ロックウェル硬さ試験、EBSD、XRDおよびTEMによる評価を通じて、国産およびドイツ製23MnNiMoCr54チェーンリングの硬さおよび微細組織の差異が明らかになった。結果は、ドイツ製チェーンリングは全く廃鋼を電気炉で製錬する工程のために残留元素であるCu、Nの含有量が高く、平均硬さが41.32HRCに達し、極差はわずか0.85HRCであり、平均硬さが最も高く硬度変動が最小であることを示している。高いN含有量は析出相の密度を増加させ、Zenerピニング効果により元のオーステナイト結晶粒径を13.66μmに細かくし、高角度粒界の割合を38.3％に高め、両者が協調して転位運動を阻害し、ドイツ製チェーンリングの硬さが最も高くなる。中周波焼入れ過程では、ワーク表面温度がキュリー温度を超えると表面の渦電流密度が増加し、オーステナイト化温度が上昇し、ドイツ製および国産チェーンの両方で端部の元のオーステナイト結晶粒が粗大化し、転位密度が増加する現象が見られる。本研究は国産鉱山用チェーンリングの製錬工程および熱処理技術のアップグレードに理論的根拠を提供し、鉱山装備の重要部品の国産化推進に重要な意義を持つ。

23MnNiMoCr54;鉱山用円形チェーンリング;微細組織;硬さ;結晶粒度