JPH0441616A - 低硬度で且つ耐摩耗性および曲げ加工性に優れた耐摩耗鋼の製造方法 - Google Patents

低硬度で且つ耐摩耗性および曲げ加工性に優れた耐摩耗鋼の製造方法

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JPH0441616A
JPH0441616A JP2148399A JP14839990A JPH0441616A JP H0441616 A JPH0441616 A JP H0441616A JP 2148399 A JP2148399 A JP 2148399A JP 14839990 A JP14839990 A JP 14839990A JP H0441616 A JPH0441616 A JP H0441616A
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hardness
steel
wear resistance
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Nobuo Shikauchi
伸夫 鹿内
Tetsuya Sanpei
哲也 三瓶
Kazunori Yako
八子　一了
Kenji Hirabe
平部　謙二
Yasunobu Kunisada
国定　泰信
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Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

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〕 この発明は、建設、土木、鉱山等の分野で使用される産
業機械、部品、運搬機器（パワーショベル、ブルドーザ
−、ホッパー、パケット等）等に用いられる耐摩耗鋼の
製造方法に関する。
〔従来の技術〕
建設、土木等の分野で使用される産業機械、部品、運搬
機器（パワーショベル、ブルドーザ−ホッパー、パケッ
ト等）等には、それらの機械、機器１部品等の寿命を確
保するため、耐摩耗性に優れた鋼が用いられる。鋼の耐
摩耗性は、鋼の硬度を高くすることにより向上すること
から、従来、Ｃｒ、　Ｍｏ等の合金元素を添加した合金
鋼に焼入等の熱処理を加えて製造される高硬度鋼が使用
されてきた。現在、一般に実用化されている最も硬度が
高い耐摩耗鋼の硬度水準は、ブリネル硬度（ｌ（Ｂ）で
約５００である。また、さらに耐摩耗性を向上させる観
点から、硬度をより一層上昇させた耐摩耗鋼も一部で使
用されている。
しかし、上記のような用途の耐摩耗鋼には曲げ等の加工
性も要求され、この曲げ加工性の向上には硬度を低下さ
せることが有効であることから。
優れた曲げ加工性を得ようとすると、結果的に、本来耐
摩耗鋼として最も重要な特性である耐摩耗性を劣化させ
てしまうという矛盾した問題があつた。
従来、高硬度を確保する耐摩耗鋼の製造に関して、特開
昭６２−１４２７２６号、特開昭６３−１６９３５９号
、特開平１〜１４２０２３号等が提案されている。これ
らの技術は、常温の硬度（ＨＢ等）が約３００以上で、
それぞれ溶接性、靭性、曲げ加工性等を改善しようとす
るものであるが、耐摩耗性の向上については、焼入れ処
理等の熱処理を実施して高硬度を確保するという従来の
考え方によっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上のような従来の耐摩耗鋼の問題点は、以下のように
整理することができる。
（１）耐摩耗性は硬度を高めることで改善されるため、
より優れた耐摩耗性を得るためには、硬度を大きく上昇
させる必要がある。しかし、このような高硬度鋼では曲
げ加工等が著しく困難となり、場合によっては加工中に
割れ等の欠陥を生じることがある。
（２）高硬度を達成するためには、Ｃ量を増加させると
ともに、Ｃｒ、Ｍｏ等の合金元素を大量に添加する必要
がある。その結果として、耐摩耗性は向上するものの、
コストが高くなり。
また、溶接性、ガス切断性等の加工性が著しく低下する
。
このような問題に関し、例えば上記特開昭６２１４２７
２６号ではＣｅｑ、　Ｃ量を低く規制することで、溶接
性の改善を図っているが、その鋼板硬度水準は高々ＨＢ
：約４００程度に過ぎない。すなわち、この耐摩耗鋼も
溶接性を改善するために、結果的に硬度が低く抑えられ
ることになり、厳しい摩耗条件下での耐摩耗性としては
不十分である。
また、特開昭６３−１６９３５９号では、靭性を改善し
た耐摩耗鋼が提案されているが、上記特開昭６２−１４
２７２６号と同様、靭性の改善に主眼を置いているため
、耐摩耗性にとって重要な硬度は、せいぜい■Ｂ：約４
００程度であり、耐摩耗性としては十分に満足できるも
のではない。
さらに、特開平１〜１４２０２．３号は、Ａ系介在物の
低減とプロセスの限定により、曲げ加工性を改善できる
としているが、これも硬度をＨＢ：約４００程度まで低
く抑えることで曲げ加工性を改善しているに過ぎない。
このように従来技術では、耐摩耗性と加工性、溶接性、
靭性を同時に満足させるために、耐摩耗鋼にとって本来
最も重要な特性である耐摩耗性を犠牲にすることで、他
の特性を満足させるという消極的な方法を採用していた
。
本発明は、このような従来の耐摩耗鋼に対し、耐摩耗性
と曲げ加工性をともに向上させた全く新たな耐摩耗鋼の
製造方法に関するものである。すなわち１本発明は曲げ
加工性を改善するために硬度をＩＩＢ　：　４０１以下
と低く限定しつつ、耐摩耗性を従来の同等の硬度を有す
る耐摩耗鋼以上に向上させたことを骨子とするもので、
従来矛盾する特性と考えられていた両特性を同時に達成
した画期的な発明である。
〔課題を解決するための手段〕
上述のような従来の問題を解決するために、本発明者ら
は耐摩耗性に及ぼす合金元素の影響等について鋭意検討
を行い、その結果、硬度を著しく上昇させることなく、
耐摩耗性を従来の耐摩耗鋼に較べて著しく向上させるこ
とができる耐摩耗鋼の製造方法を見出した。このような
方法で製造される耐摩耗鋼は、優れた耐摩耗性を有する
にもかかわらず、硬度が低く抑えられるため、曲げ加工
性を含む成形性にも優れている。
このような本発明の特徴は以下のとおりである。
（１）　Ｃ：　０．０５〜０，４５ｗｔ％、Ｓｉ　：　
０．１〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ　：　０．１〜２．０ｗｔ
％、Ｔｉ　：　０．０５〜１．５ｗｔ％、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる鋼のスラブを、１０００〜１
３００℃に加熱して、圧延終了温度をＡｒ３〜１０００
℃とする熱間圧延を行い、しかる後、 Ｃ本＝（Ｃ％〕−〔ＴｉＮ）Ｘ（１２／４８）但し、〔
Ｃ％〕：Ｃ含有量（ｗｔ％） 〔ＴｉＮ）　：　Ｔｉ含有量（ｔ＃ｔ％）で規定される
０本の値に応じ、Ｃ＊≦０．２０の場合には、下記［１
］〜［５］のうちのいずれかの条件で、また、　Ｃ＊＞
０．２０の場合には下記■、■、■のうちのいずれかの
条件で、それぞれ処理することにより、硬度（ブリネル
硬度：　ＨＢ）が４０１以下の鋼を得ることを特徴とす
る低硬度で且つ耐摩耗性および曲げ加工性に優れた耐摩
耗鋼の製造方法。
■直ちに焼入れする。
■空冷後、Ａｃ３以上の温度に再加熱し、焼入れする。
■空冷ままとする。
■直ちに焼入れした後、Ａｃ１以下の温度で焼戻す。
■空冷後、Ａｃ、以上の温度に再加熱し、焼入れた後、
Ａｃ１以下の温度で焼戻す。
（２）　Ｃ：　０，０５〜０．４５ｗｔ％、Ｓｉ　：　
０．１〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ　：　０．１〜２．０ｗｔ
％、Ｔｉ　：　０．０５〜１．５ｗｔ％を含有し、これ
にＣｕ　：　０．１〜２．０ｗｔ％、Ｎｉ：０．１〜１
０．０ｔｉｔ％、Ｃｒ　：　０．１〜３．０ｗｔ％、Ｎ
ｏ　：　０．１〜３．０ｗｔ％、Ｂ　：　Ｏ，０Ｏ０３
〜０．０１ｗｔ％のうちの１種または２種以上の元素を
含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼のス
ラブを、１０００〜１３００℃に加熱して、圧延終了温
度をＡｒ３〜１０００℃とする熱間圧延を行い、しかる
後、Ｃ本＝（Ｃ％］−〔ＴｉＮ）　Ｘ　（１２／４８）
但し、〔Ｃ％〕：Ｃ含有量（すｔ％） 〔Ｔｉ％〕：Ｔ１含有量（ｉｉｔ％） で規定されるＣ＊の値に応じ、Ｃ＊≦０．２０の場合に
は、下記［１］〜［５］のうちのいずれかの条件で、ま
た、　Ｃ＊＞０．２０の場合には下記■、■、■のうち
のいずれかの条件で、それぞれ処理することにより、硬
度（ブリネル硬度：　ＨＢ）が４０１以下の鋼を得るこ
とを特徴とする低硬度で且つ耐摩耗性および曲げ加工性
に優れた耐摩耗鋼の製造方法。
■直ちに焼入れする。
■空冷後、　Ａｃ、以上の温度に再加熱し、焼入れする
。
■空冷ままとする。
■直ちに焼入れした後、Ａｃ１以下の温度で焼戻す。
■空冷後、Ａｃ、以上の温度に再加熱し、焼入れた後、
Ａｃ、以下の温度で焼戻す。
（３）　Ｃ：　０．０５〜０．４５ｗｔ％、Ｓｉ　：　
０．１〜１．０ｗｔ％、Ｍｎ　：　０．１〜２．０ｗｔ
％、Ｔｉ　：　０．０５〜１．５ｗｔ％を含有り、　、
　コｔＬ　ニＮｂ　：　０．００５〜０．５＋ｔ％、Ｖ
　：　０．０１〜０．５ｔｙｔ％のうちの１種または２
種の元素を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる鋼のスラブを、１０００〜１３ｏＯ°Ｃに加熱して
、圧延終了温度をＡｒ３〜１０００℃とする熱間圧延を
行い、しかる後、 Ｃ本＝（Ｃ％）−〔Ｔｉ％ＩＸ（１２／４８）但し、〔
Ｃ％〕：Ｃ含有量（すｔ％） 〔ＴｉＮ）：Ｔｉ含有量ｋｔ％） で規定される０本の値に応じ、ＣＩ≦０．２０の場合に
は、下記■〜■のうちのいずれがの条件で。
また、　Ｃ＊＞０．２０の場合には下記■、■、■のう
ちのいずれかの条件で、それぞれ処理することにより、
硬度（ブリネル硬度：　ＨＢ）が４０１以下の鋼を得る
ことを特徴とする低硬度で且つ耐摩耗性および曲げ加工
性に優れた耐摩耗鋼の製造方法。
■直ちに焼入れする。
■空冷後、Ａｃ３以上の温度に再加熱し、焼入れする。
■空冷ままとする。
■直ちに焼入れした後、　Ａｃｍ以下の温度で焼戻す。
■空冷後、　Ａｃ３以上の温度に再加熱し、焼入れだ後
、Ａｃ工以下の温度で焼戻す。
（４）　Ｃ：　０．０５〜０．４５ｗｔ％、　Ｓｉ　：
　０．１〜１．ＯＬｌ！ｔ％、Ｍｎ　：　０．１〜２．
０ｗｔ％、Ｔｉ　：　０．０５〜１．５ｗｔ％を含有し
、これにＣｕ　：　０．１〜２．０ｗｔ％、Ｎｉ：０．
１〜１０．０ｗｔ％、Ｃｒ　：　０．１〜３，０ｗｔ％
、Ｎｏ　：　０．１〜３．０ｗｔ％、Ｂ　：　０．００
０３−０．０１ｗｔ％のうちの１種または２種以上の元
素と、　Ｎｂ　：　０，００５〜０．５ｗｔ％、Ｖ　：
　０．０１〜０．５讐ｔ％のうちの１種または２種の元
素とを含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
鋼のスラブを、１０００〜１３００℃に加熱して、圧延
終了温度をＡｒ３〜１０００℃とする熱間圧延を行い、
しかる後、 ＣＩ＝（Ｃ％３−〔Ｔｉ％）　Ｘ　（１２／４８）但し
、〔Ｃ％〕二Ｃ含有量（ｗｔ％） ［丁ｊ％］　：　Ｔｉ含有量（ｖｔ％）で規定されるＣ
＊の値に応じ、Ｃネ≦０．２０の場合には、下記［１］
〜［５］のうちのいずれかの条件で、また、Ｃ章＞０．
２０の場合には下記■、■、■のうちのいずれかの条件
で、それぞれ処理することにより、硬度（ブリネル硬度
：　ＨＢ）が４０１以下の鋼を得ることを特徴とする低
硬度で且つ耐摩耗性および曲げ加工性に優れた耐摩耗鋼
の製造方法。
■直ちに焼入れする。
■空冷後、Ａｃ３以上の温度に再加熱し、焼入れする。
■空冷ままとする。
■直ちに焼入れした後、Ａｃｍ以下の温度で焼戻す。
■空冷後、Ａｃ、以上の温度に再加熱し、焼入れた後、
　Ａｃｍ以下の温度で焼戻す。
以下、本発明の詳細をその限定理由とともに説明する。
はじめに、本発明で重要な特性である曲げ加工性につい
て詳細な内容を示す。硬度と曲げ加工性は密接に関係し
ており、硬度を低下させることで曲げ加工性は向上する
。第１図に硬度と限界曲げ半径との関係を示す。限界曲
げ半径の定義は、曲げ試験時に割れが発生しない最も小
さな半径である。すなわち、限界曲げ半径が小さいほど
曲げ加工が容易であり１曲げ加工性に優れていることに
なる。本発明では、実用上最低限必要であると考えられ
る限界曲げ半径である３、Ｏｔを目安としている。この
条件を満足するためには、硬度はＨＢ≦４０１であれば
十分であることが第１図から明かである。このため１本
発明では目標とする硬度の範囲を）ＩＢ≦４０１とする
。
次に、本発明の大きな特徴である耐摩耗性について、詳
細な内容を示す。
本発明では、耐摩耗性を向上させるために硬質のＴｉＣ
を有効に活用している。すなわち、本発明では従来の耐
摩耗鋼のように、鋼の組織を硬質のマルテンサイト主体
にすることで硬度を上昇させる必要がなく、低硬度（或
いは従来鋼と同等の硬度）でも優れた耐摩耗性を示す。
従来の耐摩耗鋼においては、　Ｔｉ添加の目的は主とし
て、焼入れ性に有効な固溶Ｂを確保するために、Ｂと結
合しゃすいＮをＴｉＮとして固定するためであり、その
添加量はせいぜい０．０２％程度以下である。また、一
般に大量のＴｉ添加は５製鋼段階での酸化の問題や、鋳
造段階でのノズルの詰り、酸化防止パウダーとの反応等
の問題があるため、その添加量は制限されてきた。この
ため、従来ではＴ１の大量添加による効果は全く不明で
あったといえる。
本発明者らは、詳細な検討の結果、このような従来の常
識を超える大量のＴｉ添加により、耐摩耗性を改善でき
ることを見出した。
第２図にＴｉ添加量と耐摩耗比（軟鋼の耐摩耗性を１．
０としたときの試験材の耐摩耗性の比率：耐摩耗比が大
きい方が耐摩耗性が良好であることを示す）との関係を
示す。これによれば、ＴｉはＯ，０５ｗｔ％以上の添加
で耐摩耗性を向上させることが明かである。Ｔｉ添加に
よる耐摩耗性の向上は、Ｔｉが約０．５ｖｔ％まで直線
的に上昇し、１．５ｔｚｔ％程度で軟綱の約１０倍の耐
摩耗性を示す、なお、第２図によればＴｉ添加により耐
摩耗性が向上することは明かであるが、この試験データ
は製造プロセスが焼入れ処理の場合についてのものであ
るため、硬度（ＨＢ）が本発明で規定しているＨＢ≦４
０１を満足しない場合もある。
そこで、次に硬度の規定範囲も含めて整理した結果を第
３図に示す。第３図は硬度と耐摩耗性との関係を示して
いる。ここでは、焼入れ処理、焼入れ一焼戻し処理、圧
延まま等積々の製造プロセスを用いて製造した試験材の
データを示しており、Ｔｉを大量に添加した鋼（本発明
鋼）は、比較鋼と同等の硬度であっても、優れた耐摩耗
性を有していることが判る。
以上の耐摩耗性１曲げ加工性の両者を同時に満足させる
ようにしたのが本発明である。すなわち、良好な曲げ加
工性を達成するために硬度をＨａ≦４０１としつつ、硬
度低下による耐摩耗性の低下を、従来とは全く異なる考
え方であるＴｉＣの析出・分散によって解決したもので
あり、これによって耐摩耗性を従来鋼よりもむしろ向上
させることも可能となる。
以下、本発明の鋼成分の限定理由についで説明する。
Ｃは、ＴｉＣを形成させるために必須の元素であるとと
もに、鋼の硬度も高める効果がある。しかし、Ｃを大量
に添加すると、溶接性、加工性等を劣化させるため、上
限を０．４５ｗｔ％とした。また、下限については、Ｔ
ｉＣの効果を発揮させるために必要な最低限の量として
０　、０５ｗｔ％とした。
Ｓｉは脱酸元素として有効な元素であり、このため０．
１ｗｔ％以上の添加が必要である。また、Ｓｉは固溶強
化に対しても有効な元素であるが、１　、０ｗｔ％を超
える添加量では、延靭性が低下したり、介在物が増加す
る等の問題がある。以上の点から、Ｓｉは０．１〜１　
、　Ｏｕｔ％の範囲とした。
Ｍｎは焼入れ性を確保するために有効な元素であり、０
．１ｗｔ％以上の添加が必要であるが、　２．０ｗｔ％
を超える添加量では溶接性が劣化するため、０．１〜２
．０ｗｔ％の範囲とした。
Ｔｉは、本発明においてＣとともに最も重要な元素であ
り、安定して大量のＴｉＣを生成させるためには、０．
０５ｗｔ％以上の添加が必要である。また、Ｔｉは１　
、５ｗｔ％を超える添加量でも耐摩耗性は良好であるが
、コストが上昇するとともに、溶接性、加工性が低下す
る。このため、Ｔｉは０．０５〜１．５ｔｓｔ％の範囲
とする。
本発明では、以上の基本成分に加え、焼入れ性を高める
ためＣｕ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、Ｂのうちの１種ま
たは２種以上の元素を、また析出強化を図るためＮｂ、
■のうちの１種または２種の元素を、それぞれ任意に含
有させることができる。
Ｃｕは焼入れ性を高める元素であり、目的に応じて硬度
を制御するために有効な元素であるが、０゜１ｗｔ％未
満ではこの効果を発揮することができず、一方、２．Ｏ
ｖｔ％を超える添加では、熱間加工性が低下するととも
に、コストも上昇するので、０．１〜２．０ｗｔ％の範
囲とする。
Ｎ１は焼入れ性を高めるとともに、低温靭性を向上させ
る元素であるが、０．１ｔｙｔ％未満ではこの効果を発
揮させることができず、一方、１０．０ｗｔ％を超える
添加ではコスト上昇が著しいため、０．１〜１０、Ｏｖ
ｔ％の範囲とする。
Ｃｒは焼入れ性を高める元素であるが、０．１ｗｔ％未
滴ではこの効果を発揮することができず、一方、３．０
ｗｔ％を超える添加では、溶接性が劣化するとともに、
コストが上昇するので、０．１〜３．０ｗｔ％の範囲と
する。
Ｍｏは焼入れ性を高める元素であるが、０．１ｗｔ％未
満ではこの効果を発揮することができず、一方。
３、Ｏｕｔ％を超える添加では、溶接性が劣化するとと
もに、コストが上昇するので、０．１〜３．４ｈｔ％の
範、囲とする。
Ｂは微量添加で焼入れ性を高める元素であるが、０．０
００：ｈｔ％未満ではこの効果を発揮することができず
、一方、０．０１ｔｉｔ％を超える添加では、溶接性が
劣化するとともに、却って焼入れ性が低下するので、０
．０００３〜０゜０１ｗｔ％の範囲とする。
Ｎｂは析出強化に有効な元素であり、目的に応じて鋼の
硬度を制御できる作用があるが、０．００５ｗｔ％未満
ではこの効果を発揮することができず、−方、　０．５
ｖｔ％を超える添加では溶接性が劣化するので、０．０
０５〜０　、５ｗｔ％の範囲とする。
■は析出強化に有効な元素であり、目的に応じて鋼の硬
度を制御できる作用があるが、０．０１ｔｔ％未満では
この効果を発揮することができず、一方、０．５ｖｔ％
を超える添加では溶接性が劣化するので。
０．０１〜０．５ｗｔ％の範囲とする。
次に１本発明の加工、処理条件について説明する。
上述した鋼成分のスラブを、１０００〜１３００℃に加
熱して、圧延終了温度をＡｒ３〜１０００℃とする熱間
圧延を行う。
本発明においては、ＴｉＣが安定して確保できれば優れ
た耐摩耗性が得られるため、スラブの加熱温度はＴｉＣ
が大量に固溶する著しく高い温度でなければ特に問題は
ないが、加熱コスト等を考慮した実用上の観点から、加
熱温度の上限を１３００℃とした。また、スラブ加熱温
度の下限は圧延能率の観点から１０００℃とした。
熱間圧延の圧延終了温度は、低温になると圧延能率が低
下し、圧延終了温度がＡｒ３を下回るような圧延では、
実用上圧延能率が著しく低下してしまう。さらに圧延終
了温度がＡｒ、未満では、フェライトが生成するため硬
度が顕著に低下する。このため、圧延終了温度の下限を
Ａｒ、とした。また、圧延終了温度の上限は、スラブ加
熱温度との関係で１０００℃とした。
上記圧延後の工程は、ＨＢ≦４０１を確保するために、
鋼成分に応じて区別される。ＨＢ≦４０１を満足させる
ための処理条件は、Ｃ＊量で整理することが可能である
。Ｃ料よ添加Ｃ量と添加Ｔｉ量との関係式、Ｃ＊＝［Ｃ
％］−〔Ｔｉ％］　Ｘ　（１２／４８）但し、〔Ｃ％〕
：Ｃ含有量（ｗｔ％） 〔Ｔｉ％）　：　Ｔｉ含有量（ｖｔ％）で示される。０
本は本発明のように大量のＴｉを添加する場合には、固
溶Ｃ量にほぼ対応する値であり、Ｃ零が大きくなると硬
度は高くなる。このため１本発明ではＣ＊に応じて製造
方法を区別する。
第４図にＣ＊とブリネル硬度：ＨＢとの関係を示す。
これによれば、Ｃ京≦０．２０では、圧延後に直接焼入
れするプロセス（ＤＱ）、圧延後空冷してから再加熱焼
入れするプロセス（ＲＱ）、これらの焼入れ後、焼戻処
理するプロセス（ＤＱＴ、　ＲＱＴ）　、圧延まま（Ａ
Ｒ）等のあらゆる製造プロセスにおいて、ＨＢ≦４０１
を満足している。これに対して、Ｃ＊＞０．２０の場合
には、上記ＤＱ材、ＲＱ材はＨＢ≦４０１を満足せず、
硬度が高く曲げ加工性は改善されない。一方、Ｃ＊＞０
゜２０の場合でも、ＤＱＴ材、ＲＱＴ材、ＡＲ材ではｌ
（Ｂ≦４０１を満足している。なお、詳細は実施例で示
すが、第４図の比較例でＨＢ≦４０１を満足しているも
の（第２表の比較例（９）、（１１）に対応）があるが
、この比較例は耐摩耗性が劣化しており、本発明の目的
とする良好な耐摩耗性が得られていない。
以上の理由から、本発明では圧延後の工程を、以下に示
すようにＣ本≦０．２０の場合と０章）０．２０の場合
とで区別する。
（］）　Ｃ＊≦０．２０の場合 下記■〜■のいずれかの条件で処理する。
■直ちに焼入れする。
■空冷後、Ａｃ、以上の温度に再加熱し、焼入れする。
■空冷ままとする。
■直ちに焼入れした後、Ａｃ工以下の温度で焼戻す。
■空冷後、Ａｃ３以上の温度に再加熱し、焼入れだ後、
Ａｃ、以下の温度で焼戻す。
本発明では、耐摩耗性を大量のＴｉＣで確保しているが
、マトリックスの硬度が高い方がより良好な耐摩耗性が
得られる。そのため、上記■のように、圧延終了後直ち
に焼入れることで十分な硬度を確保することが可能であ
る。また、■のように空冷後、Ａｃ、以上の温度に再加
熱し、焼入れすることも可能である。再加熱温度をＡｃ
、以上とするのは、Ａｃ、未満では均一なオーステナイ
トにならないため、焼入れ後の硬度上昇が期待できない
ためである。硬度は曲げ加工性を確保する観点からＨＢ
≦４０１とする必要があるが、ＣＩ≦０．２０の場合に
は、上記■、■の処理条件により上記範囲の硬度を容易
に得ることができる。
上記■、■の処理条件により、良好な耐摩耗性を有し、
且つＨＢ≦４０１を満足することで良好な曲げ加工性を
有する鋼が得られるが、上記■、■のように焼入れ後、
Ａｃｍ以下の温度で焼戻すことにより、硬度を若干低下
させ、曲げ加工性をさらに向上させることができる。こ
こで、焼戻温度がＡｃ１を超えると、組織の一部がオー
ステナイト変態して組織が不均一となるため、焼戻温度
の上限をＡｃ工とした。また、上記■のように、圧延後
空冷ままでも硬度が低く良好な耐摩耗性を達成できる。
（２）０本）０．２０の場合 Ｃ本≦０．２０の場合と同様の条件ではＨＢ≦４０１を
満足できない場合があり、下記■、■、■のいずれかの
条件で処理する。
■空冷ままとする。
■直ちに焼入れした後、Ａｃｍ以下の温度で焼戻す。
■空冷後、Ａｃ、以上の温度に再加熱し、焼入れだ後、
Ａｃ、以下の温度で焼戻す。
圧延後直ちに焼入れ、或いは空冷後Ａｃ、以上の温度に
再加熱し焼入れるのは、上記と同様にマトリックス硬度
を上昇させるために有効であるが、そのままでは硬度は
ＨＢ≦４０１を満足しない。このため、焼戻処理を実施
することが必須となる。焼戻処理は硬度を若干低下させ
、これによりＨＢ≦４０１を満足させるることができる
。
この焼戻温度がＡｃ工を超えると、組織の一部がオース
テナイト変態して組織が不均一となり、安定した品質が
得られなくなるため、焼戻温度の上限をＡｃＸとした。
また、Ｃ本≦０．２０の場合と同様、圧延後空冷ままで
も、硬度が低く良好な耐摩耗性を得ることができる。
また、本発明においては、上述したような屡造条件を満
足していれば、時効処理、応力除去焼鈍等の熱処理を実
施しても、目樺とする特性は何等損なわれることはなく
、したがって、これらの処理を任意に付加することがで
きる。
〔実施例〕
第１表に供試鋼の化学成分を示す。鋼Ａ〜○は本発明条
件を満足する成分の鋼であり、鋼Ｐ−Ｒは比較鋼である
。鋼Ａ−０は１本発明において最も重要な元素であるＴ
ｉ量を変化させたものと、その他の合金元素を変化させ
たものとした。比較鋼Ｐ、Ｑは、Ｔｉ以外の合金元素は
本発明の範囲内であるが、Ｔ１が本発明の範囲外となっ
ている。また、比較鋼ＲはＴｉ量は本発明範囲であるが
、Ｃ量が低く本発明の範囲外である。
第２表に、上記各画を用いて製造した鋼板の製造プロセ
スと耐摩耗比、硬度（ＨＢ）およびＣ車の値を示す、耐
摩耗比の定義は、上述したと同様である。摩耗試験は、
１００％Ｓｉｎ、のケイ砂による摩耗重量変化（ＡＳＴ
Ｎ　Ｇ−６５に準拠）で評価した。製造プロセスとして
は、圧延まま（ＡＲ）　、再加熱焼入れ（ＲＱ）　、直
接焼入れ（ＤＱ）　、再加熱焼入れ一焼戻しくＲＱＴ）
、直接焼入れ一焼戻しく［１ＱＴ）の各プロセスを用い
た。
比較例（８）は本発明例（１）、（５）の比較であり、
Ｔｉ＃Ｓ加量が本発明の規定値以下である。これらの耐
摩耗比を比較すると、比較例（８）の耐摩耗比が４．９
であるのに対し、本発明例（１）では８．３、本発明例
（５）では９．３であり、この本発明例（５）では比較
例（８）の約２倍まで耐摩耗性が向上している。
さらに、本発明例の硬度は比較例よりもむしろ低く、本
発明の硬度の規定値であるＨＢ≦４０１を十分に満足し
ており、硬度を上昇させずに耐摩耗性を向上させるとい
う目的が達成されていることが判る。
比較例（９）は本発明例（１０）、（１２）の比較であ
る。
比較例（９）の硬度はＨＢ≦４０１を満足しているが、
耐摩耗性は本発明例に較べて劣っている。また、比較例
（１１）は本発明例（１）の比較であり、Ｃ量が本発明
の規定値以下である。このため、比較例（１１）の硬度
は十分低くなっているが、耐摩耗性は著しく低く、本発
明に較べ顕著に劣っている。
また、比較例（１）、（２）、（３）、（４）、（５）
、（６）、（７）の成分系は、本発明の範囲内であり、
耐摩耗性も十分に優れているが、０本＞０．２０である
にもかかわらず、圧延後の処理が直接焼入れまま、およ
び再加熱焼入れままであるため、ＨＢ＞４０１であり、
高硬度となっている。このため、これら比較例では曲げ
加工性の改善がなされていない。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば従来の耐摩耗鋼に較
べて優れた耐摩耗性を有し、しかもＨＢ≦４０１で曲げ
加工性に優れた耐摩耗鋼の製造が可能である。このため
、従来使用中の摩耗が顕著で使用寿命が短かった機械、
部品等の寿命を大幅に延ばすことが可能となり、また、
複雑な加工を伴い、且つ耐摩耗性が必要な機械部品等も
容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は鋼の硬度と曲げ加工性（限界曲げ半径）との関
係を示すグラフである。第２図はＴｉ添加量と耐摩耗性
（耐摩耗比）との関係を示すグラフである。第３図は１
本発明の範囲をブリネル硬度と耐摩耗比との関係を示す
グラフである。第４図は０本と硬度との関係を示すグラ
フである。 寧１　供試鋼板厚：　１５＋＋ｓ ＊２　　Ａｒ、：８００〜８５０℃、　Ａｃ、ニア１０
℃Ａｃｍ：８５０ 仕上後−直接焼入 ＤＱＴＣＤＱ後、（）の温度で焼戻処理式で示される。 （摩耗剤： １００％Ｓｉｎ、ケイ砂） 式：摩耗重量（供試鋼）／摩耗重量（軟鋼）硬度 Ｂ 第 図 Ｔ。 滞加量 ａｒｔ　’／。 ブリ ネル石更度 （ＨＢ）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）Ｃ：０．０５〜０．４５ｗｔ％、Ｓｉ：０．１〜
    １．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｗｔ％、Ｔｉ：０
    ．０５〜１．５ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
    からなる鋼のスラブを、１０００〜１３００℃に加熱し
    て、圧延終了温度をＡｒ＿３〜１０００℃とする熱間圧
    延を行い、しかる後、Ｃ＊＝〔Ｃ％〕−〔Ｔｉ％〕×（
    １２／４８）但し、〔Ｃ％〕：Ｃ含有量（ｗｔ％） 〔Ｔｉ％〕：Ｔｉ含有量（ｗｔ％） で規定されるＣ＊の値に応じ、Ｃ＊≦０．２０の場合に
    は、下記［１］〜［５］のうちのいずれかの条件で、ま
    た、Ｃ＊＞０．２０の場合には下記［３］、［４］、［
    ５］のうちのいずれかの条件で、それぞれ処理すること
    により、硬度（ブリネル硬度：ＨＢ）が４０１以下の鋼
    を得ることを特徴とする低硬度で且つ耐摩耗性および曲
    げ加工性に優れた耐摩耗鋼の製造方法。 ［１］直ちに焼入れする。 ［２］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    する。 ［３］空冷ままとする。 ［４］直ちに焼入れした後、Ａｃ＿１以下の温度で焼戻
    す。 ［５］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    た後、Ａｃ＿１以下の温度で焼戻す。
  2. （２）Ｃ：０．０５〜０．４５ｗｔ％、Ｓｉ：０．１〜
    １．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｗｔ％、Ｔｉ：０
    ．０５〜１．５ｗｔ％を含有し、これにＣｕ：０．１〜
    ２．０ｗｔ％、Ｎｉ：０．１〜１０．０ｗｔ％、Ｃｒ：
    ０．１〜３．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．１〜３．０ｗｔ％、
    Ｂ：０．０００３〜０．０１ｗｔ％のうちの１種または
    ２種以上の元素を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
    物からなる鋼のスラブを、１０００〜１３００℃に加熱
    して、圧延終了温度をＡｒ＿３〜１０００℃とする熱間
    圧延を行い、しかる後、 Ｃ＊＝〔Ｃ％〕−〔Ｔｉ％〕×（１２／４８）但し、〔
    Ｃ％〕：Ｃ含有量（ｗｔ％） 〔Ｔｉ％〕：Ｔｉ含有量（ｗｔ％） で規定されるＣ＊の値に応じ、Ｃ＊≦０．２０の場合に
    は、下記１〜５のうちのいずれかの条件で、また、Ｃ＊
    ＞０．２０の場合には下記［３］、［４］、［５］のう
    ちのいずれかの条件で、それぞれ処理することにより、
    硬度（ブリネル硬度：ＨＢ）が４０１以下の鋼を得るこ
    とを特徴とする低硬度で且つ耐摩耗性および曲げ加工性
    に優れた耐摩耗鋼の製造方法。 ［１］直ちに焼入れする。 ［２］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    する。 ［３］空冷ままとする。 ［４］直ちに焼入れした後、Ａｃ＿１以下の温度で焼戻
    す。 ［５］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    た後、ＡＣ＿１以下の温度で焼戻す。
  3. （３）Ｃ：０．０５〜０．４５ｗｔ％、Ｓｉ：０．１〜
    １．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｗｔ％、Ｔｉ：０
    ．０５〜１．５ｗｔ％を含有し、これにＮｂ：０．００
    ５〜０．５ｗｔ％、Ｖ：０．０１〜０．５ｗｔ％のうち
    の１種または２種の元素を含有し、残部Ｆｅおよび不可
    避的不純物からなる鋼のスラブを、１０００〜１３００
    ℃に加熱して、圧延終了温度をＡｒ＿３〜１０００℃と
    する熱間圧延を行い、しかる後、Ｃ＊＝〔Ｃ％〕−〔Ｔ
    ｉ％〕×（１２／４８）但し、〔Ｃ％〕：Ｃ含有量（ｗ
    ｔ％） 〔Ｔｉ％〕：Ｔｉ含有量（ｗｔ％） で規定されるＣ＊の値に応じ、Ｃ＊≦０．２０の場合に
    は、下記［１］〜［５］のうちのいずれかの条件で、ま
    た、Ｃ＊＞０．２０の場合には下記［３］、［４］、［
    ５］のうちのいずれかの条件で、それぞれ処理すること
    により、硬度（ブリネル硬度：ＨＢ）が４０１以下の鋼
    を得ることを特徴とする低硬度で且つ耐摩耗性および曲
    げ加工性に優れた耐摩耗鋼の製造方法。 ［１］直ちに焼入れする。 ［２］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    する。 ［３］空冷ままとする。 ［４］直ちに焼入れした後、Ａｃ＿１以下の温度で焼戻
    す。 ［５］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    た後、Ａｃ＿１以下の温度で焼戻す。
  4. （４）Ｃ：０．０５〜０．４５ｗｔ％、Ｓｉ：０．１〜
    １．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｗｔ％、Ｔｉ：０
    ．０５〜１．５ｗｔ％を含有し、これにＣｕ：０．１〜
    ２．０ｗｔ％、Ｎｉ：０．１〜１０．０ｗｔ％、Ｃｒ：
    ０．１〜３．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．１〜３．０ｗｔ％、
    Ｂ：０．０００３〜０．０１ｗｔ％のうちの１種または
    ２種以上の元素と、Ｎｂ：０．００５〜０．５ｗｔ％、
    Ｖ：０．０１〜０．５ｗｔ％のうちの１種または２種の
    元素とを含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からな
    る鋼のスラブを、１０００〜１３００℃に加熱して、圧
    延終了温度をＡｒ＿３〜１０００℃とする熱間圧延を行
    い、しかる後、 Ｃ＊＝〔Ｃ％〕−〔Ｔｉ％〕×（１２／４８）但し、〔
    Ｃ％〕：Ｃ含有量（ｗｔ％） 〔Ｔｉ％〕：Ｔｉ含有量（ｗｔ％） で規定されるｃ＊の値に応じ、Ｃ＊≦０．２０の場合に
    は、下記［１］〜［５］のうちのいずれかの条件で、ま
    た、Ｃ＊＞０．２０の場合には下記［３］、［４］、［
    ５］のうちのいずれかの条件で、それぞれ処理すること
    により、硬度（ブリネル硬度：ＨＢ）が４０１以下の鋼
    を得ることを特徴とする低硬度で且つ耐摩耗性および曲
    げ加工性に優れた耐摩耗鋼の製造方法。 ［１］直ちに焼入れする。 ［２］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    する。 ［３］空冷ままとする。 ［４］直ちに焼入れした後、Ａｃ＿１以下の温度で焼戻
    す。 ［５］空冷後、Ａｃ＿３以上の温度に再加熱し、焼入れ
    た後、Ａｃ＿１以下の温度で焼戻す。
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