JPH05287497A - 高炭素薄鋼帯の製造方法 - Google Patents
高炭素薄鋼帯の製造方法Info
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- JPH05287497A JPH05287497A JP11687192A JP11687192A JPH05287497A JP H05287497 A JPH05287497 A JP H05287497A JP 11687192 A JP11687192 A JP 11687192A JP 11687192 A JP11687192 A JP 11687192A JP H05287497 A JPH05287497 A JP H05287497A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 刃物の材料に使用されるような高硬度の高炭
素薄鋼帯を低コストに製造する。 【構成】 重量比でＣ≦0.３％を含む加工性の良い素材
鋼を熱間圧延し、酸洗後、冷間圧延して薄鋼帯となす。
薄鋼帯の表面に炭素膜を付着させる。その薄鋼帯を熱処
理して鋼中に炭素を拡散させ、製品レベルまで鋼中Ｃ量
を高める。冷間圧延の回数が１回となる。酸洗前および
冷間圧延後の焼鈍が省略される。
素薄鋼帯を低コストに製造する。 【構成】 重量比でＣ≦0.３％を含む加工性の良い素材
鋼を熱間圧延し、酸洗後、冷間圧延して薄鋼帯となす。
薄鋼帯の表面に炭素膜を付着させる。その薄鋼帯を熱処
理して鋼中に炭素を拡散させ、製品レベルまで鋼中Ｃ量
を高める。冷間圧延の回数が１回となる。酸洗前および
冷間圧延後の焼鈍が省略される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、刃物の材料等に使用さ
れる高炭素薄鋼帯の製造方法に関する。
れる高炭素薄鋼帯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カッター等の刃物の材料に使用される薄
鋼帯は、切れ味等の刃物に要求される性能を確保するた
めに、重量比で0.５〜1.３％レベルの極めて多量のＣを
含んでいる。この薄鋼帯は、基本的に熱間圧延−冷間圧
延のプロセスにより製造されるが、高Ｃのための鋼成分
の調整が製鋼時の精錬により行われるため、素材鋼の段
階で既に強度が著しく高く、製品板厚（0.１〜1.０ｍ
ｍ）を得るための冷間圧延では、加工硬化も加わり、製
品厚まで一気に圧延することができない。そのため、図
２のようなプロセスが採用されている。
鋼帯は、切れ味等の刃物に要求される性能を確保するた
めに、重量比で0.５〜1.３％レベルの極めて多量のＣを
含んでいる。この薄鋼帯は、基本的に熱間圧延−冷間圧
延のプロセスにより製造されるが、高Ｃのための鋼成分
の調整が製鋼時の精錬により行われるため、素材鋼の段
階で既に強度が著しく高く、製品板厚（0.１〜1.０ｍ
ｍ）を得るための冷間圧延では、加工硬化も加わり、製
品厚まで一気に圧延することができない。そのため、図
２のようなプロセスが採用されている。
【０００３】製鋼でＣ量が0.５〜1.３％に調整された素
材鋼を溶製する。素材鋼を熱間圧延後、焼鈍して酸洗す
る。酸洗前の焼鈍は、鋼帯が固く酸洗ライン内での繰り
返し曲げにより破断を生じる危険があり、その対策とし
て実施するものである。酸洗後、鋼帯を冷間圧延する
が、圧延板厚限界のため１回の圧延で製品厚を得ること
はできず、Ｃ量や板厚に応じて圧延−焼鈍を２〜４回繰
り返す。最後の焼鈍の後、靱性付与のために球状化熱処
理を行ない、調質圧延を経て製品とする。
材鋼を溶製する。素材鋼を熱間圧延後、焼鈍して酸洗す
る。酸洗前の焼鈍は、鋼帯が固く酸洗ライン内での繰り
返し曲げにより破断を生じる危険があり、その対策とし
て実施するものである。酸洗後、鋼帯を冷間圧延する
が、圧延板厚限界のため１回の圧延で製品厚を得ること
はできず、Ｃ量や板厚に応じて圧延−焼鈍を２〜４回繰
り返す。最後の焼鈍の後、靱性付与のために球状化熱処
理を行ない、調質圧延を経て製品とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、刃物の材
料に使用される高炭素薄鋼帯の製造においては、極めて
多くの工程が必要であり、これが刃物価格を高くする大
きな原因になっている。
料に使用される高炭素薄鋼帯の製造においては、極めて
多くの工程が必要であり、これが刃物価格を高くする大
きな原因になっている。
【０００５】本発明の目的は、刃物の材料に使用される
ような高硬度の高炭素薄鋼帯を、僅かの工程で低コスト
に製造できる高炭素薄鋼帯の製造方法を提供することに
ある。
ような高硬度の高炭素薄鋼帯を、僅かの工程で低コスト
に製造できる高炭素薄鋼帯の製造方法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の高炭素薄鋼帯の
製造方法は、Ｃ≦0.３ｗｔ％を含有する熱間圧延鋼帯を
酸洗して板厚0.１〜1.０ｍｍに冷間圧延した後、その薄
鋼帯の少なくとも片面に炭素膜を付着させ、その炭素を
鋼中に拡散させるべく、薄鋼帯をコイルに巻き取って熱
処理することを特徴とする。
製造方法は、Ｃ≦0.３ｗｔ％を含有する熱間圧延鋼帯を
酸洗して板厚0.１〜1.０ｍｍに冷間圧延した後、その薄
鋼帯の少なくとも片面に炭素膜を付着させ、その炭素を
鋼中に拡散させるべく、薄鋼帯をコイルに巻き取って熱
処理することを特徴とする。
【０００７】
【作用】図１は、本発明の工程例を示す。
【０００８】本発明法の第１の特徴は、重量比でＣ≦0.
３％の加工性が良好な普通鋼を、素材鋼として用いるこ
とである。これにより、熱間圧延と酸洗の間で行われる
軟化焼鈍が不用になる。酸洗後の冷間圧延でも、基本的
に１回の圧延で製品厚まで仕上げることができ、圧延を
繰り返さないので軟化焼鈍も不用になる。
３％の加工性が良好な普通鋼を、素材鋼として用いるこ
とである。これにより、熱間圧延と酸洗の間で行われる
軟化焼鈍が不用になる。酸洗後の冷間圧延でも、基本的
に１回の圧延で製品厚まで仕上げることができ、圧延を
繰り返さないので軟化焼鈍も不用になる。
【０００９】本発明法の第２の特徴は、冷間圧延後の鋼
帯の表面に炭素膜を付着させ、その炭素を次の熱処理で
鋼中へ拡散させて、製品に求められるＣ量を確保するこ
とである。また、この熱処理は、冷間圧延ままの組成を
再結晶化させ、更に、Ｃの球状化熱処理を兼ねることも
できる。これにより、刃物の材料に使用されるような高
炭素（刃物材料では0.５〜1.３％）の薄鋼帯が、僅かの
工程数で製造される。そして、トータルコストについて
は、本発明法は、炭素膜付着の工程を必要とするもの
の、熱処理回数が従来の４〜６回から１回に減り、冷間
圧延回数が従来の２〜４回から１回に減ることにより、
大幅な削減を可能とする。
帯の表面に炭素膜を付着させ、その炭素を次の熱処理で
鋼中へ拡散させて、製品に求められるＣ量を確保するこ
とである。また、この熱処理は、冷間圧延ままの組成を
再結晶化させ、更に、Ｃの球状化熱処理を兼ねることも
できる。これにより、刃物の材料に使用されるような高
炭素（刃物材料では0.５〜1.３％）の薄鋼帯が、僅かの
工程数で製造される。そして、トータルコストについて
は、本発明法は、炭素膜付着の工程を必要とするもの
の、熱処理回数が従来の４〜６回から１回に減り、冷間
圧延回数が従来の２〜４回から１回に減ることにより、
大幅な削減を可能とする。
【００１０】本発明法において素材鋼のＣ量を0.３％以
下としたのは、その圧延性を良くして冷間圧延回数、焼
鈍回数を減じるためであり、Ｃ≦0.１％が望ましい。Ｃ
量の下限は特に限定しないが、例えば、Ｃ≦0.００１％
のように極低炭素鋼にするには製鋼コストが増大するた
め、好ましくない。Ｃ量以外の成分については、製品に
必要な種類および量の元素が適宜含有される。本発明法
が製造可能な製品は、例えば、ＪＩＳ Ｇ３３１１のＳ
５０ＣＭ〜Ｓ７５ＣＭ，ＳＫ２Ｍ〜ＳＫ７Ｍ，ＳＫＳ２
Ｍ〜ＳＫＳ９５Ｍに規定されるようなものである。
下としたのは、その圧延性を良くして冷間圧延回数、焼
鈍回数を減じるためであり、Ｃ≦0.１％が望ましい。Ｃ
量の下限は特に限定しないが、例えば、Ｃ≦0.００１％
のように極低炭素鋼にするには製鋼コストが増大するた
め、好ましくない。Ｃ量以外の成分については、製品に
必要な種類および量の元素が適宜含有される。本発明法
が製造可能な製品は、例えば、ＪＩＳ Ｇ３３１１のＳ
５０ＣＭ〜Ｓ７５ＣＭ，ＳＫ２Ｍ〜ＳＫ７Ｍ，ＳＫＳ２
Ｍ〜ＳＫＳ９５Ｍに規定されるようなものである。
【００１１】冷間圧延における圧延板厚を0.１〜1.０ｍ
ｍとしたのは、刃物の材料として使用される薄鋼板の板
厚がこの範囲であることに加え、0.１ｍｍ未満では圧延
が困難であり、1.０ｍｍを超えた場合は拡散工程で板厚
方向にＣが均一に拡散されず、機械的性質のばらつきが
顕著になるためである。圧延回数は基本的に１回とする
が、板厚、Ｃ量等によっては複数回としてもよい。
ｍとしたのは、刃物の材料として使用される薄鋼板の板
厚がこの範囲であることに加え、0.１ｍｍ未満では圧延
が困難であり、1.０ｍｍを超えた場合は拡散工程で板厚
方向にＣが均一に拡散されず、機械的性質のばらつきが
顕著になるためである。圧延回数は基本的に１回とする
が、板厚、Ｃ量等によっては複数回としてもよい。
【００１２】炭素膜の付着は、周知の種々皮膜形成法に
て行うことができるが、経済性等を考慮するならば、真
空蒸着、イオンスパッタリング等の蒸着法が望ましい。
この付着は、通常は薄鋼帯の両面に行うが、片面でもよ
い。膜厚は、製品に必要な鋼中Ｃ量が得られるように、
素材鋼中のＣ量および板厚に基づいて決められ、通常0.
１〜１０μｍの範囲内である。0.１μｍ未満では鋼中へ
拡散させるＣ量が不足し、１０μｍを超えると均一な拡
散が困難となる。
て行うことができるが、経済性等を考慮するならば、真
空蒸着、イオンスパッタリング等の蒸着法が望ましい。
この付着は、通常は薄鋼帯の両面に行うが、片面でもよ
い。膜厚は、製品に必要な鋼中Ｃ量が得られるように、
素材鋼中のＣ量および板厚に基づいて決められ、通常0.
１〜１０μｍの範囲内である。0.１μｍ未満では鋼中へ
拡散させるＣ量が不足し、１０μｍを超えると均一な拡
散が困難となる。
【００１３】炭素膜の付着を終えた薄鋼帯は、コイルに
巻き取って熱処理に供する。この熱処理は、鋼帯表面の
Ｃを鋼中に拡散させるのを主目的とする。その条件は、
板厚方向に均一な拡散が行われるように、膜厚、板厚等
に基づいて決められ、通常は（４００〜８００℃）×
（２〜１５時間）程度である。この条件によれば、冷間
圧延組織の再結晶も行われる。また、Ｃの拡散後、Ａ3
変態点の上下へ温度を変化させれば、１回の熱処理でＣ
の球状化まで終えることができる。熱処理をコイル巻き
で行うのは、表面に付着したＣを酸化することなく鋼板
中に拡散させるためである。
巻き取って熱処理に供する。この熱処理は、鋼帯表面の
Ｃを鋼中に拡散させるのを主目的とする。その条件は、
板厚方向に均一な拡散が行われるように、膜厚、板厚等
に基づいて決められ、通常は（４００〜８００℃）×
（２〜１５時間）程度である。この条件によれば、冷間
圧延組織の再結晶も行われる。また、Ｃの拡散後、Ａ3
変態点の上下へ温度を変化させれば、１回の熱処理でＣ
の球状化まで終えることができる。熱処理をコイル巻き
で行うのは、表面に付着したＣを酸化することなく鋼板
中に拡散させるためである。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００１５】表１に示す組成の普通鋼（0.５％Ｃ）を溶
製して、厚み２３０ｍｍ×幅１０００ｍｍのスラブとし
た。このスラブを１２００℃に加熱して2.３ｍｍの厚み
に熱間圧延した。仕上げ温度は９００℃、巻取り温度は
６００℃とした。そして、その熱間圧延鋼板を焼鈍する
ことなく、塩酸酸洗に供し、更に、タンデムミルにて0.
５ｍｍの厚みまで冷間圧延した。
製して、厚み２３０ｍｍ×幅１０００ｍｍのスラブとし
た。このスラブを１２００℃に加熱して2.３ｍｍの厚み
に熱間圧延した。仕上げ温度は９００℃、巻取り温度は
６００℃とした。そして、その熱間圧延鋼板を焼鈍する
ことなく、塩酸酸洗に供し、更に、タンデムミルにて0.
５ｍｍの厚みまで冷間圧延した。
【００１６】
【表１】
【００１７】製造された冷延薄鋼板の両面に炭素膜をイ
オンスパッタリング法により約0.５μｍの厚みに蒸着さ
せた。蒸着後、薄鋼板をコイルに巻いて８００℃×１０
Ｈｒの条件で熱処理した。熱処理を終えた薄鋼板を成分
分析したところ、平均Ｃ量1.１％、ばらつき0.９６〜1.
３０％Ｃの高炭素薄鋼帯になっていることが確認され
た。また、熱処理を通して圧延組織が完全に再結晶した
ことが確認された。８００℃×１０Ｈｒの拡散熱処理
後、条件を７００℃×１Ｈｒに変え、更に８００℃×１
Ｈｒに変更して、熱処理を行った場合は、微細であった
Ｆｅ3 Ｃ（セメンタイト）が球状粗大化し、靱性も改善
された。
オンスパッタリング法により約0.５μｍの厚みに蒸着さ
せた。蒸着後、薄鋼板をコイルに巻いて８００℃×１０
Ｈｒの条件で熱処理した。熱処理を終えた薄鋼板を成分
分析したところ、平均Ｃ量1.１％、ばらつき0.９６〜1.
３０％Ｃの高炭素薄鋼帯になっていることが確認され
た。また、熱処理を通して圧延組織が完全に再結晶した
ことが確認された。８００℃×１０Ｈｒの拡散熱処理
後、条件を７００℃×１Ｈｒに変え、更に８００℃×１
Ｈｒに変更して、熱処理を行った場合は、微細であった
Ｆｅ3 Ｃ（セメンタイト）が球状粗大化し、靱性も改善
された。
【００１８】球状化後の薄鋼板を調質圧延して得た高炭
素薄鋼帯からカッターを作製した。従来の刃物素材であ
る板厚0.５ｍｍのＪＩＳ ＳＫ３Ｍ（Ｃ：1.０５％）か
ら作製したカッターと切れ味を比較したが全く遜色はな
かった。硬度は前者がＨｖ１９０〜１９８、後者がＨｖ
１８０〜１９５であった。後者では２回の熱処理（１回
目：７００℃×２２時間，２回目：６７５℃×１８時
間）と２回の冷間圧延を必要としたが、前者ではいずれ
も１回で製造することができた。
素薄鋼帯からカッターを作製した。従来の刃物素材であ
る板厚0.５ｍｍのＪＩＳ ＳＫ３Ｍ（Ｃ：1.０５％）か
ら作製したカッターと切れ味を比較したが全く遜色はな
かった。硬度は前者がＨｖ１９０〜１９８、後者がＨｖ
１８０〜１９５であった。後者では２回の熱処理（１回
目：７００℃×２２時間，２回目：６７５℃×１８時
間）と２回の冷間圧延を必要としたが、前者ではいずれ
も１回で製造することができた。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高炭素薄鋼帯の製造方法は、加工性の良好な比較的低
Ｃの素材鋼を用いて冷間圧延までの全加工を行ない、そ
の後、Ｃの付着拡散により鋼中Ｃ量を製品レベルまで高
めるので、熱処理回数および圧延回数を大幅に削減でき
る。従って、刃物の材料に使用されるような高硬度の高
炭素薄鋼帯を僅かの工数で低コストに製造でき、そのコ
ストダウンに大きな効果を発揮する。
の高炭素薄鋼帯の製造方法は、加工性の良好な比較的低
Ｃの素材鋼を用いて冷間圧延までの全加工を行ない、そ
の後、Ｃの付着拡散により鋼中Ｃ量を製品レベルまで高
めるので、熱処理回数および圧延回数を大幅に削減でき
る。従って、刃物の材料に使用されるような高硬度の高
炭素薄鋼帯を僅かの工数で低コストに製造でき、そのコ
ストダウンに大きな効果を発揮する。
【図１】本発明法の工程図である。
【図２】従来法の工程図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ≦0.３ｗｔ％を含有する熱間圧延鋼帯
を酸洗して板厚0.１〜1.０ｍｍに冷間圧延した後、その
薄鋼帯の少なくとも片面に炭素膜を付着させ、その炭素
を鋼中に拡散させるべく、薄鋼帯をコイルに巻き取って
熱処理することを特徴とする高炭素薄鋼帯の製造方法。 - 【請求項２】 前記熱処理が、球状化熱処理を兼ねるこ
とを特徴とする請求項１に記載の高炭素薄鋼帯の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11687192A JPH05287497A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 高炭素薄鋼帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11687192A JPH05287497A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 高炭素薄鋼帯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287497A true JPH05287497A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14697698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11687192A Pending JPH05287497A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 高炭素薄鋼帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007100210A (ja) * | 2005-05-18 | 2007-04-19 | Frontier Carbon Corp | 浸炭処理された金属材料、及びその製造方法 |
| JP2009299175A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Nisshin Steel Co Ltd | 球状化浸炭鋼板の製造方法および鋼帯 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP11687192A patent/JPH05287497A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007100210A (ja) * | 2005-05-18 | 2007-04-19 | Frontier Carbon Corp | 浸炭処理された金属材料、及びその製造方法 |
| JP2009299175A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Nisshin Steel Co Ltd | 球状化浸炭鋼板の製造方法および鋼帯 |
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