JP2001205519A - Metal saw - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は長い切断寿命を有す
るメタルソーに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal saw having a long cutting life.
【0002】[0002]
【従来の技術】焼結合金を用いた種々の用途のうち、特
に高寿命特性が求められるものとして、金属の切断に用
いられるメタルソーがある。このメタルソーの刃材とし
ては、大きく分けて高速度工具鋼製のものと超硬合金製
のものがある。このうち、超硬合金製のメタルソーは超
硬合金の高価格、低靭性をカバーするために刃先部分の
みを超硬合金とし、胴材にロウ付けしたものが広く用い
られている。超硬合金製メタルソーは超硬合金の持つ優
れた切削特性、耐熱性等から、高速での高能率な切削が
可能であり、次第に広く用いられつつあるが、切断機の
剛性が不十分な場合には超硬合金が低靭性であるゆえに
刃先が欠損しやすいという欠点があり、一般に用いられ
る低剛性の自動機および広く用いられている手動機には
適用しにくいという問題点がある。一方、高速度工具鋼
製のものは、従来から切削工具に広く用いられている材
質でもあり、靭性が高いという特性により自動機、手動
機を問わず低剛性の機械での使用も可能である。この高
速度工具鋼製メタルソーは熱処理により高い硬さを得て
いるため、高速の切断時には、メタルソー自体が焼き戻
されて硬さが低下するという事から、耐熱性の面で適用
が難しいが、一方で超硬合金製のメタルソーと比較して
刃が欠けにくく、汎用性があることが特徴である。2. Description of the Related Art Among various uses using a sintered alloy, a metal saw used for cutting a metal is particularly required to have a long life characteristic. The blade material of the metal saw is roughly classified into a high-speed tool steel material and a cemented carbide material. Of these, a metal saw made of cemented carbide is widely used in which only the cutting edge portion is made of cemented carbide and brazed to a body material in order to cover the high price and low toughness of cemented carbide. Cemented carbide metal saws are capable of high-speed, high-efficiency cutting due to the excellent cutting characteristics and heat resistance of cemented carbide, and are gradually being used widely, but when the rigidity of the cutting machine is insufficient However, there is a disadvantage that the cutting edge is apt to be broken due to the low toughness of the cemented carbide, and there is a problem that it is difficult to apply to a generally used low rigidity automatic machine and a widely used manual machine. On the other hand, those made of high-speed tool steel are also widely used materials for cutting tools from the past, and due to their high toughness, they can be used on low-rigidity machines regardless of automatic machines or manual machines. . Since this high-speed tool steel metal saw has a high hardness by heat treatment, it is difficult to apply in terms of heat resistance, because during high-speed cutting, the metal saw itself is tempered and the hardness decreases, On the other hand, the blade is less likely to chip and has versatility compared to a metal saw made of cemented carbide.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した高速度工具鋼
製メタルソーの寿命を向上するために成分的な検討が種
々なされてきた。なかでも、一つの方向が成分を高合金
化し、硬さを上げることにより、寿命の向上を目指すも
のである。これらの方法により、JIS SCM材、低
合金材等の切断する高速度工具鋼メタルソーの寿命は大
幅に改善されることが確認された。しかし、難削材であ
るステンレス系、Niを多く含む耐熱合金等の材料を切
断する場合には、これら被切断材の硬さは高くないもの
の、被切断材が粘り強いために切断時の発熱量が多く、
刃先部分への被切断材の溶着による、切断負荷の増加が
寿命の原因となるものであり、上述の高合金化、高硬度
化では大きな効果が得られておらず、成分的な対応で高
寿命化を計ることは困難である。本発明の目的は、高速
度工具鋼の高合金化、高硬度化では困難であった刃先部
分の耐溶着性の向上を計り、高寿命化を計るものであ
る。In order to improve the life of the above-mentioned metal saw made of high-speed tool steel, various studies have been made on components. Above all, one direction aims to improve the life by increasing the alloy of the components and increasing the hardness. It has been confirmed that the life of a high-speed tool steel metal saw for cutting JIS SCM materials, low alloy materials and the like is greatly improved by these methods. However, when cutting difficult-to-cut materials such as stainless steel and heat-resistant alloys containing a large amount of Ni, although the hardness of these cut materials is not high, the amount of heat generated during cutting is high because the cut materials are sticky. Many,
The increase in cutting load due to the welding of the material to be cut to the cutting edge causes the life, and the above-mentioned high alloying and high hardness have not yielded significant effects. It is difficult to extend the life. An object of the present invention is to improve the welding resistance of a cutting edge portion, which has been difficult with high alloying and high hardness of high speed tool steel, and to extend the life.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上述の問題に対して本発
明者はステンレス系、Niを多く含む耐熱合金、Ti等
の硬さの低い切断材において、刃先のへたりや、刃先へ
の溶着を抑制する方法について種々検討した結果、上述
のように高速度工具鋼での高合金化、高硬度化ではな
く、硬質粒子であるTiNおよびTiCNの1種または
2種を合金中に分散させることにより、耐溶着性を著し
く改善し、切断時の寿命を向上させることが可能なこと
を見出し、本発明に到達した。In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has set the cutting edge of a stainless steel, a heat-resistant alloy containing a large amount of Ni, or a cutting material having a low hardness such as Ti, and welded to the cutting edge. As a result of various investigations on the method of suppressing the above, it is found that one or two of hard particles TiN and TiCN are dispersed in the alloy instead of high alloying and high hardness in high speed tool steel as described above. As a result, the present inventors have found that it is possible to remarkably improve the welding resistance and to improve the life at the time of cutting, and have reached the present invention.
【0005】すなわち、本発明はMC型およびM6C型
の炭化物のうち1種または2種が分散したFeを主成分
とするマトリックスに、硬質粒子であるTiNおよびT
iCNのうち1種または2種を分散させた焼結合金を刃
先とすることを特徴とするメタルソーである。That is, according to the present invention, TiN and TN, which are hard particles, are added to a matrix containing Fe as a main component in which one or two of MC and M 6 C type carbides are dispersed.
A metal saw characterized by using a sintered alloy in which one or two kinds of iCN are dispersed as a cutting edge.
【0006】また、本発明において、硬質粒子であるT
iNおよびTiCNのうち1種または2種の含有比率が
焼結合金全体に対する質量比率で0.5〜15%含有す
る焼結合金を少なくとも刃先とすることを特徴とするメ
タルソーである。In the present invention, the hard particles T
A metal saw characterized in that at least the cutting edge is a sintered alloy in which one or two of iN and TiCN are contained in a mass ratio of 0.5 to 15% with respect to the entire sintered alloy.
【0007】また、マトリックスは、マトリックスの質
量比率において、Ceq=0.06Cr+0.063M
o+0.033W+0.2VとするときCが0.5〜
2.5質量%かつ−0.2≦C−Ceq≦0.3を満た
す焼結合金を少なくとも刃先とすることを特徴とするメ
タルソーである。[0007] In the matrix, the mass ratio of the matrix is Ceq = 0.06Cr + 0.063M.
When o + 0.033W + 0.2V, C is 0.5 to
A metal saw characterized in that a sintered alloy that satisfies 2.5 mass% and satisfies −0.2 ≦ C-Ceq ≦ 0.3 is at least a cutting edge.
【0008】また、マトリックスは、Si2質量%以
下、Mn2質量%以下、Cr6質量%以下、W15質量
%以下、Mo14質量%以下、V10質量%以下、Co
10質量%以下を含む焼結合金を少なくとも刃先とする
ことを特徴とするメタルソーである。The matrix is composed of 2% by mass or less of Si, 2% by mass or less of Mn, 6% by mass or less of Cr, 15% by mass or less of W, 14% by mass or less of Mo, 10% by mass or less of Co,
A metal saw characterized in that a sintered alloy containing 10% by mass or less is used at least as a cutting edge.
【0009】また、マトリックスは、Cr3〜5質量
%、W1〜13質量%、Mo0.5〜12質量%、V1
〜8質量%であることが好ましく、さらに、Cr3〜5
質量%、W4〜13質量%、Mo1〜7質量%、V1〜
8質量%であることが好ましい。The matrix is composed of 3 to 5% by mass of Cr, 1 to 13% by mass of W, 0.5 to 12% by mass of Mo, V1
To 8% by mass, and more preferably Cr3 to 5%.
Mass%, W4 to 13 mass%, Mo1 to 7 mass%, V1 to
It is preferably 8% by mass.
【0010】また、マトリックスは、マトリックスの質
量比率で、W+2Mo<18の関係を満たすものであ
る。The matrix satisfies the relationship of W + 2Mo <18 in the mass ratio of the matrix.
【0011】さらに、本発明のメタルソーは、上記の成
分を有する焼結合金で刃先部分を構成し、刃先部分以外
を刃先部分よりも靭性の高い溶製合金により構成するこ
とが好ましい。Further, it is preferable that the metal saw of the present invention has a cutting edge portion made of a sintered alloy having the above-mentioned components, and a portion other than the cutting edge portion is made of an ingot alloy having higher toughness than the cutting edge portion.
【0012】また、さらに本発明は、メタルソーの刃先
部分と台金部分のそれぞれ接合部に凹凸形状を設け、刃
先部分と台金部分を嵌合し、ロウ接合することが好まし
い。Further, in the present invention, it is preferable that the joint portion between the cutting edge portion and the base metal portion of the metal saw is provided with an uneven shape, and the cutting edge portion and the base metal portion are fitted and brazed.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の一つの形態としては、MC型およびM6C型の
炭化物のうち1種または2種が分散したFeを主成分と
するマトリックスに、硬質粒子であるTiNおよびTi
CNのうち1種または2種を分散させた焼結合金を刃先
とするメタルソーである。金属を切断するためには切断
する金属よりも少なくとも固い必要があり、MC型およ
びM6C型の炭化物のうち1種または2種を分散するこ
とにより、適正な硬さを得ることができる。また、硬質
粒子であるTiNおよびTiCNのうち1種または2種
を分散させることで、被切断材との反応を生じにくく、
耐溶着性を著しく改善し、これによる切断負荷の増加を
防止することが可能となり、メタルソーの寿命を延ばす
ことが可能となる。図1、図2に走査型電子顕微鏡(S
EM)で観察した本発明の焼結合金の断面の一例を示
す。図1、図2からFeを主成分とする焼結合金中に、
白色のM6C型炭化物、灰色のMC型炭化物と、黒色の
硬質粒子TiNが分散していることが分かる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
In one embodiment of the present invention, TiN and Ti, which are hard particles, are added to a matrix containing Fe as a main component in which one or two of MC type and M 6 C type carbides are dispersed.
This is a metal saw having a cutting edge made of a sintered alloy in which one or two kinds of CN are dispersed. In order to cut the metal, the metal must be at least harder than the metal to be cut. By dispersing one or two of the MC type and M 6 C type carbides, an appropriate hardness can be obtained. In addition, by dispersing one or two of TiN and TiCN that are hard particles, a reaction with a material to be cut hardly occurs,
It is possible to remarkably improve the welding resistance, thereby preventing an increase in cutting load, and extending the life of the metal saw. 1 and 2 show a scanning electron microscope (S
1 shows an example of a cross section of the sintered alloy of the present invention observed by (EM). From FIGS. 1 and 2, in the sintered alloy containing Fe as a main component,
It can be seen that white M 6 C-type carbide, gray MC-type carbide and black hard particles TiN are dispersed.
【0014】本発明では、特にステンレス系、Niを多
く含む耐熱合金、Tiなどの硬さの低い切断材におい
て、刃先のへたりや、刃先への溶着を抑制するために、
硬質粒子であるTiNおよびTiCNの1種または2種
を含むものとする。本発明で、種々の硬質粒子のうち、
TiNやTiCNを選んだ理由は、これらの硬質粒子は
いずれも窒素を含むものであり、FeとNは化合物を生
成しないために、被切断材との反応を生じにくく、耐溶
着性を著しく改善し、これによる切断負荷の増加を防止
することが可能となり、メタルソーの寿命を延ばすこと
が可能となるためである。この場合硬質粒子の添加量と
しては0.5〜15質量%であることが好ましい。添加
量が0.5質量%未満では、耐溶着性改善の効果が十分
に発揮できず、一方添加量を増加するほど、耐溶着性は
改善できるが、これらの粒子が多すぎると、工具形状に
加工する際の被研削性を悪くするという短所を有するた
めにその添加量は自ずと限られる。被研削性を大幅に低
下することなく、耐溶着性を向上できる添加量としては
15質量%を上限値とすればよい。硬質粒子量が15質
量%を超えると、焼結し難くなることも上限値を15質
量%とした理由の一つである。In the present invention, in particular, in cutting materials having a low hardness, such as stainless steel, heat-resistant alloys containing a large amount of Ni, and Ti, in order to suppress settling of the cutting edge and welding to the cutting edge,
One or two of hard particles TiN and TiCN are included. In the present invention, among various hard particles,
The reason for choosing TiN or TiCN is that all of these hard particles contain nitrogen, and since Fe and N do not form a compound, they do not easily react with the material to be cut and significantly improve the welding resistance. However, it is possible to prevent an increase in cutting load due to this, and it is possible to extend the life of the metal saw. In this case, the addition amount of the hard particles is preferably 0.5 to 15% by mass. If the addition amount is less than 0.5% by mass, the effect of improving the welding resistance cannot be sufficiently exerted. On the other hand, as the addition amount increases, the welding resistance can be improved. The amount of addition is naturally limited due to the disadvantage that the grindability is deteriorated when the steel is machined. The upper limit of the addition amount that can improve the welding resistance without significantly lowering the grindability may be 15% by mass. When the amount of the hard particles exceeds 15% by mass, sintering becomes difficult, which is one of the reasons for setting the upper limit to 15% by mass.
【0015】本発明のメタルソーの刃先を構成する焼結
合金のマトリックスはC量を0.5〜2.5質量%かつ
−0.2≦C−Ceq≦0.3を満たすことが好まし
い。ここで、C量を0.5〜2.5質量%としたのは、
C量が0.5質量%未満であると、CがCr、W、M
o、VとMC型およびM6C型の炭化物のうち1種また
は2種を形成し、耐摩耗性を付与する作用とともに、焼
入れ焼戻しの熱処理によりマルテンサイトマトリックス
の硬さを高めるという作用が得られず、2.5質量%を
超えて含有すると炭化物が過剰に析出して靭性や熱間加
工性を阻害したり、工具形状に加工する際の被研削性を
悪化させるためである。The matrix of the sintered alloy constituting the cutting edge of the metal saw of the present invention preferably has a C content of 0.5 to 2.5% by mass and satisfies -0.2 ≦ C-Ceq ≦ 0.3. Here, the reason why the C amount is set to 0.5 to 2.5% by mass is as follows.
If the amount of C is less than 0.5% by mass, C becomes Cr, W, M
o, V and one or two of the MC type and M 6 C type carbides are formed to impart wear resistance and to increase the hardness of the martensitic matrix by heat treatment of quenching and tempering. However, if the content exceeds 2.5% by mass, carbides are excessively precipitated to inhibit toughness and hot workability, or to deteriorate grindability when working into a tool shape.
【0016】上記の炭化物形成元素であるCr、W、M
o、Vが過不足なく結合して炭化物を形成する平衡炭素
量Ceqは次式 Ceq=0.06Cr+0.063Mo+0.033W
+0.2V で与えられる。これを踏まえた上で、−0.2≦C−C
eq≦0.3とするのは、C−Ceqがこの範囲を満た
すときに、メタルソーに用いる場合、切断を容易に行う
ための適正な硬さを得ることができるためである。C−
Ceqが−0.2未満であるとC量が不足し、MC型お
よびM6C型の炭化物を形成できなくなり、適正な硬さ
を得ることができなくなるためである。また、C−Ce
qが0.3を超える値であると残留オーステナイトの分
解温度が高温側に移行するため、硬度がかえって低下す
るからである。The above carbide forming elements Cr, W, M
The equilibrium carbon amount Ceq at which o and V combine to form a carbide by an appropriate amount is given by the following formula: Ceq = 0.06Cr + 0.063Mo + 0.033W
+ 0.2V. Based on this, -0.2 ≦ CC
The reason why eq ≦ 0.3 is that when C-Ceq satisfies this range, when used for a metal saw, it is possible to obtain appropriate hardness for easily performing cutting. C-
If the Ceq is less than -0.2, the amount of C becomes insufficient, so that it becomes impossible to form MC type and M 6 C type carbides, and it becomes impossible to obtain appropriate hardness. Also, C-Ce
This is because if q exceeds 0.3, the decomposition temperature of retained austenite shifts to a higher temperature side, so that the hardness is rather reduced.
【0017】本発明のメタルソーの刃先を構成する焼結
合金のマトリックス成分としては以下に示す成分範囲を
満たすことが好ましい。すなわち、Ceq=0.06C
r+0.063Mo+0.033W+0.2Vとすると
き、Cが0.5〜2.5%かつ−0.2≦C−Ceq≦
0.3を満たし、Si2質量%以下、Mn2質量%以
下、Cr6質量%以下、W15質量%以下、Mo14質
量%以下、V10質量%以下、Co10質量%以下を含
み、残部Feおよび不可避不純物からなる組成を有し、
MC型およびM6C型の炭化物を分散させたマトリック
スである。これに、硬質粒子であるTiNおよびTiC
Nのうち1種または2種を分散させ、焼結により結合さ
せ構成することが好ましい。また、好ましくはCr3〜
5質量%、W1〜13質量%、Mo0.5〜12質量
%、V1〜8質量%であり、さらに好ましくはCr3〜
5質量%、W4〜13質量%、Mo1〜7質量%、V1
〜8質量%を満たすことが好ましい。The matrix component of the sintered alloy constituting the cutting edge of the metal saw of the present invention preferably satisfies the following component range. That is, Ceq = 0.06C
When r + 0.063Mo + 0.033W + 0.2V, C is 0.5 to 2.5% and -0.2 ≦ C-Ceq ≦
0.3, not more than 2% by mass of Si, not more than 2% by mass of Mn, not more than 6% by mass of Cr, not more than 15% by mass of W, not more than 14% by mass of Mo, not more than 10% by mass of V, not more than 10% by mass of Co, the balance being Fe and inevitable impurities Having a composition,
It is a matrix in which MC type and M 6 C type carbides are dispersed. In addition, hard particles TiN and TiC
It is preferable that one or two of N are dispersed and combined by sintering. Further, preferably, Cr3 to
5% by mass, W1 to 13% by mass, Mo 0.5 to 12% by mass, V1 to 8% by mass, more preferably Cr3 to
5% by mass, W4 to 13% by mass, Mo1 to 7% by mass, V1
It is preferable to satisfy 88% by mass.
【0018】Si、Mnは、脱酸効果がある一方、多量
に添加すると靭性を害する等の問題がある。このためS
i、Mnは共に2質量%2質量%以下とした。While Si and Mn have a deoxidizing effect, if they are added in large amounts, they have problems such as impairing toughness. Therefore S
Both i and Mn were set to 2% by mass or less by mass.
【0019】Crは焼入れ硬化性を高める作用を有す
る。しかし、6質量%を超える場合には残留オーステナ
イト量が増加し焼戻し硬さが低下するため、Crの含有
量を6質量%以下とした。上述の効果についてさらに良
好なものを得るためには、Cr3〜5質量%であること
が好ましい。これは、3質量%未満では、焼入れ硬化性
を高めることが難しい。また、5質量%以下にすること
で、焼戻し硬さをより保つことができるからである。Cr has the effect of improving the quench hardenability. However, when the content exceeds 6% by mass, the amount of retained austenite increases and the tempering hardness decreases. Therefore, the content of Cr is set to 6% by mass or less. In order to further improve the above-described effects, the Cr content is preferably 3 to 5% by mass. If the content is less than 3% by mass, it is difficult to enhance the quench hardening property. Also, when the content is 5% by mass or less, the tempering hardness can be further maintained.
【0020】WおよびMoはCと結合して主としてM6
C型の炭化物を形成し、耐摩耗性を高める作用を有す
る。また、焼入れ時にマトリックス中に固溶し、焼戻し
時に微細な炭化物として析出し、2次硬化を進める作用
もある。しかし、W15質量%、Mo14質量%を超え
る場合には、材料の靭性が低下するので、W15質量%
以下、Mo14質量%以下とした。上述の効果について
さらに良好なものを得るためにはW1〜13質量%、M
o0.5〜12質量%であることが好ましい。W1質量
%未満、Mo0.5質量%未満では耐摩耗性を高める作
用が得ることが難しい。また、W13質量%以下、Mo
12質量%以下とすることで、材料の靭性を保つことが
できる。また、上述の効果をより良好なものにするに
は、W4〜13質量%、Mo1〜7質量%であることが
好ましい。W and Mo combine with C to form M 6
It has the effect of forming C-type carbides and increasing wear resistance. In addition, it has the effect of forming a solid solution in the matrix during quenching, precipitating as fine carbides during tempering, and promoting secondary hardening. However, when the content exceeds W15% by mass and Mo14% by mass, the toughness of the material is reduced.
Hereinafter, Mo was set to 14% by mass or less. In order to obtain more favorable effects as described above, W1 to 13% by mass, M
It is preferably 0.5 to 12% by mass. If the content of W is less than 1% by mass and the content of Mo is less than 0.5% by mass, it is difficult to obtain the effect of increasing the wear resistance. In addition, W13% by mass or less, Mo
By setting the content to 12% by mass or less, the toughness of the material can be maintained. Further, in order to further improve the above-described effects, it is preferable that W is 4 to 13% by mass and Mo is 1 to 7% by mass.
【0021】またW、Moは、それぞれ本発明の焼結合
金の組成において、W+2Mo<18とする。W+2M
o量を18未満とすることで、材料を適正な硬さにしな
がら、靭性を高め、かつ低価にすることができる。In the composition of the sintered alloy of the present invention, W and Mo each satisfy W + 2Mo <18. W + 2M
By setting the o amount to less than 18, it is possible to increase the toughness and reduce the price while making the material appropriate hardness.
【0022】VはCと結合して主としてMC型炭化物を
形成する。MC型炭化物はM6C型炭化物と比較して硬
さが高く、耐摩耗性を高めるのに大きな効果がある。一
方Vを多く添加し、MC炭化物量を必要以上に多くした
場合には、材料の加工性、特に被研削性を低下させる。
よってVは10質量%以下とした。上述の効果について
さらに良好なものを得るためにはV1〜8質量%である
ことが好ましい。これは、1質量%未満では、MC型炭
化物が形成され難く、耐摩耗性が高まり難いからであ
る。また、8質量%以下にすることで材料の加工性、特
に被研削性を保つことができるからである。V combines with C to form mainly MC type carbide. MC type carbide is higher in hardness than M 6 C type carbide, and has a great effect in enhancing wear resistance. On the other hand, if a large amount of V is added to increase the amount of MC carbide more than necessary, the workability of the material, particularly the grindability, is reduced.
Therefore, V is set to 10% by mass or less. In order to obtain a more favorable effect as described above, the content is preferably V1 to 8% by mass. This is because if it is less than 1% by mass, it is difficult to form MC-type carbides, and it is difficult to increase wear resistance. Further, by setting the content to 8% by mass or less, the workability of the material, particularly, the grindability can be maintained.
【0023】Coはマトリックスに固溶し焼戻し硬さ、
高温硬さを高める作用がある。しかし、10質量%を超
えて含有すると靭性が低下するため、Coは10質量%
以下とした。Co is dissolved in the matrix and has a tempering hardness.
Has the effect of increasing high-temperature hardness. However, if the content exceeds 10% by mass, the toughness is reduced.
It was as follows.
【0024】本発明のメタルソーの刃先に用いる焼結合
金は、硬質粒子を分散させたことにより、耐溶着性、被
研削性に優れたものである。メタルソーに用いること
で、被切断材との反応を抑制し、その結果として切断時
のメタルソーへの負荷の増加を防止することができるこ
とが明らかであることから、メタルソーに用いることが
最適である。ここで、刃先部分のみを焼結合金とするこ
ともできる。この場合には、刃先部分のみを高特性の焼
結合金とし、台金の部分をより靭性のある溶製合金、好
ましくは鍛造された合金とすることにより、刃全体の破
損を防止することが可能である。The sintered alloy used for the cutting edge of the metal saw of the present invention has excellent welding resistance and grindability by dispersing hard particles. It is clear that by using the metal saw, it is possible to suppress the reaction with the material to be cut and, as a result, to prevent an increase in the load on the metal saw during cutting. Here, only the cutting edge portion may be made of a sintered alloy. In this case, it is possible to prevent breakage of the entire blade by using a high-performance sintered alloy only for the blade edge portion and a tougher molten alloy, preferably a forged alloy, for the base metal portion. It is possible.
【0025】そして、メタルソーの刃先を有する刃先部
分と台金部分を接合する場合には、それぞれ接合部に凹
凸形状を設け、双方を嵌合ができる構造とすることが好
ましい。接合部を凹凸形状にすることにより、接合がし
やすくなり、しっかりと固定される。さらに、刃先部分
と台金部分を嵌合し、その嵌合部分をロウを用いて接合
固定することが良い。ここで、ロウは扱いやすく、接合
をより強固なものにすることができる。When the cutting edge portion having the cutting edge of the metal saw is joined to the base metal portion, it is preferable that the joint portion is provided with a concave-convex shape so that both can be fitted together. By forming the joining portion in an uneven shape, joining is facilitated, and the joining portion is firmly fixed. Further, it is preferable that the cutting edge portion and the base metal portion are fitted and the fitting portion is joined and fixed using a brazing. Here, the brazing is easy to handle and the bonding can be made stronger.
【0026】[0026]
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。まず、表1に示す化学組成を有する高速度工具鋼
粉末を水アトマイズ法により作製した。この時、MC型
およびM6C型の炭化物のうち1種または2種が分散
し、Feを主成分とする焼結合金となる、上記高速度鋼
粉末の平均粒径は11μmであったThe present invention will be described in more detail with reference to the following examples. First, high-speed tool steel powder having the chemical composition shown in Table 1 was produced by a water atomizing method. At this time, one or two of the MC type and M 6 C type carbides were dispersed, and the average particle diameter of the high-speed steel powder, which became a sintered alloy containing Fe as a main component, was 11 μm.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】上記粉末を種々の量のTiN粉末とを混合
した後、プレス成形により50×100mmの板状成形
体を作り、これを焼結した。ここで、焼結合金に、硬質
粒子TiNを分散させた焼結合金であることを確認し
た。焼結後の密度は、焼結温度を1220〜1250℃
とすることによりほぼ真密度が得られるようにした。本
焼結体につき焼入れ焼戻しの熱処理を実施し、硬さHR
C65以上の硬さとした後、ワイヤーカットにて刃先部
材を切出した。刃先部材の刃先と反対部分には適当な凹
凸形状を設け、台金と嵌合構造が可能なようにした。刃
付けを行う前のメタルソー形状の一例平面図を図3に示
す。該刃先部材1を、台金とする炭素工具鋼SK3の円
形状鋼板2の外周部分に嵌合し、ロウを用いて接合固定
した。After mixing the above powder with various amounts of TiN powder, a 50.times.100 mm plate-like compact was formed by press molding and sintered. Here, it was confirmed that the sintered alloy was a sintered alloy in which hard particles TiN were dispersed. The density after sintering is as follows.
By doing so, almost true density was obtained. The sintered body is subjected to heat treatment of quenching and tempering, and has a hardness HR
After having a hardness of C65 or more, the cutting edge member was cut out by wire cutting. An appropriate concavo-convex shape was provided on a portion of the blade member opposite to the blade edge so that a fitting structure with the base metal was possible. FIG. 3 is a plan view showing an example of the shape of the metal saw before the blade is cut. The cutting edge member 1 was fitted to the outer peripheral portion of a circular steel plate 2 of carbon tool steel SK3 serving as a base metal, and was joined and fixed using a braze.
【0029】以上により構成される切断刃の外周部に位
置する、焼結合金製刃先部材に刃付けを行った後切断テ
ストに供した。被切断材としてはそれぞれφ25〜40
mmの炭素鋼S45C、クロモリ鋼SCM435、ステ
ンレス鋼SUS316およびNi基の超耐熱合金である
718合金を用い、切断刃の寿命試験を行った。なお寿
命の評価方法は、モーター負荷が過負荷になり、停止す
るまでの切断可能回数にて評価を行った。評価結果を表
2に示す。After cutting the sintered alloy cutting edge member located on the outer peripheral portion of the cutting blade constituted as described above, the cutting blade was subjected to a cutting test. The material to be cut is φ25-40
The life test of the cutting blade was performed using carbon steel S45C, chromoly steel SCM435, stainless steel SUS316, and 718 alloy which is a Ni-based super heat-resistant alloy. The life was evaluated by the number of times that the motor could be cut before the motor load was overloaded and stopped. Table 2 shows the evaluation results.
【0030】[0030]
【表2】 [Table 2]
【0031】表2より明らかなようにいずれの被切断材
の切断においても、TiN量添加範囲0.5〜15質量
%の範囲において、TiN添加量とともに切断寿命が大
きく向上することが明らかである。TiN量を17質量
%にした場合、真密度に焼結することが出来なくなり、
今回のものではメタルソーにする事ができなかった。そ
のため切断刃の寿命試験を行うことができなかった。As is clear from Table 2, it can be seen that in any cutting of the material to be cut, the cutting life is greatly improved with the addition of TiN in the range of addition of TiN of 0.5 to 15% by mass. . When the amount of TiN is set to 17% by mass, sintering to a true density becomes impossible,
I couldn't make a metal saw with this one. Therefore, the life test of the cutting blade could not be performed.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上述べたように、MC型およびM6C
型の炭化物のうち1種または2種が分散し、Feを主成
分とするマトリックスに、硬質粒子であるTiNおよび
TiCNのうち1種または2種を分散させた焼結合金を
用いて刃先部分を作製したメタルソーにより、耐溶着性
および被研削性の向上が計れ、被切断材との反応を抑制
し、その結果として切断時のメタルソーへの負荷の増加
を防止することができることが明らかである。As described above, MC type and M 6 C
One or two types of carbides of the type are dispersed, and the cutting edge portion is formed using a sintered alloy in which one or two types of hard particles TiN and TiCN are dispersed in a matrix mainly containing Fe. It is clear that the produced metal saw can improve the welding resistance and the grindability, suppress the reaction with the material to be cut, and as a result, can prevent an increase in the load on the metal saw during cutting.
【図1】本発明のメタルソーを構成する焼結合金の一例
を示す倍率2000倍の断面顕微鏡写真である。FIG. 1 is a cross-sectional micrograph at × 2,000 magnification showing an example of a sintered alloy constituting a metal saw of the present invention.
【図2】本発明のメタルソーを構成する焼結合金の一例
を示す倍率5000倍の断面顕微鏡写真である。FIG. 2 is a cross-sectional photomicrograph at 5,000 times magnification showing an example of a sintered alloy constituting a metal saw of the present invention.
【図3】本発明のメタルソー形状の一例を示す平面図で
ある。FIG. 3 is a plan view showing an example of a metal saw shape according to the present invention.
1 刃先部材 2 台金部分 3 凹凸形状をなす嵌合構造部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutting edge member 2 Base metal part 3 Fitting structure part which forms unevenness
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成12年2月14日(2000.2.1
4)[Submission date] February 14, 2000 (2000.2.1
4)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
Claims (9)
種または2種が分散したFeを主成分とするマトリック
スに、硬質粒子であるTiNおよびTiCNのうち1種
または2種を分散させた焼結合金を刃先とすることを特
徴とするメタルソー。(1) one of MC type and M 6 C type carbides:
A metal saw comprising a sintered alloy in which one or two of TiN and TiCN, which are hard particles, are dispersed in a matrix containing Fe as a main component in which seeds or two kinds are dispersed.
または2種であって、該硬質粒子の含有比率は焼結合金
における質量比率で0.5〜15%であることを特徴と
する請求項1に記載のメタルソー。2. The hard particles are one or two of TiN and TiCN, and the content ratio of the hard particles is 0.5 to 15% by mass in the sintered alloy. The metal saw according to 1.
率において、Ceq=0.06Cr+0.063Mo+
0.033W+0.2VとするときCが0.5〜2.5
質量%かつ−0.2≦C−Ceq≦0.3を満足する組
成を有することを特徴とする請求項1乃至2のいずれか
に記載のメタルソー。3. The matrix has a Ceq = 0.06Cr + 0.063Mo +
When 0.033W + 0.2V, C is 0.5 to 2.5
3. The metal saw according to claim 1, wherein the metal saw has a composition satisfying mass% and −0.2 ≦ C-Ceq ≦ 0.3. 4.
n2質量%以下、Cr6質量%以下、W15質量%以
下、Mo14質量%以下、V10質量%以下、Co10
質量%以下の組成を有することを特徴とする請求項1乃
至3のいずれかに記載のメタルソー。4. The matrix is composed of Si 2% by mass or less,
n2 mass% or less, Cr6 mass% or less, W15 mass% or less, Mo14 mass% or less, V10 mass% or less, Co10
The metal saw according to any one of claims 1 to 3, having a composition of not more than mass%.
1〜13質量%、Mo0.5〜12質量%、V1〜8質
量%の組成を有することを特徴とする請求項4に記載の
メタルソー。5. A matrix comprising 3 to 5% by mass of Cr and W
The metal saw according to claim 4, having a composition of 1 to 13% by mass, 0.5 to 12% by mass of Mo, and 1 to 8% by mass of V.
4〜13質量%、Mo1〜7質量%、V1〜8質量%の
組成を有することを特徴とする請求項5記載のメタルソ
ー。6. A matrix comprising 3 to 5% by mass of Cr and W
The metal saw according to claim 5, having a composition of 4 to 13% by mass, Mo 1 to 7% by mass, and V1 to 8% by mass.
率で、W+2Mo<18を満たすことを特徴とするメタ
ルソー。7. A metal saw, wherein the matrix satisfies W + 2Mo <18 in a mass ratio of the matrix.
合金により刃先部分を構成し、刃先部分以外を刃先部分
よりも靭性の高い溶製合金により構成したことを特徴と
するメタルソー。8. A metal saw, wherein a cutting edge portion is made of the sintered alloy according to claim 1, and a portion other than the cutting edge portion is made of an ingot alloy having higher toughness than the cutting edge portion.
刃先部分と台金部分のそれぞれ接合部に凹凸形状を設
け、刃先部分と台金部分を嵌合し、ロウ接合したことを
特徴とするメタルソー。9. The metal saw according to claim 8, wherein
A metal saw characterized in that an uneven shape is provided at a joint portion between a cutting edge portion and a base metal portion, and the cutting edge portion and the base metal portion are fitted and brazed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010234497A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Iwasaki Metate Kakosho:Kk | Tip for tip saw |
CN110253025A (en) * | 2019-06-05 | 2019-09-20 | 江苏华昌工具制造有限公司 | A kind of sintering method of alloy particle saw blade |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000020116A patent/JP2001205519A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010234497A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Iwasaki Metate Kakosho:Kk | Tip for tip saw |
CN110253025A (en) * | 2019-06-05 | 2019-09-20 | 江苏华昌工具制造有限公司 | A kind of sintering method of alloy particle saw blade |
CN110253025B (en) * | 2019-06-05 | 2021-07-02 | 江苏华昌工具制造有限公司 | Sintering method of alloy particle saw blade |
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