JPS5837156A - 胴材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高速度鋼を刃材とし、胴部を各種溶接法によル
溶接するメタルバンドソーの胴材に関する。

メタルバンドソーには低摩な胴部材料に刃先材として高
速度鋼を電子ビーム溶接法によ）溶接し、さらにフラ、
シュパ、ト溶接を施しエンドレスとしたものが多い。刃
先を胴材に溶接後、必要硬さを得るために一体で焼入焼
もどしをおζなうが、焼入は高速度工具鋼の温度条件で
お辷なうので、１１５０℃以上のごとく高温である。一
般にメタルバンドソー胴材にはＡｌ８Ｉ６１５Ｇ’ｔた
けこれにＮｂ、ＴＩ等を添加して高温焼入にともなう結
晶粒粗大化抑制を図ったものやその他各種溶接性等の改
善をおこなった合金が開発されておシ、本出願人は以前
に特願昭５５−２０９７にて出願している。一方、エン
ドレス接続されたメタルバンドソーには材料を切削する
間で必ず４０°〜５Ｇ’程度のねじルが与えられ、これ
に切削作業に必要な張力および切削抵抗などの各応力が
加わル、繰返し働いている。このような応力条件下では
、前記の胴材は、必ずしも疲労特性としては十分ではな
い。そこで本発明者は、本来必要な高強度を維持したま
までくシかえし応力条件下におけるねじ）疲労特性の向
上をはかった製造容易なメタルバンドソー胴材の開発を
するために、各種合金元素の影響を詳細に調査した結果
、以下に示す成分組成の鋼がきわめて好適であるととを
見出した。

すなわち本発明は、Ｃ０，２０〜０．３０％未満。

Ｓ　ｉ　１．５０Ｘ以下、Ｍｎ１．５０％以下、　Ｃｒ
　１．００〜３．００％、　Ｍ９０．３０〜１．５０％
、　Ｖｏ、４０〜ｉ、ｏ　ｏ％と必要によシＮｂ０．０
２〜０．２０Ｘ、ＴｉＱ、０２〜０．２０％のｘｍｉた
は２種を含有し、さらに必要な場合はＮｉ０．１〜１．
５Ｎを含有し、残部がＦ・および不可避的不純物からな
るメタルバンドソーの胴材である。

上記の本発明材は、優れたねじシ疲労特性を有すること
を最大の特電とする亀のであるが、この性質は主に８１
．Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖを含有しまた必要によ、ｊＮｂ、Ｔｓ
を含有した鋼に対してさらにＣを従来よル低目におさえ
ることによりて得られたものである。即ち、Ｖ、Ｎｂ、
Ｔｉの含有によって高温焼入時の結晶粒の粗大化の防止
をはかつて、緻密な熱処理組織を得ると共に、Ｓｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｖの含有効果によシ、焼戻時の二次硬化によ
る高強度を維持し、さらにＣ含有量を低下せしめること
によって、はじめて優れたねじり、疲労特性が得られる
。

次に本発明材の成分組成範囲の限定理由を述べる。

ＣＯ，２０〜０．３０％未満 Ｃは、Ｃｒ、Ｖ等と炭化物を形成すると共に一部マトリ
ックスに固溶して基地を強化させるために０．２０％以
上含有させることが必要である。ｔ？ｅｓ　ｃは多量に
含有すると靭性を劣化させるため、通常はその上限値を
０．６０％以内とするが、本発明材は、ねじ）疲労特性
を向上させる上から０．３０！Ｘ未満とする必要がある
。

Ｓｉ　　１．５０％以下 Ｓｉは溶解精錬時の脱酸元素として必要であるほか、焼
もどし軟化抵抗を増大させ、さらに変態点を上昇させる
ので、高温焼入れに際し結晶粒の粗大化防止にも貢献す
るので積極的に含有させた方がよく、好ましくは０．２
０％以上とする。しかし、過剰に含有させると熱間加工
性および切削性が劣化するため上限を１．５０％以下に
限定した。

Ｍｎ　　１．５０％以下 Ｍｎは溶解精錬時の脱酸および脱硫元素として必要であ
るほか、焼入性を向上させるために有効な元素であり、
積極的に含有させた方が良く、好ましくは０．２０％以
上とする。

しかし、過剰に含有させると溶接性が劣イヒするため１
．５０％以下に限定した。

ｃｒ　　１．００〜３．００％ Ｃｒは焼入性蒔１させ、焼戻軟化抵抗を増大させるため
に１．００％以下含有させる必要Ｉｔある。

しかし、過剰に含有させるとフ′ラッシュノくブト溶接
後の焼なまし処理性が劣化するので３．００％以下とす
る。

Ｍｏ　０．３０〜１．５０％ Ｍｏは炭化物を形成し二次硬化による焼もどしかたさの
増大に大きく寄与する元素で′ｒりシ・０．３０％以上
含有させる必要がある。また、ねじヤ疲労強度を向上さ
せるためにも０．３０％以上を必要とする。しかし、Ｍ
ｏは高価であるうえ１．５０％をこえても疲労特性の向
上は期待できないので、１．５０％以下とする。

ｖＯ１４０〜１．００％ ■は炭化物を形成し、結晶粒粗大化を抑制する。また、
焼もどし時に二次硬化に大きく寄与するので０．４０％
以上含有させる。

しかし、過剰に含有させると熱間加工性および研削性が
劣化し、ねじり疲労強度も低下するので１．００％以下
とする必要がある。

Ｎｂ、Ｔｉ　　Ｏ，０２〜０．２ＯＮ Ｎｂ、Ｔｉは、１０００℃以下の温度では容易に固溶せ
ず結晶粒の粗大化防止に有効な元素でアル、この効果を
得るためには０．０２％以上含有させる必要がある。し
かし、過剰に含有させても上記効果の向上は少ないので
、０．２０Ｘ以下とする。

Ｎｌ　　Ｏ，１〜１．５％ Ｎ１添加によ〕熱処理後の靭性が向上する。

また、ねじシ疲労寿命も安定するので０．１％以上を含
有させる。しかし、過剰に含有すると溶接後の焼なまし
特性の劣化を来たすので１．５％以下に限定する。

次に本発明材の特徴を実施例によル詳細に説明する。

実施例 第１表の成分組成の本発明材および比較材を溶製し、熱
間圧延後冷間圧延をおこなって１．０Ｘ１５ＧＭのコイ
ル帯鋼を製造して各種特性試験の供試材とした。

焼もどし軟化特性 各供試材を高速度工具鋼と同様の条件で熱処理（焼入１
２００℃×２−油冷、焼もどし５５０゜５７５．６００
℃ＸＩＨｒ油冷を３回繰返す）し、焼もどし硬さを測定
した結果を第２表に示す。

本発明材は、いづれも胴材として必要なＨマＳＯＯ以上
の硬さを満足していることが分る。

機械的性質 本発明材および比較材を焼入節もどしく焼入１２２０℃
×２−泊冷、焼もどし５７５℃ＸＩＨｒ油冷を３回繰返
す）後、引張試験をおこなった結果は第３表に示す。比
較材４９，１０．１１は胴材としての必要な硬さく　Ｈ
ｖ　ｓ　ｏ　ｏ以上）を満足するが、伸びがや＼小さく
、比較材４１２，１３゜１４は、硬さ、引張強さともに
胴材として拡不十分である。

これに対して本発明材は、硬さ、引張強さが高く、伸び
も著しく大きい。

ねじル疲労特性 ４１〜１４の各供試材について両振シ式シエンク疲労試
験をおとない、その結果を第４表に示す。なお、供試材
は、１２２０℃×２−油冷後、第４表に示す各温度で３
回の焼もどしをおこな０九。

本発明材は、いづれの比較材よシも優れたねじル疲労特
性を示しておｌ）、Ｓｉ、Ｏｒ、Ｍｅ。

Ｖ等を適当量含有させ（を九はこれらにＮｂ。

、ＴＩを含有させ）さらにＣを０．３０〜０．２０％程
度に低下させることが、ねじシ疲労特性の向上に有効で
あることがわかる。

第４表　ねじル疲労試験結果 したときの、破断迄の繰返し数で評価。

注２．試験片寸法は、厚さ１．０Ｍ、長さ９０闘（つか
み部３０ｍｇ以上のごとく本発明はメタルバンドソー胴
材として好適な素材を見出したものであル、その特徴と
するところは、実用上とくに重要なねじシ疲労特性が高
く、かつ高強度で、しかも比較的低摩であるなどの利点
を有する素材でラル、被剛材の難削化および切削の高能
率化傾向にたいして十分対処できるものである。

出願人　　大同特殊鋼株式会社 代理人　　河口善雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ＣＧ、２０〜０．３０％未満、８１１．５０
   ％以下、Ｍｎ１．５０％以下、　Ｃｒ　ＬＯ０Ｎ３ＬＯ
   ＯＸ、　Ｍｏ　０．３０〜１．５　ｏＸ。 Ｖｏ、４０〜１．０ＯＮを含有し、残部がＦりおよび不
   可避的不純物からなるメタルパントン−の胴材。 （２）　　Ｃ０，２″Ｄ−０，３０％’未満、８１１．
   ５０％以下、Ｍｎ１．５０％以下、　Ｃｒ　１．００〜
   ３．００％、　Ｍｏ　０．３０〜１．５０Ｘ。 Ｖｏ、４０〜１．００ＸとＮｂ　Ｏ，０２〜０．２０Ｘ
   、　Ｔ　ｉ　Ｏ，０２〜０ＪＯＸの１種ま九は２種を含
   有し、残部がＦ・および不可避的不純物からなるメタル
   バンドソーの胴材。 （３）　　ＣＯ，２０−０，３０％未満、８１１．５０
   Ｘ以下２Ｍ難１．５０％以下、Ｎｉ０．１〜１５％、　
   Ｃｒ　１．００〜ａ、Ｏ０％、Ｎ。 ０．３０〜１．５０％、Ｖｏ、４０〜１．００％を含有
   し残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるメタルバン
   ドソーの胴材。 （４）　　ＣＧ、２０〜０．３０％未満、Ｓｉ１．５０
   ％以下、Ｍｎ１．５０％以下、　Ｎ　ｉ　Ｏ，１〜１．
   ５Ｘ、　Ｃｒ　１．００〜３．００％、Ｍ。 ０．３０〜１．５０％、Ｖｏ、４０〜１．００％とＮｂ
   　Ｏ，０２〜０．２０％、Ｔ１０．０２〜０．２０％の
   １［ｉ’ｔたは２種を含有し、残部がＦ・および不可避
   的不純物からなるメタルバンドソーの胴材。