JP2013528705A - Powder metallurgy steel - Google Patents

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Abstract

粉末冶金鋼の製造方法が記述されている。本方法は、以下の工程:特に所定の構造を有する鋼粉末の製造、上記鋼粉末の、結合剤との混合で、可塑性を有する変形可能な原材料の塊の形成、上記原材料の塊の成形で、所定の立体形状を有するブランクの形成、および、上記ブランクの焼結を含んでいる。
【選択図】図2
A method for producing powder metallurgical steel is described. The method comprises the following steps: in particular the production of a steel powder having a predetermined structure, the formation of a plastically deformable raw material mass by mixing the steel powder with a binder, and the formation of the raw material mass. , Formation of a blank having a predetermined three-dimensional shape, and sintering of the blank.
[Selection] Figure 2

Description

発明の分野Field of Invention

粉末冶金技術による粉末冶金鋼を製造するための方法、鋼を生成するための原材料の塊、工具を製作するための粉末冶金鋼、および、鋼に関するものである。   The present invention relates to a method for producing powder metallurgy steel by powder metallurgy technology, a lump of raw materials for producing steel, powder metallurgy steel for producing a tool, and steel.

発明の背景Background of the Invention

従来技術では、切削工具を製造するための、HSSまたはHSS−Eから成る円筒状の棒は、圧延または延伸によって製造される。   In the prior art, cylindrical bars made of HSS or HSS-E for manufacturing cutting tools are manufactured by rolling or stretching.

これまで、工具を製作するためのブランクをHSSまたはHSS−Eから製造することは、鋼を、繰り返される加工サイクルにおいて、圧延または延伸することによって行われていた。こうした加工工程は、高価な設備と煩雑なプロセスとが必要であるため、時間も費用もかかる。   Heretofore, manufacturing blanks for making tools from HSS or HSS-E has been done by rolling or stretching the steel in repeated processing cycles. Such processing steps require expensive equipment and complicated processes, and are time consuming and expensive.

これに対して、ブランクを超硬合金またはサーメットから製造することは、はるかに安価な設備と煩雑でないプロセスとによって行うことが可能である。ブランクを超硬合金またはサーメットから製造することは、押出し工程の後に焼結処理を行うことによって可能である。関連する製造方法は、例えば、文献US 2,422,994、DE 36 01 385 A1、EP 465 946 A1、EP 1 017 527 B1、EP-A-0 340 495、EP-A-0 458 774、WO-A-92/22390またはUS-A-4 779 440において、公知である。   In contrast, manufacturing a blank from cemented carbide or cermet can be done with much cheaper equipment and less complicated processes. The blank can be produced from cemented carbide or cermet by performing a sintering process after the extrusion process. Related production methods are described, for example, in documents US 2,422,994, DE 36 01 385 A1, EP 465 946 A1, EP 1 017 527 B1, EP-A-0 340 495, EP-A-0 458 774, WO-A-92. / 22390 or US-A-4 779 440.

押出し工程は、連続的な棒を製造可能であることが、有利である。この連続的な棒は、穿孔工具、フライス盤、リーマー、または、座ぐり工具を製作する上で有利である。なぜなら、押出しによって、原材料(圧粉体/生型)をすでに所望の円筒状の形状にすることが可能だからである。この円筒状の形状は、穿孔工具、フライス盤、リーマー、または、座ぐり工具を製造するための理想的な開始点と考えられ得る。   Advantageously, the extrusion process can produce a continuous bar. This continuous bar is advantageous for making drilling tools, milling machines, reamers or counterbore tools. This is because the raw material (green compact / green mold) can already be formed into a desired cylindrical shape by extrusion. This cylindrical shape can be considered as an ideal starting point for manufacturing drilling tools, milling machines, reamers or counterboring tools.

また、押出し工程は、押出しノズルを既に押出し工程の間に簡単に拡張することによって、例えば内部経路を、押出しされた棒の中に配置可能であることが、有利である。これらの内部経路は、完成した工具において、冷媒および/または潤滑剤を工具の内部を通って、工具の、切削動作を行っている部材まで導くことを可能にするために利用される。   It is also advantageous that the extrusion process can be arranged, for example, in an extruded path within the extruded rod, by simply expanding the extrusion nozzle already during the extrusion process. These internal paths are utilized in the finished tool to allow refrigerant and / or lubricant to pass through the tool and to the member performing the cutting action of the tool.

従って、課題は、工具を製作するための棒を、HSSまたはHSS−Eから容易に得ることを可能にする点にある。さらなる課題は、上述の工具を効率的に製造可能にする原材料の塊を提供する点にある。   The problem is therefore that it is possible to easily obtain a rod for manufacturing a tool from HSS or HSS-E. A further problem resides in providing a mass of raw material that allows the above-described tool to be manufactured efficiently.

これらの課題は、請求項1に記載の方法、請求項12に記載の原材料の塊、および、当該原材料の塊によって製造可能な、請求項13または14に記載の鋼によって解決される。   These problems are solved by the method according to claim 1, the raw material mass according to claim 12, and the steel according to claim 13 or 14, which can be produced by the raw material mass.

本発明によれば、非常に効率的な方法において、工具用鋼から非常に複雑な形状を有する構成部材または半製品を製造することができる。本発明に係る粉末冶金鋼(とりわけ、HSSまたはHSS−E鋼などの工具用鋼)の製造方法は、まず、ある所定の構造を持つ鋼粉末を生成する点を特徴としている。上記鋼粉末は、例えばワックスまたはパラフィンなどの結合剤と混ぜ合わせられることにより、可塑性を有する変形可能な原材料の塊が生成される。この原材料の塊は、好ましくは、鋼粉末の粒径、および/または、粒子分布を適切に選択することにより、すぐに、成形工程にかけることができる。このようにして、工程を中断することなく、鋼の構成部材のための、複雑な任意の立体形状を有するブランクを生産することが可能となる。   According to the invention, it is possible to produce components or semi-finished products having a very complex shape from tool steel in a very efficient manner. The manufacturing method of powder metallurgy steel (especially tool steel such as HSS or HSS-E steel) according to the present invention is characterized in that steel powder having a certain predetermined structure is first generated. The steel powder is mixed with a binder such as wax or paraffin to produce a deformable raw material mass having plasticity. This raw material mass can preferably be immediately subjected to the forming process by appropriately selecting the particle size and / or particle distribution of the steel powder. In this way, it is possible to produce a blank having any complex three-dimensional shape for steel components without interrupting the process.

結合剤を除去するための特別な工程が先に施されたブランクを焼結する時に、本来の構造が形成される。つまり、押出し処理を促進するために好ましくはほぼ球の形状を有している鋼の粒子は、互いに溶け合い、密接に結合する。これにより、高密度かつ高強度の鋼部材を得ることができる。鋼粉末粒子の内部構造は、実質保たれており、このため、予測可能な材料特性となる。押出し加工の際にノズルによって生じる圧力は、鋼/結合剤の原材料の塊から成るブランクを製造するためにすでに十分であることが示されている。このブランクは、ほぼ大気圧下で行われる焼結処理の後、充分な密度と強度を有している。当然のことながら、重ね合わせ処理によって、または、その後に続くHIP(高温静水圧プレス)処理の実施によって、さらに構造を改良することが可能となる。   The original structure is formed when sintering a blank that has been previously subjected to a special step to remove the binder. That is, steel particles, preferably having a substantially spherical shape, to facilitate the extrusion process, melt together and are closely bonded. Thereby, a high-density and high-strength steel member can be obtained. The internal structure of the steel powder particles is substantially preserved, which results in predictable material properties. It has been shown that the pressure generated by the nozzle during extrusion is already sufficient to produce blanks consisting of a mass of steel / binder raw material. This blank has a sufficient density and strength after a sintering process performed at approximately atmospheric pressure. As a matter of course, the structure can be further improved by the superposition process or by performing a subsequent HIP (high temperature isostatic pressing) process.

成形工程のための原材料の塊を、さらに良好に準備するためには、結合剤との混合処理の間、および/または、その混合処理の前に、鋼粉末に、粉末粒子の形状を均質化するための加工処理を施すことが有利である。   In order to better prepare the raw material mass for the forming process, the shape of the powder particles is homogenized in the steel powder during and / or before the mixing process with the binder. It is advantageous to apply a processing process for the purpose.

請求項4のさらなる構成によれば、鋼粉末は、混合する前に、分類処理にかけられる。これにより、鋼粉末は、所定の粒径および/または粒径分布で、混合処理に送られ、鋼の構造の強度に、さらに、良い影響を与えることができる。   According to a further configuration of claim 4, the steel powder is subjected to a classification process prior to mixing. As a result, the steel powder is sent to the mixing process with a predetermined particle size and / or particle size distribution, which can further affect the strength of the steel structure.

鋼粒子を挽いてすり砕くことにより鋼粉末を得るならば、鋼粉末の初期構造を、粉末の製造プロセスとは無関係に、自由に選択することが可能になる。   If steel powder is obtained by grinding and grinding steel particles, the initial structure of the steel powder can be freely selected regardless of the powder production process.

鋼粉末に、さらに、コバルトなどの金属結合剤を混合するならば、製造された鋼の材料特性は、さらに広範囲において影響を受けることが可能である。   If the steel powder is further mixed with a metal binder such as cobalt, the material properties of the produced steel can be affected in a wider range.

特に、高密度材料を供給するためには、ブランクに、焼結処理の前、該処理の間、または、該処理の後に、HIP(高温静水圧プレス)を行うことが有利である。   In particular, in order to supply a high-density material, it is advantageous to subject the blank to HIP (high temperature isostatic pressing) before, during or after the sintering process.

特に有利であるのは、鋼構造を制御するための焼結処理が行われている間に、ブランクに、熱処理、例えば硬化処理を行うことである。これは、必要に応じて材料技術的基準に合わせて選択可能な適切な温度/時間管理プログラムを実行することにより行われる。   It is particularly advantageous to perform a heat treatment, for example a hardening treatment, on the blank while a sintering treatment is being carried out to control the steel structure. This is done by executing an appropriate temperature / time management program that can be selected according to material technical standards as required.

本発明に係る鋼粉末の選別方法によれば、可塑性を有する変形可能な塊に、好ましくは連続的な押出し加工処理を行うことが可能であり、なおかつ、鋼材料の非常に良好な構造密度を保証することが可能である。これにより、可塑性を有する変形可能な塊は、好ましくは、ノズルを有する押出し機によって、連続的な棒に押出し成形される。その後、上記棒は、必要な寸法に切断される。こうして、ブランクを、非常に効率的に生産可能である。   According to the method for sorting steel powder according to the present invention, it is possible to perform a continuous extrusion process on a deformable lump having plasticity, and it is possible to obtain a very good structural density of the steel material. It can be guaranteed. Thereby, the deformable mass having plasticity is preferably extruded into a continuous bar by means of an extruder having a nozzle. The bar is then cut to the required dimensions. In this way, blanks can be produced very efficiently.

本発明によれば、粉末冶金鋼を容易に得ることが可能である。粉状の鋼鉄は、超硬合金の製造の場合と同様に、結合材を添加しながら、加工される。その後、結合材を含む粉状の鋼は、押出し成形されて、焼結される。   According to the present invention, powder metallurgy steel can be easily obtained. Powdered steel is processed with the addition of binder, as in the manufacture of cemented carbide. Thereafter, the powdered steel containing the binder is extruded and sintered.

本発明のさらなる態様によれば、請求項12に記載の、鋼を製造するための原材料の塊が供給される。   According to a further aspect of the invention, a raw material mass for producing steel according to claim 12 is provided.

本発明の別の有利な構成は、別の従属請求項の主題となっている。   Further advantageous configurations of the invention are the subject of other dependent claims.

本発明の典型的な実施形態によれば、追加的に、コバルトを金属結合剤として用いた方法が提供される。   According to an exemplary embodiment of the present invention, there is additionally provided a method using cobalt as a metal binder.

本発明に係るさらなる実施形態において、プレス工程が、ノズルを有する押出機によっておこなわれる方法が提供される。これにより、原材料の塊を、連続的な棒へと押し出すことが可能となる。   In a further embodiment according to the present invention there is provided a method wherein the pressing step is performed by an extruder having a nozzle. This makes it possible to extrude the raw material mass into a continuous bar.

本発明のさらなる実施形態によれば、押出し成形の間に、部分的に少なくとも1つの内部経路を設ける方法が提供される。上記内部経路は、冷媒および/または潤滑剤を棒の中に導入するためのものである。   In accordance with a further embodiment of the present invention, a method is provided for providing at least one internal path in part during extrusion. The internal path is for introducing refrigerant and / or lubricant into the rod.

本発明の典型的な実施形態によれば、上記内部経路が少なくとも部分的に、らせん形状または直線状に構成される方法が提供される。   According to an exemplary embodiment of the present invention, a method is provided in which the internal path is at least partially configured in a spiral or straight line.

本発明に係るさらに別の実施形態において、請求項6に記載された原材料の塊より製造可能な鋼が提供される。   In yet another embodiment according to the present invention, a steel is provided that can be produced from the raw material mass defined in claim 6.

本発明の重大な利点として、以下の点が考慮される。すなわち、粉末冶金鋼を、容易にかつ低コストで製造することが可能である。初期材料としては、例えば、HSS−Eといった工具用鋼に加えて、高合金ステンレスなどを用いてもよい。粉末は、鋼鉄を溶かしたものを吹き付けることによって得てもよいし、または、すりつぶさすことによって得てもよい。本発明に係る、粉末冶金鋼の製造方法は、大掛かりな生産設備を必要としない。そのため、従来技術と比較して、生産に係る費用を抑えることが可能となる。また、本発明に係る粉末冶金鋼の製造方法によれば、従来技術の製造方法と比較して、高い生産性を達成することが可能となる。   The following points are considered as significant advantages of the present invention. That is, it is possible to manufacture powder metallurgy steel easily and at low cost. As an initial material, for example, high alloy stainless steel may be used in addition to tool steel such as HSS-E. The powder may be obtained by spraying a melted steel or obtained by grinding. The method for producing powder metallurgical steel according to the present invention does not require large-scale production equipment. Therefore, compared with the prior art, it becomes possible to hold down the cost concerning production. Moreover, according to the manufacturing method of the powder metallurgy steel which concerns on this invention, it becomes possible to achieve high productivity compared with the manufacturing method of a prior art.

個々の特徴は、言うまでもなく、それぞれの特徴の間で組み合わせることが可能である。これにより、個々の特徴から得られる効果を合計したものを超える有利な効果を、部分的に奏することが可能となる。   Individual features can of course be combined between each feature. As a result, it is possible to partially achieve advantageous effects that exceed the total of the effects obtained from the individual features.

本発明のさらなる詳細および有利な点を、図面に示される実施形態を参照しながら説明する。   Further details and advantages of the invention will be described with reference to the embodiments shown in the drawings.

は、本発明に係る方法ステップを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method step according to the present invention. は、粉末冶金による連続的な棒を押出し成形するためのノズルを示す図である。These are figures which show the nozzle for extruding the continuous stick | rod by powder metallurgy.

従来技術において、粉末冶金鋼を製造するために粉末形の鋼を用いることが知られている。この鋼は、典型的には、高度に合金化された鋼であり、例えば0.46%の炭素と13%のクロムを含有することができる。この場合に、粉末形の鋼は、反復する何回かの圧延によって圧縮される。このようにして生じた塊から、その後、工具を生成することができる。最初の圧延工程中に、すでに部分的に圧縮された鋼に穴開けを行うことによって、冷媒経路の配置を行うことができる。全体として、この粉末冶金鋼の製造方法は、製造設備に高い費用を要求する。そのうえ、この従来技術に係る製造方法は、長い時間を要する。   In the prior art, it is known to use powdered steel to produce powder metallurgy steel. This steel is typically a highly alloyed steel and can contain, for example, 0.46% carbon and 13% chromium. In this case, the powdered steel is compressed by repeated rolling. A tool can then be generated from the resulting mass. During the initial rolling process, the coolant path can be arranged by drilling in the already partially compressed steel. Overall, this powder metallurgical steel manufacturing method requires high costs for manufacturing equipment. Moreover, the manufacturing method according to this prior art takes a long time.

図1は、本発明に係る、粉末冶金鋼、特にHSSまたはHSS−E−鋼のような工具用鋼を製造するための方法の経過を示す。その際、はじめに、第1の方法工程において、鋼粉末が生成される。鋼粉末は、好ましくは、その前に選択された、例えば、鋳造された高速作動鋼や、しかしすでに大きく変形された高速作動鋼の構造のような、構造を有する。   FIG. 1 shows the course of a method for producing a powder steel according to the invention, in particular a tool steel such as HSS or HSS-E-steel. In that case, first, steel powder is produced | generated in a 1st method process. The steel powder preferably has a previously selected structure, for example a cast high-speed working steel, or a structure of high-speed working steel that has already been greatly deformed.

引き続いて、例えばパラフィンやワックスのような結合剤との混合を行い、その結果、可塑性を有する変形可能な原材料の塊が生じ、これは、成形処理において直接さらに加工できる。破線で、バリエーションを示す。それに従って、鋼粉末は、さらに、例えばコバルトのような金属結合剤とともに混合される。   Subsequent mixing with a binder such as paraffin or wax results in a deformable raw material mass having plasticity, which can be further processed directly in the molding process. Variations are indicated by broken lines. Accordingly, the steel powder is further mixed with a metal binder such as cobalt.

結合剤との混合中に、および/または、結合剤との混合前に、鋼粉末は、例えばボールミルで、粉末粒子の形状の均質化処理を受ける。粉末粒子の角はこの方法で取り除かれ、粒子は、ほぼ球形となり、その結果、以降の成形処理が容易になる。   During mixing with the binder and / or prior to mixing with the binder, the steel powder is subjected to a homogenization treatment in the form of powder particles, for example in a ball mill. The corners of the powder particles are removed in this way, and the particles become nearly spherical, which facilitates the subsequent molding process.

さらに、鋼粉末が、結合剤との混合の前に、分類処理を受け、所定の粒子径および/または粒子径分布の上記鋼粉末が、混合処理を受けることが、可能であり、有利である。   Furthermore, it is possible and advantageous that the steel powder is subjected to a classification process before mixing with the binder, and the steel powder of a predetermined particle size and / or particle size distribution can be subjected to a mixing process. .

そのように生じた原材料の塊は、今度は、好ましくは押出機ユニットで、所定の立体形状を有するブランクへと成形され、その結果、任意の複雑な立体構造を有するブランクが生成される。   The resulting raw material mass is then formed, preferably in an extruder unit, into a blank having a predetermined three-dimensional shape, resulting in a blank having an arbitrarily complex three-dimensional structure.

続いての焼結中や、しかしその前に行われる工程において、選択された温度で、結合剤が除去される。それから、実際の焼結処理が行われ、そのときに、最終的に鋼構造が生成される。ブランクは、焼結の前、間または後に、HIP(高温静水圧プレス)処理を受けることができる。このオプションの方法工程は、図1に破線で示している。   The binder is removed at a selected temperature during the subsequent sintering, but prior to that. Then the actual sintering process takes place, at which time the steel structure is finally produced. The blank can be subjected to a HIP (High Temperature Isostatic Press) treatment before, during or after sintering. This optional method step is indicated by broken lines in FIG.

同様に、ブランクは、鋼構造の制御のための焼結処理中に、例えば硬化処理のような熱処理を受けるようなバリエーションも選択できる。そのときに、焼結設備が、あらかじめ定められた時間的な制御温度プロフィールを実施し、その結果、鋼は、最後に、望まれる構造品質を備える。   Similarly, the blank can also be selected such that it undergoes a heat treatment, such as a hardening process, during the sintering process for control of the steel structure. At that time, the sintering facility performs a predetermined temporally controlled temperature profile, so that the steel finally has the desired structural quality.

鋼粒子を挽いてすり砕くことによって鋼粉末を得ることができる。   Steel powder can be obtained by grinding and grinding steel particles.

可塑性を有する変形可能な塊が、特に連続押出し成形を受け、そのときに、上記可塑性を有する変形可能な塊が、比較的低圧縮で、ノズル(102)を有する押出機によって、連続的な棒に対して押出し成形されるのであれば、確かに、HSSまたはHSS−Eから高品質な鋼部分を製造することができることがわかる。   The plastically deformable mass is subjected to continuous extrusion, in particular, when the plastically deformable mass is relatively low compressed by an extruder having a nozzle (102), the continuous bar It can be seen that high quality steel parts can be produced from HSS or HSS-E.

押出しステップにおいて生成された、鋼/結合剤の混合物として構成されたブランク(圧粉体/生型)は、超硬金属またはサーメットの製造と同様に、処理することが可能である。押出機(押出しのためのノズルを備えていてよい)による処理、および、その後の焼結工程は、粉末冶金鋼を容易に、迅速に、かつ、有利に製造することを可能にする。連続的な棒状である、押出し時の押出し形状も、穿孔工具、フライス盤、リーマー、または、座ぐり工具の大まかな形状を既に有しているため、利点となる。すなわち、本発明によれば、(コバルトなどの結合剤を添加して)超硬金属を製造するための初期材料として、粉末状で存在する鋼、例えば炭化タングステンが、処理および加工される。   Blanks (compact / green) produced as a steel / binder mixture produced in the extrusion step can be processed in a manner similar to the production of cemented carbide or cermet. Processing by an extruder (which may be equipped with a nozzle for extrusion) and subsequent sintering steps make it possible to produce powder metallurgy steel easily, quickly and advantageously. The extrusion shape during extrusion, which is a continuous bar, is also advantageous because it already has the rough shape of a drilling tool, milling machine, reamer or counterbore tool. That is, according to the present invention, powdered steel, such as tungsten carbide, is treated and processed as an initial material for producing cemented carbide (adding a binder such as cobalt).

本発明によれば、押出しプロセスを使用した製造が可能であるため、さらに都合がよいことに、簡単に、押出された棒の中に内部経路を形成することが可能である。この内部経路は、特にその寸法(直径、円形または楕円形の断面)が、さらなる処理工程、例えば、焼結によって大きく変化することはない。これに比べて、従来技術の圧延による処理では、上記寸法の変化が生じ得る。従って、粉末冶金の鋼の内部経路の製造において、高い精度を確保することが可能である。   According to the present invention, it is possible to produce using an extrusion process, and it is even more convenient to easily form an internal path in the extruded bar. This internal path, in particular, its dimensions (diameter, circular or elliptical cross section) is not significantly changed by further processing steps, for example sintering. Compared with this, the change of the said dimension may arise in the process by rolling of a prior art. Therefore, it is possible to ensure high accuracy in the production of the internal path of powder metallurgy steel.

図1は、連続的な棒を押出すためのノズルを、一例として示す図である。ここでは、流入開口部103,104を通って、原材料の塊がノズルの中に押し込まれる。流入開口部103,104は、環状の面を有していてよい。本発明によれば、原材料の塊は、粉末状の鋼を含む。鋼は、高合金であってもよく、少なくとも1つのさらなる金属結合剤(例えばコバルト)を有していてよい。原材料の塊は、領域105において合流し、例えば、連続的に回転するバー107によって、押出された原材料の塊の中にねじり込まれた複数の内部経路101が、形成されることが可能である。その後、ノズル102から、内部経路101を有する連続的な棒106が排出され得る。バー107が回転せず、停止しているならば、直線状の内部経路を有する連続的な棒106が形成され得る。   FIG. 1 shows an example of a nozzle for extruding a continuous bar. Here, a mass of raw material is pushed into the nozzle through the inflow openings 103, 104. The inflow openings 103 and 104 may have an annular surface. According to the invention, the raw material mass comprises powdered steel. The steel may be a high alloy and may have at least one additional metal binder (eg, cobalt). The raw material masses merge at region 105, and a plurality of internal channels 101 can be formed that are twisted into the extruded raw material mass, for example, by continuously rotating bars 107. . Thereafter, a continuous bar 106 having an internal passage 101 can be discharged from the nozzle 102. If the bar 107 is not rotating and stopped, a continuous bar 106 with a linear internal path can be formed.

このような押出しノズル、または、使用可能な関連するノズルは、公知であり、例えば、以下の文献、US 2,422,994、DE 36 01 385 A1、EP 465 946 A1、EP 1 017 527 B1、EP-A-0 340 495、EP-A-0 458 774、WO-A-92/22390、またはUS-A-4 779 440に記載されている。これらの開示内容は、引用により、明確に本願に援用される。   Such extrusion nozzles or related nozzles that can be used are known, for example, the following documents: US 2,422,994, DE 36 01 385 A1, EP 465 946 A1, EP 1 017 527 B1, EP-A- 0 340 495, EP-A-0 458 774, WO-A-92 / 22390, or US-A-4 779 440. These disclosures are expressly incorporated herein by reference.

こうして本発明は、粉末冶金鋼を製造するための方法を実現する。本方法は、好ましくは所定の構造の鋼粉末を製造するステップと、上記鋼の粉末を結合剤と混合して、可塑性を有する変形可能な原材料の塊を形成するステップと、上記原材料の塊を所定の立体形状を有するブランクに成形するステップと、上記ブランクを焼結するステップとを含む。   The present invention thus implements a method for producing powder metallurgical steel. The method preferably comprises the steps of producing a steel powder of a predetermined structure, mixing the steel powder with a binder to form a deformable raw material mass having plasticity, and forming the raw material mass. Forming a blank having a predetermined three-dimensional shape and sintering the blank.

なお、「含む」という用語は、他の構成要素または他の処理ステップを排除しない。同様に、「1つの」という用語は、複数の構成要素および複数のステップを排除しない。   Note that the term “comprising” does not exclude other components or other processing steps. Similarly, the term “a” does not exclude a plurality of components and a plurality of steps.

ここで用いられた符号は、理解の容易性を高めるためのみに利用されるものであり、限定的に解釈されるべきではない。本願発明の保護されるべき範囲は、特許請求の範囲において記載される。   The symbols used here are used only for the purpose of improving the ease of understanding, and should not be interpreted in a limited way. The scope of protection of the present invention is set forth in the appended claims.

101 内部経路
102 ノズル
103 流入開口部
104 流入開口部
105 混合領域
106 押出された棒
107 バー
101 Internal path 102 Nozzle 103 Inflow opening 104 Inflow opening 105 Mixing area 106 Extruded rod 107 Bar

Claims (15)

粉末冶金鋼、特にHSSまたはHSS−E−鋼のような工具用鋼の製造方法において:
所定の構造を有する鋼粉末を製造する工程、
可塑性を有する変形可能な原材料の塊を形成するため、上記鋼粉末に結合剤を混合する工程、
所定の立体形状を有するブランクを形成するため前記原材料の塊を成形する工程、および、
上記ブランクを焼結する工程
を有することを特徴とする粉末冶金鋼の製造方法。
In a process for the production of powder metallurgy steel, in particular tool steel such as HSS or HSS-E-steel:
Producing a steel powder having a predetermined structure;
Mixing a binder with the steel powder to form a deformable raw material mass having plasticity;
Forming a mass of the raw material to form a blank having a predetermined three-dimensional shape; and
A method for producing powder metallurgy steel, comprising a step of sintering the blank.
上記鋼粉末が、結合剤との混合中に、粉末粒子の形状の均質化処理を受けることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, characterized in that the steel powder is subjected to a homogenization treatment of the shape of the powder particles during mixing with the binder. 上記鋼粉末が、結合剤との混合の前に、粉末粒子の形状の均質化処理を受けることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, characterized in that the steel powder is subjected to a homogenization treatment of the shape of the powder particles before mixing with the binder. 上記鋼粉末が、結合剤との混合の前に、分類処理を受け、所定の粒子径および/または粒子径分布の上記鋼粉末が、混合処理を受けることを特徴とする請求項3に記載の方法。   4. The steel powder according to claim 3, wherein the steel powder is subjected to a classification process before mixing with a binder, and the steel powder having a predetermined particle size and / or particle size distribution is subjected to a mixing process. Method. 鋼粒子を挽いてすり砕くことによって、上記鋼粉末が得られることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel powder is obtained by grinding and grinding steel particles. 上記鋼粉末が、例えばコバルトのような結合金属と混合されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。   6. A method according to any one of the preceding claims, wherein the steel powder is mixed with a binding metal such as cobalt. 上記ブランクは、焼結の前、間または後に、HIP(高温静水圧プレス)処理を受けることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the blank is subjected to a HIP (high temperature isostatic pressing) process before, during or after sintering. 上記ブランクは、鋼構造の制御のための焼結処理中に、例えば硬化処理のような熱処理を受けることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the blank is subjected to a heat treatment such as a hardening treatment during a sintering treatment for controlling the steel structure. 上記可塑性を有する変形可能な塊は、特に連続押出し成形を受け、上記可塑性を有する変形可能な塊は、ノズル(102)を有する押出機によって、連続的な棒に対して押出し成形されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。   The plastically deformable mass is particularly subject to continuous extrusion, and the plastically deformable mass is extruded into a continuous bar by an extruder having a nozzle (102). 9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that 押出し成形中に、少なくとも部分的に、冷媒および/または潤滑剤の、棒(106)の中への案内のための内部経路(101)を、構成することを特徴とする請求項9に記載の方法。   10. The internal path (101) for guiding the refrigerant and / or lubricant into the rod (106) at least partly during the extrusion process. Method. 上記内部経路(101)を、少なくとも部分的に、らせん形状または直線状に構成することを特徴とする請求項10に記載の方法。   11. A method according to claim 10, characterized in that the internal path (101) is at least partly configured in a spiral or straight line. 粉末冶金鋼、特にHSSまたはHSS−E−鋼のような工具用鋼、の製造のための原材料の塊において、
所定の構造を有する鋼粉末、および、
原材料の塊が押出し成形およびその後の焼結に適するように混合された結合剤を含んでいることを特徴とする原材料の塊。
In the raw material mass for the production of powder metallurgy steels, in particular tool steels such as HSS or HSS-E-steel,
Steel powder having a predetermined structure, and
Raw material mass characterized in that the raw material mass comprises a binder mixed so as to be suitable for extrusion and subsequent sintering.
工具の製造のための粉末冶金鋼であって、鋼が、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法によって製造可能であることを特徴とする粉末冶金鋼。   A powder metallurgy steel for the manufacture of a tool, the steel being manufacturable by the method according to any one of claims 1 to 11. 鋼が、請求項12に記載の原材料の塊から製造可能であることを特徴とする請求項13に記載の鋼。   14. Steel according to claim 13, characterized in that it can be produced from the raw material mass according to claim 12. 請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法によって、または、請求項12に記載の原材料の塊または請求項13または14に記載の鋼から製造された、部材または半製品。   A member or semi-finished product produced by the method according to any one of claims 1 to 11, or from the raw material mass according to claim 12 or the steel according to claim 13 or 14.
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