JP2002060901A - 草刈刃用鋼板 - Google Patents
草刈刃用鋼板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 草刈機に用いられる草刈刃用鋼について、鋼
成分と板厚表層部の炭化物量を規定することにより、草
刈刃として必要な耐摩耗性と硬度を持ち、かつ高い延
性、靭性を得る。 【解決手段】 重量％でＣ：０．５０〜０．７０％、Ｓ
ｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：０．１０〜０．６０％、Ｃ
ｒ：０．８０％以下、Ｍｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．
５０％以下、Ｃｕ：０．５０％以下、Ｎ：０．０００５
〜０．０２％、Ｏ：０．０００５〜０．０１％、Ｐ：
０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、酸可溶Ａｌ：
０．１０％以下を含有し、さらに選択成分としてＮｉ：
０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．
０１％のうち１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ
および不可避不純物からなる鋼板で、表層１００μm以
内と板厚中心部における平均炭化物量の比（表層１００
μm以内／板厚中心部）が０．８以上であり、かつ最大
炭化物粒径が５μm以下であることを特徴とする草刈刃
用鋼板。
成分と板厚表層部の炭化物量を規定することにより、草
刈刃として必要な耐摩耗性と硬度を持ち、かつ高い延
性、靭性を得る。 【解決手段】 重量％でＣ：０．５０〜０．７０％、Ｓ
ｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：０．１０〜０．６０％、Ｃ
ｒ：０．８０％以下、Ｍｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．
５０％以下、Ｃｕ：０．５０％以下、Ｎ：０．０００５
〜０．０２％、Ｏ：０．０００５〜０．０１％、Ｐ：
０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、酸可溶Ａｌ：
０．１０％以下を含有し、さらに選択成分としてＮｉ：
０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．
０１％のうち１種または２種以上を含有し、残部がＦｅ
および不可避不純物からなる鋼板で、表層１００μm以
内と板厚中心部における平均炭化物量の比（表層１００
μm以内／板厚中心部）が０．８以上であり、かつ最大
炭化物粒径が５μm以下であることを特徴とする草刈刃
用鋼板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、草刈刃等として好
適な延性、靭性と硬度、耐摩耗性を発揮することとなる
素材鋼板に関する。
適な延性、靭性と硬度、耐摩耗性を発揮することとなる
素材鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】草刈機に用いられる草刈刃には、ソリッ
ドソーと呼ばれる、基板と刃先が同一の鋼板で作られて
いるものと、刃先に超硬等を接合したチップソ−があ
り、いずれの場合も、基板材にはＪＩＳ規格のＳＫ５等
の炭素工具鋼、ＳＫＳ５等の合金工具鋼が用いられてい
る。草刈刃は数１０００ｒｐｍの高速回転で使用される
ため、使用環境によっては、砂利、石等に対する耐摩耗
性が要求される。したがって、草刈刃は切れ味および耐
摩耗性を確保するため、通常、焼入れ・焼戻しにより４
３〜４８ＨＲＣ程度の高い硬さ水準に調質されている。
ドソーと呼ばれる、基板と刃先が同一の鋼板で作られて
いるものと、刃先に超硬等を接合したチップソ−があ
り、いずれの場合も、基板材にはＪＩＳ規格のＳＫ５等
の炭素工具鋼、ＳＫＳ５等の合金工具鋼が用いられてい
る。草刈刃は数１０００ｒｐｍの高速回転で使用される
ため、使用環境によっては、砂利、石等に対する耐摩耗
性が要求される。したがって、草刈刃は切れ味および耐
摩耗性を確保するため、通常、焼入れ・焼戻しにより４
３〜４８ＨＲＣ程度の高い硬さ水準に調質されている。
【０００３】草刈刃は前述のように、使用中には高速で
回転しており、これが、石等の障害物に当たることがあ
り、草刈刃の基板自体が折損して、破片が飛散すること
は安全上、避けなければならない。安全性を確保するた
めには、基板の硬さを下げて延性、靭性を増加させるこ
とが有効であることから、これまで、草刈刃を低めの硬
さに調質することで、上記の問題を回避してきた。しか
しながら、耐摩耗性の観点からは、より高い硬さが求め
られる。また、さらに切れ味が良好で、高い回転数で使
用できる草刈刃の要求もある。このような高硬度および
高回転数での使用においては、基板の材質についても、
より高い安全性が求められるようになる。材質として要
求されるものは、高い硬さ水準での延性、靭性の確保で
ある。このため、本発明者らは、特願平１０−３０７４
７号において、草刈刃に必要な強度及び耐摩耗性を維持
し、且つ従来の基板を超える延性，靭性を示す草刈刃用
基板を提供することを目的として、製品としての草刈刃
や草刈刃基板に好適な合金成分を提示した。しかしなが
ら、草刈刃等の製品として好適な鋼成分系であっても、
素材としての鋼板の板厚方向の炭化物量によっては、熱
処理後の所望の製品特性が得にくい場合もある。このた
め、本発明はかかる観点から、草刈刃基板素材として鋼
板等の適正な成分系とその炭化物分散状態を明らかにし
たものである。
回転しており、これが、石等の障害物に当たることがあ
り、草刈刃の基板自体が折損して、破片が飛散すること
は安全上、避けなければならない。安全性を確保するた
めには、基板の硬さを下げて延性、靭性を増加させるこ
とが有効であることから、これまで、草刈刃を低めの硬
さに調質することで、上記の問題を回避してきた。しか
しながら、耐摩耗性の観点からは、より高い硬さが求め
られる。また、さらに切れ味が良好で、高い回転数で使
用できる草刈刃の要求もある。このような高硬度および
高回転数での使用においては、基板の材質についても、
より高い安全性が求められるようになる。材質として要
求されるものは、高い硬さ水準での延性、靭性の確保で
ある。このため、本発明者らは、特願平１０−３０７４
７号において、草刈刃に必要な強度及び耐摩耗性を維持
し、且つ従来の基板を超える延性，靭性を示す草刈刃用
基板を提供することを目的として、製品としての草刈刃
や草刈刃基板に好適な合金成分を提示した。しかしなが
ら、草刈刃等の製品として好適な鋼成分系であっても、
素材としての鋼板の板厚方向の炭化物量によっては、熱
処理後の所望の製品特性が得にくい場合もある。このた
め、本発明はかかる観点から、草刈刃基板素材として鋼
板等の適正な成分系とその炭化物分散状態を明らかにし
たものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題解決には、基
板の特性として、以下の要件を充足することが必要とな
る。すなわち、重量比でＣ：０．５０〜０．７０％、Ｓ
ｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：０．１０〜０．６０％、Ｃ
ｒ：０．８０％以下、Ｍｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．
５０％以下、Ｃｕ：０．５０％以下、Ｎ：０．０００５
〜０．０２％、Ｏ：０．０００５〜０．０１％、Ｐ：
０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、酸可溶Ａｌ：
０．１０％以下を含有し、さらに選択成分としてＮｉ：
０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．
０１％のうち１種または２種以上を含有し、、残部がＦ
ｅおよび不可避不純物からなる鋼板で、表層１００μm
以内と板厚中心部における平均炭化物量の比（表層１０
０μm以内／板厚中心部）が０．８以上であり、かつ最
大炭化物粒径が５μm以下であることを特徴とする草刈
刃用鋼板である。
板の特性として、以下の要件を充足することが必要とな
る。すなわち、重量比でＣ：０．５０〜０．７０％、Ｓ
ｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：０．１０〜０．６０％、Ｃ
ｒ：０．８０％以下、Ｍｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．
５０％以下、Ｃｕ：０．５０％以下、Ｎ：０．０００５
〜０．０２％、Ｏ：０．０００５〜０．０１％、Ｐ：
０．０２％以下、Ｓ：０．０１％以下、酸可溶Ａｌ：
０．１０％以下を含有し、さらに選択成分としてＮｉ：
０．１０〜２．００％、Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｂ：０．０００５〜０．
０１％のうち１種または２種以上を含有し、、残部がＦ
ｅおよび不可避不純物からなる鋼板で、表層１００μm
以内と板厚中心部における平均炭化物量の比（表層１０
０μm以内／板厚中心部）が０．８以上であり、かつ最
大炭化物粒径が５μm以下であることを特徴とする草刈
刃用鋼板である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に本発明で規定する化学成分
値と限定理由について個別に説明する。
値と限定理由について個別に説明する。
【０００６】Ｃ：Ｃは草刈刃用鋼板に必要とされる硬度
および耐摩耗性を確保し、草刈刃の切れ味を高める作用
を有する。また、焼戻し温度を高め、フ゜レステンハ゜ーによる
熱処理後の平坦度を確保するため、少なくとも０．５０
％以上の添加が必要である。しかし、Ｃ含有量が多すぎ
ると、熱処理後の炭化物量が増加し、粗大なものは破壊
の起点として作用するため、延性および靭性が劣化す
る。そのため、添加量の上限を０．７０％とした。
および耐摩耗性を確保し、草刈刃の切れ味を高める作用
を有する。また、焼戻し温度を高め、フ゜レステンハ゜ーによる
熱処理後の平坦度を確保するため、少なくとも０．５０
％以上の添加が必要である。しかし、Ｃ含有量が多すぎ
ると、熱処理後の炭化物量が増加し、粗大なものは破壊
の起点として作用するため、延性および靭性が劣化す
る。そのため、添加量の上限を０．７０％とした。
【０００７】Ｓｉ：Ｓｉは溶鋼の脱酸元素および焼戻し
軟化を抑制する元素として有効である。しかし、Ｓｉを
多量に添加すると脱酸による生成物であるＳｉＯ2が鋼
中に残存し、鋼の清浄度を害し靭性を低下させる。その
ため、Ｓｉ含有量を０．５０％以下とした。
軟化を抑制する元素として有効である。しかし、Ｓｉを
多量に添加すると脱酸による生成物であるＳｉＯ2が鋼
中に残存し、鋼の清浄度を害し靭性を低下させる。その
ため、Ｓｉ含有量を０．５０％以下とした。
【０００８】Ｍｎ：Ｍｎは鋼の脱酸元素として有効であ
る。また、鋼の焼入れ性の向上ならびに焼戻し温度を高
めるのに有効な元素である。これらの効果を得るには
０．１０％以上のＭｎを含有させる必要がある。しか
し、０．６０％を超えて含有させると延性および靭性が
大きく劣化するという問題がある。そのため、添加量の
上限を０．６０％とした。
る。また、鋼の焼入れ性の向上ならびに焼戻し温度を高
めるのに有効な元素である。これらの効果を得るには
０．１０％以上のＭｎを含有させる必要がある。しか
し、０．６０％を超えて含有させると延性および靭性が
大きく劣化するという問題がある。そのため、添加量の
上限を０．６０％とした。
【０００９】Ｃｒ：ＣｒはＭｎと同様に鋼の焼入れ性の
向上ならびに焼戻し温度を高めるのに有効な元素であ
る。しかし、０．８０％を超えると未溶解炭化物の多量
生成により該炭化物を起点とする亀裂の進展を助長し、
曲げ特性や靭性に悪影響を与えるため、０．８０％以下
に抑えた。
向上ならびに焼戻し温度を高めるのに有効な元素であ
る。しかし、０．８０％を超えると未溶解炭化物の多量
生成により該炭化物を起点とする亀裂の進展を助長し、
曲げ特性や靭性に悪影響を与えるため、０．８０％以下
に抑えた。
【００１０】Ｍｏ：Ｍｏも鋼の焼入れ性の向上ならびに
焼戻し軟化を抑制し、焼戻し温度を高めるのに有効な元
素であり、Ｍｎ、Ｃｒの過剰な添加による靭性の劣化を
抑えるために、補助的に添加するものである。しかしな
がら、０．５０％を越えて含有させると曲げ特性や靭性
を劣化する。また、高価な元素であり多量に添加すると
経済的に不利になることから、上限を０．５０％以下と
した。
焼戻し軟化を抑制し、焼戻し温度を高めるのに有効な元
素であり、Ｍｎ、Ｃｒの過剰な添加による靭性の劣化を
抑えるために、補助的に添加するものである。しかしな
がら、０．５０％を越えて含有させると曲げ特性や靭性
を劣化する。また、高価な元素であり多量に添加すると
経済的に不利になることから、上限を０．５０％以下と
した。
【００１１】Ｖ：ＶはＣｒ、Ｍｏと同様に焼入れ性の向
上ならびに焼戻し軟化を抑制し、焼戻し温度を高めるの
に有効な元素である。しかし、０．５０％を超えると、
かえって靭性を害するので０．５０％以下とした。
上ならびに焼戻し軟化を抑制し、焼戻し温度を高めるの
に有効な元素である。しかし、０．５０％を超えると、
かえって靭性を害するので０．５０％以下とした。
【００１２】Ｃｕ：Ｃｕは良好な焼入れ性を確保すると
共に靭性の向上に有効に作用する元素である。しかし、
多量に添加すると熱間加工性を損なうため、添加量の上
限を０．５０％以下とした。
共に靭性の向上に有効に作用する元素である。しかし、
多量に添加すると熱間加工性を損なうため、添加量の上
限を０．５０％以下とした。
【００１３】Ｎ：Ｎは鋼中で窒化物となり、組織の微細
化および鋼の強化に有効であり、この硬化を得るために
０．０００５％以上添加する。しかし、過剰なＮを含有
すると、粗大な窒化物を形成し、靭性を低下させる。し
たがって上限を０．０２％とした。
化および鋼の強化に有効であり、この硬化を得るために
０．０００５％以上添加する。しかし、過剰なＮを含有
すると、粗大な窒化物を形成し、靭性を低下させる。し
たがって上限を０．０２％とした。
【００１４】Ｏ：ＯはＳと同様、鋼中で非金属介在物を
形成し、鋼の靭性を低下させるため、上限を０．０１％
とした。Ｏは極力低減するのが望ましいが、Ｏを低減す
る工程が、生産性の低下ならびに製造コストの上昇につ
ながるため、下限を０．０００５％とした。
形成し、鋼の靭性を低下させるため、上限を０．０１％
とした。Ｏは極力低減するのが望ましいが、Ｏを低減す
る工程が、生産性の低下ならびに製造コストの上昇につ
ながるため、下限を０．０００５％とした。
【００１５】Ｐ：Ｐは焼入れ時のオーステナイト粒界に
偏析して延性、靭性を阻害する。したがって、その含有
量は極力低下させるべきであり、上限は実質的な悪影響
を及ぼさない範囲として０．０２％に規定した。
偏析して延性、靭性を阻害する。したがって、その含有
量は極力低下させるべきであり、上限は実質的な悪影響
を及ぼさない範囲として０．０２％に規定した。
【００１６】Ｓ：Ｓは鋼中でＭｎＳを形成し亀裂の起点
となりやすく、強度、靭性の低下を招くため、極力低減
することが望ましい。そのため、実質的な悪影響を及ぼ
さない範囲として０．０１％以下に規定した。
となりやすく、強度、靭性の低下を招くため、極力低減
することが望ましい。そのため、実質的な悪影響を及ぼ
さない範囲として０．０１％以下に規定した。
【００１７】酸可溶Ａｌ：Ａｌは強力な脱酸元素であ
り、鋼中のＯ低減のために必要である。このためには、
酸可溶Ａｌとして０．０１％以上の含有量が必要である
が、０．１０％を超えると鋼中に存在するの非金属系介
在物が増加し、衝撃特性等に悪影響を及ぼすようにな
る。
り、鋼中のＯ低減のために必要である。このためには、
酸可溶Ａｌとして０．０１％以上の含有量が必要である
が、０．１０％を超えると鋼中に存在するの非金属系介
在物が増加し、衝撃特性等に悪影響を及ぼすようにな
る。
【００１８】Ｎｉ：必要に応じて添加する元素であり、
Ｎｉの添加により焼入れ性が向上するだけでなく、靭性
の向上に有効である。Ｎｉ含有量が０．１０％未満では
この効果が不十分である。しかし、過剰に含有すると、
上記の効果が飽和し、経済的にも不利になるため、上限
を２．００％とした。
Ｎｉの添加により焼入れ性が向上するだけでなく、靭性
の向上に有効である。Ｎｉ含有量が０．１０％未満では
この効果が不十分である。しかし、過剰に含有すると、
上記の効果が飽和し、経済的にも不利になるため、上限
を２．００％とした。
【００１９】Ｔｉ：Ｔｉは必要に応じて添加する元素で
あり、Ｎと結合して窒化物を形成し、高温加熱時のオー
ステナイト粒の粗大化を抑制したり、焼入れ性向上に有
効な固溶Ｂを確保するのに必要である。そのためには、
０．０１％以上のＴｉ含有量が必要である。一方、過剰
に添加すると靭性を阻害するため、上限は０．２０％と
した。
あり、Ｎと結合して窒化物を形成し、高温加熱時のオー
ステナイト粒の粗大化を抑制したり、焼入れ性向上に有
効な固溶Ｂを確保するのに必要である。そのためには、
０．０１％以上のＴｉ含有量が必要である。一方、過剰
に添加すると靭性を阻害するため、上限は０．２０％と
した。
【００２０】Ｎｂ：Ｎｂは必要に応じて添加する元素で
あり、炭窒化物を形成し、オーステナイト粒の粗大化を
抑えて靭性を向上させるはたらきがある。しかし、過剰
に添加すると粗大な析出物を形成し、靭性を阻害するた
め上限は０．２０％とした。
あり、炭窒化物を形成し、オーステナイト粒の粗大化を
抑えて靭性を向上させるはたらきがある。しかし、過剰
に添加すると粗大な析出物を形成し、靭性を阻害するた
め上限は０．２０％とした。
【００２１】Ｂ：Ｂは必要に応じて添加する元素であ
り、焼入れ性を高めると共に、粒界破壊を抑制するため
に有効な元素であり、その効果を得るには０．０００５
％以上のＢ含有量が必要である。しかし、その含有量が
０．０１％を超えると、かえって靭性の劣化をきたすよ
うになるので、上限を０．０１％とする。
り、焼入れ性を高めると共に、粒界破壊を抑制するため
に有効な元素であり、その効果を得るには０．０００５
％以上のＢ含有量が必要である。しかし、その含有量が
０．０１％を超えると、かえって靭性の劣化をきたすよ
うになるので、上限を０．０１％とする。
【００２２】
【作用】草刈刃には切れ味を維持するために、耐摩耗性
が要求される。耐摩耗性を確保するためには硬さを高め
ることが有効である。草刈刃の硬さは通常、表面硬さ
（HRC）で管理されているが、基板の表層部に脱炭が生
じていると表面硬さが低下し、所定の硬さが得られなく
なる。表層部の硬さが低い状態で草刈刃を使用すると、
刃先が摩耗し、刃先の形状が丸みを帯びてくる。その結
果、切れ味が低下して、刃の手入れや交換の頻度が増
し、作業性が低下する原因になる。表層部に脱炭がある
状態でも、熱処理条件を変えることによって所定の表面
硬さを得ることが可能であるが、そのためには、中心部
の硬さを必要以上に高く調質する必要がある。その場
合、中心部の靭性が低下するという問題がある。このほ
か、脱炭の程度が不均一に分布している場合、焼入れ時
のマルテンサイト変態による体積膨張が不均一に生じる
ため、基板の変形が大きくなり、平坦度が劣化すること
もある。本発明者らは、基板の脱炭の程度と熱処理後の
靭性や耐摩耗性、平坦度等の関係について詳細に調査し
た。その結果、熱処理前の基板の表層１００μｍ以内と
板厚中心部における平均炭化物量の比（表層１００μｍ
以内／板厚中心部）が０．８以上であれば、上記のよう
な問題を回避できることが明らかになった。ここで、平
均炭化物量は板断面における炭化物の総面積率を示す。
一方、基板の延性、靭性を確保するためには、破壊の起
点となり得る熱処理後の未溶解炭化物を極力低減すると
ともに、寸法を小さくすることが望ましい。本発明者ら
は、基板の靭性に悪影響を及ぼす炭化物の大きさについ
て詳細に検討した。その結果、熱処理前の素材における
最大の炭化物粒径を５μｍ以下にすれば、熱処理後の未
溶解炭化物は基板の靭性を実質的に阻害しないことが判
った。
が要求される。耐摩耗性を確保するためには硬さを高め
ることが有効である。草刈刃の硬さは通常、表面硬さ
（HRC）で管理されているが、基板の表層部に脱炭が生
じていると表面硬さが低下し、所定の硬さが得られなく
なる。表層部の硬さが低い状態で草刈刃を使用すると、
刃先が摩耗し、刃先の形状が丸みを帯びてくる。その結
果、切れ味が低下して、刃の手入れや交換の頻度が増
し、作業性が低下する原因になる。表層部に脱炭がある
状態でも、熱処理条件を変えることによって所定の表面
硬さを得ることが可能であるが、そのためには、中心部
の硬さを必要以上に高く調質する必要がある。その場
合、中心部の靭性が低下するという問題がある。このほ
か、脱炭の程度が不均一に分布している場合、焼入れ時
のマルテンサイト変態による体積膨張が不均一に生じる
ため、基板の変形が大きくなり、平坦度が劣化すること
もある。本発明者らは、基板の脱炭の程度と熱処理後の
靭性や耐摩耗性、平坦度等の関係について詳細に調査し
た。その結果、熱処理前の基板の表層１００μｍ以内と
板厚中心部における平均炭化物量の比（表層１００μｍ
以内／板厚中心部）が０．８以上であれば、上記のよう
な問題を回避できることが明らかになった。ここで、平
均炭化物量は板断面における炭化物の総面積率を示す。
一方、基板の延性、靭性を確保するためには、破壊の起
点となり得る熱処理後の未溶解炭化物を極力低減すると
ともに、寸法を小さくすることが望ましい。本発明者ら
は、基板の靭性に悪影響を及ぼす炭化物の大きさについ
て詳細に検討した。その結果、熱処理前の素材における
最大の炭化物粒径を５μｍ以下にすれば、熱処理後の未
溶解炭化物は基板の靭性を実質的に阻害しないことが判
った。
【００２３】以上述べた鋼成分、板厚表層部と中心部と
の平均炭化物量の比、未溶解炭化物の最大粒径の規定に
より、草刈刃用として好適な延性、靭性と硬度、耐摩耗
性を有する鋼板が得られる。
の平均炭化物量の比、未溶解炭化物の最大粒径の規定に
より、草刈刃用として好適な延性、靭性と硬度、耐摩耗
性を有する鋼板が得られる。
【００２４】
【実施例】本発明の実施例について説明する。表１に供
試材の化学成分を示す。これらの成分鋼を通常の熱間圧
延により板厚３．０ｍｍの鋼板とした後、冷間圧延、焼
鈍を経て板厚１．４ｍｍおよび２．５ｍｍの焼きなまし
材とした。これらの焼きなまし材について、平均炭化物
量と最大炭化物粒径を測定した。素材の平均炭化物量は
板厚断面表層部１００μm以内と中心部でそれぞれ測定
した。これらの鋼を８３０〜９００℃の範囲で１５ｍｉ
ｎ加熱保持後、６０℃油中で焼入れ、２８０〜５５０℃
の範囲で３０ｍｉｎ加熱保持後、空冷の焼戻しを行なっ
た。調質後の鋼について、表面硬さ、断面での板厚中心
部の硬さを測定した。延性の評価としては曲げ特性を調
査した。曲げ試験は、板厚１．４ｍｍ、幅３０ｍｍ、長
さ２００ｍｍの短冊状の試験片を使用し、Ｖブロックに
よる９０°突き曲げ試験で、ポンチ先端の半径を変える
ことにより、試験片の曲げ半径を変えて、ｎ数５枚で割
れなければ、その値を限界曲げ半径として評価した。ま
た、靭性の評価としてシャルピー衝撃試験を実施した。
試験片は、板厚２．５ｍｍのJIS4号サブサイズ試験片を
使用した。曲げ試験、衝撃試験ともに、試験片は長手方
向を素材の圧延方向に対して直角な方向に採取した。表
２に各種鋼板の特性を示す。
試材の化学成分を示す。これらの成分鋼を通常の熱間圧
延により板厚３．０ｍｍの鋼板とした後、冷間圧延、焼
鈍を経て板厚１．４ｍｍおよび２．５ｍｍの焼きなまし
材とした。これらの焼きなまし材について、平均炭化物
量と最大炭化物粒径を測定した。素材の平均炭化物量は
板厚断面表層部１００μm以内と中心部でそれぞれ測定
した。これらの鋼を８３０〜９００℃の範囲で１５ｍｉ
ｎ加熱保持後、６０℃油中で焼入れ、２８０〜５５０℃
の範囲で３０ｍｉｎ加熱保持後、空冷の焼戻しを行なっ
た。調質後の鋼について、表面硬さ、断面での板厚中心
部の硬さを測定した。延性の評価としては曲げ特性を調
査した。曲げ試験は、板厚１．４ｍｍ、幅３０ｍｍ、長
さ２００ｍｍの短冊状の試験片を使用し、Ｖブロックに
よる９０°突き曲げ試験で、ポンチ先端の半径を変える
ことにより、試験片の曲げ半径を変えて、ｎ数５枚で割
れなければ、その値を限界曲げ半径として評価した。ま
た、靭性の評価としてシャルピー衝撃試験を実施した。
試験片は、板厚２．５ｍｍのJIS4号サブサイズ試験片を
使用した。曲げ試験、衝撃試験ともに、試験片は長手方
向を素材の圧延方向に対して直角な方向に採取した。表
２に各種鋼板の特性を示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】比較例１〜４のＡ〜Ｄ鋼は、素材の平均炭
化物量の比や最大炭化物粒径は本発明範囲内であるが、
比較鋼１のＡ鋼はＣの含有量が少ないため、曲げ特性、
靭性に優れるものの、硬さが低く、耐摩耗性が劣化す
る。
化物量の比や最大炭化物粒径は本発明範囲内であるが、
比較鋼１のＡ鋼はＣの含有量が少ないため、曲げ特性、
靭性に優れるものの、硬さが低く、耐摩耗性が劣化す
る。
【００２８】比較例２のＢ鋼はＭｎ量が低いため、焼入
れ不良となり、十分な硬さが得られていない。その結
果、不十分な焼戻し組織となり、曲げ特性および靭性が
低い。
れ不良となり、十分な硬さが得られていない。その結
果、不十分な焼戻し組織となり、曲げ特性および靭性が
低い。
【００２９】比較例３のＣ鋼はＰ、Ｓ、Ｏ等の不純物元
素の含有量が高いため、曲げ特性および靭性が低い。
素の含有量が高いため、曲げ特性および靭性が低い。
【００３０】比較例４のＤ鋼はＣ、Ｃｒの含有量が過剰
であるため、曲げ特性および靭性が低い。
であるため、曲げ特性および靭性が低い。
【００３１】比較例１０、１１のＩ鋼の各成分および素
材の最大炭化物粒径は本発明範囲内であるが、素材の平
均炭化物量の比が低いため、表面硬さは低くなり耐摩耗
性が劣化する。一方、断面硬さは高いため、曲げ特性や
靭性も劣化している。
材の最大炭化物粒径は本発明範囲内であるが、素材の平
均炭化物量の比が低いため、表面硬さは低くなり耐摩耗
性が劣化する。一方、断面硬さは高いため、曲げ特性や
靭性も劣化している。
【００３２】比較例１２のＩ鋼についても、各成分およ
び素材の最大炭化物粒径は本発明範囲内である。しかし
ながら、素材の平均炭化物量の比が低いため、板厚表層
部と中心部で硬さの差が著しく、表面硬さを４３ＨＲＣ
以上に調質すると、断面硬さは約600HVにも達する。そ
のため、曲げ特性や靭性が大きく劣化している。
び素材の最大炭化物粒径は本発明範囲内である。しかし
ながら、素材の平均炭化物量の比が低いため、板厚表層
部と中心部で硬さの差が著しく、表面硬さを４３ＨＲＣ
以上に調質すると、断面硬さは約600HVにも達する。そ
のため、曲げ特性や靭性が大きく劣化している。
【００３３】比較例１３のＩ鋼については、素材の平均
炭化物量の比は本発明範囲内であるが、素材の最大炭化
物粒径が大きいため、曲げ特性や衝撃靭性が劣化してい
る。
炭化物量の比は本発明範囲内であるが、素材の最大炭化
物粒径が大きいため、曲げ特性や衝撃靭性が劣化してい
る。
【００３４】これに対して、本発明例５〜９のＥ〜I鋼
は、いずれも限界曲げ半径が７．０ｍｍ以下であり、衝
撃値も３０Ｊ／ｃｍ2 以上と優れている。
は、いずれも限界曲げ半径が７．０ｍｍ以下であり、衝
撃値も３０Ｊ／ｃｍ2 以上と優れている。
【００３５】上記の実施例から、本発明による鋼板は、
高い硬度と延性、靭性を有しており、草刈刃用鋼として
優れた特性を示すことが判る。
高い硬度と延性、靭性を有しており、草刈刃用鋼として
優れた特性を示すことが判る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
鋼成分と板厚表層部の炭化物量を規定することにより、
草刈刃として必要な耐摩耗性と硬度を持ち、かつ高い延
性、靭性を有する草刈刃用鋼板を得ることができる。
鋼成分と板厚表層部の炭化物量を規定することにより、
草刈刃として必要な耐摩耗性と硬度を持ち、かつ高い延
性、靭性を有する草刈刃用鋼板を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比で、 Ｃ：０．５０〜０．７０％ Ｓｉ：０．５０％以下 Ｍｎ：０．１０〜０．６０％ Ｃｒ：０．８０％以下 Ｍｏ：０．５０％以下 Ｖ：０．５０％以下 Ｃｕ：０．５０％以下 Ｎ：０．０００５〜０．０２％ Ｏ：０．０００５〜０．０１％ Ｐ：０．０２％以下 Ｓ：０．０１％以下 酸可溶Ａｌ：０．１０％以下 残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼板で、表層１
００μm以内と板厚中心部における平均炭化物量の比が
０．８以上であり、かつ最大炭化物粒径が５μm以下で
あることを特徴とする草刈刃用鋼板。 - 【請求項２】 さらに、 Ｎｉ：０．１０〜２．００％ Ｔｉ：０．０１〜０．２０％ Ｎｂ：０．０１〜０．２０％ Ｂ：０．０００５〜０．０１％ のうち、１種または２種以上を含む請求項１に記載の草
刈刃用鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253263A JP2002060901A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 草刈刃用鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253263A JP2002060901A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 草刈刃用鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002060901A true JP2002060901A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=18742382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000253263A Withdrawn JP2002060901A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 草刈刃用鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002060901A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005330511A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 熱処理歪の小さい高炭素鋼部品の製造法 |
| US7740722B2 (en) | 2003-01-23 | 2010-06-22 | Jtekt Corporation | Steel for use in high strength pinion shaft and manufacturing method thereof |
| CN117051330A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-11-14 | 威海天润新材料科技有限公司 | 一种用于极硬岩的隧道挖掘机滚刀刀圈用钢及其制备方法 |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253263A patent/JP2002060901A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7740722B2 (en) | 2003-01-23 | 2010-06-22 | Jtekt Corporation | Steel for use in high strength pinion shaft and manufacturing method thereof |
| DE102004003541B4 (de) * | 2003-01-23 | 2013-02-21 | Jtekt Corp. | Stahl zur Verwendung in einer hochfesten Ritzelwelle und Herstellungsverfahren hierfür |
| JP2005330511A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 熱処理歪の小さい高炭素鋼部品の製造法 |
| CN117051330A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-11-14 | 威海天润新材料科技有限公司 | 一种用于极硬岩的隧道挖掘机滚刀刀圈用钢及其制备方法 |
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