軟鋼の焼戻脆性に就て(焼戻炭素鋼の性質に就て(第 2 報)) 利用統計を見る

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焼戻炎素鋼の性質に就て（第2報）軟鋼の焼戻脆性に就て

焼戻炭素鋼の性質に就て（第2報）

軟鋼の焼戻脆性に就て

1．緒言

從來焼入せる宏素鋼を焼戻しせる場合焼戻温度の上昇と共に、粘性を増加し脆さを減少して衝撃に対する抵抗が増加すると考へられて來た。然し一部には例へばG・V・Luerssen及びO・V・Green等（1）の様に或る温度範囲に於て脆さが一時増加することを認めてゐる人々も居る。即ち彼等は振り衝撃試験機を試作して第 1表No・1に示す成分の1．08％宏素鋼につき3種類の焼入温度で焼入れした試料の振り衝撃値の変化を測定して、焼戻温度400°C以下の温度で衝撃値の著しく高まる温度範囲と低くなる範囲のあることを認あた。然し大体に於て前述の様に炭素鋼の場合焼戻温度の上昇に略比例して、衝撃値が増加すると云うのが一般的な観念である。筆者も焼入れした炭素鋼の焼戻しに俘ふ性質の変化を調べてゐた際、偶然軟鋼の場合にっきこの種の脆性の現われるのに遭つたので今こNにその概略にっいて述べて見る。

2．実験結果

用ひた試料は030％及び0．21％炭素鋼でその成分は第1表No．2及びNo．3に示す様なものである。之等の材料にっきJES第239号に示すシヤルピー試験片を第 1 表

種類lclS・IM・iplsl⇒G

No．1 LO8 0．27 0．26 0，014 0，014 No．2 0．30 0．27 0；71 0，030 0，020 0．32 No．3 0．21 0．05 0．37 0，033 0，014 0．14 No．4 1．29 OJ 8 0．41 _痕跡 0，020 0．42 作il N容量30kg」mのシヤルピ・…衝撃試験を用ひて各種焼戻温度T°Cと衝撃値Ekg−mを求めたのである。 O．30％炭素鋼の場合のE−T曲線±第1図に示す様になり、0．21％宏素鋼のそれは第2図に示す様になる。各標点の○印は一回の測定値を示す（以下同様）。之等の図より見る如く焼戻温度が150∼200°Cに上

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昇した際衝撃値Eは一度極大値をとるが、更にTが上昇するとEは急激に減少して約400°C附近まで衝撃に第 1 図 30 董♪

030繊素鋼

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ZOO 400 50e 対する抵抗は低い。その温度を過ぎると再びEは増加上昇して行くが、図中点線で示した曲線が從來多く読明されて來たE−T曲線の一般的傾向である。

3．結漂の検討

結果を穣討するに先立つて該材料の他の2、3の性質を示せば、O．30％：ec素鋼の硬度H及び所詣磁気的硬度と称される保磁力HcのTとの関係（2）を示せば第3図の如くなり、前報（3）に從ってその比重γとTとの関係は第4図に示される。0．21％炭素鋼の場合∬−丁曲線は第2図に示し、γ一T曲線は第5図に示す通りとなる。之等の●印は夫々3∼4個の試料につき各1個にて4∼5個所の測定値の干均である。 Si geo Zaima． On the Property of Tempered Carbon steels（Report 2） 011the Temper Brittleness of Low Carbon Steels

一107一

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昭和28年7月一’ 山梨’大学工ぺ学部研究報告第 4 号 16 1z 8 4 o 第 2 図 0 ZOD 400 ’ 600 第 3 図 32 03δ凝素鋼 1 85汐℃より7κ燈入 1 主餐《ぶ 24 4ρρo φρρ H・ ’6 6∂ρ _4ρ 柚c 1ト兇、、、 8 2θo ’ 鋤o 、、 A、 ρ 媛庚汲度㌘℃ o 200 4eo ： § § ク0 So 30 lo

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第 4 図 0 Zoe 400 第 5 図 600 O ZOO dOO 600 第4図第5図よりも分る如く焼入れされた炭素鋼はマルテソサイトが焼戻を受けてFe3Cを析出し始あるので、硬度も幾分上昇するしγも上昇をする。それも大体に於いて180°C附近で終るのはγ曲線の降下し始めることよりも分り、この点をすぎると残留オーストテナイトカ鵜戻を受けて來るので17は梢下際するが、粘性は塘加してEは次第に増加しeg 1図第2図の様に一時極大値をとる様になる。更に220°C附近を越すと瓦3Cが移動を始め組織b：me乱を生ずるトルー…ズタイト組織に移り、H曲線はその附近で変曲点をとる。一方曲線Hcを見ても220°C附近で急激な減少を始め

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ることが分り、γ曲線も叉内部の混乱を示すかの様に急変する範囲となる（400°C附近をすぎる頃までその状態は続ぎその間H，Hc，7曲線等は何れも同一傾向の変化を持続するが、その時期がEの値の低下する領域と一致してゐることが図より見られる。更に温度が上昇すると散在してゐたFe3Cはフエライトの粒界に大きく凝集し始めるソルバイトの領域に入る。そこで再びH 曲線は変曲点を示しHc曲線は一時その降下を止めて上昇しγ曲線は変化を緩かにする。さすれば温度の上昇と共にフエライトの比較的粘性に富んだ性質が代表される様になるので、Eは再び上昇を始めるが、面白いことに図の如く、初めのE曲線が低下せずそのまX の割合で増加してゐたと考へられる線の（図の点線）延長上に乗って増加することである。葡高炭素鋼について前記Luerssen and Greenの実駿した様な特殊な振り衝撃試験ではなく、上記30kg −mの容量のシヤルピー試験機で実駿をして見たが、例へば第1表No．4の成分のものについての測定値を第6図に示すが、強いて云へば上記の様な脆性の範囲がある様にも思われないこともない程度であつて、何分Eの値も全体的に低く誤差も大きく影響を及ぼす様に考へられ確と断言出來ない。第 6 図 κ 蚤e由惚

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星さ櫻 ”0 渉避 960’ご」り _ノk燈入蟹弍 “ o 心へへ η皇‘ o σ虜 o ε o o o o o θ 0 zoo 4too 600 fo 4ζ ㊧ノ虜叉第1表を見てこの様な脆性に及ぼす各種元素の影響も、特に他に比べて顯著なfactorとなるべきものも見出し得ないが、或は特別の元素の効果であるかどうかは今后の研究に侠っ外はない。

4．結語

以上之を要約すれば第1表No・2及びNo・3の如き軟鋼に於ては焼入后焼戻しに際して、その温度上昇にっれて衝撃値が増加するが、250∼400°Cの範囲で一時その値が著しく低下し、その温度範囲をすぎれば恰も初めの増加あ割合で増加して居たと仮想される線上に浩つて、再びその増加の割合で上昇するものであることが分った。更に炭素量の増加せる鋼にっいては今后シヤルピー試験機の30kg−mと云つた大型のものでなく、特殊な方法で更に研究を実施せなければ断言出來ない。終りに当り本冴究を実施するに当り絶えず御指導御鞭錘下されました本学工学部長西川孝…欠郎先生並びに東京工業大学森永卓一先生に厚く感謝の意を表する弐第である。（3月23日受理） 1）G．V． Luerssen and O． V． Green：Trans． Am． Soc． Metal，1935∼12， VoL 23， No．4， P．

861∼885

2）未発表（昭和28．5機械学会にて講演発表予定） 3）山梨大学工学部研究報告第4号

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