JPS5858255A - 粉末冶金物品 - Google Patents
粉末冶金物品Info
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- JPS5858255A JPS5858255A JP57125235A JP12523582A JPS5858255A JP S5858255 A JPS5858255 A JP S5858255A JP 57125235 A JP57125235 A JP 57125235A JP 12523582 A JP12523582 A JP 12523582A JP S5858255 A JPS5858255 A JP S5858255A
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- carbon
- powder metallurgy
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- martensitic structure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
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- Metal Rolling (AREA)
- Turning (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、実質的に重量−でマンガンα２〜１５．ケ
イＸ２以下、クロム１．５〜６゜モリブデンα５０〜６
．硫黄０．３０以下、バナジウム７〜１０．（，２５以
上２．４０以下＋、１６Ｘ−バナジウム）式で表わされ
る炭素、（バランスに必要な対応する化学量−的炭素と
ともにン合計で５９Ｇ以下のタングステン及びコロンビ
ウムのような任意の炭化物形成元素を一バナジウムと一
部置換してモヨ（任意のコ・臂ルト添加物は耐熱性のた
めに含まれてもよいが、残部鉄及び不可避不純物からな
る押固められた予め合金組成にしておいた教子からなる
合金粉末から形成される、せん断力やスリッターナイフ
のような高靭性冷関加工用工具だけでなく熱間加工ロー
ルや工具の製造に％に適した粉末冶金物品であって、該
物品は、炭化バナジウムを形成し完全なマルテンサイト
組織を保証するために、存在するバナジウムと結合する
に必要な炭素以上の過剰な炭素が鋼のマトリックス中に
実質的には存在しない完全なマルテンサイト組織を特徴
としている。
イＸ２以下、クロム１．５〜６゜モリブデンα５０〜６
．硫黄０．３０以下、バナジウム７〜１０．（，２５以
上２．４０以下＋、１６Ｘ−バナジウム）式で表わされ
る炭素、（バランスに必要な対応する化学量−的炭素と
ともにン合計で５９Ｇ以下のタングステン及びコロンビ
ウムのような任意の炭化物形成元素を一バナジウムと一
部置換してモヨ（任意のコ・臂ルト添加物は耐熱性のた
めに含まれてもよいが、残部鉄及び不可避不純物からな
る押固められた予め合金組成にしておいた教子からなる
合金粉末から形成される、せん断力やスリッターナイフ
のような高靭性冷関加工用工具だけでなく熱間加工ロー
ルや工具の製造に％に適した粉末冶金物品であって、該
物品は、炭化バナジウムを形成し完全なマルテンサイト
組織を保証するために、存在するバナジウムと結合する
に必要な炭素以上の過剰な炭素が鋼のマトリックス中に
実質的には存在しない完全なマルテンサイト組織を特徴
としている。
例えば、加熱金属を圧延する時に用いる熱間加工ロール
や工具の製造時のような工具鋼の使用時に、工具は、製
品と接触する結果として起る極度の摩耗、加熱製品と接
触している時は高温となり製品と接触していない時は急
冷される結果として起る熱衝撃、及び圧延中に遭遇する
ロール分離力の結果として起る高圧Ｍ応力の状況下にさ
らされる。これらの運転状況を考慮して、加工ロールや
その他の同じような熱間加工工具をつくるための工具鋼
は、良好な耐摩耗性、靭性、強さ及び耐熱波れと衝撃を
特徴とすることが好ましい。このタイプの工具鋼におい
ては、合金に耐摩耗性を付与する炭化バナジウムをつく
るために、バナジウムと、バナジウムと結合するに十分
な炭素を添加することが知られている。強さのために、
典型的には、強さに重要な貢献をする合金マトリックス
中の炭素が存在するように、バナジウムと結合するに必
要な炭素以上の過剰な炭素を添加する。それぞれ１９１
！のバナジウムの存在に対して（１２％の炭素を添加す
ることにより炭化バナジウムをつくるように炭素をバナ
ジウムと化学量論的にバランスさせるとよいことが熟練
者達によって一般に信じられている。このタイプの合金
は十分な強さと耐摩耗性を有するけれども、使用中に激
烈なｉ１度サイクルをうける時、熱波れと衝撃のために
割れを生じる傾向があるから、例えば熱間加工ロール及
び工具の製造の九めの使用には不十分であった。
や工具の製造時のような工具鋼の使用時に、工具は、製
品と接触する結果として起る極度の摩耗、加熱製品と接
触している時は高温となり製品と接触していない時は急
冷される結果として起る熱衝撃、及び圧延中に遭遇する
ロール分離力の結果として起る高圧Ｍ応力の状況下にさ
らされる。これらの運転状況を考慮して、加工ロールや
その他の同じような熱間加工工具をつくるための工具鋼
は、良好な耐摩耗性、靭性、強さ及び耐熱波れと衝撃を
特徴とすることが好ましい。このタイプの工具鋼におい
ては、合金に耐摩耗性を付与する炭化バナジウムをつく
るために、バナジウムと、バナジウムと結合するに十分
な炭素を添加することが知られている。強さのために、
典型的には、強さに重要な貢献をする合金マトリックス
中の炭素が存在するように、バナジウムと結合するに必
要な炭素以上の過剰な炭素を添加する。それぞれ１９１
！のバナジウムの存在に対して（１２％の炭素を添加す
ることにより炭化バナジウムをつくるように炭素をバナ
ジウムと化学量論的にバランスさせるとよいことが熟練
者達によって一般に信じられている。このタイプの合金
は十分な強さと耐摩耗性を有するけれども、使用中に激
烈なｉ１度サイクルをうける時、熱波れと衝撃のために
割れを生じる傾向があるから、例えば熱間加工ロール及
び工具の製造の九めの使用には不十分であった。
したがって、この発明の第１の目的は、耐摩耗性、靭性
、強さ及び耐熱波れと衝撃とをあわせもち、特に熱間加
工応用製品に適用する粉末冶ａ工具鋼物品を提供するこ
とである。
、強さ及び耐熱波れと衝撃とをあわせもち、特に熱間加
工応用製品に適用する粉末冶ａ工具鋼物品を提供するこ
とである。
この発明のもう１つの目的は、スリッターナイフやせん
断力のような臨界的に要求されろ応用製品のために高靭
性や優れた耐ｒ＊粍性をあわせ持之せろことによシ冷間
加工工具用品を提供することである。
断力のような臨界的に要求されろ応用製品のために高靭
性や優れた耐ｒ＊粍性をあわせ持之せろことによシ冷間
加工工具用品を提供することである。
より完全な理解のみならず、この発明のこれら及びその
他の目的は、次の記載及び固有の実施例から得られろで
あろう。
他の目的は、次の記載及び固有の実施例から得られろで
あろう。
広くこの発明に従って、熱間加工ロールや工具の製造に
特に適した工具鋼粉末冶金製品が提供され、その製品の
炭素前有量は、必要な耐摩耗性を付与するところの炭化
バナジウムを形成するために、バナジウムと結合するに
十分な炭素が存在するようにバナジウムとの関係におい
て調節される。さらに言うならば、オーステナイト化温
度から冷却する時に完全なマルテンサイト組織を形成し
付４するに十分な炭素が存在はしても、合金マトリック
ス中には実質的に過剰な炭素が存在しないことである。
特に適した工具鋼粉末冶金製品が提供され、その製品の
炭素前有量は、必要な耐摩耗性を付与するところの炭化
バナジウムを形成するために、バナジウムと結合するに
十分な炭素が存在するようにバナジウムとの関係におい
て調節される。さらに言うならば、オーステナイト化温
度から冷却する時に完全なマルテンサイト組織を形成し
付４するに十分な炭素が存在はしても、合金マトリック
ス中には実質的に過剰な炭素が存在しないことである。
典型的には、合金は、オーステナイト化し空冷または油
焼入することにより熱処理され、その冷却中に完全なマ
ルテンサイト組織が得られる。さらに詳細に述べると、
この発明に一致する工具鋼は、炭化バナジウム含有によ
る優れ九耐摩耗性、完全なマルテンサイト組織を保証す
るに必要な量以上の過剰な炭素がマトリックス中に存在
しないことによる良好な靭性、マルテンサイトの効果を
強化することＫよる強さ、及びマルテンサイト形成に必
ｇ！な縦索以外の炭素がアトリックス中に存在しないと
とＫよる耐熱波れと衝撃を特徴とすることがわかった。
焼入することにより熱処理され、その冷却中に完全なマ
ルテンサイト組織が得られる。さらに詳細に述べると、
この発明に一致する工具鋼は、炭化バナジウム含有によ
る優れ九耐摩耗性、完全なマルテンサイト組織を保証す
るに必要な量以上の過剰な炭素がマトリックス中に存在
しないことによる良好な靭性、マルテンサイトの効果を
強化することＫよる強さ、及びマルテンサイト形成に必
ｇ！な縦索以外の炭素がアトリックス中に存在しないと
とＫよる耐熱波れと衝撃を特徴とすることがわかった。
この発明に一致する合金の組成範囲は次の通夛である。
重量−で
マンガン ０，２〜１．５
ケイ 素 ２以下
り ロ ム １．５ 〜６
モリブデン ０．５０〜６
硫 黄 ０．３０以下
バナジウム ７〜１０
炭 素 、２５以上２．４０以下、１６×チパナジ
ウム コバルト 鉄 残部及び製飾作業に特有の不可避元素と不
純物 この合金は、粉末冶金技術によって従来の方法で処理さ
れ、炭化バナジウムを形成し完全なマルテンサイト組織
を保証する九めに、存在するバナジウムと結合するに必
要な炭素以上の過剰な炭素が鋼マ） ＩＪラックス中実
質的に存在しない完全なマルテンサイト組織を４１１１
とする。オーステナイト化温［＃−らの焼入れ後、熱間
加工適用製品に対する硬さをｉ少くとも５０ Ｒ＠であ
ろうい冷間加工工具用品には少し低い硬さを与えてもよ
い、巌イヒノ（ナゾウムを比較的多く含有する合金でＴ
ｔ家、粉末冶金工程が靭性と被研削性に必要な微細で均
一な炭化物分布を保証するために必要である。
ウム コバルト 鉄 残部及び製飾作業に特有の不可避元素と不
純物 この合金は、粉末冶金技術によって従来の方法で処理さ
れ、炭化バナジウムを形成し完全なマルテンサイト組織
を保証する九めに、存在するバナジウムと結合するに必
要な炭素以上の過剰な炭素が鋼マ） ＩＪラックス中実
質的に存在しない完全なマルテンサイト組織を４１１１
とする。オーステナイト化温［＃−らの焼入れ後、熱間
加工適用製品に対する硬さをｉ少くとも５０ Ｒ＠であ
ろうい冷間加工工具用品には少し低い硬さを与えてもよ
い、巌イヒノ（ナゾウムを比較的多く含有する合金でＴ
ｔ家、粉末冶金工程が靭性と被研削性に必要な微細で均
一な炭化物分布を保証するために必要である。
ここで用いる１粉末冶金物品”という用語は、最終形態
で理論密度の９９−以上の密度をもつ凝集質量（Ｃｏｈ
＠ｒ＠ｎｔ ｍａｓｓ）に熱と圧力の結合により形成さ
れ九ところの押し固められた予め合金組成にしておいた
粒子装入物を示すのに用いられる。これは、例えばロー
ルを含む工具鋼部品、ｉ４ンチ、ダイス、摩耗板、スリ
ッターナイフ、せん断力等のような最終製品のみならず
、ビレット、ゾルーム、ロッド、パー等のような中間製
品も含み、これらの部品は最初の予め合金組成にしてお
いた粒子装入物から中間製品形態をへてつくられる。
で理論密度の９９−以上の密度をもつ凝集質量（Ｃｏｈ
＠ｒ＠ｎｔ ｍａｓｓ）に熱と圧力の結合により形成さ
れ九ところの押し固められた予め合金組成にしておいた
粒子装入物を示すのに用いられる。これは、例えばロー
ルを含む工具鋼部品、ｉ４ンチ、ダイス、摩耗板、スリ
ッターナイフ、せん断力等のような最終製品のみならず
、ビレット、ゾルーム、ロッド、パー等のような中間製
品も含み、これらの部品は最初の予め合金組成にしてお
いた粒子装入物から中間製品形態をへてつくられる。
粒子装入物は、従来のガス噴霧によって作ってもよい。
ここで用いられる＠ＭＣ−型炭化パナゾバナジウムう用
語は、実質的にはバナジウムである炭化物形成元素を表
わしているＭをもつた体心立方結晶構造を特徴とする炭
化物を指している。これは、また、Ｍ、Ｃ，型炭化ノ４
ナジウムを含み、例えば鉄、モリブデン、クロムのよう
な他の炭化物形成元素による・（ナゾウムの一部置換及
び炭素窒化物と称されるものを含むために窒素による炭
素の一部置換をも包括する。この発明の粉末冶金物品は
、ここではすべてＭＣ型とＭ、Ｃ，炭化・ヤナゾウ五を
含むものとして定義されているけれども、Ｍｅ Ｃ、Ｍ
２ Ｃ及びＭ、、Ｃ，炭化物のような他の炭化物もまた
少量存在してもよい、しかし、この発明の目的を達成す
る観点から特に耐摩耗性という観点から重要ではない、
この発明の合金に対する最適な組成を決定するために、
実験的組成が粉末冶金技術によって用意され、顕微鏡組
織的研究が熱処理され曳試料に対してなされ、完全なマ
ルテンサイト組織に発達するに必要なバナジウムと炭素
に関する組織平衡を決定した。ｇａ鏡組織的観点と組成
との間の関係の概要は表Ｉに示されている。
語は、実質的にはバナジウムである炭化物形成元素を表
わしているＭをもつた体心立方結晶構造を特徴とする炭
化物を指している。これは、また、Ｍ、Ｃ，型炭化ノ４
ナジウムを含み、例えば鉄、モリブデン、クロムのよう
な他の炭化物形成元素による・（ナゾウムの一部置換及
び炭素窒化物と称されるものを含むために窒素による炭
素の一部置換をも包括する。この発明の粉末冶金物品は
、ここではすべてＭＣ型とＭ、Ｃ，炭化・ヤナゾウ五を
含むものとして定義されているけれども、Ｍｅ Ｃ、Ｍ
２ Ｃ及びＭ、、Ｃ，炭化物のような他の炭化物もまた
少量存在してもよい、しかし、この発明の目的を達成す
る観点から特に耐摩耗性という観点から重要ではない、
この発明の合金に対する最適な組成を決定するために、
実験的組成が粉末冶金技術によって用意され、顕微鏡組
織的研究が熱処理され曳試料に対してなされ、完全なマ
ルテンサイト組織に発達するに必要なバナジウムと炭素
に関する組織平衡を決定した。ｇａ鏡組織的観点と組成
との間の関係の概要は表Ｉに示されている。
これらの結果を検討すると、１７８炭素−＆８０パナゾ
ウム合金が我々の発明で好ましい数少い組成であること
を示している。少くとも約α２５９ｇ炭素は、ＭＣま九
はＭ、Ｃ，膨化物の形で残存する完全なマルテンサイト
組織を発達させるために、マトリックス中に必要であり
、そしてその上約α４０−を越えてマトリックス中に炭
素が存在することは靭性に有害である。この発明の合金
に対する基本的性質についての同じ組成的変化の効果を
さらに査定する次めに、Ｃ−ノツチ衝撃試験が１１ＲＣ
４Ｂ−５０硬度範囲に熱処理され九試験片に總された６
表■の結果から、重！！な靭性の優位性は本発明の１．
７８炭素−＆ ８０ ／４ナジウム合金（ＣＰＭ９Ｖ）
Ｋよって与えられることを示している。特にこの発Ｉｊ
ｌ）１．７８炭素−＆８０バナジウム合金は、ＩＩＩ
ＲＣ４Ｇ、５でＣ−ノツチ衝撃強さの値（ｆｔ−Ｉｂｓ
）が７４で６つ几が、これは表■に示された従来の合金
の硬さに比して同一水準の硬さでの靭表■ ２ｈ４６９．７５４８ ２９ ！００１０．２３４８ ２＆５ １．９２１７８４９．５ ２９．５ Ｌ８０９．７８４＆５ ２６ Ｌ７８ ＆８０４Ｑ、５ ７４ いろいろな熱処理と硬さでのこの発明のＣＰＭ９Ｖ合金
に対するシャルピーＣ−ノツチ衝撃試験結果が表■に示
されている。
ウム合金が我々の発明で好ましい数少い組成であること
を示している。少くとも約α２５９ｇ炭素は、ＭＣま九
はＭ、Ｃ，膨化物の形で残存する完全なマルテンサイト
組織を発達させるために、マトリックス中に必要であり
、そしてその上約α４０−を越えてマトリックス中に炭
素が存在することは靭性に有害である。この発明の合金
に対する基本的性質についての同じ組成的変化の効果を
さらに査定する次めに、Ｃ−ノツチ衝撃試験が１１ＲＣ
４Ｂ−５０硬度範囲に熱処理され九試験片に總された６
表■の結果から、重！！な靭性の優位性は本発明の１．
７８炭素−＆ ８０ ／４ナジウム合金（ＣＰＭ９Ｖ）
Ｋよって与えられることを示している。特にこの発Ｉｊ
ｌ）１．７８炭素−＆８０バナジウム合金は、ＩＩＩ
ＲＣ４Ｇ、５でＣ−ノツチ衝撃強さの値（ｆｔ−Ｉｂｓ
）が７４で６つ几が、これは表■に示された従来の合金
の硬さに比して同一水準の硬さでの靭表■ ２ｈ４６９．７５４８ ２９ ！００１０．２３４８ ２＆５ １．９２１７８４９．５ ２９．５ Ｌ８０９．７８４＆５ ２６ Ｌ７８ ＆８０４Ｑ、５ ７４ いろいろな熱処理と硬さでのこの発明のＣＰＭ９Ｖ合金
に対するシャルピーＣ−ノツチ衝撃試験結果が表■に示
されている。
表■
２０５０１／ＩＱｎｉｎ、ＡＣ，１０２５１ｉ／２＋２
ｈｒ、５６ ＲＴ ２６２０５０Ｂ’４０ｍ１ｎ、Ａ
Ｃ，１０５０１ｉ／２−）２ｂｒ、 ５３ ＲＴ ５
４２Ｑ５ＧＥ／’１０ｍ１ｎ、ＡＣ，１１２獅＋２ｂｓ
、 ４Ｑ ＲＴ ６３１９５０１ｉ／１ ｈｒ、ＡＣ
，ｌ１００Ｆ／□ｈｒ、 ４９．５ ＲＴ ７４＃３
００８１ ＃５００９４ ＃８００８２ １９５０１！／１ｈｒ、ＡＣ，１１４０Ｆ／２＋２ｈｒ
、 ４６５ ＲＴ ６１＃ ３００ ７８ Ｉ（ホ）Ｕ Ｉ８ｏ０８゜ １８５０Ｆ／１ｈｒ、ＡＣ，１０９０Ｆ／２＋２ｈｒ、
４８．ＯＲＴ ７５ｔ ３００ ８７ １（６）１０３ １８００ １００ １８５ＯＮ／１ｈｒ 、 ＡＣ、１１２５Ｆ ２’ｒ’
２ ｈｒ、 ４４．ＯＲＴ Ｔｏ、 ３０
０ フ８ ｚＳＤｏ ８４ １（資）０７８ 比較のために、表■は、重量−で炭素ｚ４゜マンガン、
４５．ケイ素、８９．クロム５．２５゜バナジウム９．
８５ 、モリブデン１．２５．残部鉄からなる規準組成
からなる従来の粉末冶金でつくられた工具鋼に対する硬
′：！−（ロックウェルＣＨＩ＆）及びＣ−ノツチ衝撃
値を示している。この組成と前記ｃｐｍ９ｖｏｌｉ成と
の間の著しい特徴は、この後者に対して従来組成は、強
化しようとするマトリックス中に過剰な炭素が存在する
ことである。同じ熱処理条件で表■に示したこの発明の
材料に対する靭性値の比較からもわかるように、この発
明の材料は、従来の材料よりもはるかに優れたシャルピ
ーＣ−ノツチ衝撃試験値を示し、この試験結果はＣＰＭ
９Ｖに対する比叡値といっしょに表■に現わされている
。従来合金のバナジウム含有量と比べてバナジウム含有
の比較的低いこの発明の合金では、もし炭素がそれぞれ
１％パナノウムに対して０．２−炭素等量で存在するな
らば、炭素が完全なマルテンサイト組織を保証するに必
要な量以上の量でマトリックス中に存在する結果となり
、こうして靭性が害されることがこの発明に従って決定
された。それ故に、この発明に従って、炭素−，２５％
以上２．４〇−以下＋、 ｉ ｇｘ−パナノウムとなる
。
ｈｒ、５６ ＲＴ ２６２０５０Ｂ’４０ｍ１ｎ、Ａ
Ｃ，１０５０１ｉ／２−）２ｂｒ、 ５３ ＲＴ ５
４２Ｑ５ＧＥ／’１０ｍ１ｎ、ＡＣ，１１２獅＋２ｂｓ
、 ４Ｑ ＲＴ ６３１９５０１ｉ／１ ｈｒ、ＡＣ
，ｌ１００Ｆ／□ｈｒ、 ４９．５ ＲＴ ７４＃３
００８１ ＃５００９４ ＃８００８２ １９５０１！／１ｈｒ、ＡＣ，１１４０Ｆ／２＋２ｈｒ
、 ４６５ ＲＴ ６１＃ ３００ ７８ Ｉ（ホ）Ｕ Ｉ８ｏ０８゜ １８５０Ｆ／１ｈｒ、ＡＣ，１０９０Ｆ／２＋２ｈｒ、
４８．ＯＲＴ ７５ｔ ３００ ８７ １（６）１０３ １８００ １００ １８５ＯＮ／１ｈｒ 、 ＡＣ、１１２５Ｆ ２’ｒ’
２ ｈｒ、 ４４．ＯＲＴ Ｔｏ、 ３０
０ フ８ ｚＳＤｏ ８４ １（資）０７８ 比較のために、表■は、重量−で炭素ｚ４゜マンガン、
４５．ケイ素、８９．クロム５．２５゜バナジウム９．
８５ 、モリブデン１．２５．残部鉄からなる規準組成
からなる従来の粉末冶金でつくられた工具鋼に対する硬
′：！−（ロックウェルＣＨＩ＆）及びＣ−ノツチ衝撃
値を示している。この組成と前記ｃｐｍ９ｖｏｌｉ成と
の間の著しい特徴は、この後者に対して従来組成は、強
化しようとするマトリックス中に過剰な炭素が存在する
ことである。同じ熱処理条件で表■に示したこの発明の
材料に対する靭性値の比較からもわかるように、この発
明の材料は、従来の材料よりもはるかに優れたシャルピ
ーＣ−ノツチ衝撃試験値を示し、この試験結果はＣＰＭ
９Ｖに対する比叡値といっしょに表■に現わされている
。従来合金のバナジウム含有量と比べてバナジウム含有
の比較的低いこの発明の合金では、もし炭素がそれぞれ
１％パナノウムに対して０．２−炭素等量で存在するな
らば、炭素が完全なマルテンサイト組織を保証するに必
要な量以上の量でマトリックス中に存在する結果となり
、こうして靭性が害されることがこの発明に従って決定
された。それ故に、この発明に従って、炭素−，２５％
以上２．４〇−以下＋、 ｉ ｇｘ−パナノウムとなる
。
この発明に一致する材料の硬さの値を与える表Ｖからみ
て奄わかるように、その硬さは、この発明の銅物品の適
用予想最大温度範囲よシ幾分高い温度にさらした後で従
来の熱間加工工具材料の硬さと比較されている。
て奄わかるように、その硬さは、この発明の銅物品の適
用予想最大温度範囲よシ幾分高い温度にさらした後で従
来の熱間加工工具材料の硬さと比較されている。
〉
嶌
表■から■で示されたデータかられかるように、弐〇＝
ｉ＝、２５以上２．４０以下十、１６×％Ｖによって表
わされたレベルで炭素を調節することにより、１つは必
！！な強さと硬さを犠牲にすることなくこの発明の材料
のシャルピーＣ−ノツチ衝撃試験結果によって示される
ような靭性についての重壁な改良をすることができる。
ｉ＝、２５以上２．４０以下十、１６×％Ｖによって表
わされたレベルで炭素を調節することにより、１つは必
！！な強さと硬さを犠牲にすることなくこの発明の材料
のシャルピーＣ−ノツチ衝撃試験結果によって示される
ような靭性についての重壁な改良をすることができる。
それに加えて、炭化バナジウムを形成するためにバナジ
ウムとそれと結合するために十分な炭素の存在によって
材料はすばらしい耐摩耗性を得る０表■は、この発明の
ＣＰＭ９Ｖ材料と従来の鋳鍛造製品のための従来の高合
金熱間加工工具鋼との熱処理後の耐摩耗性の比較である
。表■からゎかるように、この発明のＣＰＭ９Ｖ材料は
、ＣＰＭ９ｖ材料の硬さが従来鋼の硬さよりもかなり低
い場合においてさえも、Ａｌ５Ｉ Ｈ２Ｓ。
ウムとそれと結合するために十分な炭素の存在によって
材料はすばらしい耐摩耗性を得る０表■は、この発明の
ＣＰＭ９Ｖ材料と従来の鋳鍛造製品のための従来の高合
金熱間加工工具鋼との熱処理後の耐摩耗性の比較である
。表■からゎかるように、この発明のＣＰＭ９Ｖ材料は
、ＣＰＭ９ｖ材料の硬さが従来鋼の硬さよりもかなり低
い場合においてさえも、Ａｌ５Ｉ Ｈ２Ｓ。
Ａｌ５ＩＨ１９及びＡｌ５Ｉ Ｈ２９鋼以上の著しく改
良された耐摩耗性を示している。
良された耐摩耗性を示している。
耐摩耗性を数値に表わすために、断面シリンダー摩耗試
験が用いられ喪。この試験でそれぞれ冷間加工または温
間加工材料のシリンダー状試料（５Ｉ８インチ径］及び
炭化タングステン（６−コパルトハイン／−’ｌ’含ｔ
ｊ）のシリンダー状試料（１Ｉ２インチ径〕が互いに垂
直に置かれている。１５ポンドの荷重がレベラーアーム
にかけられる。それから炭化タングステンシリンダー試
料を毎分６６７回転のスピードで回転させる。潤滑剤は
使用しない。試験が進むにつれて、摩耗スｆットが工具
材料の試料の上に発達する。時々、試料の摩耗点の深さ
を測定し、この目的の九めに％別に導き出された関係式
によって摩耗体積に変換することにより摩耗の大きさを
決定する。
験が用いられ喪。この試験でそれぞれ冷間加工または温
間加工材料のシリンダー状試料（５Ｉ８インチ径］及び
炭化タングステン（６−コパルトハイン／−’ｌ’含ｔ
ｊ）のシリンダー状試料（１Ｉ２インチ径〕が互いに垂
直に置かれている。１５ポンドの荷重がレベラーアーム
にかけられる。それから炭化タングステンシリンダー試
料を毎分６６７回転のスピードで回転させる。潤滑剤は
使用しない。試験が進むにつれて、摩耗スｆットが工具
材料の試料の上に発達する。時々、試料の摩耗点の深さ
を測定し、この目的の九めに％別に導き出された関係式
によって摩耗体積に変換することにより摩耗の大きさを
決定する。
耐摩耗性、すなわち摩耗率の逆数は、次の式に従って計
算される。
算される。
■＝摩耗体積（ｉｎり
Ｌ＝荷重 （ｌｂ）
Ｓ；情動距離（量ｎ、 ）
ｄ＝炭化タングステンシリンダーの径（ｉ ｎ、）Ｎ
＝ 炭化タングステンシリンダーの回転数この試験は、
実際に遭遇する摩耗状態とすばらしい相関関係がある。
＝ 炭化タングステンシリンダーの回転数この試験は、
実際に遭遇する摩耗状態とすばらしい相関関係がある。
従来の粉末冶金法でつくられた冷間加工工具鋼とこのタ
イプの従来の鋳鍛造鋼と比較した時のこの発明の鋼の熱
疲れ特性が表■に示されている。この表でこの発明鋼で
あるＣＰＭ９ｖは、２４６−炭素及び９．７５−バナジ
ウムを含む従来の粉末冶金で造られた工具鋼及びムＩ８
Ｉ Ｈ２Ｓとして規定されるこのタイプの従来の鋳鍛
造鋼と比較されでいる。
イプの従来の鋳鍛造鋼と比較した時のこの発明の鋼の熱
疲れ特性が表■に示されている。この表でこの発明鋼で
あるＣＰＭ９ｖは、２４６−炭素及び９．７５−バナジ
ウムを含む従来の粉末冶金で造られた工具鋼及びムＩ８
Ｉ Ｈ２Ｓとして規定されるこのタイプの従来の鋳鍛
造鋼と比較されでいる。
表■
Ｚ４６Ｃ−９，７５Ｖ ４．５００ＣＰＭ ９Ｖ
６０，０００以上表■かられかるよ
うに、この発明のＣＰＭ９ｖ材料の耐熱疲れ性は、冷間
または温間加工工具のために設計された粉末冶金法でつ
くられた鋼であるところの２４６炭素−９，７５バナジ
ウム材料を含むその他の試験した従来の鋼の双方の耐熱
疲れ性よりも非常に大きい。
６０，０００以上表■かられかるよ
うに、この発明のＣＰＭ９ｖ材料の耐熱疲れ性は、冷間
または温間加工工具のために設計された粉末冶金法でつ
くられた鋼であるところの２４６炭素−９，７５バナジ
ウム材料を含むその他の試験した従来の鋼の双方の耐熱
疲れ性よりも非常に大きい。
熱疲れ試験は、電気加熱鉛るつぼ、熱温焼入浴と操作電
磁弁、鉛るつぼと浴との間を試料を移送する九めの空気
操作される機械的トランスファの使用を含む。試料は、
４秒の加熱時間の間に鉛浴に移送される。試料はそれか
ら水浴上にすばや（移され、そこで８２２Ｃ（１８０〕
）のｉｉ度の水浴で２秒間焼入れされる。このサイクル
は毎分３サイクルの割合でくり返される。各サイクル中
の各試料は、５秒間鉛るつぼ上で乾燥される。移送時間
を含めると各サイクルは約２０秒かかる。各サイクルの
差別的加熱が各試料のリムやＩ・ゾに起り、そのために
熱膨張によりリム周辺は機械的な歪をうけ、この領域に
圧縮応力を生じせしめる。焼入れ中にその現象の逆の現
象が起る。サイクルのこの部分の期間中、ハブは、残留
（周辺）引張応力が原因で起るリムの熱収縮を妨害する
。典型的には、疲れは、試験された鋼の熱疲れ抵抗によ
って決められる割れ率とともに、ハブに向って伝播する
サンプルのリム周辺における割れの開始によって表示さ
れる。優れた冷間加工工具鋼の銘柄であるムｌ８ＩＤ２
より４ＣＰＭ９Ｖ で与えられる靭性と耐摩耗性の方
が優れていることに関して、表■では、これらの鋼のシ
ャルピーＣ−ノツチ衝撃と耐摩耗性の比較で示されてい
る。
磁弁、鉛るつぼと浴との間を試料を移送する九めの空気
操作される機械的トランスファの使用を含む。試料は、
４秒の加熱時間の間に鉛浴に移送される。試料はそれか
ら水浴上にすばや（移され、そこで８２２Ｃ（１８０〕
）のｉｉ度の水浴で２秒間焼入れされる。このサイクル
は毎分３サイクルの割合でくり返される。各サイクル中
の各試料は、５秒間鉛るつぼ上で乾燥される。移送時間
を含めると各サイクルは約２０秒かかる。各サイクルの
差別的加熱が各試料のリムやＩ・ゾに起り、そのために
熱膨張によりリム周辺は機械的な歪をうけ、この領域に
圧縮応力を生じせしめる。焼入れ中にその現象の逆の現
象が起る。サイクルのこの部分の期間中、ハブは、残留
（周辺）引張応力が原因で起るリムの熱収縮を妨害する
。典型的には、疲れは、試験された鋼の熱疲れ抵抗によ
って決められる割れ率とともに、ハブに向って伝播する
サンプルのリム周辺における割れの開始によって表示さ
れる。優れた冷間加工工具鋼の銘柄であるムｌ８ＩＤ２
より４ＣＰＭ９Ｖ で与えられる靭性と耐摩耗性の方
が優れていることに関して、表■では、これらの鋼のシ
ャルピーＣ−ノツチ衝撃と耐摩耗性の比較で示されてい
る。
表 ■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 実質的に重量％でマンガン０．２〜１．５゜ケイ
素２以下、クロム１．５〜６．モリブデンへ５０〜６．
硫黄０．３０以下、バナジウム７〜１０゜ 炭素＝、２５９１以上２．４〇−以下＋、１６×−バナ
ジウム、残部鉄及び製鋼作業に特有の不可避元素と不純
物からなる押固められ予め合金組成にしておいた粒子か
らなる合金粉末から成形される粉末冶金物品であって、
該物品は、炭化バナジウムを形成し完全なマルテンサイ
ト組織を保証するために、存在するバナジウムと結合す
るに必要な縦索以上の過剰な炭素が鋼のマトリックス中
に実質的には存在しない完全なマルテンサイト組織を特
徴とする粉末冶金物品。 ２ 加工ロールの成形を特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の粉末冶金物品。 １ オーステナイト化温度から焼入れた後の硬さが少く
とも５＋ＯＲｃであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項及び第２項記載の粉末冶金物品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US30604081A | 1981-09-28 | 1981-09-28 | |
| US306040 | 1999-05-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858255A true JPS5858255A (ja) | 1983-04-06 |
| JPH0140904B2 JPH0140904B2 (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=23183484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57125235A Granted JPS5858255A (ja) | 1981-09-28 | 1982-07-20 | 粉末冶金物品 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0076027B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5858255A (ja) |
| KR (1) | KR840001456A (ja) |
| AT (1) | ATE23567T1 (ja) |
| CA (1) | CA1191039A (ja) |
| DE (1) | DE3274261D1 (ja) |
| DK (1) | DK158795C (ja) |
| ES (1) | ES513486A0 (ja) |
| IN (1) | IN158518B (ja) |
| MX (1) | MX159525A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6259179B2 (ja) * | 1983-07-26 | 1987-12-09 | Kanto Special Steel Works Ltd | |
| JPS6362845A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Daido Steel Co Ltd | 焼結工具鋼 |
| CN113003576A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-22 | 邵阳学院 | 一种碳化钒铌纳米片及其制备方法与应用 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830287A (en) * | 1997-04-09 | 1998-11-03 | Crucible Materials Corporation | Wear resistant, powder metallurgy cold work tool steel articles having high impact toughness and a method for producing the same |
| FR2767725B1 (fr) * | 1997-09-01 | 1999-10-08 | Jean Claude Werquin | Cylindre de travail composite pour le laminage a chaud & a froid en acier rapide a haut carbone et haut vanadium et son procede de fabrication par coulee centrifuge |
| NL1016811C2 (nl) | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Skf Ab | Wentellager omvattende een met poedermetallurgietechniek verkregen onderdeel. |
| US7288157B2 (en) * | 2005-05-09 | 2007-10-30 | Crucible Materials Corp. | Corrosion and wear resistant alloy |
| EP2933345A1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-10-21 | Uddeholms AB | Cold work tool steel |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3150444A (en) * | 1962-04-26 | 1964-09-29 | Allegheny Ludlum Steel | Method of producing alloy steel |
| JPS52141406A (en) * | 1976-05-21 | 1977-11-25 | Kobe Steel Ltd | Tool steel containing nitrogen made by powder metallurgy |
| US4249945A (en) * | 1978-09-20 | 1981-02-10 | Crucible Inc. | Powder-metallurgy steel article with high vanadium-carbide content |
-
1982
- 1982-04-08 CA CA000400811A patent/CA1191039A/en not_active Expired
- 1982-05-24 DK DK231882A patent/DK158795C/da not_active IP Right Cessation
- 1982-06-25 ES ES513486A patent/ES513486A0/es active Granted
- 1982-07-20 JP JP57125235A patent/JPS5858255A/ja active Granted
- 1982-07-26 IN IN567/DEL/82A patent/IN158518B/en unknown
- 1982-08-02 DE DE8282304064T patent/DE3274261D1/de not_active Expired
- 1982-08-02 AT AT82304064T patent/ATE23567T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-08-02 EP EP82304064A patent/EP0076027B1/en not_active Expired
- 1982-08-16 MX MX194025A patent/MX159525A/es unknown
- 1982-09-28 KR KR1019820004373A patent/KR840001456A/ko unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6259179B2 (ja) * | 1983-07-26 | 1987-12-09 | Kanto Special Steel Works Ltd | |
| JPS6362845A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-19 | Daido Steel Co Ltd | 焼結工具鋼 |
| CN113003576A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-22 | 邵阳学院 | 一种碳化钒铌纳米片及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1191039A (en) | 1985-07-30 |
| EP0076027A3 (en) | 1984-02-22 |
| DK158795B (da) | 1990-07-16 |
| JPH0140904B2 (ja) | 1989-09-01 |
| EP0076027A2 (en) | 1983-04-06 |
| ES8305424A1 (es) | 1983-04-01 |
| DK158795C (da) | 1990-12-24 |
| DK231882A (da) | 1983-03-29 |
| DE3274261D1 (en) | 1987-01-02 |
| EP0076027B1 (en) | 1986-11-12 |
| KR840001456A (ko) | 1984-05-07 |
| MX159525A (es) | 1989-06-27 |
| IN158518B (ja) | 1986-11-29 |
| ATE23567T1 (de) | 1986-11-15 |
| ES513486A0 (es) | 1983-04-01 |
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