JPH08277432A - 熱間加工性にすぐれた耐熱性ばね用コバルト基合金 - Google Patents

熱間加工性にすぐれた耐熱性ばね用コバルト基合金

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JPH08277432A
JPH08277432A JP10799795A JP10799795A JPH08277432A JP H08277432 A JPH08277432 A JP H08277432A JP 10799795 A JP10799795 A JP 10799795A JP 10799795 A JP10799795 A JP 10799795A JP H08277432 A JPH08277432 A JP H08277432A
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JP
Japan
Prior art keywords
cobalt
hot workability
alloy
heat resistant
hot
Prior art date
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Pending
Application number
JP10799795A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Inui
一 乾
Masato Yasuoka
正登 安岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Co−Ni−Cr−Fe系合金インゴットの
熱間変形能を改良し耳割れなど不良を大幅に低減した熱
間加工性にすぐれた耐熱性ばね用コバルト基合金の提
供。 【構成】 公知の所定組成からるCo−Ni−Cr−F
e系のコバルト基合金の含有S量を極微量にするか、あ
るいはコバルト基合金に微量のMg、Ca、Bを単独あ
るいは複合添加することにより、熱間変形能を改良し耳
割れなど不良を大幅に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、耐熱性ばね用コバル
ト基合金の改良に係り、当該用途で公知の所定組成から
なるCo−Ni−Cr−Fe系のコバルト基合金の含有
S量を極微量に規制するかあるいは微量のMg、Ca、
Bを単独あるいは複合添加して、熱間変形能を改良し耳
割れなど不良を大幅に低減した熱間加工性にすぐれた耐
熱性ばね用コバルト基合金に関する。
【0002】
【従来の技術】常温ないし300℃の温度範囲で使用さ
れるばね材用の金属材料として、UNS R30600
あるいはイギリス特許1182100号として知られて
いるCo−Ni−Cr−Fe系のコバルト基合金があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このCo−Ni−Cr
−Fe系合金インゴットは熱間圧延する時、変形能が十
分でなく、耳割れ発生しやすく、改善が望まれている。
【0004】この発明は、Co−Ni−Cr−Fe系合
金インゴットの熱間変形能を改良し耳割れなど不良を大
幅に低減した熱間加工性にすぐれた耐熱性ばね用コバル
ト基合金の提供を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者らは、Co−Ni
−Cr−Fe系合金インゴットの熱間変形能を改良を目
的に組成を種々検討した結果、本系材の熱間変形能を損
なっているのは、原材料中に不可避的に含まれている微
量の硫黄Sであり、この量を極僅かの含有とするか、こ
の微量のSに対してMg、Caを添加することによりこ
れを化合物として安定化させ、あるいはさらに、Bを添
加することにより結晶粒界を強固にし、熱間変形能を改
良できることを知見し、この発明を完成した。
【0006】すなわち、この発明は、Co 38〜45
wt%、Ni 22〜28wt%、Cr 10〜14w
t%、Mo 3〜5wt%、W 3〜5wt%、Ti
1.6〜4.0wt%、Al0.4〜2.0wt%、S
i 0.2〜1.5wt%、Mn 0.3〜1.5wt
%、C 0.1wt%以下、S 0.001wt%未
満、残部がFeからなることを特徴とする熱間加工性に
すぐれた耐熱性ばね用コバルト基合金である。
【0007】また、この発明は、Co 38〜45wt
%、Ni 22〜28wt%、Cr 10〜14wt
%、Mo 3〜5wt%、W 3〜5wt%、Ti
1.6〜4.0wt%、Al0.4〜2.0wt%、S
i 0.2〜1.5wt%、Mn 0.3〜1.5wt
%、C 0.1wt%以下、S 0.001〜0.03
wt%、さらに、Mg 0.003〜0.1wt%、C
a 0.003〜0.1wt%、B 0.0001〜
0.1wt%を満足して、Mg、Ca、Bのうち1種ま
たは2種以上を0.2wt%以下含有し、残部がFeか
らなることを特徴とする熱間加工性にすぐれた耐熱性ば
ね用コバルト基合金である。
【0008】
【作用】この発明の作用を組成の限定理由とともに詳述
する。Coは、本系材料の基幹を成すもので、安定なオ
ーステナイト相と所要の耐熱性を得るためには少なくと
も55wt%以上の含有が必要であるが、このうち同様
な化学的性質を持つNiでCoの一部を置換できる。そ
の置換量は合金全体の22〜28wt%の範囲内であ
る。従って、合金全体ではCoは38〜45wt%の範
囲で含有し、Niは22〜28wt%の含有とする。な
お、NiはCoの一部を置換するとともに、副成分であ
るTi、Alとの析出硬化にも有効な元素である。
【0009】Crは、本系材料に耐酸化性を付与するた
めには少なくと10wt%は必要であるが、15wt%
を越えるとかえって加工性を損なうため、10〜14w
t%の含有とする。
【0010】Mo,Wは、それぞれ固溶体効果によって
合金の地質硬化に有効であり、かかる効果を得るには3
w%以上の添加が必要であるが、5wt%を越えるとか
えって加工性を損なうため、それぞれ3〜5wt%の含
有とする。
【0011】Tiは、熱処理時に析出硬化する効果を有
し、1.6wt%未満ではかかる効果は小さく、また、
この効果は4.0wt%で飽和するため、1.6〜4.
0wt%の含有とする。
【0012】Alは、熱処理時に析出硬化する効果を有
し、0.4wt%未満ではかかる効果は小さく、また、
この効果は2.0wt%で飽和するため、0.4〜2.
0wt%の含有とする。
【0013】Siは、脱酸効果を有し、0.2wt%未
満ではその効果が小さく、また、1.5wt%を越える
と加工性が低下するため、0.2〜1.5wt%の含有
とする。
【0014】Mnは、脱酸効果を有し、0.3wt%未
満ではその効果が小さく、また、1.5wt%を越える
と加工性が低下するため、0.3〜1.5wt%の含有
とする。
【0015】Cは、脱酸効果を有し、0.1wt%を越
えると加工性を低下させると共に、その他の元素との不
要な析出物、例えば、TiCなどを生成し合金の疲労強
度に悪影響を及ぼすため、0.1wt%以下の含有とす
る。
【0016】Sは、本系材料の熱間変形能を損なう元素
であるため、含有量を0.001wt%未満にすると、
耳割れなど不良を大幅に低減することが可能である。ま
た、Sは合金の製造原料より混入含有されるもので、工
業的製造に際して、一般的な各種原料より混入するS量
は0.01wt%以下であるが、後述のMg、Ca、B
のうち1種または2種以上にて化合物として安定化させ
る必要がある。なお、S量は0.03wt%を越えると
本系合金が脆くなり合金を構成しなくなる。
【0017】MgとCaの含有はこの発明の特徴とする
ところで、バネ特性を損なうことなく、硫黄を化合物と
して固定し、熱間加工性を向上させる効果を有し、この
効果を得るには0.003wt%以上の添加が必要であ
るが、0.1wt%を越えるとかえって加工性を損なう
ため、それぞれ0.003〜0.1wt%の含有とす
る。更に好ましい範囲は、0.005〜0.03wt%
である。
【0018】Bの含有はこの発明の特徴とするところ
で、バネ特性を損なうことなく、結晶粒界を強固にし、
熱間加工性を向上させる効果を有し、この効果を得るに
は0.0001wt%以上の添加が必要であるが、0.
1wt%を越えるとかえって加工性を損なうため、それ
ぞれ0.0001〜0.1wt%の含有とする。更に好
ましい範囲は、0.0002〜0.01wt%である。
【0019】この発明において、Mg、Ca、Bのうち
1種または2種以上の含有は、0.2wt%を越えると
加工性を損なうため、かかる複合含有の上限は0.2w
t%以下とする。更に好ましい範囲は、0.005〜
0.05wt%である。
【0020】
【実施例】
実施例 表1、表2の24種類の合金を真空溶製し、厚さ40m
m、幅80mm、高さ200mmのインゴットケースに
鋳造した。次に、このインゴットを1150℃に保った
炉に装入、1時間保持後、取り出し、圧延機により1パ
スで厚さ6mmに圧延した。このとき、圧延された板の
端面の耳割れの大きさを観察して熱間加工時の変形能の
良否を判定した。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】この発明は、公知の所定組成からなるC
o−Ni−Cr−Fe系のコバルト基合金の含有S量を
極微量にするか、あるいはコバルト基合金に微量のM
g、Ca、Bを単独あるいは複合添加することにより、
実施例に明らかなように、熱間変形能を改良し耳割れな
ど不良を大幅に低減できることが分かる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Co 38〜45wt%、Ni 22〜
    28wt%、Cr10〜14wt%、Mo 3〜5wt
    %、W 3〜5wt%、Ti 1.6〜4.0wt%、
    Al 0.4〜2.0wt%、Si 0.2〜1.5w
    t%、Mn0.3〜1.5wt%、C 0.1wt%以
    下、S 0.001wt%未満、残部がFeからなるこ
    とを特徴とする熱間加工性にすぐれた耐熱性ばね用コバ
    ルト基合金。
  2. 【請求項2】 Co 38〜45wt%、Ni 22〜
    28wt%、Cr10〜14wt%、Mo 3〜5wt
    %、W 3〜5wt%、Ti 1.6〜4.0wt%、
    Al 0.4〜2.0wt%、Si 0.2〜1.5w
    t%、Mn0.3〜1.5wt%、C 0.1wt%以
    下、S 0.001〜0.03wt%、さらに、Mg
    0.003〜0.1wt%、Ca 0.003〜0.1
    wt%、B 0.0001〜0.1wt%を満足して、
    Mg、Ca、Bのうち1種または2種以上を0.2wt
    %以下含有し、残部がFeからなることを特徴とする熱
    間加工性にすぐれた耐熱性ばね用コバルト基合金。
JP10799795A 1995-04-06 1995-04-06 熱間加工性にすぐれた耐熱性ばね用コバルト基合金 Pending JPH08277432A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102031437A (zh) * 2009-10-02 2011-04-27 精工电子有限公司 弹簧用合金、弹簧用板材和弹簧部件

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102031437A (zh) * 2009-10-02 2011-04-27 精工电子有限公司 弹簧用合金、弹簧用板材和弹簧部件

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