JPH04228536A - 耐摩耗性に優れた鋼 - Google Patents

耐摩耗性に優れた鋼

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JPH04228536A
JPH04228536A JP13953791A JP13953791A JPH04228536A JP H04228536 A JPH04228536 A JP H04228536A JP 13953791 A JP13953791 A JP 13953791A JP 13953791 A JP13953791 A JP 13953791A JP H04228536 A JPH04228536 A JP H04228536A
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JP
Japan
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wear resistance
steel
present
hardness
wear
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JP13953791A
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English (en)
Inventor
Nobuo Shikauchi
伸夫 鹿内
Tetsuya Sanpei
哲也 三瓶
Kazunori Yako
八子 一了
Kenji Hirabe
平部 謙二
Yasunobu Kunisada
国定 泰信
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、建設、土木、鉱山等
の分野で使用される産業機械、部品、運搬機器(パワ−
ショベル、ブルト−ザ−、ホッパ−、バケット等)等に
用いられる耐摩耗鋼に関する。
【0002】
【従来の技術】建設、土木等の分野で使用される産業機
械、部品、運搬機器(パワ−ショベル、ブルト−ザ−、
ホッパ−、バケット等)等には、それらの機械、機器、
部品等の寿命を確保するため、耐摩耗性に優れた鋼が用
いられる。鋼の耐摩耗性は、鋼の硬度を高くすることに
より向上することから、従来、Cr、Mo等の合金元素
を大量に添加した合金鋼に焼入等の熱処理を加えて製造
される高硬度鋼が使用されてきた。
【0003】従来、高硬度を確保する耐摩耗鋼の製造に
関して、特開昭62−142726号、特開昭63−1
69359号、特開平1−142023号等が提案され
ている。これらの技術は、常温の硬度(HB等)が約3
00以上で、それぞれ溶接性、靭性、曲げ加工性等を改
善しようとするものであり、高硬度を達成することで耐
摩耗性を向上させることを目的としている。
【0004】しかしながら、近年の耐摩耗鋼に要求され
る耐摩耗性は、より一層厳しくなっており、従来のよう
に単に硬度を高めるという方法では、本質的な耐摩耗性
の改善は図り得ない。すなわち、このような従来の技術
の延長上で硬度を顕著に高めると、結果的に溶接性、加
工性が劣化し、また高合金化のためにコストが極めて高
くなる。したがって、実用鋼において耐摩耗性を向上さ
せるために硬度を著しく高めることは、実用上は困難で
あることが予想される。
【0005】本発明は、このような従来の耐摩耗鋼とは
全く異なる観点からなされたもので、硬度を著しく上昇
させることなく、優れた耐摩耗性が得られる耐摩耗鋼を
提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述のような従来の問題
を解決するために、本発明者らは、耐摩耗性に及ぼす合
金元素の影響について鋭意検討を行い、その結果、硬度
を上昇させることなく優れた耐摩耗性を有する鋼を見出
した。このような本発明の特徴は以下のとおりである。
【0007】(1)  C:0.05〜0.45wt%
、Si:0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0
wt%、Ti:0.05〜1.5wt%、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる耐摩耗性に優れた鋼。
【0008】(2)  C:0.05〜0.45wt%
、Si:0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0
wt%、Ti:0.05〜1.5wt%を含有し、これ
にCu:0.1〜2.0wt%、Ni:0.1〜10.
0wt%、Cr:0.1〜3.0wt%、Mo:0.1
〜3.0wt%、B:0.0003〜0.01wt%の
うちの1種または2種以上の元素を含有し、残部Feお
よび不可避的不純物からなる耐摩耗性に優れた鋼。
【0009】(3)  C:0.05〜0.45wt%
、Si:0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0
wt%、Ti:0.05〜1.5wt%を含有し、これ
にNb:0.005〜0.5wt%、V:0.01〜0
.5wt%のうちの1種または2種の元素を含有し、残
部Feおよび不可避的不純物からなる耐摩耗性に優れた
鋼。
【0010】(4)  C:0.05〜0.45wt%
、Si:0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0
wt%、Ti:0.05〜1.5wt%を含有し、これ
にCu:0.1〜2.0wt%、Ni:0.1〜10.
0wt%、Cr:0.1〜3.0wt%、Mo:0.1
〜3.0wt%、B:0.0003〜0.01wt%の
うちの1種または2種以上の元素と、Nb:0.005
〜0.5wt%、V:0.01〜0.5wt%のうちの
1種または2種の元素とを含有し、残部Feおよび不可
避的不純物からなる耐摩耗性に優れた鋼。
【0011】
【作用】以下、本発明の詳細をその限定理由とともに説
明する。本発明の最大の特徴は、耐摩耗性を向上させる
ために、硬質のTiCを有効に活用する点にある。すな
わち、本発明では従来の耐摩耗鋼のように、鋼の組織を
硬質のマルテンサイト主体にすることで硬度を上昇させ
る必要がない。
【0012】従来の耐摩耗鋼においては、Ti添加の目
的は主として、焼入れ性に有効な固溶Bを確保するため
に、Bと結合しやすいNをTiNとして固定するためで
あり、その添加量はせいぜい0.02wt%程度以下で
ある。また、一般に大量のTi添加は、製鋼段階での酸
化の問題や、鋳造段階でのノズルの詰り、酸化防止パウ
ダ−との反応等の問題があるため、添加量は制限されて
きた。このため、従来ではTiの大量添加による効果は
全く不明であったといえる。
【0013】本発明者らは詳細な検討の結果、このよう
な従来の常識を超える大量のTi添加により、耐摩耗性
を改善できることを見出した。図1にTi添加量と耐摩
耗比(軟鋼の耐摩耗性を1.0としたときの試験材の耐
摩耗性の比率:耐摩耗比が大きい方が耐摩耗性が良好で
あることを示す)との関係を示す。これによれば、Ti
は0.05wt%以上の添加で耐摩耗性を向上させるこ
とが明かである。Ti添加による耐摩耗性の向上は、T
iが約0.5wt%まで直線的に上昇し、1.5wt%
程度で軟鋼の約10倍の耐摩耗性を示す。そして、この
場合硬度(HB)は上昇しておらず、すべてHB≦約5
00である。
【0014】以下、本発明の鋼成分の限定理由について
説明する。Cは、TiCを形成させるために必須の元素
であるとともに、鋼の硬度も高める効果がある。しかし
、Cを大量に添加すると、溶接性、加工性等を劣化させ
るため、上限を0.45wt%とした。また、下限につ
いては、TiCの効果を発揮させるために必要な最低限
の量として0.05wt%とした。Siは脱酸元素とし
て有効な元素であり、このため0.1wt%以上の添加
が必要である。また、Siは固溶強化に対しても有効な
元素であるが、1.0wt%を超える添加量では、延靭
性が低下したり、介在物が増加する等の問題がある。 以上の点から、Siは0.1〜1.0wt%の範囲とし
た。
【0015】Mnは焼入れ性を確保するために有効な元
素であり、0.1wt%以上の添加が必要であるが、2
.0wt%を超える添加量では溶接性が劣化するため、
0.1〜2.0wt%の範囲とした。Tiは、本発明に
おいてCとともに最も重要な元素であり、安定して大量
のTiCを生成させるためには、0.05wt%以上の
添加が必要である。また、1.5wt%を超える添加量
でも耐摩耗性は良好であるが、コストが上昇するととも
に、溶接性、加工性が低下する。このため、Tiは0.
05〜1.5wt%の範囲とする。
【0016】本発明では、以上の基本成分に加え、焼入
れ性を高めるためCu、Ni、Cr、Mo、Bのうちの
1種または2種以上の元素を、また析出強化を図るため
Nb、Vのうちの1種または2種の元素を、それぞれ任
意に含有させることができる。
【0017】Cuは焼入れ性を高める元素であり、目的
に応じて硬度を制御するために有効な元素であるが、0
.1wt%未満ではこの効果を発揮することができず、
一方、2.0wt%を超える添加では、熱間加工性が低
下するとともに、コストも上昇するので、0.1〜2.
0wt%の範囲とする。Niは焼入れ性を高めるととも
に、低温靭性を向上させる元素であるが、0.1wt%
未満ではこの効果を発揮させることができず、一方、1
0.0wt%を超える添加では、コスト上昇が著しいの
で、0.1〜10.0wt%の範囲とする。
【0018】Crは焼入れ性を高める元素であるが、0
.1wt%未満ではこの効果を発揮することができず、
一方、3.0wt%を超える添加では、溶接性が劣化す
るとともに、コストが上昇するので、0.1〜3.0w
t%の範囲とする。Moは焼入れ性を高める元素である
が、0.1wt%未満ではこの効果を発揮することがで
きず、一方、3.0wt%を超える添加では、溶接性が
劣化するとともに、コストが上昇するので、0.1〜3
.0wt%の範囲とする。Bは微量添加で焼入れ性を高
める元素であるが、0.0003wt%未満ではこの効
果を発揮することができず、一方、0.01wt%を超
える添加では、溶接性が劣化するとともに、却って焼入
れ性が低下するので、0.0003〜0.01wt%の
範囲とする。
【0019】Nbは析出強化に有効な元素であり、目的
に応じて鋼の硬度を制御できる作用があるが、0.00
5wt%未満ではこの効果を発揮することができず、一
方、0.5wt%を超える添加では溶接性が劣化するの
で、0.005〜0.5wt%の範囲とする。Vは析出
強化に有効な元素であり、目的に応じて鋼の硬度を制御
できる作用があるが、0.01wt%未満ではこの効果
を発揮することができず、一方、0.5wt%を超える
添加では溶接性が劣化するので、0.01〜0.5wt
%の範囲とする。なお、本発明においては、加工方法、
熱処理方法等に関して何ら規定する必要がなく、焼入処
理、焼戻処理、時効処理、応力除去焼鈍等の熱処理を実
施しても、本発明の目的を何ら損なうものではない。
【0020】
【実施例】表1および表2に供試鋼の化学成分を示す。 鋼A〜O、S〜Xは本発明鋼であり、鋼P〜Rは比較鋼
である。本発明鋼A〜O、S〜Xは、本発明において最
も重要な元素であるTi量を変化させたものと、その他
の合金元素を変化させたものとした。比較鋼P、Qは、
Ti以外の合金元素は本発明の範囲内であるが、Tiが
本発明の範囲外となっている。また、比較鋼RはTi量
は本発明範囲であるが、C量が低く本発明の範囲外であ
る。
【0021】表2および表3に上記各鋼を用いて製造し
た鋼板の製造プロセスと耐摩耗比、硬度(HB)を示す
。耐摩耗比の定義は、上述したと同様である。摩耗試験
は、100%SiO2のケイ砂による摩耗重量変化(A
STM  G−65に準拠)で評価した。製造プロセス
としては、圧延まま(AR)、再加熱焼入れ(RQ)、
直接焼入れ(DQ)、再加熱焼入れ−焼戻し(RQT)
、直接焼入れ−焼戻し(DQT)の各プロセスを用いた
【0022】比較鋼Pは本発明鋼A、B−1、D等の比
較例であり、Ti添加量が本発明の規定値以下である。 これらの耐摩耗比を比較すると、比較鋼Pの耐摩耗比が
4.9であるのに対し、本発明鋼Aでは6.5、本発明
鋼B−1では8.3、本発明鋼Dでは9.3であり、こ
の本発明鋼Dでは比較鋼の約2倍まで耐摩耗性が向上し
ている。さらに、本発明鋼の硬度は比較鋼よりもむしろ
低くなっており、硬度を上昇させずに耐摩耗性を向上さ
せるという目的が達成されていることも判る。
【0023】比較鋼Qは本発明鋼L、N等の比較例であ
る。いずれの場合にも、本発明鋼の耐摩耗性が優れてい
ることが示されている。また、比較鋼Rは本発明鋼B−
1の比較例であり、C量が本発明の規定値以下である。 このため耐摩耗性は著しく低く、本発明より顕著に劣っ
ている。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】 *1  供試鋼板厚:15mm *2  プロセス AR  :普通圧延まま RQ  :普通圧延後空冷−900℃加熱後焼入RQT
:RQ後、(  )の温度で焼戻処理DQ  :115
0℃スラブ加熱−880℃圧延仕上後−直接焼入 DQT:DQ後、(  )の温度で焼戻処理*3  耐
摩耗比:軟鋼に対する供試鋼の摩耗重量の比率であり、
下式で示される。(摩耗剤:100%SiO2ケイ砂)
式…摩耗重量(供試鋼)/摩耗重量(軟鋼)
【0028
【発明の効果】以上述べたように、本発明鋼は従来の耐
摩耗鋼に較べて優れた耐摩耗性を有しており、従来使用
中の摩耗が顕著で使用寿命が短かった機械、部品等の寿
命を大幅に延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Ti添加量と耐摩耗性(耐摩耗比)との関係を
示すグラフである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  C:0.05〜0.45wt%、Si
    :0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0wt%
    、Ti:0.05〜1.5wt%、残部Feおよび不可
    避的不純物からなる耐摩耗性に優れた鋼。
  2. 【請求項2】  C:0.05〜0.45wt%、Si
    :0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0wt%
    、Ti:0.05〜1.5wt%を含有し、これにCu
    :0.1〜2.0wt%、Ni:0.1〜10.0wt
    %、Cr:0.1〜3.0wt%、Mo:0.1〜3.
    0wt%、B:0.0003〜0.01wt%のうちの
    1種または2種以上の元素を含有し、残部Feおよび不
    可避的不純物からなる耐摩耗性に優れた鋼。
  3. 【請求項3】  C:0.05〜0.45wt%、Si
    :0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0wt%
    、Ti:0.05〜1.5wt%を含有し、これにNb
    :0.005〜0.5wt%、V:0.01〜0.5w
    t%のうちの1種または2種の元素を含有し、残部Fe
    および不可避的不純物からなる耐摩耗性に優れた鋼。
  4. 【請求項4】  C:0.05〜0.45wt%、Si
    :0.1〜1.0wt%、Mn:0.1〜2.0wt%
    、Ti:0.05〜1.5wt%を含有し、これにCu
    :0.1〜2.0wt%、Ni:0.1〜10.0wt
    %、Cr:0.1〜3.0wt%、Mo:0.1〜3.
    0wt%、B:0.0003〜0.01wt%のうちの
    1種または2種以上の元素と、Nb:0.005〜0.
    5wt%、V:0.01〜0.5wt%のうちの1種ま
    たは2種の元素とを含有し、残部Feおよび不可避的不
    純物からなる耐摩耗性に優れた鋼。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007197813A (ja) * 2005-12-28 2007-08-09 Jfe Steel Kk 曲げ加工性に優れた耐摩耗鋼板
WO2008146929A1 (ja) * 2007-05-29 2008-12-04 Jfe Steel Corporation 加工性に優れた耐磨耗鋼板およびその製造方法
CN103266270A (zh) * 2013-05-23 2013-08-28 江苏久联冶金机械制造有限公司 含硼铁基耐磨材料
CN109778068A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 上海大学 铌钒复合强化的耐磨铸钢及其制备方法
CN116770181A (zh) * 2023-06-25 2023-09-19 张家口万邦锻造有限公司 一种低合金高耐磨衬板及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007197813A (ja) * 2005-12-28 2007-08-09 Jfe Steel Kk 曲げ加工性に優れた耐摩耗鋼板
WO2008146929A1 (ja) * 2007-05-29 2008-12-04 Jfe Steel Corporation 加工性に優れた耐磨耗鋼板およびその製造方法
JP2009007665A (ja) * 2007-05-29 2009-01-15 Jfe Steel Kk 加工性に優れた耐磨耗鋼板およびその製造方法
AU2008255706B2 (en) * 2007-05-29 2011-10-13 Jfe Steel Corporation Abrasion resistant steel excellent in formability and production method thereof
CN103266270A (zh) * 2013-05-23 2013-08-28 江苏久联冶金机械制造有限公司 含硼铁基耐磨材料
CN109778068A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 上海大学 铌钒复合强化的耐磨铸钢及其制备方法
CN116770181A (zh) * 2023-06-25 2023-09-19 张家口万邦锻造有限公司 一种低合金高耐磨衬板及其制备方法

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