JPH07188859A - 粉末ハイス鋼 - Google Patents
粉末ハイス鋼Info
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- JPH07188859A JPH07188859A JP33808893A JP33808893A JPH07188859A JP H07188859 A JPH07188859 A JP H07188859A JP 33808893 A JP33808893 A JP 33808893A JP 33808893 A JP33808893 A JP 33808893A JP H07188859 A JPH07188859 A JP H07188859A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性が優れ、同時に被研削性が優れてい
る粉末ハイス鋼を提供する。 【構成】 この粉末ハイス鋼は、Ｃ：1.５〜2.５重量
％，Ｓｉ：0.１〜1.０重量％，Ｍｎ：1.０重量％以下，
Ｃｒ：3.０〜6.０重量％，Ｍｏ：2.０〜8.０重量％，
Ｗ：5.０〜２0.０重量％，Ｖ：5.０〜１0.０重量％，Ｃ
ｏ：2.０重量％以下，残部がＦｅから成り、ＭＣ型炭化
物とＭ6 Ｃ型炭化物の炭化物体積率をそれぞれａ体積
％，ｂ体積％としたとき、ａ，ｂの間では、次式：１５
≦ａ＋ｂ≦３０，0.７≦ａ／（ａ＋ｂ）≦1.０の関係が
成立している。
る粉末ハイス鋼を提供する。 【構成】 この粉末ハイス鋼は、Ｃ：1.５〜2.５重量
％，Ｓｉ：0.１〜1.０重量％，Ｍｎ：1.０重量％以下，
Ｃｒ：3.０〜6.０重量％，Ｍｏ：2.０〜8.０重量％，
Ｗ：5.０〜２0.０重量％，Ｖ：5.０〜１0.０重量％，Ｃ
ｏ：2.０重量％以下，残部がＦｅから成り、ＭＣ型炭化
物とＭ6 Ｃ型炭化物の炭化物体積率をそれぞれａ体積
％，ｂ体積％としたとき、ａ，ｂの間では、次式：１５
≦ａ＋ｂ≦３０，0.７≦ａ／（ａ＋ｂ）≦1.０の関係が
成立している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は粉末ハイス鋼に関し、更
に詳しくは、その粉末ハイス鋼を用いて製造した切削工
具や金型などは、耐摩耗生が優れていると同時に被研削
性も優れている粉末ハイス鋼に関する。
に詳しくは、その粉末ハイス鋼を用いて製造した切削工
具や金型などは、耐摩耗生が優れていると同時に被研削
性も優れている粉末ハイス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】切削工具や金型などは、最近、粉末冶金
法で製造される場合が多い。その場合、例えば、切削工
具は次のようにして製造されている。すなわち、まず、
所定粒径の例えば粉末ハイス鋼を所定形状のモールド内
に充填したのち粉末ハイス鋼を焼結して目的形状に近似
した形状の素材を製造する。ついで、焼なまし状態で荒
加工したのち、例えば真空焼入炉を用いて熱入れし、そ
の後、雰囲気炉によって焼戻しを行い硬度を高める。そ
して最後に、研削砥石で研削して目的形状にする。
法で製造される場合が多い。その場合、例えば、切削工
具は次のようにして製造されている。すなわち、まず、
所定粒径の例えば粉末ハイス鋼を所定形状のモールド内
に充填したのち粉末ハイス鋼を焼結して目的形状に近似
した形状の素材を製造する。ついで、焼なまし状態で荒
加工したのち、例えば真空焼入炉を用いて熱入れし、そ
の後、雰囲気炉によって焼戻しを行い硬度を高める。そ
して最後に、研削砥石で研削して目的形状にする。
【０００３】この切削工具の場合、それ自体の使用目的
からすれば、被切削材との関係では耐摩耗性に優れてい
ることが要求される。そのことと同時に、上記製造工程
からも明らかなように、焼結品である素材それ自体は最
終工程で研削されるので被研削性に優れる材料であり、
また焼入れ性に優れる材料であることが要求される。こ
のような要求に対しては、原料である粉末ハイス鋼にお
ける炭化物総量を増加させることにより、高合金化を進
めるという処置が採られている。
からすれば、被切削材との関係では耐摩耗性に優れてい
ることが要求される。そのことと同時に、上記製造工程
からも明らかなように、焼結品である素材それ自体は最
終工程で研削されるので被研削性に優れる材料であり、
また焼入れ性に優れる材料であることが要求される。こ
のような要求に対しては、原料である粉末ハイス鋼にお
ける炭化物総量を増加させることにより、高合金化を進
めるという処置が採られている。
【０００４】しかしながら、このような処置を施すと、
得られた粉末ハイス鋼の素材は確かに耐摩耗性は向上す
るが、他方では、硬度が高くなりすぎて、被研削性の劣
化という問題が派生する。そのため、目的形状の切削工
具を研削するに要する時間は長くなって生産性の低下を
招き、最終製品のコスト上昇が引き起こされる。
得られた粉末ハイス鋼の素材は確かに耐摩耗性は向上す
るが、他方では、硬度が高くなりすぎて、被研削性の劣
化という問題が派生する。そのため、目的形状の切削工
具を研削するに要する時間は長くなって生産性の低下を
招き、最終製品のコスト上昇が引き起こされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の粉末
ハイス鋼における上記した問題を解決し、それを用いて
製造した製品の耐摩耗性が優れていると同時に被研削性
も優れていて、例えば、切削工具や金型などを粉末冶金
法で製造するときの原料として有用な粉末ハイス鋼の提
供を目的とする。
ハイス鋼における上記した問題を解決し、それを用いて
製造した製品の耐摩耗性が優れていると同時に被研削性
も優れていて、例えば、切削工具や金型などを粉末冶金
法で製造するときの原料として有用な粉末ハイス鋼の提
供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ところで、粉末ハイス鋼
においては、その組織内に各種の炭化物が析出してい
る。それら炭化物のうち、ＶＣのようなＭＣ型炭化物と
（Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ)6ＣのようなＭ6 Ｃ型炭化物の大きさ
と硬さが、そのハイス鋼の被研削性に影響を与えること
が知られている。
においては、その組織内に各種の炭化物が析出してい
る。それら炭化物のうち、ＶＣのようなＭＣ型炭化物と
（Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ)6ＣのようなＭ6 Ｃ型炭化物の大きさ
と硬さが、そのハイス鋼の被研削性に影響を与えること
が知られている。
【０００７】そこで、本発明者は、硬度や抗折力が従来
からの粉末ハイス鋼と同等である鋼種において、炭化物
の種類と量がその鋼種の耐摩耗性と被研削性に及ぼす影
響を調査した。その結果、ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化
物の総量と相互の存在比率が所定の範囲にある粉末ハイ
ス鋼は、焼入れ性はＪＩＳ ＳＫＨ５１とほぼ同等であ
り、硬度や抗折力も従来の粉末ハイス鋼と同等である
が、耐摩耗性と被研削性はいずれも従来の粉末ハイス鋼
に比べて優れているとの事実を見出し、本発明の粉末ハ
イス鋼を開発するに至った。
からの粉末ハイス鋼と同等である鋼種において、炭化物
の種類と量がその鋼種の耐摩耗性と被研削性に及ぼす影
響を調査した。その結果、ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化
物の総量と相互の存在比率が所定の範囲にある粉末ハイ
ス鋼は、焼入れ性はＪＩＳ ＳＫＨ５１とほぼ同等であ
り、硬度や抗折力も従来の粉末ハイス鋼と同等である
が、耐摩耗性と被研削性はいずれも従来の粉末ハイス鋼
に比べて優れているとの事実を見出し、本発明の粉末ハ
イス鋼を開発するに至った。
【０００８】すなわち、本発明の粉末ハイス鋼は、Ｃ：
1.５〜2.５重量％，Ｓｉ：0.１〜1.０重量％，Ｍｎ：1.
０重量％以下，Ｃｒ：3.０〜6.０重量％，Ｍｏ：2.０〜
8.０重量％，Ｗ：5.０〜２0.０重量％，Ｖ：6.０〜１0.
０重量％，Ｃｏ：2.０重量％以下，残部がＦｅから成
り、ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物の炭化物体積率をそ
れぞれａ体積％，ｂ体積％としたとき、ａ，ｂの間で
は、次式：１５≦ａ＋ｂ≦３０，0.７≦ａ／（ａ＋ｂ）
≦1.０の関係が成立していることを特徴とする。
1.５〜2.５重量％，Ｓｉ：0.１〜1.０重量％，Ｍｎ：1.
０重量％以下，Ｃｒ：3.０〜6.０重量％，Ｍｏ：2.０〜
8.０重量％，Ｗ：5.０〜２0.０重量％，Ｖ：6.０〜１0.
０重量％，Ｃｏ：2.０重量％以下，残部がＦｅから成
り、ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物の炭化物体積率をそ
れぞれａ体積％，ｂ体積％としたとき、ａ，ｂの間で
は、次式：１５≦ａ＋ｂ≦３０，0.７≦ａ／（ａ＋ｂ）
≦1.０の関係が成立していることを特徴とする。
【０００９】この粉末ハイス鋼において、組織内に析出
している炭化物は、ＶＣを主体とするＭＣ型炭化物とＭ
6 Ｃや（Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ)6Ｃを主体とするＭ6 Ｃ型炭化
物になっている。これら炭化物のうち、ＭＣ型炭化物は
材料の耐摩耗性を向上させる働きをする。組織内で占有
するこれらＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物の体積の割合
（炭化物体積率：体積％）をそれぞれａ，ｂとしたと
き、本発明の粉末ハイス鋼においては、ａ，ｂ間で、１
５≦ａ＋ｂ≦３０，0.７≦ａ／（ａ＋ｂ）≦1.０の関係
が成立している。
している炭化物は、ＶＣを主体とするＭＣ型炭化物とＭ
6 Ｃや（Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ)6Ｃを主体とするＭ6 Ｃ型炭化
物になっている。これら炭化物のうち、ＭＣ型炭化物は
材料の耐摩耗性を向上させる働きをする。組織内で占有
するこれらＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物の体積の割合
（炭化物体積率：体積％）をそれぞれａ，ｂとしたと
き、本発明の粉末ハイス鋼においては、ａ，ｂ間で、１
５≦ａ＋ｂ≦３０，0.７≦ａ／（ａ＋ｂ）≦1.０の関係
が成立している。
【００１０】ここで、（ａ＋ｂ）は析出している炭化物
の総量を示す指標であり、この値が１５より小さい値と
なるような場合、すなわち、ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭
化物の総量が１５体積％より少ない場合には、従来の粉
末ハイス鋼に期待されるような耐摩耗性と被研削性の均
衡した性能向上が得られない。（ａ＋ｂ）が３０より大
きい値になるような場合、すなわち、炭化物総量が３０
体積％より多い場合には、そのような組織のハイス鋼を
工業的な規模で量産することがかなり困難になり、製造
コストの上昇が引き起こされる。
の総量を示す指標であり、この値が１５より小さい値と
なるような場合、すなわち、ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭
化物の総量が１５体積％より少ない場合には、従来の粉
末ハイス鋼に期待されるような耐摩耗性と被研削性の均
衡した性能向上が得られない。（ａ＋ｂ）が３０より大
きい値になるような場合、すなわち、炭化物総量が３０
体積％より多い場合には、そのような組織のハイス鋼を
工業的な規模で量産することがかなり困難になり、製造
コストの上昇が引き起こされる。
【００１１】このようなことから、炭化物総量を表す
（ａ＋ｂ）は、１５〜３０体積％の範囲内に設定され
る。好ましくは、１５〜２５体積％にする。一方、ａ／
（ａ＋ｂ）は、組織内に析出している炭化物のうち、耐
摩耗性の向上に寄与するＭＣ型炭化物の存在割合を示す
指標であり、この値が大きくなるほど、ハイス鋼の耐摩
耗性は向上する。炭化物を全てＭＣ型炭化物にすること
は、耐摩耗性の向上という点で好ましいので、ａ／（ａ
＋ｂ）の値は、1.０を上限とする。
（ａ＋ｂ）は、１５〜３０体積％の範囲内に設定され
る。好ましくは、１５〜２５体積％にする。一方、ａ／
（ａ＋ｂ）は、組織内に析出している炭化物のうち、耐
摩耗性の向上に寄与するＭＣ型炭化物の存在割合を示す
指標であり、この値が大きくなるほど、ハイス鋼の耐摩
耗性は向上する。炭化物を全てＭＣ型炭化物にすること
は、耐摩耗性の向上という点で好ましいので、ａ／（ａ
＋ｂ）の値は、1.０を上限とする。
【００１２】また、ａ／（ａ＋ｂ）を0.７より小さくす
ると、ＭＣ型炭化物の耐摩耗性の向上効果が充分に発揮
されなくなり、得られたハイス鋼の耐摩耗性は不充分で
ある。ａ／（ａ＋ｂ）の好ましい値は、0.８〜1.０であ
る。また、上記したＭＣ型炭化物，Ｍ6 Ｃ型炭化物は、
その円相当粒径が、平均値で0.８μｍ以上であり、かつ
最大値が２〜８μｍになっていることが好ましい。
ると、ＭＣ型炭化物の耐摩耗性の向上効果が充分に発揮
されなくなり、得られたハイス鋼の耐摩耗性は不充分で
ある。ａ／（ａ＋ｂ）の好ましい値は、0.８〜1.０であ
る。また、上記したＭＣ型炭化物，Ｍ6 Ｃ型炭化物は、
その円相当粒径が、平均値で0.８μｍ以上であり、かつ
最大値が２〜８μｍになっていることが好ましい。
【００１３】円相当粒径を上記範囲に限定した理由は、
その平均値が0.８μｍより小さいと、鋼の被研削性は向
上するが、しかし耐摩耗性が低下する傾向を示す。他
方、最大炭化物の粒径が大きいほど耐摩耗性は向上する
が、８μｍを超える大きさになると、粉末ハイス鋼の特
徴である被研削性の良さが損なわれる。したがって、粉
末ハイス鋼としての特徴を損なわず、かつ耐摩耗性の低
下を防ぐために、最大炭化物の粒径としては２〜８μｍ
に調整することが好ましい。
その平均値が0.８μｍより小さいと、鋼の被研削性は向
上するが、しかし耐摩耗性が低下する傾向を示す。他
方、最大炭化物の粒径が大きいほど耐摩耗性は向上する
が、８μｍを超える大きさになると、粉末ハイス鋼の特
徴である被研削性の良さが損なわれる。したがって、粉
末ハイス鋼としての特徴を損なわず、かつ耐摩耗性の低
下を防ぐために、最大炭化物の粒径としては２〜８μｍ
に調整することが好ましい。
【００１４】炭化物の粒径調整は、鋼の製造時におい
て、溶鋼のソーキング温度やソーキング時間を適切に選
定することによって行うことができる。本発明の粉末ハ
イス鋼において、まず、Ｃは、主要にはＶと反応してＶ
Ｃを主体とするＭＣ型炭化物を生成させ、また、ＷやＭ
ｏと反応してＷ6 ＣやＭｏ6 Ｃを主体とするＭ6 Ｃ型炭
化物を生成させるための必須成分である。
て、溶鋼のソーキング温度やソーキング時間を適切に選
定することによって行うことができる。本発明の粉末ハ
イス鋼において、まず、Ｃは、主要にはＶと反応してＶ
Ｃを主体とするＭＣ型炭化物を生成させ、また、ＷやＭ
ｏと反応してＷ6 ＣやＭｏ6 Ｃを主体とするＭ6 Ｃ型炭
化物を生成させるための必須成分である。
【００１５】このときのＣの含有量は、計算上は、例え
ば、Ｇ．ＳＴＥＶＥＮらによって報告されている次式： ΔＣ＝Ｃ−（0.０６Ｃｒ＋0.０６３Ｍｏ＋0.０３３Ｗ＋
0.２Ｖ） におけるΔＣ値が−0.３〜0.１の範囲内になるような値
として設定される。具体的には、1.５〜2.５重量％に設
定される。
ば、Ｇ．ＳＴＥＶＥＮらによって報告されている次式： ΔＣ＝Ｃ−（0.０６Ｃｒ＋0.０６３Ｍｏ＋0.０３３Ｗ＋
0.２Ｖ） におけるΔＣ値が−0.３〜0.１の範囲内になるような値
として設定される。具体的には、1.５〜2.５重量％に設
定される。
【００１６】この含有量が1.５重量％より少なくなる
と、所定量のＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物が生成され
ず、また2.５重量％より多くなると、マトリックス中の
Ｃ量が過剰となり靱性が損なわれる。Ｓｉは、溶製時に
おける脱酸剤として機能する成分であり、その含有量
は、通常のハイス鋼と同じように、0.１〜1.０重量％に
設定される。
と、所定量のＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物が生成され
ず、また2.５重量％より多くなると、マトリックス中の
Ｃ量が過剰となり靱性が損なわれる。Ｓｉは、溶製時に
おける脱酸剤として機能する成分であり、その含有量
は、通常のハイス鋼と同じように、0.１〜1.０重量％に
設定される。
【００１７】Ｍｎも、Ｓｉと同じように脱酸剤として機
能する成分であり、その含有量は1.０重量％以下に設定
される。この含有量が1.０重量％より多い場合は、組織
内に残留オーステナイトが生成して全体は脆性となり、
切削工具などの材料として不適当になる。Ｃｒは焼入れ
性の向上に資する成分であり、その含有量は3.０〜6.０
重量％に設定される。
能する成分であり、その含有量は1.０重量％以下に設定
される。この含有量が1.０重量％より多い場合は、組織
内に残留オーステナイトが生成して全体は脆性となり、
切削工具などの材料として不適当になる。Ｃｒは焼入れ
性の向上に資する成分であり、その含有量は3.０〜6.０
重量％に設定される。
【００１８】この含有量が3.０重量％より少ない場合
は、材料への焼入れが不充分になって硬度の向上が期待
できなくなる。また、6.０重量％よりも多くすると、Ｃ
ｒ2 Ｃ 3 のようなＣｒ系炭化物も生成して、目的とする
ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物の適正な生成が阻害され
るようになる。ＭｏはＭ6 Ｃ型炭化物を生成させるため
の必須成分であると同時に、そのＭｏ 6 Ｃが焼入れ時に
マトリックスに固溶することにより材料の２次硬化に資
する成分であり、その含有量は2.０〜8.０重量％に設定
される。
は、材料への焼入れが不充分になって硬度の向上が期待
できなくなる。また、6.０重量％よりも多くすると、Ｃ
ｒ2 Ｃ 3 のようなＣｒ系炭化物も生成して、目的とする
ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物の適正な生成が阻害され
るようになる。ＭｏはＭ6 Ｃ型炭化物を生成させるため
の必須成分であると同時に、そのＭｏ 6 Ｃが焼入れ時に
マトリックスに固溶することにより材料の２次硬化に資
する成分であり、その含有量は2.０〜8.０重量％に設定
される。
【００１９】この含有量が2.０重量％にりも少なくする
と、上記した働きのうち、２次硬化作用が充分に発揮さ
れなくなり、また、8.０重量％よりも多くすると、Ｍｏ
6 Ｃの生成量が増加して、耐摩耗性の向上に寄与するＭ
Ｃ型炭化物の生成量の減少を招くようになる。Ｗは、上
記したＭｏの２倍量をもってＭｏと同じような働きをす
る成分であり、その含有量は5.０〜２０重量％に設定さ
れる。
と、上記した働きのうち、２次硬化作用が充分に発揮さ
れなくなり、また、8.０重量％よりも多くすると、Ｍｏ
6 Ｃの生成量が増加して、耐摩耗性の向上に寄与するＭ
Ｃ型炭化物の生成量の減少を招くようになる。Ｗは、上
記したＭｏの２倍量をもってＭｏと同じような働きをす
る成分であり、その含有量は5.０〜２０重量％に設定さ
れる。
【００２０】この含有量が5.０重量％より少ない場合
は、Ｍｏの場合と同じように、２次硬化作用が充分に発
揮されず、また２0.０重量％よりも多くすると、初期に
形成されるＭ6 Ｃ型炭化物の量が多くなり、総炭化物量
（ＭＣ＋Ｍ6 Ｃ）の増加により加工性が劣化する。Ｖは
ＶＣを主体とするＭＣ型炭化物を生成させるための必須
成分であり、その含有量は5.０〜１0.０重量％に設定さ
れる。
は、Ｍｏの場合と同じように、２次硬化作用が充分に発
揮されず、また２0.０重量％よりも多くすると、初期に
形成されるＭ6 Ｃ型炭化物の量が多くなり、総炭化物量
（ＭＣ＋Ｍ6 Ｃ）の増加により加工性が劣化する。Ｖは
ＶＣを主体とするＭＣ型炭化物を生成させるための必須
成分であり、その含有量は5.０〜１0.０重量％に設定さ
れる。
【００２１】この含有量を5.０重量％より少なくする
と、前記したａ／（ａ＋ｂ）値は0.７にならない。ま
た、含有量を１0.０重量％にすると、ａ／（ａ＋ｂ）値
が1.０になる、すなわち、生成する炭化物が全てＭＣ型
炭化物になるので、Ｖの含有量は上記した範囲にする。
好ましくは、6.０〜１0.０重量％にする。Ｃｏは、材料
の硬度を高めたり、マトリクスの強度を高めたりする働
きをするが、他方では、ベーナイト変態開始時間を短時
間側にシフトさせて焼入れ性に大きな影響を与える成分
である。
と、前記したａ／（ａ＋ｂ）値は0.７にならない。ま
た、含有量を１0.０重量％にすると、ａ／（ａ＋ｂ）値
が1.０になる、すなわち、生成する炭化物が全てＭＣ型
炭化物になるので、Ｖの含有量は上記した範囲にする。
好ましくは、6.０〜１0.０重量％にする。Ｃｏは、材料
の硬度を高めたり、マトリクスの強度を高めたりする働
きをするが、他方では、ベーナイト変態開始時間を短時
間側にシフトさせて焼入れ性に大きな影響を与える成分
である。
【００２２】したがって、焼入れ性をＪＩＳ ＳＫＨ５
１と同等にすることを目的とする場合には、材料にＣｏ
を含有させないことが好ましいことになる。しかしなが
ら、鋼の溶製時に、使用スクラップなど系外から混入す
ることはさけられないが、そのことを前提とした場合で
あっても、ハイス鋼の耐摩耗性と被研削性を確保するた
めには、Ｃｏの含有量は2.０重量％を上限とする。
１と同等にすることを目的とする場合には、材料にＣｏ
を含有させないことが好ましいことになる。しかしなが
ら、鋼の溶製時に、使用スクラップなど系外から混入す
ることはさけられないが、そのことを前提とした場合で
あっても、ハイス鋼の耐摩耗性と被研削性を確保するた
めには、Ｃｏの含有量は2.０重量％を上限とする。
【００２３】本発明の粉末ハイス鋼は、上記した各成分
の所定量から成る合金を溶製し、ガス噴霧後、ＨＩＰ缶
充填，ＨＩＰ処理を行い、炭化物の粒径を大きくするた
めの拡散処理を行ったのち、熱間鍛造して所定の素材に
する。
の所定量から成る合金を溶製し、ガス噴霧後、ＨＩＰ缶
充填，ＨＩＰ処理を行い、炭化物の粒径を大きくするた
めの拡散処理を行ったのち、熱間鍛造して所定の素材に
する。
【００２４】
実施例１〜１３，比較例１〜１３ 表１で示した各種組成の鋼を溶製した。
【００２５】
【表１】
【００２６】これらの鋼につき、温度１１００℃，減面
率５０％以上の熱間鍛造を行い、焼鈍して供試材にし
た。これら各供試材については、焼鈍後の状態における
硬度（ＨＲＣ）を測定した。その結果を表２，３に示し
た。その後、各鋼に、１１６０〜１２００℃の温度域で
真空焼入れを行い、５２０〜５６０℃の温度域で１hr×
３回の焼戻しを行い、そのときの硬度（ＨＲＣ），抗折
力，耐摩耗性，研削性，炭化物分布を測定した。その結
果も表２，３に示した。
率５０％以上の熱間鍛造を行い、焼鈍して供試材にし
た。これら各供試材については、焼鈍後の状態における
硬度（ＨＲＣ）を測定した。その結果を表２，３に示し
た。その後、各鋼に、１１６０〜１２００℃の温度域で
真空焼入れを行い、５２０〜５６０℃の温度域で１hr×
３回の焼戻しを行い、そのときの硬度（ＨＲＣ），抗折
力，耐摩耗性，研削性，炭化物分布を測定した。その結
果も表２，３に示した。
【００２７】炭化物体積率（ａ）と円相当粒径の測定：
Ｃｒ3 Ｏ3 電解腐食した試料を使用し、倍率２０００倍
でＳＥＭ写真を撮影したのち、ルーゼックスイメージア
ナライザーで面積率（ａ）（＝体積率）として測定。な
お、円相当粒径は、異形形状の炭化物を円相当粒径に
し、その平均値を求めた。
Ｃｒ3 Ｏ3 電解腐食した試料を使用し、倍率２０００倍
でＳＥＭ写真を撮影したのち、ルーゼックスイメージア
ナライザーで面積率（ａ）（＝体積率）として測定。な
お、円相当粒径は、異形形状の炭化物を円相当粒径に
し、その平均値を求めた。
【００２８】炭化物体積率（ｂ）と円相当粒径の測定：
腐食液としてＫＭｎＯ4 を用いて腐食したことを除いて
は、炭化物体積率（ａ）と円相当粒径の測定と同じ。ま
た、上記各鋼につき、下記の仕様で耐摩耗性指数と研削
性指数を算出した。 耐摩耗性指数：大越式摩耗試験法を適用し、比較例１の
結果を１００としたときの相対値として表示。この値が
大きい材料ほど耐摩耗性が優れていることを表す。 研削性指数：研磨砥石としてレジンボンド砥石を用い、
比較例１の結果を１００としたときの相対値として表
示。この値が大きい材料ほど被研削性が優れていること
を表す。 以上の結果を一括して表２，３に示した。なお、表２，
３では、各鋼について算出されるΔＣ値も併記した。
腐食液としてＫＭｎＯ4 を用いて腐食したことを除いて
は、炭化物体積率（ａ）と円相当粒径の測定と同じ。ま
た、上記各鋼につき、下記の仕様で耐摩耗性指数と研削
性指数を算出した。 耐摩耗性指数：大越式摩耗試験法を適用し、比較例１の
結果を１００としたときの相対値として表示。この値が
大きい材料ほど耐摩耗性が優れていることを表す。 研削性指数：研磨砥石としてレジンボンド砥石を用い、
比較例１の結果を１００としたときの相対値として表
示。この値が大きい材料ほど被研削性が優れていること
を表す。 以上の結果を一括して表２，３に示した。なお、表２，
３では、各鋼について算出されるΔＣ値も併記した。
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】表２，３において、従来のハイス鋼である
比較例１と本発明のハイス鋼である実施例１０を比較す
れば明らかなように、両者の炭化物総量（ａ＋ｂ）と焼
入れ後の硬さはほぼ同等であるが、ＭＣ型炭化物の体積
率（ａ）が約２倍値になっている実施例１は、比較例１
に対し、その耐摩耗性指数が２０％上昇し、かつ研削性
指数が９０％以上大きい値になっていて、耐摩耗性と被
研削性のいずれもが優れている。
比較例１と本発明のハイス鋼である実施例１０を比較す
れば明らかなように、両者の炭化物総量（ａ＋ｂ）と焼
入れ後の硬さはほぼ同等であるが、ＭＣ型炭化物の体積
率（ａ）が約２倍値になっている実施例１は、比較例１
に対し、その耐摩耗性指数が２０％上昇し、かつ研削性
指数が９０％以上大きい値になっていて、耐摩耗性と被
研削性のいずれもが優れている。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
粉末ハイス鋼は、耐摩耗性が優れていると同時に被研削
性も優れている。しかも、焼入れ後の硬度は、従来のハ
イス鋼とほぼ同等である。これは、炭化物総量を増加さ
せ、その炭化物総量におけるＭＣ型炭化物の割合を高め
たことがもたらす効果である。
粉末ハイス鋼は、耐摩耗性が優れていると同時に被研削
性も優れている。しかも、焼入れ後の硬度は、従来のハ
イス鋼とほぼ同等である。これは、炭化物総量を増加さ
せ、その炭化物総量におけるＭＣ型炭化物の割合を高め
たことがもたらす効果である。
【００３３】したがって、本発明の粉末ハイス鋼は、粉
末冶金法で製造する切削工具や金型の原料素材としてそ
の工業的価値は大である。
末冶金法で製造する切削工具や金型の原料素材としてそ
の工業的価値は大である。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃ：1.５〜2.５重量％，Ｓｉ：0.１〜1.
０重量％，Ｍｎ：1.０重量％以下，Ｃｒ：3.０〜6.０重
量％，Ｍｏ：2.０〜8.０重量％，Ｗ：5.０〜２0.０重量
％，Ｖ：5.０〜１0.０重量％，Ｃｏ：2.０重量％以下，
残部がＦｅから成り、ＭＣ型炭化物とＭ6 Ｃ型炭化物の
炭化物体積率をそれぞれａ体積％，ｂ体積％としたと
き、ａ，ｂの間では、次式：１５≦ａ＋ｂ≦３０，0.７
≦ａ／（ａ＋ｂ）≦1.０の関係が成立していることを特
徴とする粉末ハイス鋼。 - 【請求項２】 ＭＣ型炭化物およびＭ6 Ｃ型炭化物の円
相当平均粒径が0.８μｍ以上であり、かつ円相当最大粒
径が２〜８μｍである請求項１の粉末ハイス鋼。 - 【請求項３】 Ｃ：1.５〜2.５重量％，Ｓｉ：0.１〜1.
０重量％，Ｍｎ：1.０重量％以下，Ｃｒ：3.０〜6.０重
量％，Ｍｏ：2.０〜8.０重量％，Ｗ：5.０〜１5.０重量
％，Ｖ：6.０〜１0.０重量％，Ｃｏ：2.０重量％，残部
がＦｅから成り、ＭＣ型炭化物の体積率ａ（％）とＭ6
Ｃ型炭化物の体積率ｂ（％）の間では、１５≦ａ＋ｂ≦
２５，0.８≦ａ／（ａ＋ｂ）≦1.０の関係が成立してお
り、前記ＭＣ型炭化物と前記Ｍ6 Ｃ型炭化物の円相当平
均粒径が0.８μｍ以上で、かつ、円相当最大粒径が２〜
８μｍである請求項１の粉末ハイス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33808893A JP3343747B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 粉末ハイス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33808893A JP3343747B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 粉末ハイス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07188859A true JPH07188859A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3343747B2 JP3343747B2 (ja) | 2002-11-11 |
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ID=18314795
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33808893A Expired - Fee Related JP3343747B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 粉末ハイス鋼 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3343747B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169624A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-29 | Hitachi Metals Ltd | 変寸抑制特性および耐カジリ性に優れた冷間ダイス鋼 |
| JP2011218544A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-11-04 | Hitachi Metals Ltd | 鋼の切削方法 |
| CN102909372A (zh) * | 2011-08-03 | 2013-02-06 | 东睦新材料集团股份有限公司 | 一种压缩机阀片的制造方法 |
| JP2015127455A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-07-09 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 粉末高速度工具鋼 |
| JP2017514016A (ja) * | 2014-04-14 | 2017-06-01 | ウッデホルムス アーベーＵｄｄｅｈｏｌｍｓ Ａｂ | 冷間加工工具鋼 |
| CN110273097A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种vc/v10粉末高速钢复合材料及其制备方法 |
| CN117564281A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 西安欧中材料科技有限公司 | 一种低氧增量高碳高合金高速钢粉末的制备方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33808893A patent/JP3343747B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10472704B2 (en) | 2014-04-14 | 2019-11-12 | Uddeholms Ab | Cold work tool steel |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3343747B2 (ja) | 2002-11-11 |
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