(57)【要約】  【課題】再生されるせん断刃の強度や品質を低コストで、新品と同等以上にする。  【解決手段】すくなくとも、高クロム材製のせん断刃の磨耗や破損した部位に同素材または当該素材に近似した性質を有する素材で肉盛溶接加工する工程、当該肉盛部分を切削して対象となるせん断刃の寸法に形成する工程、せん断刃にショットピーニング加工をする工程、を含む。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高カーボン材または高クロム材からなるせん断刃の再生加工方法において、
すくなくとも、せん断刃の磨耗や破損した部位に同素材または当該素材に近似した性質を有する素材で肉盛溶接加工する工程、
当該肉盛部分を切削して対象となるせん断刃の寸法に形成する工程、
せん断刃にショットピーニング加工をする工程、
を含むせん断刃の再生加工方法。
【請求項２】
前記肉盛部分を切削して対象となるせん断刃の寸法に形成する工程の前に、せん断刃を焼きなましする工程を含む請求項１に記載のせん断刃の再生加工方法。
【請求項３】
前記肉盛部分を切削して対象となるせん断刃の寸法に形成する工程の後に、新品のせん断刃よりも硬度が低くなるように熱処理する工程を含む請求項１または請求項２に記載のせん断刃の再生加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、高カーボン材また高クロム材からなるせん断刃の再生加工方法に関し、詳しくは、破砕機に用いられるせん断刃のように、磨耗や破損が避けられないせん断刃の再生加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属，岩石，木片，プラスティック，ゴム等あらゆる固形物をせん断粉砕するせん断刃は、その使用形態によって磨耗率や欠損率が高いため、高カーボン材または高クロム材を用いて作られている。
前記高カーボン材または高クロム材は、極めて高価であるため、当該素材で作られているせん断刃は、磨耗や欠損した部分に肉盛溶接をし、当該部分を切削仕上げすることによって再生して使用するようにしている。
従来のせん断刃の再生加工方法として、（１）磨耗や欠損したした部位に高クロム系の素材でもって硬化肉盛溶接を行った後、表面を切削して仕上げる方法、（２）ステンレス系の肉盛溶接（下盛）を行い、さらに、当該下盛の上に高クロム系の素材でもって硬化肉盛溶接を行った後、表面を切削して仕上げる方法が例示される。（特許文献１参照）
【特許文献１】特許第２８５１０００号公報（〔００１２〕、〔００１３〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、（１）の再生加工方法の場合、前記高カーボンや高クロム系の素材ような特殊鋼材は、元来同素材による肉盛溶接には不向きなものであり、この方法で再生されたせん断刃は、強度的に新品のものに比べて劣ることは否めない。
また、（２）の再生加工方法の場合には、下盛に異材肉盛をし、その上から高クロム材の肉盛溶接をしているが、異材による肉盛が含まれているため、強度的に不安定となる理由からであると思われるが、使用時に最も衝撃過重が作用する肉盛部分の折損や剥離の発生が認められ、しかも、これらの折損や剥離の発生の時期が製品によって異っていて品質的に均一ではなかった。
さらに、（２）の再生方法では、同材と異材が積層される肉盛溶接であるため、熱処理による硬さ調節が行えず、表面が硬い高クロム材での肉盛部分を切削加工するときにおける加工コストが高いものであった。
つまり、前記（１）および（２）の再生加工方法で肉盛再生されたせん断刃は、新品のものに比べて強度的にも品質的にも劣り、（２）の場合では再生コストの関係で新品と再生品との価格差が小さく、強度や品質から選択すると対費用効果としてそれほどの差は無いものである。
【０００４】
そこで、本発明は、再生されるせん断刃の強度や品質を低コストで、新品と同等以上にすることを課題とし、この課題を解決したせん断刃の再生加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために下記の技術的手段を採用した。
その技術的手段は、高カーボン材または高クロム材からなるせん断刃の再生加工方法において、すくなくとも、せん断刃の磨耗や破損した部位に、せん断刃と同素材または当該素材と近似した性質を有する素材で肉盛溶接加工する工程、当該肉盛部分を切削して対象となるせん断刃の寸法に形成する工程、せん断刃にショットピーニング加工をする工程を含むせん断刃の再生加工方法である。（請求項１）
本発明でいうせん断刃とは、破砕機のせん断刃をはじめとする磨耗や欠損が避けられず、再生が想定されるものすべてを含む。
本発明でいうせん断刃と同素材と近似する素材は、特に限定するものではなく、現在周知の素材および今後開発される素材のすべてを含む。
【０００６】
前記肉盛部分の切削時において、肉盛部分を切削して対象となるせん断刃の寸法に形成する工程の前に焼きなましする（請求項２）ことによって切削する部位の硬度が低くなるので、切削加工の容易性向上という点について好適である。
肉盛部分を切削して対象となるせん断刃の寸法に形成する工程の後に、新品のせん断刃よりも硬度が低くなるように熱処理する（請求項３）ことによってせん断刃の全体的な硬度が低くなるので、せん断刃全体の粘り強さの向上という点について好適である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、以上の構成によって以下の優れた効果を有する。
請求項１の発明によれば、肉盛溶接後切削仕上げされた肉盛部位に、ショットピーニングを施すことによって、表面の硬さが増すとともに、せん断刃にかかる使用中の荷重に対しては、表面層にショットピーニングによって付与された内部応力が作用して疲れ強さが増し、さらには、耐摩耗性の向上、耐応力腐食割れ特性の向上、放熱性の向上等に大きく貢献する。
また、強度や品質の向上によって、再生されたせん断刃の寿命が長くなるので、せん断刃の交換回数の削減、この削減によるせん断刃の使用機材の稼働率の向上、メンテナンス回数の削減等に大きく貢献し、これらに要する各種コストの削減にも大きく貢献できる。
請求項２の発明によれば、切削容易性が向上するので、切削仕上げの効率化が実現し、この効率化によって再生加工のコストの低減が期待できる。
請求項３の発明によれば、請求項１によって表面硬さが確保されてせん断機能を発揮し、その上で、せん断刃全体の粘り強さが向上することによって折れ損を抑制することができる。
したがって、強度や品質が新品と同等以上のせん断刃を低コストで再生可能な再生加工方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の再生加工方法の実施の形態を説明する。
本実施の形態では、高クロム材製のせん断刃として説明する。
【０００９】
本実施例の再生加工方法は、以下のとおりである。
第１工程：せん断刃の磨耗部位や欠損部位を削って除去する。
第２工程：除去した部位に高クロム材を用いて肉盛溶接加工を施す。
第３工程：肉盛溶接したせん断刃を焼きなまし、硬度をＨＲＣ２０以下にする。
第４工程：焼きなまし後、切削機械を用いて、せん断刃を所定形状に切削する。
第５工程：所定形状に切削されたせん断刃を熱処理し、その硬度を新品のものよりもおよそ４〜５程度下げる。
第６工程：熱処理されたせん断刃にショットピーニング加工を施して、せん断刃の表面を処理して仕上げる。
以上の工程によって、せん断刃は、全体的にはその硬さが新品のせん断刃よりも低く、表面硬さが高クロム材製のせん断刃のＭＡＸ硬さとなって、新品と同等以上の強度や品質のせん断刃が再生される。
【００１０】
次に、第６工程におけるショットピーニング加工の好ましい形態の一例を説明する。
・ショットピーニングに用いられるショットの粒度は、略０．３ｍｍ〜略０．５ｍｍである。
・ショットの硬度はＨＲＣ略５３〜略６０である。この硬度のショットを用いることによって、高クロム材製のせん断刃の表面硬さが当該材質によるせん断刃のＭＡＸの硬度となる。
・ショットピーニング投射速度は、秒速に換算すると秒速略９０ｍｍである。なお、前記粒度のショットを使用する場合には、ショットを略７．５気圧の圧力によって投射することによって前記の速度で投射することができる。
・ショットピーニングの投射角度は、略４５度〜略７０度以内である。
・ショットピーニングは、せん断刃全域に均一に行うことによって、全体的にはその硬さが新品のせん断刃よりも低く、表面硬さが高クロム材製のせん断刃のＭＡＸ硬さにすることができる。
【００１１】
前記の数値は、高クロム材製のせん断刃の再生に好ましい数値であり、他の材質のせん断刃や他のせん断刃では、各材質や各せん断刃に対応させた数値によってショットピーニング加工を行う。
【００１２】
なお、本発明は、前記実施の形態で例示した再生加工方法に限定するものでなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱することなく他の再生加工方法でもよい。