JPH02209429A - 冷間シャー切断性に優れる棒鋼素材の製造方法 - 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〕 本発明は冷間シャー切断性に優れる棒鋼素材の製造方法
に関し、詳細には、冷間シャー切断により定寸切断して
用いられる冷間鍛造用等の棒鋼素材として好適な、冷間
シャー切断性に優れる棒鋼素材の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、冷間曲げ加工や、冷間鍛造等の冷間塑性加工に
より成形される比較的に小型な鋼製品用の素材としては
、長尺な棒鋼素材を定寸切断したものが多用されている
。また、これら素材としては、一般に、低炭素鋼および
低合金鋼からなる棒鋼素材が多用され、これらの定寸切
断には、切断効率の高い冷間シャー切断が最も多く採用
されている。

一方、従来、これら冷間シャー切断して用いられる棒鋼
素材は、−１ｉ１Ｑに、熱間素圧延された中間素材を、
更に熱間仕上げ圧延し、その仕上げ圧延後に、自然冷却
ないしは徐冷却させる方法で製造されており、また、そ
の断面硬度は、通常、はぼ均一で、かつ比較的に低くい
ものとされていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これら従来の棒鋼素材は、その断面硬度が、は
ぼ均一で、かつ比較的に低くされているために、冷間シ
ャー切断に際して、その切断面の切断方向の端部にパか
えり”が発生し易く、また、この′かえり″”は、例え
ば、冷間鍛造用素材として用いるとき、かぶさり疵の原
因となる等、爾後の工程に支障を来すものとなる。

そして、このパかえり°゛の発生は、シャー装置の上下
切断ハイドの間に、必須条件として、所定のクリアラン
スが設けられることに起因するもので、棒鋼素材の冷間
シャー切断に際して、当該棒鋼素材の切断面の表層部の
材料が、剪断力により、この上下切断バイトのクリアラ
ンスからなる小さな間隙に流れ込むことにより形成され
る。

このため、従来は、孔型刃パイＩ−等の特別の切断用バ
イトを用いたり、予め棒鋼素材に引抜き加工を施し、あ
えて加工硬化させて゛かえり゛の発生の防止を図るとか
、更には、切断後に、発生した゛かえり°“を除去する
工程を加えたりするなど、種々の対策がなされていた。

しかし、孔型刃ハイド等の特別の切断用バイトを用いる
ときは、その制作費が高くつくと共に、その管理が煩雑
となり、また、予め引抜き加工を施す場合は、そのため
の工数と工費が増加し、そしてまた、“かえり°゛を除
去する工程は、煩雑かつ工数を要するものとなるという
問題があった。

そこで、本発明者等は、上記゛かえり“の発生を防止す
べく、材料特性面より鋭意検潤を重ねた結果、棒鋼素材
の表層部のみを硬化させるとき、所期の目的を達成する
ことが可能であるとの知見を得て、本発明をなしたもの
である。

すなわち、本発明は、その冷間シャー切断に際して、切
断面の切断方向の端部に“かえり”の発生がなく、しか
も、容易かつ効率良く切断し得る冷間シャー切断性に優
れる棒鋼素材の製造方法を提供することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明に係る冷間シャー
切断性に優れる棒鋼素材の製造方法は、熱間仕上げ圧延
直後に、その表面を、２００℃以下とならないように、
５秒〜１５秒間の範囲内にて水冷して焼入れすると共に
、内部保有熱にてセルフテンパーさせて、その断面表層
部に硬化層を形成させるものである。

〔作用〕

本発明の棒鋼素材の製造方法においては、熱間仕上げ圧
延直後に、その表面を５秒〜１５秒間の短時間水冷する
ので、その表層部のみを焼入れ硬化させて、その断面表
層部に焼入れ硬化層を形成させることができ、また、そ
の表面を２００℃以下とならないように水冷することで
、その内部保有熱にてセルフテンパーさせて、その焼入
れ硬化層の硬度を、冷間シャー切断に適する範囲内のも
のとし得る。

そして、上述の方法にて製造された棒鋼素材は、その断
面表層部に硬化層を有するので、冷間シャー切断に際し
て、その表層部がシャー装置の上下切断ハイド間のクリ
アランスからなる小さな間隙に流れ込むことを抑制され
、その切断面端部に°゛かえり”を形成することがない
。一方、“°かえり°゛の形成に関与しない内部の硬度
は、比較的に低（抑えることができるので、その冷間シ
ャー切断効率の低下を抑制し得る。

なお、本発明において、表面の水冷時間を５秒〜１５秒
間の範囲内としたのは、５秒未満では、その焼入れ効果
が得られず、一方、１５秒を超えて水冷すると、その焼
入れ硬化層が必要以上に厚くなり、得られた棒鋼素材が
冷間シャー切断し難いものとなるからである。

また、その表面を２００℃以下とならないように水冷す
るものとしたのは、表面温度が２００℃以下となるが如
き冷却を加えると、その内部保有熱量が低下すると共に
、この内部保有熱によるセルフテンパー効果が低下して
、焼入れ硬化層の硬度を所定範囲内のものとし得なくな
り、結果として、得られた棒鋼素材が冷間シャー切断し
難いものとなるからである。

〔実施例］ Ｃ；　０．２６．　Ｓｉ　；　０．２Ｇ、　Ｐ　Ｈ０，
０１４，Ｓ　；　０．０１Ｂ。

Ｃｕ　：　０．０１．　Ｎｉ　；　０．０１．　Ｃｒ　
；　０．０１を重量％含み、残部をＦｅとする構造用炭
素鋼からなる中間素材を、直径４２ｍｍの棒鋼に、常法
により熱間仕上げ圧延すると共に、この熱間仕上げ圧延
直後の棒鋼を、内径側に多数の冷却水噴射ノズルを設け
た円筒状の水冷装置内を経由させて、連続的に、その表
面を１０秒間水冷処理することにより、本実施例の棒鋼
素材を製造した。このとき、棒鋼素材の圧延仕上げ温度
は９００℃であり、水冷処理直後の表面温度は４２０℃
であった。

一方、比較のため、上記本実施例と同一の中間素材から
同寸法に熱間仕上げ圧延し、従来と同様に、自然空冷さ
せた比較棒鋼素材を製造した。

上記本実施例の棒鋼素材と比較棒鋼素材について、それ
ぞれの断面硬度分布を調べた。

その、調査結果を、第１図に例示する。なお、第１図の
グラフ中の・印のプロットは、本実施例の棒鋼素材の断
面硬度分布値を示し、Ｏ印のプロット、比較棒鋼素材の
断面硬度分布値を示す。

第１図のグラフに示すように、本実施例の棒鋼素材は、
その断面表層部に３〜４ｍｍ程度の硬化層を有し、かつ
、その内部の硬度は比較棒鋼素材とほぼ同等レヘルのも
のであった。

次いで、上記本実施例の棒鋼素材と比較棒鋼素材につい
て、同一シャー切断装置にて、同一条件の冷間シャー切
断を繰り返して施し、それぞれの冷間シャー切断性を比
較したところ、比較棒鋼素材の切断面には、全て°゛か
えり°゛の発生が認められたが、一方、本実施例の棒鋼
素材の切断面には“かえり゛の発生は認められず、かつ
、その切断面ば、非常に良好な断面状況を呈するもので
あった。また、その切断効率および切断用バイトの損耗
程度も、比較棒鋼素材との対比において、同等ないしは
やや優れた結果が得られ、その表層部に硬化層を有する
本発明の優れた効果を確認することができた。

更に、本実施例おいては、棒鋼の熱間仕上げ圧延直後に
、その表面を急冷するため、得られた棒鋼素材は、表面
スケールが薄く美しい表面肌を呈するという、本発明特
有の付随効果が得られた。

上記実施例の結果を踏まえて、冷間鍛造用の素材として
多用される鋼種からなる棒鋼素材を製造した。これら棒
鋼素材の冷却条件および表面硬化状況を第１表に例示す
る。

なお、これら構造用鋼は、ＪＩＳ規格を満足する組成分
を有するもので、それぞれの冷却時間は、その鋼種の焼
入特性と、当該棒鋼素材の直径とにより設定されたもの
である。

男」≦に 素材を、冷間シャー切断に際して、゛かえり′”の発生
がなく、しかも、容易かつ効率良く切断できるものとし
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る棒鋼素材の断面硬度分布を、比較
棒鋼素材の断面硬度分布との対比において示すグラフで
ある。 なお、上表中の時間は秒、温度は℃１硬度はＩＩＶ硬さ
であり、硬化層の厚さは平均値である。 得られた各種の棒鋼素材について、前述と同様に、それ
ぞれの冷間シャー切断性の確認試験を行ったところ、こ
れら棒鋼素材の切断面には、全て“かえり“の発生が認
められず、本発明の優れた効果を追認することができた
。 〔発明の効果〕 以上に述べた如く、本発明に係る棒鋼素材の製造方法に
よれば、製造される棒鋼素材の断面表層部に、所定の硬
化層を形成し得て、得られた棒鋼特許出願人　　株式会
社　神戸製鋼所 代　理　人　　弁理士　　金丸　章−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱間仕上げ圧延直後に、その表面を、２００℃以下とな
   らないように、５秒〜１５秒間の範囲内にて水冷して焼
   入れすると共に、内部保有熱にてセルフテンパーさせて
   、その断面表層部に硬化層を形成させることを特徴とす
   る冷間シャー切断性に優れる棒鋼素材の製造方法。