を得ることができる方法を
提案した。

上述の方法による場合には、しかしなから、所望の特性
の鋼材を得ることはできるものの、従来方法に比べて、
２次焼き入れ工程を必要とするが故に、熱処理全体の工
程が繁雑となり、施設およびその制御が複雑化する虞か
あり、未だ改良の余地があった。

本発明の目的は、上記実情に鑑み、熱処理工程を繁雑化
することなく、前記従来の欠点を解消して地震等に対す
る耐久性の優れた０、８０以下の低降伏比を有する鋳鋼
品を得る方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による鋳鋼品の熱処理方法の特徴構成は、Ａｃ３
変態点以上の温度に加熱してその後Ａｃｔ変態点近傍の
温度まで放冷または炉冷した後急冷する焼き入れ工程と
、その焼き入れ工程の後にＡｃｌ変態点よりも低い温度
に加熱してその後冷却する焼き戻し工程とを有すること
にある。

〔作　用〕

つまり、従来から行われていたＡｃ３変態点以上の温度
に加熱してその後冷却する焼き入れ工程において、冷却
を、前記Ａｃ３変態点以上の温度から急冷して行った場
合には、得られる熱処理後の鋼において、マルテンサイ
トか比較的多く、残りか微細パーライトである組織構成
が見られ、その降伏比が約０．８７程度の比較的高いも
のであったのに比して、鋭意実験を行った結果、焼き入
れ工程における冷却を、Ａｃｌ近傍の温度まで従来の常
識とは大きく異なって自然放熱させた後に急冷して行う
ことによって、マルテンサイトが殆ど生じず、フェライ
トとパーライトに若干の微細パーライトか存在する組織
構成の鋼を得ることかてき、その鋼か必要な強度を有し
ながらも、降伏比の低いものとなり得ることを見出した
のである。

〔発明の効果〕

その結果、必要な強度を有し、しかも、変形能に優れ粘
り強く、耐久性ならびに安全性の高い土木・建築用の鋳
鋼品を得るにあたって、焼き入れ工程と焼き戻し工程と
の間に別の焼き入れ工程を必要とすることかないから、
熱処理工程を簡単で手数の少ないものにでき、コストダ
ウンを図れるようになった。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

重量百分率で、Ｃ＝０．１５％、５ｉ＝０．３４％。

Ｍｎ＝０．８７％、　　Ｐ＝０．０２１％、　　Ｓ＝０
．０１２％。

Ｎ１＝０．２２％、Ｃｒ＝０．１３％、Ｍｏ＝Ｑ、１７
％。

Ｖ　＝　０．０８％、残りＦｅおよび不純物からなる棒
状鋼（４５ｘ　４５　Ｘ　２３Ｏｎ＋ｍ）に対して、第
１図に示す２段階の熱処理を行った。図中横軸が時間（
１）を示し、縦軸が温度（Ｔ）を示す。そして、横軸に
平行な２本の破線が変態点を示し、上側の破線かＡｃ３
変態点（約８５０″Ｃ）、下側の破線がＡｃｌ変態点（
約７２０℃）である。

熱処理は、先ず、焼き入れ工程として、前記棒状鋼を加
熱し、約９３０℃で２時間保持した後、炉内で前記Ａｃ
ｌ変態点以下の温度まで自然放熱により冷却（炉冷）し
、その後水冷した。次に、再度加熱して、約５５０℃で
４時間保持した後、空冷した。以上の２段階の熱処理を
施すことによって、降伏点か４１．７ｋｇ／ｍｍ２、引
っ張り強さが５５、８ｋｇ／ｍｍ”、降伏比（降伏点／
引っ張り強さ）が０．７５、伸びが２５．７％、絞りか
５４．０％の鋳鋼を得た。

次に、比較のために、焼き入れ工程において炉冷による
冷却終了温度を様々に異ならせた実験を行い、得られる
鋼の特性を測定した。その結果を、次の第１表に示す。

第１表 この表かられかるように焼き入れ冷却終了温度が７８０
℃以上の場合には、降伏比が０．８を越えており、所望
の０．８以下の降伏比が得られない。

表には示していないが、焼き入れ冷却終了温度か６８０
℃よりも低い場合、例えば６５０℃の場合には、降伏比
は０．８よりも低かったものの、降伏点が約３６ｋｇ／
ｍｍ”で引っ張り強さが約５２ｋｇ／ｍｍ２であり、所
望の強度には達しなかった。以上の結果から、所望の強
度と降伏比を有する鋼を得るためには、焼き入れ工程に
於ける炉冷による冷却終了温度（Ｔｅ）をＡｃＩ変態点
（約７２０℃）に対して、 Ａｃｌ＋３０℃＞Ｔｅ＞Ａｃｌ　−５０℃とするのが好
ましいといえる。

上述の熱処理を連続冷却変態曲線に表したものを第２図
に示す。

第２図においては、横軸は対数表示した時間（ｔ）を示
し、縦軸か温度（Ｔ）を示す。そして、横軸に平行な２
つの破線は、第１図と同様に、２つの変態点を示す。ま
た、図中太い実線か冷却曲線で、■〜■のラインか、そ
れぞれ第１表で示した５つのテストピースの変態を表し
ている。

図中、細い曲線で囲んだ領域か各種の変態域（Ａニオ−
ステナイト域、Ｆ：フェライト域、Ｐ：バーライト域、
Ｚｗ：微細バーライト域、Ｍ：マルテンサイト域）を示
していて、連続冷却変態曲線か通過した領域の組織が生
成されるものである。

〔別実施例〕

次に、本発明の別の実施例を列記する。

〈１〉　　鋼の組成は先に挙げたものに限定されるもの
ではなく、重量パーセントにおいて、Ｃ＝０．３０以下
、５ｉ＝０．２０〜０．７０％、　Ｍｎ＝０．３０〜１
．５０％を基本成分とするとともに、若干のＮｉ、Ｃｒ
、Ｍｏ、Ｖを添加し、残りをＦｅ及び不純物からなるも
のとすればよく、遠心力鋳造品を含む溶接も可能な各種
の鋳鋼品を主として対象とするものである。また、変態
点の具体的温度は、組成の違いによって若干上下するも
のである。

〈２〉　　焼き入れの温度及び継続時間、ならびに、焼
き戻しの温度及び継続時間については、先の実施例で挙
げた数値に限定されるものではなく、例えば、焼き入れ
温度については９００″Ｃないし１．０００℃の範囲内
であればよく、また、焼き戻し温度については、５５０
℃ないし６５０℃の範囲内であればよい。

＜３〉　　焼き入れ工程における変態点Ａｃｌ近傍まで
の冷却は、先の実施例で説明したように炉冷で行っても
よく、或は、炉外に取り出して放冷により行ってもよい
。なお、その冷却速度は４℃／分〜２０℃／分か好まし
い。また、炉冷または放冷が終了した後の急冷は、水冷
によって行ってもよいし空冷によって行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る鋳鋼品の熱処理方法の実施例を示し
、第１図は熱処理の工程を示す熱曲線、第２図は焼き入
れ工程の冷却を示す連続冷却変態曲線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ａｃ３変態点以上の温度に加熱してその後冷却する
   焼き入れ工程と、その焼き入れ工程の後に、Ａｃ１変態
   点よりも低い温度に加熱してその後冷却する焼き戻し工
   程とを有する鋳鋼品の熱処理方法であって、前記焼き入
   れ工程における冷却を、前記Ａｃ１変態点近傍の温度ま
   で放冷または炉冷した後に急冷して行う鋳鋼品の熱処理
   方法。 ２、前記Ａｃ１変態点近傍の温度（Ｔｅ）が、Ａｃ１変
   態点に対して、 Ａｃ１＋３０℃＞Ｔｅ＞Ａｃ１−５０℃ の範囲である請求項１記載の鋳鋼品の熱処理方法。