JPH0797624A - 高振動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法 - Google Patents
高振動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法Info
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- JPH0797624A JPH0797624A JP24506393A JP24506393A JPH0797624A JP H0797624 A JPH0797624 A JP H0797624A JP 24506393 A JP24506393 A JP 24506393A JP 24506393 A JP24506393 A JP 24506393A JP H0797624 A JPH0797624 A JP H0797624A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 制振性に優れ、かつ高い強度と靱性を有する
制振性鋼板の製造方法を提供する。 【構成】 Fe−(1.0〜7.0)%Al−(0.0
5〜1.50)%Cu系制振鋼板において、Cuによる
析出強化を目的とした450〜700℃での最終熱処理
に先立ち、室温で1〜5%歪みを付与する。
制振性鋼板の製造方法を提供する。 【構成】 Fe−(1.0〜7.0)%Al−(0.0
5〜1.50)%Cu系制振鋼板において、Cuによる
析出強化を目的とした450〜700℃での最終熱処理
に先立ち、室温で1〜5%歪みを付与する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、構造物の部材に用い
て好適な機械構造用鋼に関し、とくに振動や騒音を抑制
しうる振動減衰特性に優れる、引張強さが400MPa以上の
機械構造用鋼の製造方法を提案しようとするものであ
る。近年、鉄道橋梁や自動車用道路橋など大重量の通過
車両の移動に伴う激しい振動を始めとして、とくに居住
地域に近接して立地した工場や作業場などの施設ないし
は構造物に生じる振動ないしはそれらに伴われる騒音
が、社会問題とされる風潮が著しい。
て好適な機械構造用鋼に関し、とくに振動や騒音を抑制
しうる振動減衰特性に優れる、引張強さが400MPa以上の
機械構造用鋼の製造方法を提案しようとするものであ
る。近年、鉄道橋梁や自動車用道路橋など大重量の通過
車両の移動に伴う激しい振動を始めとして、とくに居住
地域に近接して立地した工場や作業場などの施設ないし
は構造物に生じる振動ないしはそれらに伴われる騒音
が、社会問題とされる風潮が著しい。
【0002】このための対策としては、吸音材料や遮音
材料あるいは振動絶縁材料を使用したり、また構造物の
剛性を増大させて共鳴を回避したりする種々な手法が講
ぜられているが、実際にはその騒音源となる振動は複雑
で、その原因を排除することは一般には困難である。そ
こで構造部材としての材料自体に振動減衰特性いわゆる
制振性を付与して、それによる構造物の振動、騒音の抜
本的な改善を図ろうとする方法が注目されている。
材料あるいは振動絶縁材料を使用したり、また構造物の
剛性を増大させて共鳴を回避したりする種々な手法が講
ぜられているが、実際にはその騒音源となる振動は複雑
で、その原因を排除することは一般には困難である。そ
こで構造部材としての材料自体に振動減衰特性いわゆる
制振性を付与して、それによる構造物の振動、騒音の抜
本的な改善を図ろうとする方法が注目されている。
【0003】
【従来の技術】上記の制振性を付与した鋼材について、
すでにいくつかの提案が行われている。例えば、特公昭
60-26813号公報には、低降伏点でかつ粗大粒とする防振
鋼材の製造方法が提案されている。また特開昭52-14431
7 号公報には、3 〜40wt% CrでさらにTi、Alを添加した
防振鋼が、さらに特開昭57-181360 号公報には、1.5 〜
9 wt% Alを含有する制振厚鋼板が、そして特公昭57-229
81号公報には、4 〜7 wt% Cr、3 〜5 wt% Alを含有する
制振性を有する鋼材がそれぞれ開示されている。
すでにいくつかの提案が行われている。例えば、特公昭
60-26813号公報には、低降伏点でかつ粗大粒とする防振
鋼材の製造方法が提案されている。また特開昭52-14431
7 号公報には、3 〜40wt% CrでさらにTi、Alを添加した
防振鋼が、さらに特開昭57-181360 号公報には、1.5 〜
9 wt% Alを含有する制振厚鋼板が、そして特公昭57-229
81号公報には、4 〜7 wt% Cr、3 〜5 wt% Alを含有する
制振性を有する鋼材がそれぞれ開示されている。
【0004】しかし、いずれの鋼材も比較的低強度であ
り、構造部材としての適用に制限を受け、また制振性が
十分でなかったり、合金成分が多量に添加されて高価で
あり、かつ溶接や加工性に問題を残していた。
り、構造部材としての適用に制限を受け、また制振性が
十分でなかったり、合金成分が多量に添加されて高価で
あり、かつ溶接や加工性に問題を残していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の諸問題を解決し、量産が可能であり、高い制振性を有
し、靱性に優れる、比較的安価な、振動減衰特性に優れ
た引張強さが400MPa以上の機械構造用鋼を工業的規模で
安定して量産できる製造方法を提案することである。
の諸問題を解決し、量産が可能であり、高い制振性を有
し、靱性に優れる、比較的安価な、振動減衰特性に優れ
た引張強さが400MPa以上の機械構造用鋼を工業的規模で
安定して量産できる製造方法を提案することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】強磁性体の鋼では、磁気
スピンが揃うのに対応して結晶格子には歪( 磁歪) が生
じていて、主にこの影響を受けて内部は磁区に分割され
ている。このような鋼に外力 (振動) が加わると、磁歪
との相互作用によって磁区壁が移動する。すると強磁性
体内部に生じるこの磁区壁の移動すなわち磁化の変化を
打ち消すように渦電流が生じ、この渦電流は、逆に磁歪
を通じて歪みを引き起こす。この歪みは、外力に対して
位相が遅れるので、いわゆる磁気−力学的ヒステリシス
型の内部摩擦により振動減衰特性が現れる。これについ
ては、例えば純鉄が制振性に優れることについて知られ
ているとおりである。
スピンが揃うのに対応して結晶格子には歪( 磁歪) が生
じていて、主にこの影響を受けて内部は磁区に分割され
ている。このような鋼に外力 (振動) が加わると、磁歪
との相互作用によって磁区壁が移動する。すると強磁性
体内部に生じるこの磁区壁の移動すなわち磁化の変化を
打ち消すように渦電流が生じ、この渦電流は、逆に磁歪
を通じて歪みを引き起こす。この歪みは、外力に対して
位相が遅れるので、いわゆる磁気−力学的ヒステリシス
型の内部摩擦により振動減衰特性が現れる。これについ
ては、例えば純鉄が制振性に優れることについて知られ
ているとおりである。
【0007】しかし、純鉄は、強度が低く、また靱性の
面からも構造部材としての適用には問題がある。これに
対し、本発明者らは先に、Mn量を0.08wt% 以下に低減し
たほぼ純鉄組成になる鋼にCuを添加し、さらにAlを1.0
〜7.0%添加することで、高い振動減衰能を維持しつつ、
しかも構造材としての強度と靱性とを兼ね備える鋼板お
よびその製造方法を提案した( 特開平4-13847 号公報お
よび特開平4-80320 号公報参照)。
面からも構造部材としての適用には問題がある。これに
対し、本発明者らは先に、Mn量を0.08wt% 以下に低減し
たほぼ純鉄組成になる鋼にCuを添加し、さらにAlを1.0
〜7.0%添加することで、高い振動減衰能を維持しつつ、
しかも構造材としての強度と靱性とを兼ね備える鋼板お
よびその製造方法を提案した( 特開平4-13847 号公報お
よび特開平4-80320 号公報参照)。
【0008】本発明者らは、上記の鋼の強度および靱性
をさらに向上させるべく種々検討を重ねた結果、上記の
鋼の製造過程において、Cu析出を目的とした最終熱処理
の前に室温で1 〜5%加工を加えることで制振性を損なう
ことなしに強度、靱性をさらに向上させ得ることを見出
した。上記の知見に基づき、先願鋼に比べ強度、靱性を
さらに向上させたこの発明は、C:0.02wt% 以下、Si:0.0
2 wt% 以下、Mn:0.08 wt% 以下、Cu:0.05 〜1.50wt%、A
l:1.0〜7.0 wt% 、N:0.0080wt% 以下を含有し、残部はF
eおよび不可避的不純物よりなる鋼材を、1000〜1300℃
に加熱後、圧延仕上げ温度を650 〜1000℃とする熱間圧
延を施し、引き続き冷却速度0.1 ℃/ s 以上で室温まで
冷却を行い、ついで800 〜1300℃に加熱保持する中間熱
処理を施した後、室温で1 〜5%の冷間加工を行い、さら
に、450 〜700 ℃に保持する最終熱処理を施すことを特
徴とする高振動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法
であり、またこの発明は、C:0.02wt% 以下、Si:0.02 wt
% 以下、Mn:0.08 wt% 以下、Ni:0.05 〜1.50wt% 、Cu:
0.05 〜1.50wt% 、Al:1.0〜7.0 wt% 、N:0.0080wt% 以
下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物よりなる鋼
材を、1000〜1300℃に加熱後、圧延仕上げ温度を650〜1
000℃とする熱間圧延を施し、引き続き冷却速度0.1 ℃/
s 以上で室温まで冷却を行い、ついで800 〜1300℃に
加熱保持する中間熱処理を施した後、室温で1〜5%の冷
間加工を行い、さらに、450 〜700 ℃に保持する最終熱
処理を施すことを特徴とする高振動減衰能を有する機械
構造用鋼の製造方法である。
をさらに向上させるべく種々検討を重ねた結果、上記の
鋼の製造過程において、Cu析出を目的とした最終熱処理
の前に室温で1 〜5%加工を加えることで制振性を損なう
ことなしに強度、靱性をさらに向上させ得ることを見出
した。上記の知見に基づき、先願鋼に比べ強度、靱性を
さらに向上させたこの発明は、C:0.02wt% 以下、Si:0.0
2 wt% 以下、Mn:0.08 wt% 以下、Cu:0.05 〜1.50wt%、A
l:1.0〜7.0 wt% 、N:0.0080wt% 以下を含有し、残部はF
eおよび不可避的不純物よりなる鋼材を、1000〜1300℃
に加熱後、圧延仕上げ温度を650 〜1000℃とする熱間圧
延を施し、引き続き冷却速度0.1 ℃/ s 以上で室温まで
冷却を行い、ついで800 〜1300℃に加熱保持する中間熱
処理を施した後、室温で1 〜5%の冷間加工を行い、さら
に、450 〜700 ℃に保持する最終熱処理を施すことを特
徴とする高振動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法
であり、またこの発明は、C:0.02wt% 以下、Si:0.02 wt
% 以下、Mn:0.08 wt% 以下、Ni:0.05 〜1.50wt% 、Cu:
0.05 〜1.50wt% 、Al:1.0〜7.0 wt% 、N:0.0080wt% 以
下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物よりなる鋼
材を、1000〜1300℃に加熱後、圧延仕上げ温度を650〜1
000℃とする熱間圧延を施し、引き続き冷却速度0.1 ℃/
s 以上で室温まで冷却を行い、ついで800 〜1300℃に
加熱保持する中間熱処理を施した後、室温で1〜5%の冷
間加工を行い、さらに、450 〜700 ℃に保持する最終熱
処理を施すことを特徴とする高振動減衰能を有する機械
構造用鋼の製造方法である。
【0009】
【作用】この発明において、成分組成を上記の範囲に限
定した理由についてまず説明する。 C:0.02wt% 以下 C は、通常の鋼では強化成分として含有させるが、この
発明鋼では、Cuの析出による強化作用を利用するので、
強化成分としての量は必要ない。むしろC 含有量が0.02
wt% を越えると、制振性を劣化させるので、0.02wt% 以
下に限定した。 Si:0.02 wt% 以下 Mn量を低減した鋼への0.02wt% を越えてのSi添加は制振
性を劣化させるので、0.02wt% を上限とした。 Mn:0.08%以下 Mnは、Cu添加により強化する際に、靱性に悪い影響を与
えるので、その含有量は低いほど好ましく、その含有量
の上限は0.08wt% であるので0.08wt% 以下に限定した。 Cu:0.05 〜1.50% Cuは、時効処理により微細なε-Cu として析出させて、
鋼を強化させる成分であり、Mn含有量を低下させた鋼に
Cuを含有させることにより、制振性を損なうことなしに
強度と靱性を両立させることができる。したがってこの
発明では必須の成分であるが、Cu含有量が0.05% に満た
ないとその効果に乏しく、一方1.50% を越えて含有させ
ると熱間割れを生じる恐れがあるので0.05〜1.50% の範
囲とした。 Al:1.0〜7.0% Alは、Mnを0.08% 以下に低減し、ほぼ純鉄組成になる鋼
において振動減衰特性を向上させるが、その含有量が1.
0%に満たないとその効果がなく、一方、7.0%を越える含
有では溶接部の靱性が劣化するので含有量は1.0 〜7.0%
の範囲とした。 N:0.0080% 以下 N は、その含有量が低い方が制振性および靱性の面から
好ましく、許容できる上限は0.0080% 以下である。
定した理由についてまず説明する。 C:0.02wt% 以下 C は、通常の鋼では強化成分として含有させるが、この
発明鋼では、Cuの析出による強化作用を利用するので、
強化成分としての量は必要ない。むしろC 含有量が0.02
wt% を越えると、制振性を劣化させるので、0.02wt% 以
下に限定した。 Si:0.02 wt% 以下 Mn量を低減した鋼への0.02wt% を越えてのSi添加は制振
性を劣化させるので、0.02wt% を上限とした。 Mn:0.08%以下 Mnは、Cu添加により強化する際に、靱性に悪い影響を与
えるので、その含有量は低いほど好ましく、その含有量
の上限は0.08wt% であるので0.08wt% 以下に限定した。 Cu:0.05 〜1.50% Cuは、時効処理により微細なε-Cu として析出させて、
鋼を強化させる成分であり、Mn含有量を低下させた鋼に
Cuを含有させることにより、制振性を損なうことなしに
強度と靱性を両立させることができる。したがってこの
発明では必須の成分であるが、Cu含有量が0.05% に満た
ないとその効果に乏しく、一方1.50% を越えて含有させ
ると熱間割れを生じる恐れがあるので0.05〜1.50% の範
囲とした。 Al:1.0〜7.0% Alは、Mnを0.08% 以下に低減し、ほぼ純鉄組成になる鋼
において振動減衰特性を向上させるが、その含有量が1.
0%に満たないとその効果がなく、一方、7.0%を越える含
有では溶接部の靱性が劣化するので含有量は1.0 〜7.0%
の範囲とした。 N:0.0080% 以下 N は、その含有量が低い方が制振性および靱性の面から
好ましく、許容できる上限は0.0080% 以下である。
【0010】この発明の鋼は、第二発明において以上の
成分に加えてさらにNiを0.05〜1.50% 含有させる。 Ni:0.05 〜1.50wt% Niは、Cuの添加に由来する熱間割れの傾向を制振性を損
なうことなしに抑えることができる。Ni量が0.05% に満
たないとその効果に乏しく、一方1.50% を越えると経済
的でないという不都合が生じるのでNi量は、0.05〜1.50
% の範囲とした。
成分に加えてさらにNiを0.05〜1.50% 含有させる。 Ni:0.05 〜1.50wt% Niは、Cuの添加に由来する熱間割れの傾向を制振性を損
なうことなしに抑えることができる。Ni量が0.05% に満
たないとその効果に乏しく、一方1.50% を越えると経済
的でないという不都合が生じるのでNi量は、0.05〜1.50
% の範囲とした。
【0011】上記成分の他、この発明では不純物成分と
してP 、S をそれぞれ0.01% 、0.005 wt% まで許容でき
る。P は、その含有量の増加とともに制振性を劣化させ
るが、0.01% まで許容できるので上限を0.01% とする。
S は、P 同様、制振性に好ましくない成分であり、その
含有量が0.005%を越えると制振性がとくに劣化する。し
たがってS 含有量は0.005%を上限とする。
してP 、S をそれぞれ0.01% 、0.005 wt% まで許容でき
る。P は、その含有量の増加とともに制振性を劣化させ
るが、0.01% まで許容できるので上限を0.01% とする。
S は、P 同様、制振性に好ましくない成分であり、その
含有量が0.005%を越えると制振性がとくに劣化する。し
たがってS 含有量は0.005%を上限とする。
【0012】つぎに、圧延条件および熱処理条件の限定
理由について以下に説明する。この発明の製造方法の技
術骨子は、(1) 熱間圧延終了時にCu析出が生じていない
で、かつ十分な圧延歪みが鋼素材に蓄積される熱間圧延
およびその後の冷却条件を選定し、(2) 次に行う中間熱
処理においてこの圧延歪みを利用した結晶粒の粗大化お
よび整粒化および均質固溶化を図り、(3) 次いで室温で
の軽圧下により転位を導入し、最終熱処理で析出するCu
の核生成場所を増すことでε-Cu を微細かつ均一に析出
させ強度と靱性の向上を図るものである。かかる結晶粒
の粗大化および整粒化により振動減衰特性を向上させ、
さらにε-Cu の微細分散により鋼材の強度および靱性を
ともに高めることができる。以下具体的に説明する。
理由について以下に説明する。この発明の製造方法の技
術骨子は、(1) 熱間圧延終了時にCu析出が生じていない
で、かつ十分な圧延歪みが鋼素材に蓄積される熱間圧延
およびその後の冷却条件を選定し、(2) 次に行う中間熱
処理においてこの圧延歪みを利用した結晶粒の粗大化お
よび整粒化および均質固溶化を図り、(3) 次いで室温で
の軽圧下により転位を導入し、最終熱処理で析出するCu
の核生成場所を増すことでε-Cu を微細かつ均一に析出
させ強度と靱性の向上を図るものである。かかる結晶粒
の粗大化および整粒化により振動減衰特性を向上させ、
さらにε-Cu の微細分散により鋼材の強度および靱性を
ともに高めることができる。以下具体的に説明する。
【0013】熱間圧延に先立つ鋼材の加熱温度は、熱間
圧延が可能な温度とし、かつ結晶粒の粗大化、固溶成分
の均質固溶化を図るために1000〜1300℃とした。加熱温
度が1000℃に満たないと鋼によっては合金成分の均質固
溶が十分でなく、一方1300℃を越えると鋼表面の酸化が
著しく、また加熱費など操業上不利である。熱間圧延の
圧延仕上げ温度は、Cuの析出を制御しつつ、鋼材に十分
な圧延歪みを蓄積させ結晶粒の粗大化を容易にさせるた
めに650 〜1000℃の範囲とした。650 ℃に満たないとCu
の析出が生じ、また混粒組織が著しく発達し安定した振
動減衰特性が損なわれるばかりでなく、圧延に要する時
間が増大し、製造コスト上不利になる。一方、圧延仕上
げ温度が1000℃を越えると、被圧延材への圧延歪みの導
入、蓄積が不十分であり、その後の中間熱処理での粒粗
大化が十分でない。
圧延が可能な温度とし、かつ結晶粒の粗大化、固溶成分
の均質固溶化を図るために1000〜1300℃とした。加熱温
度が1000℃に満たないと鋼によっては合金成分の均質固
溶が十分でなく、一方1300℃を越えると鋼表面の酸化が
著しく、また加熱費など操業上不利である。熱間圧延の
圧延仕上げ温度は、Cuの析出を制御しつつ、鋼材に十分
な圧延歪みを蓄積させ結晶粒の粗大化を容易にさせるた
めに650 〜1000℃の範囲とした。650 ℃に満たないとCu
の析出が生じ、また混粒組織が著しく発達し安定した振
動減衰特性が損なわれるばかりでなく、圧延に要する時
間が増大し、製造コスト上不利になる。一方、圧延仕上
げ温度が1000℃を越えると、被圧延材への圧延歪みの導
入、蓄積が不十分であり、その後の中間熱処理での粒粗
大化が十分でない。
【0014】熱間圧延に引き続く冷却は、Cu析出の制御
と圧延歪みの凍結を目的とし、0.1℃/s以上の冷却速度
が必要である。なお冷却速度の上限は、この発明ではと
くに制限するものではない。工業的に実施可能な範囲と
しては、60℃/s程度以下である。中間熱処理の温度は、
圧延歪みを利用した結晶粒の粗大化、整粒化および合金
成分の均質固溶化から800 〜1300℃とした。なおAlを1
〜2%未満含有する場合は、その上限はフェライト単相と
なる900 〜950 ℃が望ましい。1 〜2%未満Al含有鋼では
950 〜1000℃でフェライト→オーステナイト変態が生
じ、細粒組織となって制振性能が低下する恐れがある。
2%以上のAlを含有する場合は、フェライト単相となって
処理温度が高温であるほど制振性向上に好ましいが、13
00℃を越えると、鋼表面の酸化が著しく、また操業コス
ト面からも不利となるため1300℃を上限とした。一方中
間熱処理温度が800 ℃に満たないと結晶粒の粗大化、整
粒化が不十分であり、また溶質成分も十分固溶しない。
なお加熱保持時間は、熱処理温度および対象鋼の厚みに
よって異なるためとくに限定はしないが、1 時間程度保
持することが好ましい。
と圧延歪みの凍結を目的とし、0.1℃/s以上の冷却速度
が必要である。なお冷却速度の上限は、この発明ではと
くに制限するものではない。工業的に実施可能な範囲と
しては、60℃/s程度以下である。中間熱処理の温度は、
圧延歪みを利用した結晶粒の粗大化、整粒化および合金
成分の均質固溶化から800 〜1300℃とした。なおAlを1
〜2%未満含有する場合は、その上限はフェライト単相と
なる900 〜950 ℃が望ましい。1 〜2%未満Al含有鋼では
950 〜1000℃でフェライト→オーステナイト変態が生
じ、細粒組織となって制振性能が低下する恐れがある。
2%以上のAlを含有する場合は、フェライト単相となって
処理温度が高温であるほど制振性向上に好ましいが、13
00℃を越えると、鋼表面の酸化が著しく、また操業コス
ト面からも不利となるため1300℃を上限とした。一方中
間熱処理温度が800 ℃に満たないと結晶粒の粗大化、整
粒化が不十分であり、また溶質成分も十分固溶しない。
なお加熱保持時間は、熱処理温度および対象鋼の厚みに
よって異なるためとくに限定はしないが、1 時間程度保
持することが好ましい。
【0015】中間熱処理後の冷却における冷却速度はと
くに限定しない。また冷却終了温度についてはとくに限
定しないが、その後の最終熱処理温度範囲(450〜700
℃) から室温までの任意の温度が望ましい。中間熱処理
冷却後の室温での軽圧下は、最終熱処理でε-Cu を微細
かつ均一に析出させるために析出場所となる転位を導入
するために行うが、1%未満の圧下ではその効果が乏し
く、一方5%を越えて圧下すると最終熱処理により歪みが
十分には解放されず制振性を損なうため圧下量は1 〜5%
とした。なお、室温で圧下を加えることにより圧下を加
えることにより圧下を加えない場合に比べε-Cu が微細
均一に分散するため、同じ強度を得るために必要なCu添
加量が低減され経済的にも有利となる。
くに限定しない。また冷却終了温度についてはとくに限
定しないが、その後の最終熱処理温度範囲(450〜700
℃) から室温までの任意の温度が望ましい。中間熱処理
冷却後の室温での軽圧下は、最終熱処理でε-Cu を微細
かつ均一に析出させるために析出場所となる転位を導入
するために行うが、1%未満の圧下ではその効果が乏し
く、一方5%を越えて圧下すると最終熱処理により歪みが
十分には解放されず制振性を損なうため圧下量は1 〜5%
とした。なお、室温で圧下を加えることにより圧下を加
えることにより圧下を加えない場合に比べε-Cu が微細
均一に分散するため、同じ強度を得るために必要なCu添
加量が低減され経済的にも有利となる。
【0016】最終後熱処理は、ε-Cu の析出による強度
上昇を目的に行うが、同時に室温で導入された歪みを解
消させて振動減衰特性を安定させる効果を持つ。450 ℃
未満では析出および歪み解放の効果が十分に発揮され
ず、また700 ℃を越えると析出量が十分でなくなるた
め、最終熱処理は450 〜700 ℃の温度範囲とした。なお
この保持時間については、中間熱処理と同様に熱処理温
度および対象鋼の厚みによって異なるためとくに限定は
しないが、1 時間程度保持することが好ましい。
上昇を目的に行うが、同時に室温で導入された歪みを解
消させて振動減衰特性を安定させる効果を持つ。450 ℃
未満では析出および歪み解放の効果が十分に発揮され
ず、また700 ℃を越えると析出量が十分でなくなるた
め、最終熱処理は450 〜700 ℃の温度範囲とした。なお
この保持時間については、中間熱処理と同様に熱処理温
度および対象鋼の厚みによって異なるためとくに限定は
しないが、1 時間程度保持することが好ましい。
【0017】この発明の材料は、転炉、電気炉など通常
の溶製、ついで連続鋳造、造塊などの鋳造、さらに圧延
により厚鋼板とすることができる。また厚鋼板に限らず
薄鋼板、形鋼、棒鋼、線材などにも用いることができ
る。
の溶製、ついで連続鋳造、造塊などの鋳造、さらに圧延
により厚鋼板とすることができる。また厚鋼板に限らず
薄鋼板、形鋼、棒鋼、線材などにも用いることができ
る。
【0018】
【実施例】表 1に示す種々の成分組成になる鋼を常法に
したがって溶製、鋳造した。各鋼について、表 2に示す
種々の圧延、熱処理を施した。なお、鋼板板厚はいずれ
も25mmであり、冷却速度は焼入れ油の濃度調整および保
温材の使用などによって種々変化させた。機械的特性
は、鋼板中央部から丸棒引張試験片を採取し測定した。
また減衰特性(Q-1) は、鋼板中央部から1.5mm 厚の短冊
状試験片を採取し機械インピーダンス法で測定した。 Q
-1が大きな値ほど振動減衰特性が優れることを意味す
る。
したがって溶製、鋳造した。各鋼について、表 2に示す
種々の圧延、熱処理を施した。なお、鋼板板厚はいずれ
も25mmであり、冷却速度は焼入れ油の濃度調整および保
温材の使用などによって種々変化させた。機械的特性
は、鋼板中央部から丸棒引張試験片を採取し測定した。
また減衰特性(Q-1) は、鋼板中央部から1.5mm 厚の短冊
状試験片を採取し機械インピーダンス法で測定した。 Q
-1が大きな値ほど振動減衰特性が優れることを意味す
る。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】表1において、記号A 〜C はこの発明の鋼
の成分組成になる鋼板である。一方、記号D 〜F はこの
発明の成分組成範囲を外れた成分の比較鋼である。各鋼
の圧延条件、熱処理条件および得られた機械的特性、減
衰特性について表2にまとめて示す。表 2中の区分は、
この発明の実施例を〇印で、比較例を×でそれぞれ示し
たものである。
の成分組成になる鋼板である。一方、記号D 〜F はこの
発明の成分組成範囲を外れた成分の比較鋼である。各鋼
の圧延条件、熱処理条件および得られた機械的特性、減
衰特性について表2にまとめて示す。表 2中の区分は、
この発明の実施例を〇印で、比較例を×でそれぞれ示し
たものである。
【0023】表2から明らかなように、この発明の組成
に適合したものは内部摩擦 Q-1は比較例に比べて著しく
向上している。またこの発明の組成および製造法に適合
したものはいずれも機械構造用鋼板として要求される機
械的特性を満足しており、しかも最終熱処理前に冷間加
工を施した本発明鋼では冷間加工を施さない先願鋼に比
べ強度、靱性ともに向上しており、かつ制振性は先願鋼
と同等であることがわかる。
に適合したものは内部摩擦 Q-1は比較例に比べて著しく
向上している。またこの発明の組成および製造法に適合
したものはいずれも機械構造用鋼板として要求される機
械的特性を満足しており、しかも最終熱処理前に冷間加
工を施した本発明鋼では冷間加工を施さない先願鋼に比
べ強度、靱性ともに向上しており、かつ制振性は先願鋼
と同等であることがわかる。
【0024】
【発明の効果】この発明の製造方法による鋼材は、従来
の構造用材料と遜色のない十分な強度、靱性を有し、高
い振動減衰能をも兼ね備え、しかも工業的に容易に製造
が可能である。本鋼材は機械構造物のあらゆる箇所で、
従来鋼材の代替が可能となり、構造物の振動、騒音を確
実に低減することができ、工業上きわめて有用である。
の構造用材料と遜色のない十分な強度、靱性を有し、高
い振動減衰能をも兼ね備え、しかも工業的に容易に製造
が可能である。本鋼材は機械構造物のあらゆる箇所で、
従来鋼材の代替が可能となり、構造物の振動、騒音を確
実に低減することができ、工業上きわめて有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森影 康 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 天野 虔一 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (2)
- 【請求項1】 C:0.02wt% 以下、Si:0.02 wt% 以下、M
n:0.08 wt% 以下、Cu:0.05 〜1.50wt% 、Al:1.0〜7.0 w
t% 、N:0.0080wt% 以下を含有し、残部はFeおよび不可
避的不純物よりなる鋼材を、1000〜1300℃に加熱後、圧
延仕上げ温度を650 〜1000℃とする熱間圧延を施し、引
き続き冷却速度0.1 ℃/ s 以上で室温まで冷却を行い、
ついで800 〜1300℃に加熱保持する中間熱処理を施した
後、室温で1 〜5%の冷間加工を行い、さらに、450 〜70
0 ℃に保持する最終熱処理を施すことを特徴とする高振
動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法。 - 【請求項2】C:0.02wt% 以下、Si:0.02 wt% 以下、Mn:
0.08 wt% 以下、Ni:0.05 〜1.50wt% 、Cu:0.05 〜1.50w
t% 、Al:1.0〜7.0 wt% 、N:0.0080wt% 以下を含有し、
残部はFeおよび不可避的不純物よりなる鋼材を、1000〜
1300℃に加熱後、圧延仕上げ温度を650 〜1000℃とする
熱間圧延を施し、引き続き冷却速度0.1℃/ s 以上で室
温まで冷却を行い、ついで800 〜1300℃に加熱保持する
中間熱処理を施した後、室温で1 〜5%の冷間加工を行
い、さらに、450 〜700 ℃に保持する最終熱処理を施す
ことを特徴とする高振動減衰能を有する機械構造用鋼の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24506393A JPH0797624A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 高振動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24506393A JPH0797624A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 高振動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0797624A true JPH0797624A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17128042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24506393A Pending JPH0797624A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 高振動減衰能を有する機械構造用鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0797624A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012241210A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Toyota Industries Corp | 制振合金材の製造方法と制振合金材 |
CN112029988A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-04 | 成都科宁达材料有限公司 | 一种提高Fe-Cr-Mo基阻尼合金阻尼性能的方法 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24506393A patent/JPH0797624A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012241210A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Toyota Industries Corp | 制振合金材の製造方法と制振合金材 |
CN112029988A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-04 | 成都科宁达材料有限公司 | 一种提高Fe-Cr-Mo基阻尼合金阻尼性能的方法 |
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