JP7367068B2

JP7367068B2 - ソーチェーン用切断部材及びその作製方法

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Publication number: JP7367068B2
Application number: JP2021570887A
Authority: JP
Inventors: リーブ，ベルンハルド; レックリンガー，ゲルハルド
Original assignee: フストアルピネプレシジョンストリップゲーエムベーハー
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2023-10-23
Anticipated expiration: 2040-05-28
Also published as: EP3744458A1; US20220250273A1; WO2020239925A1; EP3976302A1; CA3140996A1; JP2022537901A; CN113924182A; EP3976302B1

Description

本発明は、ソーチェーン用の切断部材、そのような切断部材を備えた電動チェーンソー用のソーチェーン、及び、そのような切断部材を作製する方法に関する。

電動チェーンソーは、切断又は分離手段としての切断エッジを備えた閉じたリンクチェーンを有する鋸であり、前記リンクチェーンは、長手方向に延在するガイドレール上を回転する。リンクチェーンは、通常、駆動リンクと、左右の側に交互に配置された切断部材と、任意選択的に相互リンクも含む。ソーチェーンの個々のリンクは、各々、互いに対向して、ボルト又はリベットに移動可能に接続されている。

ソーチェーンの駆動は、通常、内燃エンジン又は電気エンジンにより行われ、このエンジンが、ガイドレールの側部に配置されたピニオンを駆動し、ソーチェーンの駆動リンクと力を伝達するように相互作用する。

切断部材は、通常、切断ヘッドと、上流側に歯状に形成された深さリミッタと、で構成される。切断ヘッドは、切削鋸の機能に必要な歯ブレードを含む。歯ブレードは、通常、ルーフ切断エッジ及びチェスト切断エッジが屈曲配置されたハーフチゼル歯として、或いは、ルーフ切断エッジからチェスト切断エッジへのシャードエッジ状の遷移部を有するフルチゼル歯として形成される。いずれの設計においても、歯ルーフが木材のシェービング（削り）を起こす役割を果たし、一方、チェスト切断エッジは、切断される材料の横方向の分離を担う。ここで、シェービングの厚さは、ルーフ切断エッジと深さリミッタとの間の距離により決定される。

また、曲がった切断ヘッドを有さず、深さリミッタも有さない設計の切断部材も知られている。このような代替的な切断部材は、例えば、特許文献１又は特許文献２に記載されている。

通常、電動チェーンソー用（特に木工用）のソーチェーンのリンクは、熱処理可能な低合金鋼から作製される。しかし、このようなソーチェーンの切断エッジの保持力は非常に小さいため、このようなソーチェーンの場合、熟練のユーザによって行われ得る頻繁な再研磨が必要である。耐摩耗性、耐疲労性、硬さ、及び低温靭性に関する耐用年数の改善は先行技術から知られている。従って、切断歯の耐摩耗性を、個々の切断歯の少なくとも部分的なコーティング（例えば硬質クロムめっき）により改善する試みは既になされている。しかし、個々の歯の硬質クロムめっきは、生態学的観点から不都合であると見なされている。また、切断部材は、低合金の焼入れ及び焼戻し鋼から作製されており、切断ヘッドはカーバイド（超硬）プレートから作製されて、ろう付けはんだにより強固にに接合されている。このような実施形態は、例えば特許文献３に記載されている。これに関連して、例えばコバルトにより結び付けられた微粒子タングステンカーバイド製のカーバイドプレートが、量に関して最上位である。

材料複合体から作られたソーチェーンを使用することにより、かなりの進歩が得られる。これらのソーチェーンの場合、ソーチェーンの切断部材は、必要条件に対応する２つの材料から成り、これらの材料はレーザ又は電子放射により接合されて材料複合体を形成している。支持部には、壊れにくく費用効率の高い鋼合金が用いられ、切断部には、弾性の高速度鋼合金が用いられ、支持部に溶接される。

このようなソーチェーンは、例えば、特許文献４又は特許文献５又は特許文献６に記載されている。これらの文献に記載されているソーチェーンリンクは、例えば、費用効率の高いフェライト鋼ストリップを支持部分とし、その上に切断部分が高耐摩耗性高速度鋼ワイヤまたはストリップの形態で溶接された材料複合ストリップから打ち抜かれる。その後、切断部材は、高速度鋼の焼入れ及び焼戻しに必要なパラメータで硬化及び焼戻しされる。

従来市販されている材料複合体ストリップを用いると、高速度鋼の非常に高い耐摩耗性が、切断部の焼入れ及び焼戻し処理により得られるが、支持部に関しては、引張強度は１７００ＭＰａ程度にしかならない。支持部のこのような強度値は、ソーチェーンでの使用に十分ではない。このように、従来の材料複合体から作られたソーチェーンリンクは、切断部が耐摩耗性に優れているが、支持部の引張強度が不十分であるため、使用できない。さらに、その根底に、使用する高速度鋼合金に対応する高いオーステナイト化温度を用いなければならないことがある。しかし、このオーステナイト化温度は、支持体合金に対して、既に粗粒化又は損傷の影響をもたらす。

国際公開第２０１３／１２７５４２号パンフレット欧州特許第１０８３０３１号明細書欧州特許第２０５２８２１号明細書欧州特許第０５９２３８９号明細書独国特許発明第４３０３００４号明細書独国特許出願公開第１０２０１００１１８３７号明細書

従って、本発明の根底にある技術的課題は、耐消耗性高速度鋼からなる切断部と、引張強度を有するより費用効率的な鋼材からなる支持部と、を有する材料複合帯からなるソーチェーン用切断部材を提供することである。特に、支持体材料の焼入れ及び焼戻し性能に注目した。この性能により、高速度鋼の十分に高い耐摩耗性を有する一方で、支持部の焼入れ及び焼戻しにより、高い引張強度と、必要な熱処理の可能性とが得られる。

この技術的課題は、本発明の請求項１の特徴を有するソーチェーン用切断部材により解決される。本発明による切断部材の有利な展開が、従属請求項の主題である。

本発明によれば、驚くべきことに、一方では耐摩耗性高速度鋼を含み、他方では支持部に対応して最適化された特性を有する鋼材を含む材料複合体ストリップからソーチェーン用切断部材を作製することが可能であり、焼き入れ及び焼き戻し状態の前記支持部の前記鋼材が、６００ＨＶよりも大きい硬度、及び、２０００ＭＰａよりも大きい引張強度を有することが分かった。

本発明による切断部材を用いれば、前記支持体材料は、前記切断部に高速度鋼を使用することによるソーチェーンの高寿命化から生じる引張強度の要求も満たす。

本発明の根底にある課題は、増大する負荷に耐える支持体材料を提供することと、前記切断部の最適化という意味ではなく、前記切断部と前記支持部との組合せの最適化という意味で、熱処理を選択するということである。そのために、本発明によれば、バイメタル硬化に必要な通常の温度のためには設計されていない支持体材料が選択される。驚くべきことに、前記高速度鋼のオーステナイト化温度よりも高温であり尚且つ前記高速度鋼の完全硬化に必要な温度よりも低い温度で、前記支持体材料の、６００ＨＶよりも大きい前記所望の硬度と、２０００ＭＰａよりも大きい引張強度とを達成できることが分かった。こうして、古典的な高速度鋼の硬化と比較して、前記硬化が幾分低い温度で実行され、前記切断部の前記高速度鋼のサブ硬化が、前記切断部と前記支持部との組合せを最適化するために任意選択的に許容される。

本発明によれば、本発明による前記切断部材の前記支持部の前記鋼合金は、工具鋼である。驚くべきことに、特定の工具鋼合金が、高速度鋼の焼入れ及び焼戻しに必要な条件において、６００ＨＶよりも大きい硬度値、及び、２０００ＭＰａよりも大きい引張強度を得られることが分かった。従って、このような鋼合金は、本発明による前記切断部材用の前記材料複合体ストリップの前記支持部に特に好適である。

これまで使用されてきた低合金鋼は、耐摩耗性又は強度値が低過ぎ、幾分より高合金の冷間機能鋼は、特に、硬い木材の現場又はより高い切断力が必要な場合に熱負荷下で破損する。

本発明で見出した前記支持部の前記工具鋼合金は、以下の組成（重量％仕様）を有する。すなわち、
・炭素（Ｃ）０．４～１
・ケイ素（Ｓｉ）最大１．８
・マンガン（Ｍｎ）最大０．６
・クロム（Ｃｒ）４．５～１２
・モリブデン（Ｍｏ）最大３
・バナジウム（Ｖ）最大２
・鉄（Ｆｅ）、並びに、溶融により生じた随伴元素、及び、残余物としての不純物。

好ましくは、前記支持部の前記鋼合金は、以下の組成（重量％仕様）を有する。すなわち、
・炭素（Ｃ）０．４５～０．８
・ケイ素（Ｓｉ）最大１．３
・マンガン（Ｍｎ）最大０．６
・クロム（Ｃｒ）６～１０
・モリブデン（Ｍｏ）最大１．６
・バナジウム（Ｖ）最大１
・鉄（Ｆｅ）、並びに、溶融により生じた随伴元素、及び、残余物としての不純物。

本発明による前記切断部材は、標準的動作のガソリンチェーンソー、電気若しくはバッテリー作動、又は別の駆動システムを有するチェーンソーに使用され得る。

得られたソーチェーンの耐用年数は、従来の炭素鋼製チェーンの何倍も長くなり、従って、特に機械での使用に好適である。一方では、ハーベスタによる木の伐採の場合、より高い耐摩耗性が、伐採地の砂又は土などによる研磨性不純物に対して非常に良い効果を発揮する。他方では、硬材の分野において、製材及びパレット産業におけるログソーの追加処理、例えば、木材パッケージの正確なトリミングのために使用される。

前記切断材料として現在可能になった高速度鋼の使用により、前記切断部材の耐摩耗性、従って切断靭性とを向上させることができるだけでなく、歯の硬度がより高いことにより、前記ソーチェーンの切断性能を、形状寸法の変更に対応して向上させることができる。さらに、得られる前記切断部材の切断力は、摩耗進行が遅いために切断エッジにおいて著しく低減され、これは特に、電池式チェーンソーの場合、操作性能を明らかに向上させるように作用する。

前記支持部の高強度鋼合金のおかげで、深さリミッタは、本発明による前記切断部材において、先行技術により知られる切断部材と比較して耐摩耗性が増大されている。特に有利には、前記深さリミッタは、切断される材料との接触領域において高速度鋼から形成されることができ、これにより、耐摩耗性をさらに高め得る。

本発明によるソーチェーンを用いれば、釘、ねじ、又はクランプなどの金属異物が存在する被切断材も切断できる。従って、本発明によるソーチェーンは、解体作業、建築及び鉱山エンジニアリング、又は一般的に過酷な用途にも非常に適している。

好ましい実施形態によれば、前記焼入れ及び焼戻し状態の前記支持部の前記鋼合金は、６３０ＨＶ～７５０ＨＶの硬度、及び、２１００ＭＰａ～２５００ＭＰａの引張強度を有する。

好ましくは、前記切断部に使用される前記高速度鋼は、その焼入れ及び焼戻しが、一方では前記切断部の高い耐摩耗性を保証し、他方では前記支持部の疲労強度に不利に影響しない温度で実行されるように最適化される。特に好ましくは、本発明による前記切断部材の前記切断部には、以下の組成（重量％仕様）を有する高速度鋼が使用される。すなわち、
炭素（Ｃ）０．５～１．１
ケイ素（Ｓｉ）最大０．５
マンガン（Ｍｎ）最大０．５
クロム（Ｃｒ）３．５～４．５
モリブデン（Ｍｏ）２～６
バナジウム（Ｖ）０．５～３．０
タングステン（Ｗ）最大３
コバルト（Ｃｏ）最大１０
鉄（Ｆｅ）、並びに、溶融により生じた随伴元素、及び、残余物としての不純物。

通常、ソーチェーンの前記切断部材の前記切断部と前記支持部とは、特にそれらがバイメタルから作製される場合、同一の厚さを有する。本発明の変型例によれば、高速度鋼切断部及び高機能鋼製の深さリミッタ（任意選択的に存在する）は、前記支持部よりも小さい厚さを有し得る。前記切断部の厚さは、例えば、前記支持部の厚さの４０％～９０％、好ましくは５０％～８０％であり得る。前記切断部の厚さがより小さいことで、高価な高速度鋼を用いて前記切断部に接続される材料の節約により作製コストが低減されるという利点があり、これは特に、より大きい寸法の切断部材において効果が明らかになる。さらに、前記切断部の曲げ性能が向上され、従って、より小さい曲率半径を実現できる。

また、本発明は、電動チェーンソー用のソーチェーンにも関係し、このソーチェーンは、駆動部材、又は、本発明による上述の切断部材と、任意選択的に相互リンクとを備え、これらがボルト又はリベットにより互いに移動可能に接続されている。

また、本発明は、ログソー、コンバインハーベスタ、木材パッケージソー、バッテリー式チェーンソー、及び、解体用又は過酷な作業環境でのチェーンソーにおける、本発明によるソーチェーンの使用に関する。

最後に、本発明は、また、本発明による切断部材を作製する方法にも関する。この方法において、高速度鋼製の少なくとも１つの第１の平坦な中央ストリップ材料を、その２つのストリップ縁にて、焼入れ及び焼戻しされ得る壊れにくい鋼合金製の第２の平坦なストリップ材料又は第３の平坦なストリップ材料に沿って溶接シームにより互いに溶接し、それにより材料複合体ストリップを形成する。前記切断部材を前記材料複合体ストリップから、切断部材の前記支持部が前記第２又は第３の平坦なストリップ材料から成るように、且つ、前記切断部材の前記切断部が前記第１の平坦なストリップ材料から成るように除去される。この除去は、切断部材ブランクの打ち抜き又は切り出しにより行われるのが好ましい。対応する再成形ステップの後、硬化させるために、前記切断部材を前記高速度鋼のオーステナイト化温度よりも高温で加熱し、冷却し、そして、任意選択的に数回焼き戻す。ここで、前記温度は前記高速度鋼のオーステナイト化温度よりも高く、好ましくは１０００℃よりも高温であり、特に好ましくは、この温度は１０５０℃～１２００℃である。要求される機能硬度と耐摩耗性に達するために、切断部材は任意に５００℃～６００℃で数回焼き戻しされる。前記切断部材は、最終的に、本質的に既知の方法で部分的に研削又は研磨される。

前記第２及び第３の平坦なストリップ材料は、焼入れ及び焼戻しされ得る本発明の鋼合金から成る。前記第２及び第３の平坦なストリップ材料は、好ましくは同一の合金から成る。

前記深さリミッタは、前記第２又は第３の平坦なストリップ材料から成り得る。しかし、好ましくは、前記切断部材ブランクは、前記深さリミッタが、高速度鋼製の前記平坦なストリップ材料から少なくとも部分的に成るように、前記材料複合体ストリップから取り出される。

前記平坦なストリップ材料は、通常、同一の厚さを有する。本発明による前記切断部材の上述の変型例によれば、前記切断部の厚さを前記支持部の厚さよりも小さく設計すべき場合、前記ストリップ材料は、対応する厚さを有するように既に選択されていることが好ましい。本発明による方法の変型例において、高速度鋼製の前記第１の平坦なストリップ材料の厚さは、前記第２及び第３の平坦なストリップ材料の厚さよりも小さい。

好ましくは、前記第１の平坦なストリップ材料の厚さは、前記第２及び第３の平坦なストリップ材料の厚さの４０％～９０％、特に好ましくは５０％～８０％である。異なる厚さのストリップ材料を溶接する場合、溶接シームに明確な段差が生じることがあるが、これは、適切な後処理工程において、例えば平滑化ローラを用いて平坦化できる。代替的又は追加的に、より厚い前記第２及び第３の平坦なストリップ材料のヘム（縁）を面取りし、それにより、より一貫した移行部を形成できる。

以下に、本発明を、添付図面に示す好ましい実施形態を参照しつつ、より詳細に説明する。図面は以下の通りである。

ソーチェーンの側方から見た切り取り図である。図１のソーチェーンの切断部材の、材料複合体及び溶接シームから成る一実施形態である。本発明による切断部材の切断歯の断面図である。打ち抜きブランクが概略的に示された材料複合体である図４の材料複合体の線Ｖ－Ｖに沿った断面図である。高速度鋼がより小さい厚さｄ_２を有する複合体材料の変型例の、図５に対応する断面図である。硬化温度及び焼き戻し温度が切断材料の硬度に与える影響を再現したグラフである。本発明による切断エッジと先行技術の切断エッジにおける進行する摩耗を比較した記録の図である。定量的に測定された摩耗を切削値の関数として示したグラフである。

図１は、欧州特許第０５９２３８９号に例としてより詳細に説明されているようなソーチェーンの側面図である。全体が参照番号１０で示されているソーチェーンは、一連の切断部材１１及び駆動部材１２を有する。切断部材１１は、カウンターリンク１３と共に駆動リンクに、リベット１４を介して接続されている。また、示されている例において、駆動リンクもリベット１４によりインターリンク１５を介して互いに接続されている。各切断部材１１は、建設用鋼製の支持部１６と、高速度鋼製の切断部１７とを有する。支持部１６と切断部１７とは溶接シーム１８に沿って互いに接続されている。切断部材１１は深さリミッタ２０を有し、図１の実施形態において、深さリミッタ２０はその全体が、支持部１６の壊れにくい鋼合金から成る。

図２は、切断部材１１の本発明による一実施形態を示す立体図である。図２の実施形態の切断部材１１は図１のソーチェーンの切断部材１１にほぼ対応している。支持部１６は工具鋼製であり、高速度鋼製の切断部１７に、溶接シーム１８により接続されている。切断歯１９と、深さリミッタ２０の少なくとも１つの部分領域と（図１の例と異なる）が切断部１７から形成されている。切断歯の耐用年数が明らかに改善された結果、特に深さリミッタもまた摩耗が増大する。しかし、本発明によるこの実施形態では、深さリミッタも高速度鋼から設計されているため、増大する摩耗に良好に耐えることができる。図２に、切断部及び支持部の厚さがｄ_１，ｄ_２で示されている。

図３は、切断部材の切断歯１９の領域の断面を示している。この断面図は、特に、支持部１６から切断部１７に移行する際の溶接シーム１８の位置及び形状を特に明確に示している。また、切断歯外側２２上のルートシームのより小さい溶接シーム幅と、切断歯１９の張力低減(ｔｅｎｓｉｏｎ－ｒｅｄｕｃｅｄ)切断歯内側２１上のより大きい溶接シーム幅又は上部トラックも示されている。

図４は、本発明によるソーチェーン用切断部材を作製するための材料複合体ストリップ３０を示す。材料複合体ストリップはレーザ又は電子ビーム溶接装置を用いて作製され、溶接シームコースが、切断部材ブランクの取り外し及びその後の再成形の際の複合体ストリップの目標とされる位置決めにより配置されている。この配置は、ルートシームのより小さい溶接シーム幅が、その後の切断歯１９の外側２２にあり、その後のより大きい溶接シーム幅又は上部トラック（可能なアンダーカットを有し若しくは可能な溶接シーム溝を有する）が、切断歯の再成形中に生じる張力低減切断歯の内側２１上にあるように行われる。これは特に図３の断面図に容易に見られる。

図４に見られるように、高速度鋼製の第１の平坦な中央ストリップ材料３１から作られた材料複合体ストリップ３０が、その２つのストリップ縁にて、第２又は第３の平坦なストリップ材料３２，３３に沿うように溶接線１８に沿って溶接されている。概略的に示されている打ち抜き輪郭３４，３５が、その後の切断部材１１の支持部１６が、工具鋼製の第２及び第３の平坦なストリップ材料３２，３３にあり、一方、切断部１７が、高速度鋼製の第１の平坦な中央ストリップ材料３１の領域に配置されるように配置されている。材料ロスが特に少ない切断部材１１、すなわち、材料複合体ストリップから作られた右／左切断部材が、平坦な高速度鋼ストリップ３１の両側の打ち抜き輪郭の目標とされる配置により分離され得ることが見られる。この実施形態において、打ち抜き輪郭３４，３５は、深さリミッタ２０が完全に第２及び第３のストリップ材料３２，３３の領域にあるように（すなわち、図１に示されているように高速度鋼を含まずに実現されるように）配置されている。しかし、図２の実施形態が、打ち抜き輪郭３４，３５の幾何学的形状の目標とされる選択により（すなわち、深さリミッタ２０の先端が、高速度鋼製の第１ストリップ材料内に到達するように）作製され得ることも理解されたい。

平坦なストリップ材料は、同一の厚さ又は異なる厚さを有し得る。この文脈で「厚さ」とは、ストリップ材料の平面的な延在に対して垂直の寸法を意味する。図５に、図４の線Ｖ―Ｖに沿った断面が示されている。この変型例では、ストリップ材料３１，３２，３３は同一の厚さｄを有する。この変型例では、溶接シーム１８に段差は存在しない。

図６に示されている代替的な実施形態において、高速度鋼製の第１の平坦なストリップ材料３１’は、平坦なストリップ材料３２’，３３’の厚さｄ_１よりも小さい厚さｄ_２を有する。この変型例では溶接シーム１８’に段差が存在し、これは後処理工程により平坦化され得る。図６に示されているように、最初の厚さの差を少なくするために、平坦なストリップ材料３２，３３の、溶接シーム１８’に隣接しているヘム３６’，３７’を面取りできる。

比較試験
本発明による材料複合体から成る切断部材のソーチェーンの有利な使用を、以下の比較試験で示す。

１．熱処理
従来の炭素鋼よりも良好な摩耗挙動が、本発明による材料複合体に高速度鋼を用いることにより達成される（２．に示した摩耗試験も参照）。しかし、この高速度鋼の使用には、オーステナイト化温度を高くすることが必要である。従って、本発明による材料複合体のための適切な支持ストリップの材料に関する開発が非常に重要である。そこで、サンプルを塩浴中で硬化させた後、２回の焼戻しを行う熱処理試験を行った。次いで、硬度及び引張強度を測定した。

前記特性に対する硬化温度又は焼き戻し温度の影響を、以下の表１にまとめた。本発明による支持体材料の強度値が、熱処理に関係なく、従来の炭素鋼の強度値よりも高いことが分かる。
表１：硬化温度及び焼き戻し温度の、支持ストリップ材料の各々の塩浴中での短時間熱処理後の引張強度及び硬さに及ぼす影響（塩浴硬化は最大１０分）。

さらに、サンプルを真空炉内で様々な温度で硬化させ、次いで５５０℃で２回焼き戻しをする熱処理試験を行った。そして、硬度及び引張強度も測定した。硬化温度又は焼き戻し温度が引張強度及び硬度に及ぼす影響を以下の表２にまとめた。
表２：硬化温度及び焼き戻し温度が、本発明による支持ストリップの真空中での長時間熱処理（６０分より長時間にわたる真空硬化）後の引張強度及び硬度に及ぼす影響。

２．耐摩耗性
本発明による材料複合体の耐摩耗性を評価するために、いわゆるウッドシェービング軽量ボードを切削する試みを行った。このようなボードは、スプルース又はパインウッドを鉋で削って長いストランド状にしたものから作製され、これらの繊維はセメントで結合されている。このような摩耗試験は、例えば砂のような、または典型的には土壌の結果として伐採領域で頻繁に発生する木材中の研磨剤汚染に関して特に関連する、極めて実用的なケースをシミュレートしている。

一般的に、高速度鋼の摩耗挙動は、その硬度及び強靭性と相互に関連している。これらの２つの特性の最適な組合せは、高速度鋼を二次硬化の最大温度よりもわずかに高い温度で硬化及び焼戻しすることにより得られる。二次硬化能は、硬化温度及び保持時間により決定される。従って、異なる硬度技術（塩浴硬化又は真空硬化）でこれらのパラメータを適切に選択することで、同一の硬度を設定できる。例として、図５は、本発明による材料複合体から成る切断材料の硬化－焼戻し曲線を示す（一方は真空中で硬化させ、他方は塩浴中で硬化させた）。硬化技術に関係なく、切断材料において同等の硬度を達成でき、従って同等の耐摩耗性が期待できることが分かった。

このような試験のために、本発明による材料複合体の切断材料から作られた木工用鉋刃を、高速度鋼切断部（組成（重量％）：炭素０．７５％、ケイ素０．３％、マンガン０．２５％、クロム４％、モリブデン５％、バナジウム１％、タングステン１％、コバルト８％）と、工具鋼支持部（組成（重量％）：炭素０．５５％、ケイ素１％、マンガン０．４％、クロム８％、モリブデン０．５％、バナジウム０．５％）とから、切断角度４７度で具体的に製作した。これらの木工用鉋を，製材業で慣用的に使用されている６３ＮｉＮｂ４クラスの従来の炭素鋼製の、幾何学的に対応している木工用鉋と比較した。摩耗の進行の評価を、規定の切削経路（Ｌｗ）後の切断形状を測定することにより行った。

図８は、切断エッジの連続的な摩耗の様子を代表的に示している。図８の部分図ａ）、図ｂ）、図ｃ）は、従来の炭素鋼製の木工用鉋刃の摩耗試験開始前の摩耗を示している（Ｌｗ＝０ｍｍ、又は、切削経路は６０００ｍｍ、２４０００ｍｍ）。図８の部分図ｄ）、図ｅ）、図ｆ）は、本発明による、切断エッジが高速度鋼（ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌ）から成る木工用鉋刃を用いた対応する結果を示している。従来の炭素鋼の切断エッジの摩耗が、本発明による材料複合体の高速度鋼の場合よりも著しく高いことが明確に分かる。

摩耗の進行を定量化するために、幾何学的表面損失を測定し、切削経路全体に適用した。対応する結果（切削経路の関数として定量的に測定された摩耗）が、炭素鋼６３ＮｉＮｂ４、又は、本発明による材料複合体の切断材料から作られた切断エッジに関して図９のグラフに示されている。このデータを回帰直線により容易に再現でき、その傾きから摩耗率を把握できる。こうして、摩耗率は、炭素鋼６３ＮｉＮｂ４では２．８３０４μｍ^２／ｍｍ、本発明による材料複合体の高速度鋼では０．４８１μｍ^２／ｍｍとなった。この評価により、本発明による材料複合体から作製される切断部材の使用が特に有利であることが明らかになった。

１０ソーチェーン
１１切断部材
１６支持部
１７切断部
１８溶接シーム
１９切断歯
２０深さリミッタ
２１切断歯内側
２２切断歯外側
３０材料複合体ストリップ
３１第１の平坦なストリップ材料
３２第２の平坦なストリップ材料
３３第３の平坦なストリップ材料

Claims

壊れにくい鋼合金製の支持部（１６）と、前記支持部（１６）に溶接接続部（１８）に沿って溶接された高速度鋼製の切断部（１７）とを有するソーチェーン用の切断部材（１１）であって、
前記支持部（１６）の前記鋼合金が、以下の組成（重量％仕様）、すなわち、
炭素（Ｃ）０．４５～０．８
ケイ素（Ｓｉ）最大１．３
マンガン（Ｍｎ）最大０．６
クロム（Ｃｒ）６～１０
モリブデン（Ｍｏ）最大１．６
バナジウム（Ｖ）最大１
鉄（Ｆｅ）、並びに、溶融により生じた随伴元素、及び、残余物としての不純物、を有する工具鋼であり、
焼入れ及び焼戻し状態の前記支持部（１６）の前記鋼合金が、前記高速度鋼のオーステナイト化温度よりも高い温度で硬化した結果、６００ＨＶよりも大きい硬度、と２０００ＭＰａよりも大きい引張強度を有することを特徴とする、切断部材（１１）。
前記焼入れ及び焼戻し状態の前記支持部（１６）の前記鋼合金が、６３０ＨＶ～７５０ＨＶの硬度、及び、２１００ＭＰａ～２５００ＭＰａの引張強度を有することを特徴とする、請求項１に記載の切断部材。
前記切断部（１７）の前記高速度鋼が、以下の組成（重量％仕様）、すなわち、
炭素（Ｃ）０．５～１．１
ケイ素（Ｓｉ）最大０．５
マンガン（Ｍｎ）最大０．５
クロム（Ｃｒ）３．５～４．５
モリブデン（Ｍｏ）２～６
バナジウム（Ｖ）０．５～３．０
タングステン（Ｗ）最大３
コバルト（Ｃｏ）最大１０
鉄（Ｆｅ）、並びに、溶融により生じた随伴元素、及び、残余物としての不純物、を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の切断部材。
前記支持部（１６）の前記鋼合金と前記切断部（１７）の前記高速度鋼とが材料複合体を形成し、これらが溶接シーム（１８）を介してレーザ又は電子放射で溶接され、前記溶接シームが、前記切断部材（１１）の、負荷がより少ない領域にあり、前記溶接シーム（１８）の幾何学的に幅狭の下部トラックが前記切断部材（１１）の外側（２２）に配置され、前記溶接シーム（１８）の上部トラックが前記切断部材（１１）の内側（２１）に配置され、前記切断部（１７）は、前記支持部（１６）より小さい厚さを有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の切断部材。
前記切断部材（１１）が、少なくとも部分的に高速度鋼から成る深さリミッタ（２０）を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の切断部材。
駆動リンク（１２）と、請求項１～５の一項に記載の切断部材（１１）と、任意選択的に相互リンク（１５）とを備え、これらがボルト又はリベット（１４）により互いに移動可能に接続されている、電動チェーンソー用のソーチェーン。
請求項１～５のいずれか一項に記載の切断部材の作製方法であって、
高速度鋼製の少なくとも１つの第１の平坦なストリップ材料（３１）を、当該第１の平坦なストリップ材料（３１）の２つのストリップ縁にて、焼入れ及び焼戻しされ得る壊れにくい鋼合金製の第２の平坦なストリップ材料（３２）又は第３の平坦なストリップ材料（３３）に沿って配置し、
前記第１、第２、及び第３の平坦なストリップ材料（３１，３２，３３）を前記ストリップ縁に沿って互いに溶接シーム（１８）により溶接し、それにより材料複合体ストリップ（３０）を形成し、
前記切断部材（１１）を前記材料複合体ストリップ（３０）から、切断部材（１１）の前記支持部（１６）が前記第２又は第３の平坦なストリップ材料（３２，３３）から成るように、且つ、切断部材（１１）の前記切断部（１７）が前記第１の平坦なストリップ材料（３１）から成るように取り出し、そして、
前記切断部材（１１）を硬化させるために、前記高速度鋼のオーステナイト化温度よりも高温に加熱し、再び冷却し、そして任意選択的に数回焼き戻す、方法。
前記温度が前記高速度鋼のオーステナイト化温度よりも高く、１０００℃よりも高温であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
前記高速度鋼の前記オーステナイト化温度よりも高い温度が１０５０℃～１２００℃の範囲であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
前記高速度鋼の前記オーステナイト化温度よりも高い温度が１１００℃～１１６０℃の範囲であることを特徴とする、請求項９に記載の方法
前記切断部材が５００℃～６００℃の範囲の温度で焼戻しされることを特徴とする、請求項７～１０のいずれか一項に記載の方法。
前記切断部材が５２０℃～５６０℃の範囲の温度で焼戻しされることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
前記第１の平坦なストリップ材料（３１）の厚さが、前記第２及び第３の平坦なストリップ材料（３２，３３）の厚さよりも小さいことを特徴とする、請求項７～１２のいずれか一項に記載の方法。