JPS59208056A - 超耐摩耗焼結合金およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＣｒを含有せしめた耐摩耗性機能を著しく高め
、さらに而・１熱性をも包括し、硬さの低下しない高炭
化成分含有の超耐摩耗焼結合金およびその製造方法に関
する。

最近、電子計算機の端末機器部品はますます軽量、薄形
、短小の要求がたいへん強（なっている。

この中にあって、現在ドツトプリンター印字用ワイヤー
、シリアルプリンター印字用ワイヤー、ラインプリンタ
ー用印字用キーの秒間作動速用は、１４００ドツト（回
）等となっているが、この印字スピードはさらに高速化
が要請されている。このため、絶対比重値が軽い金属が
要求され、また叫摩耗、強靭性の優れたものが要求され
ている。

しかし、従来、超硬、高速度４）°殊鋼、高弾性材エル
ジロイ、マルエージング鋼、タングステン等を線材また
は必要な形状に加工して使用しているが、面１摩耗、す
なわち硬度と靭性は反比例する材質であるため、１億ド
ツトが一つの耐用の基準印字数となっているか、従来の
超硬（８０％ＷＣｌ２０％Ｃ）は実験結果によれば、硬
さがＨＲＣ６８、比重（２０°Ｃ）ｇ、／ｃｃが１４，
３で、１億５（１００ドツト、５ＫＨ９は硬さがＨＲＣ
６１、比重（２Ｃ１℃）　ｙ／　ｃｃが８．１で、７６
００万ドツト、粉末ハイス５ＫＨ５３は硬さがＨＲＣ６
２、比重（２０’Ｃ）　ｇ／ｃｃが８．３で８２００万
ドツト、エルジロイは硬さがＨＲＣ５８、比重（２０°
Ｃ）　９／ｃｃか８，７で、５８００万１・′ット、タ
ングステンは硬さがＨＲＣ５８、比重（２０℃）Ｆ／ｃ
ｃが１９．３て、５９００万ドツトであり、いずれも前
記要求を十分にｆｆｉ＋：＋足さぜるものではない。

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、軽量で（比重
値）耐摩耗性機能や重態性機能を高め、かつ硬さも従来
のものに比べ低下することのない長寿命でドツトワイヤ
ー等に使用すると２億２０００万ドツト以上使用するこ
とのできる超耐摩耗焼結合金およびその製造方法を得る
にある。

以下、図面に示す実施例により、本発明の詳細な説明す
る。

第１図の実施例において、１は混合粉末を作る工程で、
この混合粉末を作る工程１は、５ｉＣ１ＴｉＣ，ＷＣ，
ＺｒＣ，Ａ１゜０３、Ｃｒ７Ｃ３、ＭＯ２Ｃ１ｖ６ｃｍ
　Ｃｒ２．ｃ、、Ｆｅ５Ｃ，ＴａＣ等の炭化成分２を、
容積比で３０〜７０％、本実施例ではＳｉＣを５０％、
重量比で０３を０．３〜５，０％、本実施例では０，３
８％、Ｃｒ４を０．３〜５．６％、本実施例では５，２
％、ＭＯ５を０．３〜２．０％、本実施例では１．４％
、Ｆｅを残量である合金累月７に重量比で２．０％＋０
．５の添加剤、例えはパラフィンワックス８を添加する
とともに、ミルＭ合の媒介物として所定量の、例えばエ
タノールアルコール９を入れて粉砕混合する。この粉砕
混合は、例えば直径か８ｎＩＩＴｉ、１２ｍｍ、１５ｍ
ｍの３柚類の超硬ボールをステンレス製ボールｌＯ内に
入れたボールミルによって合金索材７の粒径が１０μ以
下となるように４．８　ｎｌＩ間以−１Ｊ２０１１ｒ間
以内の１１１間をかけて行゛う。

１】は前記混合粉末を作る」二程１で作られた混合粉末
２を乾燥処理する乾燥処理工程で、この乾燥処Ｉ”、Ｉ
！Ｉ−程１１は６００Ｃ〜７０℃の低温乾燥機で混合粉
末に含治している媒介物、本実施例ではエタノールアル
コール１３を回収する作業を行う。なお、この乾燥処理
工程１１は真空引きあるいは常温の水素ガス（不活性ガ
ス）雰囲気で自然乾燥により混合粉末を乾燥させてもよ
い。

１４はｎｉＪ記乾無乾燥た混合粉末を圧粉成型する圧粉
成型工程で、この圧粉成型工程１４では乾燥された混合
粉末を、例えば平方センチメートル当り、１．５トンの
重量をかけて所定の形状に圧粉成型１２Ａする。１５は
所定の形状に圧粉成型１２Ａされたものを液相焼結する
工程で、この液相焼結工程１５は、例えば２　Ｘ　１０
　　ｎｕｎＨｇ以上の真空中にて１／Ｉ５ｏ℃の加熱を
３０分聞行うものである。１６は前記液相焼結工程１５
を経たものを焼鈍する工程で、この焼鈍工程１６は液相
焼結されたものを冷却し、球状セメンタイト　（フフエ
ロダイト）を含有した組織を作るために、例えば９００
℃の加熱を２時間行った後、１時間に１５℃のテンポで
１００℃まで冷却し、その後は室温まで炉冷するもので
ある。このように焼鈍されたものの硬度はＨＲＣ４（１
〜４５になっている。

１７は＋ｉｉｉ述の焼鈍工程１６で焼鈍されたものを外
径切削、研摩、ラップ研摩、セージング、線引、切断等
の桟械加工を行う工程である。１８は前記機械加工工程
で１７で機械加工したものを焼入れする工程で、この焼
入れ工程１８は機械加工されたものをステンレスパイプ
１９内へ詰め、該パイプ１９の端部はステンレス箔２０
で月をし、ステンレス釘金２１で結ぶ。このようにした
ものを真空炉にて余熱３０分後、月２０℃の加熱を１特
出１行う１、しかる後１００℃まで急空冷を行うもので
ある。

２２は前記焼入れ工程１８で焼入れしたものを焼戻しす
る工程で、この焼戻し」二程２２は、第１回目は１８０
℃で１時間空冷する。第２回１１は５２０℃でＩｎ、’
、間空冷する。第３回目は２００℃で１肋間空冷を行う
。

このような各］１程を経て作られた本発明の超面１摩耗
焼結合金の機械的性質は硬度がＨＲＣ６９、抵ＪＪｉ力
（Ｋｓｉ　２５０〜３００）　１６５ｋｇ／＋ｍａ、衝
撃値インチ−ボンド４〜７で４．６〜８．　Ｏｋｇ−ｃ
ｍ、変形（熱処理寝形）　ｕ、　／　１０ｍｍ　＋３　
ＩＬ以内、弾性係数３１０００ｋｇ／ｎｕｆｌ、熱膨張
係数１０−６ｍ　／　ｍ　’Ｃ２００〜５００℃８．３
２、なお、炭化成分を４５％の容積に押えたものはに９
／　ｍｆｆ１１９０位となり面１衝撃性が向」ニジた。

たたし、Ｃ１０，６に押えた。

また、本発明の超耐摩耗焼結合金を用いてドツトワイヤ
ーを作った場合、該ドツトワイヤーの硬さがＨＲＣ７１
、比重（２０℃）！Ｖ／ｃｃ５．８〜６．２で２億２０
００〜４０００万ドツトであった。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に
列挙する効果かある。

（１）炭化成分を容積比で３０〜７０％含有させている
ので、比重値の小さな（軽い）合金ができる。

（２）炭化成分、Ｃ，Ｃｒ、Ｍｏ、Ｆｅを用いて焼結合
金を作っているので、従来の特殊鋼のように不純物と見
做されるｓｔ、Ｍｎ、Ｐ、ｓは含まれず、かつ強度およ
び靭性を弱くする■も含んでいないので、繭ｊ１が耗性
機能や１ＩｉｉＪ熱性機能に侯れた焼結合金が得られる
。

（３）容積比で炭化成分が３０〜７０％、重量比でＣが
０．３〜５．０％、Ｃｒが０．３〜５．６％、ＭＯが０
．３〜２．０％、Ｆｅが残量であるので、従来の特殊６
１ｔｔｌに比べ、有効化学成分と見做せるＣ、Ｃｒ、Ｍ
。

の含有量が多く、その分、特性が強化された状態となっ
ている、 （４）炭化成分は金族、非金族を問わず、金属冶金］−
法」二ではその性質は変化しないとともに、溶融する化
学成分の性質を変化させる影響を全熱もたない。このた
め、炭化成分の特異な性質を生かすことができる。

第１図は本発明の一実施例を示す工程図である。

１・・・混合粉末を作る工程、 ２・・・炭化成分、　　　　　３・・・Ｃ１４・　Ｃｒ
、　　　　　　５　・ＭＯ２Ｃ・・・Ｆｅ、　　　　　
　７・・・合金水利、８・・・Ｌ　加削としてのパラフ
ィンワックス、９・・・媒介物としてのエタノールアル
コール、１０・・・ステンレス製ホール、 １１・・・乾燥処理工程、　　】２・・・混合粉末、１
２Ａ・・・用粉成型、 １３・・・エタノールアルコール、 １４・・・庄扮成型二Ｉ−程、　　】５・・・液相焼結
工（５Ｘ、１６・・・焼鈍工程、　　　　１７・・・機
械加工］−稈、１８・・・焼入れ工程、　　　　１９・
・・ステンレスパイプ、２０・・・ステンレス箔自、２
１・・・ステンレスパイプ金、２２・・・焼戻し工程。

牛旨′１１」傷１１人　　　藤　好　克　聡手続補正書
く方式） １．事件の表示 特願昭５８−１０３４５１ 、発明の名称 超耐摩耗焼結合金およびその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 ４、補正命令の日付 昭和５８年０９月２７日 ５、補正の対象 （１）願書 （２）明細書の簡単な説明の欄 （３）明細書の図面の簡単な説明の欄 ６、補正の内容 となっている。

（４）炭化成分は金族、非金族”■・問わず、金属冶金
工ｌ丸上で（才その性質は変化しないとと干に、溶融す
る化学成分の性質を変化させる影響を全熱も、だない。

このため、炭化成分の特異な性質を生かすことができる
。

４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実旋例を示す工程図である。

］・・・混合粉末を作る」１程、 ２・・弔パ化成分、　　　　　３・・・Ｃ５４−−・Ｃ
ｒ、　　　　　　　５−１ｓ、１０．６・・・Ｆｅ、　
　　　　　　７・・・合金フ１′：材、８・・・添加剤
としてのパラフィンワックス、Ｃ）・・媒介物トしての
エタノールアルコール、１０・・・７テンレス製ポール
、 月・・・乾燥処理工程、　　１２・・・混合粉末、１２
Ａ・・・圧粉成製、 １３・・・エタノールアルコール、 １４・・・圧粉成型工程、　　１５・・・液相焼結」１
稈、１６・・・焼鈍工程、　　　　１７・・・機械加工
工程、−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）化学成分の含有量が容積比で炭化成分が３０〜７０
   ％、重ｌｉ比でＣが０．３〜５．０％、Ｃｒが０．３〜
   ５．６％、ＭＯが０．３〜２．０％、ＦＣが残量である
   超耐摩耗焼結合金。 ２）炭化成分はＳ　ｉＣ，ＴｉＣ，ＷＣ，Ｚ　ｒＣ１Ａ
   １２０；３、Ｃｒ７Ｃ３、ＭＯ２Ｃ１ｖ６ｃ、ｃｒ、、
   、ｃ６、Ｆｅ　、、Ｃ、’Ｉ’　ａＣ等であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の超１Ｉｉ１４摩耕
   焼結合金。 ３）容積比で炭化成分が３０〜７０％、ｊｒｉｌ　ｍ比
   でＣが０．３〜５．０％、Ｃｒが０．３〜５．６　％、
   ＭＯか０．３〜２，０％、Ｆｅが残量である化学成分と
   １．：ｆｆｉ比で２．０％＋０．５のパラフィンワック
   ス、媒介物としてエタノールアルコールを所定量大れて
   粒径が１０μ以−Ｆとなるように粉砕混合して混合粉末
   を作る工程と、この混合粉末を作る工程で作られた混合
   粉末を乾燥処理する乾燥処理工程と、この乾燥処理工程
   で乾燥処理された混合粉末を圧粉成型する工程と、この
   圧粉成型工程で圧粉成型さイ］たものを液相焼結する工
   程と、この液相焼結工程によって液相焼結されたものを
   焼鈍する工程とからなる工程を含むことを特徴とする超
   重摩耗焼結合金の製造方法。 ４）混合粉末を作る］−程はステンレスホールミル中で
   ４８時間から１２０時間かけて粉砕混合することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の超耐摩耗焼結合金の
   製造方法。 ５）液相焼結工程は２ＸＩＯｍｍＨｇ以上の真空中にて
   １４５０℃で０．５時間加熱を行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項または第４項記載の超耐摩耗焼結合
   金の製造方法。 ６）焼鈍工程は液相焼ＸＩｊ工程後、冷却した後９００
   ’Ｃで２時間加熱した後、１時間で１５℃のテンポで１
   ００℃まで冷却し、その後は室温まで炉冷することを牛
   １１徴とする特許請求の範囲第３角ないし第５項いずれ
   かに記載の超耐摩耗焼結合金の製造方法。