JPH03219043A - 低炭素ボロン鋼履板およびその製造方法 - 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１ 本発明は、無限軌道車両等の腹帯に使用される履板とそ
の製造方法に関する。

［従来の技術］ 無限軌道車両等に用いられる腹帯のうち、路面に接する
履板は、耐摩耗性が要求されるとともに、履板に加わる
負荷に耐えるための強度、衝撃特性、破壊靭性が要求さ
れる。

これらの要求品質を満足するため、従来、履板は次の（
イ）、（ロ）の方法等により製造される。

（イ）中炭素系マンガン鋼を素材とし、加熱後、無拘束
状態で水または水溶性焼入れ液または油を用いて焼入れ
し、その後４００℃以上の高温で焼もどしを行う方法。

（ロ）中炭素系マンガン・ボロン鋼を素材とし、無拘束
状態で水または水溶性焼入れ液ま７ｊは油を用いて焼入
れし、その後、１５０〜２５０℃の低温で焼もどしを行
う方法。

［発明が解決しようとする課題１ 上記（イ）、（ロ）の製造方法、およびそれらの製造方
法によって得られた腰板には、下記の問題がある。

まず、製造面については、中炭素系マンガン鋼または中
炭素系マンガン・ボロン鋼を素材としているため、水焼
入れの場合には焼割れが発生し易い。また、無拘束焼入
れであるために、焼入れ変形の発生がさけられず、熱処
理後、矯正が必要である。

定量的には、中炭素系マンガン鋼は、０．２８−０゜３
６％Ｃ，０，１５〜０．３５％Ｓ　ｉ　、　１．２０〜
１．５０％Ｍｎ　。

Ｍ　ａｘｅ、　０４０％Ｐ、　Ｍａｘｏ、０４０％Ｓの
組成を有し、ぞの焼割れ発生率は約０．２％である。中
炭素系マンガン・ボロン鋼は０．２８〜０，３６％Ｃ１
０，１５〜０６３５％Ｓｉ　、０．８０〜１．１０％Ｍ
ｎ　１Ｍａｘ０．０４０％Ｐ１Ｍａｘｏ、　０４０％Ｓ
、５〜３０ｐｐｍＢの組成を有し、その焼割れ発生率は
約０．１％である。また、変形については、下ローラー
上を無拘束で送って低密度冷却液噴射で冷却覆るため、
上方にそりがえる変形を生じる（第５図参照）。

また、製造された履板の品質については、中炭素系マン
ガン鋼の場合、製品硬さが１−ＩＲｃ３７〜４３レベル
での使用が多いため、耐摩耗性が低く、また強度も低い
ため、使用中に［曲がり」等の不具合がある。一方、中
炭素系マンガン・ボロン鋼は、製品硬さがｌ−Ｉ　ＲＣ
４３〜５２レベルでの使用が多いため、耐摩耗性、強度
は優れているが、破壊靭性値（ＫＩＣ）が低いため、使
用中の折損事故が避けられない。

本発明は、上記問題点を解決するために、すぐれた耐摩
耗性を有し、かつＪぐれた衝撃特性および破壊靭性を有
Ｊる履帯用履板およびその製造方法を提供することを目
的とＪる。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、本発明によれば、つぎの履帯用履板および
その製造方法によって達成される。

く１）　炭素量が０．１５〜０．３０％で不純物元素の
Ｓが０．０１５％以下の低炭素系マンガン・ボロン鋼か
ら成り、高液流密度の冷却液噴射を含む焼入れ、低温焼
もどしの熱処理が施されていることを特徴とする低炭素
ボロン鋼履板。

（２）　炭素口が０．１５〜０１３０％で不純物元素の
Ｓが０．０１５％以下の低炭素系マンガン・ボロン鋼を
履板素材とし、 該履板素材に加熱を施して均一なオーステナイｉ・組織
とし、 加熱直後に、前記腰板素材を冷却槽内の回転する上下ロ
ーラー間に通して前記履板木材に変形阻止の拘束力を与
えつつ、噴射パイプより高液流密度の冷却液を前記履板
素材に噴射することによって前記履板素材を焼入れし、 その後、１５０〜２５０℃で低湿焼もどしすることを特
徴とする低炭素ボロン鋼腰板の製造方法。

［作　用］ 低炭素系マンガン・ボロン鋼を腹板素材として用いるこ
とにより、焼割れがなくなり、破壊靭性が良好になり、
かつ耐摩耗性、強度面でも最高の熱処理品質が付与され
る。

また、製造方法において、焼入れ工程で上下ロラー闇を
通して拘束しつつ冷却するので、熱処理時の変形が抑え
られる。さらに、高液流密度の冷却液を用いて焼入れす
るので、冷却速度の増大を通して、表面硬さ、耐摩耗性
、強度が向上する。

耐摩耗性、硬さ、強度と、衝撃特性、破壊靭性とは、相
反する特性のため、従来は両立させることが困難であっ
たが、本発明により、第４図に示す如く、両立させるこ
とが可能となった。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は無限軌道帯１とその構成部品を示し、履板２、
履板連結用ポルｌ−３およびナラｌ−４、リング５．６
、ブッシング７、ダスＩ〜シール８、およびピン９から
一単位が構成される。

履板２に要求される特性は、耐摩耗性（表面硬さ大）、
強度、および良好な衝撃特性、破壊靭性である。

本発明では、履板２の素材材料に、従来の中炭素系マン
ガン鋼あるいは中炭素系マンガン・ボロン鋼に代えて、
低炭素系マンガン・ボロン鋼が用いられる。この低炭素
系マンガン・ボロン鋼の組成は表１通りである。

表１　本発明品の塑性（ｗｔ％） 続いて、履板２は焼入れ、焼もどしされる。

まず、焼入れについては、履板２を約８７０℃に加熱し
て均一なオーステノーイト組織とづる。加熱直後に、急
冷するが、これは第２図に示すように、冷却槽内の、回
転する上下ローラー１０．１１間に履板２を挿入して冷
却槽内を移動させ、履板拘東用拘束力を付与された上ロ
ーラ−１０で履板２を拘束しつつ、上ローラ−１０の間
および下ローラ−１１の間に配置されＩζ噴劃側イプ１
２．１３より、高液流密度の冷却液を噴射Ｊることによ
って行う。上ロラー１０による履板拘束力は３〜ＩＯＴ
　ＯＮである。

また、上側噴射パイプ１２からの冷却液の液流密度は、
０．５〜３　Ｆ７１３／Ｉｒｔ−ｍｉｎであり、下側噴
射バイブ１３からの冷却液の液流密度は３〜３０ＴｒＬ
”／’ｒｄ・ｍ団であり、回れも高液流密度とされてい
る。

冷却液は水とは限らず、水溶性焼入れ液、油等であって
もよい。

かくして、本発明の履板２が得られる。

つぎに、作用について説明する。

まず、低炭素系マンガン・ボロン鋼を履板２のｌａ＋Ａ
として用いたことにより、熱処理における焼われがなく
なる。また、低炭素とボロンにより良好な衝撃特性、破
壊靭性が１りることが容易になる。

不純物Ｓし少なくしであるので、上記の特性が安定して
得られる。

また、腹板２を回転づる上下ローラー１０．１１間で拘
束しつつ冷却するので、熱処理時の変形が最小に抑えら
れる。また、焼入れは高液流密度の冷却液で急速冷却す
るので、最高の熱処理品質が付与され、高硬度、高強度
が得られる。さらに高液流密度の冷却液による冷却にお
いて、下側噴射パーｒプ１３からの液層を上側噴射バイ
ブ１２からの液量よりら多くしであるので、履板２の上
側へのそりかえり変形は抑制される。上記の上下ローラ
ー１０．１１による拘束および下側噴射パイプ１３から
の冷却液の多量噴射によって、履板２の変形は、第３図
の爪方向の曲りが±０．３＃以内、Ｂ方向の曲りが（−
１，０１７１／／１以内と低いレベルに抑えられる。

このようにして得られた履板２の特性を従来の材質およ
び熱処理による履板の特性と比べると、次の表に示した
ようになる。

（以下余白） 表２　従来品と本発明品との特性比較 上表かられかるように、本発明の履板２の製品硬さはＩ
−ＩＲＣ４２−４９と高硬度であるため、良好な耐摩耗
性が得られる。また、トＩ　ＲＣ４２〜４９と高硬度で
あるにもかかわらず、衝撃特性および破壊靭性特性が格
段に優れているため、使用中の折損事故は防止される。

［発明の効果１ （イ）、低炭素系マンガン・ボロン鋼の使用により、焼
割れが皆無となり、磁気探傷工程を省略できる。

（ロ）、低炭素系マンガン・ボロン鋼の使用により、良
好な衝撃特性および破壊靭性特性が得られる。

（ハ）、高液流密度の冷却液の噴射によって冷却速度を
速めることができ、低炭素系鋼の使用にもかかわらず、
硬さ、強度を出すことができる。したがって、従来、両
立が困難と考えられていた耐摩耗性、硬さ、強度と、衝
撃特性、破壊靭性とが両立する。

（ニ）、上下ローラー闇で履板を拘束しながら焼入れを
行うので、焼入れ時の変形を最小に抑制でき、変形矯正
工程を省略できる。

（ホ）、上下からの高液流密度の冷却液の噴射量を、上
下で只ならせることによっても、焼入れ時の変形を制御
でき、変形を最小に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は無限軌道帯とその構成部品の斜視図、第２図は
本発明方法で履板を焼入れしているときの装置の側面図
、 第３図は履板の曲がりを測定した方向を示Ｊ−履板の平
面図、 第４図は硬さ、強度と衝撃値、破壊靭性との関係を示す
概念図、 第５図は従来方法で履板を焼入れしているときの装置の
側面図、 である。 ２・・・・・・履板 １０・・・・・・上ローラ− １１・・・・・・下ローラ− １２・・・・・・土側噴射パイプ １３・・・・・・下側噴射パイプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素量が０．１５〜０．３０％で不純物元素のＳが
   ０．０１５％以下の低炭素系マンガン・ボロン鋼から成
   り、高液流密度の冷却液噴射を含む焼入れ、低温焼もど
   しの熱処理が施されていることを特徴とする低炭素ボロ
   ン鋼履板。 ２、炭素量が０．１５〜０．３０％で不純物元素のＳが
   ０．０１５％以下の低炭素系マンガン・ボロン鋼を履板
   素材とし、 該履板素材に加熱を施して均一なオーステナイト組織と
   し、 加熱直後に、前記履板素材を冷却槽内の回転する上下ロ
   ーラー間に通して前記履板素材に変形阻止の拘束力を与
   えつつ、噴射パイプより高液流密度の冷却液を前記履板
   素材に噴射することによって前記履板素材を焼入れし、 その後、１５０〜２５０℃で低温焼もどしすることを特
   徴とする低炭素ボロン鋼履板の製造方法。