JP6710484B2

JP6710484B2 - 粉末高速度工具鋼

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Publication number: JP6710484B2
Application number: JP2019050078A
Authority: JP
Inventors: 裕一永富
Original assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Current assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2034-10-30
Also published as: JP2019116688A; JP2015127455A; JP6516440B2

Description

本発明は、切削工具や金型等に使用される粉末高速度工具鋼に関する。

従来、高速度工具鋼はＣ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｃｏ等の合金元素を多量に加えて高温で硬さや耐摩耗性を一層高めた工具鋼であり、エンドミルやドリルのように比較的靱性が要求される切削工具の素材として汎用されている。ところで、このような高速度工具鋼は、従来では溶製法によって製造されていたのであるが、この溶製法によって得られた高速度工具鋼では、粗大炭化物の存在や偏析という問題があったことから、近年では、従来の溶製法に代わって、粉末冶金法を用いた粉末高速度工具鋼が広く使用されるようになっている。この粉末高速度工具鋼は、高速度工具鋼の溶湯をアトマイズ法によって急冷凝固粉末とし、この粉末を熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）等の粉末冶金法によって製造される。

一方、上記のような粉末高速度工具鋼を切削工具の素材として実際使用した場合には、耐摩耗性および靱性が不十分なことから、工具の切削性能の向上という要求に十分対応できない。このようなことから、耐摩耗性および靱性をより高めて工具の切削性能をより向上させるという観点で、これまでにも様々な粉末高速度工具鋼について提案されている。
例えば、特許文献１に開示されているように、質量％で、Ｃ：１．２〜３％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｃｒ：３〜６％、Ｗ：１０〜１５％、Ｍｏ：１．０％以下、Ｖ：３〜５％、Ｃｏ：１０％以下を含有する高速度工具鋼用粉末が提案されている。

特許文献２は、重量比で、Ｃ：０．７〜２．０％、Ｓｉ：≦１．０％、Ｍｎ：≦０．６％、Ｃｒ：３．０〜６．０％、ＷまたはさらにＭｏをＷ＋２Ｍｏで１４〜２０％かつＶ：≦５．０％、Ｎｂ：２．０〜７．０％、但しＮｂ／Ｖ≧０．５、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる粉末高速度工具鋼が提案されている。

また、特許文献３に開示されているように、ＮｉおよびＣｏを含むＭｏ系高速度工具鋼であって、Ｎｂを０．５〜２．０％含有すると共に、炭化物の平均粒径が０．４０〜０．８０μｍであり、かつ最大粒径が５μｍ以下である耐摩耗性および耐チッピング性に優れた粉末高速度工具鋼が提案されている。

特開２００１−２９４９８６号公報特開平０５−１６３５５１号公報特開平０９−５９７４８号公報

上述した、特許文献１は成分制御により耐摩耗性、靱性の改善を狙っているが、炭化物サイズが２．０μｍと耐摩耗性に懸念があり十分ではない。特許文献２はＮｂを２．０〜７．０％添加により耐摩耗性、靱性を持たせているが、しかし、Ｖ：≦５．０％、Ｎｂ／Ｖ≧０．５とＶ添加量が少ないために耐摩耗性に劣るという問題がある。さらに、特許文献３はＮｂを０．５〜２．０％添加かつＮｉ、Ｃｏを含む粉末高速度鋼と耐摩耗性、靱性を高めているが、しかしながら、Ｎｂを含む必要があり、そのため成分系に制約があるという問題がある。それらの問題に対し、本発明は、Ｃ濃度が異なる金属粉末を母材にして粉末高速度工具鋼を製造し、熱処理を加えて炭化物を制御することで耐摩耗性と靭性を兼ね備えた粉末高速度工具鋼が得られることを見出し、その粉末高速度工具鋼を提供することにある。

上述のような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、粉末高速度工具鋼は、通常は単一粉末を母材に作製するのが一般的であるが、Ｃ濃度が０．５％以上異なる２種類以上の金属粉末を母材に用いて焼結し、さらに熱処理により粗大なＭＣ炭化物と微細なＭ₆Ｃ炭化物が混在する組織とすることで、耐摩耗性と靭性を両立できることを見出し、その粉末高速度工具鋼を得ることを見出した。

上記の課題を解決する手段としては、第１の手段は、質量％で、Ｃ：１．３０〜２．３０％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：３．０〜５．０％、Ｍｏ：０．５〜５.０％、Ｗ：５．０〜２０．０％、Ｖ：３．０〜７．５％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼であり、該鋼中にある炭化物のうち、ＭＣ炭化物の最大径は３．５〜１０μｍを、Ｍ₆Ｃ炭化物の最大径は２．５μｍ以下を満たすことを特徴とする粉末高速度工具鋼である。

第２の手段は、上記の第１手段の成分組成に加えて、さらにＣｏ：１０．０％以下（ただし０％は含まない。）を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼であり、該鋼中にある炭化物のうち、ＭＣ炭化物の最大径は３．５〜１０μｍを、Ｍ₆Ｃ炭化物の最大径は２．５μｍ以下を満たすことを特徴とする粉末高速度工具鋼である。

第３の手段は、上記の第１手段または第２手段の粉末高速度鋼の成分組成を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる金属粉末のうち、Ｃ濃度が０．５％以上異なる２種類以上の金属粉末を混合し固化成形した鋼であり、該鋼中にある炭化物のうち、ＭＣ炭化物の最大径は３．５〜１０μｍ、Ｍ₆Ｃ炭化物の最大径は２．５μｍ以下を満たすことを特徴とする粉末高速度工具鋼である。

以上述べたように、本発明により耐摩耗性および靱性を兼ね備えた粉末高速度工具鋼を得ることができる。

本発明例Ｎｏ．１に示す２種類の混合粉末を固化成型後、熱処理によって炭化物径を調整（以下、「熱処理粒度調整」という。）して作製した鋼の光学顕微鏡による組織を示す写真である。比較例Ｎｏ．４に示す単一粉末を固化成型後、熱処理粒度調整なしで作製した鋼の光学顕微鏡による組織を示す写真である。比較例Ｎｏ．５に示す２種類の混合粉末を固化成型後、熱処理粒度調整なしで作製した鋼の光学顕微鏡による組織を示す写真である。比較例Ｎｏ．７に示す単一粉末を固化成型後、熱処理粒度調整して作製した鋼の光学顕微鏡による組織を示す写真である。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明成分範囲内の粉末高速度工具鋼において、組織内に析出している炭化物は、ＶＣから成るＭＣ炭化物と（Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ）₆Ｃを主体とするＭ₆Ｃ炭化物の２種類に分類される。これら炭化物のうち、ＭＣ炭化物は高硬度であるため、材料の耐摩耗性を向上させる働きをする。そのため、ＭＣ炭化物を粗大化させることで、耐摩耗性を改善させることが可能であるが、一方で粗大な炭化物は靭性を阻害してしまうため、一部の炭化物は微細な炭化物のままで保持しておくことが必要とされる。また、Ｍ₆Ｃ炭化物はＭＣ炭化物ほど耐摩耗性に寄与しないため、Ｍ₆Ｃ炭化物は微細なままに保ちつつ、ＭＣ炭化物を粗大化させた組織に制御することで耐摩耗性と靭性を両立させた粉末高速度工具鋼が得られると考えた。

このような組織を達成するために鋭意開発を進めた結果、粉末高速度工具鋼をＣ（炭素）濃度が０．５％以上異なる２種類以上の金属粉末を母材に用いてＨＩＰまたは押出しにより固化成型後、熱処理を行い、ＭＣ炭化物の最大径が３．５〜１０μｍ、Ｍ₆Ｃ炭化物の最大径は２．５μｍ以下を満たすように炭化物径を制御することで靱性と耐摩耗性を兼ね備えた粉末高速度工具鋼が得られることを発見した。

粉末高速度工具鋼を作製する際に、Ｃ濃度差が０．５％以上ある高Ｃ粉末と低Ｃ粉末を混合、固化成型して粉末高速度工具鋼を作製すると、マトリックス中のＣ濃度に大きな濃淡が生じる。この状態で、高温保持熱処理を行い、Ｃ拡散を促進させた場合、Ｃ濃度が高い領域の炭化物は優先して粗大化するが、Ｃ濃度が低い領域は、マトリックス中にＣが溶け込んでいないために、炭化物の粗大化が殆ど起こらない。この際に、炭化物の融点の差から優先して粗大化が起こるのはＭＣ炭化物であり、Ｍ₆Ｃ炭化物は微細なままで保たれる。結果として、粗大なＭＣ炭化物と微細なＭ₆Ｃ炭化物が共に存在する組織となる。

図１は本発明例Ｎｏ．１に示す２種類の混合粉末を母材として固化成型した後に、熱処理によって炭化物径を調整して作製し、この母材である本発明鋼の光学顕微鏡による組織を示す写真である。これに対し、図２は比較例であるＮｏ．４に示す単一粉末を熱処理粒度調整なしで作製した鋼の光学顕微鏡による組織であり、図３は比較例であるＮｏ．５に示す２種類の混合粉末を母材に作製し、熱処理粒度調整なしで作製した鋼の光学顕微鏡による組織であり、図４は比較例であるＮｏ．７に示す単一粉末を熱処理粒度調整して作製した鋼の光学顕微鏡による組織を示す写真である。これから分かるように、図１の本発明は、図２〜４に比較して粗大なＭＣ炭化物と微細なＭ₆Ｃ炭化物が混在した組織となり、図２〜４に見られる組織とは異なることが分かる。粉末の製法はガスアトマイズ法が低酸素粉末が得られ好ましいが、水アトマイズ粉末、粉砕粉末等の製法も可である。

以下、本発明の粉末高速工具鋼に係る金属粉末の化学成分の限定理由について説明する。

Ｃ：１．３０〜２．３０％
Ｃは、硬さ、焼入性に必要な元素である。しかし、Ｃは１．３０％未満ではその効果が十分でない。また、Ｃが２．３０％を超えると粗大すぎる炭化物を形成し靱性を悪化させることから、Ｃは１．３０〜２．３０％とする。

Ｓｉ：０．１〜１．０％
Ｓｉは、脱酸剤であり、基地の硬さを得るために必要な元素である。しかし、Ｓｉは０．１％未満ではその効果が十分に得られず、１．０％を超えると靱性と加工性が悪化する。そこでＳｉは０．１〜１．０％とする。

Ｍｎ：０．１〜１．０％
Ｍｎは、脱酸剤であり、焼入性を得るために必要な元素である。しかし、Ｍｎは０．１％未満では、その効果が十分に得られず、１．０％を超えるとマトリックスを脆化させ靱性、熱間加工性が悪化する。そこでＭｎは０．１〜１．０％とする。

Ｃｒ：３．０〜５．０％
Ｃｒは、焼入性を得るために必要な元素である。しかし、Ｃｒは３．０％未満ではその効果が十分でない。また、５．０％を超えると靱性、熱間加工性が悪化する。そこでＣｒは３．０〜５．０％とする。

Ｍｏ：０．５〜５．０％
Ｍｏは、焼入性、硬さ、耐摩耗性、焼戻し軟化抵抗性を得るために必要な元素である。しかし、Ｍｏは０．５％未満ではその効果が十分でなく、また、５．０％を超えると靱性、熱間加工性が悪化する。そこでＭｏは０．５〜５．０％とする。好ましくはＭｏは０．５〜４．０％とする。

Ｗ：５．０〜２０．０％
Ｗは、焼入性、硬さ、耐摩耗性、焼戻し軟化抵抗性を得るために必要な元素である。しかし、Ｗは５．０％未満ではその効果が十分でなく、２０．０％を超えると靱性、熱間加工性が悪化する。そこでＷは５．０〜２０．０％とする。好ましくはＷは８．０〜１２．０％とする。

Ｖ：３．０〜７．５％
Ｖは、硬さ、耐焼付き性、靱性を得るために必要な元素である。しかし、Ｖは３．０％未満ではその効果が十分でなく、７．５％を超えると靱性、被削性が悪化する。そこでＶは３．０〜７．５％とする。好ましくはＶは４．６〜７．０％とする。

Ｃｏ：１０．０％以下（ただし、０％は含まない。）
Ｃｏは、耐熱性、耐摩耗性、耐焼戻し軟化抵抗性に必要な元素である。本元素を含まなくても本発明の耐摩耗性および靱性の効果は得られるが、上記の耐熱性、耐摩耗性、耐焼戻し軟化抵抗性の点から含有することが好ましい。しかし、Ｃｏが１０．０％を超える添加は炭化物の偏析や脱炭を促進することから、その上限を１０．０％とした。

本願でいう炭化物の最大径は以下の通りに定義する。
炭化物の形状は真円ではないのでその断面には径の長いところと短いところがある。その径も最も長い径（以下、最長径という。）を取上げて、ある観察面積中に存在する炭化物を観察し、これらの各炭化物の最長径を計測し、その中で最も大きな値を示す炭化物の最長径のことを本願では炭化物の最大径というものとする。

上記の炭化物の最大径の定義の下で、焼入、焼戻したミクロ組織の、ＭＣ炭化物の最大径が３．５〜１０μｍと限定した理由は以下の通りである。
ＭＣ炭化物はＭ₆Ｃ炭化物よりも硬く、その径が大きいほど耐摩耗性を向上させる。ただし、ＭＣ炭化物の最大径が３．５μｍ未満だと耐摩耗性向上の効果が十分に得られず、１０μｍより大きいと破壊の起点となり靭性を阻害するため、ＭＣ炭化物の最大径の範囲を３．５〜１０μｍとした。

同じく上記の炭化物の最大径の定義の下で、Ｍ₆Ｃ炭化物の最大径は２．５μｍ以下と限定した理由は以下の通りである。
Ｍ₆Ｃ炭化物はＭＣ炭化物よりも耐摩耗性に寄与しないため、２．５μｍ以下に制御することによって耐摩耗性を確保した上で靭性を向上させた。マトリックス中の微細な炭化物は結晶粒を微細に保持し靭性を向上させる効果があるためである。ここで、Ｍ₆Ｃ炭化物を２．５μｍ以下としたのは、２．５μｍよりも大きいと靭性確保の効果が十分に得られないためである。

その上で、本発明では上記の最大径を有する炭化物について、１０００平方μｍ中に１個以上あればよいものとする。つまり本願発明において、ＭＣ炭化物の最大径が３．５〜１０μｍであるということは、最大径が３．５〜１０μｍの範囲内にあるＭＣ炭化物が１０００平方μｍの鋼中に少なくとも１個は存在することを意味する。従って残りのＭＣ炭化物の最長径は最大径よりも小さければ３．５〜１０μｍの範囲にあっても３.５μｍ未満でも構わないということである。なおＭ₆Ｃ炭化物については下限がないので、係る個数比率を論じる必要はない。

請求項３の手段でＣ濃度差を０．５％以上と限定した理由は以下の通りである。
混合する粉末のＣの質量％の差、つまりＣの濃度差は０．５％以上とする。このように、０．５％以上とするのは、母相内のＣ濃度分布をばらつかせ、熱処理時に一部の炭化物のみの成長を促すには、０．５％以上のＣ濃度差が必要であるためである。なお、３種類以上の粉末を混合する場合は、最もＣ濃度が近い粉末同士の差が０．５％以上かどうかを判断する。

さらに、上記のＣ濃度が０．５％以上異なる２種類の金属粉末について、その混合比は以下の通りである。
混合量は高Ｃ濃度金属粉末の質量％を１．０とすると、低Ｃ濃度金属粉末の質量％は０．２５〜４．０が好ましい。すなわち、高Ｃ濃度金属粉末と低Ｃ濃度金属粉末の混合比は、「１．０：０．２５〜４．０」の範囲が好ましい。そして、高Ｃ濃度金属粉末と低Ｃ濃度金属粉末の混合比が、この範囲を超えて離れると、固化成形後のマトリックスのＣ濃度差が確保できず、一部の炭化物のみの成長を促すことができない。

固化成型中や成形後の熱処理の適正条件は、鋼種によって異なるが、例えばＨＩＰ処理後や押出し工程中や固化成形後の成形体に１１００〜１２４０℃で２〜１２時間の熱処理が適正である。しかし、１１００℃未満では炭化物が殆ど大きくならない。また、１２４０℃を超えると、炭化物が急激に大きくなりすぎてしまい、微細な析出物が消失しやすく制御が難しい。

以下、本発明について実施例および比較例によって具体的に説明する。
合金添加元素は同じで、Ｃ（炭素）濃度を振って作製した２種類あるいは３種類の金属粉末｛例えば、２種類では、０．３Ｓｉ−０．３Ｍｎ−４．２Ｃｒ−１．０Ｍｏ−１２．０Ｗ−４．６Ｖ−５．０Ｃｏ（数値は質量％）に１．３Ｃと２．５Ｃ（数値は質量％）のふたつに振って添加したものおよびそれらの残部にＦｅを加えて１００質量％としてなる２種類の金属粉末｝をガスアトマイズ法で作製し、粉末高速度工具鋼の２種類あるいは３種類の母材金属粉末とした。その後、それらを上記の１．０：０．２５〜４．０あるいは１．０：１．０：１．０〜２．０の混合比で混合した後、１１７０℃でＨＩＰ処理して固化成形し、表１に示す鋼のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの成分組成からなる固化成形体を作製した。なお、母材金属粉末のＣ濃度差および粉末混合比は表２に示すとおりである。これらの固化成形体に対して、表２に示す各Ｎｏ．ごとに定めた調整温度および調整時間で熱処理粒度調整を行った。その後、３０ｍｍ径に鍛造加工し、１１９０℃で油冷焼入れ、５６０℃で３回焼戻し処理を行った。比較例としては、上記の粉末高速度工具鋼の母材金属粉末を表２の粉末混合比において、無しとあるものは混合を行わずに単一粉末のままとし、その他のものは、表２に示す各Ｎｏ．ごとに定めた粉末混合比で高Ｃ濃度の粉末と低Ｃ濃度の粉末の混合比を１：０．２〜５とし、１１７０℃でＨＩＰ処理して固化成形して固化成形体を作成した。なお、母材金属粉末のＣ濃度差および粉末混合比は表２に示すとおりである。これらの固化成形体に対し、成形後は熱処理粒度調整において無しとあるものは粒度調整を行わずそのまま、それ以外のものは表２に示す各Ｎｏ．ごとに定めた調整温度および調整時間で熱処理粒度調整を行い、その後、これらを３０ｍｍ径に鍛造加工し、１１９０℃で油冷焼入れ、５６０℃で３回焼戻し処理を行った。

靱性の評価方法として、上記の焼入れ焼戻し後の試料において、ＪＩＳ３号シャルピー衝撃性試験（２ｍｍＵノッチ）を行い、シャルピー衝撃性値を測定し、表２における母材金属粉末種類が１種類の単一粉末でかつ熱処理粒度調整が無しの比較例をベンチマーク材とし、これらのベンチマーク材と比較して、靱性が同等以上（下がり幅１０％未満）であれば、表２の靱性の欄に○を、悪化（１０％以上減）であれれば×を付して評価した。また、耐摩耗性の評価方法として、上記の焼入れ焼戻し後の試料において、大越式摩耗試験を実施し、表２において、ベンチマーク材の耐摩耗性を１．０とし、これらのベンチマーク材と比較して、その倍数で耐摩耗性を評価した。なお、大越式摩耗試験の条件は、相手材リングＳＣＭ４２０、荷重６１．８Ｎ、摩耗距離２００ｍ、摩耗速度３．６２ｍｍ／ｓｅｃおよび乾式とした。

また、炭化物は、熱処理した鋼材から縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、長さ１０ｍｍの角棒を切出し、湿式研磨および腐食液はピクラル液でＭＣ炭化物とＭ₆Ｃ炭化物の両方を腐食させた場合と村上試薬でＭ₆Ｃ炭化物のみを腐食させた場合について、光学顕微鏡にてミクロ組織を確認し、画像解析ソフトにより、ＭＣ炭化物およびＭ₆Ｃ炭化物の最大径をそれぞれ算出した。その結果を表２に示す。

なお、表２における下線部は請求項の範囲から外れることを示す。

表２において、比較例のＮｏ．４、Ｎｏ．１４、Ｎｏ．２３、Ｎｏ．２７、Ｎｏ．３０、Ｎｏ．３２、Ｎｏ．３５の各母材金属粉末種類１種類からなる単一組成の粉末を作製してベンチマーク材とした。これらの比較例のベンチマーク材については、各単一組成であるので母材金属粉末のＣ濃度差は無いので０％であり、粉末混合比は無し、かつ熱処理粒度調整も無しであることから、ＭＣ炭化物は３．５μｍよりも小さく、一方、Ｍ₆Ｃ炭化物径も２．５μｍ以下で小さく、粗大な３．５μｍ以上の炭化物は存在しない。しかし、これらのベンチマーク材はＭＣ炭化物が３．５μｍより小さく、したがって、請求項で規定する３．５〜１０μｍの範囲外であるので切削工具や金型等に使用する際に要求される耐摩耗性が劣る。すなわち、これらは、母材金属粉末の種類が１種類であり、熱処理粒度調整も無しのためＭＣ炭化物が粗大化しないので、耐摩耗性が最も低く、ベンチマークの１である。

比較例のＮｏ．５、１５、２４は、２種類の粉末を母材金属粉末に作製するので母材金属粉末にＣ濃度差はあるが、熱処理粒度調整は無しであるので、ＭＣ炭化物は３．５μｍよりも微細なままであるために、耐摩耗性は１．１で低い。比較例のＮｏ．６、Ｎｏ．１７は、熱処理粒度調整の温度が１０８０℃と低く、ＭＣ炭化物は３．５μｍよりも微細であるため、耐摩耗性が１．２、１．１といずれも低い。比較例のＮｏ．７は、母材金属粉末種類１種類からなる単一組成の粉末であるため、母材金属粉末のＣ濃度差がなく０であり、熱処理粒度調整を行った時に、ＭＣ炭化物は粗大化せず、Ｍ₆Ｃ炭化物は２．５μｍより大きく、炭化物が粗大化し、靱性が×である。比較例のＮｏ．８、９、１６は、２種類の母材金属粉末の熱処理粒度調整を行っているが、母材金属粉末のＣ濃度差が、Ｎｏ．８、１６では０．２５％、Ｎｏ．９では０．４５％と少なく、熱処理粒度調整を行った時に、Ｍ₆Ｃ炭化物が粗大化したので、靱性は×である。比較例のＮｏ．１０は、２種類の母材金属粉末の熱処理粒度調整の温度が１２５０℃と高いため、ＭＣ炭化物およびＭ₆Ｃ炭化物が粗大化し、靱性が×である。比較例のＮｏ．１８は、２種類の母材金属粉末の混合比が大きく、熱処理粒度調整の温度が１２５０℃と高いため、ＭＣ炭化物およびＭ₆Ｃ炭化物が粗大化し、靱性が×である。比較例のＮｏ．１１、Ｎｏ．１９は、２種類の母材金属粉末の混合比が大きいので、母材のＣ濃度差が確保できず、Ｍ₆Ｃ炭化物が粗大化し、靱性が×である。比較例のＮｏ．２５は、熱処理粒度調整が無しであるので、ＭＣ炭化物は３．５μｍよりも微細であるために、耐摩耗性は１．２で低い。比較例のＮｏ．２９は、熱処理粒度調整の温度が１２５０℃と高いため、ＭＣ炭化物およびＭ₆Ｃ炭化物が粗大化し、靱性が×である。

上記の比較例に対し、本発明例であるＮｏ．１〜３、Ｎｏ．１２〜１３、Ｎｏ．２０〜２２、Ｎｏ．２６、Ｎｏ．２８、Ｎｏ．３１、およびＮｏ．３３〜３４は、いずれも本発明の請求項の条件を満足していることから、靱性は○でかつ耐摩耗性に優れていることが分かる。

以上述べたように、本発明における粉末高速工具鋼を、母材金属粉末のＣ濃度が０．５０％以上異なる２種類以上の金属粉末を母材に用いて焼結し、さらに熱処理により適性大きさの３．５〜１０μｍのＭＣ炭化物と微細なＭ₆Ｃ炭化物が混在する組織とすることで、靱性と耐摩耗性を兼ね備えた粉末高速度工具鋼が得られた。

Claims

質量％で、Ｃ：１．３０〜２．３０％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｃｒ：３．０〜５．０％、Ｍｏ：０．５〜５.０％、Ｗ：５．０〜２０．０％、Ｖ：３．０〜７．５％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼であり、該鋼中にある炭化物のうち、ＭＣ炭化物の最大径は３．５〜１０μｍを、Ｍ₆Ｃ炭化物の最大径は２．５μｍ以下を満たすことを特徴とする粉末高速度工具鋼。
請求項１に記載の成分組成に加えて、さらにＣｏ：１０．０％以下（ただし０％は含まない。）を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりなる鋼であり、該鋼中にある炭化物のうち、ＭＣ炭化物の最大径は３．５〜１０μｍを、Ｍ₆Ｃ炭化物の最大径は２．５μｍ以下を満たすことを特徴とする粉末高速度工具鋼。