JPH02236240A - 熱間加工性のすぐれた高温耐摩耗性Co基合金の製造法 - Google Patents

熱間加工性のすぐれた高温耐摩耗性Co基合金の製造法

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JPH02236240A
JPH02236240A JP5559689A JP5559689A JPH02236240A JP H02236240 A JPH02236240 A JP H02236240A JP 5559689 A JP5559689 A JP 5559689A JP 5559689 A JP5559689 A JP 5559689A JP H02236240 A JPH02236240 A JP H02236240A
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倉内 伸好
Shiyouji Samori
佐守 昭治
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱間加工性にすぐれ、したがって熱間加工
による板材や棒材、さらに各種部材への成形を、短かい
工程で、かつきわめて高い歩留りで行なうことができる
高温耐摩耗性Co基合金の製造法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、一般に、重量%で(以下%は重瓜%を示す)、 C:0.05〜2%、    C r:l5 〜35%
、WおよびMoのうちの1種または2種=2〜20%、 を含有し、さらに必要に応じて、 NiおよびFeのうちの1種または2種:1〜25%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成を有
するCo基合金が、すぐれた高温耐摩耗性を有すること
から、これらの特性が要求される各種の分野で広く実用
に供されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
一方、上記の従来Co基合金は、溶解鋳造後、分塊鍛造
(分塊圧延)、熱間鍛造(熱間圧延)、冷間圧延、およ
び熱処理のうちの必要な工程を経て板材や捧材、さらに
各種の部材に製造されるが、熱間加工性の劣るものであ
ることから、分塊鍛造や分塊圧延、さらに熱間鍛造や熱
間圧延などの熱間加工工程においては、高温の非常に狭
い温度域での加工とならざるを得ず、したがって低い加
工率での加工となり、この結果加工と加熱の繰り返しと
なることから、生産性が著しく悪く、がっ割れが発生し
易いことから、歩留りの点でも問題がある。
〔課題を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来Co基合金に着目し、これの熱間加工性を改善すべ
く研究を行なった結果、これの溶製時KCaとMgとを
併用複合添加して処理すると、この結果のCo基合金は
、すぐれた熱間加工性をもつようになり、熱間加工工程
での加工率を高くしても割れなどの発生がなく、高い歩
留りでの熱間加工が可能になるという知見を得たのであ
る。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、 C : 0.05〜2%、   C r:15〜35%
、WおよびMoのうちのIMまたは2種:2〜20%、 を含有し、さらに必要に応じて、 NiおよびFeのうちの1種または2種=1〜25%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成を有
するCo基台金溶湯を、添加量で、0.001 〜0.
3%のCaと0.001〜0.2%のMg(ただしCa
とMgの合量: 0.35%以下)、の複合添加により
処理することにより熱間加工性のすぐれた高温耐摩耗性
Co基合金を製造する方法に特徴を有するものである。
つぎに、この発明の方法において、Co基合金溶湯の成
分組成およびCaとMgの添加量を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
A.成分組成 (a)  C C成分には、Cr,W,およびMo成分と結合して炭化
物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用があるが、その
含有量が0.05%未満では所望の耐摩耗性を確保する
ことができず、一方その含有量が2%を越えると、加工
性が低下するようになることから、その含有量を0.0
5〜2%と定めた。
(b)  Cr C『成分には、素地に固溶して、これの耐熱性を向上さ
せるほか、上記のように炭化物を形成して耐摩耗性を向
上させ、かっこの総合効果として高温耐摩耗性を向上さ
せる作用があるが、その含有量が15%未満では前記作
用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量が35
%を越えると、脆化し、加工性が低下するようになるこ
とから、その含有量を15〜35%と定めた。
(c)  WおよびMo これらの成分には、素地に固溶して、これを強化するほ
か、上記の通り炭化物を形成して、耐摩耗性を向上させ
る作用があるが、その含有量が2%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が20%を越え
ると、同様に脆化するようになって塑性加工が困難にな
ることから、その含有量を2〜20%と定めた。
(d)NiおよびFe これらの成分には、素地に固溶して延性を向上させ、も
って成形加工性を改善する作用があるので、必要に応じ
て含存されるが、その含有量が1%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が25%を越え
ると耐摩耗性の低下が著しくなることから、その含有量
を1〜25%と定めた。
B.CaとMgの添加量 これら両成分の併用複合添加にょる溶湯処理によってC
oi合金はすぐれた熱間加工性をもつようになるもので
あり、したがって、ca単独添加でも、またMg単独添
加でも所望のすぐれた熱間加工性を確保することができ
ないので、CaおよびMgの併用複合添加は不可欠であ
るが、CaおよびMgのいずれかの添加量が0.001
%未満になっても所望の熱間加工性は得られないもので
あり、一方その添加量がそれぞれC a:o.3%およ
びMg:0.2%、さらにCaとMgの合量で0.35
%を越えると、かえって熱間加工性が低下するようにな
ることから、その添加量を、それぞれCa:0.001
 〜OJ%、Mg:0.001〜0.2%(ただしCa
とMgの含量で0.35%以下)とする必要がある。
〔実 施 例〕
つぎに、この発明の方法を実施例により具体的に説明す
る。
通常の真空溶解炉を用い、それぞれ第1表に示される成
分組成をもったCo基台金溶湯を調製し、ついで、溶湯
温度が[350〜1550℃の範囲内の所定温度で、同
じく第1表に示される添加量のCaおよびMgの両方、
あるいはいずれか一方を添加し、あるいは添加しないで
直径:l20mmX長さ:200mmの寸法をもった重
量:約20kgの鋳塊に鋳造することにより本発明法1
〜28、比較法1〜7、および従来法1〜7をそれぞれ
実施した。
つぎに、この結果得られた各種の鋳塊について、これに
開始温度: 1100〜1200℃の範囲内の所定温度
、終了温度;900〜1100℃の範囲内の所定温度の
条件で分塊鍛造を施して幅:120mmX厚さ=40皿
のスラブとした状態で、これより中央平行部の寸法が直
径:8IIIII×長さ:30■の試験片を削り出し、
この試験片を用いて、1100℃の温度で熱間ねじり試
験を行ない、破断に至るまでのねじり回数を測定し、熱
間加工性を評価した。また、熱間耐摩耗性を評価する目
的で、1100℃で30分間の溶体化処理後の600℃
でのビツカース硬さを測定した。これらの測定結果を第
1表に示した。
〔発明の効果〕
第1表に示される結果から、本発明法1〜28で製造さ
れたCo基合金は、CaおよびMgの併用複合添加によ
って、これの添加処理を行なわなt1従来法1〜7によ
って製造されたCo基合金に比して、高温硬さの低下な
く、一段とすぐれた熱間加工性を示すことが明らかであ
り、また比較法1〜7で製造されたCo基合金に見られ
るように、CaおよびMgのいずれか一方を添加しても
、さらに両方を添加しても、その添加量がこの発明の範
囲を外れて少なすぎたり、あるいは多すぎたりしても所
望の熱間加工性を確保することができないことが明らか
である。
上述のように、この発明の方法によれば、熱間加工性の
すぐれた高温耐摩耗性Co基合金を製造することができ
、したがって、これに分塊鍛造や分塊圧延、さらに熱間
鍛造や熱間圧延などの熱間加工を施して板材や棒材、さ
らに各種の部材を製造するに際して、加工率を高くして
も割れなどの発生がないので、高い生産性と歩留を確保
することができるようになるなど工業上有用な効果がも
たらされるのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)重量%で、 C:0.05〜2%、Cr:15〜35%、WおよびM
    oのうちの1種または2種:2〜20%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成を有
    するCo基合金溶湯を、添加量で、 0.001〜0.3%のCaと0.001〜0.2%の
    Mg(ただしCaとMgの合量:0.35%以下)、の
    複合添加により処理することを特徴とする熱間加工性の
    すぐれた高温耐摩耗性Co基合金の製造法。 (2)重量%で、 C:0.05〜2%、Cr:15〜35%、WおよびM
    oのうちの1種または2種:2〜20%、 を含有し、さらに、 NiおよびFeのうちの1種または2種: 1〜25%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成を有
    するCo基合金溶湯を、添加量で、 0.001〜0.3%のCaと0.001〜0.2%の
    Mg(ただしCaとMgの合量:0.35%以下)、の
    複合添加により処理することを特徴とする熱間加工性の
    すぐれた高温耐摩耗性Co基合金の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11155904B2 (en) 2019-07-11 2021-10-26 L.E. Jones Company Cobalt-rich wear resistant alloy and method of making and use thereof

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