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JP7436811B2 - Protective plates and protective structures - Google Patents
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Description

本発明は、防護板および防護構造体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a protection plate and a protection structure.

上層にアスファルト、および下層にコンクリートからなる路面は、修理時にカッターなどにより路面の修理面を切断除去される。路面は、その地下に電力線または光ケーブルなどの地下埋設物が埋設される場合があり、路面の修理面の切断除去時にカッターなどにより地下埋設物が損傷を受ける虞がある。そこで、修理面の切断除去時に地下埋設物が損傷を受けることを防止するために、地下埋設物を覆うように防護板が埋設されることがある。防護板については、作業者が誤って地下埋設物を切断しないための対策が必要となる。 A road surface consisting of an upper layer of asphalt and a lower layer of concrete is removed by cutting the repaired surface using a cutter or the like during repair. Underground objects such as power lines or optical cables may be buried beneath the road surface, and there is a risk that the underground objects may be damaged by cutters or the like when cutting and removing the road surface for repair. Therefore, in order to prevent the underground object from being damaged when the repaired surface is cut and removed, a protection plate is sometimes buried to cover the underground object. Regarding protective plates, measures must be taken to prevent workers from accidentally cutting underground objects.


上記対策に関連して、例えば、非特許文献1には、鋼板のブリネル硬さと、伸びと、板厚とを所定の関係に制御した、SS400からなる防護用の鋼板が開示されている。非特許文献1には、防護板(SS400)の板厚が16mmであればコンクリートカッターによる切断中に作業者に違和感を与えることが記載されている。

In relation to the above measures, for example, Non-Patent Document 1 discloses a protective steel plate made of SS400 in which the Brinell hardness, elongation, and plate thickness of the steel plate are controlled to a predetermined relationship. Non-Patent Document 1 describes that if the thickness of the protection plate (SS400) is 16 mm, it will give a sense of discomfort to the operator during cutting with a concrete cutter.

特開2000-54078号公報(2000年2月22日公開)Japanese Patent Application Publication No. 2000-54078 (published on February 22, 2000)

国土交通省関東地方整備局「浅層埋設区間の防護方法(案)」Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Kanto Regional Development Bureau “Protection method for shallow buried sections (draft)”

しかしながら、非特許文献1に開示された防護板では、板厚が16mm以上となっている。そのため、防護板の重量が大きくなり、施工時の作業性が悪くなる。 However, the protective plate disclosed in Non-Patent Document 1 has a thickness of 16 mm or more. Therefore, the weight of the protection plate becomes large, and workability during construction deteriorates.

また、特許文献1には、ブリネル硬さと引張試験での伸びとを規定した板厚6~50mmの鋼板が記載されている。特許文献1の鋼板は、ダイヤモンドカッターで切断した際に、鋼板の粘りによりカッターの切断速度を低下させることで、切断していることを作業員に気づかせる。しかし、切断速度低下の判断は作業員の経験に左右され、気づくのが遅れた場合には防護対象である地下埋設物を切断する虞がある。 Further, Patent Document 1 describes a steel plate having a thickness of 6 to 50 mm with specified Brinell hardness and elongation in a tensile test. When the steel plate of Patent Document 1 is cut with a diamond cutter, the stickiness of the steel plate reduces the cutting speed of the cutter to make the worker aware that the cut is being made. However, the judgment of the reduction in cutting speed depends on the experience of the operator, and if it is noticed too late, there is a risk that the underground object to be protected may be cut.

本発明の一態様は、地下に埋設された防護板を切断した場合に、そのことに容易に気づくことができ、気づくのが遅れた場合でも切断による地下埋設物の損傷を防止することができ、かつ、打撃による地下埋設物の損傷も防止することができる防護板を実現することを目的とする。 According to one aspect of the present invention, when a protective plate buried underground is cut, it can be easily noticed, and even if it is delayed, damage to underground objects due to cutting can be prevented. The purpose of the present invention is to realize a protective plate that can also prevent damage to underground objects due to impact.

本発明に係る防護板は、直径5インチ、チップ厚1.9mmのダイヤモンドカッターを用いて、前記ダイヤモンドカッターの周速を2000m/min、切込み深さを4mm、前記ダイヤモンドカッターの防護板に対する移動速度を10mm/min、冷却水量を100~150ml/minとして切断したときに、生じる2000~4000Hzの範囲の音の10秒間の平均音圧レベルが、切断位置から1m離れた位置で90dB以上であり、比切断抵抗が4000MPa以上であり、シャルピー衝撃値が300J/cm以上である。 The protective plate according to the present invention uses a diamond cutter with a diameter of 5 inches and a tip thickness of 1.9 mm, the circumferential speed of the diamond cutter is 2000 m/min, the cutting depth is 4 mm, and the moving speed of the diamond cutter with respect to the protective plate. When cutting is performed at a cutting speed of 10 mm/min and a cooling water flow rate of 100 to 150 ml/min, the average sound pressure level for 10 seconds of the sound in the range of 2000 to 4000 Hz is 90 dB or more at a position 1 m away from the cutting position, The specific cutting resistance is 4000 MPa or more, and the Charpy impact value is 300 J/cm 2 or more.

本発明の一態様によれば、地下に埋設された防護板を切断した場合に、そのことに容易に気づくことができ、気づくのが遅れた場合でも切断による地下埋設物の損傷を防止することができ、かつ、打撃による地下埋設物の損傷も防止することができる。 According to one aspect of the present invention, when a protection plate buried underground is cut, it can be easily noticed, and damage to underground objects due to cutting can be prevented even if the notice is delayed. It is also possible to prevent damage to underground objects due to impact.

本発明の一実施形態に係る防護構造体を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a protective structure according to an embodiment of the present invention. 実施例に示す切断試験において使用した装置の概略図である。It is a schematic diagram of the apparatus used in the cutting test shown in an example. 切断試験および切断試験における音圧測定の様子を示す写真である。It is a photograph which shows the state of sound pressure measurement in a cutting test and a cutting test. 切断試験後の実施例に係る試験片の切断面の写真である。It is a photograph of the cut surface of the test piece according to the example after the cutting test. 図4に示す写真における鋼板の表面を拡大した図である。5 is an enlarged view of the surface of the steel plate in the photograph shown in FIG. 4. FIG. 切断試験後の比較例に係る試験片の切断面の写真である。It is a photograph of the cut surface of a test piece according to a comparative example after a cutting test. 図6に示す写真における鋼板の表面を拡大した図である。7 is an enlarged view of the surface of the steel plate in the photograph shown in FIG. 6. FIG. 刃底からの距離と硬さの分布との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the distance from the bottom of the blade and the distribution of hardness. 実施例および比較例のついての、比切断抵抗の比率および2000~4000Hzにおける平均の音圧レベルを示すグラフである。3 is a graph showing the ratio of specific cutting resistance and the average sound pressure level at 2000 to 4000 Hz for Examples and Comparative Examples.

以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものでは無い。また、本出願において、「A~B」とは、A以上B以下であることを示している。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. The following description is provided to provide a better understanding of the gist of the invention, and is not intended to limit the invention unless otherwise specified. Furthermore, in this application, "A to B" indicates that the number is greater than or equal to A and less than or equal to B.

<防護板の成分組成>
本発明の一実施形態に係る防護板は、成分組成として、質量%で、C:0.7~1.6%、Si:0.8%以下、Mn:8~16%、P:0.025%以下、S:0.025%以下、Ni:0.25%以下、Cr:0.20%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる高Mnオーステナイト鋼板である。以下、本実施形態における防護板に含まれる各元素の含有量の意義について説明する。
<Component composition of the protective plate>
The protective plate according to one embodiment of the present invention has a component composition in mass %: C: 0.7 to 1.6%, Si: 0.8% or less, Mn: 8 to 16%, P: 0. This is a high Mn austenitic steel sheet containing 0.025% or less, S: 0.025% or less, Ni: 0.25% or less, and Cr: 0.20% or less, with the remainder being Fe and inevitable impurities. Hereinafter, the significance of the content of each element contained in the protective plate in this embodiment will be explained.

(C)
C(炭素)は、オーステナイトの安定化および強度の向上に有効な元素である。0.7質量%~1.6質量%のCを含むことが好ましく、0.8質量%~1.2質量%のCを含むことがより好ましい。0.7質量%以上で、オーステナイトが安定し、1.6質量%以下で、鋼板の作製時に高温で溶体化した後急冷した場合であっても粒界炭化物が発生しにくい。
(C)
C (carbon) is an element effective in stabilizing austenite and improving its strength. It preferably contains 0.7% by mass to 1.6% by mass of C, and more preferably 0.8% by mass to 1.2% by mass. When the content is 0.7% by mass or more, austenite is stabilized, and when the content is 1.6% by mass or less, grain boundary carbides are less likely to occur even when the steel plate is solutionized at high temperature and then rapidly cooled during production of the steel sheet.

(Si)
Si(ケイ素)は、脱酸元素として、溶解および精錬において必要な元素である。0.8質量%以下のSiを含むことが好ましく、0.5質量%以下のSiを含むことがより好ましい。0.8質量%以下で、炭化物の結晶粒界への析出の促進を抑制できる。
(Si)
Si (silicon) is an element necessary for melting and refining as a deoxidizing element. It is preferable that Si is contained in an amount of 0.8% by mass or less, and it is more preferable that Si is contained in an amount of 0.5% by mass or less. At 0.8% by mass or less, promotion of precipitation of carbides at grain boundaries can be suppressed.

(Mn)
Mn(マンガン)は、オーステナイトの形成およびオーステナイトの安定化に有効な元素である。8質量%~16質量%のMnを含むことが好ましく、11質量%~14質量%のMnを含むことがより好ましい。8質量%以上で、オーステナイトが安定し、粒界炭化物が生成し難い。16質量%以下で、熱間加工性が良好で鋼板の製造が容易となる。
(Mn)
Mn (manganese) is an element effective in forming austenite and stabilizing austenite. It is preferable that Mn be contained in an amount of 8% by mass to 16% by mass, more preferably 11% by mass to 14% by mass. When the content is 8% by mass or more, austenite becomes stable and grain boundary carbides are difficult to form. When the content is 16% by mass or less, hot workability is good and manufacturing of the steel plate becomes easy.

(P)
P(リン)は、スラブ割れを引き起こすため、Pの含有量は低い方がよい。防護板におけるPの含有量の好ましい範囲は、0.025質量%以下である。
(P)
Since P (phosphorus) causes slab cracking, the lower the P content, the better. A preferable range of the content of P in the protective plate is 0.025% by mass or less.

(S)
S(硫黄)は、孔食の起点になりやすいMnSを形成するため、Sの含有量は低い方がよい。防護板におけるSの含有量の好ましい範囲は、0.025質量%以下である。
(S)
S (sulfur) forms MnS, which tends to become a starting point for pitting corrosion, so the lower the S content, the better. A preferable range of the content of S in the protective plate is 0.025% by mass or less.

(Ni)
Ni(ニッケル)は、オーステナイトの安定化および靱性の向上に有効な元素である。
0.25質量%以下で、オーステナイトが安定し、靱性が向上する。また、材料コストの上昇を抑制できる。
(Ni)
Ni (nickel) is an element effective in stabilizing austenite and improving toughness.
At 0.25% by mass or less, austenite is stabilized and toughness is improved. Furthermore, increases in material costs can be suppressed.

(Cr)
Cr(クロム)は、オーステナイトの安定化および強度の向上に有効な元素である。0.20質量%以下で、延性の低下を抑制できる。さらに、オーステナイトが安定化し、強度が向上する。
(Cr)
Cr (chromium) is an element effective in stabilizing austenite and improving its strength. When the content is 0.20% by mass or less, deterioration in ductility can be suppressed. Furthermore, austenite is stabilized and strength is improved.

<防護板の特徴>
本実施形態に係る防護板はオーステナイト組織の鋼板であり、カッターによる切断時の衝撃が加えられることにより、衝撃が加えられたオーステナイト組織がマルテンサイト組織に変態する鋼板である。そのため、本実施形態に係る防護板は、衝撃が加えられた場所においてオーステナイト組織とマルテンサイト組織との複相組織を形成する。
<Characteristics of the protective plate>
The protective plate according to the present embodiment is a steel plate with an austenitic structure, and is a steel plate in which the austenitic structure to which the impact is applied transforms into a martensitic structure when an impact is applied during cutting with a cutter. Therefore, the protection plate according to the present embodiment forms a multi-phase structure of an austenite structure and a martensitic structure at the location where the impact is applied.

そのため、本実施形態に係る防護板は、カッターで切断した際に、当該防護板とカッターブレードとの共振(振動、耳障りな音)が大きくなる。具体的には、直径5インチ、チップ厚1.9mmのダイヤモンドカッターを用いて、ダイヤモンドカッターの周速を2000m/min、切込み深さを4mm、前記ダイヤモンドカッターの防護板に対する移動速度を10mm/min、冷却水量を100~150ml/minとして切断したときに生じる2000~4000Hzの範囲の音の10秒間の平均音圧レベルが、切断位置から1m離れた位置で90dB以上となる。その結果、カッターによる切断時に発生する音によって作業者が本実施形態に係る防護板を切断していることに気づき易くなる。これにより、当該防護板を切断する前にカッターを停止することで防護対象である埋設物の切断を未然に防止することができる。 Therefore, when the protection plate according to this embodiment is cut with a cutter, the resonance (vibration, harsh sound) between the protection plate and the cutter blade increases. Specifically, a diamond cutter with a diameter of 5 inches and a tip thickness of 1.9 mm was used, the circumferential speed of the diamond cutter was 2000 m/min, the cutting depth was 4 mm, and the speed of movement of the diamond cutter with respect to the protective plate was 10 mm/min. The average sound pressure level for 10 seconds of the sound in the range of 2000 to 4000 Hz generated when cutting with a cooling water amount of 100 to 150 ml/min is 90 dB or more at a position 1 m away from the cutting position. As a result, it becomes easier for the operator to notice that the protection plate according to the present embodiment is being cut due to the sound generated when cutting with the cutter. Thereby, by stopping the cutter before cutting the protection plate, cutting of the buried object to be protected can be prevented.

なお、上記の音圧レベルは、切断位置から1m離れた位置にマイクを設置し、音響振動測定器SA-A1(リオン(株)製)を用いて、切断時の音圧レベルを測定し、解析ソフトAS-70(リオン(株)製)を用いて、2000Hz、2500Hz、3150Hz、4000Hzの音圧レベルの平均値で評価したものである。2000~4000Hzの音は、人間が不快に感じる可聴域の音であることが知られている。 The above sound pressure level was measured by installing a microphone 1 m away from the cutting position and measuring the sound pressure level at the time of cutting using an acoustic vibration measuring instrument SA-A1 (manufactured by Rion Co., Ltd.). Evaluation was made using analysis software AS-70 (manufactured by Rion Co., Ltd.) using the average value of sound pressure levels at 2000 Hz, 2500 Hz, 3150 Hz, and 4000 Hz. It is known that sounds in the range of 2000 to 4000 Hz are in the audible range that humans find unpleasant.

また、本実施形態に係る防護板は、衝撃が加えられた場所においてオーステナイトとマルテンサイトとの複相組織になっているため、比切断抵抗が上昇する。具体的には、比切断抵抗が4000MPa以上となる。これにより、本実施形態に係る防護板は、切断による地下埋設物の損傷を防止することができるようになっている。なお、切断抵抗(N)とは、切断トルク(Nm)をカッター径(m)で割った値であり、比切断抵抗(MPa)とは、切断抵抗(N)を切断面積(mm)で割った値である。 Further, since the protection plate according to the present embodiment has a multi-phase structure of austenite and martensite at the location where the impact is applied, the specific cutting resistance increases. Specifically, the specific cutting resistance is 4000 MPa or more. Thereby, the protection plate according to this embodiment can prevent damage to underground objects due to cutting. The cutting resistance (N) is the value obtained by dividing the cutting torque (Nm) by the cutter diameter (m), and the specific cutting resistance (MPa) is the value obtained by dividing the cutting resistance (N) by the cutting area (mm 2 ). This is the divided value.

また、上記の構成を有することにより、本実施形態に係る防護板は、シャルピー衝撃値が300J/cm以上となっている。そのため、防護板に衝撃が与えられたときに、防護板に穴などが形成されにくくなっている。 Moreover, by having the above-described configuration, the protection plate according to the present embodiment has a Charpy impact value of 300 J/cm 2 or more. Therefore, when a shock is applied to the protection plate, holes or the like are less likely to be formed in the protection plate.

図1は、本実施形態における防護構造体1の構成を示す断面図である。図1に示す防護構造体1は、上記の防護板からなっている。防護構造体1は、アスファルトまたはコンクリートなどによって形成される路面に埋設されるものであり、内部に地下埋設物2を格納してすることにより、路面の補修などの際に、地下埋設物2が打撃および切断されることを防ぐために用いられる。なお、本発明における防護構造体は、図1に示す構造に限定されるものではなく、地下埋設物の形状、大きさなどにより適宜設計することができる。 FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a protective structure 1 in this embodiment. The protective structure 1 shown in FIG. 1 consists of the above-mentioned protective plate. The protective structure 1 is to be buried in a road surface formed of asphalt or concrete, and by storing underground objects 2 inside, it is possible to prevent the underground objects 2 from being removed during road surface repairs. Used to prevent being struck and cut. Note that the protective structure in the present invention is not limited to the structure shown in FIG. 1, and can be appropriately designed depending on the shape, size, etc. of the underground object.

本実施形態における防護板は、板厚が6mm以下のオーステナイト鋼であることが好ましい。これにより、加工性を向上させることができるので防護板を任意の形状に成形でき、防護する対象に応じた形状に安価に加工することができる。 The protective plate in this embodiment is preferably made of austenitic steel and has a thickness of 6 mm or less. This improves workability, so the protection plate can be formed into any shape, and can be inexpensively processed into a shape suitable for the object to be protected.

<防護板の製造方法>
本実施形態に係る防護板の製造方法は、鋳造工程、熱間圧延工程、水靭工程を含む。
<Manufacturing method of protective plate>
The method for manufacturing a protective plate according to this embodiment includes a casting process, a hot rolling process, and a water toughness process.

連続鋳造工程は、一例として質量%で、C:0.7~1.6%、Si:0.8%以下、Mn:8~16%、P:0.025%以下、S:0.025%以下、Ni:0.25%以下、Cr:0.2%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋳片を連続鋳造する工程である。 The continuous casting process, for example, is mass%: C: 0.7 to 1.6%, Si: 0.8% or less, Mn: 8 to 16%, P: 0.025% or less, S: 0.025. % or less, Ni: 0.25% or less, Cr: 0.2% or less, and the balance is Fe and unavoidable impurities.

熱間圧延工程では、鋳造工程で鋳造した鋳片に対して、1100~1300℃の温度に加熱し、780~900℃の仕上げ温度で熱延して熱延板を製造し、その後350~500℃の巻取温度で巻取る。 In the hot rolling process, the slab cast in the casting process is heated to a temperature of 1100 to 1300°C, hot rolled at a finishing temperature of 780 to 900°C to produce a hot rolled sheet, and then heated to a temperature of 350 to 500°C. Winding at a winding temperature of °C.

水靭工程では、熱間圧延で得られた熱延板を加熱して900℃~1100℃に保持した後、10℃/sec以上の冷却速度で500℃以下の温度まで冷却する。これにより、オーステナイト組織を有する鋼を作製することができる。 In the water toughness process, the hot rolled sheet obtained by hot rolling is heated and held at 900°C to 1100°C, and then cooled to a temperature of 500°C or less at a cooling rate of 10°C/sec or more. Thereby, steel having an austenitic structure can be produced.

以下の製造方法を用いて、本発明の実施例1の鋼板、および本発明の比較例1の鋼板を製造した。 A steel plate of Example 1 of the present invention and a steel plate of Comparative Example 1 of the present invention were manufactured using the following manufacturing method.

(実施例1)
表1の実施例1に示す成分となるように原料を真空溶解炉にて溶製し、熱延仕上げ温度830℃、熱延巻取り温度430℃で熱間圧延することにより、板厚が6.0mmの熱延板を得た。得られた熱延板を1000℃で20分間保持した後、直ちに室温まで水冷する水靱処理を行うことにより、実施例1の鋼板を得た。なお、表1の実施例1に示す成分以外は、Feおよび不可避的不純物である。
(Example 1)
The raw materials were melted in a vacuum melting furnace to have the components shown in Example 1 in Table 1, and hot-rolled at a hot-rolling finishing temperature of 830°C and a hot-rolling winding temperature of 430°C. A hot rolled sheet of .0 mm was obtained. The steel plate of Example 1 was obtained by holding the obtained hot-rolled plate at 1000° C. for 20 minutes and immediately cooling it with water to room temperature for water toughness treatment. Note that components other than those shown in Example 1 in Table 1 are Fe and inevitable impurities.

(比較例1)
表1の比較例1に示す成分となるように原料を真空溶解炉にて溶製し、仕上げ温度880℃、巻取温度580℃で熱間圧延することにより、板厚が8.0mmの比較例1の鋼板を得た。なお、表1の比較例1に示す成分以外は、Feおよび不可避的不純物である。
(Comparative example 1)
The raw material was melted in a vacuum melting furnace to have the components shown in Comparative Example 1 in Table 1, and hot rolled at a finishing temperature of 880°C and a coiling temperature of 580°C, resulting in a plate thickness of 8.0 mm. A steel plate of Example 1 was obtained. Note that the components other than those shown in Comparative Example 1 in Table 1 are Fe and inevitable impurities.

Figure 0007436811000001
Figure 0007436811000001

(評価方法)
<衝撃試験>
JIS Z2242に準拠して、容量が300Jのシャルピー衝撃試験機を用いて衝撃試験を行った。より詳細には、V型ノッチを形成した板厚6mmの試験片を作製し、衝撃を与えることによりシャルピー衝撃値を求めた。
(Evaluation method)
<Impact test>
An impact test was conducted in accordance with JIS Z2242 using a Charpy impact tester with a capacity of 300 J. More specifically, a test piece with a thickness of 6 mm in which a V-shaped notch was formed was prepared, and the Charpy impact value was determined by applying an impact to the test piece.

<切断試験>
実施例1および比較例1の鋼板に対して切断試験を行った。図2は、切断試験に用いた装置を示す概略図である。図3は、切断試験および切断試験における音圧測定の様子を示す写真である。表2に示す条件にて、試験片に対しカッターブレードによる切断試験を行った。より詳細には、直径5インチ、チップ厚1.9mmのダイヤモンドカッターを用いて、前記ダイヤモンドカッターの周速を2000m/min、切込み深さを4mm、前記ダイヤモンドカッターの防護板に対する移動速度を10mm/min、1回転送り速度Fが10mm/min、冷却水量が100~150ml/minにおける切断トルクMzを測定し、比切断抵抗を評価した。切断試験では、比切断抵抗が4000MPa以上の場合、良好と評価した。
<Cutting test>
A cutting test was conducted on the steel plates of Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 2 is a schematic diagram showing the apparatus used in the cutting test. FIG. 3 is a photograph showing a cutting test and sound pressure measurement in the cutting test. A cutting test using a cutter blade was conducted on the test pieces under the conditions shown in Table 2. More specifically, using a diamond cutter with a diameter of 5 inches and a tip thickness of 1.9 mm, the circumferential speed of the diamond cutter was 2000 m/min, the cutting depth was 4 mm, and the moving speed of the diamond cutter with respect to the protective plate was 10 mm/min. The specific cutting resistance was evaluated by measuring the cutting torque Mz at a feed rate F of 10 mm/min and a cooling water amount of 100 to 150 ml/min. In the cutting test, when the specific cutting resistance was 4000 MPa or more, it was evaluated as good.

また、切断試験において、比切断抵抗と切断時の2000~4000Hzにおける平均の音圧レベルとの関係、および切断試験後の試験片における切断面の硬さと刃底からの距離との関係についても評価した。 In addition, in the cutting test, we evaluated the relationship between the specific cutting resistance and the average sound pressure level at 2000 to 4000 Hz during cutting, and the relationship between the hardness of the cut surface of the test piece after the cutting test and the distance from the bottom of the blade. did.

Figure 0007436811000002
Figure 0007436811000002

(結果)
実施例1および比較例1における衝撃試験および切断試験の結果を表3および図4~7に示す。図4は、切断試験後の実施例1に係る試験片の切断面の写真である。図5は、図4に示す写真における鋼板の表面を拡大した図である。図6は、切断試験後の比較例1に係る試験片の切断面の写真である。図7は、図6に示す写真における鋼板の表面を拡大した図である。図8は、切断試験後の刃底からの距離(換言すれば、切断された面からの距離)と硬さとの関係を示すグラフである。図9は、実施例1および比較例1のついての、比切断抵抗の比率および2000~4000Hzにおける平均の音圧レベルを示すグラフである。
(result)
The results of the impact test and cutting test in Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 3 and FIGS. 4 to 7. FIG. 4 is a photograph of the cut surface of the test piece according to Example 1 after the cutting test. FIG. 5 is an enlarged view of the surface of the steel plate in the photograph shown in FIG. 4. FIG. 6 is a photograph of the cut surface of the test piece according to Comparative Example 1 after the cutting test. FIG. 7 is an enlarged view of the surface of the steel plate in the photograph shown in FIG. 6. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the distance from the bottom of the blade (in other words, the distance from the cut surface) and hardness after the cutting test. FIG. 9 is a graph showing the ratio of specific cutting resistance and the average sound pressure level at 2000 to 4000 Hz for Example 1 and Comparative Example 1.

Figure 0007436811000003
Figure 0007436811000003

表3に示すように衝撃試験の結果、実施例1の試験片におけるシャルピー衝撃値(380J/cm)は、比較例1におけるシャルピー衝撃値(89J/cm)以上であり、実施例1の試験片の衝撃特性は良好であった。 As shown in Table 3, as a result of the impact test, the Charpy impact value (380 J/cm 2 ) of the test piece of Example 1 was higher than the Charpy impact value (89 J/cm 2 ) of Comparative Example 1. The impact properties of the test pieces were good.

切断試験後の実施例1の試験片の刃底における硬さは、640HV以上の硬さであり、実施例1の試験片の刃底以外の断面における硬さは200HVであった。図4および図5に示すように、実施例1の試験片の刃底において、切断によるひずみを受けて、オーステナイトのうちの一部が加工誘起マルテンサイトに変態し、オーステナイトとマルテンサイトとの複相組織を形成したと考えられる。この結果、コンクリートカッターにて切断された試験片の刃底が硬化することによって比切断抵抗が上昇し、切断し難くなった。また、比切断抵抗が上昇したことで試験片とカッターブレードとの共振(振動)により耳障りな音が発生(平均音圧レベルが上昇)するため、切断時に、作業者に対して違和感を与えることができたと考えられる。 After the cutting test, the hardness of the test piece of Example 1 at the bottom of the blade was 640 HV or more, and the hardness of the test piece of Example 1 at the cross section other than the bottom of the blade was 200 HV. As shown in FIGS. 4 and 5, at the bottom of the blade of the test piece of Example 1, part of the austenite was transformed into deformation-induced martensite due to the strain caused by cutting, and a composite of austenite and martensite was formed. It is thought that a phase structure was formed. As a result, the bottom of the test piece cut with the concrete cutter hardened, increasing the specific cutting resistance and making it difficult to cut. In addition, due to the increase in specific cutting resistance, resonance (vibration) between the test specimen and the cutter blade generates a harsh sound (the average sound pressure level increases), giving the operator a sense of discomfort during cutting. It is thought that this was possible.

なお、国土交通省関東地方整備局において公開の「浅層埋設区間の防護方法(案)」では、防護用鋼板(SS400)の板厚が16mmであればコンクリートカッターによる切断中に作業者に違和感を与えるとされている。これに対して、実施例1の鋼板では、6mmであるにも関わらず、作業者に違和感を与えることができた。そのため、防護板を製造するためのコストを低減させることができる。具体的には、板厚を16mmから半分以下の6mmにすることで、防護板の軽量化ができ、施工時の作業効率が向上する。 In addition, according to the "Protection Method for Shallow Buried Sections (Draft)" published by the Kanto Regional Development Bureau of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, if the thickness of the protective steel plate (SS400) is 16 mm, workers will feel uncomfortable while cutting with a concrete cutter. It is said to give. On the other hand, the steel plate of Example 1 gave the operator a sense of discomfort even though the thickness was 6 mm. Therefore, the cost for manufacturing the protection plate can be reduced. Specifically, by reducing the plate thickness from 16 mm to less than half, to 6 mm, the weight of the protective plate can be reduced and work efficiency during construction will be improved.

一方、比較例1の試験片では、図6および図7に示すように、切断によるひずみによりオーステナイトから加工誘起マルテンサイトへの変態はしておらず、刃底であっても硬さに変化はなかった。そのため、切断時に、作業者は、違和感を感じなかったと考えられる。 On the other hand, in the test piece of Comparative Example 1, as shown in Figures 6 and 7, there was no transformation from austenite to deformation-induced martensite due to the strain caused by cutting, and there was no change in hardness even at the bottom of the blade. There wasn't. Therefore, it is considered that the operator did not feel any discomfort during cutting.

表3に示すように、実施例1の試験片は、4000MPa以上の比切断抵抗を示した。また、図9に示すように、実施例1の試験片の切断時における、2000~4000Hzにおける平均の音圧レベル(dB)は97dBであった。一方、比較例1の試験片は、2100MPaの比切断抵抗を示し、2000~4000Hzにおける平均の音圧レベル(dB)は87dBであった。すなわち、実施例1の試験片の切断時に生じる2000~4000Hzにおける平均の音圧レベルが、比較例1の試験片の切断時に生じる2000~4000Hzにおける平均の音圧レベルに比べ10dB以上高くなった。このように、実施例1の試験片は、比切断抵抗が上昇することにより作業者に違和感を与えるだけでなく、切断試験において音が変化することで、一層作業者に鋼板を切断していることを認識させることができた。 As shown in Table 3, the test piece of Example 1 exhibited a specific cutting resistance of 4000 MPa or more. Further, as shown in FIG. 9, the average sound pressure level (dB) at 2000 to 4000 Hz when cutting the test piece of Example 1 was 97 dB. On the other hand, the test piece of Comparative Example 1 exhibited a specific cutting resistance of 2100 MPa, and the average sound pressure level (dB) at 2000 to 4000 Hz was 87 dB. That is, the average sound pressure level at 2000 to 4000 Hz that occurs when cutting the test piece of Example 1 is 10 dB higher than the average sound pressure level at 2000 to 4000 Hz that occurs when cutting the test piece of Comparative Example 1. In this way, the test piece of Example 1 not only gives the operator a sense of discomfort due to the increase in specific cutting resistance, but also changes the sound during the cutting test, making it even more difficult for the operator to cut the steel plate. I was able to make them realize that.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. are also included within the technical scope of the present invention.

1 防護構造体
2 地下埋設物
1 Protective structure 2 Underground objects

Claims (4)

直径5インチ、チップ厚1.9mmのダイヤモンドカッターを用いて、前記ダイヤモンドカッターの周速を2000m/min、切込み深さを4mm、前記ダイヤモンドカッターの防護板に対する移動速度を10mm/min、冷却水量を100~150ml/minとして切断したときに、
生じる2000~4000Hzの範囲の音の10秒間の平均音圧レベルが、切断位置から1m離れた位置で90dB以上であり、
比切断抵抗が4000MPa以上であり、
シャルピー衝撃値が300J/cm2以上であり、
質量%で、C:0.7~1.6%、Si:0.8%以下、Mn:8~16%、P:0.025%以下、S:0.025%以下、Ni:0.25%以下、Cr:0.20%以下であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなる化学組成を有する、防護板。
Using a diamond cutter with a diameter of 5 inches and a tip thickness of 1.9 mm, the circumferential speed of the diamond cutter was 2000 m/min, the cutting depth was 4 mm, the moving speed of the diamond cutter with respect to the protective plate was 10 mm/min, and the amount of cooling water was When cutting at 100-150ml/min,
The average sound pressure level for 10 seconds of the generated sound in the range of 2000 to 4000 Hz is 90 dB or more at a position 1 m away from the cutting position,
Specific cutting resistance is 4000 MPa or more,
Charpy impact value is 300 J/cm2 or more,
In mass %, C: 0.7 to 1.6%, Si: 0.8% or less, Mn: 8 to 16%, P: 0.025% or less, S: 0.025% or less, Ni: 0. A protective plate having a chemical composition of 25% or less, Cr: 0.20% or less, and the balance consisting of Fe and inevitable impurities .
前記平均音圧レベルが、2000Hz、2500Hz、3150Hz、4000Hzの音圧レベルの平均値である請求項1に記載の防護板。 The protection plate according to claim 1, wherein the average sound pressure level is an average value of sound pressure levels of 2000 Hz, 2500 Hz, 3150 Hz, and 4000 Hz. 板厚が6mm以下である請求項1または2に記載の防護板。 The protective plate according to claim 1 or 2, having a plate thickness of 6 mm or less. 請求項1からのいずれか1項に記載の防護板を用いて作製された地下埋設物を防護する防護構造体。 A protective structure for protecting an underground object manufactured using the protective plate according to any one of claims 1 to 3 .
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