JPS5844734B2 - 硬質合金およびその製造方法 - Google Patents

硬質合金およびその製造方法

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JPS5844734B2
JPS5844734B2 JP9329477A JP9329477A JPS5844734B2 JP S5844734 B2 JPS5844734 B2 JP S5844734B2 JP 9329477 A JP9329477 A JP 9329477A JP 9329477 A JP9329477 A JP 9329477A JP S5844734 B2 JPS5844734 B2 JP S5844734B2
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セルソ・アントニオ・バルボサ
フアビオ・ヨシツゴ・モリ
マルコス・ヘンリケ・カルロス・デ・ソウザ
ヴエルネル・ビエルトレル
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/007Heat treatment of ferrous alloys containing Co
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鍛造及U、/、%ろいは圧延による処理の可
能な硬質合金に関する。
特に本発明は、鉄、マンガン、炭素、ケイ素、コバルト
、クローム、モリブデン、タングステン、バナジウム、
ニオブ、および窒素を含み且つ鋼の製造において普通で
あるその他の元素の残留含有量を有する合金に関するも
のである。
これ等の新規な合金はそれぞれの化学的組成内における
ニオブの存在と、タングステンおよびモリブデンに富ん
だ共晶炭化物以外にその溶解されたままでの組織内にお
いて個々の(凝離した)単一のニオブ炭化物の形成また
は個々の(凝集した)バナジウムとニオブとの2重炭化
物の形成とを特徴としている。
これ等の合金の重量パーセントにおける化学的組成の範
囲は次のとおりである: 炭素 1.00〜1.40% ケイ素 1%以下 マンガン 0.5%以下 りん 0.03%以下 硫黄 0.20%以下 クロム 3.00−6.00% モリブデン 4.00−6.00% タングステン 6.00−10.0% バナジウム 4.00%以下 ニオブ 0.40−7.00% アルミニウム 0.25%以下 コバルト 4.00−12.0%窒素
0.08%以下 鉄 残部 炭素量は、耐摩耗性とかたさを材料に付与するのに充分
な量の炭化物を設けるため最低1.00%は必要であり
、また1、40%を超えると材料は鍛造及び/あるいは
圧延が不可能となるので、最大1.40%である。
ケイ素、マンガン、隣及び硫黄は通常の不純物であり、
材料の製造過程で避けることができないものであり、且
つこれら不純物を最大量以下にすることは現在の技術で
容易にできる。
特に硫黄は機械加工性のために意図的に制御されるが、
硫黄が0.20%を超えると材料の鍛造及び/あるいは
圧延が不可能となる。
クロムは、容易に固溶される炭化物を形成することによ
ってその材料の硬化能を増大する役目を有し、3.0%
より低いと充分な硬化能が得られず且つ6.00%を超
えると経済的にコスト高となる。
モリブデンとタングステンは部分的に固溶可能な炭化物
を形成し且つ高温での耐軟化性を増大するので切削工具
用材料の成分として重要である。
モリブデンが4.00%より低く、タングステンが6.
00%より低いと上記高温での耐軟化性が得られず、且
つモリブデンが6.00%を超え、タングステンが10
.0%を超えると経済的にコスト高となると共に鍛造及
び/または圧延が不可能となる。
バナジウムはモリブデンとタングステンの効果を高める
役目をするが、絶対必要という成分ではなく任意の成分
であり、4%を超すと経済的にコスト高となる。
ニオブは、耐摩耗性を増大する非常に安定した炭化物を
形成する効果を有し、0.40%より低いとその効果が
得られず7.00%を超えると鍛造及び/あるいは圧延
が不可能となり且つ急冷材料を硬化させる固溶炭素の量
が不充分となる。
高硬度炭化物を形威し且つ耐摩耗性を付与するニオブと
バナジウムは、2.0%以下であると耐摩耗性を増大す
る効果が不充分なので、2.0%より多くする。
アルミニウムは合金の通常の脱酸剤であり、0.25%
を超えると介在物が過剰となって製造上問題となると共
に表面欠陥が生ずる。
コバルトは、4.00%より低いと高温耐軟化性が増大
せず、12%を超えると鍛造及び/または圧延が困難と
なり且つ経済的にコスト高となる。
窒素は、溶解方法によって変動する通常の不純物であり
、0.08%を超えると望ましくない量の残留オーステ
サイトイが発生する。
重量でクローム4.0%、タングステン8.0%、モリ
ブデン4.5%、コバルト10%、およびバナジウムお
よびニオブの異つノ、−含有量とを有する基礎糺戊のた
めの溶解されたままの状態における前記合金の代表的ミ
クロ組織が以−目こ開示される図に図示されている。
これ等の図は全て同じスケール−200倍で拡大されて
おり且つ少しもエツチングされずに得られている。
第1図(バナジウム0.2%およびニオブ2.5%)、
第2図と第3図にオブ2.7%)および第4図(バナジ
ウム0.5%およびニオブ2.2 % )。
第2図および第3図において、個々の炭化′物が9する
ことのできる各種の形態構造(方形または糸状)が注[
」されるべきである。
一般に、個々の(凝離された)炭化物の形態描込、はバ
ナジウムの含有量、ニオブの含有量、二オフ?、tバナ
ジウムの比、アルミニウムおよびその他の脱酸剤の作用
と、製造方法とにより変更され、その他の前記の化学元
素はほとんど杉響しない。
個々の炭化物の形態の制御はたとえばアルミニウム、希
土類金属、カルシラA 、およびそれ等の組合わせのご
とき脱酸剤を全装入量の0.4%にもおよぶ量で用うる
ことで達成されることができる。
アルミニウムの効果が第5図(エツ′チッグなしの20
0倍)に図示されている。
−上記脱酸はまた真空状態、すなわち、6650ニユ一
1〜ン/平方メートル以下の圧力で行われてもよい。
しばしば、たとえば30メツシユ以下の小さい粒度を有
する鉄−ニオブ合金を付加し、この付加の直後に注入ま
たは鋳込みを行うことで上記の技法を使用する必要がな
くされる。
最終製品の個々の炭化物の形態構造は溶解されたままで
の組織、バナジウトとニオブの含有量、製鋼所内での製
造方法および使用された圧延縮小量次第で変わる。
100倍に拡大された第7図(表1の合金4)には電解
エツチングと、個々の炭化物の分布および大ぎさが示さ
れている。
エツチングなしで100倍に拡大された第8図(表1の
合金2)には二、オブの含有量を増加すると同時にバナ
ジウムの含有量を減小し7た効果が示されている。
これ等の合金は同様な相成を有している市販の台金に相
当した鍛造と圧延とに対する塑性を有し、したがって従
来の設備で鍛造され且つ圧延されることができる。
これ等の合金の熱処理は溶解された塩浴内で行われ、ま
たオースブナイト化は1100℃、ないし1260℃、
で行われるべきであり且つ400−600℃の温度に保
持されている他の浴内で15分もの間冷却が行われ、さ
らに空気中で冷却が写えられる。
所望の硬さ次第で急冷が400℃、ないし600℃、の
温度でら−えられるべきであり、また過大な量の保持さ
れたオーステサイトを避けるためには少くとも2回行わ
れるべきである。
代筆としで、脱炭を回避するため、保護雰囲気を有する
または真空状態における炉さえ使用できる。
オースブナイト化は以上に述べられた温度範囲内で与え
られるべきである。
塩浴内での/161〜.467(表1)の合金の焼入れ
と急冷との後に得られる硬さが第9図へ一部15図に示
されている。
これ等の温度曲線は1180°ないし1240℃、でオ
ーステナイト化温度を変えることと、5300C〜65
0°゛C1の範囲内で各2時間の急冷を3回行うことと
によりプロットされた。
ニオブの導入で、上記オーステナイトの粒はスナイダー
グラフ法で定められる所にしたがって改善される。
この粒の改善は個々の炭化物の形態構造とその分布およ
び使用された圧延縮小度とに依存している。
この効果がある種の組成に関し第16図に図示されてい
る。
合金4が最大の縮小度を受け、合金3および合金1なら
びに2(同じ縮小)が続いた。
これ等の合金から作られた工具が切削性に関してテスト
され、ニオブを除外されているがバナジウム(1,3%
C,4,20%Cr14.50%MO18,0%W12
.9%V110%Co、0.015%810.021%
P、0.29%Mn)を含んだ合金と比較された。
この合金から作られた工具はAと呼ばれた。
その他の工具は次の通りに呼ばれる。B−合金1 C−合金2 D−合金5 E−合金6 F−合金7 使用された工具の寸法形状は下記のとおりであった。
逃げ角−=+7゜ アウトプット角−=+10’ 傾斜角−=+4゜ ポジション角−=60゜ 曲率半径−二1m風 切削深さP = 2 mmで、回転当り0.202mm
の送りが使用された。
上記のごとく機械仕上げされた材料は300 HBの硬
さまで焼入れされて急冷された5AE−4340鋼であ
った。
摩耗幅ILO,6mvtに対する切削速度の関数として
の工具の寿命が第17図に図示されている。
この新規な鋼から作られた工具はニオブを含まない鋼か
ら作くられた工具よりもかなり長い寿命を有している。
たとえば、毎分35メートルの切削速度に対して、合金
6から作られた工具Eはニオブを含まない合金から作ら
れた工具Aよりも100%大きい寿命を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は溶解されたままの状態における本
文記載の合金の代表的ミクロ組織を示した顕微鏡写真、
第4図ないし第7図は本文記載のとおり変性剤の使用に
よる個々の(凝離された)炭化物の粒の形状の形態構造
的制御を示した顕微鏡写真、第8図はニオブの含有量の
増加と、それと同時のバナジウムの含有量の減小との影
響を示した顕微鏡写真、第9図ないし第15図は番号1
ないし7で示された新規な合金で得られた硬さを示した
グラフ、第16図および第17図はこれ等の合金により
示されている技術上の効果および利点を示したグラフで
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量で、C:1.0O−1,40% Si:1%以下 Mn:1%以下 P:0.03%以下 S:0.20%以下 Cr : 3.00−6.00% Mc : 4.00−6.00% W :6.0O−10,0% V:4.00%以下 Cc : 4.00−12.0% N:0.08%以下 A7:0.25%以下及び Fe:残部 とを有し且つ製鋼において普通である残余の元素を付加
    的に含むことのできる化学組成を有する、切削工具用の
    耐摩耗性硬質合金において、その化学組成内にNbを重
    量で0.40−7.00%の割合で有し、且つ(Nb+
    V)>2.o%であることを特徴とする上記切削工具用
    の耐摩耗性硬質合金。 2、特許請求の範囲第1項による硬質合金であって、溶
    融したままの組織において且つ塑性変形後の組織におい
    て個々の(凝集した)Nb単一の炭化物あるいは個々の
    (凝集した)Nbと■との複合炭化物を有する上記硬質
    合金。 3 重量で、C:1.0O−1,40% Si:1%以下 Mn:1%以下 P:0.03%以下 S:0.20%以下 Cr : 3.00−6.00% Mo : 4.00−6.00% W :6.0O−10,0% V:4.00%以下 Co : 4.00−12.0% N:0.08%以下 Al:0.25%以下及び Fe:残部 とを有し且つ製鋼において普通である残余の元素を付加
    的に含むことのできる化学組成を有し、更にNbを重量
    で0.40−7.00%の割合で有し、且つ(Nb+V
    )>2.0%である切削工具用の耐摩耗性硬質合金の製
    造方法に於いて、他側の炭化物の形態を制御するため、
    重量%で装入物の0.40%以下の量のAlあるいはT
    iあるいはCa、Siあるいは希土類金属あるいはこれ
    らの組合せを使用することを特徴とする上記製造方法。 4 特許請求の範囲第3項による、硬質合金の製造方法
    であって、11000Cから1240℃までの温度での
    オースティナイト化と、冷却と、400℃から650°
    Cまでの温度で少なくとも二回の焼戻しの使用を含む熱
    処理をされた上記硬質合金の製造方法。
JP9329477A 1976-08-03 1977-08-03 硬質合金およびその製造方法 Expired JPS5844734B2 (ja)

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JPS5340623A JPS5340623A (en) 1978-04-13
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AT (1) AT382167B (ja)
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DE (1) DE2734408C2 (ja)
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GB (1) GB1552274A (ja)
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8404270A (pt) * 1984-08-27 1986-04-01 Marchesan Implement & Maquin Composicao de aco para discos agricolas
AT392805B (de) * 1988-02-15 1991-06-25 Boehler Gmbh Schnellstahllegierung, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung derselben
JPH0288745A (ja) * 1988-09-27 1990-03-28 Nippon Steel Corp 熱間圧延用ロール材
AT395230B (de) * 1989-11-16 1992-10-27 Boehler Gmbh Verfahren zur herstellung von vormaterial fuer werkstuecke mit hohem anteil an metallverbindungen
FR2754275B1 (fr) * 1996-10-04 1998-12-24 Thyssen France Sa Perfectionnements apportes aux aciers pour outils de mise en forme
BRPI0603856A (pt) * 2006-08-28 2008-04-15 Villares Metals Sa ligas duras de composição enxuta
CN114318122A (zh) * 2020-09-29 2022-04-12 江苏润晨新材料科技有限公司 一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法
CN116516259A (zh) * 2023-06-02 2023-08-01 丹阳市曙光新材料科技有限公司 一种含钴低合金高速钢麻花钻及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB873529A (en) * 1958-08-12 1961-07-26 Boehler & Co Ag Geb Improvements in and relating to cast high-speed steel tools

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Publication number Publication date
FR2360683A1 (fr) 1978-03-03
DE2734408C2 (de) 1983-11-24
SE7708805L (sv) 1978-02-04
FR2360683B1 (ja) 1981-06-12
GB1552274A (en) 1979-09-12
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BR7605089A (pt) 1976-12-28
SE442408C (sv) 1987-08-24
ATA566677A (de) 1986-06-15
AT382167B (de) 1987-01-26
DE2734408A1 (de) 1978-02-09
JPS5340623A (en) 1978-04-13

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