JPH05169250A - 高炭素鋼板のガス溶断方法 - Google Patents
高炭素鋼板のガス溶断方法Info
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- JPH05169250A JPH05169250A JP35636091A JP35636091A JPH05169250A JP H05169250 A JPH05169250 A JP H05169250A JP 35636091 A JP35636091 A JP 35636091A JP 35636091 A JP35636091 A JP 35636091A JP H05169250 A JPH05169250 A JP H05169250A
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- Japan
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- fusing
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- steel sheet
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- high carbon
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】Ｃ ０.４７〜０.５８ｗｔ％を含有する高炭素
鋼を熱間圧延を行った後、溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）≦
５１０−２.５Ａ−２５Ｂ[Ａ：板厚（ｍｍ）、Ｂ：酸素
圧力（ｋｇｆ／ｃｍ2）］により、溶断を行うことにあ
る。 【効果】ガス溶断に際して割れの発生を防止するための
予熱設備を必要とすることがなく、冷間ガス溶断を行う
ことができる。
鋼を熱間圧延を行った後、溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）≦
５１０−２.５Ａ−２５Ｂ[Ａ：板厚（ｍｍ）、Ｂ：酸素
圧力（ｋｇｆ／ｃｍ2）］により、溶断を行うことにあ
る。 【効果】ガス溶断に際して割れの発生を防止するための
予熱設備を必要とすることがなく、冷間ガス溶断を行う
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高炭素鋼板のガス溶断方
法に関するものであり、さらに詳しくは、金型用素材製
造用の高炭素鋼板のガス溶断方法に関するものである。
法に関するものであり、さらに詳しくは、金型用素材製
造用の高炭素鋼板のガス溶断方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来において、金型用素材は、昭和３８年
〜昭和３９年頃には、金型用の鋼材として専ら機械構造
用炭素鋼であるＳ５５Ｃを鍛造により長尺の平鋼に成形
され、その後、切断することにより製造されていた。
〜昭和３９年頃には、金型用の鋼材として専ら機械構造
用炭素鋼であるＳ５５Ｃを鍛造により長尺の平鋼に成形
され、その後、切断することにより製造されていた。
【０００３】しかして、プラスチック製品は、自動車部
品、家庭電気製品等の工業製品から、日用品に至るまで
の広範囲の分野において使用されており、これらの製品
を成形する金型に対して、製作に要する工期短縮および
製作に要するコストを低減させるという要望が高くなっ
てきている。
品、家庭電気製品等の工業製品から、日用品に至るまで
の広範囲の分野において使用されており、これらの製品
を成形する金型に対して、製作に要する工期短縮および
製作に要するコストを低減させるという要望が高くなっ
てきている。
【０００４】このような要望に対応するために、金型用
素材を量産することと、大型化するために、厚板圧延鋼
材をガス溶断方法によつて四方切り、または、条切りを
行って製造されるようになってきた。
素材を量産することと、大型化するために、厚板圧延鋼
材をガス溶断方法によつて四方切り、または、条切りを
行って製造されるようになってきた。
【０００５】この金型用素材に使用する厚板圧延鋼材に
は、一般的に高炭素鋼板を使用することが多い。しか
し、この高炭素鋼板は、ガス溶断時の熱応力に起因する
と考えられる溶断割れが発生することがある。そして、
この溶断割れに対しては、溶断後の冷却速度を遅くする
温間によるガス溶断方法や溶断速度を遅くする方法が提
案されている。
は、一般的に高炭素鋼板を使用することが多い。しか
し、この高炭素鋼板は、ガス溶断時の熱応力に起因する
と考えられる溶断割れが発生することがある。そして、
この溶断割れに対しては、溶断後の冷却速度を遅くする
温間によるガス溶断方法や溶断速度を遅くする方法が提
案されている。
【０００６】この温間ガス溶断方法は、予熱設備を必要
とすること、また、厚板圧延後の保有熱を利用する場合
には温度管理を必要とすること等の作業性やコスト面に
おいて難点があり、また、溶断速度を遅くしても溶断割
れが発生する場合もある。
とすること、また、厚板圧延後の保有熱を利用する場合
には温度管理を必要とすること等の作業性やコスト面に
おいて難点があり、また、溶断速度を遅くしても溶断割
れが発生する場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
た金型用素材を製造する場合における従来技術の問題点
に鑑み、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結
果、高炭素鋼板を金型素材とするためにガス溶断を行う
に際して、予熱設備を必要とすることなく、また、温度
管理を必要とせず、溶断後の高炭素鋼板に溶断割れが発
生することがない高炭素鋼板のガス溶断方法を開発した
のである。
た金型用素材を製造する場合における従来技術の問題点
に鑑み、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結
果、高炭素鋼板を金型素材とするためにガス溶断を行う
に際して、予熱設備を必要とすることなく、また、温度
管理を必要とせず、溶断後の高炭素鋼板に溶断割れが発
生することがない高炭素鋼板のガス溶断方法を開発した
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高炭素鋼板
のガス溶断方法の特徴とするところは、Ｃ ０.４７〜
０.５８ｗｔ％を含有する高炭素鋼を熱間圧延を行った
後、溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）≦５１０−２.５Ａ−２
５Ｂ［Ａ：板厚（ｍｍ），Ｂ：酸素圧力（ｋｇｆ／ｃｍ
2）］により、溶断を行うことにある。
のガス溶断方法の特徴とするところは、Ｃ ０.４７〜
０.５８ｗｔ％を含有する高炭素鋼を熱間圧延を行った
後、溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）≦５１０−２.５Ａ−２
５Ｂ［Ａ：板厚（ｍｍ），Ｂ：酸素圧力（ｋｇｆ／ｃｍ
2）］により、溶断を行うことにある。
【０００９】本発明に係る高炭素鋼板のガス溶断方法に
ついて、以下詳細に説明する。
ついて、以下詳細に説明する。
【００１０】先ず、本発明に係る高炭素鋼板のガス溶断
方法において、使用する高炭素鋼のＣ含有量について説
明する。即ち、金型用素材として使用されている高炭素
鋼板は、ＪＩＳ規格に規定されているＳ５０Ｃ、およ
び、Ｓ５５Ｃであることから、Ｃ含有量の下限はＳ５０
Ｃの下限である０.４７ｗｔ％、Ｃ含有量の上限はＳ５
５Ｃの上限である０.５８ｗｔ％とする。
方法において、使用する高炭素鋼のＣ含有量について説
明する。即ち、金型用素材として使用されている高炭素
鋼板は、ＪＩＳ規格に規定されているＳ５０Ｃ、およ
び、Ｓ５５Ｃであることから、Ｃ含有量の下限はＳ５０
Ｃの下限である０.４７ｗｔ％、Ｃ含有量の上限はＳ５
５Ｃの上限である０.５８ｗｔ％とする。
【００１０】次に、本発明に係る高炭素鋼板のガス溶断
方法における溶断速度について説明する。
方法における溶断速度について説明する。
【００１１】例えば、Ｃ ０.５３ｗｔ％、Ｓｉ ０.２
４ｗｔ％、Ｍｎ ０.７７ｗｔ％、Ｐ ０.００９ｗｔ
％、Ｓ ０.０１４ｗｔ％、Ａｌ ０.０２１ｗｔ％、残
部Ｆｅである厚さ４２ｍｍの高炭素鋼板を供試材とし
て、溶断条件を種々変化して溶断割れの発生の有無を実
験を行った。図１にその結果を示す（図１においては、
トーチ１０６＃３，ＣＯガス使用、割れの有無は浸透探
傷試験により確認した。また、数字は鋼板表面温度
（℃）を示す。）。
４ｗｔ％、Ｍｎ ０.７７ｗｔ％、Ｐ ０.００９ｗｔ
％、Ｓ ０.０１４ｗｔ％、Ａｌ ０.０２１ｗｔ％、残
部Ｆｅである厚さ４２ｍｍの高炭素鋼板を供試材とし
て、溶断条件を種々変化して溶断割れの発生の有無を実
験を行った。図１にその結果を示す（図１においては、
トーチ１０６＃３，ＣＯガス使用、割れの有無は浸透探
傷試験により確認した。また、数字は鋼板表面温度
（℃）を示す。）。
【００１２】図１は酸素圧力（ｋｇｆ／ｃｍ2）と溶断
速度（ｍｍ／ｍｉｎ）との関係を示しており、即ち、特
定の板厚に対して指定酸素圧力（図１では３.０ｋｇｆ
／ｃｍ2）で溶断割れの発生しない上限の溶断速度が存
在していることがわかる。さらに、酸素圧力を高くする
と上限の溶断速度が低下することがわかった。そして、
厚さ４２ｍｍの供試材の場合、指定圧力における上限の
溶断速度は３３０ｍｍ／ｍｉｎであり、圧力を１ｋｇｆ
／ｃｍ2高くすると、上限の溶断速度は２５ｍｍ／ｍｉ
ｎ遅くする必要がある。
速度（ｍｍ／ｍｉｎ）との関係を示しており、即ち、特
定の板厚に対して指定酸素圧力（図１では３.０ｋｇｆ
／ｃｍ2）で溶断割れの発生しない上限の溶断速度が存
在していることがわかる。さらに、酸素圧力を高くする
と上限の溶断速度が低下することがわかった。そして、
厚さ４２ｍｍの供試材の場合、指定圧力における上限の
溶断速度は３３０ｍｍ／ｍｉｎであり、圧力を１ｋｇｆ
／ｃｍ2高くすると、上限の溶断速度は２５ｍｍ／ｍｉ
ｎ遅くする必要がある。
【００１３】同様の実験を類似成分の厚さ２２ｍｍおよ
び６２ｍｍの高炭素鋼板を供試材として行い、酸素圧力
と溶断速度は厚さ４２ｍｍと同様であることを知見し
た。図２に、指定酸素圧力（３.０ｋｇｆ／ｃｍ2）にお
ける板厚（ｍｍ）と溶断割れの発生しない上限の溶断速
度（ｍｍ／ｍｉｎ）との関係を示す。この酸素圧力と溶
断速度との関係は、溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）＝５１０
−２.５×板厚の式で表すことができる。従って、上記
に説明した実験結果から、溶断速度を 溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）≦５１０−２.５Ａ−２５Ｂ の式を満足するするように選択することにより、高炭素
鋼板の溶断割れを防止することができることがわかっ
た。なお、式中Ａは板厚（ｍｍ）、Ｂは酸素圧力（ｋｇ
ｆ／ｃｍ2）を示す。
び６２ｍｍの高炭素鋼板を供試材として行い、酸素圧力
と溶断速度は厚さ４２ｍｍと同様であることを知見し
た。図２に、指定酸素圧力（３.０ｋｇｆ／ｃｍ2）にお
ける板厚（ｍｍ）と溶断割れの発生しない上限の溶断速
度（ｍｍ／ｍｉｎ）との関係を示す。この酸素圧力と溶
断速度との関係は、溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）＝５１０
−２.５×板厚の式で表すことができる。従って、上記
に説明した実験結果から、溶断速度を 溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）≦５１０−２.５Ａ−２５Ｂ の式を満足するするように選択することにより、高炭素
鋼板の溶断割れを防止することができることがわかっ
た。なお、式中Ａは板厚（ｍｍ）、Ｂは酸素圧力（ｋｇ
ｆ／ｃｍ2）を示す。
【００１４】溶断条件は、溶断を行おうとする鋼板の板
厚が厚くなれば、溶断トーチの酸素孔の大きいものを使
用するか、または、酸素圧力を上昇させることにより溶
断酸素の使用量を増加させることはよく知られていると
ころである。
厚が厚くなれば、溶断トーチの酸素孔の大きいものを使
用するか、または、酸素圧力を上昇させることにより溶
断酸素の使用量を増加させることはよく知られていると
ころである。
【００１５】そして、溶断割れの原因は明らかではない
が、酸素圧力を上昇させて溶断酸素の使用量を増加させ
る場合には、単に、圧力だけを上昇させると溶断酸素の
噴流が乱れ、そのため、溶断面の最表面の再凝固層が不
均質となり、溶融状態から急冷されて凝固する際に、収
縮により生じる引張り熱応力により割れが発生するもの
と考えられる。
が、酸素圧力を上昇させて溶断酸素の使用量を増加させ
る場合には、単に、圧力だけを上昇させると溶断酸素の
噴流が乱れ、そのため、溶断面の最表面の再凝固層が不
均質となり、溶融状態から急冷されて凝固する際に、収
縮により生じる引張り熱応力により割れが発生するもの
と考えられる。
【００１６】
【実 施 例】本発明に係る高炭素鋼板のガス溶断方法
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
【００１７】
【実 施 例】取鍋分析値が、Ｃ ０.５５ｗｔ％、Ｓｉ
０.２６ｗｔ％、Ｍｎ ０.７６ｗｔ％、Ｐ ０.００
７ｗｔ％、Ｓ ０.００８ｗｔ％、Ａｌ ０.０２６ｗｔ
％、残部ＦｅからなるＳ５５Ｃを鋳造後、板厚４２ｍｍ
に熱間圧延を行い、鋼板の表面温度が約２００℃の状態
において、圧延始端部および終端部のクロップをガス切
りにより除去して４２×１５２４×３０４８の所謂耳付
きの定尺サイズとした。
０.２６ｗｔ％、Ｍｎ ０.７６ｗｔ％、Ｐ ０.００
７ｗｔ％、Ｓ ０.００８ｗｔ％、Ａｌ ０.０２６ｗｔ
％、残部ＦｅからなるＳ５５Ｃを鋳造後、板厚４２ｍｍ
に熱間圧延を行い、鋼板の表面温度が約２００℃の状態
において、圧延始端部および終端部のクロップをガス切
りにより除去して４２×１５２４×３０４８の所謂耳付
きの定尺サイズとした。
【００１８】このようにして作成した厚板鋼板を常温の
下において、下記の条件によりガス溶断を行って、幅３
００ｍｍに条切りした。ガス溶断に使用したトーチは１
０６＃３で、溶断速度は２７０ｍｍ／ｍｉｎ、酸素圧力
３.５ｋｇｆ／ｃｍ2、５.０ｋｇｆ／ｃｍ2、７.０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2の３条件を採用した。厚板鋼板の溶断面にお
ける割れは、浸透探傷試験により確認した。
下において、下記の条件によりガス溶断を行って、幅３
００ｍｍに条切りした。ガス溶断に使用したトーチは１
０６＃３で、溶断速度は２７０ｍｍ／ｍｉｎ、酸素圧力
３.５ｋｇｆ／ｃｍ2、５.０ｋｇｆ／ｃｍ2、７.０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2の３条件を採用した。厚板鋼板の溶断面にお
ける割れは、浸透探傷試験により確認した。
【００１９】本発明に係る高炭素鋼板のガス溶断方法に
おいて、溶断割れの発生しない上限の溶断速度は酸素圧
力が７.０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合２３０ｍｍ／ｍｉｎ、酸
素圧力が５.０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合２８０ｍｍ／ｍｉ
ｎ、酸素圧力が３.５ｋｇｆ／ｃｍ2の場合３１８ｍｍ／
ｍｉｎである。そして、それぞれの溶断速度の場合につ
いて、浸透探傷試験を行った結果、本発明に係る高炭素
鋼板のガス溶断方法における溶断速度以上の速度で溶断
を行った酸素圧力７.０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合には、割れ
の発生が認められたが、酸素圧力が５.０ｋｇｆ／ｃｍ2
および３.５ｋｇｆ／ｃｍ2の場合には割れの発生は認め
られなかった。
おいて、溶断割れの発生しない上限の溶断速度は酸素圧
力が７.０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合２３０ｍｍ／ｍｉｎ、酸
素圧力が５.０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合２８０ｍｍ／ｍｉ
ｎ、酸素圧力が３.５ｋｇｆ／ｃｍ2の場合３１８ｍｍ／
ｍｉｎである。そして、それぞれの溶断速度の場合につ
いて、浸透探傷試験を行った結果、本発明に係る高炭素
鋼板のガス溶断方法における溶断速度以上の速度で溶断
を行った酸素圧力７.０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合には、割れ
の発生が認められたが、酸素圧力が５.０ｋｇｆ／ｃｍ2
および３.５ｋｇｆ／ｃｍ2の場合には割れの発生は認め
られなかった。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高炭
素鋼板のガス溶断方法は上記の構成であるから、ガス溶
断に際して割れの発生を防止するための予熱設備を必要
とすることがなく、冷間ガス溶断を行うことができると
いう効果を有する。
素鋼板のガス溶断方法は上記の構成であるから、ガス溶
断に際して割れの発生を防止するための予熱設備を必要
とすることがなく、冷間ガス溶断を行うことができると
いう効果を有する。
【図１】板厚４２ｍｍの高炭素鋼板の溶断割れ発生にお
よぼす溶断速度と酸素圧力との関係を示す図である。
よぼす溶断速度と酸素圧力との関係を示す図である。
【図２】酸素圧力３.０ｋｇｆ／ｃｍ2の場合の高炭素鋼
板板厚と溶断割れを発生させない上限の溶断速度を示す
図である。
板板厚と溶断割れを発生させない上限の溶断速度を示す
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃ ０.４７〜０.５８ｗｔ％を含有する高
炭素鋼を熱間圧延を行った後、 溶断速度（ｍｍ／ｍｉｎ）≦５１０−２.５Ａ−２５Ｂ
［Ａ：板厚（ｍｍ），Ｂ：酸素圧力（ｋｇｆ／ｃ
ｍ2）］により、溶断を行うことを特徴とする高炭素鋼
板のガス溶断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35636091A JPH05169250A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 高炭素鋼板のガス溶断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35636091A JPH05169250A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 高炭素鋼板のガス溶断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169250A true JPH05169250A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18448640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35636091A Pending JPH05169250A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 高炭素鋼板のガス溶断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05169250A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003062685A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼塊または鋼片の溶断割れ防止方法 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP35636091A patent/JPH05169250A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003062685A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼塊または鋼片の溶断割れ防止方法 |
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