JFEの耐摩耗鋼板 エバーハード®
施工ガイドライン ̶ 熱切断 ̶EVERHARD

JFE’s Abrasion-Resistant Steel Plate

Reliable Forever®

目

次JFE の耐摩耗鋼板 エバーハードの施工ガイドライン — 熱切断 —...... 1
1. エバーハードの切断方法（熱切断）........................................................ 21.1

ガス切断.......................................................................................... 2

1.2

プラズマ切断................................................................................... 2

1.3

レーザ切断....................................................................................... 2

2. ガス切断時の留意点................................................................................. 32.1

推奨ガス切断条件........................................................................... 3

2.1.1

予熱と後熱............................................................................... 32.1.2

切断速度................................................................................... 42.1.3

その他の推奨対策................................................................... 52.1.4

小さい部材の切断について.................................................... 53. 切断面への熱影響.................................................................................... 64. 遅れ割れについて［解説］....................................................................... 74.1

遅れ割れとは................................................................................... 74.2

割れ発生因子................................................................................... 74.3

遅れ割れの防止策........................................................................... 8

5. 切断作業の健康上、安全上の留意点について...................................... 9
おわりに......................................................................................................... 9「EVERHARD」、「エバーハード」は JFE スチール株式会社の登録商標です。

JFE の耐摩耗鋼板 エバーハードの施工ガイドライン— 熱切断 —
1955 年、JFE スチール（株）は、国内で他社に先駆けて耐摩耗鋼板“エバーハード”の製造を開始しました。
それ以来、エバーハード製品は産業機械を初めとして、土木建築用機械や鉱業用機械、そして農業機械に至るまで幅広くご利用頂いて参りました。
今ではお客様の満足度を満たす不可欠な製品として認めて頂くまでになりました。
この小冊子、“JFE の耐摩耗鋼板 エバーハード 施工ガイドライン — 熱切断 —”は、エバーハードをお使い頂く全てのお客様に効果的に安心してその優れた性能をご利用頂くことを願って準備致しました。皆様のご利用の一助としてご活用頂ければ幸いです。
日頃のエバーハードのご愛顧に感謝申し上げると共に、今後の末永いごひいきをお願いする次第です。

エバーハードの特徴タイプ

特徴

ブランド名

EVERHARD-C340
EVERHARD-C400
C（標準系）

標準の汎用エバーハードです。
鋼板の硬さに主眼をおいた経済的な標準合金設計としました。
表面硬さの範囲を厳格化し、加工性のばらつきを低減しました。

EVERHARD-C450
EVERHARD-C500
EVERHARD-C550
EVERHARD-C600
EVERHARD-C400LE

C-LE（高靭性系）－40℃の低温靭性を保証します。
ブリネル硬さ500級までの耐摩耗性能を品揃えしました。
内部硬度を考慮した成分設計としています。

EVERHARD-C450LE
EVERHARD-C500LE

SP（特殊）

エバーハードを超えたエバーハードです。
ブリネル硬さ500級超の耐摩耗性をご提供します。

EVERHARD-SP

本小冊子に掲載した全ての情報は、エバーハードの使用が正しい熱切断の基礎知識と JFE スチール（株）の事業経験の範囲内で利用されることを前提としており、個々のケースにおける適合性についての責任は負いかねますが、問題が生じた場合はご相談ください。

1

1. エバーハードの切断方法（熱切断）
1. 1 ガス切断

予熱混合ガス

切断酸素

予熱混合ガス切断火口

ガス切断による熱切断は、ノズル（火口）の先端から燃焼ガス

切断方向（予熱混合ガス）と切断酸素の火炎（予熱炎）を吹きつけ、酸素と鉄とを発火点以上の高温で酸化反応させて、溶融した酸化物予熱炎を金属とともに切断酸素気流で吹き飛ばして切断します（図1）。
原理的には、酸素が届く範囲で切断が可能で、厚物の切断に有ドラグライン

切断酸素気流利な切断法で、100mm 超の極厚物材も切断が可能です。
熱切断では、溶接と同様に切断点近傍は高温に加熱されます。

切断材

したがって、一般の鋼よりも極めて高強度・高硬度のエバー
ハードでは、熱切断時にも溶接と同様に遅れ割れに対して注意が必要です。

1. 2 プラズマ切断

スラグ

■図1

ガス切断の模式図

電極
作動ガス

アーク放電による電気エネルギーを利用して行う切断方法です。ガス切断よりは切断最大板厚が小さくなります。水素源が少ノズルなく遅れ割れ発生の可能性は低いですが、高湿度環境下での切断、鋼板表面の水分等水素の浸入には留意する必要があります。

アーク切断材■ 図 2 プラズマ切断の模式図

1. 3 レーザ切断

レーザ光レンズ

熱切断の分野では、最も新しい切断法です。開発当初、レー

アシストガス

ザ出力が小さく、従来技術であるガス切断、プラズマ切断が適用できない薄板の切断が対象でしたが、現在では、最大切断厚が 25mm 程度に達しています。

ノズル

レーザ切断でも切断ガスに酸素が使われますが、水素は含まれていないので遅れ割れ発生の可能性は低いです。但し、プラズマ切断と同様水素の浸入には留意する必要があります。

切断材■ 図 3 レーザ切断の模式図

2

2. ガス切断時の留意点
2. 1 推奨ガス切断条件
2. 1. 1 予熱と後熱溶接と同様に、遅れ割れの防止には、予熱と後熱が有効です。
表 1 に EVERHARD のガス切断時の推奨最低予熱・後熱温度を示します。予熱は、最も理想的には、切断部材を炉に入れる全体加熱などがありますが、ガスバーナやヒーターによる局所加熱も可能です。その場合は切断線上の複数の箇所で温度確認を行うことが重要です。また、温度は表面しか測定できませんので、内部も所定の温度になったことを確認するため、所定の予熱温度に達した後も温度変化を観察し、安定した後、速やかに切断を開始します。
予熱が行えない場合には、後熱を実施します。後熱はガス切断後速やかに行うことで効果が上がります。
予熱と後熱で重要なことは、一度でも 200℃を超えて加熱されると硬度が低下することです。予熱では 200℃以下の温度を厳守します。後熱の推奨温度は表 1 の予熱温度と同様としますが 200℃制限も同様です。

■表1最低予熱・後熱温度
板厚（mm）

製品名102030405025℃

EVERHARD-C400

EVERHARD-C500

EVERHARD-C500LE
EVERHARD-C550

80

25℃

25℃

100℃

75℃

125℃

150℃

25℃

50℃

75℃

100

160

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 切断速度
予熱、後熱が行えない場合には、ガス切断時の切断速度を低減してください。表2に推奨最大切断速度を示します。
ガス切断面にノッチが発生しない範囲で切断速度を遅くすることをお勧めします。なお、高硬度厚物材の場合には、切断速度では対応しきれませんので、予熱・後熱の実施を推奨いたします。

■表2予熱をしない場合の推奨切断速度（mm/min.）
製品名板厚（mm）
10203040

No Restrictions

2502004

Preheating
150200EVERHARD-C500LE

250

EVERHARD-C550

200200Preheating
Preheating
Preheating

150

Preheating

20025020090150

200

EVERHARD-C450LE

EVERHARD-SP

80200

EVERHARD-C400LE

EVERHARD-C600

70150200

EVERHARD-C450
EVERHARD-C500

60200

EVERHARD-C340
EVERHARD-C400

50150

Preheating

1001602. 1. 3 その他の推奨対策
二重切断を実施することによっても、予熱と同等の効果が得られます。
二重切断とは、切断予定線の近傍で予備切断を行い、その直後に、本切断を実施する方法（図 4）で、予備切断による本切断線近傍の予熱効果を利用します。
予備切断直後はできるだけ速やかに本切断を実施してください。予備切断後、切断部材の温度が低下すると予熱効果が得られません。
また、予備切断位置は本切断部近傍の温度が表 1 に示した最低予熱・後熱温度となる様調整下さい。
予備切断線
本切断線

本切断線

■ 図 4 二重切断法

2. 1. 4 小さい部材の切断について小さい部材に熱切断加工する場合には、切断部材の温度が上昇して、硬度が低下しやすくなります。図 5 に模式的に示すように、切断部材サイズが小さければ小さいほど、温度上昇は大きくなり、硬度が低下しやすくなります。小さいサンプルを切断する場合には、事前に温度がどのくらいに上昇するか確認することが重要です。図 6 は、EVERHARD-400LE、450LE、500LE それぞれの加熱温度と表面硬さの関係を示しています。
切断部材の温度が 200℃を上回ってしまう場合には、切断方法を適切な方法（プラズマ切断やレーザ切断など）に変更するか、切断速度を上げる、切断順序を変更するなどを行い、200℃を上回らないようにしてください。
切断部材の温度が約200℃を超えると硬さが著しく低下する。

550

大■図5切断部材寸法の模式図

切断部材の大きさ

小

切断部材の大きさと切断後硬さおよび部材上昇温度の関係（模式図）

表面硬度（HBW10/3000）

200℃

切断後の温度

切断後の硬さEVERHARD-C500LE
500

EVERHARD-C450LE
450EVERHARD-C400LE

400
3503002500100

200300400

加熱温度（℃）■図6

加熱温度と硬さの関係

5

3. 切断面への熱影響
図 7 〜図 9 におのおのの熱切断を実施したときの、切断面からの硬度分布を示します。熱影響を受け切断面近傍は硬度が低下しております。これらの特性をご理解いただき、切断方法を選択して下さい。

表面硬さ（HV10）600

EH-C450LE
板厚20mm500400

酸素ガス：0.30-0.35MPa
プロパンガス：0.02-0.03MPa300

切断速度：475mm/min.
Heat affected zone at 1/4t

200

上面から1ミリ

100
04分の1の厚さ（1/4t）

0102030405060

切断端面からの距離（mm）■ 図 7 ガス切断の硬さ分布比較

表面硬さ（HV10）600

EH-C450LE
板厚20mm500

電圧：220V
切断速度：1000mm/min.

400300Heat affected zone at 1/4t

200

上面から1ミリ

100
04分の1の厚さ（1/4t）

0102030405060

切断端面からの距離（mm）

プラズマ切断の硬さ分布比較■図8

表面硬さ（HV10）600

EH-C450LE
板厚20mm500

出力：6kW
切断速度：1250mm/min.

400
300
200

0

上面から1ミリHeat affected zone at 1/4t

1004分の1の厚さ（1/4t）

010203040

切断端面からの距離（mm）■図96レーザ切断の硬さ分布比較

5060

4．遅れ割れについて［解説］4. 1 遅れ割れとは
鋼材は、鋼中に拡散性水素がある場合、ある条件を満足すると割れを起こすことが知られており、遅れ割れ（遅れ破壊）と呼ばれています。この現象は、ガス切断でも水素源がある場合は起こることがあります。
遅れ割れはその名のとおり、切断後すぐには発生せずしばらくして起こります。微視的な遅れ割れが起こるとそれに付随して巨視的な脆性破壊を招く場合があります。写真 1 はその例を示しています。また遅れ割れの破面を観察すると、起点では擬へき開破面と呼ばれる水素脆化特有の破面を呈しています（写真 2）。

割れ方向
遅れ割れ

切断端面

■ 写真 1 ガス切断時の遅れ割れの外観例■ 写真 2 遅れ割れ破面（擬へき開破面）

4. 2 割れ発生因子
ガス切断時の遅れ割れは、溶接の遅れ割れ（ガイドライン No.C1J-028）と同じメカニズムで起こります。

母材

したがって、その発生因子も同じです。発生因子は次の高強度、高硬度（割れ感受性）三つです。
❶ 材料の割れ感受性（母材特性）❷ 拡散性水素量❸ 引張残留応力耐摩耗鋼 EVERHARD シリーズは、耐摩耗性のために強度を高く、高硬度に設計されており、①の割れ感受

遅れ割れ

拡散性
水素（水素源は熱切断ガス）応力
熱切断ひずみ（ひずみによる残留応力）性は通常の高張力鋼に比べると高くなっています。したがって、通常の高張力鋼では割れが発生しない切断条件（ある拡散性水素量と残留応力）でも割れる可能性があ■ 図 10

遅れ割れの発生因子

ります。

74. 3 遅れ割れの防止策
1 拡散性水素の低減
ガス切断割れを防止するためには、鋼材内に侵入する水素を低減することが重要です。水素はガス切断時の燃焼ガスから侵入します。この水素量を低減するためには、以下のような方法が挙げられます。
（1）切断直前に予熱を行う。
（2）切断直後に後熱を行う。
（3）二重切断法を用いる。
（4）ガス切断速度を低減する。
いずれも切断後の鋼板の冷却速度を低減する方法であり、冷却速度が下がることによって、鋼中から放出される水素が増加し、結果として、鋼中にとどまる水素が低減します。
さらに、水素源を回避するためには、プラズマ切断やレーザ切断の適用が有効です。

2 残留応力の低減
残留応力は熱膨張の大きさによります。熱膨張をできるだけ小さくするためには、加熱を最小限にとどめることです。そのためには切断に投入する熱量を小さくする必要があります。すなわち、（1）切断速度を上げる。
（2）切断熱源を集中させる。
これらは、プラズマ切断やレーザ切断を利用することで可能となります。

3 応力集中源の回避
切断品質や内部欠陥にかかわる応力集中によって、遅れ割れが発生することがあります。その回避のためには、切断面近傍で鋭い欠陥（切欠き等）を排除することが重要です。

8

5. 切断作業の健康上、安全上の留意点について
切断作業は可燃性ガス、高圧ガス、電気および光エネルギーを用いて行う高温を伴う作業です。また重量物である切断材を取り扱います。したがって、熱切断作業には、多くの危険並びに健康を損なう要素が潜んでいます。次のような熱切断作業の健康上、安全上のポイントに留意して、適切に作業してください。

熱切断作業場では❶ 作業現場は常に整理・整頓し火災や不慮の事故を防ぎます。
❷ 保護柵を設置し、必要に応じた注意喚起を表示します。

参考資料❸ 作業現場は適切な換気が必要です。

2）労働安全衛生法第 59 条

❹ 眼鏡と安全靴等を着装し、正しい作業服装で作業します。
❺ ガス切断作業には資格が必要です。法令を遵守してください。

1）労働安全衛生法第 61 条
3）要説 熱切断加工の Q&A 日本溶接協会
ガス溶断部会

粉じんおよびガスの人体に及ぼす影響
ガス切断などの熱切断は、比較的、粉じんおよび有害ガスの発生量が少ない切断ですが、強力な熱源を金属の溶融に用いるため、金属の溶融および蒸発によって生じる粉じんおよびヒュームの他に切断材に含まれているガス化物質、さらに作動ガスまたは周辺空気によるオゾン、一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化窒素などの有害ガスが発生します。さらに、切断材表面に塗布された鉛、銅、亜鉛、すずなどが蒸発して金属ヒュームとなり、金属熱と呼ばれる発熱などの症状を呈することがあります。また、シール材、塗料、ライニング材などのプラスティックも種類
によっては熱分解による有害なガスを生じることがあります。
粉じんの粒径が 10µm 以上であれば、痰とともに口外に排出されますが、10µm 以下の場合は、長時間大気中を浮遊し、じん肺、気管支炎、肺水腫、ぜんそくなどの原因になります。特に、粒径 2.5µm 以下の粉じんは、PM2.5 と呼ばれ、人体に対する影響が大きくなります。

おわりにJFE の耐摩耗鋼EVERHARDシリーズの各種のライ
ンナップ製品では、耐摩耗性が必要な部品等へのお客様の加工にも配慮して、その成分と組織制御を施すことによりその特性を設計しております。本書をご利用頂き、EVERHARDシリーズを効果的かつ安全にご利用頂けることを願っております。本書は、熱切断について記述しましたが、この他、機械加工、溶接、曲げ加工についても同様のガイドライン書をご用意しております。ぜひ、こちらも合わせてご利用頂ければ幸甚です。

機械加工（C1J-030）
溶接（C1J-028）
曲げ加工（C1J-029）

9

Cat.No.C1J-032-00

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LONDONJFE Steel Europe Limited
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806, 8th Floor, Tower-B, Unitech Signature Towers,
South City-I, NH-8, Gurgaon-122001, Haryana, India
Phone: (91)124-426-4981
Fax: (91)124-426-4982
MUMBAIJFE Steel India Private Limited, Mumbai Office603-604, A Wing, 215 Atrium Building, Andheri-Kurla
Road, Andheri (East), Mumbai-400093, Maharashtra,
India
Phone: (91)22-3076-2760
Fax: (91)22-3076-2764
CHENNAIJFE Steel India Private Limited, Chennai Office
No.86, Ground Floor, Polyhose Towers(SPIC Annexe),
Mount Road, Guindy, Chennai-600032, Tamil Nadu,
India
Phone: (91)44-2230-0285
Fax: (91)44-2230-0287

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