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JPH0349976B2 - - Google Patents
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JPH0349976B2 - - Google Patents

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JPH0349976B2
JPH0349976B2 JP58190205A JP19020583A JPH0349976B2 JP H0349976 B2 JPH0349976 B2 JP H0349976B2 JP 58190205 A JP58190205 A JP 58190205A JP 19020583 A JP19020583 A JP 19020583A JP H0349976 B2 JPH0349976 B2 JP H0349976B2
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JP
Japan
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core material
wear
steel plate
toughness
less
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58190205A
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English (en)
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JPS6082647A (ja
Inventor
Yoshiaki Wada
Katsuo Nakamura
Masami Takeuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は草刈あるいは木工等に使用される高
速回転刃、すなわち丸鋸用のクラツド鋼板に関
し、特に優れた靭性と良好な切味および良好な耐
摩耗性を兼ね備えた三層クラツド鋼板を提供する
ものである。 一般に刃物はCを0.5重量%以上含有する高炭
素鋼を用い、これを焼入れすることにより所定の
硬さを得て切味を確保するのが通常である。しか
しながら焼入れを施したままでは材質が極めて脆
いため、刃こぼれや板割れを起こしやすく、実用
的ではない。そのためある程度硬度が下がつて切
味が低下するにもかかわらず焼入れ後に焼戻し処
理を行なつているのが実情である。 特に高速回転が必要な草刈用丸鋸や木工用丸鋸
においては、切断中に刃こぼれや板割れが起これ
ば作業者に多大な危険を及ぼすため、焼入れ焼戻
し後の靭性を良好にする目的からNiを通常2.5重
量%以下の範囲で添加していたが、このような材
料においても切味(硬さ)と靭性とを兼備させる
ことは困難であり、したがつてそのような要求を
満足し得る新しい回転刃素材の開発が強く要請さ
れていた。 そこで最近では板厚中心部に含有量が0.15%以
下の低炭素鋼(以下芯材という)を配し、表裏面
に高炭素鋼(以下衣材という)を配したクラツド
鋼板が回転刃素材として着目され、一部では実用
化されている。このクラツド鋼板においては、芯
材の低炭素鋼によつて高靭性が確保されているた
め、従来の高炭素鋼単一材からなる丸鋸材と比較
して焼戻しが少なくて済み、それだけ衣材の高炭
素鋼部分の硬さが確保されることになるから切味
にも優れ、したがつて靭性と切味とを同時に満足
することができる。 しかしながら上述のようなクラツド鋼板による
回転刃は、同じ硬さの単一材からなる回転刃と比
較して摩耗し易いという欠点があつた。 この発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、従来の丸鋸用クラツド鋼板を改良して、切
味、靭性とともに耐摩耗性をも兼備させた丸鋸用
のクラツド鋼板を提供することを目的とするもの
である。 本発明者等は上述の目的を達成するべく、先ず
従来の素材からなる回転刃の長時間使用後の刃先
の摩耗状況を観察したところ、次のような事実が
判明した。すなわち従来の通常の単一材からなる
回転刃の場合には、第1図Aに示すように刃先部
1が全体的に徐々に摩耗するのに対し、クラツド
鋼板からなる回転刃の場合には第1図Bに示すよ
うに低炭素鋼からなる芯材2が優先的に摩耗し、
それに追従して高炭素鋼からなる衣材3が摩耗す
ることが判明した。このことから、クラツド材刃
先部においては芯材が選択的に急速に摩耗し、こ
れにより衣材に対する相対的圧力が増大する結
果、衣材の摩耗も芯材の摩耗に追従して急速に進
行し、そのためクラツド材刃先部の全体的な摩耗
速度が単一材刃先部の摩耗速度よりも速くなるも
のと考えられる。したがつてクラツド材刃先部の
摩耗を小さくするためには、芯材の摩耗を抑制す
ることが必要であり、そのためには芯材の硬度を
上げる必要がある。しかしながら芯材の硬度が高
くなり過ぎれば、靭性が劣化して、クラツド鋼と
しての特性が失なわれてしまう。そこで本発明者
は、芯材の材質等についてさらに実験・検討を重
ねた結果、芯材の材質を特定のC含有量範囲の中
炭素鋼とするとともに、その芯材と高炭素鋼もし
くは高炭素合金鋼からなる衣材との比を適切な範
囲内とすることによつて、切味と靭性、および耐
摩耗性を兼ね備えた丸鋸用クラツド鋼板が得られ
ることを見出し、この発明をなすに至つた。 すなわちこの発明の丸鋸用クラツド鋼板は、C
を0.50%(重量%;以下成分については全て重量
%とする)以上含有する高炭素鋼もしくはCを
0.50%以上含有しかつNi2.5%以下、Cr0.70%以
下、Mo0.30%以下の1種以上を含有する高炭素
合金鋼を衣材とし、その衣材が芯材の表裏面に配
されている丸鋸用クラツド鋼板において、前記芯
材がCを0.20〜0.30%含有する中炭素鋼とされ、
かつ芯材厚が鋼板全厚みの30〜70%の厚みとされ
ていることを特徴とするものである。 以下この発明の丸鋸用クラツド鋼板についてさ
らに詳細に説明する。 この発明のクラツド鋼板における衣材として
は、Cを0.50%以上含有する高炭素鋼、もしくは
同じくCを0.50%以上含有しかつNi2.5%以下、
Cr0.70%以下、Mo0.30%以下の1種または2種
以上を含有する高炭素低合金鋼を用いる。ここで
衣材をC0.50%以上の高炭素系としたのは、Cが
0.50%未満では焼入れ焼戻しによる硬さが低く、
切味が不足して刃物として不適当となるからであ
る。またNi、Cr、Coは衣材自体の焼入れ性向
上、耐摩耗性向上、および焼戻し後の靭性付与の
ために添加することがあるが、クラツド鋼は本来
芯材によつて良好な靭性を付加しているものであ
り、多量に添加しても製造コストの上昇を招くだ
けで靭性の大幅な改善は望めないから、通常合金
工具鋼として用いられている範囲、すなわち
Ni2.5%以下、Cr0.70%以下、Mo0.30%以下に限
定した。 一方芯材としてはC含有量が0.2〜0.3%の範囲
内の中炭素鋼を用いる。このようなC含有量範囲
とすることによつて、耐摩耗性と靭性とを兼ね備
えた芯材とすることができる。すなわち後述する
実施例の第3図に示すように、C含有量が0.2%
未満では摩耗量が著しく大きくなり、一方C含有
量が0.3%を越えれば靭性が急激に低下するから、
耐摩耗性と靭性とを両立させるためにはC0.2〜
0.3%の範囲内とする必要がある。 さらにこの発明のクラツド鋼板ではその全厚み
に対する芯材厚みの比率を30〜70%とする必要が
ある。換言すれば、中央部の芯材の表裏面に配さ
れる衣材の各厚み(片側の衣材の厚み)が鋼板全
厚みの15〜35%とする必要がある。このように定
めた理由は次の通りである。すなわち衣材は薄い
方が刃付け作業が容易であるが、衣材が薄ければ
必然的に芯材比率が高くなつて摩耗し易くなり、
また刃物自体の腰が弱くなつて作業中に曲がる等
の問題が生じる。一方衣材が厚過ぎる場合には芯
材比率が小さくなり、靭性が劣化して割れ易くな
る。本発明者等の実験によれば、後述する実施例
の第4図に示すように芯材比率が70%を越えれば
摩耗量が増大し、一方芯材比率が30%より小さく
なれば靭性が急激に低下することが判明した。し
たがつて耐摩耗性と靭性とを兼備させるためには
芯材比率を30〜70%の範囲内とする必要がある。 なおこの発明のクラツド鋼板を実際に丸鋸に適
用する際には焼入れ焼戻しを施すことはもちろん
であり、所定の焼入れ焼戻しを施すことによつて
所期の切味(硬さ)、靭性、耐摩耗性を確保する
ことができる。 以下にこの発明の実施例を比較例とともに記
す。 衣材としてSK4鋼種、具体的にはC0.95%、
Si0.21%、Mn0.42%、P0.018%、S0.007%の高炭
素鋼を用い、芯材成分およびクラツド比を種々変
化させて第1表の試料記号A〜Kに示す3層クラ
ツド鋼板を作成した。各クラツド鋼板を焼入れ焼
戻し処理して衣材硬さをHv580〜680とした回転
刃を作成し、各回転刃について20℃における衝撃
特性を調べるとともに、刃先が砂中に接触するよ
うな耐摩耗試験設備により2000rpmで50時間回転
させた時の刃先摩耗を調べた。但し刃先摩耗は第
2図に示すように高速回転刃5の刃先エツジ部6
の摩耗量pで調べた。
【表】 これらの測定結果のうち、芯材比率が33〜39%
とほぼ一定の試料A〜Gについて、芯材のC含有
量と衝撃値および摩耗量との関係を示したのが第
3図である。第3図から、芯材のC含有量が0.2
〜0.3%の範囲内の場合に優れた耐摩耗性と良好
な衝撃特性が得られることが明らかである。 また上述の測定結果のうち、芯材のC含有量が
0.25%の試料E、H〜Kについて、芯材比率と衝
撃値および摩耗量との関係を示したのが第4図で
ある。第4図から、芯材比率が30〜70%の場合に
良好な耐摩耗性と優れた衝撃特性が得られること
が明らかである。 以上のようにこの発明のクラツド鋼板によれ
ば、高炭素鋼もしくは高炭素合金鋼によつて切味
を確保すると同時に、芯材をC0.2〜0.3%の中炭
素鋼としかつ芯材比率を30〜70%とすることによ
つて、良好な靭性と優れた耐摩耗性を同時に得る
ことができ、したがつて木工用あるいは草刈用な
どの高速回転刃を有する丸鋸に最適なものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図A,Bはそれぞれ従来の材質の高速回転
刃における刃先摩耗状況を示す断面図、第2図は
刃先摩耗量の定義を示すための高速回転刃の正面
図、第3図は3層クラツド鋼板を用いた高速回転
刃の芯材のC含有量と衝撃値および摩耗量との関
係を示す相関図、第4図は同上高速回転刃の芯材
比率と衝撃値および摩耗量との関係を示す相関図
である。 2……芯材、3……衣材、p……刃先摩耗量。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 芯材の表裏両面に、Cを0.50重量%以上含有
    する高炭素鋼もしくはCを0.50重量%以上含有し
    かつNi2.5重量%以下、Cr0.70重量%以下、およ
    びMo0.30重量%以下のうちから選ばれた1種以
    上を含有する高炭素合金鋼からなる衣材が配され
    ている丸鋸用クラツド鋼板において、 前記芯材がCを0.20〜0.30重量%含有する中炭
    素鋼とされ、かつ芯材厚みが鋼板全厚みの30〜70
    %の範囲内とされていることを特徴とする丸鋸用
    クラツド鋼板。
JP19020583A 1983-10-12 1983-10-12 丸鋸用クラツド鋼板 Granted JPS6082647A (ja)

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JPS6082647A JPS6082647A (ja) 1985-05-10
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