JPS582262B2 - 振動減衰特性の優れた構造用鋼 - Google Patents
振動減衰特性の優れた構造用鋼Info
- Publication number
- JPS582262B2 JPS582262B2 JP54103670A JP10367079A JPS582262B2 JP S582262 B2 JPS582262 B2 JP S582262B2 JP 54103670 A JP54103670 A JP 54103670A JP 10367079 A JP10367079 A JP 10367079A JP S582262 B2 JPS582262 B2 JP S582262B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration damping
- damping properties
- steel
- strength
- excellent vibration
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- Expired
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
最近、工作機械、産業機械等の発する振動、橋梁、交通
機開等の発する騒音等に基く公害問題が多発しているが
、本発明はこのような騒音や振動を軽減させるに有効な
振動減衰特性の優れた構造用鋼に関する。
機開等の発する騒音等に基く公害問題が多発しているが
、本発明はこのような騒音や振動を軽減させるに有効な
振動減衰特性の優れた構造用鋼に関する。
振動を減衰させる特性の優れた材料すなわち制振材料と
して従来から黒鉛鋳鉄が知られているが、黒鉛鋳鉄は炭
素量が１〜４％にも達するので、加工性、靭性、溶接性
等が劣るため構造用材としては利用範囲が限られている
。
して従来から黒鉛鋳鉄が知られているが、黒鉛鋳鉄は炭
素量が１〜４％にも達するので、加工性、靭性、溶接性
等が劣るため構造用材としては利用範囲が限られている
。
上記に鑑み本発明は、量産が可能な圧延鋼材で、強度部
材として使用できる割振特性の優れた鋼の提供を目的と
するものであって、Ｃ０．００３〜０．０３％、Ｓ ｉ
Ｏ．１ ０ 〜０．４ ５％、Ｍｎ１．０５〜２．５
０％、Ａｌｌ．５〜９。
材として使用できる割振特性の優れた鋼の提供を目的と
するものであって、Ｃ０．００３〜０．０３％、Ｓ ｉ
Ｏ．１ ０ 〜０．４ ５％、Ｍｎ１．０５〜２．５
０％、Ａｌｌ．５〜９。
０％を含有し、必要によりＴ ｉ ０．０ １ 〜０．
０ ９％を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなる鋼
であって、引張り強さ４１ｋＶｎｄ以上を有するととも
に振動減衰特性に極めて優れる特徴を有している。
０ ９％を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなる鋼
であって、引張り強さ４１ｋＶｎｄ以上を有するととも
に振動減衰特性に極めて優れる特徴を有している。
一般に強磁性体である鋼には磁化すると磁化の方向に伸
びるいわゆる磁歪現象がある。
びるいわゆる磁歪現象がある。
このような磁歪現象の生じるものは逆に歪を加えること
によって磁化する性質を有している。
によって磁化する性質を有している。
すなわち振動あるいは打撃等がこれに加えられたとき、
振動歪波が内部を伝播し、それに伴って時間変化する振
動的な磁化が生じる。
振動歪波が内部を伝播し、それに伴って時間変化する振
動的な磁化が生じる。
そうしてこの振動する磁化は周知の磁化一磁場の強さ曲
線に認められるのと同様な磁化一歪曲線においてヒステ
リシスループを形成し、ループの面積に比例したエネル
ギーを消散する。
線に認められるのと同様な磁化一歪曲線においてヒステ
リシスループを形成し、ループの面積に比例したエネル
ギーを消散する。
すなわち振動歪エネルギーの一部は磁気エネルギーとし
て消耗される。
て消耗される。
本発明の鋼は、上述のメカニズムによって振動波あるい
は音波のエネルギーの一部を磁気的エネルギーに変換し
、さらに磁気的エネルギーを消耗して、制振効果を発揮
するものであるが、本発明鋼の場合既述の如く強度を有
する構造用鋼として使用するものであるから、例えばＳ
Ｓ４１またはＳＭ４１相当以上の強度を具備する必要が
ある。
は音波のエネルギーの一部を磁気的エネルギーに変換し
、さらに磁気的エネルギーを消耗して、制振効果を発揮
するものであるが、本発明鋼の場合既述の如く強度を有
する構造用鋼として使用するものであるから、例えばＳ
Ｓ４１またはＳＭ４１相当以上の強度を具備する必要が
ある。
しかるに、鋼中のＣあるいはＮなどの格子間固溶元素は
振動エネルギーが磁気的エネルギーに変換する割合を著
るしく低下させるので、磁気的エネルギーが消耗しても
全体の振動エネルギーの消耗すなわち制振作用は大きく
ならず、従ってＣおよびＮは好ましくない元素であり極
力低くしなければならない。
振動エネルギーが磁気的エネルギーに変換する割合を著
るしく低下させるので、磁気的エネルギーが消耗しても
全体の振動エネルギーの消耗すなわち制振作用は大きく
ならず、従ってＣおよびＮは好ましくない元素であり極
力低くしなければならない。
本発明者等はそこでＣおよびＮが低い状態で引張り強さ
を４１ｋｇ／ｍｍ以上にするために合金元素の固溶によ
る強化、すなわち「固溶強化」による方法を検討した。
を４１ｋｇ／ｍｍ以上にするために合金元素の固溶によ
る強化、すなわち「固溶強化」による方法を検討した。
この場合問題はＣ＋Ｎが低いとき、合金元素による固溶
強化の割合がＣ＋Ｎの高いときに較べ小さくなることで
あったが、本発明者等は種々元素の効果について調査研
究を重ねた結果、Ａｌが前記歪エネルギーを磁気的エネ
ルギーに変換する割合の低下が殆んどなく、しかも強度
の向上に有効であることを見出した。
強化の割合がＣ＋Ｎの高いときに較べ小さくなることで
あったが、本発明者等は種々元素の効果について調査研
究を重ねた結果、Ａｌが前記歪エネルギーを磁気的エネ
ルギーに変換する割合の低下が殆んどなく、しかも強度
の向上に有効であることを見出した。
第１図に各種の固溶元素によって引張り強さの向上をは
かった場合の内部摩擦値の変化を示したが、同図にみる
如く、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｎｉなどの固溶強化で強度を上
げる場合、内部摩擦は引張り強さの上昇に伴って低下す
るが、Ａｌによる固溶強化では内部摩擦の低下が小さい
。
かった場合の内部摩擦値の変化を示したが、同図にみる
如く、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｎｉなどの固溶強化で強度を上
げる場合、内部摩擦は引張り強さの上昇に伴って低下す
るが、Ａｌによる固溶強化では内部摩擦の低下が小さい
。
すなわち制振特性の低下が極めて小さいことを示してい
る。
る。
しかしながらＡｌだけでは引張り強さ４１ｋｇ／ｍｍを
満足することは不可能であり、このためＣ，Ｓｉおよび
Ｍｎ量の総合的なコントロールが必要である。
満足することは不可能であり、このためＣ，Ｓｉおよび
Ｍｎ量の総合的なコントロールが必要である。
このようなコントロールは強度のみならずこの種の構造
用鋼に必要な靭性及び溶接性を確保するためにも重要で
ある。
用鋼に必要な靭性及び溶接性を確保するためにも重要で
ある。
本発明鋼は強度・靭性・溶接性および制振特性を同時に
満足させるようＣ，ＳｉおよびＭｎ量のコントロールと
高いＡｌ含有量を有することにその組成上の特徴を有す
る。
満足させるようＣ，ＳｉおよびＭｎ量のコントロールと
高いＡｌ含有量を有することにその組成上の特徴を有す
る。
本発明の鋼は上記の如く高いＡｌ量の含有によって良好
な制振特性とさらにＣ，Ｓｉ，ＭｎおよびＡｌ量の総合
的なコントロールによる強度部材としての特性とを兼備
する特徴を有しており、ＳＳ材あるいはＳＭ材などと同
様、構造用圧延鋼材として使用するが、必要な場合は鋳
物として使用することも勿論可能である。
な制振特性とさらにＣ，Ｓｉ，ＭｎおよびＡｌ量の総合
的なコントロールによる強度部材としての特性とを兼備
する特徴を有しており、ＳＳ材あるいはＳＭ材などと同
様、構造用圧延鋼材として使用するが、必要な場合は鋳
物として使用することも勿論可能である。
次に本発明鋼の成分を限定した理由を述べる。
Ｃは他の合金元素による強化作用を助長するので０．０
０３％以上を必要であるが、０．０３％を越えると振動
減衰特性が劣化するので０．００３〜０．０３％の範囲
にしなければならない。
０３％以上を必要であるが、０．０３％を越えると振動
減衰特性が劣化するので０．００３〜０．０３％の範囲
にしなければならない。
Ｓｉは強度を確保するため０．１０％以上必要であるが
、０．４５％を越えると強度部材として必要な靭性が得
られないことと、高Ａｌのため溶接欠陥が発生するので
０，１０〜０．４５％とした。
、０．４５％を越えると強度部材として必要な靭性が得
られないことと、高Ａｌのため溶接欠陥が発生するので
０，１０〜０．４５％とした。
ＭｎはＦｅＳの固溶による熱間割れを防止するため、あ
る程度以上添加して、ＭｎＳとしてＳを固定することが
必要であり、かつ強度と靭性を確保するためにも１．０
５％以上は必須であるが、２．５０％を越えると靭性を
著しく劣化させるので１．０５〜２５０％とした。
る程度以上添加して、ＭｎＳとしてＳを固定することが
必要であり、かつ強度と靭性を確保するためにも１．０
５％以上は必須であるが、２．５０％を越えると靭性を
著しく劣化させるので１．０５〜２５０％とした。
Ａｌは前記のとおり、強度の確保および制振特性を良好
にするための添加元素であり、１．５％以上が必要であ
るが、９．０％を越えると溶接性が劣化し、溶接構造物
に使用不適となるので、１．５０〜９．０％の範囲とし
た。
にするための添加元素であり、１．５％以上が必要であ
るが、９．０％を越えると溶接性が劣化し、溶接構造物
に使用不適となるので、１．５０〜９．０％の範囲とし
た。
上記の組成で優れた振動減衰特性を有する引張強さ４１
ｋｇ／ｍｍ以上の圧延鋼材が得られるがさらに高い強度
を得るためには以下の成分の１種または２種を添加する
ことによりさらに高い強度の振動減衰特性の優れた鋼が
得られる。
ｋｇ／ｍｍ以上の圧延鋼材が得られるがさらに高い強度
を得るためには以下の成分の１種または２種を添加する
ことによりさらに高い強度の振動減衰特性の優れた鋼が
得られる。
すなわち、Ｔｉは０．０１％以上加えることによりＴｉ
Ｃを生成し析出硬化により強度特に降伏強さを高めかつ
制振特性を劣化させることはないが、０．０９％を越え
ると靭性の劣化および制振特性の劣化をもたらすので０
．０１〜０．０９％とする。
Ｃを生成し析出硬化により強度特に降伏強さを高めかつ
制振特性を劣化させることはないが、０．０９％を越え
ると靭性の劣化および制振特性の劣化をもたらすので０
．０１〜０．０９％とする。
以下実施例を掲げ本発明鋼の効果について記載する。
本発明鋼ＡおよびＢはＴｉを含有しない鋼であり、これ
に対し本発明鋼ＣはＴｉを含有するものである。
に対し本発明鋼ＣはＴｉを含有するものである。
比較鋼ＤはＳＳ４１、Ｅは純Ｆｅ＋ＴｉＦは高炭素黒鉛
鋼である。
鋼である。
表１の各鋼の機械的性質および内部摩擦値を表２に示す
。
。
上表に示すとおり、本発明鋼Ａ，Ｂ，Ｃはいずれも構造
用圧延鋼として十分な強度および延性を有し、併せて内
部摩擦が高く、従って制振性に優れることがわかる。
用圧延鋼として十分な強度および延性を有し、併せて内
部摩擦が高く、従って制振性に優れることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，ＮｉおよびＡｌによる固溶
強化における内部摩擦と引張り強さの関係を示す線図で
ある。
強化における内部摩擦と引張り強さの関係を示す線図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｃ０．００３〜０．０３０％、Ｓｉ０．１０〜０
．４５％、Ｍｎ １．０ ５ 〜２．５ ０％、Ａｌ１
．５〜９．０％、残部はＦｅおよび不純物からなり、引
張り強さ４１陣Ω以上を有する振動減衰特性の優れた構
造用鋼。 ２ Ｃ０．００３〜０．０３％、Ｓｉ０．１０〜０．
４５％、Ｍｎ １．０ ５ 〜２．５ ０％、Ａｌｌ．
５ 〜９．０％、Ｔ ｉ ０．０ １〜０．０ ９％を
含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、引張り強さ
４１ｋ％ｊ以上を有する振動減衰特性の優れた構造用鋼
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54103670A JPS582262B2 (ja) | 1979-08-14 | 1979-08-14 | 振動減衰特性の優れた構造用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54103670A JPS582262B2 (ja) | 1979-08-14 | 1979-08-14 | 振動減衰特性の優れた構造用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5629653A JPS5629653A (en) | 1981-03-25 |
| JPS582262B2 true JPS582262B2 (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=14360219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54103670A Expired JPS582262B2 (ja) | 1979-08-14 | 1979-08-14 | 振動減衰特性の優れた構造用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582262B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2536256B2 (ja) * | 1990-08-04 | 1996-09-18 | 日本鋼管株式会社 | 高強度制振合金 |
| JP2517492B2 (ja) * | 1991-04-16 | 1996-07-24 | 日本鋼管株式会社 | 自動車車体用軽量高強度鋼板 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5070212A (ja) * | 1973-10-26 | 1975-06-11 | ||
| JPS516119A (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-19 | Tokyo Shibaura Electric Co | Shindogensuigokin |
| JPS51134308A (en) * | 1975-05-19 | 1976-11-20 | Res Inst Electric Magnetic Alloys | Silent alloy |
-
1979
- 1979-08-14 JP JP54103670A patent/JPS582262B2/ja not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5070212A (ja) * | 1973-10-26 | 1975-06-11 | ||
| JPS516119A (ja) * | 1974-07-05 | 1976-01-19 | Tokyo Shibaura Electric Co | Shindogensuigokin |
| JPS51134308A (en) * | 1975-05-19 | 1976-11-20 | Res Inst Electric Magnetic Alloys | Silent alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5629653A (en) | 1981-03-25 |
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