JPH0772297B2 - 耐摩耗部材の製造方法 - Google Patents
耐摩耗部材の製造方法Info
- Publication number
- JPH0772297B2 JPH0772297B2 JP2309114A JP30911490A JPH0772297B2 JP H0772297 B2 JPH0772297 B2 JP H0772297B2 JP 2309114 A JP2309114 A JP 2309114A JP 30911490 A JP30911490 A JP 30911490A JP H0772297 B2 JPH0772297 B2 JP H0772297B2
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- Japan
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- steel
- duplex stainless
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- phase
- stainless steel
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、耐摩耗部材の製造方法、詳しくは、オース
テナイト・フェライト系２相ステンレス鋼と炭素鋼また
は低合金鋼との２相ステンレスクラッド鋼からなる耐摩
耗部材の製造方法に関する。
テナイト・フェライト系２相ステンレス鋼と炭素鋼また
は低合金鋼との２相ステンレスクラッド鋼からなる耐摩
耗部材の製造方法に関する。
（従来の技術） 従来の耐摩耗鋼材においては、例えば高炭素鋼あるいは
焼入れ焼もどし処理を行った高硬度鋼等にみられるよう
に、化学成分を調整し、さらに熱処理を施して得られる
マルテンサイト等の組織によってその耐摩耗性を確保し
ている。
焼入れ焼もどし処理を行った高硬度鋼等にみられるよう
に、化学成分を調整し、さらに熱処理を施して得られる
マルテンサイト等の組織によってその耐摩耗性を確保し
ている。
この場合、耐摩耗性の指標となる硬さと加工性（延性）
は相反する性能として現れるため、耐摩耗性を向上させ
れば加工性が低下するという問題があり、例えば鋼板に
おいては、成形加工して種々の部材とすることは極めて
困難であった。また、硬度を高めるために鋼材の炭素当
量を大きくするので割れ感受性が高く、溶接、ガス切断
等において割れが発生しやすいという難点もある。
は相反する性能として現れるため、耐摩耗性を向上させ
れば加工性が低下するという問題があり、例えば鋼板に
おいては、成形加工して種々の部材とすることは極めて
困難であった。また、硬度を高めるために鋼材の炭素当
量を大きくするので割れ感受性が高く、溶接、ガス切断
等において割れが発生しやすいという難点もある。
（発明が解決しようとする課題） この発明は、従来の耐摩耗鋼板等に見られる高硬度化に
よる加工性の低下や、溶接、ガス切断時における割れの
発生という問題を解決し、成形加工時には良好な加工性
を有し、成形後は高硬度を有する耐摩耗部材の製造方法
を提供することを目的とする。
よる加工性の低下や、溶接、ガス切断時における割れの
発生という問題を解決し、成形加工時には良好な加工性
を有し、成形後は高硬度を有する耐摩耗部材の製造方法
を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明者は、上記の目的を達成するため検討を重ねた結
果、炭素鋼または低合金鋼を母材とし、オーステナイト
・フェライト系２相ステンレス鋼を合せ材とするクラッ
ド鋼を用い、熱処理により２相ステンレス鋼に析出する
σ相を利用することにより、耐摩耗性を有する種々の部
材を製造できることを確認した。
果、炭素鋼または低合金鋼を母材とし、オーステナイト
・フェライト系２相ステンレス鋼を合せ材とするクラッ
ド鋼を用い、熱処理により２相ステンレス鋼に析出する
σ相を利用することにより、耐摩耗性を有する種々の部
材を製造できることを確認した。
本発明の要旨は「オーステナイト・フェライト系２相ス
テンレス鋼を合せ材、炭素鋼または低合金鋼を母材とし
て組み合わせた素材に対して、上記合せ材の固溶化処理
に相当する処理を施して得られる２相ステンレスクラッ
ド鋼を、700℃未満の温度で成形加工した後、700〜950
℃に加熱することを特徴とする耐摩耗部材の製造方法」
にある。
テンレス鋼を合せ材、炭素鋼または低合金鋼を母材とし
て組み合わせた素材に対して、上記合せ材の固溶化処理
に相当する処理を施して得られる２相ステンレスクラッ
ド鋼を、700℃未満の温度で成形加工した後、700〜950
℃に加熱することを特徴とする耐摩耗部材の製造方法」
にある。
本発明方法において合せ材として用いる２相ステンレス
鋼としては、例えば、第１表に示す範囲の化学成分を有
する鋼を用いればよい。同表に挙げた成分の他にＶ、N
b、Ti、Ca、Al等を含有してもよいし、また、不純物と
して含有される程度のＰ、Ｓを含んでいてもよい。この
ような組成の鋼を通常の方法により溶製する。
鋼としては、例えば、第１表に示す範囲の化学成分を有
する鋼を用いればよい。同表に挙げた成分の他にＶ、N
b、Ti、Ca、Al等を含有してもよいし、また、不純物と
して含有される程度のＰ、Ｓを含んでいてもよい。この
ような組成の鋼を通常の方法により溶製する。
本発明方法でいう「部材」とは、前記の２相ステンレス
クラッド鋼（素材鋼）に加熱処理を施した板、その他の
鋼材の他に、鉱石や砕石の製造、運搬ラインで使用する
シューター、コンクリートミキサー車の混練用容器、シ
ョベルカーのバケットなど、耐摩耗性を必要とする種々
の部材を意味する。
クラッド鋼（素材鋼）に加熱処理を施した板、その他の
鋼材の他に、鉱石や砕石の製造、運搬ラインで使用する
シューター、コンクリートミキサー車の混練用容器、シ
ョベルカーのバケットなど、耐摩耗性を必要とする種々
の部材を意味する。
「成形加工」とは、前記の素材鋼を用いて上記のような
部材もしくはその部材の構成要素を作製することをい
う。この成形加工は素材鋼を製造した工場で行ってもよ
いし、素材鋼のまま使用先（ユーザー）へ出荷し、ユー
ザーで行ってもよい。
部材もしくはその部材の構成要素を作製することをい
う。この成形加工は素材鋼を製造した工場で行ってもよ
いし、素材鋼のまま使用先（ユーザー）へ出荷し、ユー
ザーで行ってもよい。
以下に、本発明方法を図に基づいて説明する。
第１図は本発明方法により砕石製造ラインで使用するシ
ューターを製造する場合の工程図である。（ａ）図は母
材１と合せ材２とを前記の所定温度で加熱、圧延して得
られた２相ステンレスクラッド鋼板３の断面図である。
この鋼板３を（ｂ）図に示すように適当な寸法に切断
し、次いで（ｃ）図に示すようにプレス等で合せ材２を
内側にしてＵ字型に成形する。この成形体を（ｄ）図に
示すように溶接により所定の長さに接合し、（e1）図に
示すように熱処理炉５で700〜950℃に加熱する。あるい
は、（e2）図に示すようなバーナー６を用いて合せ材２
の表面が700〜950℃になるように加熱する。最後に放冷
または強制冷却する。（e1）図または（e2）図に示した
加熱処理を行う代わりに、成形加工（（ｃ）図）と溶接
接合（（ｄ）図）の間で加熱処理を施してもよい。
ューターを製造する場合の工程図である。（ａ）図は母
材１と合せ材２とを前記の所定温度で加熱、圧延して得
られた２相ステンレスクラッド鋼板３の断面図である。
この鋼板３を（ｂ）図に示すように適当な寸法に切断
し、次いで（ｃ）図に示すようにプレス等で合せ材２を
内側にしてＵ字型に成形する。この成形体を（ｄ）図に
示すように溶接により所定の長さに接合し、（e1）図に
示すように熱処理炉５で700〜950℃に加熱する。あるい
は、（e2）図に示すようなバーナー６を用いて合せ材２
の表面が700〜950℃になるように加熱する。最後に放冷
または強制冷却する。（e1）図または（e2）図に示した
加熱処理を行う代わりに、成形加工（（ｃ）図）と溶接
接合（（ｄ）図）の間で加熱処理を施してもよい。
（作用） 本発明方法において、素材鋼として２相ステンレスクラ
ッド鋼を用いるのは、耐摩耗性を発揮する２相ステンレ
ス鋼が従来の耐摩耗鋼と同様に衝撃特性に劣るので、衝
撃特性に優れた炭素鋼あるいは低合金鋼を母材とし、２
相ステンレス鋼を合せ材としてクラッドすることにより
素材鋼全体として良好な衝撃特性を発揮させるためであ
る。
ッド鋼を用いるのは、耐摩耗性を発揮する２相ステンレ
ス鋼が従来の耐摩耗鋼と同様に衝撃特性に劣るので、衝
撃特性に優れた炭素鋼あるいは低合金鋼を母材とし、２
相ステンレス鋼を合せ材としてクラッドすることにより
素材鋼全体として良好な衝撃特性を発揮させるためであ
る。
前記の２相ステンレス鋼が耐摩耗性を発揮するのは、本
発明の熱処理によって硬度の高いσ相が析出するからで
ある。
発明の熱処理によって硬度の高いσ相が析出するからで
ある。
２相ステンレス鋼におけるフェライトとオーステナイト
の２相の組織は、通常、鋼を1050〜1150℃の温度域で加
熱し、その後急冷するいわゆる固溶化処理を施すことに
より得られる。この２相ステンレス鋼を800℃前後の温
度で加熱保持すると、フェライト相にσ相が析出し、硬
化する。
の２相の組織は、通常、鋼を1050〜1150℃の温度域で加
熱し、その後急冷するいわゆる固溶化処理を施すことに
より得られる。この２相ステンレス鋼を800℃前後の温
度で加熱保持すると、フェライト相にσ相が析出し、硬
化する。
第２図は前記（第１表）のような組成を有する２相ステ
ンレス鋼におけるσ相の等温変態曲線の一例であるが、
この図に示されるように、800℃前後の温度域でσ相が
析出しやすく、保持時間が長くなるにつれてσ相の生成
量は増大する。
ンレス鋼におけるσ相の等温変態曲線の一例であるが、
この図に示されるように、800℃前後の温度域でσ相が
析出しやすく、保持時間が長くなるにつれてσ相の生成
量は増大する。
第２表は２相ステンレスクラッド鋼（母材:SS41,12mm
厚、合せ材:DP3−住友金属工業（株）商品名,3mm厚）の
熱処理条件を変えた場合の機械的性質の相違を示したも
のであるが、固溶化処理を行ったNo.1と800℃で加熱し
てσ相を析出させたNo.2を比較すると、No.2の方が硬
く、加工性が劣っていることがわかる。引張試験の結果
にも両者の性質の違いがあらわれている。
厚、合せ材:DP3−住友金属工業（株）商品名,3mm厚）の
熱処理条件を変えた場合の機械的性質の相違を示したも
のであるが、固溶化処理を行ったNo.1と800℃で加熱し
てσ相を析出させたNo.2を比較すると、No.2の方が硬
く、加工性が劣っていることがわかる。引張試験の結果
にも両者の性質の違いがあらわれている。
本発明方法においては、上記のようなσ相の析出の有無
による機械的性質の差異を利用して成形加工時には良好
な加工性を有し、成形後は高硬度を有する耐摩耗部材を
製造するのである。
による機械的性質の差異を利用して成形加工時には良好
な加工性を有し、成形後は高硬度を有する耐摩耗部材を
製造するのである。
成形加工に供する前のクラッド材の合せ材（２相ステン
レス鋼）はσ相の析出のない溶体化された状態でなけれ
ばならない。このようなクラッド材を製造する方法とし
ては、本発明者らが提案した特願昭60−251718号の明細
書（特開昭62−110880号公報参照）の方法が好適であ
る。すなわち、合せ材（２相ステンレス鋼）と母材とを
重ね合わせ、1100〜1250℃に加熱した後、850℃以上の
温度で15分以内の熱間圧延を行い、次いで30℃／分以上
の冷却速度で700℃以下まで冷却し、その後徐冷する方
法である。
レス鋼）はσ相の析出のない溶体化された状態でなけれ
ばならない。このようなクラッド材を製造する方法とし
ては、本発明者らが提案した特願昭60−251718号の明細
書（特開昭62−110880号公報参照）の方法が好適であ
る。すなわち、合せ材（２相ステンレス鋼）と母材とを
重ね合わせ、1100〜1250℃に加熱した後、850℃以上の
温度で15分以内の熱間圧延を行い、次いで30℃／分以上
の冷却速度で700℃以下まで冷却し、その後徐冷する方
法である。
成形加工時の温度を700℃未満としたのは、700℃以上に
するとσ相の析出が始まり、成形加工の際、割れなどの
表面疵が発生するからである。
するとσ相の析出が始まり、成形加工の際、割れなどの
表面疵が発生するからである。
成形加工後の熱処理温度を700〜950℃と規定したのは、
この温度範囲を外れるとσ相の析出が不十分となり耐摩
耗鋼として必要な硬さが得られないからである。
この温度範囲を外れるとσ相の析出が不十分となり耐摩
耗鋼として必要な硬さが得られないからである。
第３表は、第４表に示す化学成分を有する２相ステンレ
ス鋼の熱処理温度を変えて硬さを測定した結果を示した
ものであるが、この表から明らかなように、700〜950℃
の温度領域で硬さが上昇している。
ス鋼の熱処理温度を変えて硬さを測定した結果を示した
ものであるが、この表から明らかなように、700〜950℃
の温度領域で硬さが上昇している。
（実施例） 第５表に示す化学成分を有する合せ材および母材を重ね
合わせ、1200℃に加熱した後、870℃以上の温度で５分
間の熱間圧延を施し、厚さ13mm、幅3500mm、長さ12000m
mの２相ステンレスクラッド鋼鋼板を作製した。このク
ラッド鋼板（供試材Ａ）を用いてSDタイプのプレスによ
り冷間および熱間で成形加工を行い、耐摩耗性を必要と
する容器のSDタイプの鏡板（皿形鏡板、直径1500mm）を
作成し、衝撃特性の調査を行った。なお、比較のため、
前記の合せ材に用いた２相ステンレス鋼と同一組成の２
相ステンレス鋼（供試材Ｂ）および低合金鋼（供試材
Ｃ）を用いて作製した鏡板についても同様の調査を行っ
た。
合わせ、1200℃に加熱した後、870℃以上の温度で５分
間の熱間圧延を施し、厚さ13mm、幅3500mm、長さ12000m
mの２相ステンレスクラッド鋼鋼板を作製した。このク
ラッド鋼板（供試材Ａ）を用いてSDタイプのプレスによ
り冷間および熱間で成形加工を行い、耐摩耗性を必要と
する容器のSDタイプの鏡板（皿形鏡板、直径1500mm）を
作成し、衝撃特性の調査を行った。なお、比較のため、
前記の合せ材に用いた２相ステンレス鋼と同一組成の２
相ステンレス鋼（供試材Ｂ）および低合金鋼（供試材
Ｃ）を用いて作製した鏡板についても同様の調査を行っ
た。
衝撃特性の評価は30kgの鋼球を2mの高さから鏡板上（合
せ材表面側）に落下させたときの割れ発生の有無により
行った。
せ材表面側）に落下させたときの割れ発生の有無により
行った。
調査結果を、加工前の熱処理条件および硬さ、冷間プレ
スあるいは熱間プレスによる加工性、および加工後の熱
処理条件および硬さとともに第６表に示す。なお、第６
表（１）は鏡板加工を冷間プレスにより行った場合、第
６表（２）は熱間プレスにより行った場合である。この
表から明らかなように、本発明例１および７では素材鋼
から鏡板への成形加工性に何ら問題はなく、加工後処理
を施した後の鏡板の衝撃特性も良好であった。
スあるいは熱間プレスによる加工性、および加工後の熱
処理条件および硬さとともに第６表に示す。なお、第６
表（１）は鏡板加工を冷間プレスにより行った場合、第
６表（２）は熱間プレスにより行った場合である。この
表から明らかなように、本発明例１および７では素材鋼
から鏡板への成形加工性に何ら問題はなく、加工後処理
を施した後の鏡板の衝撃特性も良好であった。
（発明の効果） ２相ステンレスクラッド鋼を用いる耐摩耗部材を製造す
るに際し、本発明方法を適用することにより、成形加工
時には良好な加工性を有し、成形後は高硬度を有する部
材とすることができる。この部材は衝撃特性にも優れ、
適用範囲が広く、実用的価値は非常に大きい。
るに際し、本発明方法を適用することにより、成形加工
時には良好な加工性を有し、成形後は高硬度を有する部
材とすることができる。この部材は衝撃特性にも優れ、
適用範囲が広く、実用的価値は非常に大きい。
第１図は、本発明方法による砕石製造ラインのシュータ
ーの製造工程図である。 第２図は、２相ステンレス鋼におけるσ相の等温変態曲
線を示す図である。
ーの製造工程図である。 第２図は、２相ステンレス鋼におけるσ相の等温変態曲
線を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】オーステナイト・フェライト系２相ステン
レス鋼を合せ材、炭素鋼または低合金鋼を母材として組
み合わせた素材に対して、上記合せ材の固溶化処理に相
当する処理を施して得られる２相ステンレスクラッド鋼
を、700℃未満の温度で成形加工した後、700〜950℃に
加熱することを特徴とする耐摩耗部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309114A JPH0772297B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 耐摩耗部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309114A JPH0772297B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 耐摩耗部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04182081A JPH04182081A (ja) | 1992-06-29 |
| JPH0772297B2 true JPH0772297B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17989061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309114A Expired - Lifetime JPH0772297B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 耐摩耗部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772297B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115666933A (zh) | 2020-08-14 | 2023-01-31 | 旭化成株式会社 | 包层及其制造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS575817A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Stainless steel having excellent anticorrosion and preparation thereof |
| JPS62110880A (ja) * | 1985-11-09 | 1987-05-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ２相ステンレス鋼クラツド鋼板の製造方法 |
| JPS63260683A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 二相ステンレス鋼クラツド鋼管の製造法 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2309114A patent/JPH0772297B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04182081A (ja) | 1992-06-29 |
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