JPS61133364A - 高靭性低合金鋼およびその製造方法 - Google Patents
高靭性低合金鋼およびその製造方法Info
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- JPS61133364A JPS61133364A JP25451484A JP25451484A JPS61133364A JP S61133364 A JPS61133364 A JP S61133364A JP 25451484 A JP25451484 A JP 25451484A JP 25451484 A JP25451484 A JP 25451484A JP S61133364 A JPS61133364 A JP S61133364A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は産業用車両の走行用、駆動用部品等に用いられ
る高靭性、高強度を有し、かつ焼入れ性、被剛性に優れ
た低合金鋼およびその製造方法に関する。
る高靭性、高強度を有し、かつ焼入れ性、被剛性に優れ
た低合金鋼およびその製造方法に関する。
産業用車両の走行用、駆動用部品としてトラックリンク
、クランクシャフト、ステアリングナックル等がある。
、クランクシャフト、ステアリングナックル等がある。
例えば第２図に示す大型トラックリンク１は最小断面が
２５■以上の大断面を有するものであつて、熱間鍛造に
よって成形されたのち、切削加工によシ一対のブツシュ
孔２が仕上げられ、この一対のブツシュ孔２にワッシャ
３を介してブツシュ４を圧入し、かつブツシュ４にピン
５を押入固定してチエン状となし、ついでゲルト６およ
びナツト７によってシュー８に取付けるもので、トラッ
クリンクとシューとは一体的に回転し産業車両を走行さ
せるものである。
２５■以上の大断面を有するものであつて、熱間鍛造に
よって成形されたのち、切削加工によシ一対のブツシュ
孔２が仕上げられ、この一対のブツシュ孔２にワッシャ
３を介してブツシュ４を圧入し、かつブツシュ４にピン
５を押入固定してチエン状となし、ついでゲルト６およ
びナツト７によってシュー８に取付けるもので、トラッ
クリンクとシューとは一体的に回転し産業車両を走行さ
せるものである。
この車両走行用部品には走行時に高い曲げ応力。
捩プ、引張シおよび圧縮線シ返し応力などの負荷が加わ
るものであって、このような走行用、駆動用部品に用い
る鋼に対して高い靭性と強度を有し、かつ大断面を有す
る前記部品の芯部まで焼入れ組織とするため優れた焼入
れ性を有していることが要求される。
るものであって、このような走行用、駆動用部品に用い
る鋼に対して高い靭性と強度を有し、かつ大断面を有す
る前記部品の芯部まで焼入れ組織とするため優れた焼入
れ性を有していることが要求される。
また、産業用車両は一５０℃以下の寒冷地においても作
業をするものであるから、極低温域においても前記特性
があｔ、ｂ低下することがなく、特に低温靭性に優れて
いることが要求される。
業をするものであるから、極低温域においても前記特性
があｔ、ｂ低下することがなく、特に低温靭性に優れて
いることが要求される。
従来、前記のような特性が要求される産業用車両の走行
用、駆動用部品に用いる鋼として、ＳＮ０Ｍ４３１など
のニッケル・クロム・モリブデン鋼が使用されているが
、ＳＮ０Ｍ４３１はＮｉを１．８チ含有することによっ
て低温靭性については優れているが、反面１．８−〇Ｎ
ｉを含有することによって熱間鍛造後の焼なましに長時
間を要し、かつ被剛性が劣るとともに、多量のＮｉを含
有することによって高価な鋼と−なっていた。
用、駆動用部品に用いる鋼として、ＳＮ０Ｍ４３１など
のニッケル・クロム・モリブデン鋼が使用されているが
、ＳＮ０Ｍ４３１はＮｉを１．８チ含有することによっ
て低温靭性については優れているが、反面１．８−〇Ｎ
ｉを含有することによって熱間鍛造後の焼なましに長時
間を要し、かつ被剛性が劣るとともに、多量のＮｉを含
有することによって高価な鋼と−なっていた。
また、ＳＮ０Ｍ４３１などの従来鋼は、焼入れに際して
マルテンサイトを主体とする組織となり、焼入 ４れ
時に大きな変態応力、熱応力が加わることによって焼き
割れが発生し易いので、従来は水焼入れを行うことがで
きず、油焼入れを施していた。しかし、油焼入れ忙おい
ては、焼入れ油の管理を十分く行わないと焼入れ碩さが
バラツクという欠点があプ、例えば劣化した焼入れ油を
使用して焼入れを行うと、被−人れ材の各部分において
冷却速度が変化することによって、焼入れ組織がマルテ
ンサイトとベイナイトとが不均一に分布した組織となシ
、焼入れ硬さにバラツキが生じるとともに、所望の硬さ
が得られないという問題があった。さらに、油焼入れに
おいては十分な焼入れ硬さが得られ々いため、従来焼入
れに際して高温で焼入れを行い、かつ焼もどしにおいて
は低温もどしを施さなければならないため、油焼入れ材
は靭性が低いものとなり、従来トラックリンクにおいて
は、使用中にブツシュ孔付近に割れが発生するという問
題があった。
マルテンサイトを主体とする組織となり、焼入 ４れ
時に大きな変態応力、熱応力が加わることによって焼き
割れが発生し易いので、従来は水焼入れを行うことがで
きず、油焼入れを施していた。しかし、油焼入れ忙おい
ては、焼入れ油の管理を十分く行わないと焼入れ碩さが
バラツクという欠点があプ、例えば劣化した焼入れ油を
使用して焼入れを行うと、被−人れ材の各部分において
冷却速度が変化することによって、焼入れ組織がマルテ
ンサイトとベイナイトとが不均一に分布した組織となシ
、焼入れ硬さにバラツキが生じるとともに、所望の硬さ
が得られないという問題があった。さらに、油焼入れに
おいては十分な焼入れ硬さが得られ々いため、従来焼入
れに際して高温で焼入れを行い、かつ焼もどしにおいて
は低温もどしを施さなければならないため、油焼入れ材
は靭性が低いものとなり、従来トラックリンクにおいて
は、使用中にブツシュ孔付近に割れが発生するという問
題があった。
本発明は、従来鋼のＳＮＣＭ４３１などのニッケル・ク
ロム・モリブデン鋼に比して、焼入れ硬さ、焼もどし硬
さは同等もしくはそれ以上の硬さを有し、引張シ強さ、
靭性においては従来鋼よシ優れた、マルテンサイトとベ
イナイト組織とを有する、水焼入れを可能とした高靭性
低合金鋼およびその製造方法を提供しようとするもので
ある。
ロム・モリブデン鋼に比して、焼入れ硬さ、焼もどし硬
さは同等もしくはそれ以上の硬さを有し、引張シ強さ、
靭性においては従来鋼よシ優れた、マルテンサイトとベ
イナイト組織とを有する、水焼入れを可能とした高靭性
低合金鋼およびその製造方法を提供しようとするもので
ある。
即ち、本発明者らの研究によれば、従来の含Ｎｉ鋼にお
いて水焼入れを施した場合に焼き割れが発生するのは、
該含Ｎ１鋼はオーステナイト領域が広いため、焼入れ時
にほぼマルテンサイト−相の組織となることと、Ｃ量が
高いことが相俟って、水焼入れ時に大きな変態応力、熱
応力が被焼入れ材に加わることによって発生することを
見出した。
いて水焼入れを施した場合に焼き割れが発生するのは、
該含Ｎ１鋼はオーステナイト領域が広いため、焼入れ時
にほぼマルテンサイト−相の組織となることと、Ｃ量が
高いことが相俟って、水焼入れ時に大きな変態応力、熱
応力が被焼入れ材に加わることによって発生することを
見出した。
そこで本発明においては、変態応力を緩和するために、
マルテンサイトの析出を抑制し、マルテンサイトとベイ
ナイトの組織とするため、Ｎｉの含有を不純物量程度に
止め、Ｍｏを必要量含有させることによって水焼入れが
可能な鋼としたものである。
マルテンサイトの析出を抑制し、マルテンサイトとベイ
ナイトの組織とするため、Ｎｉの含有を不純物量程度に
止め、Ｍｏを必要量含有させることによって水焼入れが
可能な鋼としたものである。
また本発明においては、水焼入れが可能となったことに
よって十分な焼入れ硬さが得られ、従来鋼に比べて低い
温度で焼入れができ、かつ高温で焼もどしができるため
、油焼入れを施した従来鋼に比して優れた靭性を有する
鋼訃よびその製造方法を提供する。さらに本発明によれ
ば、必要に応じて適量のＶ 、 Ｎｂを１種または両方
含有せしめることによ）、強度と靭性をさらに向上させ
、またＳ。
よって十分な焼入れ硬さが得られ、従来鋼に比べて低い
温度で焼入れができ、かつ高温で焼もどしができるため
、油焼入れを施した従来鋼に比して優れた靭性を有する
鋼訃よびその製造方法を提供する。さらに本発明によれ
ば、必要に応じて適量のＶ 、 Ｎｂを１種または両方
含有せしめることによ）、強度と靭性をさらに向上させ
、またＳ。
ｐｂを１種または両方含有せしめること和よプ、鋼の被
剛性をも向上させることができる等、高靭性、高強度を
有し、かつ優れた焼入れ性、被剛性を有する産業用車両
の走行用、駆動用部品に適した高靭性低合金鋼を提供す
るものである。
剛性をも向上させることができる等、高靭性、高強度を
有し、かつ優れた焼入れ性、被剛性を有する産業用車両
の走行用、駆動用部品に適した高靭性低合金鋼を提供す
るものである。
本発明による鋼は、強度、靭性、被削性、焼入れ性およ
び耐摩耗性に優れた、Ｃ０，３０−０，５０％、 Ｓｌ
０．１５〜０．６５％、Ｍｎ０．６５〜１．２０％。
び耐摩耗性に優れた、Ｃ０，３０−０，５０％、 Ｓｌ
０．１５〜０．６５％、Ｍｎ０．６５〜１．２０％。
Ｃｒ ０．９０〜２．００９６ 、残部鉄よりなる鋼に
Ｍｏを０．３３〜０．５０チ加えたことにょ）、鋼の変
態応力を緩和し、水焼入れを可能とする優れた焼入れ性
と、靭性および焼もどし軟化抵抗を高め、さらに微細な
炭化物を生成して耐摩耗性を向上せしめたものである。
Ｍｏを０．３３〜０．５０チ加えたことにょ）、鋼の変
態応力を緩和し、水焼入れを可能とする優れた焼入れ性
と、靭性および焼もどし軟化抵抗を高め、さらに微細な
炭化物を生成して耐摩耗性を向上せしめたものである。
また上記鋼の製造にあたっては、８１０〜８８０℃に加
熱し、冷却速度２５℃／ｍ ｉ ｎ以上で焼入れ口、つ
いで５４０〜５８０℃で焼もどすことＫよって、微細な
炭化物を生成させ、十分な硬さと高靭性。
熱し、冷却速度２５℃／ｍ ｉ ｎ以上で焼入れ口、つ
いで５４０〜５８０℃で焼もどすことＫよって、微細な
炭化物を生成させ、十分な硬さと高靭性。
高強度の鋼が得られる。
本発明は以下に述べる第１発明ないし第５発明を包含す
るものである。即ち第１発明は重量比にシテ、ｃ ０．
３０〜０．５０ ％ 、 Ｓｔ ０．１５〜０．６５％
。
るものである。即ち第１発明は重量比にシテ、ｃ ０．
３０〜０．５０ ％ 、 Ｓｔ ０．１５〜０．６５％
。
Ｍｎ ０．６５〜１．２０％、 Ｃｒ ０．９０〜２．
．００％ 、Ｍ。
．００％ 、Ｍ。
０．３３〜０．５０％を含有し、残部Ｆｅならびに不純
物元素からなるものである。第２発明は、第１発明の鋼
の化学的成分のはかに、ｖ０．ｏｓ〜０．３０チ、Ｎｂ
０．０５〜０．３０−のうち１種または２種を含有し結
晶粒を微細化することＫよって低温靭性をさらく向上さ
せたものである。ｆｘ３発明は１ＩＥ１発明鋼の化学的
成分のほかに、１９０．０３５Ｓ以下、ｐｂ０．１５％
以下を含有させることによって被剛性、） を改善したものである。
物元素からなるものである。第２発明は、第１発明の鋼
の化学的成分のはかに、ｖ０．ｏｓ〜０．３０チ、Ｎｂ
０．０５〜０．３０−のうち１種または２種を含有し結
晶粒を微細化することＫよって低温靭性をさらく向上さ
せたものである。ｆｘ３発明は１ＩＥ１発明鋼の化学的
成分のほかに、１９０．０３５Ｓ以下、ｐｂ０．１５％
以下を含有させることによって被剛性、） を改善したものである。
また、第４発明は、第１発明の鋼材を、８１０〜８８０
℃に加熱し、冷却速度２５℃／ｍｉｎ以上で焼入れし、
ついで５４０〜５８０ｔｌ：で焼もどしを施すことによ
って靭性をさらに向上させたものであシ、第５発明はｇ
２発明の鋼材を、８１０〜８８０℃に加熱し、冷却速度
２５℃／ ｍ ｉ ｎ以上で焼入れし、つｂで５４０〜
５８０Ｃで焼もどしを施すことによって靭性をさらに向
上させたものである。
℃に加熱し、冷却速度２５℃／ｍｉｎ以上で焼入れし、
ついで５４０〜５８０ｔｌ：で焼もどしを施すことによ
って靭性をさらに向上させたものであシ、第５発明はｇ
２発明の鋼材を、８１０〜８８０℃に加熱し、冷却速度
２５℃／ ｍ ｉ ｎ以上で焼入れし、つｂで５４０〜
５８０Ｃで焼もどしを施すことによって靭性をさらに向
上させたものである。
以下に本発明鋼の成分限定理由について説明する。Ｃは
、産業用車両の走行用、駆動用部品として要求される強
度を確保する（必要な元素であって、所望の硬さを得る
ためには少なくとも０．３０−以上のＣを含有させる必
要があ夛、下限を０．３０チとした。しかし０．５０％
を超えて含有させると、靭性が低下するとともに熱処理
によって歪が発生し易くなるので上限な０．ｓｏｓとし
た。
、産業用車両の走行用、駆動用部品として要求される強
度を確保する（必要な元素であって、所望の硬さを得る
ためには少なくとも０．３０−以上のＣを含有させる必
要があ夛、下限を０．３０チとした。しかし０．５０％
を超えて含有させると、靭性が低下するとともに熱処理
によって歪が発生し易くなるので上限な０．ｓｏｓとし
た。
８１は、脱酸作用を有するとともに地質に固溶して素地
の強度を向上し、さらに焼もどし軟化抵抗を有する元素
であって、これらの効果を得るには０．１５％以上含有
させる必要があシ下限を０．１５−とした。しかし必要
以上にＳｉを含有させると被剛性が損なわれるので上限
を０．６５−とした。
の強度を向上し、さらに焼もどし軟化抵抗を有する元素
であって、これらの効果を得るには０．１５％以上含有
させる必要があシ下限を０．１５−とした。しかし必要
以上にＳｉを含有させると被剛性が損なわれるので上限
を０．６５−とした。
ＭｎはＳｌと同様忙脱酸剤として用いられ、かつ焼入性
を向上させる元素であって、大型トラックリンクのよう
な大断面を有する走行用部品においても芯部まで焼入れ
組織とするためには０．６５１以上含有させる必要があ
シ、下限を０．６−５ ％とした。しかし必要以上に含
有させると高周波焼入れにおいて割れが発生し易くなる
ので、上限を１２０−とした。
を向上させる元素であって、大型トラックリンクのよう
な大断面を有する走行用部品においても芯部まで焼入れ
組織とするためには０．６５１以上含有させる必要があ
シ、下限を０．６−５ ％とした。しかし必要以上に含
有させると高周波焼入れにおいて割れが発生し易くなる
ので、上限を１２０−とした。
Ｃｒは、Ｍｎと同様に焼入性を高め、かつ炭化物を形成
して耐摩耗性を向上させる元素であって、走行用部品と
して必要な焼入れ性と耐摩耗性を得る罠は０．９０％以
上含有させる必要があシ、下限な０．．９０ ％とした
。しかし多く含有させると炭化物が粗大些し、かつ硬す
炭化物が生成し、かえって焼入性と耐摩耗性を損うので
、上限を２．０％とした。
して耐摩耗性を向上させる元素であって、走行用部品と
して必要な焼入れ性と耐摩耗性を得る罠は０．９０％以
上含有させる必要があシ、下限な０．．９０ ％とした
。しかし多く含有させると炭化物が粗大些し、かつ硬す
炭化物が生成し、かえって焼入性と耐摩耗性を損うので
、上限を２．０％とした。
Ｍｏは、本発明鋼の変態応力を緩和し、水焼入れを可能
とする優れた焼入れ性と、靭性および焼もどし軟化抵抗
を高め、さらに微細な炭化物を生成して耐摩耗性を向上
させる１本発明においては最も重要な元素であって、こ
れらの効果を得るには少なくとも０．３３％以上含有さ
せる必要かあ）、下限を０．３３％とした。しかし必要
以上に多く含有させるとべ１°ナイトノーズが後退し、
水焼入れ時に焼割れが発生し易くなシ、かつＭＯは高価
な元素であるので、上限な０．ＳＯ＊とした。
とする優れた焼入れ性と、靭性および焼もどし軟化抵抗
を高め、さらに微細な炭化物を生成して耐摩耗性を向上
させる１本発明においては最も重要な元素であって、こ
れらの効果を得るには少なくとも０．３３％以上含有さ
せる必要かあ）、下限を０．３３％とした。しかし必要
以上に多く含有させるとべ１°ナイトノーズが後退し、
水焼入れ時に焼割れが発生し易くなシ、かつＭＯは高価
な元素であるので、上限な０．ＳＯ＊とした。
ＶおよびＮｂは、炭窒化物を生成するとともに結晶粒を
微細化し、強度と靭性を向上させる元素であって、これ
らの効果を得るくは０．ｏｓｓ以上含有させる必要があ
シ下限を０．０５％とした。しかし、■およびＮｂはと
もに０．３０％を超えて含有させても効果の向上が小さ
いので、上限を０．３０１とした・ Ｓは、Ｍｎ８を生成して被剛性を改善する元素であって
、ｐｂは、鋼中において単独あるいは化合物を形成し、
切削時に切欠き効果と、潤滑作用（よシ切削抵抗を減少
させて工具寿命、切屑の破砕性を著しく改善する元素で
ある。しかし、Ｓ＞Ｚびｐｂは、その含有量が多くなる
と機械的性質を損うものであるから、Ｓは０．０３５％
、Ｐｂは０．１５−とその上限を規制した。
微細化し、強度と靭性を向上させる元素であって、これ
らの効果を得るくは０．ｏｓｓ以上含有させる必要があ
シ下限を０．０５％とした。しかし、■およびＮｂはと
もに０．３０％を超えて含有させても効果の向上が小さ
いので、上限を０．３０１とした・ Ｓは、Ｍｎ８を生成して被剛性を改善する元素であって
、ｐｂは、鋼中において単独あるいは化合物を形成し、
切削時に切欠き効果と、潤滑作用（よシ切削抵抗を減少
させて工具寿命、切屑の破砕性を著しく改善する元素で
ある。しかし、Ｓ＞Ｚびｐｂは、その含有量が多くなる
と機械的性質を損うものであるから、Ｓは０．０３５％
、Ｐｂは０．１５−とその上限を規制した。
また、第４発明および第５発明において加熱温度を８１
０〜８８０℃と限定したのは、それぞれ８１０℃未満で
は不完全焼入れとなプ所望の硬さが得られず、また８８
０℃を超えると結晶粒が粗大化し靭性が低下するためで
あシ、かつ焼入れ時の冷却速度を２５℃／ｍ ｉ ｎ以
上としたのは、２５℃／ｍ ｊ ｎ未満では十分な焼入
れ硬さが得られなｈためである。また、焼もどし温度を
５４０〜５８０℃と限定したのは、それぞれ５４０℃未
満では十分な靭性が得ちれず、かつ５８０℃を超えると
硬さが低下しすぎるためである。
０〜８８０℃と限定したのは、それぞれ８１０℃未満で
は不完全焼入れとなプ所望の硬さが得られず、また８８
０℃を超えると結晶粒が粗大化し靭性が低下するためで
あシ、かつ焼入れ時の冷却速度を２５℃／ｍ ｉ ｎ以
上としたのは、２５℃／ｍ ｊ ｎ未満では十分な焼入
れ硬さが得られなｈためである。また、焼もどし温度を
５４０〜５８０℃と限定したのは、それぞれ５４０℃未
満では十分な靭性が得ちれず、かつ５８０℃を超えると
硬さが低下しすぎるためである。
本発明の特長を実施例によりて明らかにする。
第１表は、本発明による高靭性低合金鋼の実施例の化学
成分を、対比した比較鋼の化学成分とともに記載した表
であって、供試鋼のＡ−Ｄ鋼は前記第１発明の鋼、Ｅ−
Ｇ鋼は前記第２発明の鋼。
成分を、対比した比較鋼の化学成分とともに記載した表
であって、供試鋼のＡ−Ｄ鋼は前記第１発明の鋼、Ｅ−
Ｇ鋼は前記第２発明の鋼。
Ｈ−Ｊ鋼は前記ｇ３発明の鋼であシ、比較鋼のうち、Ｗ
鋼ハＳＮＣＭ４３１ Ｋ基く鋼、Ｘは８０Ｍ４３０に基
〈鋼、Ｙ鋼は本発明鋼におけるＣおよびＭｏ含有量の下
限以下の量のＣ、Ｍｏを添加した比較鋼、ｚ鋼は本発明
鋼くおけるＭｎ 、 Ｍｏ含有量の下限以下の量のＭｎ
、 Ｍｏを添加した比較鋼である。
鋼ハＳＮＣＭ４３１ Ｋ基く鋼、Ｘは８０Ｍ４３０に基
〈鋼、Ｙ鋼は本発明鋼におけるＣおよびＭｏ含有量の下
限以下の量のＣ、Ｍｏを添加した比較鋼、ｚ鋼は本発明
鋼くおけるＭｎ 、 Ｍｏ含有量の下限以下の量のＭｎ
、 Ｍｏを添加した比較鋼である。
上記第１表に記載の化学成分を有する鋼を鋳造後、圧延
比５０以上で直径５０ｍに熱間圧延を施して供試鋼とし
、これに焼入れ、焼もどし処理を行い、焼入れ時、焼も
どし時の硬さ、引張シ強さ、伸び、絞シ、シャルピー衝
撃値などの機械的性質を測定した。その結果を第２表に
示す。なお焼入れ、焼もどし温度は、比較鋼中従来鋼で
あるＷ鋼については、従来技術に基いて８８０℃に加熱
して油焼入れを行い、次いで４８０℃で焼もどし処理を
行い、本発明鋼および残シの比較鋼については、８５０
℃に加熱して水焼入れを行い、次いで５６０℃で焼もど
し処理を行った。なお、本発明鋼および比較鋼中のＸ鋼
、Ｙ鋼およ、び２鋼の焼入れ時の冷却速度は２９℃／ｍ
ｉｎ、Ｗ鋼の焼入れ時の冷却速度は５℃／ ｍ ｉ ｎ
であった。また引張プ強さ、伸び、絞、９については、
ＪＩＳ Ａ号試験片を用いて測定し、衝撃値はＪＩＳ
ａ号試験片を用し１て測定した。
比５０以上で直径５０ｍに熱間圧延を施して供試鋼とし
、これに焼入れ、焼もどし処理を行い、焼入れ時、焼も
どし時の硬さ、引張シ強さ、伸び、絞シ、シャルピー衝
撃値などの機械的性質を測定した。その結果を第２表に
示す。なお焼入れ、焼もどし温度は、比較鋼中従来鋼で
あるＷ鋼については、従来技術に基いて８８０℃に加熱
して油焼入れを行い、次いで４８０℃で焼もどし処理を
行い、本発明鋼および残シの比較鋼については、８５０
℃に加熱して水焼入れを行い、次いで５６０℃で焼もど
し処理を行った。なお、本発明鋼および比較鋼中のＸ鋼
、Ｙ鋼およ、び２鋼の焼入れ時の冷却速度は２９℃／ｍ
ｉｎ、Ｗ鋼の焼入れ時の冷却速度は５℃／ ｍ ｉ ｎ
であった。また引張プ強さ、伸び、絞、９については、
ＪＩＳ Ａ号試験片を用いて測定し、衝撃値はＪＩＳ
ａ号試験片を用し１て測定した。
第２表から明らかなように、本発明鋼は焼入れ硬さがＨ
Ｂ４７５〜５２５、焼もどし碩さがＨＢ３６３〜３９９
の範囲内に、引張り強さが１１５〜１３８ゆ・ｆ／■２
の範囲内に、伸びが１１．３〜１５．８の範囲内に、絞
シが４０．３〜４６．３の範囲内に、シャルピー衝撃値
が７．４〜１０．１ ｋｇ、 ｆ−ｍ７ｃｍ２の範囲内
にあるのに対し、従来鋼のＷ鋼（ＳＮ０Ｍ４３１ ）は
８８０℃で焼入れ、４８０℃で焼もどしという高温焼入
れ、低温部もどしを施した結果、焼入れ硬さはＨＢ４８
５ 、焼もどし硬さはＨＢ３７０であシ、引張シ強さは
１１９時・ｆ／ｍ２と強度については優れているが、シ
ャルピー衝撃値につｈては６．９ ′に９・ｆ−ｍ／１
３２と靭性については低い。
Ｂ４７５〜５２５、焼もどし碩さがＨＢ３６３〜３９９
の範囲内に、引張り強さが１１５〜１３８ゆ・ｆ／■２
の範囲内に、伸びが１１．３〜１５．８の範囲内に、絞
シが４０．３〜４６．３の範囲内に、シャルピー衝撃値
が７．４〜１０．１ ｋｇ、 ｆ−ｍ７ｃｍ２の範囲内
にあるのに対し、従来鋼のＷ鋼（ＳＮ０Ｍ４３１ ）は
８８０℃で焼入れ、４８０℃で焼もどしという高温焼入
れ、低温部もどしを施した結果、焼入れ硬さはＨＢ４８
５ 、焼もどし硬さはＨＢ３７０であシ、引張シ強さは
１１９時・ｆ／ｍ２と強度については優れているが、シ
ャルピー衝撃値につｈては６．９ ′に９・ｆ−ｍ／１
３２と靭性については低い。
また、比較鋼中の従来鋼であるＸ鋼（８０Ｍ４３０）お
よびその他の比較鋼であるＷ鋼および２鋼は８５０℃で
水焼入、５６０℃で焼もどしを施した結果、焼入硬さは
ＨＢ３８５〜４４６、焼もどし硬さＨＢ）１９７〜３４
２とＷ鋼に比べて低く、かつ、引張シ強さについても７
２〜１０１ゆ・ｆ／諺２とＷ鋼忙比べて低いが、前記Ｘ
鋼、Ｗ鋼およびｚ鋼はＷ鋼に比べて強度については劣る
。
よびその他の比較鋼であるＷ鋼および２鋼は８５０℃で
水焼入、５６０℃で焼もどしを施した結果、焼入硬さは
ＨＢ３８５〜４４６、焼もどし硬さＨＢ）１９７〜３４
２とＷ鋼に比べて低く、かつ、引張シ強さについても７
２〜１０１ゆ・ｆ／諺２とＷ鋼忙比べて低いが、前記Ｘ
鋼、Ｗ鋼およびｚ鋼はＷ鋼に比べて強度については劣る
。
前記の従来鋼、比較鋼に対して本発明鋼であるＡ〜Ｊ鋼
はいずれも８５０℃という低い温度で水焼入し、かつ５
６０℃という高い温度で焼もどしを施して４焼入硬さは
ＨＢ４７５〜５２５、焼もどし硬さはＨＢ３６３〜３９
９と、１．８＄４のＮｌを含有する従来鋼であるＷ鋼と
同等もしくはそれ以よの硬さを有するものであり、かつ
引張シ強さについても１１５〜１３８に９・ｆ／ｌ１１
２とＷ鋼板上の優れた強度を有するものである。さらに
本発明鋼は高温もどしを施したことＫよシャルピー衝撃
値が７．４〜１０．１ ｋｌｌ、 ｆ−ｒｒｖ／３２と
靭性についてもＷ鋼に比べて大巾に優れており、本発明
鋼は高強度と高靭性を有するものであるということがで
きる。
はいずれも８５０℃という低い温度で水焼入し、かつ５
６０℃という高い温度で焼もどしを施して４焼入硬さは
ＨＢ４７５〜５２５、焼もどし硬さはＨＢ３６３〜３９
９と、１．８＄４のＮｌを含有する従来鋼であるＷ鋼と
同等もしくはそれ以よの硬さを有するものであり、かつ
引張シ強さについても１１５〜１３８に９・ｆ／ｌ１１
２とＷ鋼板上の優れた強度を有するものである。さらに
本発明鋼は高温もどしを施したことＫよシャルピー衝撃
値が７．４〜１０．１ ｋｌｌ、 ｆ−ｒｒｖ／３２と
靭性についてもＷ鋼に比べて大巾に優れており、本発明
鋼は高強度と高靭性を有するものであるということがで
きる。
第３表は、第１表に示した供試鋼の焼入れ性について測
定をした結果を示す。これらの測定値は前記熱間圧延片
からジョミニー試験片を作製し、焼入れ端から１．５ｍ
、３ｍｍ、５ｍｍ、８霞、 １１ ｍｓ。
定をした結果を示す。これらの測定値は前記熱間圧延片
からジョミニー試験片を作製し、焼入れ端から１．５ｍ
、３ｍｍ、５ｍｍ、８霞、 １１ ｍｓ。
１３ ｗａｓ ＊ １５ ｙｍ ＋ ２５ ｗｍの各距
離の部分の硬さを測定したものである。
離の部分の硬さを測定したものである。
ｔｓ３表から明らかなように、従来鋼であるＷ鋼および
比較鋼であるＹ鋼、２鋼が、従来鋼Ｗ〈比して焼入れ硬
さが低いのく対して、本発明鋼であるＡ−Ｊ鋼はＷ鋼と
同等あるいはそれ以上の硬さを有することが明らかであ
り、本発明鋼は焼入れ性についても優れていることがわ
かる。
比較鋼であるＹ鋼、２鋼が、従来鋼Ｗ〈比して焼入れ硬
さが低いのく対して、本発明鋼であるＡ−Ｊ鋼はＷ鋼と
同等あるいはそれ以上の硬さを有することが明らかであ
り、本発明鋼は焼入れ性についても優れていることがわ
かる。
次に第１図に本発明鋼中のＢ鋼およびＦ鋼の低温靭性を
、従来鋼のＷ鋼とともに測定した結果を比較して示す。
、従来鋼のＷ鋼とともに測定した結果を比較して示す。
低温靭性はＪＩＳ ４号試験片を作製し、２０℃〜−８
０℃の低温域で供試鋼のシャルピー衝撃値を測定したも
のである。
０℃の低温域で供試鋼のシャルピー衝撃値を測定したも
のである。
第１図から明らかなように、従来鋼であるＷ鋼の一４０
℃におけるシャルピー衝撃値が５．２ ｋｆ？・ｆ−ｍ
＾２であるのく対し、本発明鋼であるＢ鋼、Ｆ鋼は７．
３〜７．８ ｋＩＩ−ｆ−ｍ７ｃｍ２であって、Ｗ鋼に
比して大幅に高くなってお）、本発明鋼は低温靭性につ
いても優れていることがわかる。
℃におけるシャルピー衝撃値が５．２ ｋｆ？・ｆ−ｍ
＾２であるのく対し、本発明鋼であるＢ鋼、Ｆ鋼は７．
３〜７．８ ｋＩＩ−ｆ−ｍ７ｃｍ２であって、Ｗ鋼に
比して大幅に高くなってお）、本発明鋼は低温靭性につ
いても優れていることがわかる。
次く本発明鋼の被削性を、Ｂ鋼、Ｆ鋼、Ｗ鋼、Ｊ鋼九つ
き、従来鋼であるＷ鋼の被剛性と対比する。この対比試
験は、前記各供試鋼について焼入れ、焼もどし処理を施
したものから、直径４０■、長さ１０■の素材を用意し
、これを定盤上に固定し、直径５−の５ＫＨ９ストレー
トドリルを用いて、回転数１１４Ｏｒｐｍ、推力ａｏｋ
ｇ（重錘自由落下法）（より、ドリル穿孔性を測定した
ものである。なお第４表には従来鋼であるＷ鋼のドリル
穿孔性をＺｏｏとした指数で示した。
き、従来鋼であるＷ鋼の被剛性と対比する。この対比試
験は、前記各供試鋼について焼入れ、焼もどし処理を施
したものから、直径４０■、長さ１０■の素材を用意し
、これを定盤上に固定し、直径５−の５ＫＨ９ストレー
トドリルを用いて、回転数１１４Ｏｒｐｍ、推力ａｏｋ
ｇ（重錘自由落下法）（より、ドリル穿孔性を測定した
ものである。なお第４表には従来鋼であるＷ鋼のドリル
穿孔性をＺｏｏとした指数で示した。
第４表によ）明らかなように、本発明鋼はいずれも従来
鋼であるＷ鋼に比して優れた被剛性を有しておプ、特に
快削性元素であるｓ 、 ｐｂを含有せしめたＦ鋼、Ｗ
鋼およびＪ鋼は、Ｗ鋼に比して大幅に被剛性を改善した
ものとなっている。
鋼であるＷ鋼に比して優れた被剛性を有しておプ、特に
快削性元素であるｓ 、 ｐｂを含有せしめたＦ鋼、Ｗ
鋼およびＪ鋼は、Ｗ鋼に比して大幅に被剛性を改善した
ものとなっている。
本発明は産業車両の走行用、駆動用部品等に用いられる
高靭性低合金鋼において、Ｃを、要求強度を確保するた
め、および靭性を低下させずかつ熱処理による歪の発生
を阻止する範囲の０．３０〜０．５０ｔＩｂ、Ｓｌを、
素地の強度を向上し、かつ焼もどし軟化抵抗を有せしめ
るため、および被剛性を損わない範囲の０．１５〜０．
６５Ｌｓ１Ｍｎを、大断面を有する鍛造部品の芯部まで
焼入れ組織とするため、および焼入れにあた）割れの発
生を阻止する範囲の０．６５〜１．２０ ｆｂ、 Ｃｒ
を、大断面を有する鍛造部品の焼入れ性を得るとともに
微細な炭化物を形成して耐摩耗性を得るため、および前
記炭化物を粗大化せしめない範囲の０．９０〜２．０％
を含有させるとともに、Ｍｏを、変態応力を緩和し、水
焼入れを可能とする焼入れ性と、靭性および焼もどし軟
化抵抗を高め、さら忙微細な炭化物を生成して耐摩耗性
を向上するため、およびベイナイトノーズが後退して水
焼入れ時に焼き割れが発生しない範囲の０．３３〜０．
５０チを含有させ、高い量のＣの存在下において水焼入
れ時に大きな変態応力、熱応力を被焼入れ材に加えるＮ
ｌを積極的に添加することなく、不純物量程度に止めた
ことくより、焼入れ時の変態応力を緩和させて水焼入れ
を可能としたものであって、従来産業車両の走行用。
高靭性低合金鋼において、Ｃを、要求強度を確保するた
め、および靭性を低下させずかつ熱処理による歪の発生
を阻止する範囲の０．３０〜０．５０ｔＩｂ、Ｓｌを、
素地の強度を向上し、かつ焼もどし軟化抵抗を有せしめ
るため、および被剛性を損わない範囲の０．１５〜０．
６５Ｌｓ１Ｍｎを、大断面を有する鍛造部品の芯部まで
焼入れ組織とするため、および焼入れにあた）割れの発
生を阻止する範囲の０．６５〜１．２０ ｆｂ、 Ｃｒ
を、大断面を有する鍛造部品の焼入れ性を得るとともに
微細な炭化物を形成して耐摩耗性を得るため、および前
記炭化物を粗大化せしめない範囲の０．９０〜２．０％
を含有させるとともに、Ｍｏを、変態応力を緩和し、水
焼入れを可能とする焼入れ性と、靭性および焼もどし軟
化抵抗を高め、さら忙微細な炭化物を生成して耐摩耗性
を向上するため、およびベイナイトノーズが後退して水
焼入れ時に焼き割れが発生しない範囲の０．３３〜０．
５０チを含有させ、高い量のＣの存在下において水焼入
れ時に大きな変態応力、熱応力を被焼入れ材に加えるＮ
ｌを積極的に添加することなく、不純物量程度に止めた
ことくより、焼入れ時の変態応力を緩和させて水焼入れ
を可能としたものであって、従来産業車両の走行用。
駆動用部品に用いられていたＳＮＣ’Ｍ４３１ Ｋ比し
て低い８１０〜８８０℃の温度に加熱し、この温度から
冷却速度２５℃／ ｍ ｉ ｎ以上で水焼入れし、次込
で５４０〜５８０℃という高い温度で焼もどしを行って
も、従来鋼と同等もしくはそれ以上の硬さおよび機械的
性質を有し、特に靭性については大幅に優れているとい
う効果を有する。
て低い８１０〜８８０℃の温度に加熱し、この温度から
冷却速度２５℃／ ｍ ｉ ｎ以上で水焼入れし、次込
で５４０〜５８０℃という高い温度で焼もどしを行って
も、従来鋼と同等もしくはそれ以上の硬さおよび機械的
性質を有し、特に靭性については大幅に優れているとい
う効果を有する。
そして本発明の鋼と同様の焼入れ、焼もどしを施した比
較鋼中の従来鋼であるＷ鋼、および比較鋼のＹ鋼、２鋼
はＮｉを不純物量程度しか含有しないがＭｏの含有量が
本発明の鋼よシ少＜、Ｙ鋼のようにＣ含有量が本発明の
鋼よ）少いものの焼入れ硬さおよび強度が、前記従来鋼
であるＷ鋼忙比べて劣っている点から、本発明の鋼は高
強度と高靭性とを備え、かつ優れた焼入れ性を有するも
のといえる。
較鋼中の従来鋼であるＷ鋼、および比較鋼のＹ鋼、２鋼
はＮｉを不純物量程度しか含有しないがＭｏの含有量が
本発明の鋼よシ少＜、Ｙ鋼のようにＣ含有量が本発明の
鋼よ）少いものの焼入れ硬さおよび強度が、前記従来鋼
であるＷ鋼忙比べて劣っている点から、本発明の鋼は高
強度と高靭性とを備え、かつ優れた焼入れ性を有するも
のといえる。
また本発明くお込ては、さらに、ｖ０．ｏｓ〜０．３０
’１． Ｎｂ０．０５〜０．３０１’）１種ｔタハ２
１１を含有せしめることによ）、炭窒化物を生成させる
とともに結晶粒を微細化させ、これにょシ低温靭性をさ
らに向上せしめることができ、あるいは８０．０３５−
以下、Ｐを０．１５−以下のうちの１種または２種を含
有せしめることによ〕、切削時の切欠き効果と潤滑作用
によ）切削抵抗を減少させ、被剛性を向上させることが
できる。
’１． Ｎｂ０．０５〜０．３０１’）１種ｔタハ２
１１を含有せしめることによ）、炭窒化物を生成させる
とともに結晶粒を微細化させ、これにょシ低温靭性をさ
らに向上せしめることができ、あるいは８０．０３５−
以下、Ｐを０．１５−以下のうちの１種または２種を含
有せしめることによ〕、切削時の切欠き効果と潤滑作用
によ）切削抵抗を減少させ、被剛性を向上させることが
できる。
さらに本発明によれば、Ｃｅ Ｓｌ ｔ Ｍｎ ｒ Ｃ
ｒｅＭ。
ｒｅＭ。
の適宜量を添加せしめるものであるため、鋼の製造にあ
た。９８１０〜８８０℃の加熱温度および２５℃／ｍｉ
ｎ以上の冷却速度という低温焼入れおよび５４０〜５
８０℃という高温節もどしを可能とするものである。
た。９８１０〜８８０℃の加熱温度および２５℃／ｍｉ
ｎ以上の冷却速度という低温焼入れおよび５４０〜５
８０℃という高温節もどしを可能とするものである。
第１図は本発明の実施例の鋼と比較鋼の低温靭性を示す
試験温度とシャルピー衝撃値との関係の線図、第２図は
本発明鋼の用途として適したトラックリンクの分解図、
第３図はその組立図を示す。 なお図中１はトラックリンク、２はブツシュ孔、４はブ
ツシュ、５はピン、８はシュー、をそれぞれ示すもので
ある。 特許出願人 愛知製鋼株式会社ほか１名代 理 人 弁
理土鈴木蟲明 、（
試験温度とシャルピー衝撃値との関係の線図、第２図は
本発明鋼の用途として適したトラックリンクの分解図、
第３図はその組立図を示す。 なお図中１はトラックリンク、２はブツシュ孔、４はブ
ツシュ、５はピン、８はシュー、をそれぞれ示すもので
ある。 特許出願人 愛知製鋼株式会社ほか１名代 理 人 弁
理土鈴木蟲明 、（
Claims (5)
- （１）重量比にして、Ｃ０．３０〜０．５０％、Ｓｉ０
．１５〜０．６５％、Ｍｎ０．６５〜１．２０％、Ｃｒ
０．９０〜２．００％、Ｍｏ０．３３〜０．５０％を含
有し、残部Ｆｅならびに不純物元素からなることを特徴
とする高靭性低合金鋼。 - （２）重量比にして、Ｃ０．３０〜０．５０％、Ｓｉ０
．１５〜０．６５％、Ｍｎ０．６５〜１．２０％、Ｃｒ
０．９０〜２．００％、Ｍｏ０．３３〜０．５０％と、
さらにＶ０．０５〜０．３０％、Ｎｂ０．０５〜０．３
０％のうち１種ないし２種を含有し、残部Ｆｅならびに
不純物元素からなることを特徴とする高靭性低合金鋼。 - （３）重量比にして、Ｃ０．３０〜０．５０％、Ｓｉ０
．１５〜０．６５％、Ｍｎ０．６５〜１．２０％、Ｃｒ
０．９０〜２．００％、Ｍｏ０．３３〜０．５０％と、
さらにＳ０．０３５％以下、Ｐを０．１５％以下のうち
１種ないし２種を含有し、残部Ｆｅならびに不純物元素
からなることを特徴とする高靭性低合金鋼。 - （４）重量比にして、Ｃ０．３０〜０．５０％、Ｓｉ０
．１５〜０．６５％、Ｍｎ０．６５〜１．２０％、Ｃｒ
０．９０〜２．００％、Ｍｏ０．３３〜０．５０％を含
有する鋼材を８１０〜８８０℃に加熱し、冷却速度２５
℃／ｍｉｎ以上で焼入れし、ついで５４０〜５８０℃で
焼もどしを施すことを特徴とする高靭性低合金鋼の製造
方法。 - （５）重量比にして、Ｃ０．３０〜０．５０％、Ｓｉ０
．１５〜０．６５％、Ｍｎ０．６５〜１．２０％、Ｃｒ
０．９０〜２．００％、Ｍｏ０．３３〜０．５０％と、
さらにＶ０．０５〜０．３０％、Ｎｂ０．０５〜０．３
０％のうち１種ないし２種を含有する鋼材を、８１０〜
８８０℃に加熱し、冷却速度２５℃／ｍｉｎ以上で焼入
れし、ついで５４０〜５８０℃で焼もどしを施すことを
特徴とする高靭性低合金鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254514A JPH0613745B2 (ja) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | 高靭性低合金鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254514A JPH0613745B2 (ja) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | 高靭性低合金鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61133364A true JPS61133364A (ja) | 1986-06-20 |
| JPH0613745B2 JPH0613745B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17266102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59254514A Expired - Lifetime JPH0613745B2 (ja) | 1984-12-01 | 1984-12-01 | 高靭性低合金鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613745B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262491A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nippon Steel Corp | 切削性に優れた機械構造用鋼管およびその製造方法 |
| CN109338226A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-02-15 | 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司 | 一种高性能tbm刀盘刮渣板用材料及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5779116A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-18 | Nippon Steel Corp | Production of high tensile steel having superior toughness |
| JPS57207113A (en) * | 1981-05-08 | 1982-12-18 | Roon Star Suteiiru Co | High efficiency tube for petroleum insufficient contries and manufacture |
| JPS5819438A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度・高靭性を有する鋼管の製造方法 |
| JPS5893857A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐熱亀裂性及び耐割損性に優れた鉄道車輪 |
| JPS58171554A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Daido Steel Co Ltd | 機械構造用部品 |
| JPS59104426A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-16 | Daido Steel Co Ltd | 高周波焼入用鋼の製造方法 |
| JPS59153868A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-01 | Nisshin Steel Co Ltd | ゴルフクラブ用シヤフトの製造方法 |
| JPS59159969A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度高靭性チエ−ン用鋼材 |
| JPS60169544A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Daido Steel Co Ltd | 高強度機械構造用部品およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-12-01 JP JP59254514A patent/JPH0613745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
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| JPS60169544A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-03 | Daido Steel Co Ltd | 高強度機械構造用部品およびその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007262491A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nippon Steel Corp | 切削性に優れた機械構造用鋼管およびその製造方法 |
| JP4495106B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2010-06-30 | 新日本製鐵株式会社 | 切削性に優れた機械構造用鋼管およびその製造方法 |
| CN109338226A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-02-15 | 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司 | 一种高性能tbm刀盘刮渣板用材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0613745B2 (ja) | 1994-02-23 |
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