JPS60215743A - 耐摩耗鋼 - Google Patents
耐摩耗鋼Info
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- JPS60215743A JPS60215743A JP7248784A JP7248784A JPS60215743A JP S60215743 A JPS60215743 A JP S60215743A JP 7248784 A JP7248784 A JP 7248784A JP 7248784 A JP7248784 A JP 7248784A JP S60215743 A JPS60215743 A JP S60215743A
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- wear
- wear resistance
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- resistance
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は耐摩耗鋼、特に土木建設機械などに使用される
各種部品用鋼材に好適な高靭性耐摩粍鋼に関するもので
ある。
各種部品用鋼材に好適な高靭性耐摩粍鋼に関するもので
ある。
（背景技術）
従来、土木建設機械に使用される各種部品例えばトラッ
クシュー、トラックリンク、トラツクフッシュ、スプロ
ケット、トラックローラー。
クシュー、トラックリンク、トラツクフッシュ、スプロ
ケット、トラックローラー。
カッティングエツジ、エンドピット、リッパ−シャンク
、リッパ−ポイント、チゼルなどには耐摩粍鋼が使用さ
れ、その−例としてはＪ工Ｓ規格のＧ４１０６機械構造
用マンガン争（ＥＩＭｎ鋼）。
、リッパ−ポイント、チゼルなどには耐摩粍鋼が使用さ
れ、その−例としてはＪ工Ｓ規格のＧ４１０６機械構造
用マンガン争（ＥＩＭｎ鋼）。
マンガンクロム鋼（ＳＭｎ０鋼） Ｉｏ ４１’ ０５
クロムモリブデン＠ （８０Ｍ鋼）富Ｇ４１０４クロム
鋼（ＳＯｒ鋼）ｓＧ４１０３ニッケルクロムモリブデン
鋼（ＳＮ０Ｍ鋼）ｓＧ４１０２ニッケルクロム鋼（８１
０鋼）などがあり、特に下記の如き組成を有するＳＯＭ
鋼４４０（Ｏα３８〜０．４３％。
クロムモリブデン＠ （８０Ｍ鋼）富Ｇ４１０４クロム
鋼（ＳＯｒ鋼）ｓＧ４１０３ニッケルクロムモリブデン
鋼（ＳＮ０Ｍ鋼）ｓＧ４１０２ニッケルクロム鋼（８１
０鋼）などがあり、特に下記の如き組成を有するＳＯＭ
鋼４４０（Ｏα３８〜０．４３％。
ｓｌ ０．１５〜α５５％、 Ｍｎ Ｏ，６０〜０．８
５％。
５％。
Ｐ ０．０３０％最高、Ｓα０３０％最高、 Ｏｒｏ、
９０〜１．２０％、 Ｍｏ α１５〜１１３０％、残部
Ｆｅ）が多用されている。
９０〜１．２０％、 Ｍｏ α１５〜１１３０％、残部
Ｆｅ）が多用されている。
一方、上記各種部品に要求される特性としては（１）機
械加工性が良好であるとと５（２）焼入れにより充分に
硬化する焼入性を有するとと富（３）耐摩耗性がすぐれ
ていること！（４）靭性に富み、耐折損性にすぐれてい
るととＮ（５）耐疲労性が良好であること富（６）摩耗
個所の榊械加工、ガス溶接などによる補修性が良好なこ
と蟇（７）経済性に富んでいること、などが挙げられ、
このように土木建設機械用各種部品に要求される特性は
極めは次の如き欠点がみられる。即ち （１）焼入性が不充分である。
械加工性が良好であるとと５（２）焼入れにより充分に
硬化する焼入性を有するとと富（３）耐摩耗性がすぐれ
ていること！（４）靭性に富み、耐折損性にすぐれてい
るととＮ（５）耐疲労性が良好であること富（６）摩耗
個所の榊械加工、ガス溶接などによる補修性が良好なこ
と蟇（７）経済性に富んでいること、などが挙げられ、
このように土木建設機械用各種部品に要求される特性は
極めは次の如き欠点がみられる。即ち （１）焼入性が不充分である。
水焼入れによっても中心まで完全に硬化するのけ約５０
１ｍ径までであり、それよシも大型の部品では完全に中
心部まで硬化させることができない。
１ｍ径までであり、それよシも大型の部品では完全に中
心部まで硬化させることができない。
（２）耐摩耗性が不充分である。
上記（１）に関連して現用鋼では特に大型部品で硬化深
さが不充分であり表面部の硬化層が−Ｈ摩耗すればその
内部は加速度的に摩耗しはじめ、部品としての寿命が短
かい。さらに土砂、コンクリート、岩盤などとの摩擦に
より温度が上昇する（４００〜５０ ｏ℃）と、硬化層
と鎚も使用中に軟化してしまい耐摩粍性が劣化する。
さが不充分であり表面部の硬化層が−Ｈ摩耗すればその
内部は加速度的に摩耗しはじめ、部品としての寿命が短
かい。さらに土砂、コンクリート、岩盤などとの摩擦に
より温度が上昇する（４００〜５０ ｏ℃）と、硬化層
と鎚も使用中に軟化してしまい耐摩粍性が劣化する。
（発明の概要）
本発明はこのような現用鋼の欠点を解消するために各種
合金元素量を調整することにより耐摩粍性を向上させる
ことを可能ならしめたものであり、鋼中のＯ、Ｅｌｉ、
Ｍｎ、（！ｒ、 Ｍｏ及び必要に応じＶ、Ｎｌ）、 Ｗ
、Ｔｉ、Ｂなどの添加量を調整し、焼入性、耐熱性、耐
摩耗性を飛躍的に向上させ、各穆耐摩秤用部品に対して
汎用的に利用できる鋼をつくり出したものであり、重量
にて００．５５〜０．４５％、Ｓｉ０．６０〜１゜５０
％、 Ｍｎ １．８０以下、 Ｏｒ ２．５０〜４．５
０％、ＭｏＯ，２０〜１．００％を含み、さらに必要に
応じＶα０１〜ａ ５０ ％ 、 Ｎｔ） ０．０１〜
α１０％、！０．０１〜０．５０％の１種又は２種以上
及び（又は） Ｔｔａｏｌｏ 〜 ０． １ ０ ％
、 Ｂ α ０ ０ ５〜 ［］、 ロ ０ ３−０％
の両者を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物より成る
ものである。
合金元素量を調整することにより耐摩粍性を向上させる
ことを可能ならしめたものであり、鋼中のＯ、Ｅｌｉ、
Ｍｎ、（！ｒ、 Ｍｏ及び必要に応じＶ、Ｎｌ）、 Ｗ
、Ｔｉ、Ｂなどの添加量を調整し、焼入性、耐熱性、耐
摩耗性を飛躍的に向上させ、各穆耐摩秤用部品に対して
汎用的に利用できる鋼をつくり出したものであり、重量
にて００．５５〜０．４５％、Ｓｉ０．６０〜１゜５０
％、 Ｍｎ １．８０以下、 Ｏｒ ２．５０〜４．５
０％、ＭｏＯ，２０〜１．００％を含み、さらに必要に
応じＶα０１〜ａ ５０ ％ 、 Ｎｔ） ０．０１〜
α１０％、！０．０１〜０．５０％の１種又は２種以上
及び（又は） Ｔｔａｏｌｏ 〜 ０． １ ０ ％
、 Ｂ α ０ ０ ５〜 ［］、 ロ ０ ３−０％
の両者を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物より成る
ものである。
（詳細な説明）
本発明は前述の如く、土木建設機械の各種部品に使用す
べき耐摩耗性の優れた鋼種開発を主眼としたものであシ
、焼入焼戻後の常温硬さＨＶ６００ｍａｘ、５００℃に
おける高温硬さＨｖ３５０ｍｉｎ 、を得ることを目標
としたものである。こ＼において常温硬さをＨｖ６００
以下に制限したのは靭性の劣化を防止し耐折損性を確保
するためであり、又５００℃における高温硬さをＥＴ３
５０以上に制限した理由は使用中の部品の昇温を最高５
００℃と想定して、この温度範囲での軟化を防止し耐摩
粍性を付与するためである。
べき耐摩耗性の優れた鋼種開発を主眼としたものであシ
、焼入焼戻後の常温硬さＨＶ６００ｍａｘ、５００℃に
おける高温硬さＨｖ３５０ｍｉｎ 、を得ることを目標
としたものである。こ＼において常温硬さをＨｖ６００
以下に制限したのは靭性の劣化を防止し耐折損性を確保
するためであり、又５００℃における高温硬さをＥＴ３
５０以上に制限した理由は使用中の部品の昇温を最高５
００℃と想定して、この温度範囲での軟化を防止し耐摩
粍性を付与するためである。
次に本発明における鋼の成分範囲限定の理由について説
明する。
明する。
０：［１３５〜［Ｌ４５％。
Ｃは焼入れによってマルテンサイト組織とし所定の硬さ
を得るために必要な成分であり、ｌ１３５％以上の添加
を必要とする。また他の合金元素（Ｏｒ、 Ｍｏ、ｖ、
Ｎｂ、 Ｗなど）と鋼中に合金炭化物を形成して耐摩
耗性を向上させるためにもα３５％以上を必要とする。
を得るために必要な成分であり、ｌ１３５％以上の添加
を必要とする。また他の合金元素（Ｏｒ、 Ｍｏ、ｖ、
Ｎｂ、 Ｗなど）と鋼中に合金炭化物を形成して耐摩
耗性を向上させるためにもα３５％以上を必要とする。
一方、その添加量が０．４５％を越えると靭性が著しく
劣化するとともに焼入後の残留オーステナイト量が増加
し、耐摩粍性劣化の原因となるのでＱ、４５％を上限と
する。
劣化するとともに焼入後の残留オーステナイト量が増加
し、耐摩粍性劣化の原因となるのでＱ、４５％を上限と
する。
Ｅｌｉ： ｎ ６０〜１．５０％。
Ｂ１は通常鋼の脱酸を目的として０．２５％程度添加さ
れるが、この程度の添加量では耐摩耗性の向上には伺ら
効果はない。従って［１Ｌ６０％以上の添加によって耐
摩耗性を向上させる。しかし１．５０％を越えて添加す
ると靭性を損なうので１．５０％を上限とする。
れるが、この程度の添加量では耐摩耗性の向上には伺ら
効果はない。従って［１Ｌ６０％以上の添加によって耐
摩耗性を向上させる。しかし１．５０％を越えて添加す
ると靭性を損なうので１．５０％を上限とする。
Ｍｎ： １．８０％以下。
Ｍｎは鋼の脱酸、脱硫を目的として通常０，６０％程度
添加するが、本発明の場合対象とする部品のサイズに応
じて焼入性を調整する目的でその添加量を決めることが
できる。但し１．８０％を越えて添加すると鍋中の偏析
が顕著になり、靭性が劣化するとともに水素欠陥も生じ
易くなるので、上限を１．８０％とする。
添加するが、本発明の場合対象とする部品のサイズに応
じて焼入性を調整する目的でその添加量を決めることが
できる。但し１．８０％を越えて添加すると鍋中の偏析
が顕著になり、靭性が劣化するとともに水素欠陥も生じ
易くなるので、上限を１．８０％とする。
Ｏｒ：２．５０〜４．５０％。
Ｏｒは本発明における極めて重要な合金元素であり、そ
の添加量が耐摩粍性に大きな影響を与えるものである。
の添加量が耐摩粍性に大きな影響を与えるものである。
２．５０％未満の添加では充分な焼入性が付与されず、
大型部品では中心部まで硬化しない。さらに焼入時の加
熱（通常８５０〜９５０℃）により、鋼中のＯｒ炭化物
が完全に固溶してしまい、耐摩粍性の向上が得られない
。
大型部品では中心部まで硬化しない。さらに焼入時の加
熱（通常８５０〜９５０℃）により、鋼中のＯｒ炭化物
が完全に固溶してしまい、耐摩粍性の向上が得られない
。
一方、４．５０％を越えると、耐摩耗性向上効果が飽和
するとともに靭性の劣化が顕著になるので４．５０％を
上限とする。
するとともに靭性の劣化が顕著になるので４．５０％を
上限とする。
Ｍｏ： ａ ２０〜１．００％。
ＭＯは靭性の劣化を伴わずして硬さを増加させるので、
耐摩粍性の向上には極めて有効な元素であり、その効果
を充分に発揮させるためには０．２０％以上の添加が必
要である。一方、１゜００％を越えて添加させると耐摩
耗性向上効果が飽和するうえに経済性を抄なうので上限
を１．００％とする。
耐摩粍性の向上には極めて有効な元素であり、その効果
を充分に発揮させるためには０．２０％以上の添加が必
要である。一方、１゜００％を越えて添加させると耐摩
耗性向上効果が飽和するうえに経済性を抄なうので上限
を１．００％とする。
Ｐ、Ｓ。
ｐ、ｓについては本発明では特に規定していない。ｐ、
ｓは耐摩粍性には何ら影響を与えないので本発明の本質
には関係がないが、Ｐｏ、０３０嘔以下２日α０３５％
以下とするのが一般的である。
ｓは耐摩粍性には何ら影響を与えないので本発明の本質
には関係がないが、Ｐｏ、０３０嘔以下２日α０３５％
以下とするのが一般的である。
Ｖ、Ｗｂ、Ｗ。
Ｖ、Ｎｔ）、Ｗは必要に応じて１種又は２種以上を添加
する。これらの元素は何れも鋼中で炭化物を形成し、耐
摩粍性の向上に効果がある。その効果を発揮せしめるた
めに＃ｉｖ、Ｎｂ、ｗ何れＫついても０．０１％以上添
加することが必要である。一方、上限についてはＶの場
合Ｑ、５０％を越えると靭性が劣化するので上限を０．
５０％とする。Ｗｂ、Ｗについても同様の理由により上
限を夫々０．１０％、α５０％とする。
する。これらの元素は何れも鋼中で炭化物を形成し、耐
摩粍性の向上に効果がある。その効果を発揮せしめるた
めに＃ｉｖ、Ｎｂ、ｗ何れＫついても０．０１％以上添
加することが必要である。一方、上限についてはＶの場
合Ｑ、５０％を越えると靭性が劣化するので上限を０．
５０％とする。Ｗｂ、Ｗについても同様の理由により上
限を夫々０．１０％、α５０％とする。
Ｔｉ、Ｂ。
・ Ｔ１及びＢの効果については、両者を併用すること
によって鋼の焼入性を高めることはよく知られている。
によって鋼の焼入性を高めることはよく知られている。
本発明においてもＴ１及びＢを必要に応じて添加するこ
とによシ焼入性を向上させている。しかし、本発明にお
けるＴ１及びＢの添加は単に焼入性の向上を図るに止ま
らず、耐摩粍性の向上をも狙ったものであり、その効果
を充分に得るためには０．０１０％以上のＴ１及びｎ、
ｏｏｏｓ％以上のＢを添加する必要がおる。
とによシ焼入性を向上させている。しかし、本発明にお
けるＴ１及びＢの添加は単に焼入性の向上を図るに止ま
らず、耐摩粍性の向上をも狙ったものであり、その効果
を充分に得るためには０．０１０％以上のＴ１及びｎ、
ｏｏｏｓ％以上のＢを添加する必要がおる。
一方、Ｔｉを０．１％を越えて添加すると靭性を劣化さ
せるため上限を０．１０％とし又Ｂについてはα００５
０％を越えて添加してもその効果が飽和するので０．０
Ｏ５０％を上限とする。
せるため上限を０．１０％とし又Ｂについてはα００５
０％を越えて添加してもその効果が飽和するので０．０
Ｏ５０％を上限とする。
本発明においては以上述べたような成分範囲とするが、
これが熱処理について述べると、本発明の鋼において施
すべき熱処理は通常の焼入焼戻す伺ら変るものでなく、
８５０〜９５０℃に加熱後油焼入れし、２００〜４００
℃の任意の範囲内で焼戻しするものである。その際、焼
戻温度は熱処理後の硬さがＨｖ６００以下に調整できる
ように選択する。
これが熱処理について述べると、本発明の鋼において施
すべき熱処理は通常の焼入焼戻す伺ら変るものでなく、
８５０〜９５０℃に加熱後油焼入れし、２００〜４００
℃の任意の範囲内で焼戻しするものである。その際、焼
戻温度は熱処理後の硬さがＨｖ６００以下に調整できる
ように選択する。
次に本発明の実施例を示す。
実施例
下表第１表に示す鋼を通常の方法によって溶製１−、．
１００ｍφ九棒に圧丸棒る。その圧延材゛を１０００
ｍｍｌに切断し、９００℃Ｘ２ｈｒ加熱−油焼入−３０
０℃Ｘ２ｈｒ加熱−空冷の熱処理を施した、それらにつ
いて常温における断面硬さの測定、５００℃における高
温硬さの測定及びシャルピー衝撃試験（５１８３号、２
ｆｌ＋＋Ｉ−Ｕノツチ、、１００１１＋１φ表面部削出
し）を行なった。
１００ｍφ九棒に圧丸棒る。その圧延材゛を１０００
ｍｍｌに切断し、９００℃Ｘ２ｈｒ加熱−油焼入−３０
０℃Ｘ２ｈｒ加熱−空冷の熱処理を施した、それらにつ
いて常温における断面硬さの測定、５００℃における高
温硬さの測定及びシャルピー衝撃試験（５１８３号、２
ｆｌ＋＋Ｉ−Ｕノツチ、、１００１１＋１φ表面部削出
し）を行なった。
さらに回転臼型摩耗試験機を用いて摩耗試験を行ない、
一定時間内での摩耗量をＥＩＯＭ ４４０と比較して耐
摩耗性指数をめ、その結果を併せて第１表に示した。
一定時間内での摩耗量をＥＩＯＭ ４４０と比較して耐
摩耗性指数をめ、その結果を併せて第１表に示した。
上記第１表より明らかなように本発明の要件を満たす成
分から成る鋼Ａ −Ｋは何れも常温硬さが表面部でＨｖ
５６０〜６００となっており、中心部でもはソ同等の硬
さが得られている。又５００℃における硬さもＨｖ３５
０以上あり、耐摩粍性指数は五８〜５，３と極めて高い
数値が得られている。さらにシャルピー吸収エネルギー
も現用鋼ＳＯＭ ４４０と串色のない良好な値を示して
いる。一方、本発明の要件を満たさない鋼Ｌ−Ｘは耐摩
耗性が現用鋼と比較して改善の程度が少々いか或杜靭性
が現用鋼よりも大巾に劣化するかの倒れかとなっており
、所定の性能が得られていない。
分から成る鋼Ａ −Ｋは何れも常温硬さが表面部でＨｖ
５６０〜６００となっており、中心部でもはソ同等の硬
さが得られている。又５００℃における硬さもＨｖ３５
０以上あり、耐摩粍性指数は五８〜５，３と極めて高い
数値が得られている。さらにシャルピー吸収エネルギー
も現用鋼ＳＯＭ ４４０と串色のない良好な値を示して
いる。一方、本発明の要件を満たさない鋼Ｌ−Ｘは耐摩
耗性が現用鋼と比較して改善の程度が少々いか或杜靭性
が現用鋼よりも大巾に劣化するかの倒れかとなっており
、所定の性能が得られていない。
以上の如く本発明は鋼の成分を調整することによって耐
摩粍性を飛躍的に向上させることを可能ならしめたもの
でアシ、各種用途に巾広く利用できるものである。
摩粍性を飛躍的に向上させることを可能ならしめたもの
でアシ、各種用途に巾広く利用できるものである。
Claims (4)
- （１）重量にて（３Ｑ、３５〜α４５％、Ｅ１１０．６
０〜１．５０％、Ｍｎ１．８０％以下、（３ｒ２．５０
〜４．５０％、 Ｍｏ Ｏ，２０〜１．００％を含み、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物より成ることを特徴とする
耐摩粍鋼 - （２）重量にてＣＯ，！ｉ５〜Ｑ、４５％、Ｓｉ０．６
０〜１．５０％、Ｍｎ１．８０％以下、Ｏｒ２．５０〜
４．５０％、 Ｍｏ ０．２０〜１．００％を含み、さ
らＫＶα０１〜０．５０％、Ｎｌ） ０．０１〜０．１
０％、Ｗｏ、０１〜０．５０％の１種又は２種以上を含
み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よシ成ることを特徴と
する耐摩粍鋼 - （３） 重量にてＣα３５〜０．４５％、Ｓｉ０．６０
〜１．５０％、Ｍｎ１．８０％以下、Ｏｒ２．５０〜４
．５０％、Ｍｏ０．２０〜１．００％を含み、さらにＴ
１α０１０〜０．１０％、Ｂα０００５〜α００３０％
の両者を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物より成るこ
とを特徴とする耐摩粍鋼 - （４）重量にて００．３５〜０．４５％、Ｅｌｉ（１６
０〜１．５０％、Ｍｎ１．８０％以下、Ｏｒ２．５０〜
４．５０％、 ＭＯ０，２０〜１．００％を含み、さら
にＶｏ、０１〜０．５０％、 Ｎｌ） ０．０１〜０１
０％、Ｗα０１〜α５０％の１種又は２種以上及びＴ１
α０１０〜α１０％、Ｂα０００５〜Ｏ，ＯＯ３０％
の両者を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物より成るこ
とを特徴とする耐摩耗鋼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248784A JPS60215743A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 耐摩耗鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248784A JPS60215743A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 耐摩耗鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215743A true JPS60215743A (ja) | 1985-10-29 |
Family
ID=13490725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7248784A Pending JPS60215743A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 耐摩耗鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215743A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006133668A1 (de) * | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Georgsmarienhütte Gmbh | Stahl für die herstellung von verschleissteilen für die baumaschinenindustrie |
| US7422643B2 (en) | 2003-03-11 | 2008-09-09 | Komatsu Ltd. | Rolling element and method of producing the same |
| US7544255B2 (en) | 2003-03-04 | 2009-06-09 | Komatsu Ltd. | Rolling element |
| JP2016518521A (ja) * | 2013-03-22 | 2016-06-23 | キャタピラー インコーポレイテッドＣａｔｅｒｐｉｌｌａｒ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 向上された材料特性を有する空気硬化性ベイナイト系鋼 |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP7248784A patent/JPS60215743A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7544255B2 (en) | 2003-03-04 | 2009-06-09 | Komatsu Ltd. | Rolling element |
| US7691212B2 (en) | 2003-03-04 | 2010-04-06 | Komatsu Ltd. | Rolling element and method of producing the same |
| US7422643B2 (en) | 2003-03-11 | 2008-09-09 | Komatsu Ltd. | Rolling element and method of producing the same |
| US7691213B2 (en) | 2003-03-11 | 2010-04-06 | Komatsu Ltd. | Case hardened gear and method of producing the same |
| WO2006133668A1 (de) * | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Georgsmarienhütte Gmbh | Stahl für die herstellung von verschleissteilen für die baumaschinenindustrie |
| JP2016518521A (ja) * | 2013-03-22 | 2016-06-23 | キャタピラー インコーポレイテッドＣａｔｅｒｐｉｌｌａｒ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 向上された材料特性を有する空気硬化性ベイナイト系鋼 |
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