(57)【要約】【課題】曲げ加工性と耐摩耗性を兼備した耐摩耗鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．１０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０５０％以下、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｏ：０．０１０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成であり、鋼板表面に０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満の厚さのフェライトを有し、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％以上であることを特徴とする耐摩耗鋼板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．１０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０５０％以下、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｏ：０．０１０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成であり、鋼板表面に０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満の厚さのフェライトを有し、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％以上であることを特徴とする耐摩耗鋼板。
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０４％以下、Ｃｒ：０．１５〜０．９０％、Ｎ：０．００５０％以下、Ｏ：０．００５０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成であり、鋼板表面に０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満の厚さのフェライトを有し、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％以上であることを特徴とする耐摩耗鋼板。
【請求項３】
前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｎｂ：０．００５〜０．１００％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｂ：０．０００１〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の耐摩耗鋼板。
【請求項４】
前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃｕ：０．０１〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｖ：０．０１〜１．００％、Ｗ：０．０１〜１．００％、Ｃｏ：０．０１〜１．００％のうちから選ばれた１種または２種以上を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耐摩耗鋼板。
【請求項５】
前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の耐摩耗鋼板。
【請求項６】
表面から１ｍｍの位置における平均粒径が５００ｎｍ以上の介在物および析出物の密度が３．０個／ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の耐摩耗鋼板。
【請求項７】
質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．１０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０５０％以下、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｏ：０．０１０％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼素材を加熱した後、熱間圧延し、前記熱間圧延終了後冷却し、次いで、加熱温度がＡｃ３点以上Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下で再加熱する焼入れ処理を行うことを特徴とする耐摩耗鋼板の製造方法。なお、Ａｃ３点およびＡｃ３（Ｃ＝０）点は、それぞれ下記式（１）および式（２）で表される。
Ａｃ３（℃）＝９１２．０−２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（１）
Ａｃ３（Ｃ＝０）（℃）＝９１２．０＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（２）
ただし、式（１）および式（２）中の元素記号は各元素の含有量（質量％）であり、含有しない場合は０とする。
【請求項８】
質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０４％以下、Ｃｒ：０．１５〜０．９０％、Ｎ：０．００５０％以下、Ｏ：０．００５０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼素材を加熱した後、熱間圧延し、前記熱間圧延終了後冷却し、次いで、加熱温度がＡｃ３点以上Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下で再加熱する焼入れ処理を行うことを特徴とする耐摩耗鋼板の製造方法。なお、Ａｃ３点およびＡｃ３（Ｃ＝０）点は、それぞれ下記式（１）および式（２）で表される。
Ａｃ３（℃）＝９１２．０−２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（１）
Ａｃ３（Ｃ＝０）（℃）＝９１２．０＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（２）
ただし、式（１）および式（２）中の元素記号は各元素の含有量（質量％）であり、含有しない場合は０とする。
【請求項９】
前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｎｂ：０．００５〜０．１００％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｂ：０．０００１〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項７または８に記載の耐摩耗鋼板の製造方法。
【請求項１０】
前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃｕ：０．０１〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｖ：０．０１〜１．００％、Ｗ：０．０１〜１．００％、Ｃｏ：０．０１〜１．００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の耐摩耗鋼板の製造方法。
【請求項１１】
前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の耐摩耗鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐摩耗鋼板に係り、とくに建設、土木および鉱山等の掘削等の分野で使用される産業機械、運搬機器の部材用として好適な、曲げ加工性に優れた耐摩耗鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋼材の耐摩耗性は、高硬度化することにより向上することが知られている。このため、例えば、土、砂等による摩耗を受け、耐摩耗性が要求される部材には、焼入等の熱処理を施して高硬度化した鋼材が使用されてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．２０％、Ｓｉ：０．０３〜０．７５％、Ｍｎ：０．４〜１．５％、Ｎ：０．００２５％以下、Ａｌ：０．００１〜０．０８０％を含み、あるいは更にＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｂのうちの１種以上を含有する組成の鋼材に、熱間圧延を施して厚鋼板とした後、直接焼入れするか、あるいは熱間圧延後放冷し、その後γ域に再加熱して焼入れする耐摩耗厚鋼板の製造方法が記載されている。特許文献１に記載された技術によれば、焼入れままで３４０ＨＢ以上の硬さと、高靭性とを有し、溶接低温割れ性が改善された耐摩耗厚鋼板が得られるとしている。
【０００４】
また、特許文献２には、Ｃ：０．２０〜０．４５％、Ｓｉ：０．１０〜１．５０％、Ｍｎ：０．６０〜２．５０％、Ｃｒ：０．６０〜２．００％、Ａｌ：０．０１０〜０．０８０％、Ｎｂ：０．０１０〜０．１００％、Ｂ：０．００１０〜０．００６０％、Ｃａ：０．０１％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、あるいは更にＴｉ、Ｍｏ、Ｖのうち１種または２種以上を含有した鋼を、９００℃〜Ａｒ３変態点の温度で圧下率１５％以上の熱間圧延を行い、Ａｒ３変態点以上の温度から焼入れすることを特徴とした耐摩耗鋼の製造方法が記載されている。特許文献２に記載された技術によれば、容易に耐摩耗性に有利な高い硬度の耐摩耗鋼が得られるとしている。
【０００５】
特許文献１〜２に記載された技術は、高硬度化することで、耐摩耗特性を向上させている。一方で、様々な形状の部材への適用や溶接個所の低減のため、耐摩耗鋼板に対して曲げ加工性が重要視されることが少なくない。
【０００６】
曲げ加工性に対しては、例えば特許文献３には、重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２０％、Ｍｎ：０．５０〜２．５％、Ａｌ：０．０２〜２．００％を含有する鋼を、たとえば熱間圧延後にＡｃ３とＡｃ１の間のフェライト‐オーステナイト２相域に加熱した後急冷することで、フェライト‐ベイナイト母相中に面積分率で５〜５０％のマルテンサイト組織を分散させた加工性および溶接性に優れた耐摩耗鋼が記載されている。
【０００７】
また、特許文献４には、重量％で、Ｃ：０．１〜０．３５％、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｎｂ：０．００５〜０．０３％を含有する鋼を、熱間圧延後直ちにＭｓ点±２５℃まで冷却後、いったん冷却を中断し、Ｍｓ点＋５０℃以上に復熱させ、その後室温まで冷却する耐摩耗鋼の製造方法が記載されている。特許文献４によると、鋼板表面から深さ５ｍｍまでの温度分布における最低硬度が、さらに内部の硬度分布における最高硬度よりも４０ＨＶ以上低値となり、曲げ加工性に優れた耐摩耗鋼が得られるとしている。
【０００８】
また、特許文献５には、質量％で、Ｃ：０．０５〜０．３５％、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００３０％、Ｔｉ：０．１０〜１．２％、Ａｌ：０．１％以下を含み、さらにＣｕ：０．１〜１．０％、Ｎｉ：０．１〜０．２％、Ｃｒ：０．１〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｗ：０．０５〜１．０％から選ばれた１種または２種以上を含有し、あるいは更にＮｂ、Ｖのうちから選ばれた１種または２種以上を含有し、ＤＩを６０以上に限定した鋼を、熱間圧延後平均冷却速度で０．５〜２℃／ｓの冷却速度で４００℃以下の温度域まで冷却する耐摩耗鋼板の製造方法が記載されている。これにより、平均粒径０．５〜５０μｍ以上のＴｉ系の炭化物を４００個／ｍｍ２以上析出させて、過度に高硬度化させることなく耐摩耗性を向上させた耐摩耗鋼が得られるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−１６９３５９号公報
【特許文献２】特開昭６４−３１９２８号公報
【特許文献３】特許第２８６４９６０号公報
【特許文献４】特開２００６−１０４４８９号公報
【特許文献５】特許第４８９９８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３〜５に記載された技術では、基地相（マトリクス）の硬度が低くなり、耐摩耗性に問題を残していた。
【００１１】
そこで本発明は、このような従来技術の問題を解決し、曲げ加工性と耐摩耗性を兼備した耐摩耗鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記した目的を達成するために、耐摩耗鋼板の曲げ加工性に影響する各種要因について、鋭意検討を重ねた。その結果、耐摩耗鋼板の曲げ加工性には表層部の硬度および延性が大きく寄与するということを見出し、鋼板表面の組織をフェライトとし、鋼板内部の組織をマルテンサイトとすることで、耐摩耗性に大きく影響を及ぼす基地相（マトリクス）の硬度を低下させない範囲で、曲げ加工性が向上することを知見した。
【００１３】
まず、本発明の基礎となった実験結果について説明する。
【００１４】
質量％で、０．２７％Ｃ−０．３５％Ｓｉ−０．７５％Ｍｎ−０．００５％Ｐ−０．００２％Ｓ−０．０１５％Ｔｉ−０．０３％Ａｌ−０．３８％Ｃｒ−０．２０Ｍｏを含有する組成の鋼素材（スラブ）を、１１５０℃に加熱した後熱間圧延して、板厚：１２ｍｍの熱延板とした。熱間圧延後に空冷し、下記の（１）式で示すＡｃ３点以上の加熱温度で再加熱後、室温まで水冷する焼入れ処理を施した。
Ａｃ３（℃）＝９１２．０−２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（１）
ここで、本発明者らは、鋼板表面の組織をフェライトとし、鋼板内部の組織をマルテンサイトにするために、スラブ加熱を利用して鋼板表面のＣを脱炭し、次いで焼入れ処理において、Ｃ量が０であるＡｃ３点、すなわちＡｃ３（Ｃ＝０）点以下の温度域で再加熱して焼入れ処理を行うことにより、鋼板表面の組織をフェライトとし、鋼板内部の組織をマルテンサイトに制御できると考えた。そして、再加熱温度について、Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下で再加熱した熱処理材と、Ａｃ３（Ｃ＝０）点超えで再加熱した熱処理材についてそれぞれ検討した。
【００１５】
得られた鋼板について、圧延方向に垂直な断面が観察面となるようにサンプルを採取した。この観察面を鏡面研磨し、さらにナイタール腐食した後、光学顕微鏡を用いて観察面のミクロ写真を撮影し、撮影された像からフェライトの厚さを測定した。
【００１６】
また、得られた鋼板から、曲げ試験片（幅１５０ｍｍ×３００ｍｍ長さ）を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４８の規定に準拠して、曲げ角度：１８０°まで押し曲げ、割れ発生のない曲げ半径Ｒ（ｍｍ）を板厚ｔ（ｍｍ）に対する比率で表した、限界曲げ半径Ｒ／ｔを求めた。
【００１７】
また、鋼板の耐摩耗性は、主に表層部分の硬度によって決まる。そのため、得られた鋼板から硬さ測定用試験片を採取し、表面のスケールの影響を除くために鋼板表面から１ｍｍの部分までを研削除去して、研削後の鋼板表面の硬さを測定した。測定はＪＩＳ  Ｚ  ２２４３（１９９８）の規定に準拠した。なお、測定に際しては、直径１０ｍｍのタングステン硬球を使用し、荷重は３０００ｋｇｆとした。
【００１８】
図１（ａ）は、Ａｃ３（Ｃ＝０）点超えで再加熱・焼入れした鋼板の、圧延方向に垂直な断面のミクロ写真である。また、図１（ｂ）は、Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下で再加熱・焼入れした鋼板の、圧延方向に垂直な断面のミクロ写真である。図１の結果から、再加熱温度がＡｃ３（Ｃ＝０）点超えの場合、マルテンサイトのみ存在しており、鋼板表面にフェライトが無いことがわかる。一方、再加熱温度がＡｃ３（Ｃ＝０）点以下の場合、鋼板表面にフェライトが存在し、かつ鋼板内部にマルテンサイトが存在していることがわかる。
【００１９】
また、図２は鋼板表面のフェライトの厚さと限界曲げ半径との関係を示す図であり、図３は鋼板表面のフェライトの厚さと表面硬さとの関係を示す図である。鋼板表面に０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満の厚さのフェライトを有する場合、限界曲げ半径が小さく曲げ加工性が向上し、かつ硬さを維持していることがわかった。一方、鋼板表面に１ｍｍ厚さ以上のフェライトを有する場合、限界曲げ半径が小さく曲げ加工性は向上するものの、硬さは低下していることがわかった。また、鋼板表面にフェライトを有しない場合（０ｍｍ）、硬さは維持しているものの、限界曲げ半径が大きく加工性に劣ることがわかった。
【００２０】
以上より、鋼板表面に一定の厚さのフェライトを有し、かつ鋼板内部にマルテンサイトを有することにより、曲げ加工性および耐摩耗性に優れた耐摩耗鋼板を得られるという知見を得た。
【００２１】
本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨はつぎのとおりである。
［１］質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．１０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０５０％以下、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｏ：０．０１０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成であり、鋼板表面に０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満の厚さのフェライトを有し、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％以上であることを特徴とする耐摩耗鋼板。
［２］質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０４％以下、Ｃｒ：０．１５〜０．９０％、Ｎ：０．００５０％以下、Ｏ：０．００５０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成であり、鋼板表面に０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満の厚さのフェライトを有し、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％以上であることを特徴とする耐摩耗鋼板。
［３］前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｎｂ：０．００５〜０．１００％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｂ：０．０００１〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする［１］または［２］に記載の耐摩耗鋼板。
［４］前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃｕ：０．０１〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｖ：０．０１〜１．００％、Ｗ：０．０１〜１．００％、Ｃｏ：０．０１〜１．００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の耐摩耗鋼板。
［５］前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の耐摩耗鋼板。
［６］表面から１ｍｍの位置における平均粒径が５００ｎｍ以上の介在物および析出物の密度が３．０個／ｍｍ２以下であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の耐摩耗鋼板。
［７］質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．１０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０５０％以下、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｏ：０．０１０％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼素材を加熱した後、熱間圧延し、前記熱間圧延終了後冷却し、次いで、加熱温度がＡｃ３点以上Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下で再加熱する焼入れ処理を行うことを特徴とする耐摩耗鋼板の製造方法。なお、Ａｃ３点およびＡｃ３（Ｃ＝０）点は、それぞれ下記式（１）および式（２）で表される。
Ａｃ３（℃）＝９１２．０−２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（１）
Ａｃ３（Ｃ＝０）（℃）＝９１２．０＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（２）
ただし、式（１）および式（２）中の元素記号は各元素の含有量（質量％）であり、含有しない場合は０とする。
［８］質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０４％以下、Ｃｒ：０．１５〜０．９０％、Ｎ：０．００５０％以下、Ｏ：０．００５０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する鋼素材を加熱した後、熱間圧延し、前記熱間圧延終了後冷却し、次いで、加熱温度がＡｃ３点以上Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下で再加熱する焼入れ処理を行うことを特徴とする耐摩耗鋼板の製造方法。なお、Ａｃ３点およびＡｃ３（Ｃ＝０）点は、それぞれ下記式（１）および式（２）で表される。
Ａｃ３（℃）＝９１２．０−２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（１）
Ａｃ３（Ｃ＝０）（℃）＝９１２．０＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（２）
ただし、式（１）および式（２）中の元素記号は各元素の含有量（質量％）であり、含有しない場合は０とする。
［９］前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｎｂ：０．００５〜０．１００％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｂ：０．０００１〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする［７］または［８］に記載の耐摩耗鋼板の製造方法。
［１０］記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃｕ：０．０１〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｖ：０．０１〜１．００％、Ｗ：０．０１〜１．００％、Ｃｏ：０．０１〜１．００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする［７］〜［９］のいずれかに記載の耐摩耗鋼板の製造方法。
［１１］前記成分組成に加えて、さらに、質量％で、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有することを特徴とする［７］〜［１０］のいずれかに記載の耐摩耗鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、曲げ加工性と耐摩耗性を兼備した耐摩耗鋼板を、容易に製造することができ、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る耐摩耗鋼板について、圧延方向に垂直な断面のミクロ写真を示す図であり、（ａ）は鋼板表面にフェライトが無い場合のミクロ写真、（ｂ）は鋼板表面にフェライトがある場合のミクロ写真を示す図である。
【図２】図２は、鋼板表面のフェライトの厚さと限界曲げ半径との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、鋼板表面のフェライトの厚さと硬さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の耐摩耗鋼板は、質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．１０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０５０％以下、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｏ：０．０１０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する。
【００２５】
より好ましくは、本発明の耐摩耗鋼板は、質量％で、Ｃ：０．１０〜０．４５％、Ｓｉ：０．０５〜１．００％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ａｌ：０．０４％以下、Ｃｒ：０．１５〜０．９０％、Ｎ：０．００５０％以下、Ｏ：０．００５０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する。
【００２６】
先ず、本発明の耐摩耗鋼板の組成限定の理由について説明する。以下、組成における質量％は単に％で記す。
【００２７】
Ｃ：０．１０〜０．４５％
Ｃは、基地相（マトリクス）硬さを増加させ、耐摩耗性を向上させる有効な元素である。このような効果を得るためには、０．１０％以上の含有を必要とする。一方、０．４５％を超える含有は、基地相（マトリクス）の硬度が過度に増加し、曲げ加工性が低下する。このため、Ｃは０．１０〜０．４５％の範囲に限定する。なお、好ましくは０．１３〜０．４２％である。
【００２８】
Ｓｉ：０．０５〜１．００％
Ｓｉは、脱酸剤として作用するとともに、鋼中に固溶して固溶強化により基地相（マトリクス）硬さを増加させる元素である。このような効果を得るためには、０．０５％以上の含有を必要とする。一方、１．００％を超える含有は、延性、靭性を低下させ、さらに介在物量が増加し、曲げ加工性が低下するなどの問題を生じる。このため、Ｓｉは０．０５〜１．００％の範囲に限定する。なお、好ましくは０．０５〜０．４０％である。
【００２９】
Ｍｎ：０．１０〜２．００％
Ｍｎは、基地相（マトリクス）硬さを増加させ、耐摩耗性を向上させる有効な元素である。このような効果を得るためには、０．１０％以上の含有を必要とする。一方、２．００％を超える含有は、溶接性を低下させる。このため、Ｍｎは０．１０〜２．００％の範囲に限定する。なお、好ましくは０．５０〜２．００％、より好ましくは０．６０〜１．８０％、さらに好ましくは０．７０〜１．６０％、さらにより好ましくは０．８０〜１．４０％である。
【００３０】
Ｐ：０．０２０％以下
Ｐは、粒界に偏析し母材および溶接部の靱性を低下させるなど、悪影響を及ぼす元素であり、不可避的不純物として、本発明ではできるだけ低減することが好ましいが、０．０２０％以下であれば許容できる。このため、Ｐは０．０２０以下に限定する。なお、過剰の低減は、精錬コストの高騰を招くため、０．００１％以上とすることが好ましい。
【００３１】
Ｓ：０．０２０％以下
Ｓは、ＭｎＳ等の硫化物系介在物として鋼中に存在し、破壊の発生起点となるなど、悪影響を及ぼす元素である。本発明では不可避的不純物として、できるだけ低減することが好ましいが、０．０２０％以下であれば、許容できる。このため、Ｓは０．０２０％以下に限定する。なお、好ましくは、０．０１０％以下である。なお、過剰の低減は、精錬コストの高騰を招くため、０．０００５％以上とすることが好ましい。
【００３２】
Ａｌ：０．０５０％以下
Ａｌは、脱酸剤として作用するとともに、結晶粒を微細化する作用を有する元素であり、このような効果を得るためには、０．０１％以上含有することが望ましい。一方、０．０５０％を超えて多量に含有すると、酸化物系介在物が増加し、清浄度が低下し、表面疵が多発して表面性状が低下するとともに、曲げ加工性が低下する。このため、Ａｌは０．０５０％以下に限定する。なお、好ましくは０．０４％以下、より好ましくは、０．０３％以下、さらにより好ましくは０．０２％以下である。
【００３３】
Ｃｒ：０．０５〜２．００％
Ｃｒは、基地相（マトリクス）硬さを増加させ、耐摩耗性を向上させる有効な元素である。このような効果を得るためには、０．０５％以上の含有を必要とする。一方、２．００％を超える含有は、溶接性を低下させる。このため、Ｃｒは０．０５〜２．００％の範囲に限定する。なお、好ましくは０．１５〜０．９０％、より好ましくは０．２０〜０．８０％、さらに好ましくは０．３０〜０．７０％である。
【００３４】
上記した成分が基本の成分である。なお、本発明では基本の組成に加えてさらに、選択元素として、Ｎｂ：０．００５〜０．１００％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｂ：０．０００１〜０．０１００のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ｃｕ：０．０１〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｖ：０．０１〜１．００％、Ｗ：０．０１〜１．００％、Ｃｏ：０．０１〜１．００％のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上、を必要に応じて選択して、含有してもよい。
【００３５】
さらに好ましくは、選択元素として、Ｎｂ：０．００５〜０．０２０％、Ｔｉ：０．００５〜０．０１７％、Ｂ：０．０００１〜０．００２０％のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ｃｕ：０．０１〜０．２％、Ｎｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．１〜０．５％、Ｖ：０．０１〜０．０５％、Ｗ：０．０１〜０．０５％、Ｃｏ：０．０１〜０．０５％のうちから選ばれた１種または２種以上、および／または、Ｃａ：０．０００５〜０．００４０％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．００８０％のうちから選ばれた１種または２種以上、を必要に応じて選択して、含有してもよい。
【００３６】
Ｎｂ：０．００５〜０．１００％、Ｔｉ：０．００５〜０．１００％、Ｂ：０．０００１〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂはいずれも、基地相（マトリクス）硬さを増加させ、耐摩耗性を向上させる有効な元素であり、必要に応じて選択して１種または２種以上含有できる。
【００３７】
Ｎｂは、基地相（マトリクス）硬さを増加させ、耐摩耗性の向上に寄与する元素であり、このような効果を得るためには、０．００５％以上の含有を必要とする。一方、０．１００％を超えて含有すると、ＮｂＣが多量に析出し、曲げ加工性を低下させる。このようなことから、含有する場合には、Ｎｂは０．００５〜０．１００％の範囲に限定することが好ましい。なお、好ましくは０．００５〜０．０２０％、より好ましくは０．００８〜０．０１６％、さらに好ましくは０．００９〜０．０１４％である。
【００３８】
Ｔｉは、窒化物形成傾向が強く、Ｎを固定して固溶Ｎを低減するため、母材および溶接部の靭性を向上させる。また、Ｂを添加する場合には、Ｎを固定して、ＢＮの析出を抑制し、Ｂの焼入れ性向上効果を助長して、焼入れ性を向上させ、耐摩耗性の向上に寄与する元素である。このような効果を得るためには、０．００５％以上の含有が必要である。一方、０．１００％を超えて含有すると、ＴｉＣが多量に析出し、曲げ加工性を低下させる。このため、含有する場合は、Ｔｉは０．００５〜０．１００％とすることが好ましい。なお、より好ましくは０．００５〜０．０１７％、さらに好ましくは０．００７〜０．０１５％、さらにより好ましくは０．００９〜０．０１３％である。
【００３９】
Ｂは、微量な添加でも焼入れ性を著しく向上させ、マルテンサイトの形成を助長し、耐摩耗性の向上に寄与する元素である。このような効果を得るためには、０．０００１％以上の含有が必要である。一方、０．０１００％を超える含有は、溶接性を低下させる。このため、含有する場合には、Ｂは０．０００１〜０．０１００％の範囲に限定することが好ましい。なお、より好ましくは０．０００１〜０．００２０％、さらに好ましくは０．０００５〜０．００１５％である。さらにより好ましくは０．０００７〜０．００１３％である。
【００４０】
Ｃｕ：０．０１〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｖ：０．０１〜１．００％、Ｗ：０．０１〜１．００％、Ｃｏ：０．０１〜１．００％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｃｏはいずれも、焼入れ性を向上させ、鋼板内部の硬度を得るために必要に応じて添加する。このような効果を得るためには、Ｃｕ：０．０１％以上、Ｎｉ：０．０１％以上、Ｍｏ：０．１％以上、Ｖ：０．０１％以上、Ｗ：０．０１％以上、Ｃｏ：０．０１％以上含有することが好ましい。一方、Ｃｕ：１．０％、Ｎｉ：５．０％、Ｍｏ：２．０％、Ｖ：１．００％、Ｗ：１．００％、Ｃｏ：１．００％、を超えて含有すると、溶接性の劣化、あるいは合金コストの上昇を招く。このようなことから、含有する場合には、Ｃｕ：０．０１〜１．０％、Ｎｉ：０．０１〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜２．０％、Ｖ：０．０１〜．００％、Ｗ：０．０１〜１．００％、Ｃｏ：０．０１〜１．００％に限定することが好ましい。より好ましくは、Ｃｕ：０．０１〜０．２％、Ｎｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．１〜０．５％、Ｖ：０．０１〜０．０５％、Ｗ：０．０１〜０．０５％、Ｃｏ：０．０１〜０．０５％である。
【００４１】
Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１００％のうちから選ばれた１種または２種以上
Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭはいずれも、Ｓと結合し、圧延方向に長く伸びるＭｎＳ等の形成を抑制して、硫化物系介在物が球状を呈するように形態制御し、溶接部等の靭性向上に寄与する元素であり、必要に応じて１種または２種以上を選択して含有できる。このような効果を得るためには、Ｃａ：０．０００５％以上、Ｍｇ：０．０００５％以上、ＲＥＭ：０．０００５％以上、含有することが好ましい。一方、Ｃａ：０．０１００％、Ｍｇ：０．０１００％、ＲＥＭ：０．０１００％、を超えて含有すると、鋼の清浄度が低下し、表面疵が多発し表面性状が低下するとともに、曲げ加工性が低下する。このようなことから、含有する場合には、Ｃａ：０．０００５〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００５〜０．０１００％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０１００％、に限定することが好ましい。より好ましくは、Ｃａ：０．０００５〜０．００４０％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５０％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．００８０％である。
【００４２】
上記した成分以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる。なお、不可避的不純物としては、Ｏ：０．０１０％以下、Ｎ：０．０１０％以下が許容できる。Ｏ：０．０１０％超え、もしくはＮ：０．０１０％超えでは、生成する介在物が多くなることで、介在物を起点として割れが発生しやすくなる。このため、Ｏ：０．０１０％以下、Ｎ：０．０１０％以下、に限定する。なお、好ましくはＯ：０．００５０％以下、Ｎ：０．００５０％以下である。より好ましくは、Ｏ：０．００４０％以下、Ｎ：０．００４０％以下である。
【００４３】
本発明の耐摩耗鋼板は、上記成分組成を有し、鋼板表面に厚さ０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満のフェライトを有し、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％以上である組織とする。鋼の組織を上記のように限定する理由を以下に説明する。
【００４４】
鋼板表面のフェライトの厚さ：０．０３ｍｍ以上１ｍｍ未満
鋼板表面をフェライトとすることで、曲げ加工性が向上する。このような効果を得るためには０．０３ｍｍ以上の厚さを必要とする。一方で、１ｍｍ以上のフェライトになると、鋼板表面から１ｍｍ以降の硬度が低下するため、耐摩耗性が劣化する。そのため、フェライトの厚さは１ｍｍ未満とする。なお、より好ましくは０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ未満である。
【００４５】
鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率：９０％以上
鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％未満であると、鋼板の基地組織の硬度が低下するため、耐摩耗性が劣化する。そのため、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率を９０％以上とする。なお、マルテンサイト以外の残部組織は特に限定されないが、フェライト、パーライト、オーステナイト、ベイナイト組織が存在してよい。一方、マルテンサイトの体積率は高いほどよいため、マルテンサイトの体積率の上限は特に限定されず、１００％であってよい。また、本発明において、鋼板表面から１ｍｍの位置におけるマルテンサイトの体積率が９０％以上であれば、鋼板表面１ｍｍ以降の鋼板内部についても、マルテンサイトの体積率が９０％以上であることを意味する。
【００４６】
さらに、上記組成および上記組織を有する鋼において、鋼板表面から１ｍｍの位置における平均粒径が５００ｎｍ以上の介在物および析出物の密度を３．０個／ｍｍ２以下とすることで、曲げ加工性をさらに向上させることができる。
【００４７】
鋼板表面から１ｍｍの位置における平均粒径が５００ｎｍ以上の介在物および析出物の密度が３．０個／ｍｍ２以下であることにより、介在物や析出物を起点とした割れを抑制することができ、曲げ加工性が向上する。介在物や析出物の密度は低いほどよいため、下限は特に限定されないが、過度の低減は精錬コストの高騰を招くため、０．１個／ｍｍ２以上とすることが好ましい。
【００４８】
つぎに、本発明の耐摩耗鋼板の製造方法について説明する。
【００４９】
上記した成分組成を有する鋼素材を加熱し、熱間圧延して耐摩耗鋼板とする。
【００５０】
鋼素材の製造方法
鋼素材の製造方法は、とくに限定する必要はないが、上記した成分組成を有する溶鋼を、転炉等の公知の溶製方法で溶製し、連続鋳造法等の公知の鋳造方法で、所定寸法のスラブ等の鋼素材とすることが好ましい。なお、造塊−分解圧延法により、所定寸法のスラブ等の鋼素材としてもなんら問題はない。
【００５１】
鋼素材を加熱
得られた鋼素材（スラブ）は、冷却することなく直接、あるいは冷却したのち、加熱炉で好ましくは加熱温度：９００〜１２００℃に加熱して、さらに熱間圧延し所望板厚（肉厚）の鋼板とする。本発明では、得られた鋼素材（スラブ）を加熱することにより表面から脱炭させ、さらに後述する焼入れ温度で焼入れ処理を行うことにより、鋼板表面に所定厚さのフェライト組織を得ることができる。加熱温度は、９００〜１２５０℃が好ましい。加熱温度が９００℃未満では、加熱温度が低すぎて変形抵抗が高くなり、熱間圧延機への負荷が増大し、熱間圧延が困難になる。一方、１２５０℃を超えて高温となると、酸化が著しくなり、酸化ロスが増大し歩留りが低下する。このようなことから、加熱温度は９００〜１２５０℃が好ましい。なお、より好ましくは９５０〜１１５０℃である。
【００５２】
熱間圧延
熱間圧延については、特に限定されず、常法により熱間圧延を行えばよい。
【００５３】
加熱温度がＡｃ３点以上Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下で再加熱する焼入れ処理
さらに、熱間圧延終了後冷却したのち、下記式（１）および（２）式で示されるＡｃ３点以上Ａｃ３（Ｃ＝０）点以下の加熱温度で再加熱する焼入れ処理を行う。これは、オーステナイト状態からの焼入れによってマルテンサイト組織を得るためである。Ａｃ３点未満からの焼入れでは十分に焼きが入らず、硬度が低下し、耐摩耗性が高いミクロ組織は得られない。また、加熱温度がＡｃ３（Ｃ＝０）点超えでは、鋼板表面がマルテンサイト組織となり、所望のフェライト組織を得ることができない。
Ａｃ３（℃）＝９１２．０−２３０．５×Ｃ＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（１）
Ａｃ３（Ｃ＝０）（℃）＝９１２．０＋３１．６×Ｓｉ−２０．４×Ｍｎ−３９．８×Ｃｕ−１８．１×Ｎｉ−１４．８×Ｃｒ＋１６．８×Ｍｏ・・・（２）
ただし、式（１）および式（２）中の元素記号は各元素の含有量（質量％）であり、含有しない場合は０とする。
【００５４】
なお、焼入れ処理の冷却速度は、マルテンサイト組織が形成される冷却速度であればとくに限定されない。また、冷却停止温度は、Ｍｆ点以下の温度、好ましくは２００℃以下まで水冷することが好ましい。
【実施例１】
【００５５】
表１に示す組成の溶鋼を溶製し、鋼素材（スラブ）とした。これら鋼素材（スラブ）に、表２に示す条件で加熱および熱間圧延を施し、表２に示す板厚の熱延板とした。その後、放冷し、再加熱したのち焼入れる再加熱焼入れ処理を施した。なお、表１中のＭｆ、Ａｒ３は、以下の式により求めた。
Ｍｆ（℃）＝４１０．５−４０７．３×Ｃ−７．３×Ｓｉ−３７．８×Ｍｎ−２０．５×Ｃｕ−１９．５×Ｎｉ−１９．８×Ｃｒ−４．５×Ｍｏ
Ａｒ３（℃）＝９１０−２７３×Ｃ−７４×Ｍｎ−５７×Ｎｉ−１６×Ｃｒ−９×Ｍｏ−５×Ｃｕ
【００５６】
【表１】
2018048399.tif 000003
【００５７】
得られた鋼板について、鋼板表面のフェライトの厚さの測定、マルテンサイトの体積率測定、表層部の硬さ試験、曲げ試験をそれぞれ実施した。試験方法は次の通りである。
（１）フェライトの厚さの測定
圧延方向に垂直な断面が観察面となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルを鏡面研磨し、さらにナイタール腐食した後、光学顕微鏡を用いて×４００倍にて各３視野写真撮影を行った。１視野につき任意の５ヶ所のフェライト厚さを測定して平均値を求め、３視野分の平均値をフェライト厚さとした。
（２）マルテンサイトの体積率測定
鋼板表面から１ｍｍの位置が観察位置となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルの表面を鏡面研磨し、さらにナイタール腐食した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲を撮影した。撮影された像を、画像解析装置を用いて解析し、マルテンサイトの面積分率を求めた。任意の３ヶ所の画像について、マルテンサイトの面積分率を求め、その平均値を本発明におけるマルテンサイトの体積率とした。
（３）介在物および析出物測定
鋼板表面から１ｍｍの位置が観察位置となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルの表面を鏡面研磨しＳＥＭを用いて１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲を撮影した。撮影された像を、画像解析装置を用いて解析することによって介在物や析出物の粒径と個数を求め、平均粒径５００ｎｍ以上の介在物および析出物について個数を測定し、密度を求めた。任意の３ヶ所の画像について、介在物および析出物の密度を求め、その平均値を本発明における介在物および析出物の密度とした。
（４）表面硬さ試験
鋼板の耐摩耗性は、主に表層部分の硬度によって決まる。そのため、得られた鋼板から、硬さ測定用試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４３（１９９８）の規定に準拠して、表面から板厚方向に１ｍｍ位置の硬さを測定した。表面のスケールおよび脱炭層の影響を除くため表面から１ｍｍを研削除去して、表面から１ｍｍの面で表面硬さを測定した。なお、測定に際しては、直径１０ｍｍのタングステン硬球を使用し、荷重は３０００ｋｇｆとした。硬さが３６０以上を合格とした。
（５）曲げ試験
得られた鋼板から曲げ試験片（幅１５０ｍｍ×３００ｍｍ長さ）を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４８の規定に準拠して、曲げ角度：１８０°まで押し曲げ、割れ発生のない曲げ半径Ｒ（ｍｍ）を板厚ｔ（ｍｍ）に対する比率で表した限界曲げ半径Ｒ／ｔを求めた。Ｒ／ｔが１．５以下を合格とした。
【００５８】
得られた結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
2018048399.tif 000004
【００６０】
発明例は、曲げ加工性と耐摩耗性を具備した耐摩耗鋼板となっている。一方、比較例は、硬度が同等でかつ曲げ半径が大きい、あるいは硬度が低く曲げ半径が小さくなっており、曲げ加工性もしくは耐摩耗性に劣っている。
【実施例２】
【００６１】
表３に示す組成の溶鋼を溶製し、鋼素材（スラブ）とした。これら鋼素材（スラブ）に、表４に示す条件で加熱および熱間圧延を施し、表４に示す板厚の熱延板とした。その後、放冷し、再加熱したのち焼入れる再加熱焼入れ処理を施した。なお、表３中のＭｓ、Ｍｆ、Ａｒ３は、以下の式により求めた。
Ｍｆ（℃）＝４１０．５−４０７．３×Ｃ−７．３×Ｓｉ−３７．８×Ｍｎ−２０．５×Ｃｕ−１９．５×Ｎｉ−１９．８×Ｃｒ−４．５×Ｍｏ
Ａｒ３（℃）＝９１０−２７３×Ｃ−７４×Ｍｎ−５７×Ｎｉ−１６×Ｃｒ−９×Ｍｏ−５×Ｃｕ
【００６２】
【表３】
2018048399.tif 000005
【００６３】
得られた鋼板について、鋼板表面のフェライトの厚さの測定、マルテンサイトの体積率測定、表層部の硬さ試験、曲げ試験をそれぞれ実施した。試験方法は次の通りである。
（１）フェライトの厚さの測定
圧延方向に垂直な断面が観察面となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルを鏡面研磨し、さらにナイタール腐食した後、光学顕微鏡を用いて×４００倍にて各３視野写真撮影を行った。１視野につき任意の５ヶ所のフェライト厚さを測定して平均値を求め、３視野分の平均値をフェライト厚さとした。
（２）マルテンサイトの体積率測定
鋼板表面から１ｍｍの位置が観察位置となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルの表面を鏡面研磨し、さらにナイタール腐食した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲を撮影した。撮影された像を、画像解析装置を用いて解析し、マルテンサイトの面積分率を求めた。任意の３ヶ所の画像について、マルテンサイトの面積分率を求め、その平均値を本発明におけるマルテンサイトの体積率とした。
（３）介在物および析出物測定
鋼板表面から１ｍｍの位置が観察位置となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルの表面を鏡面研磨しＳＥＭを用いて１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲を撮影した。撮影された像を、画像解析装置を用いて解析することによって介在物や析出物の粒径と個数を求め、平均粒径５００ｎｍ以上の介在物および析出物について個数を測定し、密度を求めた。任意の３ヶ所の画像について、介在物および析出物の密度を求め、その平均値を本発明における介在物および析出物の密度とした。
（４）表面硬さ試験
鋼板の耐摩耗性は、主に表層部分の硬度によって決まる。そのため、得られた鋼板から、硬さ測定用試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４３（１９９８）の規定に準拠して、表面から板厚方向に１ｍｍ位置の硬さを測定した。表面のスケールおよび脱炭層の影響を除くため表面から１ｍｍを研削除去して、表面から１ｍｍの面で表面硬さを測定した。なお、測定に際しては、直径１０ｍｍのタングステン硬球を使用し、荷重は３０００ｋｇｆとした。硬さが４９０以上を合格とした。
（５）曲げ試験
得られた鋼板から曲げ試験片（幅１５０ｍｍ×３００ｍｍ長さ）を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４８の規定に準拠して、曲げ角度：１８０°まで押し曲げ、割れ発生のない曲げ半径Ｒ（ｍｍ）を板厚ｔ（ｍｍ）に対する比率で表した限界曲げ半径Ｒ／ｔを求めた。Ｒ／ｔが２．５以下を合格とした。
【００６４】
得られた結果を表４に示す。
【００６５】
【表４】
2018048399.tif 000006
【００６６】
発明例は、曲げ加工性と耐摩耗性を具備した耐摩耗鋼板となっている。一方、比較例は、硬度が同等でかつ曲げ半径が大きい、あるいは硬度が低く曲げ半径が小さくなっており、曲げ加工性もしくは耐摩耗性に劣っている。
【実施例３】
【００６７】
表５に示す組成の溶鋼を溶製し、鋼素材（スラブ）とした。これら鋼素材（スラブ）に、表６に示す条件で加熱および熱間圧延を施し、表６に示す板厚の熱延板とした。その後、放冷し、再加熱したのち焼入れる再加熱焼入れ処理を施した。なお、表５中のＭｓ、Ｍｆ、Ａｒ３は、以下の式により求めた。
Ｍｆ（℃）＝４１０．５−４０７．３×Ｃ−７．３×Ｓｉ−３７．８×Ｍｎ−２０．５×Ｃｕ−１９．５×Ｎｉ−１９．８×Ｃｒ−４．５×Ｍｏ
Ａｒ３（℃）＝９１０−２７３×Ｃ−７４×Ｍｎ−５７×Ｎｉ−１６×Ｃｒ−９×Ｍｏ−５×Ｃｕ
【００６８】
【表５】
2018048399.tif 000007
【００６９】
得られた鋼板について、鋼板表面のフェライトの厚さの測定、マルテンサイトの体積率測定、表層部の硬さ試験、曲げ試験をそれぞれ実施した。試験方法は次の通りである。
（１）フェライトの厚さの測定
圧延方向に垂直な断面が観察面となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルを鏡面研磨し、さらにナイタール腐食した後、光学顕微鏡を用いて×４００倍にて各３視野写真撮影を行った。１視野につき任意の５ヶ所のフェライト厚さを測定して平均値を求め、３視野分の平均値をフェライト厚さとした。
（２）マルテンサイトの体積率測定
鋼板表面から１ｍｍの位置が観察位置となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルの表面を鏡面研磨し、さらにナイタール腐食した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲を撮影した。撮影された像を、画像解析装置を用いて解析し、マルテンサイトの面積分率を求めた。任意の３ヶ所の画像について、マルテンサイトの面積分率を求め、その平均値を本発明におけるマルテンサイトの体積率とした。
（３）介在物および析出物測定
鋼板表面から１ｍｍの位置が観察位置となるよう、各鋼板からサンプルを採取した。前記サンプルの表面を鏡面研磨しＳＥＭを用いて１０ｍｍ×１０ｍｍの範囲を撮影した。撮影された像を、画像解析装置を用いて解析することによって介在物や析出物の粒径と個数を求め、平均粒径５００ｎｍ以上の介在物および析出物について個数を測定し、密度を求めた。任意の３ヶ所の画像について、介在物および析出物の密度を求め、その平均値を本発明における介在物および析出物の密度とした。
（４）表面硬さ試験
鋼板の耐摩耗性は、主に表層部分の硬度によって決まる。そのため、得られた鋼板から、硬さ測定用試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４３（１９９８）の規定に準拠して、表面から板厚方向に１ｍｍ位置の硬さを測定した。表面のスケールおよび脱炭層の影響を除くため表面から１ｍｍを研削除去して、表面から１ｍｍの面で表面硬さを測定した。なお、測定に際しては、直径１０ｍｍのタングステン硬球を使用し、荷重は３０００ｋｇｆとした。硬さが５６０以上を合格とした。
（５）曲げ試験
得られた鋼板から曲げ試験片（幅１５０ｍｍ×３００ｍｍ長さ）を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４８の規定に準拠して、曲げ角度：１８０°まで押し曲げ、割れ発生のない曲げ半径Ｒ（ｍｍ）を板厚ｔ（ｍｍ）に対する比率で表した限界曲げ半径Ｒ／ｔを求めた。Ｒ／ｔが３．５以下を合格とした。
【００７０】
得られた結果を表６に示す。
【００７１】
【表６】
2018048399.tif 000008
【００７２】
発明例は、曲げ加工性と耐摩耗性を具備した耐摩耗鋼板となっている。一方、比較例は、硬度が同等でかつ曲げ半径が大きい、あるいは硬度が低く曲げ半径が小さくなっており、曲げ加工性もしくは耐摩耗性に劣っている。
【図１】
2018048399.tif 000009
【図２】
2018048399.tif 000010
【図３】
2018048399.tif 000011