ムシェット鋼
ムシェット鋼は、ロバート・ムシェット特殊鋼とも呼ばれ、当時は自己硬化鋼や空気硬化鋼とも呼ばれていました。[ 1 ]は、最初の工具鋼であると同時に、最初の空気硬化鋼であると考えられています。[ 2 ] 1868年にロバート・フォレスター・ムシェットによって発明されました。ムシェット鋼以前は、鋼を硬化させるには焼き入れが必要でした。[ 1 ]これは後に高速度鋼の発見につながりました。[ 3 ]
発見
1868年、ムシェットはグラスゴーのメーカーが発明した新型鋳鋼の契約生産を依頼されました。この鋳鋼は切削工具として使用するには脆すぎることが判明しましたが、ムシェットは様々な新合金の実験に着手しました。マンガンを豊富に含むタングステン鉱石と鉄鉱石から作られたるつぼ鋼は、どんな炭素鋼よりも優れた切れ味を持つことが分かりました。さらに、当時は全く予想外でしたが、この新合金は鍛造後に焼入れを必要とせず、空冷することで硬化するという特性も持ち合わせていました。[ 4 ] : 195
ムシェットは、新合金の組成と製造方法を特許取得ではなく、企業秘密とすることを選択した。合金とその成分の関係を隠すため、原料は仲介業者を通じて調達された。混合は、ムシェットと彼のディーン・フォレスト製鉄所で数人の信頼できる人物によって行われ、原料は暗号で呼ばれていた。混合された原料は、シェフィールドのサミュエル・オズボーン・アンド・カンパニーに樽で送られ、溶解された。合金の組成は分析されているが、製造工程は依然として秘密である。[ 4 ] : 195
プロパティ
ムシェット鋼の化学組成は多様で、主成分はタングステン（4～12%）で、副成分としてマンガン（2～4%）と炭素（1.5～2.5%）が添加されている。典型的なサンプルでは、タングステン9%、マンガン2.5%、炭素1.85%が含まれている。[ 2 ]
ムシェット鋼は標準的な水焼入れ鋼よりも硬かった。ムシェット鋼は鍛造後にエアブラストを施すことで最も効果的に硬化できることがわかった。[ 1 ]
ムシェット鋼は非磁性である。[ 2 ]
意義
ムシェット鋼は高温でも硬度を維持できるため、主に工作機械に使用されていました。1894年、フレデリック・ウィンスロー・テイラーは、ムシェット鋼と高炭素工具鋼の加工比較テストを実施しました。彼は、硬いタイヤ鋼鍛造品では41～47％、軟鋼では約90％速く切削できることを発見しました。また、切削液として水流を使用すると、切削速度を30％向上できることも発見しました。テイラーのテスト結果が発表された後、ムシェット鋼やその他の自己硬化性鋼は工作機械で人気を博しました。[ 3 ]テイラーのテスト以前は、ムシェット鋼は再研磨間隔を長くしたり、より大きな切削を行ったり、より硬い材料を加工したりするためにのみ使用されることが多かったです。[ 1 ] [ 2 ]
1899年と1900年、[ 5 ]テイラーとマンセル・ホワイトは、マシェット鋼をはじめとする自己硬化鋼の硬化処理の実験を行っていました。彼らは、鋼を融点近くまで加熱すると、より耐久性の高い金属になることを発見しました。この金属は赤熱状態まで硬度を維持します。このタイプの硬化自己硬化鋼が、最初の高速度鋼でした。[ 3 ]
参考文献
参考文献
- ベッカー、オットー・マシュー（1910年）、高速度鋼、マグロウヒル、ISBN 9785874790196
{{citation}}:ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ）。 - カニゲル、ロバート（1997年）『唯一の最良の方法：フレデリック・ウィンスロー・テイラーと効率の謎』ヴァイキング・ペンギン、ISBN 0-670-86402-1
- オーバーグ、エリック、ジョーンズ、フランクリン・デイ（1918年）、鉄と鋼（第1版）、インダストリアル・プレス。
- ストートン、ブラッドリー（1908年）『鉄鋼の冶金学』（第1版（第3刷））、マグロウヒル。
