JPS642169B2 - - Google Patents
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- JPS642169B2 JPS642169B2 JP28457085A JP28457085A JPS642169B2 JP S642169 B2 JPS642169 B2 JP S642169B2 JP 28457085 A JP28457085 A JP 28457085A JP 28457085 A JP28457085 A JP 28457085A JP S642169 B2 JPS642169 B2 JP S642169B2
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- quenching
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は溶接性の良好な耐摩耗用鋼板の製造法
に関する。 [従来技術] パワーシヨベルやホイールローダのバケツトな
どの建設・運搬機器に用いられる鋼板は摩耗が著
しく、摩耗の減少を図るためには表面かたさの硬
い(Hv300以上)鋼板が要求される。また、パワ
ーシヨベルやバケツトなどには衝撃力がかかるた
めこれらに用いられる鋼板には高いじん性が求め
られる。さらに、パワーシヨベルやバケツトなど
は鋼板を曲げ加工するとともに溶接して製造する
ため、この鋼板は曲げ加工性及び溶接性に優れて
いなければならない。かかる要求に対して、Cr
およびMoが0.2〜2.0%あるいはCが0.20%越える
B添加鋼に焼入焼戻を施したものが市販されてい
る。 [発明が解決しようとする問題点] しかし、これらの鋼板は溶接施行の採用を可能
にしているものの、溶接性すなわち耐溶接割れ感
受性を阻害するC,Cr,Moを多量に含有してお
り、溶接割れを防ぐために溶接に先だつ予熱が必
要である。さらに、CrあるいはCr−Mo系のもの
はこの添加によりコスト高のものになつている。 [問題点を解決するための手段] 上記問題点は、C:0.10〜0.19%、Si:0.05〜
0.55%、Mn:0.90〜1.60%、を含有し、残部が
Feと不可避不純物から成り、かつ、Ceg(C+1/2
4Si+1/6Mn+1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V)
が、0.35〜0.44%の鋼を熱間圧延後、900〜950℃
に再加熱した後、あるいは熱間圧延後950〜850℃
の状態から焼入を施し、引続いて300〜500℃にて
焼きもどしを施すことを特徴とする溶接性の良好
な耐摩耗用鋼板の製造法によつて解決される。 また、上記問題点は、C:0.10〜0.19%、Si:
0.05〜0.55%、Mn:0.90〜1.60%を含有し、さら
に、Al:0.10%以下、V:0.10%以下、Nb:0.10
%以下のうち1種以上を含有し(ただし、Vと
Nbの合計は0.10%以下)、残部がFeと不可避不純
物から成り、かつ、Ceg(C+1/24Si+1/6Mn+
1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V)が、0.35〜
0.44%の鋼を、熱間圧延後、950〜850℃の状態か
ら直接に、又は900〜950℃に再加熱した後に焼入
れを行ない、引続いて300〜500℃にて焼戻しを行
なうことを特徴とする溶接性の良好な耐摩耗用鋼
板の製造法によつて解決される。 まず、化学成分をこのように限定した理由を説
明する。 Cは焼入れ後の鋼板表面かたさを高める最も重
要な元素であり、焼入焼戻後において耐摩耗の特
性を得るための鋼板表面かたさにするためには
0.10%以上が必要であり、この値を下限とした。
また、Cはその反面、溶接性を著しく阻害する元
素であり、本発明の特徴とする良好な溶接性を確
保するには0.19%以下にする必要があり、この値
を上限とした。 Siは脱酸及びマトリツクスの強化に有効な0.05
%を下限とし、多量に含有させると溶接性の劣化
や非金属介在物を増加させるため、0.55%を上限
とした。 Mnは、焼入性の確保、また、マトリツクスの
強化に有効であり、十分な効果を得るには0.90%
以上必要なことから、この値を下限とした。ま
た、Mnを過剰に添加すると、溶接性が劣化する
とともに拡散性水素による内部欠陥が発生しやす
くなるので1.60%を上限とした。 なお、V,Nb,Alを選択的に添加してもよ
い。 VおよびNbは析出強化元素として知られてお
り、微量でこの効果が得られ、焼入硬化深さが、
小さくなる厚物には有効であり、溶接性に阻害を
与えない範囲すなわちVおよびNbの1種あるい
は2種の添加量0.10%を上限とした。 Alは、切欠じん性の改善に有効であり、非金
属介在物が増加しない範囲として添加上限を0.10
%とした。 Cegは上述の含有量と不可避不純物として含有
されるNi,Cr,Moにも影響するが、本発明鋼の
特徴である溶接性の良好な耐摩耗鋼を得るには、
適度の焼入性と、溶接に先立つて実施する予熱を
フリーにするための抑制が必要であり、両者から
Cegの範囲を0.35〜0.44%とした。 熱間圧延後の焼入れは850〜900℃の状態から直
接行なつてもよく、また900〜950℃に再加熱して
行なつてもよい。 次に、焼入温度を限定した理由を説明する。 熱間圧延後に再加熱して焼入れる場合、一般的
にはAc3+50℃近辺が好ましいと言われるが、本
成分系の鋼では脆化しない範囲で鋼板表面かたさ
がより高く、鋼板表面からの硬化深さを大きくす
るにはそれより高い(Ac3+50)〜(Ac3+105
℃)、具体的な温度としては900〜950℃にする必
要がある。第1図は、C:0.16、Si:0.37、
Mn:1.37、V:0.041の組成を持ち、Ac3点が845
℃の25mm板厚の鋼板につき、再加熱温度を変化さ
せて焼入れをした場合の再加熱焼入での加熱温度
と焼入れ後400℃で焼戻した場合の表面から1mm
と5mmのかたさと、衝撃遷移温度(vTrs)を示
したものであり、高硬度、高靭性が得られる範囲
は900〜950℃であり、930℃が最も好ましい。 また、熱間圧延後直接焼入する場合は、850〜
950℃の状態から行なう。第2図は、C:0.16、
Si:0.37、Mn:1.37、V:0.041の組成を持ち、
Ar3点が780℃の25mm板厚の鋼板につき、焼入開
始温度を変化させて焼入れをした場合の焼入開始
温度を焼入れ後400℃で焼戻した場合の表面から
1mmと5mmのかたさと衝撃遷移温度を示したもの
であるが、この場合は圧延前の加熱で十分析出物
が固溶している状態であり、高いかたさを得るに
はAr3以上の開始温度(鋼板表面を考慮すると
850℃以上)が必要であり、また、切欠じん性の
面から、結晶粒が粗大化しない温度、即ち、950
℃以下にすることが必要である。 さらに、焼戻し条件を限定した理由を説明す
る。 焼入条件の制御因子として、加熱温度が最も材
質を変化させ、これが高くなると、切欠じん性や
曲げ延性が改善するが、耐摩耗鋼の特徴であるか
たさが低下し、基本性能が消失する。第3図は、
C:0.16、Si:0.37、Mn:1.37、V:0.041の組
成を持ち、Ac3点が845℃の25mm板厚の鋼板につ
き、再加熱温度を変化させて焼入をした場合の本
発明鋼の焼戻温度とかたさ、衝撃遷移温度、曲げ
試験の結果を示したものであり、これから、耐摩
耗用鋼板に必要な鋼板表面かたさと切欠じん性、
曲げ延性を得るには焼戻し温度を300〜500℃とす
ることが必要であることがわかる。 次で、本発明にて製造した鋼板は、良好な溶接
性を有し、耐摩耗用鋼板に必要な鋼板表面のかた
さと適当な切欠じん性・曲げ延性を有しているこ
とを実施例をもつて説明する。 [実施例] 各種成分系の素材を1230℃に加熱し、板厚20〜
25mmに熱間圧延した後、直接焼入あるいは室温に
冷却・再加熱焼入し、次いで200〜500℃で焼戻し
を行ない、それぞれについて、かたさ、溶接性、
曲げ延性、切欠じん性を調査した結果を第1表に
示す。かたさはビツカース硬さにより、溶接性は
JISD8016相当LB−116被膜アーク溶接での拘束
隅肉溶接割れ試験によつた。曲げ延性はR1.5tで
180℃曲げにより、切欠じん性は、衝撃遷移温度
(vTrs)を基準とした。No.3,4,6〜8,10,
12〜14,22〜25は本発明鋼であり他は比較鋼であ
る。 No.1のCr−Mo−V−B系およびNo.2の高C−
B系は従来の耐摩耗用鋼板に類するものであり、
両者とも高い鋼板表面かたさが得られているが、
拘束隅肉溶接割れ試験で割れが発生しており、ま
た、No.2の衝撃遷移温度が55℃で、切欠じん性が
劣つている。 本発明鋼の化学成分のものは、いずれも上記の
溶接試験で割れは認められず良好な溶接性を示
し、また、耐摩耗用鋼板として有効な高い鋼板表
面かたさ(表面〜表面から5mmがHv≧300)を有
するとともに、良好な曲げ延性、切欠じん性を有
している。 また、No.15のV−B系は溶接性で劣り、No.16〜
No.21はMnあるいはC量が低いため十分な表面層
のかたさが得られない。 [発明の効果] 本発明は溶接性を阻害するC,Cr,Mo,Bを
低く抑え、一般的な焼入焼戻しの概念から異なる
条件を採用したので、耐摩耗性、切欠じん性及び
画期的な溶接性の良好な耐摩耗用鋼板を製造する
ことができる。 【表】
に関する。 [従来技術] パワーシヨベルやホイールローダのバケツトな
どの建設・運搬機器に用いられる鋼板は摩耗が著
しく、摩耗の減少を図るためには表面かたさの硬
い(Hv300以上)鋼板が要求される。また、パワ
ーシヨベルやバケツトなどには衝撃力がかかるた
めこれらに用いられる鋼板には高いじん性が求め
られる。さらに、パワーシヨベルやバケツトなど
は鋼板を曲げ加工するとともに溶接して製造する
ため、この鋼板は曲げ加工性及び溶接性に優れて
いなければならない。かかる要求に対して、Cr
およびMoが0.2〜2.0%あるいはCが0.20%越える
B添加鋼に焼入焼戻を施したものが市販されてい
る。 [発明が解決しようとする問題点] しかし、これらの鋼板は溶接施行の採用を可能
にしているものの、溶接性すなわち耐溶接割れ感
受性を阻害するC,Cr,Moを多量に含有してお
り、溶接割れを防ぐために溶接に先だつ予熱が必
要である。さらに、CrあるいはCr−Mo系のもの
はこの添加によりコスト高のものになつている。 [問題点を解決するための手段] 上記問題点は、C:0.10〜0.19%、Si:0.05〜
0.55%、Mn:0.90〜1.60%、を含有し、残部が
Feと不可避不純物から成り、かつ、Ceg(C+1/2
4Si+1/6Mn+1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V)
が、0.35〜0.44%の鋼を熱間圧延後、900〜950℃
に再加熱した後、あるいは熱間圧延後950〜850℃
の状態から焼入を施し、引続いて300〜500℃にて
焼きもどしを施すことを特徴とする溶接性の良好
な耐摩耗用鋼板の製造法によつて解決される。 また、上記問題点は、C:0.10〜0.19%、Si:
0.05〜0.55%、Mn:0.90〜1.60%を含有し、さら
に、Al:0.10%以下、V:0.10%以下、Nb:0.10
%以下のうち1種以上を含有し(ただし、Vと
Nbの合計は0.10%以下)、残部がFeと不可避不純
物から成り、かつ、Ceg(C+1/24Si+1/6Mn+
1/40Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V)が、0.35〜
0.44%の鋼を、熱間圧延後、950〜850℃の状態か
ら直接に、又は900〜950℃に再加熱した後に焼入
れを行ない、引続いて300〜500℃にて焼戻しを行
なうことを特徴とする溶接性の良好な耐摩耗用鋼
板の製造法によつて解決される。 まず、化学成分をこのように限定した理由を説
明する。 Cは焼入れ後の鋼板表面かたさを高める最も重
要な元素であり、焼入焼戻後において耐摩耗の特
性を得るための鋼板表面かたさにするためには
0.10%以上が必要であり、この値を下限とした。
また、Cはその反面、溶接性を著しく阻害する元
素であり、本発明の特徴とする良好な溶接性を確
保するには0.19%以下にする必要があり、この値
を上限とした。 Siは脱酸及びマトリツクスの強化に有効な0.05
%を下限とし、多量に含有させると溶接性の劣化
や非金属介在物を増加させるため、0.55%を上限
とした。 Mnは、焼入性の確保、また、マトリツクスの
強化に有効であり、十分な効果を得るには0.90%
以上必要なことから、この値を下限とした。ま
た、Mnを過剰に添加すると、溶接性が劣化する
とともに拡散性水素による内部欠陥が発生しやす
くなるので1.60%を上限とした。 なお、V,Nb,Alを選択的に添加してもよ
い。 VおよびNbは析出強化元素として知られてお
り、微量でこの効果が得られ、焼入硬化深さが、
小さくなる厚物には有効であり、溶接性に阻害を
与えない範囲すなわちVおよびNbの1種あるい
は2種の添加量0.10%を上限とした。 Alは、切欠じん性の改善に有効であり、非金
属介在物が増加しない範囲として添加上限を0.10
%とした。 Cegは上述の含有量と不可避不純物として含有
されるNi,Cr,Moにも影響するが、本発明鋼の
特徴である溶接性の良好な耐摩耗鋼を得るには、
適度の焼入性と、溶接に先立つて実施する予熱を
フリーにするための抑制が必要であり、両者から
Cegの範囲を0.35〜0.44%とした。 熱間圧延後の焼入れは850〜900℃の状態から直
接行なつてもよく、また900〜950℃に再加熱して
行なつてもよい。 次に、焼入温度を限定した理由を説明する。 熱間圧延後に再加熱して焼入れる場合、一般的
にはAc3+50℃近辺が好ましいと言われるが、本
成分系の鋼では脆化しない範囲で鋼板表面かたさ
がより高く、鋼板表面からの硬化深さを大きくす
るにはそれより高い(Ac3+50)〜(Ac3+105
℃)、具体的な温度としては900〜950℃にする必
要がある。第1図は、C:0.16、Si:0.37、
Mn:1.37、V:0.041の組成を持ち、Ac3点が845
℃の25mm板厚の鋼板につき、再加熱温度を変化さ
せて焼入れをした場合の再加熱焼入での加熱温度
と焼入れ後400℃で焼戻した場合の表面から1mm
と5mmのかたさと、衝撃遷移温度(vTrs)を示
したものであり、高硬度、高靭性が得られる範囲
は900〜950℃であり、930℃が最も好ましい。 また、熱間圧延後直接焼入する場合は、850〜
950℃の状態から行なう。第2図は、C:0.16、
Si:0.37、Mn:1.37、V:0.041の組成を持ち、
Ar3点が780℃の25mm板厚の鋼板につき、焼入開
始温度を変化させて焼入れをした場合の焼入開始
温度を焼入れ後400℃で焼戻した場合の表面から
1mmと5mmのかたさと衝撃遷移温度を示したもの
であるが、この場合は圧延前の加熱で十分析出物
が固溶している状態であり、高いかたさを得るに
はAr3以上の開始温度(鋼板表面を考慮すると
850℃以上)が必要であり、また、切欠じん性の
面から、結晶粒が粗大化しない温度、即ち、950
℃以下にすることが必要である。 さらに、焼戻し条件を限定した理由を説明す
る。 焼入条件の制御因子として、加熱温度が最も材
質を変化させ、これが高くなると、切欠じん性や
曲げ延性が改善するが、耐摩耗鋼の特徴であるか
たさが低下し、基本性能が消失する。第3図は、
C:0.16、Si:0.37、Mn:1.37、V:0.041の組
成を持ち、Ac3点が845℃の25mm板厚の鋼板につ
き、再加熱温度を変化させて焼入をした場合の本
発明鋼の焼戻温度とかたさ、衝撃遷移温度、曲げ
試験の結果を示したものであり、これから、耐摩
耗用鋼板に必要な鋼板表面かたさと切欠じん性、
曲げ延性を得るには焼戻し温度を300〜500℃とす
ることが必要であることがわかる。 次で、本発明にて製造した鋼板は、良好な溶接
性を有し、耐摩耗用鋼板に必要な鋼板表面のかた
さと適当な切欠じん性・曲げ延性を有しているこ
とを実施例をもつて説明する。 [実施例] 各種成分系の素材を1230℃に加熱し、板厚20〜
25mmに熱間圧延した後、直接焼入あるいは室温に
冷却・再加熱焼入し、次いで200〜500℃で焼戻し
を行ない、それぞれについて、かたさ、溶接性、
曲げ延性、切欠じん性を調査した結果を第1表に
示す。かたさはビツカース硬さにより、溶接性は
JISD8016相当LB−116被膜アーク溶接での拘束
隅肉溶接割れ試験によつた。曲げ延性はR1.5tで
180℃曲げにより、切欠じん性は、衝撃遷移温度
(vTrs)を基準とした。No.3,4,6〜8,10,
12〜14,22〜25は本発明鋼であり他は比較鋼であ
る。 No.1のCr−Mo−V−B系およびNo.2の高C−
B系は従来の耐摩耗用鋼板に類するものであり、
両者とも高い鋼板表面かたさが得られているが、
拘束隅肉溶接割れ試験で割れが発生しており、ま
た、No.2の衝撃遷移温度が55℃で、切欠じん性が
劣つている。 本発明鋼の化学成分のものは、いずれも上記の
溶接試験で割れは認められず良好な溶接性を示
し、また、耐摩耗用鋼板として有効な高い鋼板表
面かたさ(表面〜表面から5mmがHv≧300)を有
するとともに、良好な曲げ延性、切欠じん性を有
している。 また、No.15のV−B系は溶接性で劣り、No.16〜
No.21はMnあるいはC量が低いため十分な表面層
のかたさが得られない。 [発明の効果] 本発明は溶接性を阻害するC,Cr,Mo,Bを
低く抑え、一般的な焼入焼戻しの概念から異なる
条件を採用したので、耐摩耗性、切欠じん性及び
画期的な溶接性の良好な耐摩耗用鋼板を製造する
ことができる。 【表】
第1図は再加熱焼入での、加熱温度と焼入後
400℃で焼戻した場合のかたさ(Hv)と衝撃遷移
温度(vTrs)の関係を示したグラフ、第2図は
直接焼入での焼入開始温度と焼入後400℃で焼戻
した場合のかたさと衝撃遷移温度の関係を示した
グラフ、第3図は930℃の再加熱焼入後の焼戻温
度とかたさ、衝撃遷移温度、曲げ試験結果の関係
を示したグラフである。
400℃で焼戻した場合のかたさ(Hv)と衝撃遷移
温度(vTrs)の関係を示したグラフ、第2図は
直接焼入での焼入開始温度と焼入後400℃で焼戻
した場合のかたさと衝撃遷移温度の関係を示した
グラフ、第3図は930℃の再加熱焼入後の焼戻温
度とかたさ、衝撃遷移温度、曲げ試験結果の関係
を示したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C:0.10〜0.19%、Si:0.05〜0.55%、Mn:
0.90〜1.60%を含有し、残部がFeと不可避不純物
から成り、かつ、Ceg(C+1/24Si+1/6Mn+1/4
0Ni+1/5Cr+1/4Mo+1/14V)が、0.35〜0.44%
の鋼を、熱間圧延後、950〜850℃の状態から直接
に、又は900〜950℃に再加熱した後に焼入れを行
ない、引続いて300〜500℃にて焼戻しを行なうこ
とを特徴とする溶接性の良好な耐摩耗用鋼板の製
造法。 2 C:0.10〜0.19%、Si:0.05〜0.55%、Mn:
0.90〜1.60%を含有し、さらに、Al:0.10%以下、
V:0.10%以下、Nb:0.10%以下のうち1種以上
を含有し(ただし、VとNbの合計は0.10%以
下)、残部がFeと不可避不純物から成り、かつ、
Ceg(C+1/24Si+1/6Mn+1/40Ni+1/5Cr+1/4
Mo+1/14V)が、0.35〜0.44%の鋼を、熱間圧
延後、950〜850℃の状態から直接に、又は900〜
950℃に再加熱した後に焼入れを行ない、引続い
て300〜500℃にて焼戻しを行なうことを特徴とす
る溶接性の良好な耐摩耗用鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28457085A JPS62142726A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 溶接性の良好な耐摩耗用鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28457085A JPS62142726A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 溶接性の良好な耐摩耗用鋼板の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62142726A JPS62142726A (ja) | 1987-06-26 |
JPS642169B2 true JPS642169B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=17680174
Family Applications (1)
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JP28457085A Granted JPS62142726A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 溶接性の良好な耐摩耗用鋼板の製造法 |
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JP (1) | JPS62142726A (ja) |
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-
1985
- 1985-12-18 JP JP28457085A patent/JPS62142726A/ja active Granted
Also Published As
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