JPH09123145A - 舗装用コンクリートブロック製造用金型の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浸炭硬化処理された金型本体の有効硬化層の
組織中に残留する残留オーステナイトの殆どをマルテン
サイトに誘起変態させることができ、これによって、高
硬度値及び高衝撃値を有し、耐久性や耐摩耗性に優れた
舗装用コンクリートブロック製造用金型を高い生産性や
量産性で製造することができる舗装用コンクリートブロ
ック製造用金型の製造方法を提供する。 【解決手段】 所定形状に下型加工された金型本体１０
を浸炭処理する浸炭処理工程と、浸炭処理した金型本体
１０を焼入れする焼入れ工程と、焼入れした金型本体１
０を焼戻しする焼戻し工程と、焼戻しした金型本体１０
をショットピーニング処理して、更に表面硬化させるシ
ョットピーニング処理工程とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、舗装用コンクリー
トブロック製造用金型の製造方法に係り、更に詳しく
は、高硬度値及び高衝撃値を有し、耐久性や耐摩耗性に
優れた舗装用コンクリートブロック製造用金型を高い生
産性や量産性で製造することができる舗装用コンクリー
トブロック製造用金型の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、公園や広場、歩道等には、美観を
向上させるために、カラフルな舗装用コンクリートブロ
ックが敷設されている。この舗装用コンクリートブロッ
クは、通常、圧縮成形法で製造されている。詳述する
と、図１３〜図１５に示すように、舗装用コンクリート
ブロック５０は、まず、下型５２の空隙部５２ａ内に水
やセメント、砂等からなるブロック用骨材５３を入れた
後、下型５２を振動させて空隙部５２ａ内にブロック用
骨材５３を緻密に充填し、その後、充填されたブロック
用骨材５３を上型５１で大荷重をかけて圧縮した後、空
隙部５２ａ内から離型して、製造されている。

【０００３】このため、下型５２には、前記大荷重に耐
え得る高硬度値や高衝撃値、更に高耐久性や、前記ブロ
ック用骨材に対する耐土砂摩耗性等の高耐摩耗性が要求
されている。そこで、本発明者等は、実公昭６４−６２
６０号公報記載の舗装用コンクリートブロック製造用型
枠に示すように、舗装用コンクリートブロック製造用金
型の下型５２の原型となる金型本体を浸炭硬化処理し
て、下型５２を製造していた。詳述すると、下型５２
は、金型本体を約９５０℃のＡ_CM点以上の温度で数時
間、浸炭処理して有効硬化層を形成した後、焼入れ処理
して有効硬化層の組織をオーステナイト（面心立方晶）
からマルテンサイト（体心正方晶又は体心立方晶）に変
態させ、その後、焼戻し処理を行って、製造されてい
た。なお、浸炭処理、焼入れ処理及び焼戻し処理するこ
とを浸炭硬化処理という。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
舗装用コンクリートブロック製造用金型の下型では、次
のような問題点を有していた。すなわち、 有効硬化層の硬度値を高めるために、例えば固体浸炭
法を適用して浸炭処理を行い、炭素濃度（Ｃ_C ）が１．
０ｗｔ％≦Ｃ_C ≦１．１ｗｔ％で、有効硬化層深さが表
面下１．７ｍｍ〜２ｍｍの、高炭素濃度の有効硬化層を
形成した場合、通常、図１７に示すように、有効硬化層
中の炭素濃度が高くなることによって、高硬度値が得ら
れるが、図１６に示すように、有効硬化層の衝撃値が低
下するという問題点を有していた。 一方、有効硬化層の衝撃値を高めるために、例えばガ
ス浸炭法を適用して浸炭処理を行った場合、炭素濃度が
約０．９ｗｔ％で、有効硬化層深さが表面下０．９ｍｍ
〜１．０ｍｍの、低炭素濃度の有効硬化層を形成した場
合、図１６に示すように、有効硬化層中の炭素濃度が低
くなることによって、高い衝撃値が得られるが、図１７
に示すように、有効硬化層の硬度値が低下するという問
題点を有していた。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、浸炭硬化処理された金型本体の有効硬化層の組織中
に残留する残留オーステナイトの殆どをマルテンサイト
に誘起変態させることができ、これによって、高硬度値
及び高衝撃値を有し、耐久性や耐摩耗性に優れた舗装用
コンクリートブロック製造用金型を高い生産性や量産性
で製造することができる舗装用コンクリートブロック製
造用金型の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の舗装用コンクリートブロック製造用金型の製造方
法は、所定形状に下型加工された金型本体を浸炭処理す
る浸炭処理工程と、前記浸炭処理した金型本体を焼入れ
する焼入れ工程と、前記焼入れした金型本体を焼戻しす
る焼戻し工程と、前記焼戻しした金型本体をショットピ
ーニング処理して、更に表面硬化させるショットピーニ
ング処理工程とを備えている。請求項２記載の舗装用コ
ンクリートブロック製造用金型の製造方法は、請求項１
記載の舗装用コンクリートブロック製造用金型の製造方
法において、前記金型本体の材質にクロムモリブデン鋼
を適用すると共に、前記浸炭処理工程に固体浸炭法を適
用し、前記金型本体に有効硬化層深さ（Ｄ_C ）が０ｍｍ
＜Ｄ_C ≦２ｍｍの有効硬化層を形成する。

【０００７】ここで、本発明の舗装用コンクリートブロ
ック製造用金型の製造方法を適用する舗装用コンクリー
トブロック製造用金型とは、例えば直方体状や平面視し
てジグザグ形状等の各種形状の空隙部（キャビティとい
う）が１乃至複数形成された下型（受型又はダイとい
う）及び前記下型の空隙部に詰められた各種骨材を押圧
するための上型（押型又はパンチという）を具備するも
のである。また、本発明の舗装用コンクリートブロック
製造用金型の製造方法は、前記下型だけでなく、前記上
型に適用されてもよい。上型及び下型にそれぞれ本発明
の舗装用コンクリートブロック製造用金型の製造方法を
適用することによって、上型及び下型の硬さを上げて耐
久性を向上させることができるだけでなく、舗装用コン
クリートブロックの圧縮成形時の骨材の圧縮荷重を大き
くすることができ、舗装用コンクリートブロックの圧縮
率を上げて耐久性や耐候性を向上させることができる。

【０００８】また、本発明の舗装用コンクリートブロッ
ク製造用金型の製造方法を施す下型（又は上型）の原型
である金型本体の材質としては、ＳＣＭ４１５やＳＣＭ
４１８、ＳＣＭ４２０、ＳＣＭ４２１、ＳＣＭ４３０、
ＳＣＭ４３２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０、ＳＣＭ４
４５、ＳＣＭ８８２等のクロムモリブデン鋼、Ｓ９ＣＫ
やＳ２０ＣＫ等の炭素鋼、ＳＣｒ４１５等のクロム鋼、
ＳＮＣ４１５等のニッケルクロム鋼、ＳＮＣＭ２２０や
ＳＮＣＭ６１６等のニッケルクロムモリブデン鋼等の肌
焼鋼が挙げられる。また、金型本体の大きさや形状は、
特に規定されるものではなく、例えば浸炭処理工程や焼
入れ工程、焼戻し工程、ショットピーニング処理工程に
使用される各装置、更に取扱い性等に応じて適宜選定さ
れてよい。

【０００９】浸炭処理工程とは、金型本体の表面層の炭
素濃度（炭素量という）を増加させるために、金型本体
を各種浸炭材中で加熱処理して、活性の高い炭素を金型
本体の表面に拡散させて、金型本体の表面層にビッカー
ス硬さ（Ｈ_V ）がＨ_V ５５０（ＨＲＣ５２．５）以上の
有効硬化層を形成する浸炭処理法を施すものである。こ
の浸炭処理法としては、硬質の木炭、コークス、骨炭等
の含炭材等の固体状の浸炭材を使用する固体浸炭法（固
形浸炭法という）や、一酸化炭素（ＣＯ）又はメタン
（ＣＨ₄ ）等の炭化水素を主成分とする天然ガス、石炭
ガス等のガス状の浸炭材を用いるガス浸炭法、青化ソー
ダを主成分とする溶融塩等の液体状の浸炭材を用いる液
体浸炭、真空中で浸炭処理を行う真空浸炭、更にイオン
浸炭や電解浸炭等、各種浸炭処理法を使用することがで
きる。なお、金型本体の材質としては、ＳＣＭ４３５、
ＳＣＭ４４０等の高炭素鋼を使用するときは、この浸炭
処理工程を経ずに焼入れ処理や焼戻し処理を行ってもよ
い。また、固体浸炭法では、この固体浸炭を促進するた
めの促進材として、炭酸バリウムや炭酸ソーダ等を用い
てもよい。

【００１０】また、浸炭処理工程で形成される有効硬化
層の炭素濃度（Ｃ_C ）としては、０．８ｗｔ％≦Ｃ_C ≦
１．２ｗｔ％とされるのが好ましい。有効硬化層の炭素
濃度が０．８ｗｔ％未満では有効硬化層の硬度値が低下
すると共に、図１２に示すように、Ａ_CM点が低くなって
焼入れ温度が低下することによって硬度値が低下する傾
向が現れる一方、有効硬化層の炭素濃度が１．２ｗｔ％
を越えると有効硬化層の硬度値が高くなるが、浸炭処理
時間が長くなってランニングコストが増加する傾向が現
れるので、いずれも好ましくない。

【００１１】また、浸炭処理工程で形成される有効硬化
層の深さ（有効硬化層深さ：Ｄ_C ）としては、０ｍｍ＜
Ｄ_C ≦２ｍｍ、好適には０ｍｍ＜Ｄ_C ≦１．７ｍｍとさ
れるのが好ましい。有効硬化層深さが１．７ｍｍを越え
ると浸炭処理時間が長くなってランニングコストが増加
する傾向が現れ、特に２ｍｍを越えるとその傾向が著し
くなるので、好ましくない。

【００１２】焼入れ工程とは、前記浸炭処理工程で浸炭
された金型本体をオーステナイト温度から急冷させる焼
入れ処理法を施すものである。勿論、この焼入れ処理法
によって金型本体を硬化させることもできる。この焼入
れ処理法としては、前記浸炭処理法で加熱された金型本
体を水で急冷させる水焼入れ（水冷）法や、前記金型本
体を油で冷却する油焼入れ（油冷）法、更に、真空中で
油、水等で急冷する真空焼入れ（真空冷却）法等、各種
焼入れ処理法を使用することができる。

【００１３】また、焼入れ工程の焼入れ速度（冷却速
度：Ｖ_C ）としては、金型本体の有効硬化層の組織をマ
ルテンサイトのみとする最小の冷却速度（上部臨界冷却
速度）以上とされるのが好ましいが、通常は、金型本体
の有効硬化層の組織に初めてマルテンサイトが生じる最
小の冷却速度（下部臨界冷却速度）以上、具体的には、
５０℃／ｍｉｎ≦Ｖ_C ≦９０℃／ｍｉｎとされるのが好
ましい。焼入れ速度が５０℃／ｍｉｎ未満では有効硬化
層の組織内の残留オーステナイトの割合が高くなる傾向
が現れる一方、焼入れ速度が９０℃／ｍｉｎを越えると
有効硬化層の組織内の残留オーステナイトの割合を極め
て低下させることができるが、この焼入れ速度を高める
ために油等の冷却媒体をドライアイス等で冷却する必要
がある等ランニングコストが増加する傾向が現れるの
で、いずれも好ましくない。

【００１４】焼戻し工程とは、前記焼入れ工程で焼入れ
された金型本体に生じた組織を変態又は析出の進行を促
進させることによって、安定な組織に近づけて所要の性
質を付与するために、Ａ₁ 点（鋼の共析変態点）未満の
適当な温度に適当な時間加熱した後、冷却する焼戻し処
理を施すものである。

【００１５】ショットピーニング処理工程とは、小さな
鋼球等のショットを金型本体の有効硬化層に圧縮空気又
は遠心力を利用して、高速で打ちつけて、金型本体の有
効硬化層に圧縮残留応力を生じさせ、疲れ強さを向上さ
せると共に、前記焼入れ工程及び焼戻し工程で少なくと
も金型本体の有効硬化層のオーステナイトがマルテンサ
イトに変態されずにそのまま残留された、所謂残留オー
ステナイトを、前記圧縮残留応力によってマルテンサイ
トに変態させるショットピーニング処理を施すものであ
る。勿論、このショットピーニング処理によって、有効
硬化層の応力の均一化を行うことで、金型本体の表面を
正常化させることもできる。

【００１６】なお、本発明の舗装用コンクリートブロッ
ク製造用金型の製造方法では、浸炭硬化処理後、ショッ
トピーニング処理工程を施したが、焼戻し工程後に、ド
ライアイス（昇華温度：−７８℃）や液体窒素（沸点：
−１９５℃）、冷凍機等を用いて、金型本体を０℃以下
の低温度に冷却する、換言すると金型本体の温度を、有
効硬化層の組織中の残留オーステナイトがマルテンサイ
トへの変態を終了する所謂Ｍf 点以下とするサブゼロ処
理（深冷処理という）工程を備えてもよい。これによ
り、前記ショットピーニング処理法に比べてランニング
コストが増大するが、確実に残留オーステナイトをマル
テンサイトに変態させることができ、金型本体の硬度を
上昇させて耐久性や耐摩耗性を向上させることができ
る。

【００１７】

【作用】本発明者等は、鋭意研究を進めた結果、舗装用
コンクリートブロック製造用金型の硬度値及び衝撃値に
有効硬化層の組織中の残留オーステナイト（残留γ_R と
いう）が極めて大きく影響していることを知見し得た。
すなわち、浸炭硬化処理して得られた有効硬化層中の組
織が全てオーステナイトからマルテンサイトに変態する
ならば、このマルテンサイトが体心正方晶又は体心立方
晶であるために、硬度値及び衝撃値（換言すると靱性
値）を高くすることができるが、有効硬化層の組織中の
オーステナイトを全てマルテンサイトに変態することが
できないために面心立方晶の残留オーステナイトによっ
て、有効硬化層の硬度値及び衝撃値を低下させているこ
とを知見し得た。また、有効硬化層の組織中の残留オー
ステナイトの硬度が低いために、有効硬化層中に低硬度
値の残留オーステナイトが点在すると金型本体が部分劣
化を起こす等、耐久性や耐摩耗性が著しく低下すると共
に、有効硬化層の組織中の残留オーステナイトが、経時
変化を起こして金型本体の寸法精度を狂わせてしまうこ
とも知見し得た。

【００１８】更に、表１から明らかなように、金型本体
の表面の硬度を高めるために、通常、前述した如く有効
硬化層を形成する等、炭素濃度を高める方法が採用され
ているが、この炭素が、他の添加元素に比較して、有効
硬化層の組織がオーステナイトからマルテンサイトに変
態開始する所謂Ｍ_S 点（Ａｒ″点という）に極めて大き
な影響を与えることを知見し得た。すなわち、表１に示
すように、有効硬化層中の炭素濃度１ｗｔ％当たり−３
６１℃Ｍ_S 点を低下させるために、炭素濃度を高くする
と、有効硬化層のＭ_S 点が低下して、有効硬化層のオー
ステナイトがマルテンサイトに変態できなくなるという
ことを知見し得た。

【００１９】

【表１】

【００２０】そこで、本発明者等は、更に実験を進めた
結果、浸炭硬化処理された金型本体にショットピーニン
グ処理を施すことによって、有効硬化層に圧縮残留応力
を生じせしめ、この圧縮残留応力によって、残留オース
テナイトをマルテンサイトに誘起変態させることができ
ることを知見し得た。なお、誘起変態とは、前述したよ
うに、圧縮残留応力等の応力を加えることによって、オ
ーステナイト（又は残留γ_R ）からマルテンサイトへの
変態が誘起されることをいう。

【００２１】以上、説明したように、請求項１、２記載
の舗装用コンクリートブロック製造用金型の製造方法に
おいては、浸炭硬化処理された金型本体にショットピー
ニング処理を施すことによって、金型本体の有効硬化層
に歪みを生じさせて硬度値を高くすることができるだけ
でなく、有効硬化層中の残留オーステナイトをマルテン
サイトに誘起変態させて、有効硬化層の前面に亘って略
均一に硬度値や衝撃値を高くすることができる。

【００２２】特に、請求項２記載の舗装用コンクリート
ブロック製造用金型の製造方法においては、金型本体の
材質にクロムモリブデン鋼を適用することによって、こ
のクロムモリブデン鋼中に含有されるクロム（Ｃｒ）、
モリブデン（Ｍｏ）により焼入れ性を向上することがで
きると共に、硬度値のバラツキを少なくすることができ
る。従って、特に、有効硬化層深さ１．５ｍｍ以上の有
効硬化層を形成する場合、製造原価や製造工期を短縮す
ることができる。また、固体浸炭法を適用することによ
って、他の浸炭処理法に比し極めて有効硬化層深さの制
御を容易とすることができる。更に、有効硬化層深さ
（Ｄ_C ）を０ｍｍ＜Ｄ_C ≦２ｍｍの範囲とすることによ
って、金型本体の耐久性や耐摩耗性を向上させることが
できる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１、２記載の舗装用コンクリート
ブロック製造用金型の製造方法においては、浸炭硬化処
理された金型本体にショットピーニング処理を施すこと
によって、金型本体の有効硬化層の硬度値や衝撃値を高
くすることができるので、金型本体の長寿命化や耐土砂
摩耗性の向上を図ることができる。また、有効硬化層の
残留オーステナイトをマルテンサイトに誘起変態させる
ことができるので、金型本体の経年変形を防止すること
ができ、舗装用コンクリートブロック製造用金型の品質
の向上を図ることができる。

【００２４】特に、請求項２記載の舗装用コンクリート
ブロック製造用金型の製造方法においては、クロムモリ
ブデン鋼からなる金型本体を、固体浸炭法で浸炭処理
し、有効硬化層深さ（Ｄ_C ）が０ｍｍ＜Ｄ_C ≦２ｍｍの
有効硬化層を形成することによって、金型本体の耐久性
や耐摩耗性を向上させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る舗装用コンクリートブロック製造用金型の製造
方法を適用した金型本体の外観斜視図、図２は同舗装用
コンクリートブロック製造用金型の製造方法の浸炭処理
工程、焼入れ工程及び焼戻し工程の説明図、図３は本発
明の一実施の形態に係る舗装用コンクリートブロック製
造用金型の製造方法の硬度確認試験に用いた試験片の説
明図、図４は同硬度確認試験で得られた試験片のショッ
ト投射時間と硬度値の関係を示す特性図、図５は同硬度
確認試験に用いた金型本体の説明図、図６は同硬度確認
試験で得られた金型本体の各空隙部のショットピーニン
グ処理前後の硬度値を示す特性図、図７は同硬度確認試
験で得られた金型本体の各空隙部のショットピーニング
処理前後の硬度上昇値を示す特性図、図８は同硬度確認
試験に用いた他の金型本体の説明図、図９は同硬度確認
試験で得られた他の金型本体の各空隙部のショットピー
ニング処理前後の硬度値を示す特性図、図１０は同硬度
確認試験で得られた他の金型本体の各空隙部のショット
ピーニング処理前後の硬度上昇値を示す特性図、図１１
は同硬度確認試験で得られたショット投射時間と硬度上
昇値の関係を示す特性図である。

【００２６】本発明の一実施の形態に係る舗装用コンク
リートブロック製造用金型の製造方法は、所定形状に下
型加工された金型本体１０を浸炭処理する浸炭処理工程
と、前記浸炭処理工程で浸炭処理された金型本体１０を
焼入れする焼入れ工程と、前記焼入れ工程で焼入れされ
た金型本体１０を焼戻しする焼戻し工程と、前記焼戻し
工程で焼戻しされた金型本体１０をショットピーニング
処理するショットピーニング処理工程とを有する。以下
これらについて詳しく説明する。

【００２７】まず、直方体状等の所定形状とされたＳＣ
Ｍ４１５等のクロムモリブデン鋼の鋼材（図示せず）
に、ワイヤカット放電加工機の切断機で、所定形状の空
隙部１０ａを複数形成する（これを下型加工という）こ
とによって、図１に示すように、金型本体１０を作成し
た。なお、本発明の一実施の形態では、平面視してジグ
ザグ形状の空隙部１０ａを形成した。

【００２８】次に、前工程で所定形状に下型加工された
金型本体１０を、固体浸炭炉（ＴＥＣ社製；商品名：台
車式熱処理炉）の浸炭用ケース（図示せず）内に入れる
と共に、すきまに木炭等の浸炭材（図示せず）を２５０
ｋｇ〜３５０ｋｇ充填した後、図２中Ｔcaで示すよう
に、約９５０℃で約６時間加熱した。これによって、浸
炭材の表面で下記（１）〜（３）式の反応によってＣＯ
ガスが生成されると共に、この生成されたＣＯガスが金
型本体１０の表面で下記（４）式の反応によって原子状
炭素（Ｃ）が生成され、更に、この原子状炭素（Ｃ）が
金型本体１０の表面に固溶して、金型本体１０の表面下
１．７ｍｍから２．０ｍｍの範囲に亘って、炭素濃度が
１．０〜１．１ｗｔ％の有効硬化層（図示せず）を形成
することができた。 ２Ｃ＋Ｏ₂ →２ＣＯ ・・・・・・・・・・・・（１） Ｃ＋Ｏ₂ →ＣＯ₂ ・・・・・・・・・・・・（２） Ｃ＋ＣＯ₂ →２ＣＯ ・・・・・・・・・・・・（３） ２ＣＯ→Ｃ＋ＣＯ₂ ・・・・・・・・・・・・（４）

【００２９】次に、前記浸炭処理工程で浸炭された金型
本体１０を浸炭用ケースから取り出した後、図２中Ｔco
で示すように、常温の油に約７分〜約１０分間漬けて、
油焼入れした。これによって、金型本体１０の有効硬化
層のオーステナイトをマルテンサイトに変態させた。な
お、金型本体１０を前記浸炭用ケースから取り出した
後、油浴まで搬送する間に約２分間の搬送時間を要した
ことによって、約２３０℃〜約２７０℃放冷された。こ
れによって、実質約６８０℃〜約７２０℃からＭ_S 点
（ＳＣＭ４１５の場合、Ｍ_S 点＝約１２４℃）まで、約
５５．６℃／ｍｉｎ〜８５℃／ｍｉｎの冷却速度で油焼
入れした。

【００３０】次に、前記焼入れ工程で焼入れされた金型
本体１０を、電気炉等の恒温炉（図示せず）に入れた
後、図２中Ｔreで示すように、空気雰囲気下で、約２０
０℃で２時間加熱して、金型本体１０を焼戻しした（焼
戻し工程）。これによって、金型本体１０の残留熱応力
を除去し、有効硬化層の残留オーステナイトやマルテン
サイトを安定化させることができ、経年変形を防止する
ことができた。

【００３１】次に、前記焼戻し工程で焼戻しされた金型
本体１０を、恒温炉から取り出して放冷させた後、イン
ペラー式ショットブラスト装置（新東工業社製；商品
名：ＳＮＴ２ＳＢ３）のブラスト用ケース（図示せず）
内に入れて、２０〜３０分間ショットピーニング処理を
行った。なお、インペラー式ショットブラスト装置に
は、粒径２．０ｍｍで、ロックウェル硬さＨＲＣ４０〜
ＨＲＣ５０の鋼球のショットを用いて、インペラーの回
転速度７３ｍ／ｍｉｎの高速度で投射した。これによっ
て、金型本体１０の有効硬化層に歪みを生じさせて硬度
値を高めると共に、有効硬化層の残留オーステナイトを
マルテンサイトに誘起変態させることができた。

【００３２】

【実施例】次に、本発明の一実施の形態に係る舗装用コ
ンクリートブロック製造用金型の製造方法の硬度確認試
験を行った。以下、その結果について説明する。

【００３３】（実施例１）まず、図３に示すように、縦
幅１００ｍｍ、横幅２００ｍｍ、厚さ１５ｍｍの、ＳＣ
Ｍ４１５製の試験片１１を準備した。次に、この準備さ
れた試験片１１に、前述した本発明の一実施の形態に係
る舗装用コンクリートブロック製造用金型の製造方法を
施した後、ＪＩＳ Ｚ ２２４６に準拠して、図３中１
〜９で示す各測定ポイントのショア硬度を測定した。な
お、ショットの総投射時間は３０分間とし、その投射時
間５分経過毎にショア硬度を測定するものとした。ま
た、得られたショア硬度値はロックウェル硬度値（ＨＲ
Ｃ）に換算するものとした。その結果を表２及び図４に
示す。なお、図４中実線ａは試験片１１の平均硬度値、
図４中破線ｂは試験片１１の最大硬度値、図４中破線ｃ
は試験片１１の最小硬度値を示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】この表２及び図４から明らかなように、シ
ョットの総投射時間が長くなると共に試験片１１の硬度
値が高くなることが確認された。また、ショットの総投
射時間が２０分を越えると、硬度値の上昇は見られず、
約ＨＲＣ６４程度でほぼ一定値となることが確認され
た。

【００３６】（実施例２）次に、図５に示すように、縦
幅１３００ｍｍ、横幅１１００ｍｍ、厚さ７３ｍｍ、空
隙部の形成数４０個、上端面（又は下端面）の総面積
１．０ｍ² の、ＳＣＭ４１５製の金型本体１２を準備し
た。次いで、この準備された金型本体１２に、前述した
本発明の一実施の形態に係る舗装用コンクリートブロッ
ク製造用金型の製造方法を施した後、実施例１と同様
に、図５中１〜４０で示す各空隙部の内周面のショア硬
度を測定した。なお、金型本体１２のショットの総投射
時間は２０分間とし、上下両面それぞれ１０分間ずつ、
ショットを投射するものとした。また、得られたショア
硬度値はロックウェル硬度値に換算するものとした。こ
の結果を表３、図６、図７に示す。なお、図６中白抜き
枠はショットピーニング処理前の硬度値、図６中斜線枠
はショットピーニング処理後の硬度上昇値、図６中実線
ｄはショットピーニング処理前の金型本体１２の最大硬
度値、図６中実線ｅはショットピーニング処理前の金型
本体１２の最小硬度値、図６中実線ｆはショットピーニ
ング処理後の金型本体１２の最大硬度値、図６中実線ｇ
はショットピーニング処理後の金型本体１２の最小硬度
値、図７中実線ｈはショットピーニング処理後の金型本
体１２の平均硬度上昇値を示している。

【００３７】

【表３】

【００３８】この表３、図６、図７から明らかなよう
に、金型本体１２の各空隙部のショットピーニング処理
前のロックウェル硬さは、最小硬度値ＨＲＣ５２．８
（図６中実線ｅ）、最大硬度値ＨＲＣ５５．７（図６中
実線ｄ）であったが、ショットピーニング処理後のロッ
クウェル硬さは、最小硬度値ＨＲＣ５５．１（図６中実
線ｇ）、最大硬度値ＨＲＣ５８．２（図６中実線ｆ）
と、最小硬度上昇値ＨＲＣ０．２、最大硬度上昇値ＨＲ
Ｃ４．７と、高くなっていることが確認された。換言す
ると、ショットピーニング処理後のロックウェル硬さ
は、ショットピーニング処理前のロックウェル硬さに比
較し、平均してＨＲＣ２．７高くなっており（平均硬度
上昇値ＨＲＣ２．７）、４．４％〜４．５％上昇してい
ることが確認された。

【００３９】（実施例３）次に、図８に示すように、縦
幅１０００ｍｍ、横幅８５０ｍｍ、厚さ７３ｍｍ、空隙
部の形成数１２個、上端面（又は下端面）の総面積０．
３ｍ² の、ＳＣＭ４１５製の金型本体１３を準備した。
次いで、この準備された金型本体１３に、前述した本発
明の一実施の形態に係る舗装用コンクリートブロック製
造用金型の製造方法を施した後、実施例１、２と同様
に、図８中１〜１２で示す各空隙部の内周面のショア硬
度を測定した。なお、金型本体１３のショットの総投射
時間は４０分間とし、上下両面それぞれ２０分間ずつ、
ショットを投射するものとした。また、得られたショア
硬度値はロックウェル硬度値に換算するものとした。こ
の結果を表３、図９、図１０に示す。なお、図９中白抜
き枠はショットピーニング処理前の硬度値、図９中斜線
枠はショットピーニング処理後の硬度上昇値、図９中実
線ｉはショットピーニング処理前の金型本体１３の最大
硬度値、図９中実線ｊはショットピーニング処理前の金
型本体１３の最小硬度値、図９中実線ｋはショットピー
ニング処理後の金型本体１３の最大硬度値、図９中実線
ｍはショットピーニング処理後の金型本体１３の最小硬
度値、図１０中実線ｎはショットピーニング処理後の金
型本体１３の平均硬度上昇値を示している。

【００４０】この表３、図９、図１０から明らかなよう
に、金型本体１３の各空隙部のショットピーニング処理
前のロックウェル硬さは、最小硬度値ＨＲＣ５３．３
（図９中実線ｉ）、最大硬度値ＨＲＣ５５．９（図９中
実線ｊ）であったが、ショットピーニング処理後のロッ
クウェル硬さは、最小硬度値ＨＲＣ５７．６（図９中実
線ｍ）、最大硬度値ＨＲＣ６０．２（図９中実線ｋ）
と、最小硬度上昇値ＨＲＣ３．２、最大硬度上昇値ＨＲ
Ｃ６．３と、高くなっていることが確認された。換言す
ると、ショットピーニング処理後のロックウェル硬さ
は、ショットピーニング処理前のロックウェル硬さに比
較し、平均してＨＲＣ４．３高くなっており（平均硬度
上昇値ＨＲＣ４．３）、８％〜９．６％上昇しているこ
とが確認された。

【００４１】（実施例４）更に、前記前記金型本体１
２、１３に、前述した本発明の一実施の形態に係る舗装
用コンクリートブロック製造用金型の製造方法を施した
後、実施例２、３と同様に、各空隙部の内周面のショア
硬度を測定した。なお、金型本体１２、１３のショット
の総投射時間は３０分間とし、上下両面それぞれ５分間
ずつ、ショットを投射した後（総投射時間１０分経過
後）、更に、上下両面それぞれ５分間ずつ、ショットを
投射し（総投射時間２０分経過後）、その後、更に、上
下両面それぞれ５分間ずつ、ショットを投射した後（総
投射時間３０分経過後）に、それぞれショア硬度を測定
した。この結果を図１１に示す。なお、図１１中実線ｑ
は試験片１１の平均硬度上昇値、図１１中実線ｐは金型
本体１２、１３の平均硬度上昇値を示している。

【００４２】図１１から明らかなように、ロックウェル
硬度値の上昇度は異なるが、総投射時間約２０分で略同
じ上昇値となっていることが確認された。これは、試験
片１１のショット面が、ショットの投射方向に略垂直に
設置されるのに対し、金型本体１２、１３のショット面
（内周面）が、ショットの投射方向に略平行に設置され
ることにあると考えられるが、それでも試験片１１と略
同じ総投射時間で略同じ硬度上昇値を得られることが確
認された。

【００４３】以上のように本発明の舗装用コンクリート
ブロック製造用金型の製造方法によれば、舗装用コンク
リートブロック製造用金型の硬度値を高くすることがで
きたので、舗装用コンクリートブロック製造用金型の耐
久性や耐土砂摩耗性等の耐摩耗性を向上させることがで
き、金型本体の寿命（耐用回数）を従来に比べて３０％
上昇させることができた。

【００４４】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る舗装用コンクリー
トブロック製造用金型の製造方法を適用した金型本体の
外観斜視図である。

【図２】同舗装用コンクリートブロック製造用金型の製
造方法の浸炭処理工程、焼入れ工程及び焼戻し工程の説
明図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る舗装用コンクリー
トブロック製造用金型の製造方法の硬度確認試験に用い
た試験片の説明図である。

【図４】同硬度確認試験で得られた試験片のショット投
射時間と硬度値の関係を示す特性図である。

【図５】同硬度確認試験に用いた金型本体の説明図であ
る。

【図６】同硬度確認試験で得られた金型本体の各空隙部
のショットピーニング処理前後の硬度値を示す特性図で
ある。

【図７】同硬度確認試験で得られた金型本体の各空隙部
のショットピーニング処理前後の硬度上昇値を示す特性
図である。

【図８】同硬度確認試験に用いた他の金型本体の説明図
である。

【図９】同硬度確認試験で得られた他の金型本体の各空
隙部のショットピーニング処理前後の硬度値を示す特性
図である。

【図１０】同硬度確認試験で得られた他の金型本体の各
空隙部のショットピーニング処理前後の硬度上昇値を示
す特性図である。

【図１１】同硬度確認試験で得られたショット投射時間
と硬度上昇値の関係を示す特性図である。

【図１２】Ｆｅ−Ｃ二元系状態図である。

【図１３】従来例に係る舗装用コンクリートブロックの
製造方法の説明図である。

【図１４】同製造方法の説明図である。

【図１５】同製造方法で製造された舗装用コンクリート
ブロックの外観斜視図である。

【図１６】ＳＣＭ４１５、ＳＣＭ４２０のＪＩＳ３号試
験片を浸炭焼入れしたものの有効硬化層深さと衝撃値の
関係を示す特性図である。

【図１７】直径２５ｍｍの炭素丸棒鋼の圧延のままの炭
素濃度と機械的性質の関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１０ 金型本体 １０ａ 空隙部 １１ 試験片 １２ 金型本体 １３ 金型本体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定形状に下型加工された金型本体を浸
   炭処理する浸炭処理工程と、前記浸炭処理した金型本体
   を焼入れする焼入れ工程と、前記焼入れした金型本体を
   焼戻しする焼戻し工程と、前記焼戻しした金型本体をシ
   ョットピーニング処理して、更に表面硬化させるショッ
   トピーニング処理工程とを備えたことを特徴とする舗装
   用コンクリートブロック製造用金型の製造方法。
2. 【請求項２】 前記金型本体の材質にクロムモリブデン
   鋼を適用すると共に、前記浸炭処理工程に固体浸炭法を
   適用し、前記金型本体に有効硬化層深さ（Ｄ_C ）が０ｍ
   ｍ＜Ｄ_C ≦２ｍｍの有効硬化層を形成することを特徴と
   する請求項１記載の舗装用コンクリートブロック製造用
   金型の製造方法。