JPS6342327A - 高炭素鋼板の製造方法 - Google Patents

高炭素鋼板の製造方法

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JPS6342327A
JPS6342327A JP18506786A JP18506786A JPS6342327A JP S6342327 A JPS6342327 A JP S6342327A JP 18506786 A JP18506786 A JP 18506786A JP 18506786 A JP18506786 A JP 18506786A JP S6342327 A JPS6342327 A JP S6342327A
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cutting
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勝利 山口
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はC:0.30〜2.50重量%の高炭素鋼板の
製造方法に関し、特に切断加工性が優れた高炭素鋼板の
製造方法を提供するものである。
[従来の技術] 一般に機械構造用、工具用、金型用等の高炭素鋼板とし
てはJIS規格のS Cp S M n y S Cr
 +SCM、SK、SKS、SKH,SKDシリーズの
鋼種のものが使用される。
これらの鋼種は使用状態では高硬度、耐磨耗性が要求さ
れるため、焼入れ一焼もどしの熱処理を施す場合が多い
が、この時に焼きワレが生じる問題がある。また、形状
切断、切削、穴あけ加工等においてもワレが発生するこ
とがあるが、ここではさらに切削加工の難易性が生産性
に大きな影響をおよぼす。
このような問題から、高炭素鋼の焼ワレ、溶断ワレおよ
び切削加工性に対して炭化物を球状化することが知られ
ており、焼鈍−加工−焼入れ一焼もどしの工程が採用さ
れている。ここに炭化物球状化焼鈍は昭和47年6月3
0日、日刊工業新聞社発行の「プレス型材料と熱処理」
によれば焼入れ前処理としての組織の改善であり、加熱
変態点直上に保ってから炉中で徐冷、または恒温処理を
行って完全に冷却変態を起させる方法が提案され、よく
知られている。したがって鋼板の素材メーカーから供給
された高炭素鋼板は溶断メーカーで形状切断した後焼鈍
されるのが通例であったが、近年、溶断メーカーないし
は加工メーカーにおける焼鈍処理が工程省略される傾向
にあり、素材メーカーに対して供給状態で球状化された
高炭素鋼板の要求が増加している。
一方、形状切断においても最近は溶断がら鋸断への切り
替えが進んでおり、例えば巾1524mmX3048m
mといった定尺寸法が採取できるように圧延したクロッ
プ付およびまたは写材の鋼板を、例えば巾200mrr
r〜500mmといった帯状に鋸断する場合もあれば、
はじめから狭山のものを求めておいて、これを鋸断でブ
ロック状に分割する場合もある。
これは従来の圧延形状のままの鋼板よりも所定寸法の切
り板が望まれることを示し、後者の狭巾材は従来の定尺
方法に対して例えば巾が200mm〜500ml11で
長さが3000++++aX8000mmといった任意
の条切りサイズへの要求の変化であり、素材メーカーと
しては圧延始端、終端の異形部切断は勿論のこと、両側
のミルエッヂと中切りの長手方向の切断が不可欠になり
つつある。この切断は素材メーカーの生産設備上溶断で
あるが、供給状態で切断硬化層が残ったままでは、客先
の鋸断に供し得ない難点がある。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は以上のような需要動向に鑑み、特に切断加工性
が優れた高炭素鋼板の製造方法を提供すことを目的とす
る。
[問題点を解決するための手段] C:0.30%以上の高炭素鋼を熱間圧延後。
溶断し、しかる後に熱処理を施すが、または熱間圧延後
1次熱処理を施して溶断し、しかる後に2次熱処理を施
す高炭素鋼板の製造方法であり、(1)C: 0.30
〜2.50%含有鋼を熱間圧延後所定の寸法に溶断し、
700〜900’Cの温度に10分以上で板厚1mm当
り1分以下保持してがら大気中放冷することを特徴とす
る高炭素鋼板の製造方法であり、又(2)C: : 0
.30〜2.50%含有鋼を熱間圧延後700〜900
’Cに10分以上で板厚11当り1分以下保持して大気
中放冷し、次いで所定寸法に溶断し、しかる後に600
〜750℃の温度に10分以上で板厚1m+*当り1分
以下保持してから大気中放冷することを特徴とする高炭
素鋼板の製造方法である。
[作用] 前述のように切削、穴あけ等の加工性を容易にするとと
もに焼ワレ防止の点から球状化しなければならないが、
この熱処理としては焼鈍が適しており、形状切断後の小
サイズでは何ら問題なく採用し得た。しかし大きな鋼板
を大量に扱う素材メーカーでは、yX理的にはバッチ式
熱処理炉で炉冷することは可能であるが、このような熱
処理は著しい生産障害となる。
仮に操業上の不利益を無視するとしてもバッチ式熱処理
炉では薄手鋼板は平坦な形状が得られないため、その対
象は厚手鋼板に限られる。高炭素鋼板はワレ感受性が高
く冷間矯正は殆んど不可能であるから、平坦な形状が得
られないことは致命的であり、薄手鋼板は連続式熱処理
炉によらざるを得ず、この場合構造上炉冷はできない。
本発明は炉冷によらずに球状化を図るものであり、バッ
チ式、連続式を問わず厚手鋼板から薄手鋼板まで工業的
に有利な熱処理を採用するものである。具体的には変態
点以上の温度に加熱してその温度から大気放冷するが、
加熱温度はC:0゜30〜0.60%レベルのSC,S
Mn、SCr。
SCM等の鋼種は800〜900℃、 C: 0.60
%以上(7)SK、SKS、SKH,SKD等ノ鋼種は
700℃〜800℃とし、この温度で10分以上保持す
る。
この熱処理は熱間圧延のままでは旧オーステナイト粒界
に網状セメンタイトが析出しており、これを分断して球
状化するもので、保持時間は長い程よく少なくとも10
分の保持が必要である。一方上限は本発明者等の実験に
よれば長時間保持に見合った球状化の進行がうすれるの
で板厚1mmあたり1分保持にとどめることが好ましい
。加熱温度が700℃以下では、網状セメンタイトの分
断が不十分で900’C以上の高温では粒界ワレの恐れ
がある。球状化の度合はC量と保持時間に関係しており
、例えば(11が約0.50%以上の鋼種の場合はもう
一度熱処理することによってより十分な球状化が達成さ
れる。すなわちっセメンタイトを更に球状化させる場合
は前記の1次熱処理のあと2次熱処理を行うことが好ま
しい。この2次熱処理も炉冷によることなく大気中放冷
するが、保持時間はやはり1o分以上必要で板厚1mm
あたり1分以下保持する。
ただし加熱温度は先の熱処理で網状セメンタイトは分断
されており、かなり球状化もしているので具体的には6
00〜750℃の温度とする。すなわち600℃以下の
温度では保持時間が長くなりすぎて不利益であり、75
0℃以上の温度にしても10分以下の時間には短縮でき
ないこと及び高温にしても球状化作用が少ないため上限
は750℃とする。しかして本発明においては上記前者
の1次熱処理前または後者の2次熱処理前に所定寸法に
溶断を施すものであるが、この溶断は工程間のスケジュ
ールが許す限り、前工程に引続き実施することが好まし
い。
すなわち熱間圧延後早期に溶断ししかる後に熱処理を施
すか、または熱間圧延し1次熱処理後早期に溶断してし
かる後2次熱処理を施すのである。
これは温間の状態で鋼板を溶断することになり、曲り、
ねじれ、ワレ防止り効果的である。
この曲り、ねじれ、ワレ防止対策としては、溶断後の熱
処理を溶断に引続いて早期に実施するとより効果があり
、このような一連の早期処理は製造工期短縮の面でも好
ましいことである。
実際の操業において早期処理の工程間調整ができない場
合は、溶断前またはおよび溶断後、鋼板をバーナーを用
いるか炉に入れるかして予熱してもよい。特に条切りの
溶断における曲り、ねじれに対してさらに効果的なのは
鋼板の長手方向の両端を一部未切断状態にした条切りを
施すことである。このような形態は例えば製鉄所の厚板
工場のごとき大型のバッチ式熱処理炉への装入・抽出、
連続式熱処理炉の通板は条切り前の通常の鋼板と同様に
扱うことができハンドリング上著しく高い生産性をもた
らすものである。長手方向両端部の未切断部は最終工程
で溶断されるが、巾方向だけの鋸断の場合は両端に部分
的な溶断硬化部が存在しても通常あまり問題はない。た
だし両端部といえども溶断硬化部の残存が容認されない
ような場合は溶断の際に溶断火口とは別に予熱またはお
よび後熱用の火口を付設し溶断火口と相前後する形で並
走すればよい。
本発明におけるC含有量の限定理由を述べる。
C:0.30%未満では焼き割れ、溶断ワレ、切削加工
ワレトラブルがほとんどないが0.30%以上になると
これらのトラブルが発生する。C:265%超は実際に
製造コストが高くなることにより上限は2.5%とする
次に本発明の工程の流れにともなう鋼板の形態を図面に
より説明する。まず第9図に従来の、高炭素鋼板1の供
給形態を示す。(イ)は高炭素鋼板なるがゆえの独特な
形態で圧延形状のままであり、溶断メーカーでは図中破
線で示すような形状切断が行われ、溶断後焼鈍されるの
が通例である。
(ロ)は圧延頭部および連部のクロップだけを溶断し、
ミルエッヂはそのままのいわゆる写材鋼板で、両端は溶
断ままのため高炭素鋼の急冷による硬化層2が残ってお
り1図中破線で示すような切断は鋸断は歯が立たず、溶
断もワレの危険がある。これに対して、本発明は第1図
に示すように(ホーa)の形態は第9図(ロ)と同じで
あるが、溶断後に熱処理されているので端面2,3は軟
化しており、図中破線で示すような切断および(ホーb
)に示すような巾方向の切断も鋸断が容易にできる。
また第2図に示すように圧延後(イ)または2回熱処理
を施す場合は1次熱処理後(ロ)帯状に溶断しくハ)、
その後2次熱処理(ニ)を施すので(ホ)に破線で示す
ように巾方向、長手方向とも任意の鋸断ができる。
第3図は帯状の溶断がさらに狭巾の場合を示し、いわゆ
る条切りを施すものであるが、溶断時の曲リ、ねじれを
防ぐとともに、その後のハンドリング効率を高めるため
両端部は未切断にしておき、熱処理後の最終工程で溶断
する。(へ)に破線で示すような巾方向の切断には支障
がないので両端の溶断部2はそのままでも問題ないが不
都合な場合は後熱して硬化層を軟化処理すればよい。
以下に本発明の実施例を挙げる。
[実施例1] とりべ分析値がC: 0.31%、Si: 0.24%
、Mn:0.77%、Cr: 0.92%のS Cr4
3oを板厚80mmに熱間圧延し、鋼板の表面温度が約
200℃の状態で圧延始端部および終端部のクロップを
ガス切りで除去して80X1524X3048のいわゆ
る写材の定尺サイズにした。次いで870℃の温度で6
0分加熱してから大気中で放冷した。
この鋼板の機械的性質を第1表に示す。
本発明の鋼板は圧延の始端部と終端部が除去されており
、その切断部は熱処理によって硬化層が存在しないから
長手方向の鋸断が可能でその後の切削加工においても靭
性が高いので加工時にワレが発生するようなことはない
比較例の鋼板は硬化層により長手方向の鋸断は不可能で
あった。
本実施例の鋼板は鋸断、切削加工等の後、最終  ・。
的には焼入れ一焼戻しにより高硬度とする用途に製造し
たものであるが、素材段階では上記のような優れた加工
性を有し、ジョミニ一式一端焼入方法によって測定した
結果で示すと第4図のような焼入性を具備しており、最
終成品で高硬度、耐摩耗性を発揮する。
[実施例2] とリベ分析値がC: 0.53%、Si: 0.25%
、Mn:0.83%の553Cを板厚175mmに熱間
圧延し、鋼板の表面温度が約200℃の状態で条切りし
た。第2表に鋼板寸法を示す。
次いで830℃の温度で30分加熱してから大気中で放
冷した。
ガス切りままの状態と熱処理後の横曲り量(キャンバ−
)の測定結果を第3表に示す。
第  3  表 横曲り量測定結果 第5図に熱処理後の断面硬さを示す。
本発明はガス切り後に熱処理を施すので第3表に示すよ
うに帯状にした場合の横曲り量が少なく、第5図に示す
ようにガス切りによる切断硬化層が除かれて内部と同じ
レベルの硬さになっている。
本実施例の鋼板は加工メーカーで一切熱処理を行わず、
素材の硬さを最終成品まで維持するものでショア硬さ2
8以上を保障した鋸断用条切り材として製造したもので
ある。
板厚方向に表面から裏面までほぼ一様な硬さ分布になっ
ていて精度の高い鋸断が可能であり、従来の加工メーカ
ーにおける溶断−熱処理の工程は省かれ、かつ成品歩留
も高い利点がある。
[実施例3コ とりべ分析値がC: 0.96%、Si:0.23%、
Mn:0.41%のSK4を板厚60mmに熱間圧延し
た後740℃の温度で1時間加熱し、大気中放冷により
鋼板の表面温度が約200℃まで低下したところで第6
図(イ)に示す寸法にガス切りした。
次いで670℃の温度で1時間加熱してから大気中放冷
により鋼板の表面温度が約200℃まで低下したところ
で(ロ)に示すように切り離しのためガス切りを行い巾
405+++n+X長さ5000mn+の寸法のものを
5条採取した。
第7図に(イ)の長手方向ガス切り面(ガス切り後熱処
理)と(ロ)の巾方向ガス切り面(ガス切りまま)の硬
さ測定結果を示す。
第8図にそれぞれ1次及び2次熱処理後の(A)及び(
B)の顕微鏡観察結果を示す。
本発明の鋼板はガス切り後に熱処理を施すので切断面は
軟化しており鋸断が容易であるが比較のために第6図(
ロ)のガス切りままの面で鋸断を試みたところ鋸歯が全
く入らず鋸断は不可能であった・ 尚本発明の熱処理は大気中放冷であるが1次熱処理でも
第8図(A)に示す程度の球状化があり、2次熱処理を
加えると第8図(B)に示すように十分な球状化ffi
織になっている。
[発明の効果] 本発明によれば鋸断、切削加工性に優れ、従来の溶断に
よる形状切断を行うが故に必須であった焼鈍処理は不用
になる利点がある。
尚素材鋼板の製造側においても連続式熱処理炉で効率の
高い生産が行える。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は本発明法による鋼板の処理形
態を示し。 第1図は熱処理後小割切断を 第2図は圧延後又は1次熱処理後帯状溶断し次いで熱処
理する形態を示し、 第3図は条切り切断するものの曲り、ねじれを防ぎハン
ドリングを効率的に行う処理形態を示す第4図は実施例
1におけるジョミニー試験結果を示すグラフ。 第5図は実施例2における熱処理後の断面硬さを示すグ
ラフ。 第6図は実施例3におけるガス切り形態を示す説明図。 第7図は実施例3における熱処理有無による硬さを示す
説明図。 第8図は実施例3の鋼板の金属組織の図面に代る写真で
第8図(A)は1次熱処理後の金属組織、第8図(B)
は2次熱処理後の金属組織である。 第9図は従来の高炭素鋼板の供給形態を示す説明図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.30〜2.50%含有鋼を熱間圧延後所
    定寸法に溶断し700〜900℃の温度に10分以上で
    板厚1mm当り1分以下保持してから大気中放冷するこ
    とを特徴とする高炭素鋼板の製造方法。
  2. (2)C:0.30〜2.50%含有鋼を熱間圧延後7
    00〜900℃の温度に10分以上で板厚1mm当り1
    分以下保持して大気中に放冷し、次いで所定寸法に溶断
    し、しかる後に600〜750℃の温度に10分以上で
    板厚1mm当り1分以下保持してから大気中放冷するこ
    とを特徴とする高炭素鋼板の製造方法。
JP18506786A 1986-08-08 1986-08-08 高炭素鋼板の製造方法 Granted JPS6342327A (ja)

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JPH032210B2 JPH032210B2 (ja) 1991-01-14

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007000902A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Air Water Inc 圧延鋼材のガス切断方法
JP2008184636A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Jfe Steel Kk 厚鋼板の切断方法

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JP2007000902A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Air Water Inc 圧延鋼材のガス切断方法
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