JP7842486B2 - 合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法 - Google Patents

合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法

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Description

本出願は、２０２２年５月６日に中国特許庁に提出された出願番号ＣＮ ２０２２１０４８５３１０．１、名称「高炭素高合金鋼の炭化物の微細化方法」の中国特許出願の優先権を主張し、そのすべての内容は参照により本出願に合わせる。
本発明は、合金鋼の製造方法の分野に関し、具体的には、高炭素高合金鋼の炭化物の微細化方法に関する。
本発明は、合金鋼の製造方法の分野に関し、具体的には、合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法に関する。
現在、高炭素高合金鋼は、炭素含有量と合金元素含有量が高いため、粗大な共晶炭化物が生成しやすく、偏析が深刻で、組織が不均一になり、高炭素高合金鋼の機械的特性と耐摩耗性が大幅に制限される。高炭素高合金鋼の製造方法には、主に伝統的な鋳造法、エレクトロスラグ再溶解法、射出成形法、粉末冶金法などがある。上記の製造方法のうち、伝統的な鋳造法とエレクトロスラグ再溶解法は大量工業生産に広く使用されており、組織内の粗大な炭化物の問題を効果的に解決できず、偏析が深刻である。射出成形は急速凝固技術であり、精製された液体金属を使用し、それを噴霧して液滴ジェットにし、半凝固した液滴粒子を基板上に堆積させ、急速に凝固させて鋳物を形成する。射出成形の方法は金属材料の組織の微細化、組成の均一化、マクロ偏析の解消が可能であるが、該方法では組織の微細化度が低く、噴霧液滴の過剰飛散が発生しやすく、歩留まりが低く、形成された金属材料は、組織が緩いため、固有の細孔がある。
本発明は、組織が緻密で炭化物が微細な高炭素高合金鋼を得ることができる合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法を提供することを目的とする。
本発明は、合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法を提供し、
高炭素高合金鋼の化学元素組成に応じて原料を調製し、製錬して高炭素高合金溶鋼を得るステップと、
高炭素高合金溶鋼をＴｍ＋（５０～１００）℃まで過熱処理し、高炭素高合金溶湯を得て、不活性ガスを介して高炭素高合金溶湯を３０～１６０ｇ／ｓの速度で、あらかじめ設定された水冷銅製鋳型内に堆積し、凝固成形して高炭素高合金インゴットを得るステップと、
高炭素高合金インゴットに熱処理工程を施すステップと、を含む。
上記技術的解決策において、合金溶鋼を過熱処理し、合金溶湯が所定の温度に達した後、不活性ガスの推進下で溶湯は一定の速度で水冷銅製鋳型内に堆積し、成形、凝固し、微細な炭化物を有する高炭素高合金インゴットを形成し、その後の熱処理システムにより、高炭素高合金鋼の顕微鏡組織と分布がさらに変化し、耐用年数が向上する。
このうち、過熱度が高すぎてはならず、高すぎると凝固組織の粗粒化につながり、過熱度が低すぎてはならず、低すぎると流動性が悪くなり、素早い衝撃が得られにくくなり、ノズルが詰まりやすくなる。
ここで、溶湯を一定の速度で衝撃して成形し、その衝撃により結晶粒が破砕され、一次炭化物が破砕され、結晶粒や炭化物の微細化が図れ、細孔の発生が大幅に低減されるだけでなく、溶湯の利用率が高く、溶湯の無駄がなく、メルトインパクト法と従来の射出成形法の最大の違いは、形成されるインゴットの微細組織が緻密で均一であり、炭化物が微細であり、その後の熱処理過程中に、結晶粒は転位と破砕された一次炭化物に基づいて再結晶化し、微細結晶粒、微細炭化物、均一分布を実現し、その結果、高炭素高合金鋼の強度、靭性、耐摩耗性が向上し、耐用年数が延長されることである。
任意選択で、高炭素高合金鋼の化学元素組成は、重量パーセントで、Ｃ：１．５～２．５％、Ｗ：２．５～１０％、Ｍｏ：３～７％、Ｃｒ：４～６％、Ｖ：２～１０％、Ｓｉ：０．３～０．６％、Ｍｎ：０．３～０．８％、残部Ｆｅである。
上記技術的解決策において、炭素含有量は１．５～２．５％に制御され、その一部はマトリックスに入り込んで固溶強化を引き起こし、マトリックスの強度と硬度を確保し、他の部分は合金元素と結合してさまざまな種類の合金炭化物を形成する。炭素含有量が不足すると二次硬化性が不足し、マトリックスの強度や硬度が低下し、同時に、一次炭化物の数も相対的に減少し、鋼の耐摩耗性と耐用年数が低下し、逆に炭素含有量が多すぎると大量の合金炭化物が形成され、また、炭化物の不均一性が大幅に増加し、最終的には鋼の可塑性、靭性、鍛造性が大幅に低下する。
タングステン含有量は２．５～１０％に制御され、一定量の不溶性一次炭化物を形成し、鋼の耐摩耗性が向上し、また、焼入れ中の結晶粒の成長を妨げ、それによって結晶粒を微細化でき、タングステンの含有量が多すぎると密度が増加し、凝固中に、粗い魚骨状のＭ６Ｃ共晶炭化物が析出する傾向があり、これは可塑性に悪影響を及ぼす。
モリブデン含有量は３～７％に制御され、マトリックスに固溶して固溶強化を実現するだけでなく、炭素とともにＭ２ＣおよびＭ６Ｃ炭化物を形成することもでき、その役割は、高炭素高合金鋼のタングステンの役割と似ている。
クロム含有量は４～６％に制御され、Ｃｒは、焼入性を向上させるのに最も有益な元素の１つであり、Ｗ、Ｍｏ、Ｖなどの元素と組み合わせると、二次炭化物析出相とマトリックス間の不整合を軽減でき、核生成活性化エネルギーを低減し、大量の二次炭化物の集中的な分散と析出を促進し、二次硬化に大きく貢献する。クロム含有量が低すぎると、高炭素高合金鋼の焼入性に重大な影響を与え、特に高炭素高合金鋼の場合、焼入性は非常に重要であり、適切なクロム含有量のみが高炭素高合金鋼の十分な焼入性を確保でき、クロム含有量が高すぎると、高合金鋼の焼き戻し脆性が容易に発生し、可塑性に悪影響を及ぼす。
バナジウム含有量は２～１０％に制御され、一部はマトリックス中に固溶し、他の部分はＣと一次ＭＣ炭化物を形成し、マトリックスに溶解したバナジウムは鋼の二次硬化効果を大幅に高めることができ、未溶解のＶＣ炭化物は焼入れおよび加熱中の粒子の成長を防ぎ、鋼の耐摩耗性を顕著に向上させることができる。バナジウム含有量が少なすぎると、高炭素高合金鋼の硬度と耐摩耗性に悪影響を及ぼし、バナジウム含有量が多すぎると、大量のＭＣ炭化物が形成され、ＭＣ炭化物は非常に高い硬度と脆性を有しており、鋼の可塑性や靭性には寄与しない。
マンガン含有量は０．３～０．８％に制御され、マンガンは、低含有量範囲で良好な脱酸・脱硫効果を発揮し、高合金鋼の強度と耐摩耗性に寄与し、焼入性を向上させる。マンガンは、硫黄によって引き起こされる鋼の熱脆性を除去または弱めることができるため、高合金鋼の熱間加工性能が向上する。マンガン含有量が増加すると、残留オーステナイト含有量が増加し、高炭素高合金鋼の熱安定性と硬度が低下する。
シリコン含有量は０．３～０．６％に制御され、シリコンはマトリックスを強化し、高合金鋼の強度、硬度、焼入性を向上させ、Ｍ３Ｃの形成を抑制でき、そして、Ｍ３Ｃを微細化し、Ｍ２ＣからＭＣおよびＭ７Ｃ３等への変換を促進することができ、シリコン含有量が多すぎると、一次粗大ＭＣの形成が容易に促進され、高合金鋼の脱炭素傾向が増大し、高合金鋼の焼き戻し安定性が低下する。
任意選択で、熱処理工程は、順次的に行う高温固溶、低温中断焼入れおよび焼き戻し処理を含み、高温固溶は９００～１０５０℃で１５～６０分間保持、低温中断焼入れは７００～８６０℃で１～２時間保持、焼き戻し処理は５２０～５８０℃で３～４時間保持する。
上記技術的解決策において、インゴットの熱処理工程は、炭化物を微細化するさらなる操作および継続であり、インゴットの微細な炭化物の顕微鏡組織を、熱処理後の最終状態まで引き継ぐ。まず、高炭素高合金インゴットに高温固溶処理を施し、微細な炭化物をマトリックス中に十分に溶解し、個々の粗大な残留炭化物を除去して溶解し、該インゴットの炭化物が微細であるため、高温固溶を使用することで温度保持時間を短縮し、エネルギーを節約できる。中断焼入れの目的は、マトリックス粒子を微細化し、炭化物を球状化することであり、炭化物は高温固溶後に十分に溶解しているため、その後の中断焼入れ温度を下げることができ、高いオーステナイト化温度を必要とせず、低い中断焼入れ温度により、炭化物の蓄積と成長が回避される。焼き戻し処理は、高炭素高合金鋼の硬度と靭性を調整しながら残留応力を解放することを目的とする。
任意選択で、高温固溶完了後、室温まで油焼入れし、その後低温中断焼入れを行い、及び／又は、低温中断焼入れ完了後、マルテンサイト変態点まで水焼入れし、室温まで油焼入れし、焼き戻し処理を行う。
上記技術的解決策において、高温固溶があらかじめ設定された保持時間に達した後、窯出して室温まで油焼入れする。低温中断焼入れ完了後、Ｍ点（マルテンサイト変態点）まで急速水焼入れし、炭化物の微細なサイズを維持し、徐冷により炭化物が完全に成長することを回避し、同時に、急速冷却により転位の分布が改善され、マトリックスの強度が向上し、Ｍ点以降の油焼入れは、室温到達後の焼入れ変形、割れ等を避けるためである。
任意選択で、過熱処理方法は、高炭素高合金溶鋼が入っているチャンバーを１００～４００Ｐａまで真空排気し、保護のために不活性ガスを充填した後、高炭素高合金溶鋼を加熱して、高炭素高合金溶湯を得ることを含む。
任意選択で、コイル加熱の方法により過熱処理を行う。
任意選択で、溶湯堆積の方法は、保護のために不活性ガスを充填し、高炭素高合金溶鋼を加熱して高炭素高合金溶湯を得た後、引き続き不活性ガスを充填して外部チャンバーへの高炭素高合金溶湯の射出を促進することを含む。
上記技術的解決策において、チャンバーを真空排気した後、保護のために不活性雰囲気を充填し、溶湯が過熱温度に達すると、不活性ガス流が溶湯に充填されるため、溶湯と外部チャンバーの間に一定の圧力差が生じ、溶湯が急速に射出され、射出は主に空気の流れによって制御されるため、実現と操作が簡単である。
任意選択で、高炭素高合金溶湯は圧力差の作用下で堆積され、その圧力差は０．０５～０．２５ＭＰａである。
上記技術的解決策において、圧力差が大きすぎると、溶湯飛散が発生しやすくなり、この圧力差範囲未満であると、有効な衝撃力を形成することができず、粗大な共晶組織を効果的に微細化することができない。
任意選択で、高炭素高合金溶湯が位置するチャンバーのノズル出口と水冷銅製鋳型の間の距離は１１～２０ｃｍであり、及び／又は、水冷銅製鋳型の出水口温度は３０～４５℃である。
上記技術的解決策において、射出距離が小さすぎると合金溶鋼が飛散しやすくなり、射出距離が大きすぎると有効な衝撃力を維持できなくなる。
任意選択で、ノズルの出口形状は丸穴タイプまたはスリットタイプであり、すべてのノズルがアレイ状に配置されている。
本出願の実施例の技術的解決策をより明確に説明するために、以下は、本出願の実施例で使用される添付の図面を簡単に説明し、以下の図面は、本出願の特定の実施例のみを示しており、したがって、範囲を限定するものとはみなされず、当業者にとって、創造的な努力をしなくても、これらの図面に基づいて他の関連図面も取得できることを理解されたい。
実施例１で得られたインゴットの顕微鏡組織図である。 実施例２で得られたインゴットの顕微鏡組織図である。 比較例１で得られたインゴットの顕微鏡組織図である。 実施例１で得られた高炭素高合金鋼の顕微鏡組織図である。
出願人は、高炭素高合金鋼は炭素含有量と合金元素が高いため、粗大な共晶炭化物を形成しやすく、偏析が深刻なことを発見した。現在の高炭素高合金鋼の鋳物（成形して得られる鋳物）の顕微鏡組織は非常に不均一であり、主にマルテンサイト、残留オーステナイトおよび各種炭化物から構成され、さまざまな炭化物（最も一般的なＭＣ、Ｍ２Ｃ、Ｍ６Ｃなど）が不均一に分布し、形状が異なり、特に、粗大な網状共晶炭化物が粒界に分布し、マトリックスを分裂させてサービス性能を低下させる。高炭素高合金鋼の鋳物の場合、炭化物を微細化し、炭化物を均一に分布させることは、その後の熱機械変形と機械的特性の向上にとって特に重要である。鋳物中の粗大網状共晶炭化物は、その後の鍛造および圧延等のプロセスによって破壊されるため、機械的特性に重大な影響を与え、鍛造や圧延工程を行っても炭化物を均一に微細化・分散して分布させることが難しく、コストも高くなる。
さらに、ほとんどの高炭素高合金鋼製品は主に鋳物であり、つまり、その後の熱機械的変形はなく、熱処理のみが行われ、熱処理によって粗大な炭化物の分布や形態を変えることができず、例えば、既存の射出成形技術で製造されたインゴットには固有の細孔が存在し、鋳造合金鋼の場合、その後の鍛造工程がないため、熱処理後のインゴット中に細孔が依然として存在し、寿命が大幅に低下する。したがって、高炭素高合金鋼鋳物が初期の微細な炭化物の顕微鏡組織を有するように粗大な共晶炭化物を微細化することは、機械的特性を向上させることに非常に重要である。
本出願は、液体の流れの急速な衝撃、自己撹拌溶融池の液固界面、および高速衝撃力を利用して樹枝状結晶を破壊し、核生成質点を増加させ、結晶粒微細化のための条件を作り出し、特定の熱処理工程と組み合わせることで、高炭素高合金鋼インゴットの一次炭化物の微細化に大きな効果を発揮する。
本出願の実施例の目的、技術的解決策、および利点をより明確にするために、本出願の実施例における技術的解決策を以下に明確かつ完全に説明する。実施例中に特に記載のない条件については、従来の条件または製造業者の推奨する条件に従うものとする。メーカーの指示なしに使用される試薬または機器はすべて、市販品として購入できる通常的な製品である。
以下、本出願の実施例に係る合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法について詳細に説明する。
本出願の実施例は、合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法を提供し、主にメルトインパクト法による高炭素高合金インゴットの製造と熱処理工程を含み、以下のステップを含む。
（１）メルトインパクト法による高炭素高合金インゴットの製造
Ｓ１、高炭素高合金鋼の化学元素組成に応じて、重量パーセントでＣ：１．５～２．５％、Ｗ：２．５～１０％、Ｍｏ：３～７％、Ｃｒ：４～６％、Ｖ：２～１０％、Ｓｉ：０．３～０．６％、Ｍｎ：０．３～０．８％、残部Ｆｅを含むように、原料を調製し、製錬して高炭素高合金溶鋼を得る。
Ｓ２、高炭素高合金溶鋼が入っているチャンバーを１００～４００Ｐａまで真空排気し、保護のために不活性ガスを充填し、チャンバー全体を不活性雰囲気保護状態にし、次に、コイル加熱法を用いて高炭素高合金溶鋼を加熱し、融点より５０～１００℃高い温度範囲、すなわちＴｍ＋（５０～１００）℃まで過熱処理し、高炭素高合金溶湯を得て、高炭素高合金溶鋼が入っているチャンバーと外部チャンバーの間に０．０５～０．２５ＭＰａの圧力差が形成されるように不活性ガスを充填し続け、これにより、高炭素高合金溶湯が圧力差の下で ３０～１６０ｇ／ｓの速度で外部チャンバーに射出され、あらかじめ設定された水冷銅製鋳型内に堆積され、高炭素高合金溶湯が位置するチャンバーのノズル出口と水冷銅製鋳型の間の距離は１１～２０ｃｍであり、水冷銅型の出水口温度は３０～４５℃であり、凝固成形して高炭素高合金インゴットを得る。
本出願の実施例では、原料をるつぼに入れ、中周波誘導炉を使用して原料を溶融し、高炭素高合金溶鋼を得て、また、中周波誘導炉のチャンバーは密閉状態にあり、コイルを加熱して溶鋼となり、さらに過熱して溶湯となる。るつぼの底部には黒鉛ノズルがあり、ノズルの出口形状は丸穴タイプまたはスリットタイプであり、すべてのノズルがアレイ状に配置されており、その圧力差によって溶湯がノズルを通過し、水冷銅製鋳型内に一定の速度で堆積し、成形・凝固し、微細な炭化物を有する高炭素合金インゴットが得られる。
（２）熱処理工程
Ｓ３、高炭素高合金インゴットに高温固溶を施し、９００～１０５０℃で１５～６０分間保持し、室温まで油焼入れする。
Ｓ４、ステップＳ３を経たインゴットを低温中断焼入れし、７００～８６０℃で１～２時間保持し、マルテンサイト変態点（Ｍ点）まで水焼入れし、さらに室温まで油焼入れする。
Ｓ５、ステップＳ４を経たインゴットを焼き戻し処理し、５２０～５８０℃で３～４時間保持し、高炭素高合金鋼を得る。
実施例
本出願の特徴および性能を、実施例を参照して以下でさらに詳細に説明する。
実施例１
本実施例は、高炭素高合金鋼を提供し、その製造プロセスは次のとおりである。
Ｓ１、高炭素高合金鋼の化学元素組成Ｃ：２．５％、Ｗ：４．１％、Ｍｏ：２．９％、Ｃｒ：５．０％、Ｖ：８．２％、Ｓｉ：０．５％、Ｍｎ：０．３％、残部Ｆｅに応じて、原料を調製してるつぼに入れ、中周波誘導炉を使用して融点温度１３９８℃で製錬し、高炭素高合金溶鋼を得た。
Ｓ２、中周波誘導炉のチャンバーを２００Ｐａまで真空排気し、その後、不活性ガスを充填し、チャンバー全体が不活性雰囲気保護状態となり、次に、高炭素高合金溶鋼を加熱し、１４５０℃、すなわちＴｍ＋５２℃まで過熱し、高炭素高合金溶湯を得て、チャンバーと外部チャンバーの間に０．１５ＭＰａ圧力差が形成されるよう不活性ガスを充填し続け、これにより、るつぼ内の高炭素高合金溶湯が圧力差の下で１００ｇ／ｓの速度でるつぼの底部にあるノズルから外部チャンバーに射出され、あらかじめ設定された水冷銅製鋳型内に堆積され、ノズル出口と水冷銅製鋳型の間の距離は１５ｃｍであり、水冷銅製鋳型の出水口温度は４０℃であり、凝固成形して高炭素高合金インゴットを得た。
Ｓ３、高炭素高合金インゴットに高温固溶を施し、１０００℃で３０分間保持し、室温まで油焼入れした。
Ｓ４、ステップＳ３を経たインゴットを低温中断焼入れし、８００℃で１．５時間保持し、マルテンサイト変態点（Ｍ点）まで水焼入れし、さらに室温まで油焼入れした。
Ｓ５、ステップＳ４を経たインゴットを焼き戻し処理し、５５０℃で３．５時間保持し、高炭素高合金鋼を得た。
実施例２
本実施例は、高炭素高合金鋼を提供し、製造プロセスが実施例１と異なるのは、圧力差を０．２５ＭＰａに制御したことである。
実施例３
本実施例は、高炭素高合金鋼を提供し、製造プロセスが実施例１と異なるのは、射出速度が５０ｇ／ｓであることにある。
比較例１
本比較例は、高炭素高合金鋼を提供し、製造プロセスが実施例１と異なるのは、高炭素高合金溶鋼を１４５０℃まで加熱し、従来の金型鋳造法に従って鋳造してインゴットを得て、室温まで冷却したことである。
比較例２
本比較例は、高炭素高合金鋼を提供し、製造プロセスが実施例１と異なるのは、高炭素高合金溶鋼を１４５０℃まで加熱し、従来の金型鋳造法に従って鋳造してインゴットを得て、その後、実施例１と同様に熱処理工程を行ったことである。
比較例３
本比較例は、高炭素高合金鋼を提供し、製造プロセスが実施例１と異なるのは、高炭素高合金インゴットを８００℃に加熱し４時間保持した後、炉内で自然冷却したことである。
比較例４
本比較例は、高炭素高合金鋼を提供し、製造プロセスが実施例１と異なるのは、熱処理は行わず、製錬して得られた溶鋼を射出したことであるが、合金溶湯の粘度が高いためノズルからスムーズに射出できず、ノズルが詰まりやすい。
図１は、実施例１でのインゴット顕微鏡組織図であり、図２は、実施例２でのインゴット顕微鏡組織図であり、図３は、比較例１のインゴット顕微鏡組織形態である。注：図１～３はすべて、熱処理を行っていないオリジナルの顕微鏡組織である。
分析の結果、顕微鏡組織には２種類の炭化物が存在することがわかり、灰色の炭化物はＭＣ型炭化物であり、白色の炭化物はＭ２Ｃ炭化物であり、図１および図２のインゴットは、特定のメルトインパクト法に従って形成されるため、このうち、灰色の炭化物は均一に分散した粒子の形状をして、非常に微細で均一であり、白色の炭化物は帯状または棒状をし、図２のインゴット内の炭化物は、より強い衝撃効果により、図１のインゴット内の炭化物よりも微細になっている。図３のインゴット内の灰色の炭化物は、花びら状から厚い網目状までさまざまな形状をして、深刻に凝集し、マトリックスを分割し、白色の炭化物は、帯状または棒状をして、また、図１や図２よりもサイズが大きくなる。
また、次の表に示すように、Ｉｍａｇｅ－Ｐｒｏ Ｐｌｕｓを使用して、異なるインゴット顕微鏡組織の２つの炭化物サイズの統計分析を実行する。
図４は、実施例１の高炭素高合金鋼（インゴットに特定の熱処理を施したもの）の顕微鏡組織図（光学顕微鏡写真）である。図４からわかるように、最終状態の顕微鏡組織は主にＭＣ炭化物とＭ６Ｃ炭化物で構成されている。
図１と図４を比較すると、顕微鏡組織の変化の理由は次のとおりである。インゴット内のＭＣ型炭化物は安定で、その後の熱処理中に変化せず、Ｍ２Ｃ炭化物は準安定相であり、その後の熱処理中にＭＣとＭ６Ｃに分解し、インゴットを熱処理した後のＭ２Ｃ炭化物のサイズは数えることができず、主にＭＣ型炭化物とＭ６Ｃ炭化物で構成される。
比較例３の高炭素高合金鋼（インゴットは特に熱処理されていない）の顕微鏡組織は、パーライトと粒状炭化物から構成され、実施例１の合金鋼と比較すると、該合金鋼は、合金硬度を低下させ、その後の焼入れ－焼き戻しために組織的な準備をするための中間的な状態（球状化焼鈍）であると考えられる。
要約すると、本出願の実施例に係る合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法によれば、組織が緻密で炭化物が微細な高炭素高合金鋼を得ることができる。
上記は本出願の実施例に過ぎず、本出願の範囲を限定することを意図したものではない。当業者であれば、本出願に対して様々な修正および変形を思いつくであろう。本出願の精神および原則の範囲内で行われたあらゆる修正、同等の置換、改良などは、本出願の保護範囲に含まれるものとする。

Claims (10)

  1. 合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法であって、
    高炭素高合金鋼の化学元素組成に応じて原料を調製し、製錬して高炭素高合金溶鋼を得るステップと、
    前記高炭素高合金溶鋼を融点より５０～１００℃高い温度範囲まで過熱処理し、高炭素高合金溶湯を得て、不活性ガスを介して前記高炭素高合金溶湯を３０～１６０ｇ／ｓの速度で、あらかじめ設定された水冷銅製鋳型内に堆積し、凝固成形して高炭素高合金インゴットを得るステップと、
    前記高炭素高合金インゴットに熱処理工程を施すステップと、を含むことを特徴とする合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  2. 高炭素高合金鋼の化学元素組成は、重量パーセントで、Ｃ：１．５～２．５％、Ｗ：２．５～１０％、Ｍｏ：３～７％、Ｃｒ：４～６％、Ｖ：２～１０％、Ｓｉ：０．３～０．６％、Ｍｎ：０．３～０．８％、残部Ｆｅであることを特徴とする請求項１に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  3. 前記熱処理プロセスは、順次的に行う高温固溶、低温中断焼入れおよび焼き戻し処理を含み、前記高温固溶は９００～１０５０℃で１５～６０分間保持、前記低温中断焼入れは７００～８６０℃で１～２時間保持、前記焼き戻し処理は５２０～５８０℃で３～４時間保持することであることを特徴とする請求項１に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  4. 高温固溶完了後、室温まで油焼入れし、その後低温中断焼入れを行い、及び／又は、低温中断焼入れ完了後、マルテンサイト変態点まで水焼入れし、室温まで油焼入れし、焼き戻し処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  5. 過熱処理方法は、高炭素高合金溶鋼が入っているチャンバーを１００～４００Ｐａまで真空排気し、保護のために不活性ガスを充填した後、高炭素高合金溶鋼を加熱して、高炭素高合金溶湯を得ることを含むことを特徴とする請求項１に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  6. コイル加熱の方法により過熱処理を行うことを特徴とする請求項１又は５に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  7. 溶湯堆積の方法は、保護のために不活性ガスを充填し、高炭素高合金溶鋼を加熱して高炭素高合金溶湯を得た後、引き続き不活性ガスを充填して外部チャンバーへの高炭素高合金溶湯の射出を促進することを含むことを特徴とする請求項５に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  8. 前記高炭素高合金溶湯は圧力差の作用下で堆積され、その圧力差は０．０５～０．２５ＭＰａであることを特徴とする請求項１又は７に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  9. 前記高炭素高合金溶湯が位置するチャンバーのノズル出口と前記水冷銅製鋳型の間の距離は１１～２０ｃｍであり、及び／又は、前記水冷銅製鋳型の出水口温度は３０～４５℃であることを特徴とする請求項１又は７に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
  10. 前記ノズルの出口形状は丸穴タイプまたはスリットタイプであり、すべてのノズルがアレイ状に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の合金インゴットの炭化物を制御するメルトインパクト成形方法。
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