JPH0360903B2 - - Google Patents

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JPH0360903B2
JPH0360903B2 JP58141285A JP14128583A JPH0360903B2 JP H0360903 B2 JPH0360903 B2 JP H0360903B2 JP 58141285 A JP58141285 A JP 58141285A JP 14128583 A JP14128583 A JP 14128583A JP H0360903 B2 JPH0360903 B2 JP H0360903B2
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JP
Japan
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steel
less
steels
hardenability
wear resistance
Prior art date
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JP58141285A
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English (en)
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JPS6033339A (ja
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Kenji Hayashi
Sumio Yamashita
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Aichi Steel Corp
Original Assignee
Aichi Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は岩盤、土砂などの掘削刃やチゼル等に
用いられる掘削刃用合金鋼に関し、耐摩耗性、焼
入性、靭性および被削性に優れ、ガス溶断のまま
で、その表面が硬化し、焼入れ、焼もどしなどの
熱処理を施すことなくそのままで使用し得るもの
であり、かつ衝撃疲労性に優れていることからそ
の径が100mm以上の大形チゼンにおいても使用中
に折れることが殆んどない掘削刃用合金鋼であ
る。掘削刃やチゼルに要求される特性として、ま
ず第1に、岩石、土砂の掘削に対して摩耗し難
く、耐摩耗性に優れていることがあげられ、この
ためには、所定の焼入れ硬さを有することが必要
である。 第2に、掘削時に掘削刃やチゼルに衝撃が加え
られても、折れ、割れ、欠けを生じないよう靭性
に優れていることがあげられ、このためには、4
Kg・m/cm2以上の衝撃値を有することが必要であ
る。 第3に、チゼルが折れる場合、衝撃で折れる場
合を除き、ほとんどチゼルシヤフト部での疲労破
断であるため、衝撃疲労性についても優れている
ことが必要である。 従来、掘削刃やチゼル用鋼としてはSCM440や
SNCM439が用いられ、一部の用途には工具鋼が
用いられている。そして、使用に際しては、鋼材
を所定の形状に機械加工したのち、熱処理を施し
て使用され、その先端部が使用により摩耗した場
合には、形状を修正して、再度、熱処理をして繰
り返して使用するのが一般的である。 また、最近になつて、作業効率の向上、さらに
はチゼルのライフコストの低減を図るため、掘削
現場において、ガス溶断によつて簡単に形状の修
正を行なおうとする試みからなされるようになつ
てきた。 この方法では、焼入性の悪い材料ではガス溶断
による熱で硬さが低下してしまい、繰り返して使
用するには再度焼入れ、焼もどし処理をしなけれ
ばならなく、また、焼入性が良すぎる材料では硬
さは得られるが衝撃疲労性、靭性が劣り、特に大
きな荷重が加わる100mmφ以上の大形の掘削刃や
チゼルにおいては割れが発生し易いという問題が
あつた。 さらに、従来鋼では耐摩耗性、焼入性を重視し
多量のSi,Mnを含有させたことにより、被削性、
衝撃疲労性が劣るという欠点があつた。 本発明は、このような背景の下に本発明者等が
種々実験を重ねた結果、本発明において焼入性を
向上させる元素であるMnの含有量を1.00〜1.55
%とすることにより、ガス溶断によつて割れが発
生することなく掘削刃やチゼルにとつて必要な表
面硬さHRC47以上が得られ、かつ、大形掘削刃や
チゼルにおいては芯部の硬さを表面硬さに比べて
若干低くすることができ、衝撃疲労性をも改善し
得る掘削刃、チゼル用合金鋼の開発に成功したも
のである。 すなわち、本発明は重量比にして、C0.35〜
0.50%、Si0.98〜1.40%、Mn1.00〜1.55%、
Cr2.04〜3.00%、Mo0.50〜0.75%、V0.30%以下
を含有し、必要に応じてNb0.30%以下、または
Nb0.30%以下とTi0.30%、S0.04〜0.10%と、希
土類元素0.30%以下、または希土類元素0.30%以
下とZr0.30%以下を含有させたことにより、耐摩
耗性焼入性、衝撃疲労性および被削性に優れ、掘
削現場において、ガス溶断によつて簡単に形状の
修正ができる掘削刃用合金鋼であり、かつ掘削刃
やチゼルの寿命を大巾に延長させることができる
ものである。 以下に本発明鋼の成分限定理由について説明す
る。 Cは焼入れにより必要な硬さを得ると同時に炭
化物を形成して耐摩耗性を向上させるに必要な元
素であり、チゼルとして必要な硬さを得るには、
0.35%以上の含有が必要である。 しかし、C量が多く、さらに、Cr、Si量が多
い場合には、靭性が低下し易く、使用中に折損す
るなどの危険性が増すのでその上限を0.50%とし
た。 Siは耐摩耗性向上に必要な元素であるとともに
高温での耐軟化性を向上させる元素であり、
Mo,Cr量が多い場合には特にこれらの特性を得
るには本成分系については0.98%以上の含有が必
要である。 しかし、Cr,Mo量が多く、さらに、Si含有量
が多くなると靭性が低下し、さらに焼入温度が上
昇するので、その上限を1.40%とした。 Mnは焼入性を向上させる元素で、ガス溶断に
よつて掘削刃やチゼルとして必要な硬さHRC47以
上を得るには1.00%以上の含有か必要である。し
かし、Mn含有量が増加しすぎると焼入性がよす
ぎて、100mmφ以上の大形チゼルにおいてもその
芯部まで焼き入れることにより、衝撃疲労性、靭
性が劣化し使用中に大きな荷重が加わると割れが
発生する危険があり、かつ被削性が劣化するので
その上限を1.55%とした。 CrはMnと同様に焼入性を向上させる元素であ
るとともに地質を強化させる有効な元素であり、
ガス溶断によつて必要な硬さを得るには、2.04%
以上の含有が必要である。しかしCr含有量が増
加しすぎるとオーステナイト化温度が上昇し、チ
ゼルを焼入れする際、焼入温度を上昇させなけれ
ばならなくなるのでその上限を3.00%とした。 MoはMnと同様に焼入性を向上させる元素で
あり、また、高温での軟化抵抗を増す元素でもあ
り、ガス溶断によつて均一な硬さを得ると同時に
チゼルの耐摩耗性を向上させるには0.50%以上の
含有が必要である。しかし0.75%を越えて含有さ
せてもその効果の向上が少なく、また、熱間加工
性を害するのでその上限を0.75%とした。 Vはチゼル使用中の熱の上昇にともなう軟化を
防止するとともに、Cと結合して炭化物を形成し
て耐摩耗性を向上させ、さらに、ガス溶断時の結
晶粒の粗大化を防止する元素である。しかし、
0.30%を越えて含有させてもその効果の向上が少
ないのでその上限を0.30%とした。 Nb,Tiは硬質微細な炭化物を形成して耐摩耗
を向上させる元素である。その効果は、W,Vよ
り大きく、過酷な条件で使用されるとき、また、
チゼルの直径が大きいときには、Nb,Tiの添加
が必要である。しかし、Nb,Tiはそれぞれ0.30
%を越えて含有させてもその効果の向上が少ない
ので、その上限を0.30%とした。 Sは被削性向上に必要な元素であり、本発明の
ように高Si、高Mn鋼においてはその地質の硬さ
が高く、機械加工が比較的多い掘削刃やチゼルに
おいて被削性向上のため0.040%以上添加するも
のである。しかし、Sは0.10%を越えて含有させ
ると機械的性質、特に衝撃値が劣化するのでその
上限を0.10%とした。 希土類元素、ZrはMnSなどの硫化物の形状を
制御して、その形状を丸くし、S含有鋼の衝撃値
の低下を防止するものである。しかし、希土類元
素、Zrともに0.30%を越えて含有させてもその効
果の向上が少ないので、その上限をそれぞれ0.30
%とした。 つぎに本発明鋼の特徴を従来鋼、比較鋼と比べ
て実施例でもつて明らかにする。 第1表はこれらの供試鋼の化学成分を示すもの
である。
【表】 第1表においてA鋼は従来鋼、B〜D鋼は比較
鋼、E〜N鋼は本発明鋼で、E〜H鋼は第1発明
鋼、J,K鋼は第2発明鋼、L鋼は第3発明鋼、
M,N鋼は第4発明鋼である。 第2表は、第1表の供試鋼A〜N鋼を岩石掘削
に用いた場合のチゼルの耐摩耗性を調べたもので
ある。調査にあたつては、シヤベルローダの刃に
前記供試鋼により作製したチゼルを取付けて摩耗
量を調べた。 なお、このとき硬さの影響をさけるため、HR
C50〜53の同一レベル硬さになるように熱処理を
施した、耐摩耗性は従来鋼であるA鋼の摩耗抵抗
値を100とした指数で示した。
【表】
【表】 摩耗抵抗値については、第2表より明らかなよ
うに本発明鋼であるE〜N鋼は、従来鋼であるA
鋼に比べてSi,Crなどの耐摩耗性を向上させる
合金元素を十分に含有することにより従来鋼に比
べて2倍ほどの値を有しており、優れた耐摩耗性
を有することは明らかである。また比較鋼である
B鋼はSi量が0.74%と本発明鋼に比べて低いため
摩耗抵抗値が小さく耐摩耗性が低いものである。 第3表は第1表の供試鋼A〜N鋼について衝撃
疲労試験を行い、その結果を示したものである。
衝撃疲労試験については、前記の摩耗抵抗値と同
様にHRC50〜53の同一レベル硬さとなるように熱
処理を施し、長さ160mm×15mmφ、ノツチ2.5Rの
試験片を作製し、松村式衝撃疲労試験機を用い
て、衝撃荷重20Kg・mで試験を行つた。
【表】
【表】 第3表より明らかなように、比較鋼であるC鋼
は高Si、高Mn鋼であるため、衝撃疲労は0.5×
104と低いものであるが、本発明鋼であるE〜N
鋼は0.8〜1.6×104と、いずれも従来鋼であるA鋼
と同様に優れた衝撃疲労を有するものである。 第4表は第1表の供試鋼のうちA,C,G,
L,M,N鋼について被削性を調べたものであ
る。 被削性については、チゼルを所定の形状に切削
するに要する時間を測定し、従来鋼であるA鋼の
所要時間を100とした指類で示した。
【表】 比較鋼であるC鋼は高Si、高Mn鋼であるため
被削性指数が従来鋼であるA鋼の2.5倍であるの
に対して、本発明鋼であるG,L,M,N鋼はい
ずれもSi,Mn鋼を規制したことによりA鋼の2
倍以下であり、特にSを含有させたL,M,N鋼
はA鋼の1.5倍と被削性が向上している。 上述のように、本発明鋼は従来鋼である
SCM440に比べて耐摩耗性、焼入性に優れ、か
つ、高Si、高Mn鋼に比べて衝撃疲労性、靭性お
よび被削性に優れ、さらに掘削現場においてガス
溶断によつて簡単に形状の修正ができ、岩石、土
砂などの掘削刃やチゼル等に用いられる掘削刃用
合金鋼として高い実用性を有するものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量比にして、C0.35〜0.50%、Si0.98〜1.40
    %、Mn1.00〜1.55%、Cr2.04〜3.00%、Mo0.50
    〜0.75%、V0.30%以下を含有し、残部Feならび
    に不純物元素からなることを特徴とする耐衝撃疲
    労性、焼入性に優れた掘削刃用合金鋼。 2 重量比にして、C0.35〜0.50%、Si0.98〜1.40
    %、Mn1.00〜1.55%、Cr2.04〜3.00%、Mo0.50
    〜0.75%、V0.30%以下を含有し、さらにNb0.30
    %以下、またはNb0.30%以下とTi0.30%以下を
    含有し、残部Feならびに不純物元素からなるこ
    とを特徴とする耐衝撃疲労性、焼入性に優れた掘
    削刃用合金鋼。 3 重量比にして、C0.35〜0.50%、Si0.98〜1.40
    %、Mn1.00〜1.55%、Cr2.04〜3.00%、Mo0.50
    〜0.75%、V0.30%以下を含有し、さらにS0.04〜
    0.10%を含有し、残部Feならびに不純物元素から
    なることを特徴とする耐衝撃疲労性、焼入性に優
    れた掘削刃用合金鋼。 4 重量比にして、C0.35〜0.50%、Si0.98〜1.40
    %、Mn1.00〜1.55%、Cr2.04〜3.00%、Mo0.50
    〜0.75%、V0.30%以下を含有し、S0.04〜0.10%
    と、さらに希土類元素0.30%以下、または希土類
    元素0.30%以下とZr0.30%以下を含有し、残部Fe
    ならびに不純物元素からなることを特徴とする耐
    衝撃疲労性、焼入性に優れた掘削刃用合金鋼。
JP14128583A 1983-08-01 1983-08-01 耐摩耗合金鋼 Granted JPS6033339A (ja)

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JPS6033339A JPS6033339A (ja) 1985-02-20
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103290329A (zh) * 2012-02-22 2013-09-11 北京辰极国泰科技有限公司 一种高强韧合金铸钢挖掘机斗齿及其生产工艺
JP6055577B1 (ja) * 2015-04-21 2016-12-27 株式会社小松製作所 チゼル用鋼およびチゼル

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52138428A (en) * 1976-05-17 1977-11-18 Nippon Steel Corp Production of rail having excellent wear resistance and damage resistance as rolled
JPS5380318A (en) * 1976-12-27 1978-07-15 Daido Steel Co Ltd Hot tool steel with excellent high temperature strength
JPS5831066A (ja) * 1981-07-28 1983-02-23 Toyota Motor Corp 冷間加工用金型

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