JPH09143622A - 制振合金及びその製造方法 - Google Patents
制振合金及びその製造方法Info
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- JPH09143622A JPH09143622A JP30783595A JP30783595A JPH09143622A JP H09143622 A JPH09143622 A JP H09143622A JP 30783595 A JP30783595 A JP 30783595A JP 30783595 A JP30783595 A JP 30783595A JP H09143622 A JPH09143622 A JP H09143622A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 靭性、制振性が同時に優れた構造材料用制振
合金を提供する。 【解決手段】 Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｂ、Ｎ、Ｃａ、Ｒ
ＥＭを特定した鋼において、（２００）回折強度比が
３．５以上の制振合金、及び、（２００）回折強度比が
３．５以上で、結晶粒径１２０μ以下の高靭性を有する
制振合金。上記成分を有する鋳片を加熱温度が１０００
〜１２００℃、９７０℃以下の圧下率７０％以上、圧延
仕上温度が８７０℃以下、更に、高靭性を有するために
は圧延仕上温度が７２０〜８７０℃、更に、制振性向上
のためには圧延仕上温度がＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1 ＋１
００℃で、圧延後に６６０〜９６０℃の焼戻しまたは焼
きなましを行うことを特徴とする制振合金及びその製造
方法。
合金を提供する。 【解決手段】 Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｎ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｂ、Ｎ、Ｃａ、Ｒ
ＥＭを特定した鋼において、（２００）回折強度比が
３．５以上の制振合金、及び、（２００）回折強度比が
３．５以上で、結晶粒径１２０μ以下の高靭性を有する
制振合金。上記成分を有する鋳片を加熱温度が１０００
〜１２００℃、９７０℃以下の圧下率７０％以上、圧延
仕上温度が８７０℃以下、更に、高靭性を有するために
は圧延仕上温度が７２０〜８７０℃、更に、制振性向上
のためには圧延仕上温度がＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1 ＋１
００℃で、圧延後に６６０〜９６０℃の焼戻しまたは焼
きなましを行うことを特徴とする制振合金及びその製造
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶、橋梁、産業
機械、建築用構造材料として高い制振性を有する制振合
金及び高靭性を有する制振合金に係わるものである。
機械、建築用構造材料として高い制振性を有する制振合
金及び高靭性を有する制振合金に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、船舶、橋梁、産業機械、建築物の
材料には、構造材料の基本特性である強度、靭性に加え
高い制振性が同時に要求される傾向にある。即ち、例え
ば橋梁上の高速鉄道走行時や大規模土木、建築作業時の
騒音、振動を構造材料そのものの制振効果で抑え、かつ
構造部材として十分な靭性を有するという課題を解決し
ようとするものである。
材料には、構造材料の基本特性である強度、靭性に加え
高い制振性が同時に要求される傾向にある。即ち、例え
ば橋梁上の高速鉄道走行時や大規模土木、建築作業時の
騒音、振動を構造材料そのものの制振効果で抑え、かつ
構造部材として十分な靭性を有するという課題を解決し
ようとするものである。
【０００３】樹脂サンドイッチ型制振鋼板に代わる制振
性を目的とした部材に供される従来の鉄系材料は、振動
による交番応力作用下での磁壁移動の非可逆運動による
ヒステリシスに起因した高い制振特性を得るため、フェ
ライトフォーマーを添加して組織をフェライト単相化す
ることを狙い、Ａｌ及びＳｉを添加した材料と、Ｃｒを
積極的に添加した材料との２種類に分けられる。前者の
例としては、特開平４−９９１４８号公報記載のように
Ａｌを最高７．０５％及びＳｉを最高４．５％まで添加
した強磁性型合金があり、後者の例としては、特開昭５
２−７３１１８号公報記載のようにＣｒを８〜３０％添
加した強磁性制振合金などがある。
性を目的とした部材に供される従来の鉄系材料は、振動
による交番応力作用下での磁壁移動の非可逆運動による
ヒステリシスに起因した高い制振特性を得るため、フェ
ライトフォーマーを添加して組織をフェライト単相化す
ることを狙い、Ａｌ及びＳｉを添加した材料と、Ｃｒを
積極的に添加した材料との２種類に分けられる。前者の
例としては、特開平４−９９１４８号公報記載のように
Ａｌを最高７．０５％及びＳｉを最高４．５％まで添加
した強磁性型合金があり、後者の例としては、特開昭５
２−７３１１８号公報記載のようにＣｒを８〜３０％添
加した強磁性制振合金などがある。
【０００４】更に、特開平６−２２０５８３号公報及び
特開平５−３０２１４８号公報で、Ｍｎが０．１または
０．２％以下で、Ｃｒを１〜５％添加した強磁性制振合
金がある。また本発明者らは、特願平６−２５８９８２
号でＭｎが０．２〜２．５％、Ｃｒを１〜５％添加した
強磁性制振合金を提案した。また、田中良平、制振材料
「その機能と応用」広済堂、１９９２年３月発行、P. 1
92〜197 に強磁性型合金として、外部応力が磁区壁の移
動を引き起こし、それによるヒステリシス損で振動エネ
ルギーが吸収されることが記述されている。
特開平５−３０２１４８号公報で、Ｍｎが０．１または
０．２％以下で、Ｃｒを１〜５％添加した強磁性制振合
金がある。また本発明者らは、特願平６−２５８９８２
号でＭｎが０．２〜２．５％、Ｃｒを１〜５％添加した
強磁性制振合金を提案した。また、田中良平、制振材料
「その機能と応用」広済堂、１９９２年３月発行、P. 1
92〜197 に強磁性型合金として、外部応力が磁区壁の移
動を引き起こし、それによるヒステリシス損で振動エネ
ルギーが吸収されることが記述されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の合金のうち特開平４−９９１４８号公報記載の合金は
Ａｌ及びＳｉ添加量の上限規制が不適当であるため、粗
大なＡｌ系及びＳｉ系介在物の生成を招き、これが破壊
の発生点として作用するため靭性が低下する。また、特
開昭５２−７３１１８号公報記載の合金はＣｒ添加が過
剰なため、上記と同様にＣｒ系介在物による靭性低下を
招く。
の合金のうち特開平４−９９１４８号公報記載の合金は
Ａｌ及びＳｉ添加量の上限規制が不適当であるため、粗
大なＡｌ系及びＳｉ系介在物の生成を招き、これが破壊
の発生点として作用するため靭性が低下する。また、特
開昭５２−７３１１８号公報記載の合金はＣｒ添加が過
剰なため、上記と同様にＣｒ系介在物による靭性低下を
招く。
【０００６】更に、特開平６−２２０５８３号公報及び
特開平５−３０２１４８号公報は、積極的な靭性向上策
がなされていないため、靭性が低い。また、特願平６−
２５８９８２号は靭性の確保優先で制振性については不
十分である。また制振材料の文献では、制振合金の機構
を書いたもので、その向上策や具体的な成分系・製造方
法あるいは制振性に加えて靭性を同時に満足する方法に
関する記述はない。本発明は、優れた制振性及び制振性
と高靭性を有する制振合金を提供することを目的とす
る。
特開平５−３０２１４８号公報は、積極的な靭性向上策
がなされていないため、靭性が低い。また、特願平６−
２５８９８２号は靭性の確保優先で制振性については不
十分である。また制振材料の文献では、制振合金の機構
を書いたもので、その向上策や具体的な成分系・製造方
法あるいは制振性に加えて靭性を同時に満足する方法に
関する記述はない。本発明は、優れた制振性及び制振性
と高靭性を有する制振合金を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 （１） 重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．５
％以上、３．５％以下、Ｍｎ：０．２％未満、Ｐ：０．
０１０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃｒ：０．５％
以上、３．５％以下、Ａｌ：０．０６０％超、３．５％
以下、Ｎ：０．００６％以下を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなり、（２００）回折強度比が３．５
以上であることを特徴とする制振合金。
である。 （１） 重量％で、Ｃ：０．０２％以下、Ｓｉ：０．５
％以上、３．５％以下、Ｍｎ：０．２％未満、Ｐ：０．
０１０％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃｒ：０．５％
以上、３．５％以下、Ａｌ：０．０６０％超、３．５％
以下、Ｎ：０．００６％以下を含有し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなり、（２００）回折強度比が３．５
以上であることを特徴とする制振合金。
【０００８】（２） 重量％で、Ｃ：０．０２％以下、
Ｓｉ：０．５％以上、３．５％以下、Ｍｎ：０．２％以
上、２．５％以下、Ｐ：０．０１０％以下、Ｓ：０．０
０５％以下、Ｃｒ：０．５％以上、３．５％以下、Ａ
ｌ：０．０６０％超、３．５％以下、Ｎ：０．００６％
以下を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、
（２００）回折強度比が３．５以上であることを特徴と
する制振合金。
Ｓｉ：０．５％以上、３．５％以下、Ｍｎ：０．２％以
上、２．５％以下、Ｐ：０．０１０％以下、Ｓ：０．０
０５％以下、Ｃｒ：０．５％以上、３．５％以下、Ａ
ｌ：０．０６０％超、３．５％以下、Ｎ：０．００６％
以下を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなり、
（２００）回折強度比が３．５以上であることを特徴と
する制振合金。
【０００９】（３） 重量％で、Ｃｕ：０．０５〜２．
５％、Ｎｉ：０．０５〜２．５％、Ｍｏ：０．０５〜
４．５％、Ｎｂ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．００
５〜０．２％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ｂ：０．
０００３〜０．００５％を１種または２種以上含有する
ことを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載
の制振合金。
５％、Ｎｉ：０．０５〜２．５％、Ｍｏ：０．０５〜
４．５％、Ｎｂ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．００
５〜０．２％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ｂ：０．
０００３〜０．００５％を１種または２種以上含有する
ことを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載
の制振合金。
【００１０】（４） 重量％で、Ｃａ：０．００１〜
０．０５％、ＲＥＭ：０．００１〜０．１％を１種また
は２種含有することを特徴とする（１）〜（３）のいず
れかに記載の制振合金。 （５） 結晶粒径を１２０μ以下にすることにより高い
靭性を確保したことを特徴とする（１）〜（４）のいず
れかに記載の制振合金。
０．０５％、ＲＥＭ：０．００１〜０．１％を１種また
は２種含有することを特徴とする（１）〜（３）のいず
れかに記載の制振合金。 （５） 結晶粒径を１２０μ以下にすることにより高い
靭性を確保したことを特徴とする（１）〜（４）のいず
れかに記載の制振合金。
【００１１】（６） 加熱温度が１０００〜１２００
℃、９７０℃以下の圧下率が７０％以上、圧延仕上温度
が８７０℃以下で熱間圧延後、室温まで冷却し、６６０
〜９６０℃で焼戻しまたは焼きなまし熱処理することを
特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の制振合金
の製造方法。 （７） 圧延仕上温度の範囲を７２０〜８７０℃とする
熱間圧延を行うことを特徴とする（６）記載の制振合金
の製造方法。 （８） 圧延仕上温度の範囲をＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1
＋１００℃とする熱間圧延を行うことを特徴とする
（６）または（７）のいずれかに記載の制振合金の製造
方法。
℃、９７０℃以下の圧下率が７０％以上、圧延仕上温度
が８７０℃以下で熱間圧延後、室温まで冷却し、６６０
〜９６０℃で焼戻しまたは焼きなまし熱処理することを
特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の制振合金
の製造方法。 （７） 圧延仕上温度の範囲を７２０〜８７０℃とする
熱間圧延を行うことを特徴とする（６）記載の制振合金
の製造方法。 （８） 圧延仕上温度の範囲をＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1
＋１００℃とする熱間圧延を行うことを特徴とする
（６）または（７）のいずれかに記載の制振合金の製造
方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は上記事情に鑑みなされた
もので、振動による交番応力作用下での磁壁移動の非可
逆運動によるヒステリシスに起因した高い制振特性を得
るために、磁壁移動に有害な各種元素や介在物、析出物
の生成を招き、磁壁移動を妨げ、制振性を大きく損なう
元素を極力低下した純鉄系成分を基本としている。
もので、振動による交番応力作用下での磁壁移動の非可
逆運動によるヒステリシスに起因した高い制振特性を得
るために、磁壁移動に有害な各種元素や介在物、析出物
の生成を招き、磁壁移動を妨げ、制振性を大きく損なう
元素を極力低下した純鉄系成分を基本としている。
【００１３】更に、従来は結晶粒界が磁壁移動を阻害す
るため、もっぱら粗粒化することで制振性を向上させて
いたが、発明者らは種々検討した結果、粗粒化による制
振性向上の方法に替わる方法として、（２００）回折強
度を高くすることで、大幅に制振性が向上することを発
見した。（２００）回折強度を高くすることで、鋼板表
面に平行な方向の〈１００〉方位が強化される。つま
り、磁化容易方向が鋼板表面に平行な方向に強化され
る。磁化容易方向を強化することで制振性が向上するこ
とは新たな発見である。
るため、もっぱら粗粒化することで制振性を向上させて
いたが、発明者らは種々検討した結果、粗粒化による制
振性向上の方法に替わる方法として、（２００）回折強
度を高くすることで、大幅に制振性が向上することを発
見した。（２００）回折強度を高くすることで、鋼板表
面に平行な方向の〈１００〉方位が強化される。つま
り、磁化容易方向が鋼板表面に平行な方向に強化され
る。磁化容易方向を強化することで制振性が向上するこ
とは新たな発見である。
【００１４】そして、この（２００）回折強度比を３．
５以上にすることで制振性が向上することを見い出し
た。（２００）回折強度比を３．５以上にすると、制振
性の指標である損失係数は０．０３５以上確保できて良
く、制振性能の観点から見ると、（２００）回折強度比
は高いほど良いが、靭性など他の鋼材特性との兼ね合い
から、実用上（２００）回折強度比は３．５から１３．
０の範囲が好ましく、その結果として０．０３５〜０．
０６の損失係数を確保するのが好ましい。
５以上にすることで制振性が向上することを見い出し
た。（２００）回折強度比を３．５以上にすると、制振
性の指標である損失係数は０．０３５以上確保できて良
く、制振性能の観点から見ると、（２００）回折強度比
は高いほど良いが、靭性など他の鋼材特性との兼ね合い
から、実用上（２００）回折強度比は３．５から１３．
０の範囲が好ましく、その結果として０．０３５〜０．
０６の損失係数を確保するのが好ましい。
【００１５】ここで、（２００）回折強度比は、Ｘ線回
折により板厚方向４分の１厚み位置における（２００）
回折強度を測定し、特定の方位を強化や制御していない
ランダムサンプル材の（２００）回折強度に対する比を
求めた。今回検討した結果では、（２００）回折強度比
は最大値でも１５程度であった。
折により板厚方向４分の１厚み位置における（２００）
回折強度を測定し、特定の方位を強化や制御していない
ランダムサンプル材の（２００）回折強度に対する比を
求めた。今回検討した結果では、（２００）回折強度比
は最大値でも１５程度であった。
【００１６】この（２００）回折強度比を高くするため
には低温圧延を行うことが必要で、検討の結果、９７０
℃以下の圧下率を７０％以上にすることで達成できる。
このため、圧延仕上温度は８７０℃以下となる。更に、
制振性向上のため詳細に検討した結果、圧延仕上温度を
Ａｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1 ＋１００℃にすることで、（２
００）回折強度比が更に向上し制振性が一層向上するこ
とを見い出した。
には低温圧延を行うことが必要で、検討の結果、９７０
℃以下の圧下率を７０％以上にすることで達成できる。
このため、圧延仕上温度は８７０℃以下となる。更に、
制振性向上のため詳細に検討した結果、圧延仕上温度を
Ａｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1 ＋１００℃にすることで、（２
００）回折強度比が更に向上し制振性が一層向上するこ
とを見い出した。
【００１７】更に、４２０ＭＰａ以上の高強度を要求さ
れる場合には、制振性及び靭性を損なうことなく、強度
を大幅に上昇させることのできる元素としてＭｎを見い
出した。Ｍｎを０．２％以上添加することにより、損失
係数（＝η）０．０３５以上の制振性と４２０ＭＰａ以
上の強度の両立、あるいは損失係数（＝η）０．０３５
以上の制振性と４２０ＭＰａ以上の強度並びにＶノッチ
シャルピー衝撃試験の０℃の吸収エネルギーが８０Ｊ以
上の高靭性の全てを満足させることが可能である。
れる場合には、制振性及び靭性を損なうことなく、強度
を大幅に上昇させることのできる元素としてＭｎを見い
出した。Ｍｎを０．２％以上添加することにより、損失
係数（＝η）０．０３５以上の制振性と４２０ＭＰａ以
上の強度の両立、あるいは損失係数（＝η）０．０３５
以上の制振性と４２０ＭＰａ以上の強度並びにＶノッチ
シャルピー衝撃試験の０℃の吸収エネルギーが８０Ｊ以
上の高靭性の全てを満足させることが可能である。
【００１８】次に靭性向上のためには、結晶粒径を１２
０μ以下にすることが必要である。上記の（２００）回
折強度比を３．５以上にする製造方法のうち、圧延仕上
温度が７２０℃未満では結晶粒径が１２０μを超えるこ
とがあるため、圧延仕上温度は７２０℃以上とする。熱
間圧延後、（２００）回折強度比を高くし、圧延によっ
て鋼板中に導入された歪を減少するために、焼戻しまた
は焼きなまし熱処理が必要であるが、高温で熱処理する
と（２００）回折強度比が低くなるため、上限温度は９
６０℃である。
０μ以下にすることが必要である。上記の（２００）回
折強度比を３．５以上にする製造方法のうち、圧延仕上
温度が７２０℃未満では結晶粒径が１２０μを超えるこ
とがあるため、圧延仕上温度は７２０℃以上とする。熱
間圧延後、（２００）回折強度比を高くし、圧延によっ
て鋼板中に導入された歪を減少するために、焼戻しまた
は焼きなまし熱処理が必要であるが、高温で熱処理する
と（２００）回折強度比が低くなるため、上限温度は９
６０℃である。
【００１９】このように、細粒組織でも集合組織を導入
することで制振性が向上するが、更に一層の制振性向上
の検討を行った。その結果、フェライトフォーマーであ
るＳｉ，Ａｌ，Ｃｒを添加することで、熱間圧延後の歪
取り熱処理の過程で若干の粗粒が達成され、制振性が更
に向上することを見い出した。Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｒの添加
で強度も上昇する。
することで制振性が向上するが、更に一層の制振性向上
の検討を行った。その結果、フェライトフォーマーであ
るＳｉ，Ａｌ，Ｃｒを添加することで、熱間圧延後の歪
取り熱処理の過程で若干の粗粒が達成され、制振性が更
に向上することを見い出した。Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｒの添加
で強度も上昇する。
【００２０】次に、本発明の限定理由を説明する。Ｃ
は、固溶状態でも炭化物として析出しても磁壁移動の障
害として作用し、制振性を低下させるため好ましくな
く、上限を０．０２％とする。
は、固溶状態でも炭化物として析出しても磁壁移動の障
害として作用し、制振性を低下させるため好ましくな
く、上限を０．０２％とする。
【００２１】Ｓｉは、脱酸材として重要である以外に、
重要なフェライトフォーマーかつ固溶体強化元素である
ため制振性向上に不可欠であり、０．５％以上の添加が
必要である。一方、３．５％を超えて添加するとＳｉＯ
2 などの介在物の生成を招き、破壊の発生点として作用
するため靭性を著しく低下させる。従ってＳｉの添加範
囲は０．５％以上、３．５％以下とする。
重要なフェライトフォーマーかつ固溶体強化元素である
ため制振性向上に不可欠であり、０．５％以上の添加が
必要である。一方、３．５％を超えて添加するとＳｉＯ
2 などの介在物の生成を招き、破壊の発生点として作用
するため靭性を著しく低下させる。従ってＳｉの添加範
囲は０．５％以上、３．５％以下とする。
【００２２】Ｍｎは、固溶体強化元素であり、制振性及
び靭性向上に効果がなく、添加することでコストアップ
となるため、特に４２０ＭＰａ以上の高強度が必要でな
い場合は、０．２％未満に限定するのが良い。ただし、
特に４２０ＭＰａ以上の高強度が必要な場合は、Ｍｎは
強度確保のためには必須の元素であり、この目的のため
には０．２％以上添加する必要があるが、２．５％を超
えて添加すると制振性の低下が起こるため、Ｍｎ量の上
限は２．５％とする。
び靭性向上に効果がなく、添加することでコストアップ
となるため、特に４２０ＭＰａ以上の高強度が必要でな
い場合は、０．２％未満に限定するのが良い。ただし、
特に４２０ＭＰａ以上の高強度が必要な場合は、Ｍｎは
強度確保のためには必須の元素であり、この目的のため
には０．２％以上添加する必要があるが、２．５％を超
えて添加すると制振性の低下が起こるため、Ｍｎ量の上
限は２．５％とする。
【００２３】Ｐ，Ｓは、鋼中において非金属介在物を形
成し、かつ、偏析することにより磁壁の移動を妨げる害
を及ぼし、制振性を低下させるので少ないほど良い。こ
のため、Ｐは０．０１０％以下、Ｓは０．００５％以下
とする。
成し、かつ、偏析することにより磁壁の移動を妨げる害
を及ぼし、制振性を低下させるので少ないほど良い。こ
のため、Ｐは０．０１０％以下、Ｓは０．００５％以下
とする。
【００２４】Ａｌは、脱酸材として重要である以外に、
重要なフェライトフォーマーであるため制振性向上に不
可欠であり、０．０６０％超の添加が必要である。一
方、３．５％を超えて添加するとＡｌ2 Ｏ3 などの介在
物の生成を招き、破壊の発生点として作用するため靭性
を著しく低下させる。従ってＡｌの添加範囲は０．０６
０％超、３．５％以下とする。
重要なフェライトフォーマーであるため制振性向上に不
可欠であり、０．０６０％超の添加が必要である。一
方、３．５％を超えて添加するとＡｌ2 Ｏ3 などの介在
物の生成を招き、破壊の発生点として作用するため靭性
を著しく低下させる。従ってＡｌの添加範囲は０．０６
０％超、３．５％以下とする。
【００２５】Ｃｒは、フェライトフォーマーであり、添
加することにより結晶粒を若干粗大化する元素であり、
制振性を向上させるため０．５０％以上添加するが、同
時に靭性の低下を招き、また高価な元素であるため極力
添加量を低減することが好ましいため、上限を３．５％
以下に制限する。Ｎは、固溶状態でも窒化物として析出
しても磁壁移動の障害として作用し、制振性を低下させ
るため低いほど好ましく、上限を０．００６％とする。
加することにより結晶粒を若干粗大化する元素であり、
制振性を向上させるため０．５０％以上添加するが、同
時に靭性の低下を招き、また高価な元素であるため極力
添加量を低減することが好ましいため、上限を３．５％
以下に制限する。Ｎは、固溶状態でも窒化物として析出
しても磁壁移動の障害として作用し、制振性を低下させ
るため低いほど好ましく、上限を０．００６％とする。
【００２６】更に、必要に応じて添加されるＣｕ，Ｎ
ｉ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ｂは、強度上昇に有効な元
素であり、その効果が不足しない範囲として前記の量を
下限とし、また制振性及び靭性が低下しない範囲とし
て、前記の量を上限とした。更に、必要に応じて添加さ
れるＣａ，ＲＥＭは、靭性向上に有効な元素であり、そ
の効果が不足しない範囲として前記の量を下限とし、ま
た靭性がむしろ低下し制振性が低下しない範囲として、
前記の量を上限とした。
ｉ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ｂは、強度上昇に有効な元
素であり、その効果が不足しない範囲として前記の量を
下限とし、また制振性及び靭性が低下しない範囲とし
て、前記の量を上限とした。更に、必要に応じて添加さ
れるＣａ，ＲＥＭは、靭性向上に有効な元素であり、そ
の効果が不足しない範囲として前記の量を下限とし、ま
た靭性がむしろ低下し制振性が低下しない範囲として、
前記の量を上限とした。
【００２７】製造条件については、加熱温度は加熱オー
ステナイト粒を微細にし、（２００）回折強度比を高く
するため、１２００℃以下とし、更に、加熱時の鋼板内
温度偏差をなくすため、１０００℃以上とする。圧延条
件に関しては、（２００）回折強度比を高くするため、
９７０℃以下で７０％以上の圧延が必要である。
ステナイト粒を微細にし、（２００）回折強度比を高く
するため、１２００℃以下とし、更に、加熱時の鋼板内
温度偏差をなくすため、１０００℃以上とする。圧延条
件に関しては、（２００）回折強度比を高くするため、
９７０℃以下で７０％以上の圧延が必要である。
【００２８】圧延仕上温度は、９７０℃以下で７０％以
上の圧延を行うため、８７０℃以下となるが、７２０℃
未満ではフェライト域圧延となり結晶粒径が１２０μ超
となることがあり靭性が低下するため、下限を７２０℃
とする。更に、圧延仕上温度をＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1
＋１００℃にすることで、（２００）回折強度比が更に
向上し制振特性が一層向上する。
上の圧延を行うため、８７０℃以下となるが、７２０℃
未満ではフェライト域圧延となり結晶粒径が１２０μ超
となることがあり靭性が低下するため、下限を７２０℃
とする。更に、圧延仕上温度をＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ1
＋１００℃にすることで、（２００）回折強度比が更に
向上し制振特性が一層向上する。
【００２９】熱間圧延後室温まで冷却した後、（２０
０）回折強度比を更に向上させ、圧延によって鋼板中に
導入された歪を減少するために、焼戻しまたは焼きなま
し熱処理が必要であり、６６０℃以上の熱処理を行う
が、（２００）回折強度比は高温で熱処理すると弱くな
るため、上限温度は９６０℃とする。
０）回折強度比を更に向上させ、圧延によって鋼板中に
導入された歪を減少するために、焼戻しまたは焼きなま
し熱処理が必要であり、６６０℃以上の熱処理を行う
が、（２００）回折強度比は高温で熱処理すると弱くな
るため、上限温度は９６０℃とする。
【００３０】
【実施例】先ず表１に示す成分範囲の供試合金を作製
し、これから元厚×４０mm幅×４００mm長さの板状試験
片を加工し、機械インピーダンス法による制振性測定を
行った。表１に示す合金のうち、鋼 No.Ａ〜Ｆは本発明
の成分範囲の合金であり、鋼 No.Ｇ〜Ｐは本発明の成分
範囲外の合金である。これらの鋼について、表２に示す
製造条件で製造したものの各種特性を合わせて表２に示
す。なお、板厚６mm以上の各鋼板は熱間圧延後室温まで
冷却した後に熱処理した。板厚がそれ未満のものは熱間
圧延後、巻取り、その後熱処理した。
し、これから元厚×４０mm幅×４００mm長さの板状試験
片を加工し、機械インピーダンス法による制振性測定を
行った。表１に示す合金のうち、鋼 No.Ａ〜Ｆは本発明
の成分範囲の合金であり、鋼 No.Ｇ〜Ｐは本発明の成分
範囲外の合金である。これらの鋼について、表２に示す
製造条件で製造したものの各種特性を合わせて表２に示
す。なお、板厚６mm以上の各鋼板は熱間圧延後室温まで
冷却した後に熱処理した。板厚がそれ未満のものは熱間
圧延後、巻取り、その後熱処理した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】例１〜７は本発明例であり、例８〜２１は
比較例である。例１〜４、８〜１４は板厚２４mm、例５
は板厚１．８mm、例６〜７は板厚３２mm、例１５〜２１
は板厚１６mmである。例１の本発明例は（２００）回折
強度比が３．５以上で、高い制振性能（η≧０．０３
５）を有し、Ｍｎが０．２％未満のために強度は３７８
ＭＰａにとどまっている。例２〜７は圧延仕上温度が７
２０℃以上で、（２００）回折強度比が３．５以上で、
結晶粒径が１２０μ以下であり、Ｍｎが０．２％以上添
加されているため、高強度（≧４２０ＭＰａ）で、高い
制振性能（η≧０．０３５）と高靭性（≧８０Ｊ）を有
する。
比較例である。例１〜４、８〜１４は板厚２４mm、例５
は板厚１．８mm、例６〜７は板厚３２mm、例１５〜２１
は板厚１６mmである。例１の本発明例は（２００）回折
強度比が３．５以上で、高い制振性能（η≧０．０３
５）を有し、Ｍｎが０．２％未満のために強度は３７８
ＭＰａにとどまっている。例２〜７は圧延仕上温度が７
２０℃以上で、（２００）回折強度比が３．５以上で、
結晶粒径が１２０μ以下であり、Ｍｎが０．２％以上添
加されているため、高強度（≧４２０ＭＰａ）で、高い
制振性能（η≧０．０３５）と高靭性（≧８０Ｊ）を有
する。
【００３４】例４、５は、強度上昇に有効な選択元素を
含有するため、更に高強度（≧４５０ＭＰａ）で、例
６、７は、靭性上昇に有効な選択元素を含有するため、
更に高靭性（≧１００Ｊ）である。
含有するため、更に高強度（≧４５０ＭＰａ）で、例
６、７は、靭性上昇に有効な選択元素を含有するため、
更に高靭性（≧１００Ｊ）である。
【００３５】比較例８は（２００）回折強度比が３．５
以上だが、結晶粒径が１２０μ超で、Ｃが高く、制振性
能と靭性が低い。例９は（２００）回折強度比が３．５
以上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｓｉが低
く、強度、制振性能が低い。例１０は（２００）回折強
度比が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ以下である
が、Ｓｉが高く、制振性能が低い。例１１、１２は（２
００）回折強度比が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ
以下であるが、例１１はＰが高く、例１２はＳが高く、
制振性能が低い。
以上だが、結晶粒径が１２０μ超で、Ｃが高く、制振性
能と靭性が低い。例９は（２００）回折強度比が３．５
以上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｓｉが低
く、強度、制振性能が低い。例１０は（２００）回折強
度比が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ以下である
が、Ｓｉが高く、制振性能が低い。例１１、１２は（２
００）回折強度比が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ
以下であるが、例１１はＰが高く、例１２はＳが高く、
制振性能が低い。
【００３６】例１３は（２００）回折強度比が３．５以
上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｃｒが低く、
強度、制振性能が低い。例１４は（２００）回折強度比
が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｃ
ｒが高く、靭性が低い。例１５は（２００）回折強度比
が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ａ
ｌが低く、強度、制振性能が低い。
上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｃｒが低く、
強度、制振性能が低い。例１４は（２００）回折強度比
が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｃ
ｒが高く、靭性が低い。例１５は（２００）回折強度比
が３．５以上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ａ
ｌが低く、強度、制振性能が低い。
【００３７】例１６は（２００）回折強度比が３．５以
上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ａｌが高く、
靭性が低い。例１７は（２００）回折強度比が３．５以
上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｎが高く、制
振性能が低い。例１８は加熱温度が高く、例１９は９７
０℃以下の圧下率が低く、（２００）回折強度比が低
く、結晶粒径が１２０μ超で、制振性能と靭性が低い。
上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ａｌが高く、
靭性が低い。例１７は（２００）回折強度比が３．５以
上で、結晶粒径が１２０μ以下であるが、Ｎが高く、制
振性能が低い。例１８は加熱温度が高く、例１９は９７
０℃以下の圧下率が低く、（２００）回折強度比が低
く、結晶粒径が１２０μ超で、制振性能と靭性が低い。
【００３８】例２０は熱処理温度が低く、（２００）回
折強度比が低く、結晶粒径は１２０μ以下であるが、制
振性能が低い。例２１は熱処理温度が高く、（２００）
回折強度比が低く、結晶粒径が１２０μ以下であるが、
制振性能が低い。
折強度比が低く、結晶粒径は１２０μ以下であるが、制
振性能が低い。例２１は熱処理温度が高く、（２００）
回折強度比が低く、結晶粒径が１２０μ以下であるが、
制振性能が低い。
【００３９】次に、表３に示す本発明の成分範囲の合金
の鋼Ｐ，Ｑ，Ｒについて、表４に示す本発明の製造条件
で製造したものの各種特性を合わせて示す。例１、２、
３は圧延仕上温度が更に望ましい範囲にある例である。
板厚は全て２４mmである。鋼Ｐ，Ｑ，ＲのＡｒ1 はそれ
ぞれ７３５℃、７４０℃、７３０℃である。
の鋼Ｐ，Ｑ，Ｒについて、表４に示す本発明の製造条件
で製造したものの各種特性を合わせて示す。例１、２、
３は圧延仕上温度が更に望ましい範囲にある例である。
板厚は全て２４mmである。鋼Ｐ，Ｑ，ＲのＡｒ1 はそれ
ぞれ７３５℃、７４０℃、７３０℃である。
【００４０】例１、２、３は圧延仕上温度がＡｒ1 ＋５
０℃〜Ａｒ1 −２０℃の範囲内にあり、（２００）回折
強度比が５．０以上で、更に良好な制振性能（η≧０．
０４５）を有し、圧延仕上温度がＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ
1 ＋１００℃の範囲にない例４〜６に比べ、より良好な
制振性能を有している。
０℃〜Ａｒ1 −２０℃の範囲内にあり、（２００）回折
強度比が５．０以上で、更に良好な制振性能（η≧０．
０４５）を有し、圧延仕上温度がＡｒ1 ＋５０℃〜Ａｒ
1 ＋１００℃の範囲にない例４〜６に比べ、より良好な
制振性能を有している。
【００４１】
【表３】
【００４２】
【表４】
【００４３】
【発明の効果】本発明により、制振性能を要求される場
合や、靭性あるいは強度などの特性と制振性能が同時に
要求される船舶、橋梁、産業機械、建設用構造材料等の
供給が可能となり、工業界に与える効果は極めて大き
い。
合や、靭性あるいは強度などの特性と制振性能が同時に
要求される船舶、橋梁、産業機械、建設用構造材料等の
供給が可能となり、工業界に与える効果は極めて大き
い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/58 Ｃ２２Ｃ 38/58
Claims (8)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０２％以下、 Ｓｉ：０．５％以上、３．５％以下、 Ｍｎ：０．２％未満、 Ｐ ：０．０１０％以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ｃｒ：０．５％以上、３．５％以下、 Ａｌ：０．０６０％超、３．５％以下、 Ｎ ：０．００６％以下を含有し、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなり、（２００）回折強度比が３．５以上
であることを特徴とする制振合金。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ ：０．０２％以下、 Ｓｉ：０．５％以上、３．５％以下、 Ｍｎ：０．２％以上、２．５％以下、 Ｐ ：０．０１０％以下、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ｃｒ：０．５％以上、３．５％以下、 Ａｌ：０．０６０％超、３．５％以下、 Ｎ ：０．００６％以下を含有し、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなり、（２００）回折強度比が３．５以上
であることを特徴とする制振合金。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｃｕ：０．０５〜２．５％、 Ｎｉ：０．０５〜２．５％、 Ｍｏ：０．０５〜４．５％、 Ｎｂ：０．００５〜０．２％、 Ｖ ：０．００５〜０．２％、 Ｔｉ：０．００５〜０．１％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００５％を１種または２種以
上含有することを特徴とする請求項１または２のいずれ
かに記載の制振合金。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｃａ ：０．００１〜０．０５％、 ＲＥＭ：０．００１〜０．１％を１種または２種含有す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制
振合金。 - 【請求項５】 結晶粒径を１２０μ以下にすることによ
り高い靭性を確保したことを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の制振合金。 - 【請求項６】 加熱温度が１０００〜１２００℃、９７
０℃以下の圧下率が７０％以上、圧延仕上温度が８７０
℃以下で熱間圧延後、室温まで冷却し、６６０〜９６０
℃で焼戻しまたは焼きなまし熱処理することを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載の制振合金の製造方
法。 - 【請求項７】 圧延仕上温度の範囲を７２０〜８７０℃
とする熱間圧延を行うことを特徴とする請求項６記載の
制振合金の製造方法。 - 【請求項８】 圧延仕上温度の範囲をＡｒ1 ＋５０℃〜
Ａｒ1 ＋１００℃とする熱間圧延を行うことを特徴とす
る請求項６または７のいずれかに記載の制振合金の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30783595A JPH09143622A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 制振合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30783595A JPH09143622A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 制振合金及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143622A true JPH09143622A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=17973779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30783595A Withdrawn JPH09143622A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 制振合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09143622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113637920A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-12 | 西南交通大学 | 一种多元Fe-Al基阻尼合金及其制备方法 |
-
1995
- 1995-11-27 JP JP30783595A patent/JPH09143622A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113637920A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-12 | 西南交通大学 | 一种多元Fe-Al基阻尼合金及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |