(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄系金属素材の研掃を行うための低炭素系鋳鋼ショットであって、
質量％で、Ｃ：０．１〜０．２５％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．３〜１．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有したベイナイトが主体である金属組織であり、
当該低炭素系鋳鋼ショットは略球形であることを特徴とする低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項２】
鉄系金属素材の研掃を行うための低炭素系鋳鋼ショットであって、
質量％で、Ｃ：０．１３〜０．２２％、Ｓｉ：０．１５〜０．２５％、Ｍｎ：０．５〜０．９％、Ｃｒ：０．４〜０．８％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有したベイナイトが主体である金属組織であり、
当該低炭素系鋳鋼ショットは略球形であることを特徴とする低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項３】
質量％で、ＮｉとＣｕを単独又は合計で０．４〜１．０％含有する請求項１又は２に記載の低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項４】
質量％で、Ｍｏを０．１０〜０．３０％含有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項５】
質量％で、Ａｌ：０．０４〜０．１２％を含有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項６】
質量％で、Ｂ：０．００１〜０．０５％を含有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項７】
質量％で、Ｖ、ＮｂおよびＴｉの１種以上を合計で０．０５〜０．５％含有する請求項１〜６のいずれか１つに記載の低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項８】
前記ベイナイトを主体とする金属組織は、溶湯を水ジェットあるいは遠心力で粉砕してショット粒を製造する段階で形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の低炭素系鋳鋼ショット。
【請求項９】
前記低炭素系鋳鋼ショットは、ショット粒子の長径が短径の２倍以上である粒子の割合で規定される非球状粒子率が１．６〜４．０％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の低炭素系鋳鋼ショット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃを０．０８〜０．２０％含有する炭素系鋳鋼ショットに関する。より詳しくは、本発明は、ショットの形状が均一であり、金属組織と硬さにおけるバラツキが小さく、かつ、研掃能力が安定した、低炭素系鋳鋼ショットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳鋼ショットは、幅広い用途に、使用されている。鋳物の砂落しをはじめとして、主に鉄系金属素材のバリ取り、付着物除去、酸化膜除去など幅広い用途に、使用されている。
鋳鋼ショットは、高炭素鋳鋼ショットと低炭素鋳鋼ショットに大別され、その化学組成および品質が規格化されており、例えば日本においてはＪＩＳ  Ｚ０３１１（２００４年）に定められている。
高炭素鋳鋼ショットは、Ｃを０．８０〜１．２％含有しており、焼入れ硬さを高くすることができるため、機械的に粉砕してグリットを製造することが可能である。グリットは大理石などの石材を切断するための大型ガングソーなどに大量に用いられるため、高炭素鋳鋼ショットはグリットの需要に対応できるメリットがある。よって、高炭素鋳鋼ショットは世界的に最も普及している。
【０００３】
一方、低炭素鋳鋼ショットは、Ｃを０．０８〜０．２０％含有し、焼入れ性を向上するためＭｎを０．３５〜１．５％と高く設定することによって、溶湯を水ジェットや遠心力などで粉砕してショット粒を製造する段階でベイナイトを主体とした金属組織が形成される特徴があり、Ｈｖ３９０〜５２０程度（ビッカース硬さ）の硬さが得られる。このため、高炭素鋳鋼ショットのように焼入れ、焼戻しの熱処理を施す必要がないというメリットがある。また、高炭素鋳鋼ショットの場合は、溶湯を水ジェットや遠心力などで粉砕してショット粒を製造する段階で、ショット粒にクラック（焼割れ）が発生し易いが、低炭素鋳鋼ショットではクラックが発生しにくいため耐久性に優れている、と言われている。
【０００４】
低炭素鋳鋼ショットは、上記のように、熱処理を実施しないことが利点である反面、化学組成に大きく依存している。しかし、規格に定められた化学組成の範囲は非常に広い。
ＪＩＳ  Ｚ０３１１（２００４年）では、化学組成は質量％で以下の範囲である。
Ｃ：０．０８〜０．２０、Ｓｉ：０．１０〜２．０、Ｍｎ：０．３５〜１．５、Ｐ：０．０５以下、Ｓ：０．０５以下。
また、中国のＧＢ／Ｔ  １８８３８．４（２００８年）では、ＪＩＳ  Ｚ０３１１と同じ化学組成の範囲が規格化されている。
【０００５】
一般に、鋳鋼の焼入れ性に最も大きく影響する元素はＣであり、Ｃ％の増加に伴い、焼入れ性および焼入れ硬さは上昇する。しかし、低炭素鋳鋼ショットではＣ％が低いので、焼入れ性を向上する目的ため、Ｃの代わりに、Ｍｎ、Ｓｉを高目に設定している。ところが、Ｍｎ、Ｓｉはいずれも酸素との親和力が極めて強い元素であり、溶湯が酸化し易いためショットの形状が悪く、略球形以外の紡錘形、棒状といった非球状粒子の割合が高く、ひいては研掃力が安定しない、という問題があった。
【０００６】
低炭素鋳鋼ショットの化学組成を改良した先行技術として、Ｎｉを添加した以下の化学組成が提案されている（特許文献１）。
Ｃ：０．１５〜０．３０、Ｓｉ：０．３０〜０．８０、Ｍｎ：０．４０〜１．０、Ｎｉ：０．８０〜１．２０。
特許文献１による化学組成は、酸化し易い元素である、Ｓｉ及びＭｎの添加量を減らすと共に、Ｎｉを新たに添加することで、焼入れ性を確保したものと推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第２６７０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＪＩＳ  Ｚ０３１１（２００４年）に定められた化学組成の低炭素鋳鋼ショットでは、焼入れ性を向上するためにＭｎ、Ｓｉを高目に設定しているが、Ｍｎ、Ｓｉはいずれも酸素との親和力が極めて強い合金元素であり、溶湯が酸化し易いためショットの形状が悪く、略球形以外の紡錘形、棒状といった非球状粒子の割合が高いという問題があった。
【０００９】
特許文献１では、Ｎｉを０．８０〜１．２０％添加しているが、Ｎｉは比較的高価な合金元素であり、原料コストの上昇を招く、という問題があった。また、ＨＲＣ４５の硬さと優れた耐久性が得られたと記載されているが、ショットの形状や金属組織に関しては記載されておらず詳細は不明である。
【００１０】
本発明の目的は、微量成分の含有量を含む化学組成を最適化することによって、原料コストが安価であり、且つショットの形状が均一で、金属組織、硬さのバラツキが小さく、研掃能力が安定した低炭素系鋳鋼ショットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の目的を達成するために成されたものであり、Ｓｉ、Ｍｎの添加量を低目に設定すると同時に、Ｃｒを適量添加することが極めて効果的であることを見出し、発明を完成させたものである。
本発明の低炭素系鋳鋼ショットは、
鉄系金属素材の研掃を行うための低炭素系鋳鋼ショットであって、
質量％で、Ｃ：０．１〜０．２５％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．３〜１．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有したベイナイトが主体である金属組織であり、当該低炭素系鋳鋼ショットは略球形であることを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
また、本発明の低炭素系鋳鋼ショットは、
鉄系金属素材の研掃を行うための低炭素系鋳鋼ショットであって、
より好ましくは、質量％で、Ｃ：０．１３〜０．２２％、Ｓｉ：０．１５〜０．２５％、Ｍｎ：０．５〜０．９％、Ｃｒ：０．４〜０．８％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有したベイナイトが主体である金属組織であり、当該低炭素系鋳鋼ショットは略球形であることを特徴とする（請求項２）。
【００１３】
さらに、本発明の低炭素系鋳鋼ショットは、請求項１〜２の化学組成に加えて、質量％で、ＮｉとＣｕを単独又は合計で０．４〜１．０％含有することを特徴とする（請求項３）。
また、本発明の低炭素系鋳鋼ショットは、請求項１〜３の化学組成に加えて、質量％で、Ｍｏを０．１０〜０．３０％含有することを特徴とする（請求項４）。
【００１４】
さらに、本発明の低炭素系鋳鋼ショットは、質量％で、Ａｌ：０．０４〜０．１２％を含有することが好ましい（請求項５）。加えて、質量％で、Ｂ：０．００１〜０．０５％を含有することが好ましい（請求項６）。さらに加えて、質量％で、Ｖ、ＮｂおよびＴｉの１種以上を合計で０．０５〜０．５％含有することができる（請求項７）。
【００１５】
なお、本発明の低炭素系鋳鋼ショットは、溶湯を水ジェットや遠心力などで粉砕してショット粒を製造する段階でベイナイトを主体とした金属組織が形成される特徴があり、Ｈｖ３９０〜５２０程度（ビッカース硬さ）の硬さが得られる。このため、高炭素鋳鋼ショットのような焼入れ、焼戻しの熱処理を施す必要はないが、１３０〜２８０℃程度の低温で焼戻し処理を実施してショット粒を製造する段階で発生した残留応力を除去したり、金属組織や硬さの微調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、
鉄系金属素材の研掃を行うための低炭素系鋳鋼ショットであって、
質量％で、Ｃ：０．１〜０．２５％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｍｎ：０．４〜１．０％、Ｃｒ：０．３〜１．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有したベイナイトが主体である金属組織であり、当該低炭素系鋳鋼ショットは略球形であることにより、含有量が多いとショットの形状を悪化させる傾向のあるＳｉ、Ｍｎの含有量を低目に設定すると同時に、焼入れ性を向上する効果の高いＣｒを適量添加し、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ含有量の最適化を図ることによって、ショットの形状が均一で、金属組織、硬さのバラツキが小さく、研掃能力が安定した低炭素系鋳鋼ショットを提供可能となった。
【００１７】
本発明においては、Ｃの含有量が０．１％未満では硬さがＨｖ４００未満となり研掃力が低下し、０．２５％を超えるとベイナイトが主体である金属組織中にマルテンサイトが増加し、焼戻しが必要となるため０．１〜０．２５％の範囲とした。
また、Ｓｉの含有量が０．１％未満では溶湯の脱酸効果が不十分で内部欠陥（空孔）が増加し、０．３％を超えるとショットの形状が徐々に悪化するため０．１〜０．３％の範囲とした。
さらに、Ｍｎの含有量が０．４％未満では焼入れ性が十分でなく、一部に軟らかいパーライト組織を含むため硬さがＨｖ４００未満となり、１．０％を超えるとショットの形状が急激に悪化するため０．４〜１．０％の範囲とした。
加えて、Ｃｒに関しては、ＳｉとＭｎの含有量をやや低目に設定したことによって低下する焼入れ性を補うことを目的として含有量を調査した結果、０．３％未満では焼入れ性の向上効果が不十分のため硬さがＨｖ４００未満のショットが混在し、１．０％を超えると金属組織中にＣｒの炭化物が形成されて靭性が低下するため０．３〜１．０％の範囲とした。
なお、ＰとＳはいずれも鋼の靭性を低下させる有害元素であり、０．０５％以下に抑制する必要がある。
【００１８】
また、上記のようなショットの品質をさらに安定化するためには、
鉄系金属素材の研掃を行うための低炭素系鋳鋼ショットであって、
質量％で、Ｃ：０．１３〜０．２２％、Ｓｉ：０．１５〜０．２５％、Ｍｎ：０．５〜０．９％、Ｃｒ：０．４〜０．８％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有したベイナイトが主体である金属組織であり、当該低炭素系鋳鋼ショットは略球形であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明において、質量％で、ＮｉとＣｕを単独又は合計で０．４〜１．０％含有することにより、ショットの形状を悪化させることなく焼入れ性を向上すると共に、靭性を改善することができる。ＮｉおよびＣｕの添加による焼入れ性の向上効果はＣｒのように顕著ではないが、酸化しにくい合金元素であるため、ショットの形状に悪影響を及ぼさないことが確認された。ＮｉとＣｕの単独又は合計の含有量が０．４％未満では効果が認められず、１．０％を超えると靭性の改善効果が低下するため０．４〜１．０％の範囲とした。
【００２０】
また、本発明において、質量％で、Ｍｏを０．１０〜０．３０％含有することにより、金属組織、硬さのバラツキは一層低減され、品質を安定化することができる。ＭｏはＭｎに次いで鋼の焼入れ性を向上させる効果が高い有用な合金元素であるが、経済的に高価であり、０．１０％未満では効果が認められず、０．３０％を超えるとコストが上昇しただけの効果が得られないため０．１０〜０．３０％の範囲とした。
【００２１】
また、本発明において、質量％で、Ａｌ：０．０４〜０．１２％を含有することにより、Ａｌによる適度な脱酸効果が発揮され、ショットの形状が改善されると同時に内部欠陥（空孔）を低減することができる。Ａｌの含有量が０．０４％未満では形状を改善する効果が発揮されず、０．１２％を超えると形状が悪化するため上記の範囲とした。
【００２２】
また、本発明において、質量％で、Ｂ：０．００１〜０．０５％を含有することにより、焼入れ性が向上すると供に金属組織が微細化して靭性が改善される。Ｂの含有量が０．００１％未満では効果が認められず、０．０５％を超えるとやや靭性が低下するため０．００１〜０．０５％の範囲とした。
【００２３】
また、本発明において、質量％で、Ｖ、ＮｂおよびＴｉの１種以上を合計で０．０５〜０．５％含有することにより、結晶粒を微細化して靭性を改善することができる。０．０５％未満では効果が認められず、０．５％を超えると、これらの元素が炭化物を形成して靭性が低下するため０．０５〜０．５％の範囲とした。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による低炭素系鋳鋼ショット（実施例）と比較例である低炭素系鋳鋼ショットの平均硬さ、硬さのバラツキの範囲（最大値〜最小値）を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の効果を確認するために行った、試験例（実施例・比較例）について説明する。
＜試験例１＞
【００２６】
本試験例では、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐ、Ｓ、ＮｉおよびＣｕ、Ｍｏの影響を調査するため、スチールスクラップ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｍｏ、電解Ｎｉ、純銅スクラップ（電線）、加炭材等を原材料として所望の成分になるように原料配合を調整し、鉄換算溶解量１００ｋｇの実験用高周波溶解炉を使用して溶解した。
溶解温度は１６５０〜１６８０℃として、水アトマイズ法によってショットを製作した。得られたショットを乾燥した後、篩い分けしてφ１ｍｍ（１．１８ｍｍの篩を通過し、１．００ｍｍの篩に残ったもの）のサイズを取り出し、品質等を評価した。その結果を表１に示す。
【表１】
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【００２７】
空孔率、非球状粒子率、硬さについては、ＪＩＳ−Ｚ０３１１に定められた方法により測定した。即ち、空孔率については、ショット粒子を樹脂中に埋め込んで研磨し、拡大鏡によって粒子断面を観察した時に、その断面積に対して空孔が占める面積が１０％以上のショット粒子の割合を求めた。観察したショット粒子の数は１００とした。
非球状粒子率については、ショット粒子をガラス平板に広げて拡大鏡によって観察した時に、ショット粒子の長径が短径の２倍以上の粒子の割合を求めた。観察したショット粒子の数は１００とした。
硬さについては、ショット粒子を樹脂中に埋め込んで研磨し、粒子断面のビッカース硬さを測定した。試験荷重は９．８Ｎ、荷重負荷時間は１２秒とし、有効な２０個の測定値の平均値を求めた。なお、表１にはカッコ内に測定値の最小値〜最大値を示すと供に、図１に硬さのバラツキをグラフ化して示す。
【００２８】
ショットの寿命に関しては、ＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）Ｊ−４４５に定められた衝撃破砕試験を行った。即ち、上記φ１ｍｍのショット１００ｇを試験装置に投入し、６０ｍ／ｓの速度で耐摩耗鋳鉄製のターゲットに繰り返し衝突させ、一定衝突回数毎に破砕したショットを篩別除去（０．３ｍｍの篩を使用）すると共に残留ショットの重量を測定し、残留ショットが最初の３０％以下となるまで試験を行った。
この試験により得た衝突回数と残留ショット重量割合の関係を示す曲線を積分して求められる数値を寿命値とした。また、表１に示す寿命比とは、実施例１の寿命値を１００とした場合の比率で表しており、寿命比の値が大きいほど耐久性が良好で靭性が高いことを示している。
化学組成については、発光分光分析法によって、試作したショットそのものの成分分析を行った。
【００２９】
表１の実施例１〜２は請求項１の化学組成を示す。これらは、従来の低炭素系鋳鋼ショットである比較例１〜２（Ｃｒを含有しない化学組成）と比較して空孔率が約１／２に低下し、非球状粒子率は約１／３〜１／４となって顕著に形状が改善されると供に、寿命比も約１１〜１３％向上した。
実施例１〜２の金属組織（ベイナイト状組織）は、比較例１〜２と比べて全体に微細かつ均一になっており、Ｃｒを含有することによって焼入れ性および金属組織が改善されていることが確認された。また、比較例１のようにＭｎが１％を超えると非球状粒子率が増加し、比較例２のようにＳｉが０．５％を超えるとＭｎと同様に非球状粒子率が増加する傾向が確認された。
【００３０】
比較例３〜７は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒの含有量が請求項１の化学組成の範囲を外れるように化学組成を調整した場合の結果を示している。これらのうち、Ｓｉの含有量が上限値である０．３％を超えた比較例３では、非球状粒子率が５％を超え、寿命比も低下した。
また、Ｍｎの含有量が下限値の０．４％未満である比較例４では、実施例１〜２と比較して空孔率が増加すると供に、硬さが低下した。これはＭｎの含有量が過少であるために脱酸効果、焼入れ性が低下したためと考えられる。
Ｍｎの含有量が上限値の１．０％を超えた比較例５では、比較例１と同様に非球状粒子率が増加し、寿命比が低下した。
また、Ｃｒの含有量が下限値の０．３％未満である比較例６では、ＳｉとＭｎの含有量が適切な範囲に設定されたことにより、実施例１〜２と比較して空隙率および非球状粒子率は同等レベルであったが、硬さが低下すると供に硬さのバラツキが大きくなり寿命比が低下した。また、Ｃｒの含有量が上限値の１．０％を超えた比較例７では、硬さがやや高くなり寿命比が低下した。Ｃｒの含有量が過少であると焼入れ性が不足し、過多であると炭化物を形成して靭性が低下するものと思われる。
【００３１】
実施例３は、請求項２の化学組成を示す。これは、ショットの品質を安定化させるために、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒの含有量をより狭い範囲に設定した例であり、実施例１〜２と比較して空孔率、非球状粒子率、寿命比がいずれも少し改善されている。なお、ＰとＳに関しては、通常入手可能なスチールスクラップ等の原材料を使用すれば、含有量を０．０３％以下にすることが可能であったため、あえて０．０３〜０．０５％に化学組成を調整して比較する試験は省略した。
【００３２】
実施例４〜６は、ＮｉとＣｕを単独または同時に添加した場合の結果を示しており、実施例１〜３と比較して、空孔率と硬さは同等であるが、非球状粒子率が若干改善されると供に、寿命比が５％程度向上した。
一方、ＮｉとＣｕ合計の含有量が０．４％に満たない比較例８では、実施例１〜３と比較して寿命比が向上する効果が認められず、合計の含有量が１．０％を超えた比較例９も同様であった。
比較例９において寿命比が向上しなかった原因は確認できていないが、ＮｉとＣｕはＣｒと比較して高価な元素であり、１．０％までの含有量で十分効果を得ることができる。
【００３３】
実施例７は、Ｍｏを添加した場合の結果を示しており、ＮｉとＣｕを単独または同時に添加した場合よりも寿命比が高くなり、硬さもＨｖ１０程度高めになると供に硬さのバラツキが小さくなった（図１）。
ＭｏはＭｎに次いで鋼の焼入れ性を向上する効果が高い元素であり、金属組織がさらに微細かつ均一になった。一方、Ｍｏの含有量が０．１０％に満たない比較例１０では、硬さや寿命比の変化が認められず、含有量が０．３０％を超えた比較例１１では硬さがさらに高くなった反面、寿命比が低下した。
【００３４】
＜試験例２＞
本試験例では、Ａｌ、Ｂ、ＶとＮｂおよびＴｉの影響を調査するため、スチールスクラップ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｆｅ−Ｂ、Ｆｅ−Ｖ、Ｆｅ−Ｎｂ、Ｆｅ−Ｔｉ、電解Ｎｉ、純銅スクラップ（電線）、加炭材、純Ａｌ等を原材料として所望の成分になるように原料配合を調整し、鉄換算溶解量１００ｋｇの実験用高周波溶解炉を使用して溶解した。
溶解温度は１６５０〜１６８０℃として、水アトマイズ法によってショットを製作した。得られたショットを乾燥した後、篩い分けしてφ１ｍｍ（１．１８ｍｍの篩を通過し、１．００ｍｍの篩に残ったもの）のサイズを取り出し、品質等を評価した。その結果を表２に示すと供に、硬さのバラツキを図１にグラフ化して示す。
【表２】
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なお、評価方法は試験例１と同様であるが、試験例１において非球状粒子率が高い場合は空孔率も高くなる傾向であったため、試験例２では評価項目として空孔率を省略した。
【００３５】
表２の実施例９〜１０は、Ａｌを添加した場合の結果を示す。表２において、実施例９〜１０は、非球状粒子率が２％以下に低下し、形状の改善に効果が認められた。一方、Ａｌの含有量が０．０４％に満たない比較例１２では形状の改善効果が認められず、含有量が０．１２％を超えた比較例１３では逆に形状が悪化した。Ａｌは強力な脱酸元素であり、適切な含有量においてショットの形状を改善する効果を発揮するが、含有量が過多になると溶湯表面に酸化膜を形成して、逆に形状を悪化させると推定される。
【００３６】
実施例１１〜１２は、Ｂを添加した場合の結果を示す。Ｂの添加について、非球状粒子率への影響はほとんど無いが寿命比が少し向上した。一方、Ｂの含有量が０．０５％を超えた比較例１４では寿命比が少し低下した。Ｂは微量の含有量で鋼の靭性を向上する元素であるが、比較的高価な元素であり、０．０５％までの含有量で十分効果を得ることができる。
【００３７】
実施例１３〜１５は、Ｖ、ＮｂおよびＴｉの１種以上を添加した場合の結果を示す。これらは寿命比および硬さが僅かに高くなると供に、硬さのバラツキが最も小さくなった（図１）。一方、Ｖ、ＮｂおよびＴｉの１種以上の含有量が０．５％を超えた比較例１５では寿命比が低下した。実施例１３〜１５の金属組織は本発明の実施例の中で最も微細均一であり、Ｖ、ＮｂおよびＴｉが金属組織の微細化に最も効果があることが認められたが、含有量が過多になると結晶粒界に炭化物を形成することにより靭性が低下し寿命比が低下したと推定される。
【図１】
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