JP2009534536A - 鋸刃用高速度鋼 - Google Patents
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Abstract
Description
0.5〜1.5質量%、好ましくは0.8〜1.1質量%、代表的には0.87質量%のC。
1.0〜7.0質量%、好ましくは3.0〜5.0質量%、代表的には4.0質量%のC。
3.0〜10.0質量%、好ましくは4.0〜8.0質量%、代表的には6.0質量%のWeq(タングステン当量)(Weqは、関係式Weq=W+2.0Moによる)。
0.5〜3.0質量%、好ましくは0.8〜1.8質量%、代表的には1.2質量%のNb。Nbは、1.0%のNbが0.5%のVまたはTiに相当し、1.0%のNbが1.0%のZrまたはTaに相当するという関係で、部分的または完全にZr、Ti、TaまたはVと置換可能である。
0.3〜2.0質量%、好ましくは0.5〜1.0質量%、代表的には0.7質量%のV。Vは、1.0%のNbが0.5%のVに相当するという比で、部分的または完全にNbと置換可能である。VをNbと置換する場合、合金中における最終的なNbの含有量は、この関係によって算出され、合金に対して既に指定された含有量を添加しなければならない。
0.3〜3.5質量%、好ましくは0.7〜2.0質量%、代表的には1.0質量%のSi。Siは、1:1の比で部分的または完全にNbと置換可能である。
最大8質量%、好ましくは最大5質量%、代表的には最大2質量%のCo。
残留元素としてAlを含む組成物の場合、最大1.0質量%、好ましくは最大0.5質量%、代表的には最大0.2質量%のAl。この場合、Alは不純物として扱うべきである。
特性を向上させるためにAlを必要とする組成物の場合、前記Si量に加えて、0.2〜3.5質量%、好ましくは0.5〜2.0質量%、代表的には1.0質量%のAl。
最大1.5質量%、好ましくは最大0.8質量%、代表的には最大0.5質量%のMn。
最大0.10質量%、好ましくは最大0.05質量%、代表的には最大0.03質量%のP。
最大0.10質量%、好ましくは最大0.020質量%、代表的には最大0.008質量%のS。
最大0.1質量%、好ましくは最大0.05質量%、代表的には最大0.5質量%のN。
最大0.5質量%のCe、または、その他の希土類元素。周期律表のランタノイド族またはアクチノイド族の元素、および、La、Ac、HfおよびRfは、希土類元素であると見なされる。Ce量は、好ましくは0.1質量%未満、代表的には0.06質量%未満にすべきである。
本発明の試験用インゴットPI1、PI2およびPI3との比較のため、2種類の在来鋼から成る試験用インゴットET1、ET2を作成した。鋼ET1は、高炭素AISI M2に類似のDIN 13343に相当し、これは、高速度鋼製の工具に広く使用されており、この理由から、本発明材料に対する参考として用いる。他方では、鋼ET2は、低合金鋼であり、64HRCに達することができ、鋸刃として用いられる。化学組成を表2に示す。タングステン、モリブデン、バナジウムなどのより高価な元素の合計も、コストによって標準化されるように定量化した。
*「W+Mo+V)」の合計は、式0.7Mo+0.4V+0.3Wによって算出される。これらは、2005年12月時点の各元素のコストに関する指数である。合計は、絶対量、および、鋼ET2によって標準化された相対量で表す。
値は、合金ET1および合金ET2の金属負荷のコストによって標準化されたものである。その算出は、2005年12月時点の電気製鋼による生産に関連する。
産業用途に関する挙動を評価するため、性能試験において本発明鋼を試験した。「硬質手動鋸」型の切断工具を製造し、切断試験を行なった。この試験は、ET2合金、PI1合金、PI2合金およびPI3合金について、各々3つの刃を用い、規格BS1919に従って行った。
Claims (17)
- 0.5〜1.5質量%の炭素、1.0〜10.0質量%のクロム、関係式「2Mo+W」によって求められる3.0〜10.0質量%のタングステン当量、0.5〜2.0質量%のニオブ)、0.3〜2.0質量%のバナジウム、0.3〜3.5質量%のシリコン、8質量%未満のコバルト、および、残部が事実上鉄と製造過程で不可避の不純物から成る合金元素組成を有する鋸刃用高速度鋼であって、
前記ニオブは、バナジウム1%に対してニオブ2%の比で、部分的に、または、完全にバナジウムと置換可能であり、
前記バナジウムは、バナジウム1%に対してニオブ2%の比で、部分的に、または、完全にニオブと置換可能であり、
前記シリコンは、比「1:1」で、部分的に、または、完全にアルミニウムと置換可能であることを特徴とする鋸刃用高速度鋼。 - 0.6〜1.4質量%の炭素、3.0〜7.0質量%のクロム、関係式「2Mo+W」によって求められる4.0〜8.0質量%のタングステン当量、0.8〜1.6質量%のニオブ、0.5〜1.0質量%のバナジウム、0.7〜2.0質量%のシリコン、5質量%未満のコバルト、および、残部が事実上鉄と製造過程で不可避の不純物から成る合金元素組成を有する鋸刃用高速度鋼であって、
前記ニオブは、バナジウム1%に対してニオブ2%の比で、部分的に、または、完全にバナジウムと置換可能であり、
前記バナジウムは、バナジウム1%に対してニオブ2%の比で、部分的に、または、完全にニオブと置換可能であり、
前記シリコンは、比「1:1」で、部分的に、または、完全にアルミニウムと置換可能であることを特徴とする請求項1に記載された鋸刃用高速度鋼。 - 0.8〜1.1質量%の炭素、3.0〜5.0質量%のクロム、関係式「2Mo+W」によって求められる4.0〜8.0質量%のタングステン当量、0.8〜1.4質量%のニオブ、0.5〜1.0質量%のバナジウム、0.7〜1.5質量%のシリコン、2質量%未満のコバルト、および、残部が事実上鉄と製造過程で不可避の不純物から成る合金元素組成を有する鋸刃用高速度鋼であって、
前記ニオブは、バナジウム1%に対してニオブ2%の比で、部分的に、または、完全にバナジウムと置換可能であり、
前記バナジウムは、バナジウム1%に対してニオブ2%の比で、部分的に、または、完全にニオブと置換可能であり、
前記シリコンは、比「1:1」で、部分的に、または、完全にアルミニウムと置換可能であることを特徴とする請求項1に記載された鋸刃用高速度鋼。 - 0.5〜2.0質量%のアルミニウムを含むことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 0.8〜1.2質量%のアルミニウムを含むことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 最大1.5質量%のマンガン、最大1.0質量%のアルミニウム、最大0.10質量%の燐、最大0.10質量%の硫黄、および、最大0.10質量%の窒素を含むことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 最大1.0質量%のマンガン、最大0.5質量%のアルミニウム、最大0.08質量%の燐、最大0.01質量%の硫黄、および、最大0.02質量%の窒素を含むことを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 1質量%未満のコバルトを含むことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 最大0.5質量%のマンガン、最大0.2質量%のアルミニウム、最大0.04質量%の燐、最大0.005質量%の硫黄、および、最大0.01質量%の窒素を含むことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 最大0.5質量%のCe、または、その他の希土類元素を含み、
前記希土類元素は、周期律表のランタノイド族またはアクチノイド族の元素、および、La、Ac、HfおよびRfであることを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。 - 質量%単位で、チタン1質量部に対してバナジウム1質量部またはニオブ0.5質量部、および、タンタルまたはジルコン1質量部に対してバナジウム2質量部またはニオブ1質量部の比で、部分的または完全にニオブおよびバナジウムに代わる、チタン、ジルコン、または、タンタルを含むことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 切断工具および機械加工に用いられることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 完全に高速度鋼によって形成されるか、切断部が高速度鋼のみで形成された異種金属型であるかにかかわらず、手動の機械または鋸における鋸刃に使用されることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 金属材料またはその他の材料を機械加工するために用いられる、螺旋ドリル、フライス盤、タップ、ダイ、および、その他の工具など、回転切削に使用されることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 低生産性の産業用工具および家庭用工具など、平均動作寿命が短い機械加工工具に用いられることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 非鉄合金、または、その他の固体材料の冷間成形、温間成形、および、熱間成形工程用工具として用いられることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
- 熱間成形で得られる最終製品、例えば、ワイヤ・ロッド、棒、ワイヤ、板、および、ストリップ、または、粗鍛造条件で直接使用される製品を得るために、在来の鍛造、連続鍛造、または、合金の破砕と凝集を伴う方法、とりわけ、粉末冶金、粉末の噴射、および、スプレー成形によって製造されることによって特徴づけられる請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された鋸刃用高速度鋼。
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