JPH01234528A - 耐摩耗性および耐変形抵抗性の優れたフォークリフトマスト用形鋼の製造法 - Google Patents
耐摩耗性および耐変形抵抗性の優れたフォークリフトマスト用形鋼の製造法Info
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- JPH01234528A JPH01234528A JP5989588A JP5989588A JPH01234528A JP H01234528 A JPH01234528 A JP H01234528A JP 5989588 A JP5989588 A JP 5989588A JP 5989588 A JP5989588 A JP 5989588A JP H01234528 A JPH01234528 A JP H01234528A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
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- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
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。
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］
本発明は耐摩耗性および耐変形抵抗性の優れたフォーク
リフトマスト用形鋼の製造法に関するものである。
リフトマスト用形鋼の製造法に関するものである。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］産業運
搬機器の分野において重要な役割を占めるフォークリフ
トは、近年より大型化・高性能化が指向されている。そ
れに伴って、重荷重を受けるフォークリフトマスト用形
鋼には摩耗や変形などに起因する以下の問題点が発生し
ていた。すなわち、 ■ ローラーと接触するマスト用形鋼の部分で、摩耗剥
離片が発生して運転者の目に入る。
搬機器の分野において重要な役割を占めるフォークリフ
トは、近年より大型化・高性能化が指向されている。そ
れに伴って、重荷重を受けるフォークリフトマスト用形
鋼には摩耗や変形などに起因する以下の問題点が発生し
ていた。すなわち、 ■ ローラーと接触するマスト用形鋼の部分で、摩耗剥
離片が発生して運転者の目に入る。
■ 摩耗によるマスト用形鋼の板厚減少や、重荷重によ
ってマスト用形鋼が第１図図中の破線のように変形する
ことにより、ローラーとマスト用形鋼の間のすき間が大
きくなり、積荷の上げ・下げ時に騒音が発生したり、ま
た衝撃荷重の発生でマストビン溶接部から疲労き裂が発
生する。
ってマスト用形鋼が第１図図中の破線のように変形する
ことにより、ローラーとマスト用形鋼の間のすき間が大
きくなり、積荷の上げ・下げ時に騒音が発生したり、ま
た衝撃荷重の発生でマストビン溶接部から疲労き裂が発
生する。
以上の問題点を解決するために、従来は硬質化合金元素
を微量添加して材料強度を向上したり、あるいはローラ
ーと接触するマスト用形鋼部分を局部的に硬質化するな
どの対策がとられてきた。しかし、合金元素の微量添加
による材料強度の向上は必すしも耐摩耗性の改善にはつ
ながらず、またローラーと接触するマスト用形鋼部分の
局部的硬質化も、耐摩耗性はかなり改善てきるものの、
第１図中破線で示すような変形に対しては効果がないこ
とかわかった。そこで、マスト用形鋼の変形発生原因に
ついて検討するために、実機フォークリフトを用いてマ
スト形鋼各部分にひずみケージを貼付し、２ｔｆの積荷
を乗せ、上・下繰返し試験中に発生するひずみ測定を行
った。その結果、変形の主原因は積荷の上げ・下げ時の
動的荷重によって、マスト用形鋼のフランジとウェブの
付根コーナ一部（第１図中のＡ、Ｂおよび０部）が繰返
し塑性変形しているためであることがわかった。したが
って、変形を防止しさらにローラーと接触するマスト用
形鋼部分の耐摩耗性を改善するためには、マスト用形鋼
全体を硬質化することが最善であることがわかった。そ
の硬質化の方法としてはマスト用形鋼全体を焼もどしマ
ルテンサイト組織にすることか最も有効と考えられる。
を微量添加して材料強度を向上したり、あるいはローラ
ーと接触するマスト用形鋼部分を局部的に硬質化するな
どの対策がとられてきた。しかし、合金元素の微量添加
による材料強度の向上は必すしも耐摩耗性の改善にはつ
ながらず、またローラーと接触するマスト用形鋼部分の
局部的硬質化も、耐摩耗性はかなり改善てきるものの、
第１図中破線で示すような変形に対しては効果がないこ
とかわかった。そこで、マスト用形鋼の変形発生原因に
ついて検討するために、実機フォークリフトを用いてマ
スト形鋼各部分にひずみケージを貼付し、２ｔｆの積荷
を乗せ、上・下繰返し試験中に発生するひずみ測定を行
った。その結果、変形の主原因は積荷の上げ・下げ時の
動的荷重によって、マスト用形鋼のフランジとウェブの
付根コーナ一部（第１図中のＡ、Ｂおよび０部）が繰返
し塑性変形しているためであることがわかった。したが
って、変形を防止しさらにローラーと接触するマスト用
形鋼部分の耐摩耗性を改善するためには、マスト用形鋼
全体を硬質化することが最善であることがわかった。そ
の硬質化の方法としてはマスト用形鋼全体を焼もどしマ
ルテンサイト組織にすることか最も有効と考えられる。
しかし、マスト用形鋼の部位によっては従来形鋼よりは
耐摩耗性および耐疲労変形性は改善が必要であるが、よ
り低コストてこれを達成出来れはとの要望もある。そこ
で本発明者らはマスト用形鋼全体を焼きもどしマルテン
サイト組織にして硬質化する方法とマスト用形鋼全体を
微細パーライト組織として硬質化する方法を実験から知
見した。なお、フェライト・パーライト組織では、前記
のように合金元素の微量添加による機械的性質の向上に
よっては耐摩耗性の改善はほとんど期待できなかった。
耐摩耗性および耐疲労変形性は改善が必要であるが、よ
り低コストてこれを達成出来れはとの要望もある。そこ
で本発明者らはマスト用形鋼全体を焼きもどしマルテン
サイト組織にして硬質化する方法とマスト用形鋼全体を
微細パーライト組織として硬質化する方法を実験から知
見した。なお、フェライト・パーライト組織では、前記
のように合金元素の微量添加による機械的性質の向上に
よっては耐摩耗性の改善はほとんど期待できなかった。
これは合金元素の微量添加による材質強化が主にフェラ
イトの固溶効果や微細析出物の析出強化によったもので
あることを究明し、フェライト・パーライト組織でもパ
ーライト組織の微細化により材質が硬質化すると同時に
耐摩耗性も改善できることを明らかにした。
イトの固溶効果や微細析出物の析出強化によったもので
あることを究明し、フェライト・パーライト組織でもパ
ーライト組織の微細化により材質が硬質化すると同時に
耐摩耗性も改善できることを明らかにした。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記知見に基づいてなされたもので、その主旨
とするところは、熱間圧延時の保有熱または外部からの
加熱によりＡ１変態点を越え１３００℃以下の温度にあ
るマスト用形鋼全体を急速冷却してマルテンサイト変態
を起こさせ、その後３００℃以上Ａ１変態点を越えない
温度に加熱後、急速冷却して硬質化する方法、または熱
間圧延時の保有熱あるいは外部からの加熱によりＡ、変
態点を越え１３００℃以下の温度にあるマスト用形鋼全
体を、微細パーライト組織を呈する速さでパーライト変
態が終了するまで冷却し、その後、急速冷却して硬質化
する方法であり、これらの方法により、ローラーと接触
するマスト用形鋼部分の耐摩耗性が改善し、マスト用形
鋼全体が硬質化するためフランジとウェブの付根コーナ
一部の変形抵抗も増して、耐摩耗性および耐変形抵抗性
の優れたフォークリフトマスト形鋼を提供できるもので
ある。
とするところは、熱間圧延時の保有熱または外部からの
加熱によりＡ１変態点を越え１３００℃以下の温度にあ
るマスト用形鋼全体を急速冷却してマルテンサイト変態
を起こさせ、その後３００℃以上Ａ１変態点を越えない
温度に加熱後、急速冷却して硬質化する方法、または熱
間圧延時の保有熱あるいは外部からの加熱によりＡ、変
態点を越え１３００℃以下の温度にあるマスト用形鋼全
体を、微細パーライト組織を呈する速さでパーライト変
態が終了するまで冷却し、その後、急速冷却して硬質化
する方法であり、これらの方法により、ローラーと接触
するマスト用形鋼部分の耐摩耗性が改善し、マスト用形
鋼全体が硬質化するためフランジとウェブの付根コーナ
一部の変形抵抗も増して、耐摩耗性および耐変形抵抗性
の優れたフォークリフトマスト形鋼を提供できるもので
ある。
以下に本発明について詳細に説明する。
耐摩耗性および耐変形抵抗性を抜本的に改善する製造法
として熱間圧延で製造されたフォークリフトマスト用形
鋼をＡ１変態点を越え１３００℃以下の温度に加熱した
もの、または熱間圧延を終え、Ａ１変態点を越え１３０
０℃以下の温度にあるフォークリフトマスト用形鋼全体
を、水またはソリプル液または油などの冷媒液で急速冷
却してマルテンサイト変態させ、その後３００℃以上Ａ
、変態点を越えない範囲に加熱後、急速ン令却する。
として熱間圧延で製造されたフォークリフトマスト用形
鋼をＡ１変態点を越え１３００℃以下の温度に加熱した
もの、または熱間圧延を終え、Ａ１変態点を越え１３０
０℃以下の温度にあるフォークリフトマスト用形鋼全体
を、水またはソリプル液または油などの冷媒液で急速冷
却してマルテンサイト変態させ、その後３００℃以上Ａ
、変態点を越えない範囲に加熱後、急速ン令却する。
まず、加熱温度範囲をＡ１変態点を越え１３００℃以下
の温度に設定する理由について述べる。
の温度に設定する理由について述べる。
加熱温度かＡ１変態点を越えなければならない理由は、
オーステナイト化せしめて、それにつづく急速冷却によ
りマルテンサイト変態させて高強度化するためである。
オーステナイト化せしめて、それにつづく急速冷却によ
りマルテンサイト変態させて高強度化するためである。
加熱温度を１３００℃以下に設定する理由は１３００℃
を越える温度に加熱すると結晶粒か粗大化して延性か低
下し、また焼割れが発生しやすくなるためである。なお
、この温度範囲に加熱するには高周波誘導あるいはガス
等の火焔あるいは電気炉などを使用することかできる。
を越える温度に加熱すると結晶粒か粗大化して延性か低
下し、また焼割れが発生しやすくなるためである。なお
、この温度範囲に加熱するには高周波誘導あるいはガス
等の火焔あるいは電気炉などを使用することかできる。
水またはソリプル液あるいは油などの冷媒液で急速冷却
するのは、これらの冷媒で冷却することによってマルテ
ンサイト変態を起こさせ、マルテンサイト組織を得るた
めである。これらの冷媒液により冷却速度の遅い圧縮空
気のような冷媒を用いると、マルテンサイト変態が起こ
らず、フェライト・バーライ］・組織となり、目的とす
る高強度か得られない。
するのは、これらの冷媒で冷却することによってマルテ
ンサイト変態を起こさせ、マルテンサイト組織を得るた
めである。これらの冷媒液により冷却速度の遅い圧縮空
気のような冷媒を用いると、マルテンサイト変態が起こ
らず、フェライト・バーライ］・組織となり、目的とす
る高強度か得られない。
マルテンサイト変態終了後３００℃以上Ａ１変態点を越
えない範囲に加熱するのはマルテンサイト組織は非常に
高強度ではあるが脆いため、これを改善して延性のある
焼もどしマルテンサイト組織を得るためである。焼もど
し温度を３００℃以上とする理由は十分にマルテンサイ
ト組織を焼もどすためである。３００℃未満の温度では
マルテンサイト組織が十分に焼もどしされずに不均質な
焼もどしマルテンサイト組織となり、良好な強靭化が得
られないためである。
えない範囲に加熱するのはマルテンサイト組織は非常に
高強度ではあるが脆いため、これを改善して延性のある
焼もどしマルテンサイト組織を得るためである。焼もど
し温度を３００℃以上とする理由は十分にマルテンサイ
ト組織を焼もどすためである。３００℃未満の温度では
マルテンサイト組織が十分に焼もどしされずに不均質な
焼もどしマルテンサイト組織となり、良好な強靭化が得
られないためである。
Ａ１変態点を越えない温度に設定する理由は、Ａ１変態
点を越える温度に加熱すると、オーステナイト化してし
まい、せっかく前記焼入れ処理によって得られた高強度
マルテンサイト組織が消滅してしまうためである。焼も
どし後急速冷却するのは、出来るたけ大きい圧縮残留応
力を得るためである。残留応力は平均応力として作用す
るので、疲労強度に大きく影響を及ぼずことが知られて
いる。すなわち、引張残留応力は悪影響を及ぼし、圧縮
残留応力は効果的に疲労強度に作用する。本発明ではこ
の圧縮残留応力の効果もねらったものである。
点を越える温度に加熱すると、オーステナイト化してし
まい、せっかく前記焼入れ処理によって得られた高強度
マルテンサイト組織が消滅してしまうためである。焼も
どし後急速冷却するのは、出来るたけ大きい圧縮残留応
力を得るためである。残留応力は平均応力として作用す
るので、疲労強度に大きく影響を及ぼずことが知られて
いる。すなわち、引張残留応力は悪影響を及ぼし、圧縮
残留応力は効果的に疲労強度に作用する。本発明ではこ
の圧縮残留応力の効果もねらったものである。
さらに、本発明はより低コストで耐摩耗性および耐変形
抵抗性の改善をねらったものであるが、耐摩耗性や耐変
形抵抗性は前記発明より劣る。前記発明と基本的に異な
る点は本発明では微細パーライト組織を得て耐摩耗性お
よび耐変形抵抗性の改善を図ったものである。すなわち
、本発明は熱間圧延を終えＡ、変態点を越え１３００℃
以下の温度にあるフォークリフトマスト用形鋼または熱
間圧延で製造されたフォークリフトマスト用形鋼をＡ、
変態点を越え、１３００℃以下の温度に加熱したものを
圧縮空気あるいは圧縮含水空気によってパーライト変態
が終了するまで冷却し、その後急速冷却する。
抵抗性の改善をねらったものであるが、耐摩耗性や耐変
形抵抗性は前記発明より劣る。前記発明と基本的に異な
る点は本発明では微細パーライト組織を得て耐摩耗性お
よび耐変形抵抗性の改善を図ったものである。すなわち
、本発明は熱間圧延を終えＡ、変態点を越え１３００℃
以下の温度にあるフォークリフトマスト用形鋼または熱
間圧延で製造されたフォークリフトマスト用形鋼をＡ、
変態点を越え、１３００℃以下の温度に加熱したものを
圧縮空気あるいは圧縮含水空気によってパーライト変態
が終了するまで冷却し、その後急速冷却する。
冷却開始温度のＡ１変態点を越え１３００℃以下の加熱
温度範囲は微細パーライト組織を得て高強度化を図り、
耐摩耗性、耐変形抵抗性および疲労強度を向上せしめる
ための温度範囲であって、１３００℃を越える高い温度
では結晶粒か粗大化して焼割れが起り易く、かつ延性が
低下し、Ａ１変態点より低い温度ではパーライト変態が
起こらず微細なパーライト組織を得ることが出来ない。
温度範囲は微細パーライト組織を得て高強度化を図り、
耐摩耗性、耐変形抵抗性および疲労強度を向上せしめる
ための温度範囲であって、１３００℃を越える高い温度
では結晶粒か粗大化して焼割れが起り易く、かつ延性が
低下し、Ａ１変態点より低い温度ではパーライト変態が
起こらず微細なパーライト組織を得ることが出来ない。
また、この場合の冷媒に使用する高圧の気体または含水
気体は冷却中に生成するパーライトの粗大化を阻止し、
かつ圧縮残留応力を付与せしめて耐疲労性をも向上させ
るためである。水または油などによる冷却では冷却速度
が早すぎて、パーライト変態は起こらず前記発明の場合
のようにマルテンサイト変態が起こり、目的とする微細
パーライト組織を得ることかできない。
気体は冷却中に生成するパーライトの粗大化を阻止し、
かつ圧縮残留応力を付与せしめて耐疲労性をも向上させ
るためである。水または油などによる冷却では冷却速度
が早すぎて、パーライト変態は起こらず前記発明の場合
のようにマルテンサイト変態が起こり、目的とする微細
パーライト組織を得ることかできない。
［実施例及び発明の効果］
次に本発明の実施例について述べる。
実施例−１
熱間圧延により製造されたインナーマスト用形鋼につい
て速度約１０ｍｍ／秒で連続的に移動させながら高周波
誘導加熱コイルにより形鋼全体を９５０℃に加熱し、加
熱コイルを出た直後水によりマルテンサイト変態が終了
するまで急速冷却を行った。その後再び高周波誘導コイ
ルにより形鋼全体を４５０℃に加熱して焼もどしを行い
、加熱コイルを出た直後、水により室温まて急速冷却を
行った。その結果、第１表中に示すように、本発明形鋼
は表面および内部ともに非常に硬質化し、またフランジ
部表面には約３０ｋｇｆ／ｍｍ２の圧縮残留応力が発生
している。本発明形鋼について実機テスト（荷重＋２ｔ
ｆ、荷重上・下繰返し数・ｌＯ万回）の結果、耐摩耗性
および耐変形抵抗性は従来形鋼と比較して極めて優れて
いる。
て速度約１０ｍｍ／秒で連続的に移動させながら高周波
誘導加熱コイルにより形鋼全体を９５０℃に加熱し、加
熱コイルを出た直後水によりマルテンサイト変態が終了
するまで急速冷却を行った。その後再び高周波誘導コイ
ルにより形鋼全体を４５０℃に加熱して焼もどしを行い
、加熱コイルを出た直後、水により室温まて急速冷却を
行った。その結果、第１表中に示すように、本発明形鋼
は表面および内部ともに非常に硬質化し、またフランジ
部表面には約３０ｋｇｆ／ｍｍ２の圧縮残留応力が発生
している。本発明形鋼について実機テスト（荷重＋２ｔ
ｆ、荷重上・下繰返し数・ｌＯ万回）の結果、耐摩耗性
および耐変形抵抗性は従来形鋼と比較して極めて優れて
いる。
実施例−２
熱間圧延により製造されたインナーマスト用形鋼につい
て、速度約１０ｍｍ／秒で連続的に穆動させなから高周
波誘導加熱コイルにより形鋼全体を９５０℃に加熱し、
加熱コイルを出た直後、形鋼全体の上・下に配置したノ
ズルにより圧縮空気を噴出させてパーライト変態が終了
する５５０℃位まで冷却し、その復水を噴出させて室温
まで急速冷却を行った。その結果、本発明形鋼は第１表
中に示すように、前記した実施例１の発明形鋼より硬質
化は劣るものの、従来形鋼よりはかなり硬質化し、実機
テストの結果においても耐摩耗性および耐変形抵抗性が
従来形鋼よりかなり改善している。
て、速度約１０ｍｍ／秒で連続的に穆動させなから高周
波誘導加熱コイルにより形鋼全体を９５０℃に加熱し、
加熱コイルを出た直後、形鋼全体の上・下に配置したノ
ズルにより圧縮空気を噴出させてパーライト変態が終了
する５５０℃位まで冷却し、その復水を噴出させて室温
まで急速冷却を行った。その結果、本発明形鋼は第１表
中に示すように、前記した実施例１の発明形鋼より硬質
化は劣るものの、従来形鋼よりはかなり硬質化し、実機
テストの結果においても耐摩耗性および耐変形抵抗性が
従来形鋼よりかなり改善している。
以上のように、本発明形鋼は耐摩耗性および耐変形抵抗
性が非常に優れたものである。
性が非常に優れたものである。
第１図はインナーマスト用形鋼の変形状況を示す図であ
る。 Ａ・・・フランジ付根コーナ一部 Ｂ、Ｃ・・・ウェブ付根コーナ一部 Ａ、フランミ Ｂ、Ｃ：つｊ ン付根コーナ一部 【ブ付根コーナ一部
る。 Ａ・・・フランジ付根コーナ一部 Ｂ、Ｃ・・・ウェブ付根コーナ一部 Ａ、フランミ Ｂ、Ｃ：つｊ ン付根コーナ一部 【ブ付根コーナ一部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱間圧延後Ａ＿１変態点を越え１３００℃以下の温
度に加熱したフォークリフトマスト用形鋼を、または熱
間圧延を終えＡ＿１変態点を越え１３００℃以下の温度
にあるフォークリフトマスト用形鋼を、冷媒液で急速冷
却してマルテンサイト変態させ、その後、３００℃以上
Ａ＿１変態点を越えない範囲に加熱後、急速冷却するこ
とを特徴とする耐摩耗性および耐変形抵抗性の優れたフ
ォークリフトマスト用形鋼の製造法。 ２ 熱間圧延後Ａ＿１変態点を越え１３００℃以下の温
度に加熱したフォークリフトマスト用形鋼を、または熱
間圧延を終えＡ＿１変態点を越え１３００℃以下の温度
にあるフォークリフトマスト用形鋼を、圧縮空気あるい
は圧縮含水空気によってパーライトが変態するまで冷却
し、その後急速冷却することを特徴とする耐摩耗性およ
び耐変形抵抗性の優れたフォークリフトマスト用形鋼の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5989588A JPH01234528A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 耐摩耗性および耐変形抵抗性の優れたフォークリフトマスト用形鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5989588A JPH01234528A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 耐摩耗性および耐変形抵抗性の優れたフォークリフトマスト用形鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234528A true JPH01234528A (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=13126307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5989588A Pending JPH01234528A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 耐摩耗性および耐変形抵抗性の優れたフォークリフトマスト用形鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01234528A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103817177A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 爱信精机株式会社 | 轧辊成形方法及轧辊成形装置 |
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1988
- 1988-03-14 JP JP5989588A patent/JPH01234528A/ja active Pending
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| CN103817177A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-05-28 | 爱信精机株式会社 | 轧辊成形方法及轧辊成形装置 |
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