JPH01283349A - 時効硬化型オーステナイト系工具鋼 - Google Patents
時効硬化型オーステナイト系工具鋼Info
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- JPH01283349A JPH01283349A JP1449289A JP1449289A JPH01283349A JP H01283349 A JPH01283349 A JP H01283349A JP 1449289 A JP1449289 A JP 1449289A JP 1449289 A JP1449289 A JP 1449289A JP H01283349 A JPH01283349 A JP H01283349A
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラスチック製マグネット（以下プラマグと
略称する）成形用型などの冷間成形用金型材や熱間成形
用金型材として、優れた被切削性を備えた非磁性高強度
の新しい時効硬化型オーステナイト系工具鋼に関するも
のである。
略称する）成形用型などの冷間成形用金型材や熱間成形
用金型材として、優れた被切削性を備えた非磁性高強度
の新しい時効硬化型オーステナイト系工具鋼に関するも
のである。
従来グラマグ成形用金型材などの高強度で非磁性を要求
される冷開成形用金型や昇温温度の特に高い熱間成形金
型用途には、特公昭４７−３７８１．０号、特公昭５０
−１０５２７号、特公昭５７−１９７４９号等に示され
ているような、中Ｃ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｗ（Ｍｏ）−Ｖ系時
効硬化型オーステナイト系工具鋼またはこれにＮｉ等を
添加したものが使用されてきた。
される冷開成形用金型や昇温温度の特に高い熱間成形金
型用途には、特公昭４７−３７８１．０号、特公昭５０
−１０５２７号、特公昭５７−１９７４９号等に示され
ているような、中Ｃ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｗ（Ｍｏ）−Ｖ系時
効硬化型オーステナイト系工具鋼またはこれにＮｉ等を
添加したものが使用されてきた。
しかし、前記従来鋼は、被切削性が劣るために、複雑な
形状の加工が困難である、多大の加工工数を要する等の
問題点があった。これに対し、従来、成分、熱処理面か
ら被切削性の問題を解決しようと検討されたが、問題点
の解決は困難であった。
形状の加工が困難である、多大の加工工数を要する等の
問題点があった。これに対し、従来、成分、熱処理面か
ら被切削性の問題を解決しようと検討されたが、問題点
の解決は困難であった。
この発明は上記した問題点に着目してなされたもので、
新規な鋼の組成として被切削性を改善した時効硬化型オ
ーステナイト系工具鋼の提供を課題とする。
新規な鋼の組成として被切削性を改善した時効硬化型オ
ーステナイト系工具鋼の提供を課題とする。
本発明者は種々検討を行ない。
（１）前記従来鋼においてオーステナイト安定化元素と
して添加されているＭｎが加工硬化性が強く被切削性の
障害となるため、同様にオーステティ１〜安定化元素で
あるが加工硬化性の弱いＮｉでＭｎを置換すること、 （２）Ａｌを添加することにより、固溶化処理状態にお
いでＡ１を基地に固溶させるとともにＮｉ−Ａｌ金属間
化合物を析出させて延性を減することにより被切削性を
改善した。
して添加されているＭｎが加工硬化性が強く被切削性の
障害となるため、同様にオーステティ１〜安定化元素で
あるが加工硬化性の弱いＮｉでＭｎを置換すること、 （２）Ａｌを添加することにより、固溶化処理状態にお
いでＡ１を基地に固溶させるとともにＮｉ−Ａｌ金属間
化合物を析出させて延性を減することにより被切削性を
改善した。
すなわち本発明は、重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％
、Ｓｉ １．４０％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ
４．００−１５．００％、 Ｃｒ ５，００−１５．０
０％、Ｗ、Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０
．５０％未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．
６０〜４．５０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる時効硬化型オーステナイト系工具鋼、重量％で、Ｃ
０．ｔＯ〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０％以下、Ｍｎ
’５．’ＯＯ％未満、Ｎｉ ４．００−１５．００％、
Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独または
複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未満、Ｖ ０．６０
〜３．００％、Ａｌ ０．６０−４．５０％、、Ｃｕ０
．６０〜 ４．００％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼、重量％で
、Ｃ，０，４０〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０％以下
、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．００％
、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独また
は複合、１／２Ｗ＋Ｍｏテ０，５０％未満、Ｖ ０．６
０〜３．０，０％、Ａ’ｌ ０．６０〜４．５０％。
、Ｓｉ １．４０％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ
４．００−１５．００％、 Ｃｒ ５，００−１５．０
０％、Ｗ、Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０
．５０％未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．
６０〜４．５０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる時効硬化型オーステナイト系工具鋼、重量％で、Ｃ
０．ｔＯ〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０％以下、Ｍｎ
’５．’ＯＯ％未満、Ｎｉ ４．００−１５．００％、
Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独または
複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未満、Ｖ ０．６０
〜３．００％、Ａｌ ０．６０−４．５０％、、Ｃｕ０
．６０〜 ４．００％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼、重量％で
、Ｃ，０，４０〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０％以下
、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．００％
、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独また
は複合、１／２Ｗ＋Ｍｏテ０，５０％未満、Ｖ ０．６
０〜３．０，０％、Ａ’ｌ ０．６０〜４．５０％。
Ｃｏ ：ｌ’、ＯＯ〜７．００％、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼
、重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４’、０Ｏ−１５
，００％、Ｃｒ ５．ｏＯ−］、５．ＯＯ％、 Ｗ 、
Ｍｏを単独または複合、ｌ／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１
未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａ ｌ ０．６０−
４．５０％。
避的不純物からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼
、重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４’、０Ｏ−１５
，００％、Ｃｒ ５．ｏＯ−］、５．ＯＯ％、 Ｗ 、
Ｍｏを単独または複合、ｌ／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１
未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａ ｌ ０．６０−
４．５０％。
Ｓ ０．０３〜０．１５％、残部Ｆ’ｅおよび不可避的
不純物からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼、重
量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０％
以下、Ｍｎ’５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、Ｃｒ ’５．００〜１．５．００％、 Ｗ 、
Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未
満、Ｖ ０．６０〜３．００％、 Ａｌ ０．６０〜４
．５０％。
不純物からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼、重
量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０％
以下、Ｍｎ’５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、Ｃｒ ’５．００〜１．５．００％、 Ｗ 、
Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未
満、Ｖ ０．６０〜３．００％、 Ａｌ ０．６０〜４
．５０％。
Ｃｕ ０．６０−’ ４．００％、Ｃｏ ２．００−７
．００％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効
硬化型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｇ ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、 Ｃｒ ５．００−１５．００％、 Ｖ＋Ｌ、
Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ’＋ＭＯテ０．５０
％未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａ’ｌ ０．６０
〜４．５’Ｏ％。
．００％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効
硬化型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｇ ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、 Ｃｒ ５．００−１５．００％、 Ｖ＋Ｌ、
Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ’＋ＭＯテ０．５０
％未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａ’ｌ ０．６０
〜４．５’Ｏ％。
Ｃｕ ０．６０〜４．００％、 Ｓ ０．０３−０，１
，５％残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化
型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｇ ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５
．００％、 Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏ
を単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、
Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０〜４．５０
％、Ｃｕ ０．６０〜４．００％、Ｃｏ ２．００−７
．００％、Ｓ ０．０３−０，１５％、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナイト系工
具鋼、 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０％
以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．０
０％、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独
または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ ０
．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０〜４．５０％。
，５％残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化
型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｇ ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５
．００％、 Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏ
を単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、
Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０〜４．５０
％、Ｃｕ ０．６０〜４．００％、Ｃｏ ２．００−７
．００％、Ｓ ０．０３−０，１５％、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナイト系工
具鋼、 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０％
以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．０
０％、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独
または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ ０
．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０〜４．５０％。
Ｃｕ ０．６０〜４．００％、Ｇｏ ２．００−７．０
０％、Ｓ ０．０３−０，１５％、さらにＣａ ０．０
１％以下、Ｃｅ ０．１％以下の１種または２種、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化型オーステ
ナイト系工具鋼、重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、
Ｓｉ １．４０％以下、Ｍｎ ５．００％未満、Ｎｉ
４．００−１５．００％、Ｃｒ５．０Ｏ−１５，００％
、Ｗ、Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５
０１未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０
−４．’５０％、−８＝ Ｃｏ ２．００−７．００％、 Ｓ ０．０３−０，１
５％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化
型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０％
以下、Ｍｎ ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、 Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを
単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未満、Ｖ
０．６０〜３．００％、 Ａｌ ０．６０〜４．５０
％。
０％、Ｓ ０．０３−０，１５％、さらにＣａ ０．０
１％以下、Ｃｅ ０．１％以下の１種または２種、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化型オーステ
ナイト系工具鋼、重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、
Ｓｉ １．４０％以下、Ｍｎ ５．００％未満、Ｎｉ
４．００−１５．００％、Ｃｒ５．０Ｏ−１５，００％
、Ｗ、Ｍｏを単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５
０１未満、Ｖ ０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０
−４．’５０％、−８＝ Ｃｏ ２．００−７．００％、 Ｓ ０．０３−０，１
５％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化
型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０％
以下、Ｍｎ ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、 Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを
単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未満、Ｖ
０．６０〜３．００％、 Ａｌ ０．６０〜４．５０
％。
Ｃｏ ２．００−７．００％、Ｓ ０．０３−０，１５
％、さらにＣａＯ６旧％以下、Ｃｅ ０．１％以下の１
種または２種、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
時効硬化型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｇ ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単
独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未満、Ｖ
０．６０〜３．００％、 Ａｌ ０．６０〜４．５０％
、Ｓ ０．０３−９，１５％、さらニｃａｏ、０１％以
下、Ｃｅ０．１％以下の１種または２種、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナイト系
工具鋼、および、 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ ５．．００３未満、Ｎｉ ４．００−１
５．００％、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏ
を単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、
Ｖ、０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０〜４．５０
％、Ｃｕ ０．６０〜４．００％、 Ｓ ０．０３−０
，１５％、さらにＣａＯ００１％以下、Ｃｅ ０．１％
以下の１種または２種、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼である。
％、さらにＣａＯ６旧％以下、Ｃｅ ０．１％以下の１
種または２種、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
時効硬化型オーステナイト系工具鋼、 重量％で、Ｇ ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ ４．００−１５．
００％、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単
独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏ１０．５０１未満、Ｖ
０．６０〜３．００％、 Ａｌ ０．６０〜４．５０％
、Ｓ ０．０３−９，１５％、さらニｃａｏ、０１％以
下、Ｃｅ０．１％以下の１種または２種、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナイト系
工具鋼、および、 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、 Ｓｉ １．４０
％以下、Ｍｎ ５．．００３未満、Ｎｉ ４．００−１
５．００％、Ｃｒ ５．００−１５．００％、Ｗ、Ｍｏ
を単独または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、
Ｖ、０．６０〜３．００％、Ａｌ ０．６０〜４．５０
％、Ｃｕ ０．６０〜４．００％、 Ｓ ０．０３−０
，１５％、さらにＣａＯ００１％以下、Ｃｅ ０．１％
以下の１種または２種、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼である。
次に本発明による時効硬化型オーステナイト系工具鋼の
成分範囲（重量％）の限定理由について説明する。
成分範囲（重量％）の限定理由について説明する。
Ｃは、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏとともにオーステナイト形成元
素として本発明鋼の組織を安定なオーステナイト組織に
保つとともに、■、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒとの間に固溶化処理
後の時効硬化処理において、特殊炭化物を析出させ、高
い時効硬さをもたらすために添加され、かっＶ、Ｗ、、
Ｍｏ、Ｃｒなどとともに残留炭化物を形成し、耐摩耗性
を高めるという効果がある。低すぎるとフェライト生成
をまねいたり、十分な時効硬さが得られなくなるので０
．４゜１以上とし、高すぎると偏析を増大させたり、巨
大炭化物を生成して、被切削性や靭性を損うので１．２
０％以下とする。
素として本発明鋼の組織を安定なオーステナイト組織に
保つとともに、■、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒとの間に固溶化処理
後の時効硬化処理において、特殊炭化物を析出させ、高
い時効硬さをもたらすために添加され、かっＶ、Ｗ、、
Ｍｏ、Ｃｒなどとともに残留炭化物を形成し、耐摩耗性
を高めるという効果がある。低すぎるとフェライト生成
をまねいたり、十分な時効硬さが得られなくなるので０
．４゜１以上とし、高すぎると偏析を増大させたり、巨
大炭化物を生成して、被切削性や靭性を損うので１．２
０％以下とする。
Ｓｉは、本発明鋼の耐酸化性を高めるために添加される
。多量の添加は必要なく、多すぎると熱伝導性を低下さ
せるため１．４０％以下とする。
。多量の添加は必要なく、多すぎると熱伝導性を低下さ
せるため１．４０％以下とする。
Ｍｎは、Ｃ，、Ｎｉ、Ｃｏとともに本発明鋼の組織をオ
ーステナイト組織に保つために添加される元素である。
ーステナイト組織に保つために添加される元素である。
しかし、本発明においては前述の如く被切削性を向上さ
せるへ〈従来鋼に比べ低めに設定する。また、多く含有
せしめると靭性や耐酸化性も低下させる傾向にあるので
５．００％未満とした。
せるへ〈従来鋼に比べ低めに設定する。また、多く含有
せしめると靭性や耐酸化性も低下させる傾向にあるので
５．００％未満とした。
Ｎｊは前述の如く本発明鋼の特徴的元素であり、前記従
来鋼に比べ高めに設定される。
来鋼に比べ高めに設定される。
Ｎ１はＣ，Ｍｎ、Ｃｏとともに本発明鋼の組織をオース
テナイト組織に保ち、また基地の靭性を適当に減じ、良
好な被切削性を与えるために、さらに、時効硬化におけ
る最高硬さを高めるために添加される。多量の添加は必
要なく、Ｃ，Ｍｎ、Ａｌ量との関係において、上記効果
を最高度に得るための十分な量として上限を１５．００
％とし、低すぎると上記添加の効果が得られないので４
．００％以上とする。
テナイト組織に保ち、また基地の靭性を適当に減じ、良
好な被切削性を与えるために、さらに、時効硬化におけ
る最高硬さを高めるために添加される。多量の添加は必
要なく、Ｃ，Ｍｎ、Ａｌ量との関係において、上記効果
を最高度に得るための十分な量として上限を１５．００
％とし、低すぎると上記添加の効果が得られないので４
．００％以上とする。
Ｃｒは本発明鋼の耐酸化性および耐食性を高め、また炭
化物を形成して固溶化加熱時の結晶粒の粗大化の抑制の
ために添加される。多すぎると粗大な炭化物を生成し、
靭性を減少させ、また高温強度の低下やフェライトの生
成をまねくので１．５．００％以下とし、低すぎると上
記添加の効果が得られないので５．００石以上とする。
化物を形成して固溶化加熱時の結晶粒の粗大化の抑制の
ために添加される。多すぎると粗大な炭化物を生成し、
靭性を減少させ、また高温強度の低下やフェライトの生
成をまねくので１．５．００％以下とし、低すぎると上
記添加の効果が得られないので５．００石以上とする。
ＭｏおよびＷは炭化物を形成し、高い時効硬さと高温強
度を与えるが、多すぎると粗大な炭化物を形成し靭性を
低下させ、また被切削性をも悪くする。よってＭ０．Ｗ
は１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満とする。
度を与えるが、多すぎると粗大な炭化物を形成し靭性を
低下させ、また被切削性をも悪くする。よってＭ０．Ｗ
は１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満とする。
■は炭化物を形成し、固溶化加熱時の結晶粒の粗大化を
抑制する。時効硬化処理時に微細な特殊炭化物を析出し
、特に高い時効硬さを与える。また極めて硬い残留炭化
物を形成し、高い摩耗性を与える。■は上記効果を得る
ための極めて重要な添加元素である。多すぎると粗大で
高硬度の炭化物を形成して靭性、被切削性を低下させ、
またフェライトの生成をまねくので３．００％以下とし
、低すぎると上記添加の効果が得られないので０．６０
％以」二とする。
抑制する。時効硬化処理時に微細な特殊炭化物を析出し
、特に高い時効硬さを与える。また極めて硬い残留炭化
物を形成し、高い摩耗性を与える。■は上記効果を得る
ための極めて重要な添加元素である。多すぎると粗大で
高硬度の炭化物を形成して靭性、被切削性を低下させ、
またフェライトの生成をまねくので３．００％以下とし
、低すぎると上記添加の効果が得られないので０．６０
％以」二とする。
Ａ１は、固溶化処理状態において、基地に固溶するとと
もにＮｉとの間にＮ ｉ−Ａ ｌ金属間化合物を形成、
析出し、基地の延性を適度に減じ、良好な被切削性を得
るための極めて重要な元素である。
もにＮｉとの間にＮ ｉ−Ａ ｌ金属間化合物を形成、
析出し、基地の延性を適度に減じ、良好な被切削性を得
るための極めて重要な元素である。
本発明の良好な被切削性は、従来鋼よりＭｎを低減する
一方Ａ１を添加することにより初めて達成される。
一方Ａ１を添加することにより初めて達成される。
また、時効硬化処理時の最高硬さを高めるために添加さ
れる。多すぎると熱間加工性を減し、フェライトの生成
をまねくので４．５０％以下とし、低すぎると上記添加
の効果が得られないので０．６０％以上とする。
れる。多すぎると熱間加工性を減し、フェライトの生成
をまねくので４．５０％以下とし、低すぎると上記添加
の効果が得られないので０．６０％以上とする。
Ｃｕは、本発明合金において必要に応じて添加される。
Ｃｕは組織をオーステナイト組織に保ち、かつ耐食性を
高めるための重要な元素である。また、時効硬化処理時
の最高硬さを上げるために添加される。多すぎると熱間
加工性を減するので ４．００％以下とし、低すぎると
上記添加の効果が得られないので０．６０％以上とする
。
高めるための重要な元素である。また、時効硬化処理時
の最高硬さを上げるために添加される。多すぎると熱間
加工性を減するので ４．００％以下とし、低すぎると
上記添加の効果が得られないので０．６０％以上とする
。
Ｃｏは、本発明合金において必要に応し、添加する。Ｃ
ｏは固溶化処理時にオーステナイト基地中へのＣｒ、Ｗ
、Ｍｏ、■系各炭化物の固溶度を高める。それにより時
効硬化処理時の微細な特殊炭化物の析出量を増加させて
時効最高硬さを高める。
ｏは固溶化処理時にオーステナイト基地中へのＣｒ、Ｗ
、Ｍｏ、■系各炭化物の固溶度を高める。それにより時
効硬化処理時の微細な特殊炭化物の析出量を増加させて
時効最高硬さを高める。
また基地に固溶すること自体によっても時効最高硬さを
高めるために添加される。多すぎると被切削性および靭
性を低下させるので７．００％以下とし、低すぎると上
記添加の効果が得られないので２．００％以上とする。
高めるために添加される。多すぎると被切削性および靭
性を低下させるので７．００％以下とし、低すぎると上
記添加の効果が得られないので２．００％以上とする。
ＳはＭｎとの間に硫化物を形成し、本発明鋼の被切削性
を大幅に向上させるために添加される。
を大幅に向上させるために添加される。
Ｓは本発明合金において、必要に応し添加するものであ
る。
る。
Ｓの効果はＡ１添加による被切削性の向上した基地との
相乗効果により大きな被切削性の改善をもたらすもので
ある。多すぎると熱間加工性を減じ、また靭性を過度に
減じるので０．１５％以下とし、低すぎると上記添加の
効果が得られないので０．０３％以上とする。
相乗効果により大きな被切削性の改善をもたらすもので
ある。多すぎると熱間加工性を減じ、また靭性を過度に
減じるので０．１５％以下とし、低すぎると上記添加の
効果が得られないので０．０３％以上とする。
ＣａおよびＣｅは、Ｓとの複合添加により被切削性の改
善に大きな効果を示すものであり、 ＳがＭｎとの間に
形成する硫化物を均一微細に分散させるので、被切削性
を向上させると共に、Ｓ添加による靭性劣化を抑制する
効果がある。但し、Ｓ単独添加の場合もある。多すぎる
と基地に固溶し、かえって被切削性を減するのでＣａ
０．０１％以下およびＣｅ ０．１％以下とする。
善に大きな効果を示すものであり、 ＳがＭｎとの間に
形成する硫化物を均一微細に分散させるので、被切削性
を向上させると共に、Ｓ添加による靭性劣化を抑制する
効果がある。但し、Ｓ単独添加の場合もある。多すぎる
と基地に固溶し、かえって被切削性を減するのでＣａ
０．０１％以下およびＣｅ ０．１％以下とする。
第１表に本発明鋼の実施例と比較鋼の化学組成および被
切削性を示す。このうち、比較鋼ｖ１ｗは高Ｍｎのオー
ステナイト系工具鋼であり、比較鋼ＶはさらにＳを添加
して被耐性を改善したものである。試料は断面寸法５０
ｍｍＸ５０ｎｙｎの角材で、１１５０℃油冷（ｌＩ８２
００−２５０）後、８ｗｎφのドリルによる孔あけ加工
（深さ２０ｎｎ）を行ない、孔あけ可能限界側数を比較
鋼Ｗのそれを１００として指数で表わしたものである。
切削性を示す。このうち、比較鋼ｖ１ｗは高Ｍｎのオー
ステナイト系工具鋼であり、比較鋼ＶはさらにＳを添加
して被耐性を改善したものである。試料は断面寸法５０
ｍｍＸ５０ｎｙｎの角材で、１１５０℃油冷（ｌＩ８２
００−２５０）後、８ｗｎφのドリルによる孔あけ加工
（深さ２０ｎｎ）を行ない、孔あけ可能限界側数を比較
鋼Ｗのそれを１００として指数で表わしたものである。
この表から、本発明鋼は、従来鋼に対して明らかに優れ
た被切削性を備えていることがわかる。
た被切削性を備えていることがわかる。
これは基地中へのＡ１の固溶、Ｎｉ−Ａｌ金属間化合物
の微細析出による適度の延性の低減効果を基本とするも
ので、Ｓ添加により、さらに被切削性の明確な向上効果
が認められる。Ｓは、Ａ１との複合添加により、十分な
効果をもたらすものである。
の微細析出による適度の延性の低減効果を基本とするも
ので、Ｓ添加により、さらに被切削性の明確な向上効果
が認められる。Ｓは、Ａ１との複合添加により、十分な
効果をもたらすものである。
このＳ添加の効果をさらに十分なものとするため、Ｃａ
、Ｃｅを微量添加するとよい。
、Ｃｅを微量添加するとよい。
第 ２ 表
第２表に本発明鋼および比較鋼の時効硬化処理（７００
〜７５０℃〔成分により選択） Ｘ ５ｈ）における最
高硬さを示す。本発明鋼は比較鋼よりも、炭化物形成元
素であるＭｏ、Ｖが低いにもかかわらず、時効硬化処理
における最高硬さが高い。これは、本発明鋼がＡ１の添
加に伴い、Ｎｉ−Ａｌ金属間化合物の析出により、比較
鋼と同等あるいはそれ以上高い最高硬さが得られるから
である。
〜７５０℃〔成分により選択） Ｘ ５ｈ）における最
高硬さを示す。本発明鋼は比較鋼よりも、炭化物形成元
素であるＭｏ、Ｖが低いにもかかわらず、時効硬化処理
における最高硬さが高い。これは、本発明鋼がＡ１の添
加に伴い、Ｎｉ−Ａｌ金属間化合物の析出により、比較
鋼と同等あるいはそれ以上高い最高硬さが得られるから
である。
また、Ｃｏを添加した本発明鋼Ｎ、○、ＰおよびＳは固
溶化処理時にＶ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ等の炭化物形成元素が
オーステナイト基地中により多く固溶して固溶効果が促
進されたこと、さらにはその後の時効硬化処理で基地中
に特殊炭化物の析出量が増加して時効硬化が付加された
結果、全体の硬度が高められたものと考えられる。
溶化処理時にＶ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ等の炭化物形成元素が
オーステナイト基地中により多く固溶して固溶効果が促
進されたこと、さらにはその後の時効硬化処理で基地中
に特殊炭化物の析出量が増加して時効硬化が付加された
結果、全体の硬度が高められたものと考えられる。
第３表に本発明鋼のフェライト粉末中における回転型粉
体摩耗試験における耐摩耗性を示す。
体摩耗試験における耐摩耗性を示す。
第 ３ 表
試験片寸法は、４１ｍＩｔ Ｘ １０ｍｍｗ Ｘ ８０
ｍｍ Ｑで、中央に軸孔を有し、回転軸に取付けた後、
フェライト粉末中で１５４Ｏｒｐｍで１０ｈ回転させた
場合の摩耗減量（体積）を求め、比較鋼のそれを１００
として指数で示したものである。
ｍｍ Ｑで、中央に軸孔を有し、回転軸に取付けた後、
フェライト粉末中で１５４Ｏｒｐｍで１０ｈ回転させた
場合の摩耗減量（体積）を求め、比較鋼のそれを１００
として指数で示したものである。
本発明鋼は、比較鋼と同等あるいはそれ以上の耐摩耗性
を示している。これは本発明鋼の時効硬化処理における
最高硬さが比較鋼のそれより上昇したことによるもので
ある。
を示している。これは本発明鋼の時効硬化処理における
最高硬さが比較鋼のそれより上昇したことによるもので
ある。
第４表
第４表に本発明鋼の透磁率を示す。いずれも透磁率１．
０１未満で非磁性である。
０１未満で非磁性である。
以上説明してきたように、この発明による時効硬化型オ
ーステナイト系工具鋼は、グラマグ成形用金型材に適し
、その他非磁性で高硬度と耐摩耗性を要求される工具用
途に適している。そして、従来鋼の問題点であった被切
削性が大幅に改善されていて、加工工数の大幅な削減や
複雑な形状を精密加工することが可能となった。
ーステナイト系工具鋼は、グラマグ成形用金型材に適し
、その他非磁性で高硬度と耐摩耗性を要求される工具用
途に適している。そして、従来鋼の問題点であった被切
削性が大幅に改善されていて、加工工数の大幅な削減や
複雑な形状を精密加工することが可能となった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、残部Ｆｅ
および不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナイ
ト系工具鋼。 ２ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｕ０．
６０〜４．００％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる時効硬化型オーステナイト系工具鋼。 ３ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｏ２．
００〜７．００％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる時効硬化型オーステナイト系工具鋼。 ４ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｓ０．０
３〜０．１５％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からな
る時効硬化型オーステナイト系工具鋼。 ５ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｕ０．
６０〜４．００％、Ｃｏ２．００〜７．００％、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナ
イト系工具鋼。 ６ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｕ０．
６０〜４．００％、Ｓ０．０３〜０．１５％残部Ｆｅお
よび不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナイト
系工具鋼。 ７ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｕ０．
６０〜４．００％、Ｃｏ２．００〜７．００％、Ｓ０．
０３〜０．１５％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なる時効硬化型オーステナイト系工具鋼。 ８ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｕ０．
６０〜４．００％、Ｃｏ２．００〜７．００％、Ｓ０．
０３〜０．１５％、さらにＣａ０．０１％以下、Ｃｅ０
．１％以下の１種または２種、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼。 ９ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４０
％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．０
０％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独ま
たは複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．６
０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｏ２．
００〜７．００％、Ｓ０．０３〜０．１５％、残部Ｆｅ
および不可避的不純物からなる時効硬化型オーステナイ
ト系工具鋼。 １０ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４
０％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．
００％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独
または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．
６０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｏ２
．００〜７．００％、Ｓ０．０３〜０．１５％、さらに
Ｃａ０．０１％以下、Ｃｅ０．１％以下の１種または２
種、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化型
オーステナイト系工具鋼。 １１ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４
０％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．
００％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独
または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．
６０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％Ｓ０．０
３〜０．１５％、さらにＣａ０．０１％以下、Ｃｅ０．
１％以下の１種または２種、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなる時効硬化型オーステナイト系工具鋼。 １２ 重量％で、Ｃ０．４０〜１．２０％、Ｓｉ１．４
０％以下、Ｍｎ５．００％未満、Ｎｉ４．００〜１５．
００％、Ｃｒ５．００〜１５．００％、Ｗ、Ｍｏを単独
または複合、１／２Ｗ＋Ｍｏで０．５０％未満、Ｖ０．
６０〜３．００％、Ａｌ０．６０〜４．５０％、Ｃｕ０
．６０〜４．００％、Ｓ０．０３〜０．１５％、さらに
Ｃａ０．０１％以下、Ｃｅ０．１％以下の１種または２
種、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる時効硬化型
オーステナイト系工具鋼。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1864888 | 1988-01-29 | ||
| JP63-18648 | 1988-01-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283349A true JPH01283349A (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=11977437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1449289A Pending JPH01283349A (ja) | 1988-01-29 | 1989-01-24 | 時効硬化型オーステナイト系工具鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01283349A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7387692B2 (en) * | 2006-01-09 | 2008-06-17 | Ati Properties, Inc. | Tool and bearing steels |
| JP2019505674A (ja) * | 2015-12-24 | 2019-02-28 | ロバルマ, ソシエダッド アノニマRovalma, S.A. | 構造、機械、工具応用のための長期耐用性高機能鋼鉄 |
| JP2019049036A (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 水素脆化感受性を抑えた高硬度非磁性鋼 |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1449289A patent/JPH01283349A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7387692B2 (en) * | 2006-01-09 | 2008-06-17 | Ati Properties, Inc. | Tool and bearing steels |
| JP2019505674A (ja) * | 2015-12-24 | 2019-02-28 | ロバルマ, ソシエダッド アノニマRovalma, S.A. | 構造、機械、工具応用のための長期耐用性高機能鋼鉄 |
| JP2019049036A (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 水素脆化感受性を抑えた高硬度非磁性鋼 |
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