JPS60128241A - 弁用焼入鋼帯の素材高炭素鋼帯 - 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】 入鋼帝の製造に通した高炭素鋼帝に関する。

クーラーや冷蔵庫のコンプレッサーに用いられているコ
ンブレソサー弁および自動車のショックアブソー・々−
に用いられている９Ｐなどの製作に使用される弁用焼入
鋼帯としては、その用途から、耐疲労性に優れ、かつ平
坦度の良好なものでなければならない。

従来この弁用焼入鋼帯はＣが０．８〜Ｌ２％の高炭素鋼
（　ＪＩＳのＳＫ　５〜ＳＫ２相当）を熱間圧延して酸
況した後、焼鈍と冷間圧延を繰返して所定の板厚の高炭
素銅帯（通常みがき帯鋼）に仕上げ、この高炭素銅帯に
焼入れ焼戻しを施して製造していた。

しかしながらこの方法で動造づーる場合、耐疲労性、平
坦度に大ぎな影響を与える焼入れ焼戻しに細心の注意全
仏っても、牙だその前工程の熱間圧延・冷間圧延８よび
焼鈍で欠陥が生じないように注意を払っても従来の製造
条件では餉被労灯，平坦度の十分なものを得ることは困
難であった。

そこで本発明者らｔま上記方法に８いて，従来の製造条
件でｋＴ疲労注、平坦度の十分なもののイ□られない理
由にっ（・て検討を行った結末、匠米の製造条件では弁
用焼入鋼帯の素ねでめる尚炭糸鋼（ｆｉの球状炭化物の
粒径が大きく７Ｌ９￥ぎるためであることが判明した。

１−なゎ℃不発ψｊ者らはり「用焼入鋼帝の耐疲労性、
平坦度改善の一環とＬ７て素相高炭素ｆｉＩ４帯の球状
炭化物粒径と焼入れ後の耐疲労性ゴｄよび平坦度の関係
全検討したところ、球状炭化物の平均粒径全一般に小さ
くした万が焼入れ故のマルテンサイトマトリックスの靭
性が高くなって耐疲労性か向上し、かつ焼入れの際のオ
ーステナイト化加熱龜度も低下さセ−ることかできて平
坦度が向上することを見出したのである。そして球状炭
化ｗＪ朴シ径の人ぎさについて６ト細に検討した結果、
平均粒径で０．７μ以上にすればよいことがわかった。

以上のことから本発明は１ｌＩｌｔ鼓労性、平坦度の十
分な弁用焼入れ鋼帯ケ得ることがでさる素材高炭素鋼帯
として、球状炭化物の平均粒径が０．７μ以１である鋼
帝紮提供するものである。

以卜夫施例により本発明を具体的に説明する。

Ｉ施例１ 表１に化学成分７示したＪＩＳのＳＫ４相当の１１’：
＋炭素熱延鋼帯を酸洗した後焼鈍と冷間圧延とを繰返し
２て板厚０．３ｆａ、幅１０（Ｈｍ＋ｌの高炭素鋼帯（
みかき帯鋼）（Ｉ−製造した。

表１　化学成分　（■゛ｔ％） 製造に際しては仕上げ焼鈍を温度５７０℃と７１０℃の
２種で行い１球状炭化物の平均粒径ｔそれぞれ０．５μ
とＬｌμにした。ここで球状炭化物の平均粒径が０．５
μのものを試料Ａとし、またＬｌμのものを試料Ｂとし
て１両試料の球状炭化物全第１図に示す。

次にこれらの試料を素材として弁用焼入鋼帯を製造する
にあたり、まず焼入れのためのオーステナイト化条件全
調査した。弁用焼入鋼帯は球状の炭化ｗｉ有する素材全
オーステナイト化温度に加熱して、一定量の炭化物をオ
ーステナイト中に溶は込ｆセた後焼入れ焼戻しをして製
造するが、オーステナイト化編度に３ける金属組織はオ
ーステナイトと残留炭化物の２相組織でなけれはならな
い。すなわちオーステナイト化に際しては加熱量が少な
すぎるとフェライトが残存して硬度が低下し、多すぎる
とオーステナイト単相となって靭性、耐摩耗性が低下し
てしまう。金属組織がこのよりな２相組織になるオース
テナイト化龜度は焼入れした後の金属組織調査により決
定することができる。第２図はこの方法により試料Ａと
試料Ｂが２相組織となるオーステナイト化条件を調査し
、２相組織となる条件部分を斜線で示したものでわるが
、試料Ａの刀がオーステナイト化飾度を約５０℃低くす
ることができる。

引続いて第２図の関係金考抛Ｊｌ、て衣２に示す条件で
試料Ａ」５よび試料１′）にψ１入わ、焼戻し２全施し
、硬度かともにＨｖ　５３０の弁用焼入鋼’Ｆ’＋ｆ企
息Ｊ造し、その平′Ｊｉ３度を調介シ７フこ。平坦度の
調査は升り月焼入′鋼イバの１０箇所の樋状歪み量を側
だし一〇、その徂１［定値の平均値で行った。表３にこ
の結果を示す。

表２　焼入れ焼戻し条件 表３　平坦度測定結果 表３より明らかな如く平坦度は試料Ａ全累月とする弁用
鋼帯の方が良好である。これは前述の叩（、焼入れの際
のオースナナ４卜化崗度會試料Ａの万が低（でさるため
である。

実施例２ 実施例１で製造した試料Ａと試別Ｂとを系拐とする弁用
焼入鋼＠（硬度は前述の々１」りともに１−１ｖ５３０
）より幅１０朝、長さ２００謔の疲労試験片を採取し、
曲げ疲労試験を行ってＳ、　−Ｎ　（４１図を作成した
。第３図はこのＳ　−Ｎ　線図ケ示すもので、試料Ａを
素材とする升用焼入鉋帯の万がＬ方向（圧延方向）、Ｃ
方向（圧延直角方向）とも・疲労限が高く、耐疲労性は
良好である。この理由と［２ては次のように考えられる
。すなわち試料Ａと試料Ｂと金累材とする各弁用焼入鋼
帯の残留炭化物全調査してみると第４図に示す如く臥科
Ａ會素材とする弁用鋼帯の万が小さい。残留炭化物が小
さいと、残留炭化物はマルテンサイトマトリックスより
硬度が著しく高く、クラックの起点となりＪＰすいので
、クランクは発生しに（くなる。このため曲げ疲労試験
全行っても容易にクランクが発生せず、耐疲労性が良好
シζなるものと考えられる。

牙だ他の理由とし７ては焼戻し７硬度を同じにするにも
焼戻し幅度金高くでさることも考えられる。第５図は虱
科Ａ３よび試料お全表２に示す条件で焼入れした後柚々
の崗度で焼戻しケした場合の焼戻し温度と弁用焼入鋼帯
の硬度の関係を示したものであるが、焼戻し硬度を同一
にする際の焼戻し温度は試料Ａを累イ２とするものの万
が高く−することができる。このことはマルテンサイト
マトリックスの靭性全向上させることができるので、耐
疲労性は良好となる。

実Ｍ１１例３ 表４に化学成分を示したＪＩＳのＳＫ３相当の高炭素熱
延鋼帯を酸洗し７た後焼鈍と冷間圧延とｔ繰返して板厚
０．３　ｍｍ、幅１ＱＱ＋＋＋ｍの置炭素鋼帝（みがぎ
帯鋼）全製造した。

表４　化学成分　（ｗｔ％） 製造に際しては仕上げ焼鈍温度を種々変えることによＶ
球状炭化物の平均粒径會変えた。衣５にこのときの平均
粒径と焼鈍棉度とを示す。

表５　炭化物の平均粒径と焼鈍龜夏 次にこれらの炭化物平均粒径の異った高炭素鋼帯に対し
て焼戻し硬度がすべてＨｖ５３０となるように焼入れ焼
戻し金施して弁用焼入鋼帯とし、そのＬ方向疲労限全調
査した。疲労試験片とその試験方法は実施例２と同様に
行った。第６図はこの調査したＬ方向疲労限と集材高炭
素鋼帯の球状炭化物平均粒径との関係全整理したもので
、疲労限は球状炭化物の平均粒径が０．７μ以−卜にな
ると向上し、０．５μ以下で最も良好な値を示す。

以上の如く、素材高炭素鋼帯の球状炭化物平均粒径全０
．フμ以下にすると平坦度ＪＰ耐疲労性は向上するＯ ＝、。ｍｏｗ１４わ。

第１図は実施例１Ｋ’Ｍいて製造した弁用焼入鋼帯の試
ｆ”ｌＡ、！：試料Ｂの金属組織（球状炭化物の状態）
を示す写真で、（Ｎが試料Ａの場合を、（Ｂ）が試料Ｈ
の場合を示［７、倍率はともに４０００倍である。第２
図は前記試料Ａと試＊＋Ｂケ焼入れする際オーステナイ
トと残留炭比′吻の２相組織となるオースブナイト化条
件を示すもので、（Ｎは試料Ａの場合、（Ｂ）は試料Ｂ
の場合ケ示している。

第３図は実施例２に１６いてｈ０記試ｐＡと試料Ｂとを
素材にして製造した弁用焼入＠帝の疲労試験に８けるＳ
−Ｎ線図で、（ＡｌはＬ方向の、（Ｂ）はＣ方向の試験
結果である。第４図は削記升用焼入畑帝の金属組織（残
留炭化物の状態）ケ示す写真で。

（／！が試料Ａを素材と１゛る場合、　（ｆＪｌがＭＡ
、利Ｂ勿素材とする場合である。第５図は前ｍｌ拭科Ａ
　ｊ（よび試狛（Ｂに焼入れを施した恢焼戻しを施して
同一硬度の弁用焼入Ｓ帝にする際の焼戻し硬度と焼戻し
一幅度との関係を示すものである。

第６図は実施例３に？（・て製造した弁用焼入鋼帯のＬ
方向疲労限と素材高炭素ｌｓ８帝の球状炭化物平均粒径
との関係を示すものである。

特許出願人 日新天鋼株式会社 代理人 進　藤　満 第　２ （Ａ） ＣＢ） オーステナイト化加熱時間（分〕 第５図 肌６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 球状炭化物の平均粒径が０．７μ以丁であることを特徴
   とする弁用焼入鋼帯の累材高員累鋼帝。