CCS/F36鋼板

 

炭素元素(C)

 

直接硬度を上げる：炭素は鋼の硬さを決定する重要な元素です。焼入れプロセス中、炭素含有量が増加すると、焼入れ鋼の硬度が大幅に上昇します。これは、炭素がオーステナイトに溶解した後、焼入れ冷却中にマルテンサイトが形成され、マルテンサイトの硬さは主に炭素含有量に依存するためです。マルテンサイトは、Fe 中の炭素の過飽和固溶体です。炭素含有量が高くなると、マルテンサイトの格子歪みが大きくなり、転位の移動が大きく妨げられ、硬度が高くなります。たとえば、焼入れ後の高炭素鋼（炭素含有量が 0.6% 以上）の硬度は、低炭素鋼（炭素含有量が 0.25% 未満）の硬度よりもはるかに高くなります。 。約 1.0% の炭素含有量を持つ T10 鋼は、焼き入れ後に約 62HRC (ロックウェル硬さ) の硬度を持つことができますが、Q235 鋼 (炭素含有量は約 0.{{13) }}.20%) は一般に、焼き入れ後の硬度は 30 - 40 HRC です。

 

 

 

マンガン元素 (Mn)

 

焼入れ性を向上させ、硬度を高める：マンガンは鋼の焼入れ性を向上させることができます。これにより、鋼の臨界冷却速度が低下し、より遅い冷却速度でもマルテンサイト構造の形成が可能になります。たとえば、低炭素合金鋼 16Mn では、マンガンの添加により鋼の焼き入れ性が向上します。焼入れ後は十分なマルテンサイト組織が形成できるため硬度が高くなり、表面から中心部までの硬度差が比較的小さくなります。同時に、マンガンはフェライトに溶解して固溶強化効果を生み出し、鋼の硬度をさらに高めることもできます。

 

粒子を微細化し、硬度を最適化する：マンガンは粒子をある程度まで微細化することができます。焼入れ加熱プロセス中に、オーステナイト粒の成長を抑制できます。微細な結晶粒は焼入れ後に微細なマルテンサイト組織を形成し、この組織はより高い硬度と強度を持ちます。細粒境界は転位の移動をより効果的に妨げることができるため、鋼の硬度が最適化されます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学年	C %	Si%	マンガン％	P %	S %	V %	AL%	Cr%
FH36	0.160	0.10-0.5	0.9-1.6	0.025	0.025	0.05-0.10	0.015	0.200
	銅%	Mo%	Nb%	ニッケル%	Ti%	N %
	0.350	0.080	0.02-0.05	0.080	0.020	0.012

 

 

 

バナジウム元素(V)

 

粒子を微細化し、硬度を高める: バナジウムは強力な炭化物形成元素であり、鋼中に細かく分散した炭化物を形成します。焼入れ加熱プロセス中に、これらの炭化物はオーステナイト粒の成長を効果的に防止し、焼入れ後に鋼が微細なマルテンサイト構造を得ることができ、それによって硬度が増加します。たとえば、50CrVA鋼では、バナジウムの存在により、焼入れ後の鋼はより均一で微細なマルテンサイト組織を持つことができ（油冷による焼入れ温度は約860 - 880度です）、硬度は大幅に高くなります。バナジウムを含まない同様の鋼よりも優れています。

 

二次硬化により硬度を強化: 焼き戻しプロセス中に、炭化バナジウムが再溶解し、分散および沈殿し、二次硬化効果が生じます。焼き戻し温度が一定の範囲（約 550 - 600 度）に上昇すると、この二次硬化現象により鋼の硬度と強度が再び増加します。これにより、バナジウム含有鋼は、適切な焼入れと焼き戻しを経て、高性能ばねや重要な機械部品などの高硬度および高強度の部品の製造要件を満たすことができます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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