JPH06158114A - 熱間または温間鍛造用超硬合金製金型 - Google Patents
熱間または温間鍛造用超硬合金製金型Info
- Publication number
- JPH06158114A JPH06158114A JP4341296A JP34129692A JPH06158114A JP H06158114 A JPH06158114 A JP H06158114A JP 4341296 A JP4341296 A JP 4341296A JP 34129692 A JP34129692 A JP 34129692A JP H06158114 A JPH06158114 A JP H06158114A
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- JP
- Japan
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- hot
- warm forging
- phase forming
- die
- forming component
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用寿命の長い熱間鍛造用または温間鍛造用
超硬合金製金型を提供する。 【構成】 結合相形成成分としてＣｏ：５〜２５％、Ｃ
ｒ：０．３〜３．０％（以上、重量％）を含有し、残り
が分散相形成成分のＷＣおよび不可避不純物からなる組
成、および上記ＷＣは平均粒径が１〜５μｍの範囲内の
微細粒子として分散している組織を有する超硬合金で構
成されている熱間また温間鍛造用超硬合金製金型。
超硬合金製金型を提供する。 【構成】 結合相形成成分としてＣｏ：５〜２５％、Ｃ
ｒ：０．３〜３．０％（以上、重量％）を含有し、残り
が分散相形成成分のＷＣおよび不可避不純物からなる組
成、および上記ＷＣは平均粒径が１〜５μｍの範囲内の
微細粒子として分散している組織を有する超硬合金で構
成されている熱間また温間鍛造用超硬合金製金型。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱間鍛造または温間
鍛造に使用しても、従来よりも使用寿命の長い超硬合金
製金型を提供するものである。
鍛造に使用しても、従来よりも使用寿命の長い超硬合金
製金型を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、精密小形部品を冷間鍛造するた
めの金型は、結合相形成成分としてＣｏ：５〜２５％
（％は重量％、以下、％は重量％を示す）を含有し、残
りが炭化タングステン（以下、ＷＣと記す）および不可
避不純物からなる超硬合金を用いて作製されることは知
られている。
めの金型は、結合相形成成分としてＣｏ：５〜２５％
（％は重量％、以下、％は重量％を示す）を含有し、残
りが炭化タングステン（以下、ＷＣと記す）および不可
避不純物からなる超硬合金を用いて作製されることは知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記通常の超
硬合金からなる冷間精密鍛造用金型をそのまま熱間また
は温間鍛造に用いると、靭性が不足して割れが発生し、
硬度が不足するために摩耗の進行が速く、さらに耐食性
および耐酸化性に劣るために肌荒れが早く、比較的短期
間の使用で寿命に至るなどの課題があった。
硬合金からなる冷間精密鍛造用金型をそのまま熱間また
は温間鍛造に用いると、靭性が不足して割れが発生し、
硬度が不足するために摩耗の進行が速く、さらに耐食性
および耐酸化性に劣るために肌荒れが早く、比較的短期
間の使用で寿命に至るなどの課題があった。
【０００４】
【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、熱間鍛造または温間鍛造を行っ
ても割れを生じることがなくかつ耐摩耗性および耐肌荒
れ性に優れた超硬合金製金型を開発すべく研究を行った
結果、結合相形成成分としてＣｒ：０．３〜３重量％、
Ｃｏ：５〜２５重量％を含むＷＣ基超硬合金は、熱間鍛
造温度（１０００℃超）および温間鍛造温度（２００〜
１０００℃）において激しい衝撃を受けても割れを生ず
ることがなく、さらに耐食性および耐酸化性に優れてお
り、かかるＷＣ基超硬合金で作製された熱間または温間
鍛造用金型は従来よりも一層使用寿命が延びるという知
見を得たのである。
上述のような観点から、熱間鍛造または温間鍛造を行っ
ても割れを生じることがなくかつ耐摩耗性および耐肌荒
れ性に優れた超硬合金製金型を開発すべく研究を行った
結果、結合相形成成分としてＣｒ：０．３〜３重量％、
Ｃｏ：５〜２５重量％を含むＷＣ基超硬合金は、熱間鍛
造温度（１０００℃超）および温間鍛造温度（２００〜
１０００℃）において激しい衝撃を受けても割れを生ず
ることがなく、さらに耐食性および耐酸化性に優れてお
り、かかるＷＣ基超硬合金で作製された熱間または温間
鍛造用金型は従来よりも一層使用寿命が延びるという知
見を得たのである。
【０００５】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、結合相形成成分としてＣｏ：５〜２
５％、Ｃｒ：０．３〜３．０％を含有し、残りが分散相
形成成分のＷＣおよび不可避不純物からなる組成を有す
る超硬合金で作製された熱間または温間鍛造用金型に特
徴を有するものである。
れたものであって、結合相形成成分としてＣｏ：５〜２
５％、Ｃｒ：０．３〜３．０％を含有し、残りが分散相
形成成分のＷＣおよび不可避不純物からなる組成を有す
る超硬合金で作製された熱間または温間鍛造用金型に特
徴を有するものである。
【０００６】上記分散相形成成分のＷＣは平均粒径：１
〜５μｍの範囲内の微細粒子として分散していることが
好ましい。
〜５μｍの範囲内の微細粒子として分散していることが
好ましい。
【０００７】この発明の熱間または温間鍛造用金型を構
成する超硬合金の成分組成を上述の如く限定した理由に
ついて説明する。
成する超硬合金の成分組成を上述の如く限定した理由に
ついて説明する。
【０００８】（ａ） Ｃｏ Ｃｏ成分には分散相形成成分のＷＣ粒子を結合し超硬合
金の靭性を向上させる作用があるがその含有量が５％未
満では所望の靭性が得られず、一方その含有量が２５％
を越えると硬度低下が著しく耐摩耗性が低下するように
なることから、その含有量を５〜２５％と定めた。
金の靭性を向上させる作用があるがその含有量が５％未
満では所望の靭性が得られず、一方その含有量が２５％
を越えると硬度低下が著しく耐摩耗性が低下するように
なることから、その含有量を５〜２５％と定めた。
【０００９】（ｂ） Ｃｒ Ｃｒ成分には、Ｃｏ中に固溶し特に２００℃以上におけ
る硬さ低下を抑制する効果及び耐食性、耐酸化性の向上
に寄与する作用があるが、その含有量が全体に占める割
合で、０．３％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が同じく全体に占める割合で３．０
％を越えると結合相中に炭化物として析出するようにな
り、靭性が低下するようになることからその含有量を
０．３〜３．０％と定めた。
る硬さ低下を抑制する効果及び耐食性、耐酸化性の向上
に寄与する作用があるが、その含有量が全体に占める割
合で、０．３％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が同じく全体に占める割合で３．０
％を越えると結合相中に炭化物として析出するようにな
り、靭性が低下するようになることからその含有量を
０．３〜３．０％と定めた。
【００１０】また、分散相形成成分としてのＷＣを平均
粒径１〜５μｍに限定した理由は、ＷＣの平均粒径が１
μｍ未満では所望の靭性が得られず、一方平均粒径が５
μｍを越えると耐摩耗性が低下したり、塑性変形しやす
くなったりすることからその粒度を平均粒径１〜５μｍ
に限定した。
粒径１〜５μｍに限定した理由は、ＷＣの平均粒径が１
μｍ未満では所望の靭性が得られず、一方平均粒径が５
μｍを越えると耐摩耗性が低下したり、塑性変形しやす
くなったりすることからその粒度を平均粒径１〜５μｍ
に限定した。
【００１１】
実施例１ 原料粉末として、いずれも平均粒径：１．２μｍのＣｏ
粉末およびＣｒ粉末を用意し、さらに表１に示される平
均粒径を有するＷＣ粉末を用意した。
粉末およびＣｒ粉末を用意し、さらに表１に示される平
均粒径を有するＷＣ粉末を用意した。
【００１２】これら原料粉末を表１に示される配合組成
に配合し、ボールミルで混合したのち、圧粉体に成形
し、ついで、これら圧粉体を０．０７Torrの真空中、温
度：１３６０〜１４３０℃の範囲内の所定の温度に１時
間保持の条件で焼結し、実質的に配合組成と同一の組成
を有し、エンジンバルブを熱間鍛造するための本発明金
型１〜５、比較金型１〜４および従来金型１を作製し
た。
に配合し、ボールミルで混合したのち、圧粉体に成形
し、ついで、これら圧粉体を０．０７Torrの真空中、温
度：１３６０〜１４３０℃の範囲内の所定の温度に１時
間保持の条件で焼結し、実質的に配合組成と同一の組成
を有し、エンジンバルブを熱間鍛造するための本発明金
型１〜５、比較金型１〜４および従来金型１を作製し
た。
【００１３】これら金型に温度：１１００℃に加熱され
たＳＵＨ３１の耐熱鋼からなる鍛造素材を充填し、直
径：３０mmのエンジンバルブを熱間鍛造し、金型内面の
肌荒れ、摩耗または亀裂が発生するまで熱間鍛造して製
造されたエンジンバルブの個数を測定し、その結果を表
１に示した。
たＳＵＨ３１の耐熱鋼からなる鍛造素材を充填し、直
径：３０mmのエンジンバルブを熱間鍛造し、金型内面の
肌荒れ、摩耗または亀裂が発生するまで熱間鍛造して製
造されたエンジンバルブの個数を測定し、その結果を表
１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１に示される結果から、本発明金型１〜
３は、従来金型１に比べて、金型内面に肌荒れが生ずる
までの熱間鍛造により製造されるエンジンバルブの個数
が格段に多く、金型の寿命が長いことがわかる。しか
し、本発明外の組成または分散相を有する比較金型１〜
４は、金型に亀裂が入りやすいかまたは肌荒れや摩耗が
発生しやすいなど好ましくない現象が早期に現われ、金
型の寿命が短くなることもわかる。
３は、従来金型１に比べて、金型内面に肌荒れが生ずる
までの熱間鍛造により製造されるエンジンバルブの個数
が格段に多く、金型の寿命が長いことがわかる。しか
し、本発明外の組成または分散相を有する比較金型１〜
４は、金型に亀裂が入りやすいかまたは肌荒れや摩耗が
発生しやすいなど好ましくない現象が早期に現われ、金
型の寿命が短くなることもわかる。
【００１６】実施例２ 実施例１で用意した原料粉末を表２に示される配合組成
に配合し、ボールミルで混合し、実施例１と同一条件で
焼結し、配合組成と実質的に同一の組成を有する等速ジ
ョイント部品を温間鍛造するための本発明金型４〜６、
比較金型５〜８および従来金型２を作製した。
に配合し、ボールミルで混合し、実施例１と同一条件で
焼結し、配合組成と実質的に同一の組成を有する等速ジ
ョイント部品を温間鍛造するための本発明金型４〜６、
比較金型５〜８および従来金型２を作製した。
【００１７】これら金型に、温度：９００℃に加熱され
た普通の炭素鋼からなる鍛造素材を装入し、直径：１０
０mmの等速ジョイント部材を温間鍛造し、金型内面の摩
耗またはクラックが発生するまで温間鍛造して製造され
た等速ジョイント部材の個数を測定し、その結果を表２
に示した。
た普通の炭素鋼からなる鍛造素材を装入し、直径：１０
０mmの等速ジョイント部材を温間鍛造し、金型内面の摩
耗またはクラックが発生するまで温間鍛造して製造され
た等速ジョイント部材の個数を測定し、その結果を表２
に示した。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２に示される結果から、本発明金型４〜
６は、温間鍛造に使用しても比較金型５〜８および従来
金型２に比べて、使用寿命が長いことがわかる。
６は、温間鍛造に使用しても比較金型５〜８および従来
金型２に比べて、使用寿命が長いことがわかる。
【００２０】
【発明の効果】この発明の金型は、熱間鍛造または温間
鍛造に使用した場合、従来よりも格段に使用寿命が長
く、したがって高価な金型の交換回数も減少し、コスト
を低減させることができ、産業上すぐれた効果を奏する
ものである。さらにこの発明の金型を冷間鍛造に使用し
ても従来金型と同等ないしそれ以上の効果を発揮するこ
とは勿論である。
鍛造に使用した場合、従来よりも格段に使用寿命が長
く、したがって高価な金型の交換回数も減少し、コスト
を低減させることができ、産業上すぐれた効果を奏する
ものである。さらにこの発明の金型を冷間鍛造に使用し
ても従来金型と同等ないしそれ以上の効果を発揮するこ
とは勿論である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田嶋 逸郎 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社会社中央研究所内 (72)発明者 篠原 耕治 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 結合相形成成分としてＣｏ：５〜２５重
量％、Ｃｒ：０．３〜３．０重量％を含有し、残りが分
散相形成成分としての炭化タングステンおよび不可避不
純物からなる組成を有する超硬合金で構成されているこ
とを特徴とする熱間また温間鍛造用超硬合金製金型。 - 【請求項２】 上記分散相形成成分である炭化タングス
テンは平均粒径が１〜５μｍの範囲内の徴細粒子として
分散していることを特徴とする請求項１記載の熱間また
は温間鍛造用超硬合金製金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341296A JPH06158114A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 熱間または温間鍛造用超硬合金製金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341296A JPH06158114A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 熱間または温間鍛造用超硬合金製金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158114A true JPH06158114A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18344958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4341296A Pending JPH06158114A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 熱間または温間鍛造用超硬合金製金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06158114A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1043412A1 (en) * | 1999-04-06 | 2000-10-11 | Sandvik Aktiebolag | Method of making a submicron cemented carbide with increased toughness |
| JP2013032559A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Mts:Kk | 高強度超硬合金及び被覆超硬合金 |
| WO2018093326A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Epiroc Drilling Tools Aktiebolag | Drill bit insert for rock drilling |
| EP3505269A1 (en) * | 2018-01-02 | 2019-07-03 | General Electric Company | Forging head, forging device and additive manufacturing system |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP4341296A patent/JPH06158114A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1043412A1 (en) * | 1999-04-06 | 2000-10-11 | Sandvik Aktiebolag | Method of making a submicron cemented carbide with increased toughness |
| US6214287B1 (en) | 1999-04-06 | 2001-04-10 | Sandvik Ab | Method of making a submicron cemented carbide with increased toughness |
| USRE40785E1 (en) | 1999-04-06 | 2009-06-23 | Sandvik Intellectual Property Aktiebolag | Method of making a submicron cemented carbide with increased toughness |
| JP2013032559A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Mts:Kk | 高強度超硬合金及び被覆超硬合金 |
| WO2018093326A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Epiroc Drilling Tools Aktiebolag | Drill bit insert for rock drilling |
| US10858891B2 (en) | 2016-11-18 | 2020-12-08 | Epiroc Drilling Tools Aktiebolag | Drill bit insert for rock drilling |
| EP3505269A1 (en) * | 2018-01-02 | 2019-07-03 | General Electric Company | Forging head, forging device and additive manufacturing system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010911 |