特表 2024-544443 ボール状金属製品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-03

(54)【発明の名称】ボール状金属製品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21H 1/14 20060101AFI20241126BHJP

   C21D 9/36 20060101ALI20241126BHJP

   B21B 19/04 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

B21H1/14 A

C21D9/36

B21B19/04

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023570170

(86)(22)【出願日】2022-11-08

(85)【翻訳文提出日】2023-11-10

(86)【国際出願番号】 RU2022050354

(87)【国際公開番号】W WO2023080811

(87)【国際公開日】2023-05-11

(31)【優先権主張番号】2021132539

(32)【優先日】2021-11-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】RU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523427858

【氏名又は名称】オブシェストヴォ ス オグラニチェンノイ オトヴェトストヴェンノスチュ “エヌペーペー システマ ４８”

【氏名又は名称原語表記】ＯＢＳＨＣＨＥＳＴＶＯ Ｓ ＯＧＲＡＮＩＣＨＥＮＮＯＹ ＯＴＶＥＴＳＴＶＥＮＮＯＳＴＹＵ ＮＰＰ ＳＩＳＴＥＭＡ ４８

【住所又は居所原語表記】ｕｌ． Ｐｕｓｈｋｉｎａ， ｄ． １３Ａ， ｐｏｍ． ２ Ｇ． Ｌｉｐｅｃｋ ３９８００１ Ｒｕｓｓｉａｎ Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100186060

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】チトフ，セルゲイ・セルゲイビッチ

(72)【発明者】

【氏名】ベズデネジニ，ダニイル・ウラジミロヴィッチ

(72)【発明者】

【氏名】コバレンコ，オレグ・アナトレヴィッチ

【テーマコード（参考）】

4K042

【Ｆターム（参考）】

4K042AA25

4K042BA02

4K042BA03

4K042BA14

4K042DA01

4K042DA02

4K042DB01

4K042DC02

4K042DE02

4K042DE06

4K042DF01

(57)【要約】

【課題】
本発明は、ボール状金属製品の製造に関するものです。
【解決手段】
この方法は、中周波誘導装置で適切なサイズの丸ビレットを加熱し、クロス圧延機で９５０℃～１０７０℃の温度でボールに圧延し、強制空冷の冷却ドラムでボールを６２０℃～７００℃まで冷却する、回転する搬送管と複数のインダクター部を含む高周波誘導装置でボール表面を８５０℃～９３０℃まで加熱し、流水で冷却する焼入れドラムでボールを１２５℃～１６０℃まで焼入れし、容器内で自己焼入れさせます。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中周波誘導装置で適当な大きさに作られた丸ビレットを加熱し、前記丸ビレットをクロス圧延機で９５０℃～１０７０℃でボールに圧延し、前記ボールを強制空冷しながら冷却ドラムで６２０℃～７００℃まで冷却し、回転する搬送管と複数の誘導子部を含む高周波誘導装置で前記ボールの表面を８５０℃～９３０℃まで加熱し、流水で冷却された急冷ドラムで前記ボールを１２５℃～１６０℃まで急冷し、容器内で前記ボールを自己焼入れさせることを特徴とするボール状金属製品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボール状金属製品の製造方法に関する。

【先行技術】

【0002】

低合金ボール状黒鉛鋳鉄からボール状金属製品（以下、ボール）を製造する方法として、鋳鉄を溶解し、棒鋼を鋳造し、クロス圧延機で圧延し、等温焼入れを行い、その後２８０℃～３２０℃で焼戻しを行う方法が知られています（特許文献１参照）。

【0003】

この公知の方法は、球体の表面と中心部の硬度の差を確保できず、耐摩耗性と耐衝撃性が低下するという欠点があります。そして、そのもう一つの欠点は、ボールの要求硬度を確保するために、溶融塩中での等温焼入れとコンベア焼入れ焼戻し装置での焼戻しのための装置を持つ必要性を含む、ボールの熱処理のより複雑で高価な技術です。

【0004】

技術的本質の観点から、提案された発明に最も近い解決策は、コンカストビレットを加熱し、該当するサイズの丸ビレットを熱間圧延機で圧延することを含む、研削ボールの製造方法を指します。その後、誘導装置で加熱し、９５０℃～１０５０℃のクロス圧延機でボール状に圧延し、空気を追加供給した冷却ドラムで８４０℃～９００℃まで冷却してから焼入れします。その後、テンパリングドラム内で流水によるテンパリングを行い、ボール温度を１２５℃～１６０℃に下げ、容器内で自己焼戻しさせます（特許文献２参照）。

【0005】

この方法には、次の欠点があります。
焼入れは、ＧＳＥ線より上の圧延温度（鉄-炭素合金図では下部）１で行われ、焼入れ値まで冷却します。その結果、大きなオーステナイト粒が形成され、その後の相変態の性質が悪化します。

【0006】

また単位生産量でボール２のグループ３～５硬度を確保するためには、ビレットの材料として高炭素高合金鋼(炭素質量分率０.６％以上)を使用する必要があります。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】ロシア国特許公報 ＲＵ２０８２５３０号

【特許文献2】ロシア国特許公報 ＲＵ２５９６７３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は上記従来技術における課題を解決することです。

【0009】

本発明が提供する技術的成果は、ボール状金属製品のより高い硬度グループ特性、低合金鋼で作られた場合の単位出力でのそのような製品の改善された耐摩耗性および耐衝撃性、およびプロセスで使用される鋼の炭素質量分率を低減する可能性です。

【課題を解決するための手段】

【0010】

このような技術的成果を達成するために、本発明に係るボール状金属製品の製造方法（ボールの加熱、圧延、冷却、焼入れ、焼戻しを含む）は、中周波誘導装置で適当な大きさに作られた丸ビレットを加熱し、そのビレットをクロス圧延機で９５０℃～１０７０℃でボールに圧延し、そのボールを強制空冷しながら冷却ドラムで６２０℃～７００℃まで冷却し、回転する搬送管と複数の誘導子部を含む高周波誘導装置でボールの表面を８５０℃～９３０℃まで加熱し、流水で冷却された急冷ドラムでボールを１２５℃～１６０℃まで急冷し、容器内でボールを自己焼入れさせることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、金属ボールが低合金鋼で作られる場合に、より優れた耐摩耗性と耐衝撃性を可能にし、それによって、使用される鋼の炭素質量分率を低減することを可能にします。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の本質は以下の通りです。
提案された方法では、ボールは圧延され、高周波誘導装置で８５０℃～９３０℃まで加熱された後、６２０℃～７００℃まで冷却され、その後熱サイクルに供されます。これにより、オーステナイト粒のサイズを小さくし、ボール表面の焼戻し前に微細に分散した焼入れマルテンサイトを得ることができ、ひいてはボール表面の硬度を高めることができます。さらなる低温焼戻しは、焼入れマルテンサイト中の炭素を再分配し、焼戻しマルテンサイトを形成するのに役立ちます。高硬度と耐摩耗性を同レベルで維持しながら、内部応力を低減する加工です。高い表面硬度と比較的延性のあるコアの組み合わせは、ボールの耐衝撃性、すなわち衝撃荷重に抵抗する能力を向上させます。

【0013】

高周波誘導ユニット３は、耐熱性誘電体材料で作られ、水平線に対してある傾斜角度に配置された回転搬送管を含み、処理中のボールを移動させるために使用されます。チューブは、インダクターの複数のセクション内に配置されています。この解決策は、移動するボールが指定された深さまでその表面で均等に（軸対称に）加熱されることを保証します。

【0014】

このように、提案されたボールの製造方法は、金属ボールが低合金鋼で作られる場合に、より優れた耐摩耗性と耐衝撃性を可能にし、それによって、使用される鋼の炭素質量分率を低減することを可能にします。

【国際調査報告】