(57)【要約】    【課題】耐摩耗性と靱性とに優れ、２００ｋｍ／時以上の高速走行車両用のブレーキディスクの素材として好適な鋼の提供。    【解決手段】質量％で、Ｃ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜１．２％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｎｉ：０．８〜３．０％、Ｃｒ：１．３〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜３．０％、Ｖ：０．００５〜０．５％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、下記(1)式で表されるｆｎ１の値が０以上であるブレーキディスク用鋼。  ｆｎ１＝１５Ｃ＋１０Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２００Ｖ−３５・・・・・(1)但し、(1)式中の元素記号は、その元素の質量％での鋼中含有量を表す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜１．２％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｎｉ：０．８〜３．０％、Ｃｒ：１．３〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜３．０％、Ｖ：０．００５〜０．５％、Ａｌ：０．０６％未満を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、下記(1)式で表されるｆｎ１の値が０以上であるブレーキディスク用鋼。
ｆｎ１＝１５Ｃ＋１０Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２００Ｖ−３５・・・・・(1)
但し、(1)式中の元素記号は、その元素の質量％での鋼中含有量を表す。
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｎｉ：１．５〜３．０％、Ｃｒ：１．５％を超えて５．０％まで、Ｍｏ：０．１〜３．０％、Ｖ：０．００５〜０．５％、Ａｌ：０．０６％未満を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、下記(1)式で表されるｆｎ１の値が０以上であるブレーキディスク用鋼。
ｆｎ１＝１５Ｃ＋１０Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２００Ｖ−３５・・・・・(1)
但し、(1)式中の元素記号は、その元素の質量％での鋼中含有量を表す。
【請求項３】
摩擦材をブレーキディスクに圧着させて車輪の回転制動を行うディスクブレーキ装置であって、前記摩擦材が銅系焼結材料からなり、前記ブレーキディスクが請求項１又は２に記載のブレーキディスク用鋼からなるディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキディスク用鋼及びディスクブレーキ装置に関し、詳しくは、自動車や鉄道車両などのブレーキディスクに使用される耐摩耗性と靱性とに優れたブレーキディスク用鋼及び上記ブレーキディスク用鋼をブレーキディスクに使用するとともに銅系焼結材料を摩擦材に使用する速度制御性に優れたディスクブレーキ装置、特に２００ｋｍ／時以上の高速走行時の速度制御に好適な耐摩耗性と靱性とに優れたブレーキディスク用鋼及び１６０ｋｍ／時以上の高速走行時の速度制御性に優れたディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や鉄道車両などのディスクブレーキ装置は、ブレーキディスクにパッドやライニングと称する摩擦材を圧着させて車輪の回転制動を行う装置である。
【０００３】
ディスクブレーキ装置を構成するブレーキディスクの素材としては、従来一般にJIS G 5501で規定されたＦＣ２５０などの鋳鉄が用いられてきた。しかし、鋳鉄製のブレーキディスクは、鋳鉄に含まれる黒鉛が潤滑作用をもたらし耐摩耗性に優れる一方で、上記黒鉛が熱亀裂発生の起点となるため耐亀裂性に劣り寿命が短い。
【０００４】
このため、特許文献１に「耐割損性にすぐれたブレーキディスク用鋼」が、また、特許文献２及び特許文献３に「ディスクブレーキロータ用鋼」が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−４４７５６号公報
【特許文献２】特開昭６０−５２５６１号公報
【特許文献３】特開昭６０−５２５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、車両速度が大きくなった場合、特に、２００ｋｍ／時以上で高速走行するような場合でも、耐摩耗性と靱性とに優れるためブレーキディスクの素材として問題なく用いることができるブレーキディスク用鋼を提供することである。本発明のもう１つの目的は、速度制御性に優れた、特に１６０ｋｍ／時以上の高速走行時の速度制御性に優れたディスクブレーキ装置を提供することである。なお、本発明における耐摩耗性と靱性の具体的な目標はそれぞれ、後述の実施例で示すピン試験片に銅系焼結材料を用いたいわゆる「ピンオンディスク摩耗試験」でのディスクの摩耗量が２５０ｍｍ3を下回ること及び、後述の実施例で示すいわゆる「ＣＴ試験片」を用いてASTM E399-83に記載の方法で常温（室温）で行った破壊靱性試験において９３ＭＰａ・ｍ0.5以上の破壊靱性値を有することである。
【０００７】
前述の特許文献１〜３で提案された鋼は、車両のブレーキディスクに適用されているが、最近の２００ｋｍ／時以上の高速走行時の速度制御の場合には、寿命が低下する場合があることが想定される。したがって、寿命を向上させるために、耐摩耗性と耐亀裂性を一層向上させることができる鋼の開発が望まれている。
【０００８】
本発明者らは、このような要望に応えるために、ディスクブレーキ装置のブレーキディスクに用いる鋼の化学組成を種々変えるとともに、摩擦材の材質に銅系焼結材料及びレジン系合成材料を用いて検討を行った。その結果、先ず、下記（ａ）及び（ｂ）の知見を得た。
【０００９】
（ａ）ブレーキディスクは摩擦材との摺動により摩耗や熱亀裂を生じるが、高速走行時の車輪の回転制動性、特に１６０ｋｍ／時以上で高速走行するような場合の車輪の回転制動性を高め、更に、耐摩耗性をも高めるためには、摩擦材として銅系焼結材料を用いるのがよい。
【００１０】
（ｂ）摩擦材に銅系焼結材料を用いた場合に、特定の化学組成からなる鋼を素材とするブレーキディスクの耐摩耗性が大きく向上する。
【００１１】
そこで更に検討を加えたところ、下記（ｃ）〜（ｅ）の知見が得られた。
【００１２】
（ｃ）２００ｋｍ／時以上で高速走行する場合、車輪の回転制動のためにブレーキディスクに銅系焼結材料からなる摩擦材が圧着されると、ブレーキディスクと摩擦材の双方とも最表面では１０００℃程度に達し、ブレーキディスクとしては平均３００℃程度に曝される。
【００１３】
（ｄ）素材中に適正量のＣｒ炭化物が存在するブレーキディスクは、こうした高温に曝されても良好な耐摩耗性を示す。
【００１４】
（ｅ）前記のような高温でのブレーキディスクの耐摩耗性は、素材中にＣｒ炭化物だけではなく、適正量のＭｏ炭化物及びＶ炭化物が存在することで一層向上する。特に、Ｃｒ炭化物、Ｍｏ炭化物及びＶ炭化物の存在割合を適正化することで高温での一層良好な耐摩耗性が確保できる。
【００１５】
そこで次に、Ｃ、Ｓｉ及びＭｎの含有量が０．１〜０．６％、０．０１〜１．２％及び０．２〜２．０％である鋼についてＣｒ、Ｍｏ及びＶの含有量を種々変えて、それらの鋼を素材とするブレーキディスクに銅系焼結材料を用いた摩擦材を圧着させた場合について調査した。
【００１６】
その結果、次の事項が明らかになった。
【００１７】
（ｆ）「ｆｎ１＝１５Ｃ＋１０Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２００Ｖ−３５」の式で表されるｆｎ１の値が０以上を満たす場合に高温での良好な耐摩耗性が確保できる。
【００１８】
（ｇ）一方、炭化物量が増加すると靱性の低下が大きくなり、熱亀裂が限界長さまで成長すると脆性的な破壊を生じる。
【００１９】
そこで更に検討を行った結果、下記の事項が判明した。
【００２０】
（ｈ）炭化物量が増加した場合でも靱性の低下が抑制され、脆性破壊を生じることを防止するためには、鋼に適正量のＮｉを含有させればよい。
【００２１】
（ｉ）ブレーキディスクが高温に曝されて変形する場合には、素材鋼の７００℃における高温強度を高めればよい。
【００２２】
（ｊ）素材鋼の７００℃における高温強度を高めるためには、Ｎｉ及びＣｒの含有量を低めに設定すればよい。
【００２３】
本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の要旨は、下記（１）及び（２）に示すブレーキディスク用鋼並びに（３）に示すディスクブレーキ装置にある。
【００２５】
（１）質量％で、Ｃ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜１．２％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｎｉ：０．８〜３．０％、Ｃｒ：１．３〜５．０％、Ｍｏ：０．１〜３．０％、Ｖ：０．００５〜０．５％、Ａｌ：０．０６％未満を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、下記(1)式で表されるｆｎ１の値が０以上であるブレーキディスク用鋼。
ｆｎ１＝１５Ｃ＋１０Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２００Ｖ−３５・・・・・(1)
但し、(1)式中の元素記号は、その元素の質量％での鋼中含有量を表す。
【００２６】
（２）質量％で、Ｃ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｎｉ：１．５〜３．０％、Ｃｒ：１．５％を超えて５．０％まで、Ｍｏ：０．１〜３．０％、Ｖ：０．００５〜０．５％、Ａｌ：０．０６％未満を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、下記(1)式で表されるｆｎ１の値が０以上であるブレーキディスク用鋼。
ｎ１＝１５Ｃ＋１０Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２００Ｖ−３５・・・・・(1)
但し、(1)式中の元素記号は、その元素の質量％での鋼中含有量を表す。
【００２７】
（３）摩擦材をブレーキディスクに圧着させて車輪の回転制動を行うディスクブレーキ装置であって、前記摩擦材が銅系焼結材料からなり、前記ブレーキディスクが上記（１）又は（２）に記載のブレーキディスク用鋼からなるディスクブレーキ装置。
【００２８】
以下、上記（１）及び（２）のブレーキディスク用鋼に係る発明並びに（３）のディスクブレーキ装置に係る発明を、それぞれ「（１）の発明」〜「（３）の発明」という。また、総称して「本発明」ということがある。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のブレーキディスク用鋼は耐摩耗性と靱性とに優れるため、車両速度が大きくなって２００ｋｍ／時以上で高速走行するような場合のブレーキディスクの素材として用いることができる。また、本発明のディスクブレーキ装置は１６０ｋｍ／時以上の高速走行の場合にも速度制御性に優れるので、高速走行用車両のディスクブレーキ装置として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の各要件について詳しく説明する。なお、各元素の含有量の「％」表示は「質量％」を意味する。
【００３１】
（Ａ）ブレーキディスク用鋼の化学組成
Ｃ：０．１〜０．６％
Ｃは、鋼の焼入れ性を高めて靱性を向上させる。更に、ＣがＣｒ、Ｍｏ及びＶと結合したＣｒ炭化物、Ｍｏ炭化物及びＶ炭化物は、銅系焼結材料からなる摩擦材が圧着された場合の摩耗を防ぐのに有効である。しかし、Ｃの含有量が０．１％未満では添加効果に乏しく、０．６％を超えると却って靱性の低下を招く。したがって、Ｃの含有量を０．１〜０．６％とした。なお、炭化物析出による耐摩耗性向上及び靱性向上の点から、Ｃの含有量は、０．２５〜０．５５％とすることが好ましく、０．２７〜０．５％とすれば一層好ましい。一方、Ｃ含有量が高い場合には、Ａｃ３変態点以上に上昇したブレーキディスク表面が急冷されることで、ブレーキディスクに割れを生じることがあり、こうした割れの発生を低減させるには、Ｃの含有量は０．１５〜０．２７％とすることが好ましい。
【００３２】
Ｓｉ：０．０１〜１．２％
Ｓｉは、鋼の表面に安定な酸化物を形成する作用がある。しかし、その含有量が０．０１％未満では、添加効果に乏しく、１．２％を超えると靱性及び高温強度が低下する。したがって、（１）の発明においては、Ｓｉの含有量を０．０１〜１．２％とした。なお、厳しい靱性が要求される場合のＳｉの含有量は、０．０１〜１．０％とすることが好ましいので、（２）の発明においては、Ｓｉの含有量を０．０１〜１．０％とした。なお、靱性向上のためのＳｉ含有量は０．０５〜０．５％とすれば一層好ましく、０．０７〜０．３％とすれば極めて好ましい。一方、Ａｃ３変態点以上に上昇したブレーキディスク表面が急冷されることで、ブレーキディスクに割れを生じることがあるが、こうした割れの発生を低減させるためには、Ｓｉの含有量を高めにしてＡｃ３変態点を上昇させることも有効である。この場合のＳｉ含有量は、０．９〜１．２％とすることが望ましい。
【００３３】
Ｍｎ：０．２〜２．０％
Ｍｎは、鋼の焼入れ性を向上させて靱性を高めるのに有効な元素である。しかし、その含有量が０．２％未満では添加効果が得られず、２．０％を超えると偏析を生じて靱性と強度の低下を招く。したがって、Ｍｎの含有量を０．２〜２．０％とした。なお、Ｍｎの含有量は、０．３〜０．８％とすることが好ましく、０．５〜０．６５％とすれば一層好ましい。
【００３４】
Ｎｉ：０．８〜３．０％
Ｎｉは、靱性を向上させるのに有効な元素であり、ブレーキディスクの耐摩耗性を高めるためにＣｒ炭化物、Ｍｏ炭化物及びＶ炭化物の量を増加させた場合でも靱性を改善する作用を有する。しかし、その含有量が０．８％未満では添加効果に乏しく、３．０％を超えると変態点が下がるため高温強度の低下を招く。したがって、（１）の発明においては、Ｎｉの含有量を０．８〜３．０％とした。なお、変態点をあまり下げることなく良好な靱性を具備させるためには、１．５〜３．０％のＮｉを含有させることが好ましいので、（２）の発明においては、Ｎｉの含有量を１．５〜３．０％とした。なお、変態点をあまり下げることなく良好な靱性を具備させるためのＮｉ含有量は、１．６〜２．５％とすれば一層好ましく、１．７〜１．９％とすれば極めて好ましい。一方、ブレーキディスクの変形が問題となる場合には、７００℃での高温強度を高めるために、Ｎｉの含有量は低めにすることが有効で、０．８〜１．２％とすることが好ましい。
【００３５】
Ｃｒ：１．３〜５．０％
Ｃｒは、靱性及び耐摩耗性の向上に有効な元素である。また、ＣｒがＣと結合したＣｒ炭化物は、銅系焼結材料からなる摩擦材が圧着された場合のブレーキディスクの摩耗を防ぐのに大きい効果を有する。しかし、Ｃｒの含有量が少なく１．３％未満の場合には十分な効果が得られず、逆に含有量が多すぎて５．０％を超えると却って靱性の低下を招く。したがって、（１）の発明においては、Ｃｒの含有量を１．３〜５．０％とした。なお、厳しい耐摩耗性の確保のためには、Ｃｒの含有量は、１．５％を超えて５．０％までとすることが好ましいので、（２）の発明においては、Ｃｒの含有量を１．５％を超えて５．０％までとした。なお、耐摩耗性と靱性とを両立させるためには、Ｃｒ含有量は、２．０〜４．０％とすることが一層好ましく、２．５〜３．０％とすれば極めて好ましい。一方、ブレーキディスクの変形が問題となる場合には、７００℃での高温強度を高めるために、Ｃｒの含有量は低めにすることが有効で、１．３〜１．８％とすることが好ましい。
【００３６】
Ｍｏ：０．１〜３．０％
Ｍｏは、鋼の焼入れ性を高めるとともに焼戻し軟化抵抗を増大させて、靱性及び高温強度を高める作用を有する。更に、Ｍｏの炭化物は、銅系焼結材料からなる摩擦材が圧着された場合のブレーキディスクの摩耗を防ぐのに大きい効果を有する。しかし、Ｍｏの含有量が０．１％未満では前記の効果が得られず、３．０％を超えると却って靱性の低下を招く。したがって、Ｍｏの含有量を０．１〜３．０％とした。なお、靱性を考慮する必要が高い場合には、Ｍｏの含有量は、０．１〜０．８％未満とすることが好ましく、靱性と耐摩耗性の双方を考慮する必要がある場合には、０．２〜０．５％とすれば一層好ましい。
【００３７】
Ｖ：０．００５〜０．５％
Ｖは、高温強度と耐摩耗性の向上に有効な元素であり、Ｖの炭化物は、銅系焼結材料からなる摩擦材が圧着された場合のブレーキディスクの摩耗を防ぐのに大きい効果を有する。しかし、Ｖの含有量が０．００５％未満では前記効果が得られず、０．５％を超えると靱性の低下が著しくなる。したがって、Ｖの含有量を０．００５〜０．５％とした。なお、Ｖの含有量は、０．０１〜０．４％とすることが好ましく、０．０１〜０．３％とすれば一層好ましい。
【００３８】
Ａｌ：０．０６％未満
Ａｌは添加しなくてもよい。添加すれば、鋼の脱酸作用を有する。この効果を確実に得るにはＡｌは０．０１％以上の含有量とすることが好ましい。しかし、Ａｌを多量に含有すると靱性の低下を招き、また、鋼の地きずの原因となる。特に、その量が０．０６％以上になると靱性の低下が著しくなるし、鋼の地きずも多くなる。したがって、Ａｌの含有量を０．０６％未満とした。なお、Ａｌの含有量の上限は０．０５５％とするのが好ましく、０．０５％とすれば一層好ましい。
【００３９】
ｆｎ１：０以上
前記(1)式で表されるｆｎ１の値が０以上の場合にＣｒ炭化物、Ｍｏ炭化物及びＶ炭化物の存在割合が適正化されて高温での良好な耐摩耗性が確保される。したがって、ｆｎ１の値を０以上と規定した。なお、ｆｎ１の値は５以上であることが好ましい。なお、ｆｎ１の値の最大値は、Ｃ、Ｃｒ、Ｍｏ及びＶの含有量がそれぞれ前記した上限値である０．６％、５．０％、３．０％及び０．５％の場合の１４２であってもよいが、良好な靱性を確保するためには、ｆｎ１の値は７０以下とすることが好ましく、２０以下とすれば更に好ましい。
【００４０】
（１）の発明及び（２）の発明に係るブレーキディスク用鋼は前記した量のＣからＡｌまでの元素を含み、残部がＦｅと不純物からなる鋼である。ここで、不純物中のＰ、Ｓ、Ｃｕ及びＴｉの含有量はそれぞれ次のようにすることが好ましい。
【００４１】
Ｐ：０．０３％以下
不純物としてのＰは含有量が多いと偏析が大きくなって、靱性の低下や熱亀裂の発生を助長し、特に、その含有量が０．０３％を超えると靱性の低下や熱亀裂の発生が著しくなる。したがって、Ｐの含有量は０．０３％以下とするのがよく、低ければ低いほどよい。
【００４２】
Ｓ：０．０３％以下
不純物としてのＳは靱性を低下させ、特に、その含有量が０．０３％を超えると靱性の低下が著しくなる。したがって、Ｓの含有量は０．０３％以下とするのがよく、低ければ低いほどよい。
【００４３】
Ｃｕ：０．１％未満
不純物としてのＣｕは靱性を低下させ、特に、その含有量が０．１％以上になると靱性の低下が著しくなる。したがって、Ｃｕの含有量は０．１％未満とするのがよく、低ければ低いほどよい。
【００４４】
Ｔｉ：０．０１％未満
不純物としてのＴｉは偏析しやすく、靱性の低下を招き、特に、その含有量が０．０１％以上になると靱性の低下が著しくなる。したがって、Ｔｉの含有量は０．０１％未満とするのがよく、低ければ低いほどよい。
【００４５】
（Ｂ）ディスクブレーキ装置の構成
（３）の発明に係るディスクブレーキ装置は、摩擦材が銅系焼結材料からなり、ブレーキディスクが上記（Ａ）項で述べた化学組成を有する（１）の発明又は（２）の発明に係るブレーキディスク用鋼からなるものとする。
【００４６】
これは、ブレーキディスク用鋼として前記（１）の発明又は（２）の発明に係る鋼を用いるとともに摩擦材として銅系焼結材料を用いることで、高速走行時の車輪の回転制動性、特に２００ｋｍ／時以上で高速走行するような場合の車輪の回転制動性を高めるとともに耐摩耗性をも高めることができるからである。
【００４７】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
表１に示す化学組成を有する材料を１５０ｋｇの真空溶解炉を用いて溶製した。表１において、材料６〜１０は化学組成及びｆｎ１の値が本発明で規定する範囲内の本発明例の鋼、材料１、材料３〜５は成分のいずれかの含有量又はｆｎ１の値が本発明の規定から外れた比較例の鋼である。また、材料２はブレーキディスクに用いられている鋳鉄である。なお、以下の説明においては、材料２の鋳鉄を含めて「鋼」ともいう。
【００４９】
【表１】
2005036312.tif 000002
【００５０】
次いで、上記各鋼の鋼塊を通常の方法によって熱間鍛造と圧延を行い、８０ｍｍ×２５０ｍｍ×２５ｍｍの鋼片にした。このようにして得た鋼片を、その化学組成に応じて、通常の方法で８５０〜１０００℃に加熱した後、油焼入れ又は大気中放冷して焼入れ処理を行った。次いで、５５０〜６５０℃に加熱・保持した後、大気中放冷して焼戻し処理を施し、硬さをブリネル硬さ（ＨＢ硬さ）で２８０〜３１０に調整した。
【００５１】
上記のようにして得た焼入れ−焼戻し後の各鋼片から通常の方法で、いわゆる「ピンオンディスク摩耗試験」のためのディスク試験片を切り出した。また、鋳鉄である材料２を除いた各鋼片から、破壊靱性試験のためのいわゆる「ＣＴ試験片（コンパクト試験片）」を切り出した。材料２についてＣＴ試験片を採取しなかったのは、一般に鋳鉄の破壊靱性値は低く２０ＭＰａ・ｍ0.5以下の低レベルとなるためである。
【００５２】
ピンオンディスク摩耗試験は、銅系焼結材料の直径が１０ｍｍで長さが２５ｍｍのピン試験片を、鋼１〜１０を素材とする直径が１７５ｍｍで厚さが１５ｍｍのディスク試験片に押し付けて次に示す条件で実施し、試験前後のディスクの質量変化から摩耗量を求めた。
【００５３】
・押し付け圧：０．９ＭＰａ、
・ディスク回転速度：５００ｒｐｍ、
・摺動距離：１０5ｍ、
・潤滑：無し。
【００５４】
破壊靱性試験は、厚さ２．５ｃｍのＴ−ＳＴ方向の「ＣＴ試験片」を用いて、ASTM E399-83に記載の方法で、常温（室温）で行った。
【００５５】
表２に、ピンオンディスク摩耗試験と破壊靱性試験の結果をまとめて示す。
【００５６】
【表２】
2005036312.tif 000003
【００５７】
表２から、ピン試験片に銅系焼結材料を用いた場合の本発明例の鋼６〜１０を素材とするディスクの摩耗量はいずれも２５０ｍｍ3を下回っており、耐摩耗性に優れていることが明らかである。更に、鋼６〜１０の常温での破壊靱性値は９３ＭＰａ・ｍ0.5以上であり、靱性にも優れている。
【００５８】
これに対して、ピン試験片に銅系焼結材料を用いた場合、比較例の鋼１、鋼２、鋼４及び鋼５を素材とするディスクの摩耗量はいずれも２５０ｍｍ3を超えており、耐摩耗性に劣ることが明らかである。また、鋼３の場合は常温での破壊靱性値が低く、靱性面で劣っている。なお、ブレーキディスクに用いられている鋳鉄の場合、前記のとおり、その破壊靱性値は２０ＭＰａ・ｍ0.5以下の低レベルであるため、鋼２は摩耗量も必ずしも優れていらず、靱性もまた劣るものである。
【００５９】
（実施例２）
表３に示す化学組成を有する鋼を１５０ｋｇの真空溶解炉を用いて溶製した。表３において、鋼１２は化学組成及びｆｎ１の値が本発明で規定する範囲内の本発明例の鋼、鋼１１はＣｒの含有量及びｆｎ１の値が本発明の規定から外れた比較例の鋼である。
【００６０】
【表３】
2005036312.tif 000004
【００６１】
次いで、上記各鋼の鋼塊を通常の方法によって熱間鍛造と圧延を行い、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×８０ｍｍの鋼片にした。このようにして得た鋼片を、通常の方法で９００℃に加熱した後、油焼入れした。次いで、６００〜６２０℃に加熱・保持し、その後大気中放冷して焼戻し処理を施し、硬さをブリネル硬さ（ＨＢ硬さ）で２９０〜３１０に調整した。
【００６２】
このようにして得た鋼片からディスク試験片を切り出し、銅系焼結材料を摩擦材としたブレーキ試験を行った。
【００６３】
なお、上記ブレーキ試験は摩擦材である銅系焼結材料の押し付け力を２．２４ｋＮとし、回転数を５３８〜３２２５ｒｐｍとしてブレーキ回数が１００の条件で行った。ここで、前記の５３８〜３２２５ｒｐｍという回転数は、ほぼ５０〜３００ｋｍ／時の車両走行速度に相当する。
【００６４】
表４に、上記ブレーキ試験でのディスク摩耗量（摩耗体積）を示す。
【００６５】
【表４】
2005036312.tif 000005
【００６６】
表４から明らかなように、比較例の鋼１１を素材とするディスクの摩耗量は回転数２１５０ｒｐｍ（車両走行速度で２００ｋｍ／時に相当）の場合でも１４３５ｍｍ3と大きい。これに対して、本発明例の鋼１２を素材とするディスクの摩耗量は回転数２６８８ｒｐｍ（車両走行速度で２５０ｋｍ／時に相当）の場合でも３８３ｍｍ3と小さく、耐摩耗性に優れていることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のブレーキディスク用鋼は耐摩耗性と靱性とに優れるため、車両速度が大きくなって２００ｋｍ／時以上で高速走行するような場合のブレーキディスクの素材として用いることができる。また、本発明のディスクブレーキ装置は１６０ｋｍ／時以上の高速走行の場合にも速度制御性に優れるので、高速走行用車両のディスクブレーキ装置として好適である。