JP2625773B2

JP2625773B2 - 粉末高速度鋼

Info

Publication number: JP2625773B2
Application number: JP62276918A
Authority: JP
Inventors: 美朝常陸; 幸紀松田; 公造尾崎
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH01119645A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、粉末冶金法によって得られる高速度鋼に係
り、特に高硬度および高靱性をもちかつ適切な加工性能
を有する高Ｖ高合金粉末高速度鋼に関する。

（従来の技術）切削工具鋼を粉末冶金により製造する技術が知られて
いる。例えば特開昭61−6255号には、高硬度かつ高耐摩
耗性の粉末高速度鋼が開示されている。

この粉末高速度鋼は、窒化粉末を含有し、かつＷ＋2M
oを重量％で27〜32％含有するもので、耐凝着摩耗性に
優れ、高硬度を有している。一般に、高速度工具鋼は優
れた高温硬さと耐摩耗性をもつ、さらに適当な靱性もあ
る。そして高速度工具鋼は、Ｗ系のものとMo系のものが
知られているが、このほか研削砥石の改善に伴い加工材
に適する高Ｃ高Ｖ系の高速度鋼も実用化されている（鉄
鋼便覧IV、第３版、Ｐ、148）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の高速度鋼では、Ｗ、Mo量が多い
と切削性能は良好であるが焼なまし硬さが十分に硬いた
め加工性が劣り、またＷ、Mo量が少ないと加工性は良好
であるが焼入れ焼戻し硬さが十分でないため切削性能が
劣るというように、加工性および切削性の両性質に優れ
た材料は見出されていなかった。

本発明者らは、炭化物形成元素であるＷ、Moの量およ
びそのバランスに着目し、これらＷ、Moの量および配合
量に応じて加工性のよい高強度かつ高靱性をもつ粉末高
速度鋼を見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の目的は、切削性に優れ、しかも加工性の良好
な粉末高速度鋼を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）そのために、本発明の粉末高速度鋼は、化学組成が重
量％で、 C:1.0〜3.0％ Cr:3.0〜5.0％ Si:2.0％以下（０％を除く） Mn:0.10〜2.0％ V:4.0超〜10.0％ Co:5.0〜15.0％ W:8.5〜24.0％ Mo:12.0％以下（０％を除く）残部Feおよび不純物からなり、かつＷ＋2Mo＝Weqとするとき、Weqが重量％で21超〜24％
かつ重量比で０＜2Mo/Weq≦0.6 の関係を満たす合金粉末から成形し、焼結してなること
を特徴とする。

すなわち、本発明の粉末高速度鋼は、Weqの範囲を重
量％で 21＜Weq≦24 − に定めている。これは、上記式に満足するとき、焼な
まし硬さが比較的硬くなくかつ焼入れ焼戻し硬さが十分
に硬いからである。言い換えれば、Weqの値がWeq≦21に
なると、焼入れ焼戻し硬さ（HT硬さ）が68未満になって
切削性が劣り、24＜Weqになると、焼なまし硬さ（SA硬
さ）が38を超え加工性が悪くなるからである。

またＷに対しMo量を所定値以下に定めている。すなわ
ち、重量比で０≦2Mo/Weq≦0.6 − を満足する。式において、2Mo/Weq≦0.6としたのは、
Moに対しＷを相対的に多くすることにより、十分大きな
焼入れ焼戻し硬さ（HT硬さ）68以上が得られ、抗折力35
0kgf/mm²以上が得られるとともに、適切な加工性能を示
す焼なまし硬さ（SA硬さ）35以下が得られるからであ
る。

（発明の効果）本発明の粉末高速度鋼によれば、高硬度、高靱性をも
ちかつ適切な加工性能をもつので、切削性に優れ、切削
工具として苛酷な使用条件に耐えるとともに、工具製造
時の機械加工が容易であるという効果がある。

（実施例）本発明の実施例について述べる。

第１表に示す合金組成で残部実質的にFeからなる原料
粉を容器に充填して熱間静水圧プレル（HIP）にかけ、
ソーキング（拡散処理）、鍛造後、焼なましした。

これについて、焼なまし硬さを測定した。その後、焼
入れ焼戻しし、焼持押し硬さおよび抗折力を測定した。

上記焼なましの処理条件は、870℃、１時間保持後、
徐冷であり、焼入れ焼戻しの処理条件は、1150℃〜1250
℃より焼入れ、500℃〜600℃で焼戻しである。

上述の焼なまし硬さ（SA硬さ）、焼入れ焼戻し硬さ
（HT硬さ）および焼入れ焼戻し後の抗折力は第２表に示
すとおりであった。

第２表から明らかなように、従来例と本発明を比較し
た場合、Weqと2Mo/Weqの値が所定範囲内にあるとき焼な
まし硬さが適切な加工性能をもつほどに軟らかくかつ焼
入れ焼戻し硬さが十分に硬いことが判る。

すなわち、MoとＷの量および配合量のバランスによっ
て焼なまし硬さが加工しやすい程度に硬くなくなり、焼
入れ焼戻し硬さが硬くなるのである。また本発明では、
抗折力が360kgf/mm²以上であることから、高硬度かつ高
靱性をもつ粉末高速度鋼といえる。

本発明において、Crを3.0％以上加えるのは耐摩耗性
および耐食性を高めかつ焼きを入りやすくし浸炭を促進
するためであり、Ｖを40％より多く加えるのは鋼の結晶
粒を細かくし靱性を高めかつ硬い炭化物をつくり耐摩耗
性を向上させるためであり、Coを5.0％以上加えるのは
高温で十分に硬い熱硬化性を発揮させるためである。

なお、本発明による粉末高速度鋼は、加工時に被削性
を改善するため、必要に応じてＳ、Pb、Ca、Te、Se、Bi
等を合金元素として加えることもできる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】化学組成が重量％で、 C:1.0〜3.0％ Cr:3.0〜5.0％ Si:2.0％以下（０％を除く） Mn:0.10〜2.0％ V:4.0超〜10.0％ Co:5.0〜15.0％ W:8.5〜24.0％ Mo:12.0％以下（０％を除く）残部Feおよび不純物からなり、かつＷ＋2Mo＝Weqとするとき、Weqが重量％で21超〜24％か
つ重量比で０＜2Mo/Weq≦0.6 の関係を満たす合金粉末から成形し、焼結してなる高速
度鋼。