JPH02175846A - 粉末高速度工具鋼 - Google Patents
粉末高速度工具鋼Info
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- JPH02175846A JPH02175846A JP63330077A JP33007788A JPH02175846A JP H02175846 A JPH02175846 A JP H02175846A JP 63330077 A JP63330077 A JP 63330077A JP 33007788 A JP33007788 A JP 33007788A JP H02175846 A JPH02175846 A JP H02175846A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
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
［産業上の利用分野］
本発明は、粉末高速度工具鋼の改良に関し、すぐれた耐
摩耗性と靭性を市わせ有する高速度工具鋼を提供する。 ［従来の技術ｌ 粉末高速度工具鋼は、溶製材にくらべて、炭化物が偏析
せず微細かつ均一に析出しているため、靭性にすぐれて
いて高合金化による耐摩耗性の向上が可能であるという
利点をもっている。 ところが、実際に粉末高速度工具鋼を使用してみると、
合金の度合が低い溶製材に対して優越する成績を得られ
ることはむしろ少なく、粉末冶金法のもつ原理的な利益
はあまり得られていないのが現状である。 発明者らは、Ｏｒに加えてＷまたはＷ＋ＭＯを含有する
粉末高速度工具鋼において、加工性と切削性能とがとも
に高いものを得ることを希望して研究し、多量のＶおよ
びＣｏをも含有する特定の合金組成においてこの希望が
実現することを見出して、すでに提案した（特願昭６２
−２７６．９１８号）。 上記系統の粉末高速度工具鋼に関してざらに研究の結果
、発明者らは、工具の特性に対して、合金組成だけでな
く炭化物の４ｊイズと量が大きく影響するということを
見出した。 （発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、この新しい知見にもとづいて、炭化物
のサイズと聞をコントロールすることににっで、すぐれ
た靭性と耐摩耗性とをあわせそなえた粉末高速度工具鋼
を提供することにある。
摩耗性と靭性を市わせ有する高速度工具鋼を提供する。 ［従来の技術ｌ 粉末高速度工具鋼は、溶製材にくらべて、炭化物が偏析
せず微細かつ均一に析出しているため、靭性にすぐれて
いて高合金化による耐摩耗性の向上が可能であるという
利点をもっている。 ところが、実際に粉末高速度工具鋼を使用してみると、
合金の度合が低い溶製材に対して優越する成績を得られ
ることはむしろ少なく、粉末冶金法のもつ原理的な利益
はあまり得られていないのが現状である。 発明者らは、Ｏｒに加えてＷまたはＷ＋ＭＯを含有する
粉末高速度工具鋼において、加工性と切削性能とがとも
に高いものを得ることを希望して研究し、多量のＶおよ
びＣｏをも含有する特定の合金組成においてこの希望が
実現することを見出して、すでに提案した（特願昭６２
−２７６．９１８号）。 上記系統の粉末高速度工具鋼に関してざらに研究の結果
、発明者らは、工具の特性に対して、合金組成だけでな
く炭化物の４ｊイズと量が大きく影響するということを
見出した。 （発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、この新しい知見にもとづいて、炭化物
のサイズと聞をコントロールすることににっで、すぐれ
た靭性と耐摩耗性とをあわせそなえた粉末高速度工具鋼
を提供することにある。
【課題を解決するための手段１
本発明の耐摩耗性と靭性にすぐれた粉末高速度工具鋼は
、Ｃ：１．２〜４．５％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ
：３．０％以下、Ｃｒ：３．０〜６゜０％、Ｗ：１５．
０〜６０．０％、Ｖ：１．０〜１５．０％およびＣｏ：
２０．０％以下を含有し、残余が実質的に「ｅである合
金組成を有する鋼の粉末からなり、鋼中に存在する炭化
物のうち円相当直径が１μｍ以上のものが１０容積％以
上を占めることを特徴とする。 ここで、「円相当直径」Ｄとは、そのＲＲから理解され
るように、炭化物の断面（走査電子顕微鏡など高性能の
手段によってしらべることが好ましい。）の面積Ａを測
定し、Ｄ＝２ｎによって算出した値である。 上記の合金組成において、Ｗに加えて、またはＷの一部
を置き換える形で、ＭＯ：３０．０％以下を加えてもよ
い。 ただし、ＭＯを添加する場合は、Ｗ＋２ＭＯ＝Ｗ
ｅｑ とプるとき、Ｗｅｑ：１５．０〜６０．０％の
範囲にすべきである。 また、この態様においては、Ｗ
とＭＯの割合を２ＭＯ／Ｗｅｑ：０．４５以下となるよ
うにえらぶことが好ましい。 ［作 用］ 粉末高速度工具鋼は、溶湯をガスまたは水で噴霧して急
冷凝固させて得た粉末をト１１Ｐなどの手段で焼結して
得たものであるから、一般に炭化物は微細かつ均一に析
出している。 従来は、炭化物はある程度の大きざをも
っている方が工具の耐摩耗性が高く、一方、靭性は微細
な方が高いと考えられてきた。 しかし、発明者らが切削金型、ロール等の各種工具につ
いて炭化物のサイズおよび量と耐用寿命との関係をしら
べたところ、従来の通念に反して、比較的大きい炭化物
が若干存在する方が、耐摩耗性だけでなく靭性にとって
も有利であることがわかった。 すなわら、前記した、
炭化物のうち円相当直径が１μｍ以上の比較的大型のも
のが１０容積％以上を占めるべきことである。 炭化物のサイズは、よく知られているように、粉末高速
度工具鋼を高温にある時間加熱するソーキング処理によ
って大ぎくすることができる。 比較的大型の炭化物は１０容積％以上、多くても２０〜
３０容積％あれば足り、それを超えても効果は飽和する
。 過度なソーキングは巨大な炭化物の生成をひきおこ
して靭性の低下を招くから、避けなければならない。
適切な条件は、１１５０〜ｂ きるでおろう。 本発明の高速度工具鋼の合金組成は、前記したところか
らもわかるように、さきに（定業した発明の際に得た知
見を参考にして決定したものであるが、簡単に説明を加
える。 Ｃ：１．２〜４．５％ 多量の炭化物を生成させて高い耐摩耗性を実現する目的
で、１．２％以上のＣを含有させる。 靭性を高くでき
るのでＣの上限も高くとれるが、４．５％を超えること
はできない。 Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下ともに脱酸剤
として使用し、上限は靭性に悪影響を与えないという観
点から定めた。 Ｃｒ ：３．０〜６．０％、ｗ： １５．０〜６０゜０
％、Ｖ： １．０〜１５．０％、Ｃｏ ：２０．０％以
下 いずれも炭化物を形成し、耐摩耗性を与える。 ＣｒおよびＷの下限は、そのための炭化物損を確保する
うえで必要な量である。 一方、あまり多量に添加して
も効果が伴わないし、靭性の低下が耐え難くなるから、
それぞれに上限を設けた。 このほか、■は結晶微細化の効果により、靭性にも寄与
する。 この効果を得るために、下限１．０％を置いた
。 ざらにＣｏは、工具の耐熱性を高める。 ＭＯ：３０．０％以下、 Ｗｅｑ： １５．０〜６０．０％、 ２Ｍｏ ／Ｗｅｑ：０．４５以下、 ＭＯはＷとほぼ同じ作用をするが、耐摩耗性や靭性に対
する影響がＷのおおよそ半分であるから、Ｗ＋２ＭＯ＝
ｗｅｑ とした。 ＭＯに対してＷを相対的に多量使
用するのは、十分な焼入れ焼戻し硬さを得る（トＩＲＣ
で６６〜６７以上）とともに、抗折力を高り（２６０に
！ｊｆ／Ｎ！１２以上）保つためである。 【実施例１ 第１表に示す組成の鋼を溶製し、ガス噴霧法により粉末
化した。 粉末をＨＩＰにより焼結して密度が１００％
近くなるようにし、＠潰したのち、８７０℃×１時間−
途冷の焼きなましをした。 各組成の鋼について、一部の材料は、本発明に従ってＨ
ＩＰ後または鍛造中にソーキングを行なって炭化物のサ
イズを調整したが、一部はそのまま使用し、比較例とし
た。 焼なまし状態で鍛造材の中の炭化物のサイズをしらへた
。 ついで材料を焼入れ焼なましし、トｌＴｌ１ｉ！ざ
と抗折力を測定するとともに、耐摩耗性をしらべた。
耐摩耗性は大成式迅速摩耗試験に従い、つぎの条件で実
施した。 評価は、比較例を１００としたときの相対的
な指数であられした。 相手材 ：３０Ｍ４１５（焼なまし） 巡り距ｆｆｉ：２００ｍ 巡り速度： ２．９３ｍ／ＳｅＣ 荷重 ：６．３Ｎｙｆ ソーキングの条件、比較的大型の炭化物のパーセンテー
ジ、焼入れ焼もどしの条件、ＨＴ硬さ、抗折力および耐
摩耗性のデータを、まとめて第２表に示す。 （発明の効果】 本発明の粉末高速度工具鋼は、特定の合金組成をえらん
だ上に炭化物のサイズと損をコントロールすることによ
って、すぐれた耐摩耗性と靭性とをあわせそなえた工具
を与えることができる。 従来、高速度工具鋼を粉末冶金法によって製造した場合
、高合金組成と粉末冶金の組み合わせとの利益が十分に
得られず、溶製材とあまり差のない製品しか得られない
ことが多かったが、本発明によって、この問題は打破さ
れた。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫
、Ｃ：１．２〜４．５％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ
：３．０％以下、Ｃｒ：３．０〜６゜０％、Ｗ：１５．
０〜６０．０％、Ｖ：１．０〜１５．０％およびＣｏ：
２０．０％以下を含有し、残余が実質的に「ｅである合
金組成を有する鋼の粉末からなり、鋼中に存在する炭化
物のうち円相当直径が１μｍ以上のものが１０容積％以
上を占めることを特徴とする。 ここで、「円相当直径」Ｄとは、そのＲＲから理解され
るように、炭化物の断面（走査電子顕微鏡など高性能の
手段によってしらべることが好ましい。）の面積Ａを測
定し、Ｄ＝２ｎによって算出した値である。 上記の合金組成において、Ｗに加えて、またはＷの一部
を置き換える形で、ＭＯ：３０．０％以下を加えてもよ
い。 ただし、ＭＯを添加する場合は、Ｗ＋２ＭＯ＝Ｗ
ｅｑ とプるとき、Ｗｅｑ：１５．０〜６０．０％の
範囲にすべきである。 また、この態様においては、Ｗ
とＭＯの割合を２ＭＯ／Ｗｅｑ：０．４５以下となるよ
うにえらぶことが好ましい。 ［作 用］ 粉末高速度工具鋼は、溶湯をガスまたは水で噴霧して急
冷凝固させて得た粉末をト１１Ｐなどの手段で焼結して
得たものであるから、一般に炭化物は微細かつ均一に析
出している。 従来は、炭化物はある程度の大きざをも
っている方が工具の耐摩耗性が高く、一方、靭性は微細
な方が高いと考えられてきた。 しかし、発明者らが切削金型、ロール等の各種工具につ
いて炭化物のサイズおよび量と耐用寿命との関係をしら
べたところ、従来の通念に反して、比較的大きい炭化物
が若干存在する方が、耐摩耗性だけでなく靭性にとって
も有利であることがわかった。 すなわら、前記した、
炭化物のうち円相当直径が１μｍ以上の比較的大型のも
のが１０容積％以上を占めるべきことである。 炭化物のサイズは、よく知られているように、粉末高速
度工具鋼を高温にある時間加熱するソーキング処理によ
って大ぎくすることができる。 比較的大型の炭化物は１０容積％以上、多くても２０〜
３０容積％あれば足り、それを超えても効果は飽和する
。 過度なソーキングは巨大な炭化物の生成をひきおこ
して靭性の低下を招くから、避けなければならない。
適切な条件は、１１５０〜ｂ きるでおろう。 本発明の高速度工具鋼の合金組成は、前記したところか
らもわかるように、さきに（定業した発明の際に得た知
見を参考にして決定したものであるが、簡単に説明を加
える。 Ｃ：１．２〜４．５％ 多量の炭化物を生成させて高い耐摩耗性を実現する目的
で、１．２％以上のＣを含有させる。 靭性を高くでき
るのでＣの上限も高くとれるが、４．５％を超えること
はできない。 Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ：３．０％以下ともに脱酸剤
として使用し、上限は靭性に悪影響を与えないという観
点から定めた。 Ｃｒ ：３．０〜６．０％、ｗ： １５．０〜６０゜０
％、Ｖ： １．０〜１５．０％、Ｃｏ ：２０．０％以
下 いずれも炭化物を形成し、耐摩耗性を与える。 ＣｒおよびＷの下限は、そのための炭化物損を確保する
うえで必要な量である。 一方、あまり多量に添加して
も効果が伴わないし、靭性の低下が耐え難くなるから、
それぞれに上限を設けた。 このほか、■は結晶微細化の効果により、靭性にも寄与
する。 この効果を得るために、下限１．０％を置いた
。 ざらにＣｏは、工具の耐熱性を高める。 ＭＯ：３０．０％以下、 Ｗｅｑ： １５．０〜６０．０％、 ２Ｍｏ ／Ｗｅｑ：０．４５以下、 ＭＯはＷとほぼ同じ作用をするが、耐摩耗性や靭性に対
する影響がＷのおおよそ半分であるから、Ｗ＋２ＭＯ＝
ｗｅｑ とした。 ＭＯに対してＷを相対的に多量使
用するのは、十分な焼入れ焼戻し硬さを得る（トＩＲＣ
で６６〜６７以上）とともに、抗折力を高り（２６０に
！ｊｆ／Ｎ！１２以上）保つためである。 【実施例１ 第１表に示す組成の鋼を溶製し、ガス噴霧法により粉末
化した。 粉末をＨＩＰにより焼結して密度が１００％
近くなるようにし、＠潰したのち、８７０℃×１時間−
途冷の焼きなましをした。 各組成の鋼について、一部の材料は、本発明に従ってＨ
ＩＰ後または鍛造中にソーキングを行なって炭化物のサ
イズを調整したが、一部はそのまま使用し、比較例とし
た。 焼なまし状態で鍛造材の中の炭化物のサイズをしらへた
。 ついで材料を焼入れ焼なましし、トｌＴｌ１ｉ！ざ
と抗折力を測定するとともに、耐摩耗性をしらべた。
耐摩耗性は大成式迅速摩耗試験に従い、つぎの条件で実
施した。 評価は、比較例を１００としたときの相対的
な指数であられした。 相手材 ：３０Ｍ４１５（焼なまし） 巡り距ｆｆｉ：２００ｍ 巡り速度： ２．９３ｍ／ＳｅＣ 荷重 ：６．３Ｎｙｆ ソーキングの条件、比較的大型の炭化物のパーセンテー
ジ、焼入れ焼もどしの条件、ＨＴ硬さ、抗折力および耐
摩耗性のデータを、まとめて第２表に示す。 （発明の効果】 本発明の粉末高速度工具鋼は、特定の合金組成をえらん
だ上に炭化物のサイズと損をコントロールすることによ
って、すぐれた耐摩耗性と靭性とをあわせそなえた工具
を与えることができる。 従来、高速度工具鋼を粉末冶金法によって製造した場合
、高合金組成と粉末冶金の組み合わせとの利益が十分に
得られず、溶製材とあまり差のない製品しか得られない
ことが多かったが、本発明によって、この問題は打破さ
れた。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫
Claims (3)
- （１）Ｃ：１．２〜４．５％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍ
ｎ：３．０％以下、Ｃｒ：３．０〜６．０％、Ｗ：１５
．０〜６０．０％、Ｖ：１．０〜１５．０％およびＣｏ
：２０．０％以下を含有し、残余が実質的にＦｅである
合金組成を有する鋼の粉末からなり、鋼中に存在する炭
化物のうち円相当直径が１μｍ以上のものが１０容積％
以上を占めることを特徴とする、耐摩耗性と靭性にすぐ
れた粉末高速度工具鋼。 - （２）Ｃ：１．２〜４．５％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍ
ｎ：３．０％以下、Ｃｒ：３．０〜６．０％、Ｗ：６０
．０％以下、Ｍｏ：３０．０％以下、Ｖ：１．０〜１５
．０％およびＣｏ：２０．０％以下を含有し、ただしＷ
とＭｏとは、Ｗ＋２Ｍｏ＝Ｗｅｑとするとき、Ｗｅｑ：
１５．０〜６０．０％の範囲にあり、残余が実質上Ｆｅ
からなる合金組成を有する鋼の粉末からなり、鋼中に存
在する炭化物のうち円相当直径が１μｍ以上のものが１
０容積％以上を占めることを特徴とする、耐摩耗性と靭
性にすぐれた粉末高速度工具鋼。 - （３）ＭｏとＷの割合が２Ｍｏ／Ｗｅｑ：０．４５以下
である請求項２の粉末高速度工具鋼。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63330077A JP2725333B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 粉末高速度工具鋼 |
| EP89313418A EP0377307B1 (en) | 1988-12-27 | 1989-12-21 | Powdered high speed tool steel |
| AT89313418T ATE103993T1 (de) | 1988-12-27 | 1989-12-21 | Schnellstahlpulver. |
| DE68914429T DE68914429T2 (de) | 1988-12-27 | 1989-12-21 | Schnellstahlpulver. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63330077A JP2725333B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 粉末高速度工具鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02175846A true JPH02175846A (ja) | 1990-07-09 |
| JP2725333B2 JP2725333B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=18228524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63330077A Expired - Fee Related JP2725333B2 (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 粉末高速度工具鋼 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0377307B1 (ja) |
| JP (1) | JP2725333B2 (ja) |
| AT (1) | ATE103993T1 (ja) |
| DE (1) | DE68914429T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04221045A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-11 | Kubota Corp | 高速度鋼系焼結合金 |
| JP2014210941A (ja) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高温焼戻し硬さに優れた粉末高速度工具鋼 |
| JP2015160957A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 耐摩耗性に優れた粉末高速度工具鋼およびその製造方法 |
| JP2020143380A (ja) * | 2014-12-17 | 2020-09-10 | ウッデホルムズ アーベー | 耐摩耗性合金 |
| JP2021504569A (ja) * | 2017-11-22 | 2021-02-15 | ヴァンベーエヌ コンポネンツ アクチエボラグ | 高硬度３ｄプリント鋼鉄製生成物 |
| JP2022085966A (ja) * | 2020-11-30 | 2022-06-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 圧延用ロール外層材及び圧延用複合ロール |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69117870T2 (de) * | 1990-10-31 | 1996-10-31 | Hitachi Metals Ltd | Durch Sintern von Pulver hergestellter Schnellarbeitsstahl und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US5578773A (en) * | 1991-08-07 | 1996-11-26 | Erasteel Kloster Aktiebolag | High-speed steel manufactured by powder metallurgy |
| SE500008C2 (sv) * | 1991-08-07 | 1994-03-21 | Erasteel Kloster Ab | Snabbstål med god varmhårdhet och slitstyrka framställt av pulver |
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