JPH07331306A - 粉末プロセスによる工具鋼の製造方法 - Google Patents
粉末プロセスによる工具鋼の製造方法Info
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- JPH07331306A JPH07331306A JP14398994A JP14398994A JPH07331306A JP H07331306 A JPH07331306 A JP H07331306A JP 14398994 A JP14398994 A JP 14398994A JP 14398994 A JP14398994 A JP 14398994A JP H07331306 A JPH07331306 A JP H07331306A
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- Japan
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- tool steel
- powder
- oxygen content
- steel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスアトマイズ法の特徴である低酸素含有量
を生かした酸素含有料の低い粉末工具鋼の製造方法を提
供する。 【構成】 ガスアトマイズ法による工具鋼の原料粉末を
軟鋼性の缶に充填キャニングし、脱気した後、加熱して
熱間押出しして、粉末プロセスによる工具鋼の製造方法
である。図１の工程５に示すように粉末工具鋼の製造工
程において焼きなましおよびＣＩＰ処理工程を省略した
ので、製造工程において粉末表面の酸素量が大幅に還元
されるので、得られた粉末工具鋼の成形材の酸素量は極
めて低く高品質の粉末工具鋼が製造できる。
を生かした酸素含有料の低い粉末工具鋼の製造方法を提
供する。 【構成】 ガスアトマイズ法による工具鋼の原料粉末を
軟鋼性の缶に充填キャニングし、脱気した後、加熱して
熱間押出しして、粉末プロセスによる工具鋼の製造方法
である。図１の工程５に示すように粉末工具鋼の製造工
程において焼きなましおよびＣＩＰ処理工程を省略した
ので、製造工程において粉末表面の酸素量が大幅に還元
されるので、得られた粉末工具鋼の成形材の酸素量は極
めて低く高品質の粉末工具鋼が製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、切削工具や金型、刃物
やロール、あるいはそのほかの治工具、機械部品などに
使用される酸化物の含有量が極めて少ない粉末プロセス
による高品質な工具鋼（以下本発明鋼と称す）に関する
ものである。
やロール、あるいはそのほかの治工具、機械部品などに
使用される酸化物の含有量が極めて少ない粉末プロセス
による高品質な工具鋼（以下本発明鋼と称す）に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、粉末工具鋼は水アトマイズ−プレ
ス成形−焼結法あるいはガスアトマイズ−ＨＩＰ法によ
り製造され、また、最近では冷間静水圧プレス（以下Ｃ
ＩＰと称す）−熱間押出工程、すなわちアトマイズによ
る工具鋼の原料粉末を軟鋼製の缶に充填した後、焼なま
し→ＣＩＰ→リークテスト→脱気→加熱→熱間押出のプ
ロセス（以下現工程という）により製造されている。
ス成形−焼結法あるいはガスアトマイズ−ＨＩＰ法によ
り製造され、また、最近では冷間静水圧プレス（以下Ｃ
ＩＰと称す）−熱間押出工程、すなわちアトマイズによ
る工具鋼の原料粉末を軟鋼製の缶に充填した後、焼なま
し→ＣＩＰ→リークテスト→脱気→加熱→熱間押出のプ
ロセス（以下現工程という）により製造されている。
【０００３】しかし、上記の現工程により製造した工具
鋼の場合、酸素含有量は、一例を挙げると粉末粒径６３
〜２１０μm の粉末状態における原料の酸素含有量が、
６０ppm であったのに対し成形材では７８．１ppm へと
１８．１ppm も大幅に増加していた。
鋼の場合、酸素含有量は、一例を挙げると粉末粒径６３
〜２１０μm の粉末状態における原料の酸素含有量が、
６０ppm であったのに対し成形材では７８．１ppm へと
１８．１ppm も大幅に増加していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現工
程における酸素の増加をおさえて酸素含有量を低減した
粉末工具鋼の製造方法を提供することであり、特に、ガ
スアトマイズ法の特徴のひとつである、製造された粉末
の酸素含有量が低いこと、を生かした酸素含有量の低い
粉末工具鋼の製造方法を提供することである。
程における酸素の増加をおさえて酸素含有量を低減した
粉末工具鋼の製造方法を提供することであり、特に、ガ
スアトマイズ法の特徴のひとつである、製造された粉末
の酸素含有量が低いこと、を生かした酸素含有量の低い
粉末工具鋼の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、請求項１の発明では、アトマイズ法
による工具鋼の原料粉末を軟鋼製の缶に充填キャニング
し、脱気した後、加熱して熱間押出しすることを特徴と
する高品質粉末工具鋼の製造方法である。
の本発明の手段は、請求項１の発明では、アトマイズ法
による工具鋼の原料粉末を軟鋼製の缶に充填キャニング
し、脱気した後、加熱して熱間押出しすることを特徴と
する高品質粉末工具鋼の製造方法である。
【０００６】請求項２の発明では、アトマイズ法による
工具鋼原料粉末がガスアトマイズ法による工具鋼原料粉
末であることを特徴とする上記手段における高品質粉末
工具鋼の製造方法である。
工具鋼原料粉末がガスアトマイズ法による工具鋼原料粉
末であることを特徴とする上記手段における高品質粉末
工具鋼の製造方法である。
【０００７】
【作用】本発明は、焼なまし処理を省略したことによ
り、この処理での酸素量の増加が避けられる。また、Ｃ
ＩＰ処理工程を省略したことにより、粉末工具鋼の押出
成形材の酸素量を大幅に減少できる。さらに、キャニン
グし、そのまま脱気した後で加熱して熱間押出するの
で、ＣＩＰ後に脱気する方法に比べてキャニング時にカ
プセル内に含有された大気中の酸素による酸化で押出成
形材中の酸素量が増加することは回避できる。また、焼
なまし処理およびＣＩＰ処理をしないのでキャニングさ
れたカプセル内の空隙率は３０％前後あり、加熱中の粉
末表面の自由度が焼なまし処理およびＣＩＰ処理したも
のに比較して大きく、かつカプセル内は脱気されている
ので、粉末表面の酸化物の還元反応が起こり、逆に酸素
量が減少したことを示している。
り、この処理での酸素量の増加が避けられる。また、Ｃ
ＩＰ処理工程を省略したことにより、粉末工具鋼の押出
成形材の酸素量を大幅に減少できる。さらに、キャニン
グし、そのまま脱気した後で加熱して熱間押出するの
で、ＣＩＰ後に脱気する方法に比べてキャニング時にカ
プセル内に含有された大気中の酸素による酸化で押出成
形材中の酸素量が増加することは回避できる。また、焼
なまし処理およびＣＩＰ処理をしないのでキャニングさ
れたカプセル内の空隙率は３０％前後あり、加熱中の粉
末表面の自由度が焼なまし処理およびＣＩＰ処理したも
のに比較して大きく、かつカプセル内は脱気されている
ので、粉末表面の酸化物の還元反応が起こり、逆に酸素
量が減少したことを示している。
【０００８】本発明は、水アトマイズ粉末にも適用でき
るが、ガスアトマイズ粉末に適用することがクリーンな
ガスアトマイズ粉末の特性を生かす上で好ましい。これ
は、前記した通りガスアトマイズ粉末をキャニングした
ビレットを常温で脱気し高温加熱することにより粉末表
面の還元反応が起き、低酸素化が起こることによる。
るが、ガスアトマイズ粉末に適用することがクリーンな
ガスアトマイズ粉末の特性を生かす上で好ましい。これ
は、前記した通りガスアトマイズ粉末をキャニングした
ビレットを常温で脱気し高温加熱することにより粉末表
面の還元反応が起き、低酸素化が起こることによる。
【０００９】
【実施例】粉末工具鋼押出材の製造工程の差異による粉
末工具鋼中の酸素量の差異を実験により調査する。この
調査における製造工程は、粉末ハイスの原料粉末をキャ
ニング後ボックス炉内で加熱を行い熱間押出しすること
により粉末工具鋼を製造する基本プロセスにおいて、焼
なましの有無、ＣＩＰの有無、および、脱気順序の各工
程を組合せたものである。その組合せを表１に示す。こ
こに、プロセス５の方法は本発明の方法である。なお、
脱気はガスアトマイズ粉をキャニング後常温で行う。
末工具鋼中の酸素量の差異を実験により調査する。この
調査における製造工程は、粉末ハイスの原料粉末をキャ
ニング後ボックス炉内で加熱を行い熱間押出しすること
により粉末工具鋼を製造する基本プロセスにおいて、焼
なましの有無、ＣＩＰの有無、および、脱気順序の各工
程を組合せたものである。その組合せを表１に示す。こ
こに、プロセス５の方法は本発明の方法である。なお、
脱気はガスアトマイズ粉をキャニング後常温で行う。
【００１０】
【表１】
【００１１】また、これらの調査に使用した供試鋼は粉
末工具鋼の中で、最も代表的な粉末ハイスである。その
化学成分を表２に示す。なお供試材のビレット寸法はφ
１４９ｍｍ×Ｌ５５０ｍｍ、押出寸法はφ６０ｍｍ、押
出比は６．４とした。
末工具鋼の中で、最も代表的な粉末ハイスである。その
化学成分を表２に示す。なお供試材のビレット寸法はφ
１４９ｍｍ×Ｌ５５０ｍｍ、押出寸法はφ６０ｍｍ、押
出比は６．４とした。
【００１２】
【表２】
【００１３】上記の実験による押出材中の酸素量の測定
は押出材の先端から１／３、２／３の位置での中周部、
中心部において行った。その分析結果を表３に示す。
は押出材の先端から１／３、２／３の位置での中周部、
中心部において行った。その分析結果を表３に示す。
【００１４】
【表３】
【００１５】この結果、次のことがわかる。
【００１６】１．プロセス１の現工程で製造した粉末ハ
イスの酸素量は８３．３ppm と最も高かった。
イスの酸素量は８３．３ppm と最も高かった。
【００１７】２．プロセス１の現工程からＣＩＰを省略
したプロセス２で製造した粉末ハイスの酸素量は６７．
５ppm で、現工程における酸素量よりも約１５ppm 減少
している。このことからＣＩＰ工程の省略により酸素量
が低減することがわかる。
したプロセス２で製造した粉末ハイスの酸素量は６７．
５ppm で、現工程における酸素量よりも約１５ppm 減少
している。このことからＣＩＰ工程の省略により酸素量
が低減することがわかる。
【００１８】３．プロセス１の現工程では脱気を行わず
に焼なまし処理を行っている。このためキャニング時の
カプセル内の大気中の酸素による酸化により酸素量の増
加があるものと考えられる。このことを確かめるために
焼なまし前に脱気を行ったプロセス３により製造した粉
末ハイスの酸素量を調査したところ６０ppm で、プロセ
ス１の現工程の粉末ハイスの酸素含有量の８３．３ppm
よりも２３ppm 低いことがわかる。この値は計算上見込
まれる１５．４ppm の酸素量増加にほぼ近い量となり、
焼なまし前に脱気を行わないと大幅に酸素量を増加させ
ることがわかる。
に焼なまし処理を行っている。このためキャニング時の
カプセル内の大気中の酸素による酸化により酸素量の増
加があるものと考えられる。このことを確かめるために
焼なまし前に脱気を行ったプロセス３により製造した粉
末ハイスの酸素量を調査したところ６０ppm で、プロセ
ス１の現工程の粉末ハイスの酸素含有量の８３．３ppm
よりも２３ppm 低いことがわかる。この値は計算上見込
まれる１５．４ppm の酸素量増加にほぼ近い量となり、
焼なまし前に脱気を行わないと大幅に酸素量を増加させ
ることがわかる。
【００１９】４．焼なまし処理を省略したプロセス４は
プロセス１の現工程よりも酸素量が２７．４ppm 減少し
ている。これは焼なまし処理を省略したことにより、こ
の処理での酸素量の増加が避けられたことと、この処理
の目的であるハイス粉末の軟化が行われていないので、
次工程のＣＩＰ処理による充填密度の向上効果が殆ど無
かったためと考えられる。従って、プロセス４の酸素量
はプロセス５の焼なまし−ＣＩＰを省略したプロセスに
最も近い値になったと考えられる。
プロセス１の現工程よりも酸素量が２７．４ppm 減少し
ている。これは焼なまし処理を省略したことにより、こ
の処理での酸素量の増加が避けられたことと、この処理
の目的であるハイス粉末の軟化が行われていないので、
次工程のＣＩＰ処理による充填密度の向上効果が殆ど無
かったためと考えられる。従って、プロセス４の酸素量
はプロセス５の焼なまし−ＣＩＰを省略したプロセスに
最も近い値になったと考えられる。
【００２０】５．本発明の方法である焼なまし−ＣＩＰ
を省略したプロセス５の酸素量が最も低い値を示し、プ
ロセス１の現工程に比較して、３７．８ppm の低減とな
っている。これは焼なまし処理およびＣＩＰ処理工程の
省略により加熱途中における還元効果が大きかったもの
と考えられる。
を省略したプロセス５の酸素量が最も低い値を示し、プ
ロセス１の現工程に比較して、３７．８ppm の低減とな
っている。これは焼なまし処理およびＣＩＰ処理工程の
省略により加熱途中における還元効果が大きかったもの
と考えられる。
【００２１】以上をまとめて、各プロセスと酸素量の変
化を図１に示す。粉末状態の酸素量から、成形材の酸素
量までの変化を考えると、プロセス１の現工程の粉末ハ
イスで少なくともボックス加熱の際に２２．１ppm の酸
素量が還元し、焼なまし−ＣＩＰを省略したプロセス５
の粉末ハイスで４４．５ppm の酸素量が還元したものと
考えられる。
化を図１に示す。粉末状態の酸素量から、成形材の酸素
量までの変化を考えると、プロセス１の現工程の粉末ハ
イスで少なくともボックス加熱の際に２２．１ppm の酸
素量が還元し、焼なまし−ＣＩＰを省略したプロセス５
の粉末ハイスで４４．５ppm の酸素量が還元したものと
考えられる。
【００２２】
【発明の効果】以上粉末工具鋼の中で最も代表的な粉末
ハイスの例について説明したが、この現象は、当還元反
応が起る工具鋼全般に適用できる。本発明は、粉末工具
鋼の製造工程において焼なまし処理およびＣＩＰ処理工
程を省略したので、製造工程において粉末が酸化される
ことなく、粉末表面の酸素量が大幅に還元されるので、
得られた粉末工具鋼の成形材の酸素量は極めて低く高品
質の粉末工具鋼が製造できる。さらに、本発明方法にお
いて、原料粉末としてガスアトマイズ粉末を採用すると
き、特に高品質の粉末工具鋼が製造できる。
ハイスの例について説明したが、この現象は、当還元反
応が起る工具鋼全般に適用できる。本発明は、粉末工具
鋼の製造工程において焼なまし処理およびＣＩＰ処理工
程を省略したので、製造工程において粉末が酸化される
ことなく、粉末表面の酸素量が大幅に還元されるので、
得られた粉末工具鋼の成形材の酸素量は極めて低く高品
質の粉末工具鋼が製造できる。さらに、本発明方法にお
いて、原料粉末としてガスアトマイズ粉末を採用すると
き、特に高品質の粉末工具鋼が製造できる。
【図１】粉末工具鋼の製造工程と酸素量の変化を示す図
である。
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 アトマイズ法による工具鋼の粉末を軟鋼
製の缶に充填キャニングし、脱気した後、加熱して熱間
押出しすることを特徴とする粉末プロセスによる高品質
な工具鋼の製造方法。 - 【請求項２】 アトマイズ法による工具鋼の粉末がガス
アトマイズ法による工具鋼粉末であることを特徴とする
請求項１記載の粉末プロセスによる工具鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14398994A JPH07331306A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 粉末プロセスによる工具鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14398994A JPH07331306A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 粉末プロセスによる工具鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07331306A true JPH07331306A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=15351724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14398994A Pending JPH07331306A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 粉末プロセスによる工具鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07331306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003096506A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Hitachi Ltd | 高靭性高強度フェライト鋼とその製法 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP14398994A patent/JPH07331306A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003096506A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Hitachi Ltd | 高靭性高強度フェライト鋼とその製法 |
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