加工指南

JFE的耐磨钢板

EVERHARD™

－热切割－™
JFE’s Abrasion-Resistant Steel Plate

才是硬道理

目 录
加工指南

JFE 的耐磨钢板 EVERHARD TM －热切割－.............1

1. EVERHARD 的切割工艺（热切割）...............................................21.1

气割..................................................................................................... 2

1.2

等离子切割........................................................................................ 2

1.3

激光切割............................................................................................ 2

2. 气割时的注意事项....................................................................................3
2.1

推荐的气割条件............................................................................... 3

2.1.1

预热及后热............................................................................... 32.1.2切割速度................................................................................... 42.1.3

其他推荐的对策...................................................................... 52.1.4

关于较小材料的切割............................................................. 53. 对切割面的热影响....................................................................................64. 关于延迟裂纹［说明］.............................................................................74.1何谓延迟裂纹................................................................................... 74.2

裂纹发生因子................................................................................... 74.3

延迟裂纹的防止对策...................................................................... 85. 关于切割作业在健康方面、安全方面的注意事项..........................9结语.....................................................................................................................9“EVERHARD”是 JFE 钢铁株式会社（日本国内以及其他国家）的注册商标。

加工指南 JFE 的耐磨钢板
EVERHARD TM－热切割－JFE 钢铁从 1955 年开始在日本国内率先生产耐磨钢板“EVERHARD”。从此，EVERHARD 产品在产业机械以
及土木建筑机械、矿山机械以及农业机械等领域得到广泛应用。
当前，EVERHARD 已被视为实现客户满意度不可缺少的产品。
为了使所有客户都能够有效、放心地使用 EVERHARD，并且运用其优异的性能，我们准备了本《加工指南JFE 的耐磨钢板 EVERHARD －热切割－》，希望能够协助广大客户更好地使用 EVERHARD。
长期以来客户对 EVERHARD 予以大力支持，本公司在此表示衷心感谢，今后还敬请继续惠顾为盼。

EVERHARD 的特点型号

特点

商品名称

EVERHARD-C340
EVERHARD-C400
C（标准系列）标准通用型EVERHARD。
着眼于钢板硬度的经济型标准合金设计。
严格控制表面硬度范围，减少加工性能的不均匀。

EVERHARD-C450
EVERHARD-C500
EVERHARD-C550
EVERHARD-C600

C-LE（高韧性系列）SP（超级）

保证在-40℃（-40℉）
温度下的低温韧性。
最高可达布氏硬度500级耐磨性能的产品种类齐全。
考虑内部硬度的成分设计。

超过EVERHARD的EVERHARD。
提供超过布氏硬度500级的耐磨性能。

EVERHARD-C400LE
EVERHARD-C450LE
EVERHARD-C500LE

EVERHARD-SP本资料登载的所有信息均以具备正确使用 EVERHARD 的热切割基础知识和在 JFE 钢铁株式会社的业务经验范围内使用为前提，本公司对于个别情况下的适用性不承担责任，发生问题时请与本公司商谈。

1

1. EVERHARD 的切割工艺（热切割）1. 1气割预热混合气体切割氧气预热混合气体切割火口

采用气割的热切割从喷嘴（火口）前端喷射燃气（预热混合切割方向气体）和切割氧气火焰（预热火焰），使氧和铁在燃点以上的高温下发生氧化反应，熔融的氧化物与金属一同被切割氧气流吹走完预热火焰成切割（图1）。从原理的角度考虑可在氧气到达的范围进行切割，
是适合切割厚板的切割工艺，也可以切割 100mm 以上的极厚切割波痕

切割氧气气流材料。
在热切割中，切割点附近与焊接同样被加热到高温。因此，

被切割材料

对于与一般钢材相比强度、硬度极高的 EVERHARD，热切割时也和焊接同样需要注意延迟裂纹。

1. 2

熔渣

■图 1等离子切割气割示意图电极驱动气体利用电弧放电产生的放电能量进行切割的方法。切割的最大板厚小于气割。虽然氢源少、发生延迟裂纹的可能性低，但需要喷嘴

注意在高湿度环境下的切割、以及钢板表面的水分等氢的侵入。

电弧被切割材料

■图 2

1. 3

激光切割

等离子切割示意图

激光透镜在热切割领域的最新切割方法。在开发的最初阶段，由于

辅助气体

激光的输出功率较小，因此以作为原有技术的气割、等离子切割无法完成的薄板切割为对象，但目前的最大切割厚度已达到
25mm 的程度。

喷嘴虽然激光切割的切割气体也使用氧气，但由于不含氢，所以发生延迟裂纹的可能性很低。但是，与等离子切割同样需要注意
氢的侵入。

被切割材料

■图 32

激光切割示意图2. 气割时的注意事项
2. 1推荐的气割条件

2. 1. 1

预热及后热与焊接相同，预热和后热可有效防止延迟裂纹。
EVERHARD 气割时的推荐最低预热、后热温度如表 1 所示。预热的最理想方法是将被切割部件放入炉中进行总体加热等，但也可以通过割枪或加热器进行局部加热。这时，在切割线上的数个位置进行温度确认非常重要。另
外，由于只能测量表面温度，所以为了确认内部也达到了规定的温度，在达到规定的预热温度后也要观察温度变化，稳定后迅速开始切割。对于不能进行预热的情况实施后热。后热在气割后迅速进行可提高效果。
在预热和后热中，重要的是一旦加热超过 200℃硬度就会降低。预热要严格遵守 200℃以下的温度。后热的推荐温度与表 1 的预热温度相同，200℃的限制也相同。

■表 1最低预热、后热温度板厚（mm）
商品名称

102030405025℃

EVERHARD-C400

EVERHARD-C500EVERHARD-C500LE
EVERHARD-C550

80

25℃

25℃

100℃

75℃

125℃

150℃

25℃

50℃

75℃

100160

75℃

75℃

25℃

90

100℃

50℃

25℃

EVERHARD-C400LE
EVERHARD-C450LE

7075℃

EVERHARD-C340

EVERHARD-C450

60

75℃

100℃

75℃

100℃

175℃

125℃

150℃

175℃

175℃

EVERHARD-C600

175℃

EVERHARD-SP

75℃

150℃

3

2. 1. 2

切割速度

如果无法进行预热、后热，请降低气割时的切割速度。推荐的最高切割速度如表 2 所示。建议在气割断面不产生缺口的范围降低切割速度。此外，对于高硬度的较厚材料，切割速度无法应对，因此推荐实施预热、后热。

■表 2无预热时的推荐切割速度（mm/ 分钟）
商品名称板厚（mm）
102030402504150200预热150预热200预热200

EVERHARD-C450LE
EVERHARD-C500LE

250

EVERHARD-C550

200

EVERHARD-SP

80200

预热150

预热

20025020015090150200

EVERHARD-C400LE

EVERHARD-C600

70200

无限制

EVERHARD-C450
EVERHARD-C500

60200

EVERHARD-C340
EVERHARD-C400

50

预热

1001602. 1. 3

其他推荐的对策

采用双重切割也可获得与预热相同的效果。
双重切割指在预定切割线附近进行预切割，然后立即实施正式切割的方法（图 4 ），利用预切割在正式切割线附
近获得预热效果。
预切割后请尽快进行正式切割。如果预切割后被切割构件的温度降低则无法获得预热效果。
另外关于预切割位置，请通过调整使正式切割部位附近的温度成为表 1 所示的最低预热、后热温度。
预切割线正式切割线

正式切割线■图 4

2. 1. 4双重切割工艺关于较小材料的切割对较小材料进行热切割加工时，切割材料的温度上升，容易发生硬度降低。如图 5 的模式图所示，被切割材料
的尺寸越小，温度上升越大，越容易发生硬度降低。切割较小的样品时，事先确认温度上升到什么程度非常重要。
EVERHARD-C400LE、C450LE 和 C500LE 的加热温度与表面硬度之间的关系如图 6 所示。
如果被切割材料的温度超过 200℃，请将切割方法更改为适当的方法（等离子切割或激光切割等），或者提高切割速度、变更切割顺序等，以免超过 200℃。
550

如果切割材料的温度超过 200℃，硬度将明显降低。

大

切割材料尺寸模式图

切割材料的大小小■图 5 切割材料的大小与切割后硬度及材料温度上升的关系（模式图）

表面硬度（HBV10/3000）

200℃

切割后的温度切割后的硬度EVERHARD-C500LE
500

EVERHARD-C450LE
450EVERHARD-C400LE

400
3503002500100200300400

加热温度（℃）■图 6加热温度与硬度的关系

53. 对切割面的热影响进行热切割时，距离切割面的硬度分布分别如图 7 ～图 9 所示。因受热影响，切割面附近的硬度降低。请理解
这些特性，选择妥善的切割工艺。

表面硬度（HV10）600

EH-C450LE
板厚 20mm500

氧气：0.30-0.35MPa
丙烷气：0.02-0.03MPa
切割速度：475mm/ 分

400
300
在 1/4t 处的热影响区域

200

距离上表面 1mm

100
0四分之一的厚度（1/4t）

0102030405060

与切割面之间的距离（mm）■图 7

气割的硬度分布比较

表面硬度（HV10）600

EH-C450LE
板厚 20mm500

电压：220V
切割速度：1000mm/ 分

400
300
在 1/4t 处的热影响区域

200

距离上表面 1mm

100
0四分之一的厚度（1/4t）

0102030405060

与切割面之间的距离（mm）■图 8等离子切割的硬度分布比较

表面硬度（HV10）600

EH-C450LE
板厚 20mm500

输出：6kW
切割速度：1250mm/ 分

400
300
2000

距离上表面 1mm

在 1/4t 处的热影响区域

100

四分之一的厚度（1/4t）

010203040

与切割面之间的距离（mm）■图 96

激光切割的硬度分布比较

5060

4. 关于延迟裂纹［说明］
4. 1

何谓延迟裂纹

钢材中存在扩散氢时，如果满足某项条件，钢材就会发生裂纹，所以被称为延迟裂纹（延迟破坏）。如果气割也
有氢源，有时会发生这种现象。
延迟裂纹果如其名，在切割后不立即发生，过一段时间后发生。如果发生微观延迟裂纹，可能会随之导致宏观
脆性破坏。延迟裂纹的示例如照片 1 所示。另外，观察延迟裂纹的的断裂面，在起点呈现被称为准解理断裂面的氢
脆化特有的断裂面（照片 2）。

裂纹方向延迟裂纹

切割端面

■照片 1

4. 2

气割时延迟裂纹的外观示例■照片 2 延迟裂纹断裂面（准解理断裂面）裂纹发生因子气割时的延迟裂纹与焊接的延迟裂纹（加工指南 No.
C1C-006）
因相同的机制发生。因此，其发生因子也相同。

母材

发生因子分为以下 3 种。

高强度、高硬度（裂纹敏感性）❶ 材料的裂纹敏感性（母材特性）❷ 扩散氢量❸ 拉伸残余应力耐磨钢 EVERHARD 系列为了耐磨性而设计了高强度、高硬度，①的裂纹敏感性高于通常的高强度钢。因此，即使在对于通常的高强度钢不发生裂纹的切割条件（某些延迟裂纹扩散氢应力（氢源为热切割燃气）

热切割形变
（因形变产生的残余应力）扩散氢量和残余应力）下也可能发生裂纹。

■图 10

延迟裂纹的发生因子7

4. 3

延迟裂纹的防止对策

1 降低扩散氢为了防止气割裂纹，降低侵入钢材内的氢非常重要。侵入的氢来自气割时的燃烧气体。为了降低该氢量可举出以下的方法。
（1）在即将切割前进行预热。
（2）切割后立即进行后热。
（3）采用双重切割工艺。
（4）降低气割的速度。
这些都是降低切割后钢板冷却速度的方法，通过降低冷却速度，钢中释放的氢增加，因此钢中残留的氢减少。
此外，为了避免氢源，采用等离子切割和激光切割是有效的方法。

2 残余应力的降低残余应力取决于热膨胀的大小。为了尽可能减小热膨胀，应将加热控制在最小限度。为此需要减小用于切割的
热量。即，（1）提高切割速度。
（2）集中切割热源。
这些措施可以通过等离子切割或激光切割实现。

3 避免应力集中源
由于切割质量和内部缺陷造成的应力集中可能会发生延迟裂纹。为了避免这种情况，在切割面附近清除锐利的缺陷（缺口等）非常重要。

85. 关于切割作业在健康方面、安全方面的注意事项
切割作业是使用燃气、高压气体、电以及光能完成并伴随高温的作业，并且处理属于重量物体的被切割材料。
因此，在热切割作业中潜藏着很多危险和损害健康的因素。请注意以下热切割作业在健康方面和安全方面的要点妥善作业。

在热切割作业现场
❶ 对作业现场经常进行整理整顿，防止发生火灾和意外事故。
❷ 设置保护栏杆，根据需要做出提醒注意的表示。

参考资料❸ 作业现场需要进行适当的通风。

1）劳动安全卫生法第 61 条

日本

❹ 佩戴眼镜、穿安全鞋等，穿着正确的作业服装作业。

2）劳动安全卫生法第 59 条

日本3）概论 热切割加工的 Q&A 日本焊接协会
气割分会❺ 气割作业需要作业资格。请遵守法令。

粉尘及气体对人体的影响
虽然气割等热切割是粉尘和有害气体的发生量较少的切割，但是由于将强力的热源用于金属的熔融，因此除了
金属的熔融及蒸发产生的粉尘和烟尘等外，还发生被切割材料中含有的气化物质、以及因作业气体或周边空气产生的臭氧、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等有害气体。另外，涂覆在被切割材料表面的铅、铜、锌、锡等会蒸发成为金属烟尘，有时会出现被称为金属热的发烧等症状。另外，密封材料、涂料、衬垫材料等塑料也会因种类出现热分解发生有害气体。
如果粉尘的粒径大于 10μm，会随痰排出口外，但是如果小于 10μm，则会长时间在大气中浮游，成为患矽肺、支气管炎、肺水肿、哮喘等疾病的原因。特别是粒径小于 2.5μm 的粉尘被称为 PM2.5，对人体的影响很大。

结语作为 JFE 的耐磨钢板 EVERHARD 系列的各种产品阵容，考虑到客户对要求耐磨性的零件等
进行加工，我们采取其成分和组织控制设计其特性。希望大家使用本指南，有效且安全地使用
EVERHARD 系列。本指南介绍了热切割工艺，
除此之外，对机械加工、焊接、折弯加工也备有
同样的指南，在加工中请务必也参照这些指南。

机械加工（C1C-008）
焊接（C1C-006）
折弯加工（C1C-007）

9

Cat.No.C1C-009-01

http://www.jfe-steel.co.jp/ch/
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MUMBAIJFE Steel India Private Limited, Mumbai Office603-604, A Wing, 215 Atrium Building, Andheri-Kurla
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CHENNAIJFE Steel India Private Limited, Chennai Office
No.86, Ground Floor, Polyhose Towers(SPIC Annexe),
Mount Road, Guindy, Chennai-600032, Tamil Nadu,
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Fax: (91)44-2230-0287

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BRISBANEJFE Steel Australia Resources Pty Ltd.
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15th Floor, The Broadgate Tower, 20 Primrose Street,London EC2A 2EW, U.K.
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Fax: (1)212-308-9292
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750 Town & Country Blvd., Suite 705 Houston,
Texas 77024, U.S.A.
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Fax: (1)713-532-0062
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