JPH1099930A - 高速度鋼の高速熱間鍛造方法 - Google Patents
高速度鋼の高速熱間鍛造方法Info
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- JPH1099930A JPH1099930A JP25520196A JP25520196A JPH1099930A JP H1099930 A JPH1099930 A JP H1099930A JP 25520196 A JP25520196 A JP 25520196A JP 25520196 A JP25520196 A JP 25520196A JP H1099930 A JPH1099930 A JP H1099930A
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- forging
- hot forging
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- speed steel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速度鋼を熱間鍛造する方法であって、
素材を１ヒートするのみで、２段打ち以上の鍛造を再加
熱することなく連続して行い、割れを生じることなく、
生産性と熱効率の向上を図る高速熱間鍛造方法を提供す
る。 【解決手段】 高速度鋼からなる素材を熱間で鍛造速度
が０.５回/秒以上で２段打ち以上の鍛造を行う高速熱間
鍛造方法で、全体の工程を当初の１ヒートで行うもので
もある。また、上記熱間鍛造を行う温度範囲は、９５０
℃から炭化物の溶融開始温度マイナス５０℃(Ｔｓ−５
０℃)までとされる。更に、熱間鍛造される高速度鋼
は、Ｃ；０.４５〜１.７０wt％、Ｃｒ;２〜２０wt％、
２Ｍｏ＋Ｗ;２〜３０wt％、Ｖ;０.２〜６.０wt％、及び
残部;Ｆｅ等からなる成分組成を有し、これらに加え、
Ｃｏ≦１２wt％、Ｓｉ≦１.０wt％、Ｍｎ≦１.０wt％を
含有するものも含まれる。また、素材を略リング形状体
に成形する方法も含まれる。
素材を１ヒートするのみで、２段打ち以上の鍛造を再加
熱することなく連続して行い、割れを生じることなく、
生産性と熱効率の向上を図る高速熱間鍛造方法を提供す
る。 【解決手段】 高速度鋼からなる素材を熱間で鍛造速度
が０.５回/秒以上で２段打ち以上の鍛造を行う高速熱間
鍛造方法で、全体の工程を当初の１ヒートで行うもので
もある。また、上記熱間鍛造を行う温度範囲は、９５０
℃から炭化物の溶融開始温度マイナス５０℃(Ｔｓ−５
０℃)までとされる。更に、熱間鍛造される高速度鋼
は、Ｃ；０.４５〜１.７０wt％、Ｃｒ;２〜２０wt％、
２Ｍｏ＋Ｗ;２〜３０wt％、Ｖ;０.２〜６.０wt％、及び
残部;Ｆｅ等からなる成分組成を有し、これらに加え、
Ｃｏ≦１２wt％、Ｓｉ≦１.０wt％、Ｍｎ≦１.０wt％を
含有するものも含まれる。また、素材を略リング形状体
に成形する方法も含まれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速度鋼からなる
素材を熱間鍛造して、所望の成形体を得るための高速度
鋼の高速熱間鍛造方法に関する。
素材を熱間鍛造して、所望の成形体を得るための高速度
鋼の高速熱間鍛造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】溶製又は粉末冶金によって
得られる高速度鋼は、その優れた耐磨耗性を利用して、
冷間加工用金型、ドリル、タップ、その他の産業機械部
品等に広く使用されている。従来、これら高速度鋼製の
部品は、高速度鋼の圧延材や鍛造材等の素材を焼鈍状態
において、切削加工により製造されていた。しかし、係
る製造方法は、素材の歩留りや生産性が低いという欠点
があった。従って、量産部品を得るには、熱間鍛造を施
し、基本的な形状に成形した後、切削又は研削加工を施
して仕上げていた。
得られる高速度鋼は、その優れた耐磨耗性を利用して、
冷間加工用金型、ドリル、タップ、その他の産業機械部
品等に広く使用されている。従来、これら高速度鋼製の
部品は、高速度鋼の圧延材や鍛造材等の素材を焼鈍状態
において、切削加工により製造されていた。しかし、係
る製造方法は、素材の歩留りや生産性が低いという欠点
があった。従って、量産部品を得るには、熱間鍛造を施
し、基本的な形状に成形した後、切削又は研削加工を施
して仕上げていた。
【０００３】ところが、上記熱間鍛造による方法では、
鍛造中に高速度鋼の素材及び中間素材が温度低下して割
れを生じるため、各鍛造工程後の中間素材を再加熱せざ
るを得なかった。従って、２段打ち以上の熱間鍛造を行
う場合、当初の素材を加熱する以外に、１回以上の再加
熱と鍛造を交互に繰り返して所定の製品形状に成形して
いた。このため、工程毎の温度管理を厳しく行わないと
製品に割れを生じ易く、生産性や熱効率が低いという問
題点があった。また、これらは生産管理も煩雑にするた
め、コスト高にも繋がっていた。
鍛造中に高速度鋼の素材及び中間素材が温度低下して割
れを生じるため、各鍛造工程後の中間素材を再加熱せざ
るを得なかった。従って、２段打ち以上の熱間鍛造を行
う場合、当初の素材を加熱する以外に、１回以上の再加
熱と鍛造を交互に繰り返して所定の製品形状に成形して
いた。このため、工程毎の温度管理を厳しく行わないと
製品に割れを生じ易く、生産性や熱効率が低いという問
題点があった。また、これらは生産管理も煩雑にするた
め、コスト高にも繋がっていた。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】本発明は、上記した従来の熱
間鍛造方法が抱える問題点を解決し、工程毎の素材等の
温度管理を簡単にし、生産性を向上させると共に、熱エ
ネルギーを有効に利用できる高速度鋼の高速熱間鍛造方
法を提供することを目的とする。
間鍛造方法が抱える問題点を解決し、工程毎の素材等の
温度管理を簡単にし、生産性を向上させると共に、熱エ
ネルギーを有効に利用できる高速度鋼の高速熱間鍛造方
法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するため、発明者等による鋭意研究の結果、熱間
鍛造される高速度鋼の素材や中間素材が加工に伴って自
ら発する復熱を活用し、鋼種毎の熱間鍛造すべき温度範
囲内で２段打ち以上の熱間鍛造を連続して行うことに着
想して成されたものである。即ち、本発明の高速度鋼の
高速熱間鍛造方法は、高速度鋼からなる素材を、熱間で
鍛造速度が０.５回/秒以上で２段打ち以上の鍛造を行う
ことを特徴とする。係る高速度の鍛造を施すことによ
り、鍛造された中間素材は、直前の鍛造に伴い内部に復
熱を生じるので、これを活用して所定の温度範囲内で２
段打ち以上の熱間鍛造を連続して行うことができる。ま
た、本発明の高速熱間鍛造方法は、当初行う１回の加熱
で素材から製品に成形し、場合により仕上げることも含
む。即ち、鍛造に伴う復熱を活用し、再加熱することな
く所定の温度範囲内で２段打ち以上の熱間鍛造が可能と
なる。
を解決するため、発明者等による鋭意研究の結果、熱間
鍛造される高速度鋼の素材や中間素材が加工に伴って自
ら発する復熱を活用し、鋼種毎の熱間鍛造すべき温度範
囲内で２段打ち以上の熱間鍛造を連続して行うことに着
想して成されたものである。即ち、本発明の高速度鋼の
高速熱間鍛造方法は、高速度鋼からなる素材を、熱間で
鍛造速度が０.５回/秒以上で２段打ち以上の鍛造を行う
ことを特徴とする。係る高速度の鍛造を施すことによ
り、鍛造された中間素材は、直前の鍛造に伴い内部に復
熱を生じるので、これを活用して所定の温度範囲内で２
段打ち以上の熱間鍛造を連続して行うことができる。ま
た、本発明の高速熱間鍛造方法は、当初行う１回の加熱
で素材から製品に成形し、場合により仕上げることも含
む。即ち、鍛造に伴う復熱を活用し、再加熱することな
く所定の温度範囲内で２段打ち以上の熱間鍛造が可能と
なる。
【０００６】更に、本発明には、前記熱間鍛造の温度範
囲が、９５０℃から炭化物の溶融開始温度マイナス５０
℃(Ｔｓ−５０℃)迄である高速熱間鍛造方法も含まれ
る。上記温度範囲は、以下の理由によって定められたも
のである。先ず、下限の温度(Ｔ1);９５０℃は、熱間鍛
造された高速度鋼の変形抵抗を測定し、割れが製品や中
間素材に発生しなかった下限の温度である。この下限の
温度は、鋼種によっても異なるので、望ましくは、１０
００℃以上とされる。一方、上限の温度(Ｔ2);Ｔｓ−５
０℃は、高速度鋼が鍛造されることによる加工復熱で、
その金属組織が局部溶融を開始する温度(Ｔｓ)を越え
ず、且つ極力温度低下しない温度であり、好ましくは、
Ｔｓ−１００℃が推奨される。尚、このＴｓは鋼組成に
よって変化し、下記数式１により近似値を求める。
囲が、９５０℃から炭化物の溶融開始温度マイナス５０
℃(Ｔｓ−５０℃)迄である高速熱間鍛造方法も含まれ
る。上記温度範囲は、以下の理由によって定められたも
のである。先ず、下限の温度(Ｔ1);９５０℃は、熱間鍛
造された高速度鋼の変形抵抗を測定し、割れが製品や中
間素材に発生しなかった下限の温度である。この下限の
温度は、鋼種によっても異なるので、望ましくは、１０
００℃以上とされる。一方、上限の温度(Ｔ2);Ｔｓ−５
０℃は、高速度鋼が鍛造されることによる加工復熱で、
その金属組織が局部溶融を開始する温度(Ｔｓ)を越え
ず、且つ極力温度低下しない温度であり、好ましくは、
Ｔｓ−１００℃が推奨される。尚、このＴｓは鋼組成に
よって変化し、下記数式１により近似値を求める。
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで、上記の温度範囲を含めて本発明の
特徴を説明する。高速度鋼の素材は、予め上記Ｔ1〜Ｔ2
間に加熱され、下記の数式２のように、各工程で熱間鍛
造される際の加工発熱量(復熱)による上昇温度Ｔａと、
ハンマや金型等への放熱又は冷却による降下温度Ｔｂの
差ｄＴによって、その温度を昇降させる。また、上記の
上昇温度Ｔａは、下記の数式３によって求められる。
尚、数式３中のσｄεは鍛造による仕事量を示し、ηは
塑性仕事の熱交換効率で、一般に高速加工では０.９〜
１.０を用いる。また、Ｊは熱の仕事当量で定数が与え
られ、ρは被鍛造材の密度、Ｃは被鍛造材の比熱を示
す。
特徴を説明する。高速度鋼の素材は、予め上記Ｔ1〜Ｔ2
間に加熱され、下記の数式２のように、各工程で熱間鍛
造される際の加工発熱量(復熱)による上昇温度Ｔａと、
ハンマや金型等への放熱又は冷却による降下温度Ｔｂの
差ｄＴによって、その温度を昇降させる。また、上記の
上昇温度Ｔａは、下記の数式３によって求められる。
尚、数式３中のσｄεは鍛造による仕事量を示し、ηは
塑性仕事の熱交換効率で、一般に高速加工では０.９〜
１.０を用いる。また、Ｊは熱の仕事当量で定数が与え
られ、ρは被鍛造材の密度、Ｃは被鍛造材の比熱を示
す。
【０００９】
【数２】
【００１０】
【数３】
【００１１】従って、高速度鋼の素材は、複数の鍛造工
程を経る都度、ｄＴによる温度昇降を繰り返すが、係る
温度履歴が前記Ｔ1〜Ｔ2間の温度範囲内に納まるよう
に、鍛造速度を高めて加工による復熱を活用し、当初の
加熱のみ(１ヒート)で、製品形状にまで成形することを
可能とした。これらを図１のモデルによって、説明する
と、破線で示す従来の方法では、鍛造速度が遅いため復
熱が顕著に表れず、各〜の鍛造工程で、前記温度範
囲の下限温度Ｔ1を下回る。従って、鍛造された後の中
間素材を鍛造装置から取り出し、再加熱して次工程の鍛
造を行っていた。一方、実線で示す本発明の方法では、
０.５回/秒以上と鍛造速度を速めてそれに伴う復熱を活
用して、次工程の鍛造を連続して行うので、各〜の
鍛造工程間で再加熱する必要がなく、従来方法に比べて
加工時間を短縮でき、生産性も向上すると共に、再加熱
に伴う中間素材の搬出・入や熱エネルギーを節約するこ
ともできる。
程を経る都度、ｄＴによる温度昇降を繰り返すが、係る
温度履歴が前記Ｔ1〜Ｔ2間の温度範囲内に納まるよう
に、鍛造速度を高めて加工による復熱を活用し、当初の
加熱のみ(１ヒート)で、製品形状にまで成形することを
可能とした。これらを図１のモデルによって、説明する
と、破線で示す従来の方法では、鍛造速度が遅いため復
熱が顕著に表れず、各〜の鍛造工程で、前記温度範
囲の下限温度Ｔ1を下回る。従って、鍛造された後の中
間素材を鍛造装置から取り出し、再加熱して次工程の鍛
造を行っていた。一方、実線で示す本発明の方法では、
０.５回/秒以上と鍛造速度を速めてそれに伴う復熱を活
用して、次工程の鍛造を連続して行うので、各〜の
鍛造工程間で再加熱する必要がなく、従来方法に比べて
加工時間を短縮でき、生産性も向上すると共に、再加熱
に伴う中間素材の搬出・入や熱エネルギーを節約するこ
ともできる。
【００１２】また、本発明に適用される高速度鋼は、
Ｃ;０.４５〜１.７０wt％、Ｃｒ;２〜２０wt％、２Ｍｏ
＋Ｗ;２〜３０wt％、Ｖ;０.２〜６.０wt％、残部；Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる成分組成を有するものであ
る。ここで、Ｃは高温硬さを高め、且つ他の元素と結合
し炭化物を形成させるため、０.４５wt％以上添加する
が、１.７０wt％超になると炭化物を過度に生成し靭性
を低下させるのでこれらの間とした。Ｃｒは、Ｃｒ炭化
物を形成させ高温硬さを高めるため２wt％以上添加する
が、２０wt％超になると炭化物を過度に形成し不経済と
なるのでこれらの間とした。また、ＭｏとＷも、共に炭
化物を形成させ高温硬さを高めるため添加するが、Ｍｏ
はＷの約半分で上記効果が得られ、且つＷは高価なた
め、２Ｍｏ＋Ｗとして２wt％以上添加するが、３０wt％
超になると炭化物を過度に生成し不経済となるのでこれ
らの間とした。更に、ＶもＷ等と同様炭化物を形成させ
るため添加するが高価なため、０.２〜６.０wt％の間と
される。尚、上記の各炭化物は、焼入・焼戻しの熱処理
時にマルテンサイトの素地に粒状に析出し、素材の耐磨
耗性を向上させる。また、これらの炭化物は、鍛造され
ると金属組織内に均一に分散され、耐摩耗性を高める。
Ｃ;０.４５〜１.７０wt％、Ｃｒ;２〜２０wt％、２Ｍｏ
＋Ｗ;２〜３０wt％、Ｖ;０.２〜６.０wt％、残部；Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる成分組成を有するものであ
る。ここで、Ｃは高温硬さを高め、且つ他の元素と結合
し炭化物を形成させるため、０.４５wt％以上添加する
が、１.７０wt％超になると炭化物を過度に生成し靭性
を低下させるのでこれらの間とした。Ｃｒは、Ｃｒ炭化
物を形成させ高温硬さを高めるため２wt％以上添加する
が、２０wt％超になると炭化物を過度に形成し不経済と
なるのでこれらの間とした。また、ＭｏとＷも、共に炭
化物を形成させ高温硬さを高めるため添加するが、Ｍｏ
はＷの約半分で上記効果が得られ、且つＷは高価なた
め、２Ｍｏ＋Ｗとして２wt％以上添加するが、３０wt％
超になると炭化物を過度に生成し不経済となるのでこれ
らの間とした。更に、ＶもＷ等と同様炭化物を形成させ
るため添加するが高価なため、０.２〜６.０wt％の間と
される。尚、上記の各炭化物は、焼入・焼戻しの熱処理
時にマルテンサイトの素地に粒状に析出し、素材の耐磨
耗性を向上させる。また、これらの炭化物は、鍛造され
ると金属組織内に均一に分散され、耐摩耗性を高める。
【００１３】上記高速度鋼には、更に、Ｃｏ≦１２wt
％、Ｓｉ≦１．０wt％、又は、Ｍｎ≦１．０wt％の１種
又は２種以上を含有させることもできる。ここで、Ｃｏ
は焼戻し軟化抵抗を高め、炭化物の微細な析出を促進し
て、耐摩耗性を高めるので、添加するが１２wt％を越え
ると上記効果は飽和しコスト高になるので、それ以下と
した。尚、その下限は約0.数wt％である。また、Ｓｉと
Ｍｎは、何れも脱酸剤として効果的な１.０wt％以下の
範囲で添加される。更に、本発明は、高速度鋼からなる
素材を略リング形状体に成形する鍛造方法も含まれる。
％、Ｓｉ≦１．０wt％、又は、Ｍｎ≦１．０wt％の１種
又は２種以上を含有させることもできる。ここで、Ｃｏ
は焼戻し軟化抵抗を高め、炭化物の微細な析出を促進し
て、耐摩耗性を高めるので、添加するが１２wt％を越え
ると上記効果は飽和しコスト高になるので、それ以下と
した。尚、その下限は約0.数wt％である。また、Ｓｉと
Ｍｎは、何れも脱酸剤として効果的な１.０wt％以下の
範囲で添加される。更に、本発明は、高速度鋼からなる
素材を略リング形状体に成形する鍛造方法も含まれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図２に本発明によって熱間鍛造さ
れる高速度鋼の素材〜製品形状を示す。同図(Ａ)は加熱
された鋼材をホットシャーで切断して得た円柱形のブラ
ンク１(直径５０mm×高さ８０mm)を、同図(Ｂ)はブラン
ク１を据込み鍛造した１工程荒地材２を、同図(Ｃ)は１
工程荒地材２を同様に据込み鍛造した２工程荒地材３
を、そして、同図(Ｄ)は２工程荒地材３を更にパンチと
ダイスで型鍛造したリング形状の製品４(外径８５mm×
凹部の内径５０mm×高さ２５mm)の各断面図を示す。
尚、係る製品４は、例えば所定部分だけ切削又は研削加
工するのみで最終製品とされる、所謂ニアネットシェイ
プ材にもなる。
れる高速度鋼の素材〜製品形状を示す。同図(Ａ)は加熱
された鋼材をホットシャーで切断して得た円柱形のブラ
ンク１(直径５０mm×高さ８０mm)を、同図(Ｂ)はブラン
ク１を据込み鍛造した１工程荒地材２を、同図(Ｃ)は１
工程荒地材２を同様に据込み鍛造した２工程荒地材３
を、そして、同図(Ｄ)は２工程荒地材３を更にパンチと
ダイスで型鍛造したリング形状の製品４(外径８５mm×
凹部の内径５０mm×高さ２５mm)の各断面図を示す。
尚、係る製品４は、例えば所定部分だけ切削又は研削加
工するのみで最終製品とされる、所謂ニアネットシェイ
プ材にもなる。
【００１５】また、ＳＫＨ５１の試験片(直径６mm×高
さＨ0;１２mm)を用いて、割れが発生しない限界圧縮率
(Ｈ/Ｈ0：Ｈは鍛造によって減少した高さ)を、鍛造温度
別に測定し、図３のグラフを得た。このグラフから、Ｓ
ＫＨ５１を熱間鍛造する場合、比較的大きな変形を可能
とする限界圧縮率６０％以上にするには約９５０℃か
ら、Ｔｓ(１２１０℃)−５０℃に該当する１１６０℃ま
での温度範囲とすべきことが判明した。実際の製品で
は、素材等の成形部分によって限界圧縮率が区々となる
ため、製品全体の平均した限界圧縮率は６０％よりも低
下するが、少なくとも、上記温度範囲内で鍛造すれば、
割れを生じないことは、理解できよう。因みに、前記図
２の(Ａ)のブランク１と(Ｂ)の１工程荒地材２間の圧縮
率は約４０％で、(Ｂ)と(Ｃ)の１と２工程荒地材２，３
間の圧縮率は約２０％であった。
さＨ0;１２mm)を用いて、割れが発生しない限界圧縮率
(Ｈ/Ｈ0：Ｈは鍛造によって減少した高さ)を、鍛造温度
別に測定し、図３のグラフを得た。このグラフから、Ｓ
ＫＨ５１を熱間鍛造する場合、比較的大きな変形を可能
とする限界圧縮率６０％以上にするには約９５０℃か
ら、Ｔｓ(１２１０℃)−５０℃に該当する１１６０℃ま
での温度範囲とすべきことが判明した。実際の製品で
は、素材等の成形部分によって限界圧縮率が区々となる
ため、製品全体の平均した限界圧縮率は６０％よりも低
下するが、少なくとも、上記温度範囲内で鍛造すれば、
割れを生じないことは、理解できよう。因みに、前記図
２の(Ａ)のブランク１と(Ｂ)の１工程荒地材２間の圧縮
率は約４０％で、(Ｂ)と(Ｃ)の１と２工程荒地材２，３
間の圧縮率は約２０％であった。
【００１６】
【実施例】次に、本発明について、具体的な実施例を、
比較例と共に説明する。先ず、表１に示す各成分組成を
有する前記図２(Ａ)のブランク１と同様の試験用素材を
溶製(No,１〜５)又は粉末冶金(No,６，７)によってそれ
ぞれ得た。後者は、高速度鋼の粉末を圧粉成形し、焼結
した素材である。
比較例と共に説明する。先ず、表１に示す各成分組成を
有する前記図２(Ａ)のブランク１と同様の試験用素材を
溶製(No,１〜５)又は粉末冶金(No,６，７)によってそれ
ぞれ得た。後者は、高速度鋼の粉末を圧粉成形し、焼結
した素材である。
【００１７】
【表１】
【００１８】次に、上記表１の中から、４種類(No,１〜
３,６)の試験用素材を選び、鋼種に応じてＴｓ−５０〜
１８０℃の範囲で加熱し、前記図２(Ａ)〜(Ｄ)間及び
(Ｄ)の後の仕上げ鍛造を、４種類のパンチとダイスを横
型に併設した高速鍛造機で４段打ちした。これらを各鍛
造速度別にて、発明の実施例と比較例に区分して、各々
のヒート回数(当初の加熱も含む)と共に、それぞれ表２
に示した。
３,６)の試験用素材を選び、鋼種に応じてＴｓ−５０〜
１８０℃の範囲で加熱し、前記図２(Ａ)〜(Ｄ)間及び
(Ｄ)の後の仕上げ鍛造を、４種類のパンチとダイスを横
型に併設した高速鍛造機で４段打ちした。これらを各鍛
造速度別にて、発明の実施例と比較例に区分して、各々
のヒート回数(当初の加熱も含む)と共に、それぞれ表２
に示した。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２の結果から、実施例のものは、何れも
当初の素材を加熱しただけの１ヒートで多段打ちの熱間
鍛造を連続して行うことができたのに対し、比較例のも
のは、何れも３〜５ヒートであり、少なくとも２回以上
の再加熱を要した。即ち、実施例は全て鍛造速度が１回
／秒以上と速いため、各工程中の上昇温度も８.２℃以
上と高く再加熱を要しなかった。これに対し、比較例で
は０.０５〜０.１回/秒と最高でも１回の鍛造に１０秒
を要する鍛造速度で、各工程中の上昇温度も２.６〜４.
２℃と低いため、各中間素材は前記温度範囲の下限温度
Ｔ1を下回り、工程間で再加熱を行ってから次工程の鍛
造を行った。
当初の素材を加熱しただけの１ヒートで多段打ちの熱間
鍛造を連続して行うことができたのに対し、比較例のも
のは、何れも３〜５ヒートであり、少なくとも２回以上
の再加熱を要した。即ち、実施例は全て鍛造速度が１回
／秒以上と速いため、各工程中の上昇温度も８.２℃以
上と高く再加熱を要しなかった。これに対し、比較例で
は０.０５〜０.１回/秒と最高でも１回の鍛造に１０秒
を要する鍛造速度で、各工程中の上昇温度も２.６〜４.
２℃と低いため、各中間素材は前記温度範囲の下限温度
Ｔ1を下回り、工程間で再加熱を行ってから次工程の鍛
造を行った。
【００２１】これらの結果から、本発明では、０.５回/
秒以上の速い速度で熱間鍛造したため、当初の１ヒート
のみ行い、以降は素材や中間素材自体が発する加工によ
る復熱を有効に活用し、短時間に成形できたことが、容
易に理解される。一方、比較例のものは、再加熱を繰り
返したため、鍛造工程全体に時間を要し、生産性や熱効
率において劣ることも明らかである。尚、前記表２の全
ての実施例及び比較例は共に、割れを生じなかった。こ
れは、実施例では、前記鍛造温度範囲Ｔ1〜Ｔ2間で当初
の加熱から各工程の復熱を含め最後の鍛造工程まで連続
して成形したためであり、比較例では各工程間で中間素
材を再加熱して上記温度範囲に戻してから次の鍛造を行
ったためである。従って、各比較例では、１段打ちした
後に必要な再加熱をしなければ、中間素材の段階で割れ
を生じていたであろうことは、容易に推測される。
秒以上の速い速度で熱間鍛造したため、当初の１ヒート
のみ行い、以降は素材や中間素材自体が発する加工によ
る復熱を有効に活用し、短時間に成形できたことが、容
易に理解される。一方、比較例のものは、再加熱を繰り
返したため、鍛造工程全体に時間を要し、生産性や熱効
率において劣ることも明らかである。尚、前記表２の全
ての実施例及び比較例は共に、割れを生じなかった。こ
れは、実施例では、前記鍛造温度範囲Ｔ1〜Ｔ2間で当初
の加熱から各工程の復熱を含め最後の鍛造工程まで連続
して成形したためであり、比較例では各工程間で中間素
材を再加熱して上記温度範囲に戻してから次の鍛造を行
ったためである。従って、各比較例では、１段打ちした
後に必要な再加熱をしなければ、中間素材の段階で割れ
を生じていたであろうことは、容易に推測される。
【００２２】尚、本発明には上記の実施例に限らず、Ｍ
ｏ系のＳＫＨ５２,５３,５６〜５９や、Ｗ系のＳＫＨ２
〜４、或いはＶ系のＳＫＨ１０等の溶製または粉末の高
速度鋼を用いることもできる。また、高速鍛造を連続し
て行うには、ハンマ、或はパンチやダイスを保持するラ
ム等の駆動速度を挙げることは勿論、所望の多段打ちを
短時間に連続して行えるように各工程のパンチとダイス
を隣接させ、且つ各工程間の中間素材をその自重やクラ
ンプを利用して素早く搬送することも併せて必要であ
る。更に、鍛造により成形される形状は、リング形状に
限らず、スリーブ、シャフト、ディスク形状等の種々の
ものが含まれる。尚、本発明の適用対象には本発明の熱
間鍛造の後に、冷間鍛造や切削又は研削加工を行い、最
終形状・寸法に仕上げ加工される製品も含まれる。
ｏ系のＳＫＨ５２,５３,５６〜５９や、Ｗ系のＳＫＨ２
〜４、或いはＶ系のＳＫＨ１０等の溶製または粉末の高
速度鋼を用いることもできる。また、高速鍛造を連続し
て行うには、ハンマ、或はパンチやダイスを保持するラ
ム等の駆動速度を挙げることは勿論、所望の多段打ちを
短時間に連続して行えるように各工程のパンチとダイス
を隣接させ、且つ各工程間の中間素材をその自重やクラ
ンプを利用して素早く搬送することも併せて必要であ
る。更に、鍛造により成形される形状は、リング形状に
限らず、スリーブ、シャフト、ディスク形状等の種々の
ものが含まれる。尚、本発明の適用対象には本発明の熱
間鍛造の後に、冷間鍛造や切削又は研削加工を行い、最
終形状・寸法に仕上げ加工される製品も含まれる。
【００２３】
【発明の効果】以上において説明した本発明の高速熱間
鍛造方法によれば、高速度鋼の素材を０.５回/秒以上の
鍛造速度で多段打ちするので、加工に伴う素材の復熱を
有効に活用して連続して、割れのない所望の形状に確実
に成形することができる。しかも、素材を当初の所定温
度範囲内への加熱のみによって、最終打ちまで再加熱す
ることなく連続して熱間鍛造することができ、生産性を
高めることは基より、熱エネルギーを有効活用でき、従
来の再加熱に伴う搬出・入や加熱設備を省くこともでき
る。これらに伴い、生産管理も簡略化でき、生産コスト
の低減にも寄与することができる。
鍛造方法によれば、高速度鋼の素材を０.５回/秒以上の
鍛造速度で多段打ちするので、加工に伴う素材の復熱を
有効に活用して連続して、割れのない所望の形状に確実
に成形することができる。しかも、素材を当初の所定温
度範囲内への加熱のみによって、最終打ちまで再加熱す
ることなく連続して熱間鍛造することができ、生産性を
高めることは基より、熱エネルギーを有効活用でき、従
来の再加熱に伴う搬出・入や加熱設備を省くこともでき
る。これらに伴い、生産管理も簡略化でき、生産コスト
の低減にも寄与することができる。
【図１】本発明と従来技術の各鍛造方法による素材等の
温度履歴のモデルを示すグラフである。
温度履歴のモデルを示すグラフである。
【図２】(Ａ)〜(Ｄ)は、工程毎の素材からリング形状の
製品を示す概略断面図である。
製品を示す概略断面図である。
【図３】試験片の加熱温度と限界圧縮率の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１……………ブランク(素材) ４……………製品(リング形状体)
【表１】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/24 Ｃ２２Ｃ 38/24 38/30 38/30
Claims (6)
- 【請求項１】高速度鋼からなる素材を、熱間で鍛造速度
が０.５回/秒以上で２段打ち以上の鍛造を行うことを特
徴とする高速度鋼の高速熱間鍛造方法。 - 【請求項２】前記熱間鍛造を当初の１回の加熱で素材か
ら製品に成形するものである請求項１に記載の高速度鋼
の高速熱間鍛造方法。 - 【請求項３】前記熱間鍛造の温度範囲が、９５０℃から
炭化物の溶融開始温度マイナス５０℃迄である請求項１
又は２に記載の高速度鋼の高速熱間鍛造方法。 - 【請求項４】前記高速度鋼が、Ｃ;０.４５〜１.７０wt
％、Ｃｒ;２〜２０wt％、２Ｍｏ＋Ｗ;２〜３０wt％、
Ｖ;０.２〜６.０wt％、残部；Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる成分組成を有する請求項１乃至３に記載の高速
度鋼の高速熱間鍛造方法。 - 【請求項５】前記高速度鋼が、更に、Ｃｏ≦１２wt％、
Ｓｉ≦１．０wt％、Ｍｎ≦１．０wt％を含有する請求項
４に記載の高速度鋼の高速熱間鍛造方法。 - 【請求項６】前記鍛造が、高速度鋼からなる素材を略リ
ング形状体に成形するものである請求項１乃至５に記載
の高速度鋼の高速熱間鍛造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25520196A JPH1099930A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 高速度鋼の高速熱間鍛造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25520196A JPH1099930A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 高速度鋼の高速熱間鍛造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1099930A true JPH1099930A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17275433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25520196A Pending JPH1099930A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 高速度鋼の高速熱間鍛造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1099930A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1882755A1 (en) * | 2005-05-18 | 2008-01-30 | Hohwa Co., Ltd. | High silicon stainless steel, spring manufactured by using same as raw material, and method for producing high silicon stainless steel |
| CN103567337A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-02-12 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种双相钢的热加工方法 |
| CN110695279A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-17 | 张家港中环海陆高端装备股份有限公司 | 避免环件锻造时产生折叠夹皮和有害组织的方法 |
| WO2021032893A1 (de) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | Voestalpine Böhler Edelstahl Gmbh & Co. Kg | Werkzeugstahl für kaltarbeits- und schnellarbeitsanwendungen |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP25520196A patent/JPH1099930A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1882755A1 (en) * | 2005-05-18 | 2008-01-30 | Hohwa Co., Ltd. | High silicon stainless steel, spring manufactured by using same as raw material, and method for producing high silicon stainless steel |
| EP1882755A4 (en) * | 2005-05-18 | 2011-05-11 | Hohwa Co Ltd | STAINLESS STEEL WITH HIGH SILICON CONTENT, SPRING MANUFACTURED USING THE SAME AS RAW MATERIAL, AND PROCESS FOR PRODUCING STAINLESS STEEL HAVING A HIGH SILICON CONTENT |
| CN103567337A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-02-12 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种双相钢的热加工方法 |
| WO2021032893A1 (de) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | Voestalpine Böhler Edelstahl Gmbh & Co. Kg | Werkzeugstahl für kaltarbeits- und schnellarbeitsanwendungen |
| CN110695279A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-17 | 张家港中环海陆高端装备股份有限公司 | 避免环件锻造时产生折叠夹皮和有害组织的方法 |
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