JPS62214158A - ジヨミニ−焼入れ端硬さを保証したＣｒ鋼材の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、焼入れ性を保証したＣｒ鋼材の製造方法に関
し、詳しくは、所定の範囲の化学成分を有するＣｒ鋼材
について、ジョミニー一端焼入れ試験において、焼入れ
端から１．５額の距離におけるジョミニー焼入れ端硬さ
の範囲が指定された場合に、かかる指定された硬さを有
するように、鋼材におけるＣ量を正確に推定して、かか
る化学成分を有するＣｒ鋼材を製造する方法に関する。

（従来の技術） 構造用合金鋼からなる条鋼は、所定の強度と靭性とを得
るために、殆どの場合、焼入れ処理を施して製造されて
いる。従って、構造用合金鋼からなる条鋼において、焼
入れ性は重要な特性であり、かかる焼入れ性を推定する
ための方法が従来より種々提案されており、また、工業
的にも実用されている。

かかる焼入れ性の推定方法としては、ジョミニー一端焼
入れ試験が最も一般的に利用されており、合金元素の種
類及び量からジョミニー硬さを推定する方法が知られて
いる。例えば、丸棒の焼入れにおいて、理想臨界直径Ｄ
１と焼入れ端からの距離における一定の係数及び焼入れ
端硬さに基づいて、ジョミニー硬さ曲線を推定する方法
がよく知られている。この方法によれば、焼入れ端から
１゜５ｍの距離における焼入れ硬さＨＲＣ（１，５）は
、Ｃ量が０．４０％以下の場合は、 ＨＲＣ（１，５）　＝３２．３＋５９．８Ｇ　（％）で
与えられ、Ｃ量が０．４０％を越える場合は、ＨＲＣ（
１，５）　−７４，４７，２６／Ｃ（％）（但し、Ｃ（
％）は重量％によるＣ量を示す。）で与えられる。

しかし、本発明者らがＣｒ鋼について、焼入れ端硬さと
Ｃ量との関係について、詳細且つ広範な研究を行なった
結果、これらの式に基づく焼入れ端硬さの精度は非常に
悪く、特に、Ｃ量が０．２％以下の場合、実測値との差
が甚だしく大きいことが見出された。更に、鋼の化学成
分によっても、硬さとＣ量との関係は変化するので、上
式によっては、所要のジョミニー焼入れ端硬さを与える
Ｃ量を高精度にて推定する。ことができない。

（発明の目的） そこで、本発明者らは、所定の範囲の化学成分を有する
Ｃｒ１ｂ材について、ジョミニー一端焼入れ試験におけ
る焼入れ端硬さについて広範な研究を重ねた結果、鋼材
の焼入れ端から１．５　ｍの位置におけるジョミニー硬
さが指定された場合、これに基づいて、指定された焼入
れ硬さを有するように、所要のＣ量を極めて高精度に推
定する方法を見出して、本発明に至ったものである。

（発明の構成） 本発明によるジョミニー焼入れ端硬さを保証したＣｒ鋼
材の製造方法は、重量％で Ｃ０．１０−０，６０％、 Ｓｉ０．１〜０．５％、 Ｍｎ　　０．６〜０．９％、 Ｃｒ　　０．８５〜１．２０％、 Ａ４０．０１〜０．０７％、 Ｎ　　　０．０２％以下、 残部鉄及び不可避的不純物よりなるＣｒ−Ｍｏ鋼材の製
造方法において、ジョミニー一端焼入れ試験において焼
入れ端から１．５ｆｉの距離における指定されたＨＩＩ
Ｃ硬さをＨＲＣ（１，５）とするとき、その上下限に基
づいて、Ｃ量の上下限を 又は のうち、それぞれ最も多い量にて規定し、かかるＣ量を
有する鋼を溶製することを特徴とする。

先ず、本発明において鋼の化学成分を規定する理由を説
明する。

本発明の方法は、Ｃｒ１ｊｌに適用されるものであり、
従って、Ｃは、所要の強度を確保するために、少なくと
も０．１０％を添加することが必要である。

しかし、０．６０％を越えて過多に添加するときは、焼
入れ焼戻し後に靭性が劣化する。

Ｓｉは、脱酸剤として、少なくとも０．１％が添加され
るが、０．５％を越えるときは、靭性の低下　　　　゛
を招く。

Ｍｎも、鋼強度の確保と共に、脱酸のために少なくとも
０．６％が添加されるが、０．９％を越えて過多に添加
するときは、鋼の焼入れ性がよくなりすぎて、本発明に
おいて規定する式にてＣ量を求めることができなくなる
。

Ｃｒは、鋼の焼入れ性を向上させる効果を有し、かかる
効果を有効に得るためには、０．８５％以上を添加する
ことが必要である。しかし、１．２０％よりも多量に添
加するときは、焼戻し軟化抵抗が大きくなり、靭性が劣
化する。

Ａｌは、脱酸と共に、結晶粒の微細化に効果を有する。

かかる効果を有効に得るためには、少なくとも０．０１
％を添加することが必要である。しかし、０．０７％を
越える過多量の添加は、圧延時の分塊割れの原因となる
。

Ｎは、結晶粒の微細化のために添加されるが、０、０２
０％を越える添加量は、圧延時の分塊割れの原因となる
。

本発明の方法においては、Ｃ量は、ジョミニー一端焼入
れ試験において、焼入れ端から距離１．５鶴における硬
さＨＲＣ（１，５）によって、又は 又は の最も多い量にて規定される。

即ち、通常、ＨＲＣ（１，５）はある幅をもって指定さ
れることが多いが、その上限を上記（１）、（２）及び
（３）式に代入すれば、それらのなかの最も多い量にて
Ｃ量の上限が規定され、ＨＲＣ（１，５）の下限を上記
（１）、（２）及び（３）式に代入すれば、そのうちの
最も多い量にてＣ量の下限が規定される。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、所定の化学成分を有するＣｒｆ
ｉについて、ジョミニー焼入れ端硬さが指定された場合
、前述した式に基づいてｃｌを求めれば、かかるＣ量を
有するＣｒ鋼は、その他の合金元素にかかわらず、上記
指定された焼入れ端硬さを有し、従って、本発明の方法
によれば、指定された焼入れ端硬さから直ちに所要の化
学成分設計を行なうことができる。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。

実施例Ｉ Ｃｒ肌焼鋼において、ＨＲＣ（１，５）が４０〜４２で
ある鋼材のＣ量を求める。

先ず、前記Ｔｌ）、（２）及び（３）式にＨ＊ｃ（１，
５）として４２を代入することによって、Ａ＝０．１８
７、Ｂ＝０．１６５及びＣ量−０，０２を得、これらの
うち、最も多い量、即ち、０．１８７％をＣ量の上限と
して得る。また、前記（１）、（２）及び（３）式にＨ
ＲＣ（１，５）として４０を代入することによって、Ａ
＝０．１’ｉ７、Ｂ＝０．１３４及びＣ量−０，０７７
を得、このうち、最も多い量、即ち、０．１６７％をＣ
量の下限として得る。

そこで、以下の化学成分 Ｃ０．１７％、 Ｓｉ０．２６％、 Ｍｎ０．７４％、 Ｃｒ　　１．１０％、 Ａ７！　　０．０３％、 Ｎ　　　　０．０１２０％、 を有するＣｒ鋼材を溶製し、そのジョミニー硬さを測定
した結果、焼入れ端から１．５額におけるジョミニー硬
さ４１．０．焼入れ端から５ｍｍにおけるジョミニー硬
さ３１．２、焼入れ端から７ｆｉにおけルショミニー硬
さ２６．３であって、指定されたジョミニー焼入れ端硬
さを存することが示される。

実施例２ Ｃｒ強靭鋼において、Ｈ＋ｔｅ（１，５）が５６〜５８
に指定された場合、実施例１と全く同様にして、Ｃ量の
範囲が０．３８８〜０．４３７％として求められる。

そこで、以下の化学成分 Ｃ０．４１％、 Ｓｉ０．１９％、 Ｍｎ０．７０％、 Ｃｒ　　１．０５％、 Ａ７！　　０．０３４％、 Ｎ　　　０．００３５％、 を有するＣｒ鋼材を溶製し、そのジョミニー硬さを測定
した結果、焼入れ端から１．５鶴におけるジョミニー硬
さ５７．５、焼入れ端から７韮におけるジョミニー硬さ
５４．３、焼入れ端から１５ｆｌにおけるジョミニー硬
さ４５．３、焼入れ端から２０１）におけるジョミニー
硬さ３７．９であって、指定されたジョミニー焼入れ端
硬さを有することが示される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で Ｃ０．１０〜０．６０％、 Ｓｉ０．１〜０．５％、 Ｍｎ０．６〜０．９％、 Ｃｒ０．８５〜１．２０％、 Ａｌ０．０１〜０．０７％、 Ｎ０．０２％以下、 残部鉄及び不可避的不純物よりなるＣｒ鋼材の製造方法
   において、ジョミニー一端焼入れ試験において焼入れ端
   から１．５ｍｍの距離における指定されたＨ＿Ｒ＿Ｃ硬
   さをＨ＿Ｒ＿Ｃ（１．５）とするとき、その上下限に基
   づいて、Ｃ量の上下限を Ａ＝｛［Ｈ＿Ｒ＿Ｃ（１．５）−２３．３］／１００｝
   （％）又は Ｂ＝｛［Ｈ＿Ｒ＿Ｃ（１．５）−３１．６］／６２．９
   ｝（％）又は Ｃ＝｛［Ｈ＿Ｒ＿Ｃ（１．５）−４２．７］／３５．０
   ｝（％）のうち、それぞれ最も多い量にて規定し、かか
   るＣ量を有する鋼を溶製することを特徴とするジョミニ
   ー焼入れ端硬さを保証したＣｒ鋼材の製造方法。