JPH03257131A - 金属間化合物析出硬化Ｎｉ基合金製刃物材およびその製造方法 - Google Patents
金属間化合物析出硬化Ｎｉ基合金製刃物材およびその製造方法Info
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- JPH03257131A JPH03257131A JP5568990A JP5568990A JPH03257131A JP H03257131 A JPH03257131 A JP H03257131A JP 5568990 A JP5568990 A JP 5568990A JP 5568990 A JP5568990 A JP 5568990A JP H03257131 A JPH03257131 A JP H03257131A
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Landscapes
- Forging (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高硬度と高強度を有し、使用寿命の延命化
を可能とする金属間化合物析出硬化Ｎ１基合金製刃物材
およびその製造方法に関するものである。
を可能とする金属間化合物析出硬化Ｎ１基合金製刃物材
およびその製造方法に関するものである。
従来、一般に、例えば半導体装置用Ｓｔ単結晶インゴッ
トからのウェハーの形成や、食肉解体などに各種の切断
機械か使用され、これの刃物材としては炭素鋼製のもの
や、ステンレス鋼製のものなどが用いられている。
トからのウェハーの形成や、食肉解体などに各種の切断
機械か使用され、これの刃物材としては炭素鋼製のもの
や、ステンレス鋼製のものなどが用いられている。
一方、近年の切断機械の高速化および高性能化に伴ない
、刃物材の使用条件も一段と苛酷さを増す傾向にあるが
、上記の従来刃物材では硬さおよび強度とも不十分なた
めに、相対的に使用寿命が短かく、刃物交換を顛繁に行
なわなければならず、省力化の点で問題がある。
、刃物材の使用条件も一段と苛酷さを増す傾向にあるが
、上記の従来刃物材では硬さおよび強度とも不十分なた
めに、相対的に使用寿命が短かく、刃物交換を顛繁に行
なわなければならず、省力化の点で問題がある。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、硬さお
よび強度を兼ね備えた刃物材を開発すべく研究を行なっ
た結果、重量％で（以下組成に関する％は重量％を示す
）、 Ｃｒ：１４〜２３％、 Ｍｏ ： １４〜２０％。
よび強度を兼ね備えた刃物材を開発すべく研究を行なっ
た結果、重量％で（以下組成に関する％は重量％を示す
）、 Ｃｒ：１４〜２３％、 Ｍｏ ： １４〜２０％。
Ｗ：０．２〜５％、 Ｆｅ ： ０．２〜７％。
Ｃｏ ： ０．２〜２．５％。
を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有
するＮｉ基合金のインゴットに、通常の条件で熱間鍛造
と熱間圧延を施して熱延祠とし、この熱延材に、通常の
条件、すなわち１１００〜１２００℃の温度で溶体化処
理を施してオーステナイト組織とした状態で、 まず、第１回目の析出硬化処理を５００〜８００℃の温
度で施して微細なＮｉ−Ｍｏ系の金属間化合物を素地中
に析出させて予備硬化し、 ついで、これに７０％以上の圧延率て冷間圧延を施した
状態で、 再び５００〜８００℃の温度で第２回目の析出硬化処理
を施すと、上記冷間圧延によって上記金属間化合物の析
出が著しく促進されるようになることから、素地には十
分な上記金属間化合物が均一微細に分散析出するように
なり、上記第１回目の析出硬化処理で析出した上記金属
間化合物と含まって、著しく高い硬さ、すなわちロック
ウェル硬さＣスケール（ＨＲＣ）で５７以上の硬さをも
つようになり、かつ高強度をもつようになるという１ｆ
究結果を得たのである。
するＮｉ基合金のインゴットに、通常の条件で熱間鍛造
と熱間圧延を施して熱延祠とし、この熱延材に、通常の
条件、すなわち１１００〜１２００℃の温度で溶体化処
理を施してオーステナイト組織とした状態で、 まず、第１回目の析出硬化処理を５００〜８００℃の温
度で施して微細なＮｉ−Ｍｏ系の金属間化合物を素地中
に析出させて予備硬化し、 ついで、これに７０％以上の圧延率て冷間圧延を施した
状態で、 再び５００〜８００℃の温度で第２回目の析出硬化処理
を施すと、上記冷間圧延によって上記金属間化合物の析
出が著しく促進されるようになることから、素地には十
分な上記金属間化合物が均一微細に分散析出するように
なり、上記第１回目の析出硬化処理で析出した上記金属
間化合物と含まって、著しく高い硬さ、すなわちロック
ウェル硬さＣスケール（ＨＲＣ）で５７以上の硬さをも
つようになり、かつ高強度をもつようになるという１ｆ
究結果を得たのである。
この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたもので
あって、 Ｃｒ：１４〜２３％、 Ｍｏ ： １４〜２０％。
あって、 Ｃｒ：１４〜２３％、 Ｍｏ ： １４〜２０％。
Ｗ：０．２〜５％、 Ｆ ｅ ： ０．２〜７５’
６゜Ｃｏ ： ０ 、２〜２ 、５９６゜ を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有
するＮ１基合金の熱延材に、通常の条件で溶体化処理を
施した後、 圧延率：７０％以上の冷間圧延を間にはさんで、５００
〜８００℃の温度で前後２回の析出硬化処理を施すこと
により、素地中に微細なＮｉ−Ｍｏ系の金属間化合物を
均一に分散析出させ、これによってＨＲＣ：５７以上の
高硬度を有し、かつ高強度をもった刃物材を製造する方
法、並びにこの方法で製造された刃物材に特徴を有する
ものである。
６゜Ｃｏ ： ０ 、２〜２ 、５９６゜ を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有
するＮ１基合金の熱延材に、通常の条件で溶体化処理を
施した後、 圧延率：７０％以上の冷間圧延を間にはさんで、５００
〜８００℃の温度で前後２回の析出硬化処理を施すこと
により、素地中に微細なＮｉ−Ｍｏ系の金属間化合物を
均一に分散析出させ、これによってＨＲＣ：５７以上の
高硬度を有し、かつ高強度をもった刃物材を製造する方
法、並びにこの方法で製造された刃物材に特徴を有する
ものである。
つぎに、この発明の刃物材の成分組成および製造条件を
上記の通りに限定した理由を説明する。
上記の通りに限定した理由を説明する。
Ａ、成分組成
（ａ） Ｃｒ
Ｃ「成分には、オーステナイト素地の不動態化能力を著
しく向上させ、耐食性を向上させる作用があるが、その
含有量が１４％未満では、特に酸化性雰囲気での腐食抵
抗が著しく低下するようになり、一方その含有量が２３
％を越えると、オーステナイト組織が不安定となり、オ
ーステナイト素地中に微細なＮｉ−Ｍｏ系金属間化合物
が析出した組織を安定的に形成することができなくなり
、耐食性低下の原因ともなることから、その含有量を１
４〜２３％と定めた。
しく向上させ、耐食性を向上させる作用があるが、その
含有量が１４％未満では、特に酸化性雰囲気での腐食抵
抗が著しく低下するようになり、一方その含有量が２３
％を越えると、オーステナイト組織が不安定となり、オ
ーステナイト素地中に微細なＮｉ−Ｍｏ系金属間化合物
が析出した組織を安定的に形成することができなくなり
、耐食性低下の原因ともなることから、その含有量を１
４〜２３％と定めた。
（ｂ） Ｍ。
Ｍｏ成分には、Ｎｉと結合して、上記の通り素地中に微
細均一に分散析出するＮｉ−Ｍｏ系金属間化合物を形成
して硬さを向上させるほか、素地に固溶して強度を向上
させる作用があるか、その含有量が１４％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、熱間および冷間圧延性が低下するようにな
ることから、その含有量を１４〜２０％と定めた。
細均一に分散析出するＮｉ−Ｍｏ系金属間化合物を形成
して硬さを向上させるほか、素地に固溶して強度を向上
させる作用があるか、その含有量が１４％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、熱間および冷間圧延性が低下するようにな
ることから、その含有量を１４〜２０％と定めた。
（ｃ） Ｗ
Ｗ成分には、オーステナイト素地に固溶して強度を向上
させる作用があるが、その含有量が０．２％未満ては所
望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が５％を
越えると、熱間および冷間圧延性が低下するようになる
ことから、その含有量を口、２〜５％と定めた。
させる作用があるが、その含有量が０．２％未満ては所
望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が５％を
越えると、熱間および冷間圧延性が低下するようになる
ことから、その含有量を口、２〜５％と定めた。
（ｄ） Ｆｅ
Ｆｅ成分には、熱間および冷間圧延性を向上させる作用
があるか、その含有量が０．２％未満では前記作用に所
望の効果か得られず、一方その含有量が７％を越えると
強度が低下するようになることから、その含有量を０．
２〜７％と定めた。
があるか、その含有量が０．２％未満では前記作用に所
望の効果か得られず、一方その含有量が７％を越えると
強度が低下するようになることから、その含有量を０．
２〜７％と定めた。
（ｅ） Ｃ。
Ｃｏ成分には、オーステナイト素地に固溶して、これを
安定化し、析出硬化処理時の金属間化合物の安定的析ａ
をはかる作用があるが、その含有量が０．２％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２
．５％を越えても前記作用により一層の向上効果は現わ
れないことから、経済性を考慮して、その含有量を０．
２〜２．５％と定めた。
安定化し、析出硬化処理時の金属間化合物の安定的析ａ
をはかる作用があるが、その含有量が０．２％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２
．５％を越えても前記作用により一層の向上効果は現わ
れないことから、経済性を考慮して、その含有量を０．
２〜２．５％と定めた。
Ｂ、製造条件
（ａ） 析出硬化処理温度
その温度が５００℃未満では、金属間化合物の析出に長
時間を要し、生産性の点で望ましくなく、一方その温度
が８００℃を越えると、オーステナイト素地に固溶する
合金成分の割合か多くなって、金属間化合物の析出を満
足に行なうことができず、ＨＲＣ：５７以上の高硬度の
確保は困難となることから、その温度を５００〜８００
℃と定めた。
時間を要し、生産性の点で望ましくなく、一方その温度
が８００℃を越えると、オーステナイト素地に固溶する
合金成分の割合か多くなって、金属間化合物の析出を満
足に行なうことができず、ＨＲＣ：５７以上の高硬度の
確保は困難となることから、その温度を５００〜８００
℃と定めた。
（ｂ） 冷間圧延率
冷間圧延率か７０％未満では、冷間圧延後の析出硬化処
理での金属間化合物の析出か十分に行なわれず、この場
合もＨＲＣ：５７以上の高硬度をｉすることかできな（
なることから、冷間圧延率を７０％以上と定めた。
理での金属間化合物の析出か十分に行なわれず、この場
合もＨＲＣ：５７以上の高硬度をｉすることかできな（
なることから、冷間圧延率を７０％以上と定めた。
つぎに、この発明の刃物材およびその製造方法を実施例
により具体的に説明する。
により具体的に説明する。
通常の高周波誘導炉を用い、それぞれ第１表に示される
成分組成をもった溶湯を調製し、直径：１５０ｍｍφ×
長さ：４００龍のインゴットに鋳造し、このインゴット
に１２００℃の開始温度にて熱間鍛造を施して直径：５
０龍φの棒材とし、この棒材に１２００℃の開始温度に
て熱間圧延を施して厚さ二２０ＩＩ１１の熱延材とし、
ついでこの熱延材に、温度： １１５０℃に２時間保持
の条件で溶体化処理を施した後、同じく第１表に示され
る条件で１回目の析出硬化処理を施し、同じく第１表に
示される圧延率にて冷間圧延を施し、引続いて同じく第
１表に示される条件で２回目の析出硬化処理を施すこと
により本発明法１〜１１、および比較法１〜５をそれぞ
れ行ない、刃物材を製造した。
成分組成をもった溶湯を調製し、直径：１５０ｍｍφ×
長さ：４００龍のインゴットに鋳造し、このインゴット
に１２００℃の開始温度にて熱間鍛造を施して直径：５
０龍φの棒材とし、この棒材に１２００℃の開始温度に
て熱間圧延を施して厚さ二２０ＩＩ１１の熱延材とし、
ついでこの熱延材に、温度： １１５０℃に２時間保持
の条件で溶体化処理を施した後、同じく第１表に示され
る条件で１回目の析出硬化処理を施し、同じく第１表に
示される圧延率にて冷間圧延を施し、引続いて同じく第
１表に示される条件で２回目の析出硬化処理を施すこと
により本発明法１〜１１、および比較法１〜５をそれぞ
れ行ない、刃物材を製造した。
なお、比較法１〜５は、製造条件のうちのいずれかの条
件（第１表に※印を付す）がこの発明の範囲から外れた
場合を示す。
件（第１表に※印を付す）がこの発明の範囲から外れた
場合を示す。
つぎに、この結果得られた各種の刃物材について、引張
強さおよび硬さ（ＨＲＣ）をそれぞれ測定し、この測定
結果を第１表に示した。
強さおよび硬さ（ＨＲＣ）をそれぞれ測定し、この測定
結果を第１表に示した。
なお、第１表には、比較の目的で、従来法１゜２として
、構造用鋼製およびステンレス鋼製の厚さ：４＋ｕの刃
物材の特性を示した。
、構造用鋼製およびステンレス鋼製の厚さ：４＋ｕの刃
物材の特性を示した。
第１表に示される結果から、本発明法１〜１１て製造さ
れた刃物材は、いずれも従来法１．２による刃物材に比
してきわめて高い硬さを有し、かつ強度も高く、相対的
に長い使用寿命を示すことが明らかであり、一方比較法
１〜５に見られるように、製造条件のうちのいずれかの
条件でもこの発明の範囲から外れると、十分な金属間化
合物の析出をはかることができないので、硬さの低い刃
物材しか得られないことがわかる。
れた刃物材は、いずれも従来法１．２による刃物材に比
してきわめて高い硬さを有し、かつ強度も高く、相対的
に長い使用寿命を示すことが明らかであり、一方比較法
１〜５に見られるように、製造条件のうちのいずれかの
条件でもこの発明の範囲から外れると、十分な金属間化
合物の析出をはかることができないので、硬さの低い刃
物材しか得られないことがわかる。
上述のように、この発明の方法によれば、高硬度と高強
度を有する刃物材を製造することができ、かつ製造され
た刃物材は、素地中に均一微細に分散析出したＮｉ−Ｍ
ｏ系金属間化合物によって著しく高いＨＲＣで５７以上
の硬さを有し、かつ高強度を有するので、これを各種切
断機械に適用した場合には、長い使用寿命を示し、刃物
材交換の手間がそれだけ省略できることから省力化を役
立つばかりでなく、切断機械の高速化および高性能化に
も十分に対応することができるものであり、さらに包丁
やベーパーナイフ、牛刀、出刃、およびスクレーパなど
として適用した場合にも甚しく長期に亘ってすぐれた切
れ味を発揮するなど工業上有用な特性を有するものであ
る。
度を有する刃物材を製造することができ、かつ製造され
た刃物材は、素地中に均一微細に分散析出したＮｉ−Ｍ
ｏ系金属間化合物によって著しく高いＨＲＣで５７以上
の硬さを有し、かつ高強度を有するので、これを各種切
断機械に適用した場合には、長い使用寿命を示し、刃物
材交換の手間がそれだけ省略できることから省力化を役
立つばかりでなく、切断機械の高速化および高性能化に
も十分に対応することができるものであり、さらに包丁
やベーパーナイフ、牛刀、出刃、およびスクレーパなど
として適用した場合にも甚しく長期に亘ってすぐれた切
れ味を発揮するなど工業上有用な特性を有するものであ
る。
Claims (2)
- （１）Ｃｒ：１４〜２３％、Ｍｏ：１４〜２０％、Ｗ：
０．２〜５％、Ｆｅ：０．２〜７％、 Ｃｏ：０．２〜２．５％、 を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）、並びにロックウェル硬さＣスケールで５７
以上の硬さを有することを特徴とする金属間化合物析出
硬化Ｎｉ基合金製刃物材。 - （２）Ｃｒ：１４〜２３％、Ｍｏ：１４〜２０％、Ｗ：
０．２〜５％、Ｆｅ：０．２〜７％、 Ｃｏ：０．２〜２．５％。 を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有するＮｉ基合金の熱延材に、溶体化処理
を施した後、 圧延率：７０％以上の冷間圧延を間にはさんで、５００
〜８００℃の温度で前後２回の析出硬化処理を施すこと
を特徴とする金属間化合物析出硬化Ｎｉ基合金製刃物材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5568990A JPH03257131A (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 金属間化合物析出硬化Ｎｉ基合金製刃物材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5568990A JPH03257131A (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 金属間化合物析出硬化Ｎｉ基合金製刃物材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257131A true JPH03257131A (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=13005872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5568990A Pending JPH03257131A (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 金属間化合物析出硬化Ｎｉ基合金製刃物材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257131A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002046485A1 (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-13 | Centro Sviluppo Materiali S.P.A. | Nickel-based alloy composition for high thermal resistance elements, in particular for hot deformation process tools and for high temperature working |
| GB2377944A (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-29 | Haynes Internat Inc | Two step ageing of Ni-Cr-Mo alloys |
| GB2377945A (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-29 | Haynes Internat Inc | Heat treatment of Ni-Cr-Mo alloys |
| US6544362B2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-04-08 | Haynes International, Inc. | Two step aging treatment for Ni-Cr-Mo alloys |
| US6579388B2 (en) | 2001-06-28 | 2003-06-17 | Haynes International, Inc. | Aging treatment for Ni-Cr-Mo alloys |
| US6860948B1 (en) | 2003-09-05 | 2005-03-01 | Haynes International, Inc. | Age-hardenable, corrosion resistant Ni—Cr—Mo alloys |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP5568990A patent/JPH03257131A/ja active Pending
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