JPS59215470A - 高耐摩耗高耐食性合金鋼 - Google Patents
高耐摩耗高耐食性合金鋼Info
- Publication number
- JPS59215470A JPS59215470A JP8927983A JP8927983A JPS59215470A JP S59215470 A JPS59215470 A JP S59215470A JP 8927983 A JP8927983 A JP 8927983A JP 8927983 A JP8927983 A JP 8927983A JP S59215470 A JPS59215470 A JP S59215470A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- alloy steel
- wear
- corrosion resistance
- content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (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】
本発明は、耐摩耗性と耐食性とを要求される部品、例え
ば樹脂成形機、セラミックス粉末成形機などのスクリュ
ーに適した高耐摩耗高耐食性合金鋼に関する。
ば樹脂成形機、セラミックス粉末成形機などのスクリュ
ーに適した高耐摩耗高耐食性合金鋼に関する。
従来、ゼラミックス粉末、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂
など摩耗性、腐食性の強い材料を加工する機械の部品に
は、工具鋼の使用あるいはステライト硬化肉盛または硬
質クロムメッキを樹脂に接触する表面に施した材料の使
用により、耐摩耗性および耐食性の向上を計っていた。
など摩耗性、腐食性の強い材料を加工する機械の部品に
は、工具鋼の使用あるいはステライト硬化肉盛または硬
質クロムメッキを樹脂に接触する表面に施した材料の使
用により、耐摩耗性および耐食性の向上を計っていた。
しかし、このような機械に使用されるスクリューなど複
雑な形状を有する部品の表面にステライトを均一に肉盛
することは困難であり肉盛した材料が使用中に剥離した
りすること、まだ製造コストが上昇することなど問題が
多い。まだ硬質クロムメッキも剥離が問題となる。一方
現在市販されている樹脂成形機械用鋼は十分な耐摩耗性
、耐食性を有しておらず、特にセラミックス粉末成形機
用部品としては、耐摩耗性の点で全く不十分である。丑
だ、その他の工具鋼においても上記機械の部品として耐
摩耗性、４査性の両者を充分兼収備えたものは見当らな
い。
雑な形状を有する部品の表面にステライトを均一に肉盛
することは困難であり肉盛した材料が使用中に剥離した
りすること、まだ製造コストが上昇することなど問題が
多い。まだ硬質クロムメッキも剥離が問題となる。一方
現在市販されている樹脂成形機械用鋼は十分な耐摩耗性
、耐食性を有しておらず、特にセラミックス粉末成形機
用部品としては、耐摩耗性の点で全く不十分である。丑
だ、その他の工具鋼においても上記機械の部品として耐
摩耗性、４査性の両者を充分兼収備えたものは見当らな
い。
本発明は、上記従来の材料にあった欠点を克服し、月利
の化学成分を調節して耐摩耗性および耐食性を改善し、
樹脂成形機、セラミックス粉末成形機などの部品に適し
た高耐摩耗性高配食性合金鋼を提供することを目的とす
る。
の化学成分を調節して耐摩耗性および耐食性を改善し、
樹脂成形機、セラミックス粉末成形機などの部品に適し
た高耐摩耗性高配食性合金鋼を提供することを目的とす
る。
しかし本発明は、重量基準で、Ｃ１０〜、２３係、Ｓ１
／θ係未満、Ｍ ｎ ｌθ係以下、Ｎｉ０３〜７０％、
Ｃｒ７．０％以上で／１０１０係、ＭＯｏ ５〜３．０
％、Ｖ Ｏ，／ 〜ｌ Ｏ％、Ｃｏ １０’ｌ＝以上で
Ｊ、５４未満、Ｗ１０〜３．０係を含み残部がＦｅおよ
び不可避不純物よυなる高耐摩耗高耐食性合金鋼である
。
／θ係未満、Ｍ ｎ ｌθ係以下、Ｎｉ０３〜７０％、
Ｃｒ７．０％以上で／１０１０係、ＭＯｏ ５〜３．０
％、Ｖ Ｏ，／ 〜ｌ Ｏ％、Ｃｏ １０’ｌ＝以上で
Ｊ、５４未満、Ｗ１０〜３．０係を含み残部がＦｅおよ
び不可避不純物よυなる高耐摩耗高耐食性合金鋼である
。
すなわち本発明鋼は耐食性向上の観点から高Ｃｒ鋼を基
本とし、さらに特殊炭化物形成元素の適量添加と熱処理
による炭化物の微細分布により、優れだ耐摩耗性が得ら
れるという知見に基づくものである。
本とし、さらに特殊炭化物形成元素の適量添加と熱処理
による炭化物の微細分布により、優れだ耐摩耗性が得ら
れるという知見に基づくものである。
次に本発明鋼の化学成分範囲の限定理由について説明す
る。
る。
Ｃは基地に硬さを与えると共に、Ｃｒ 、 Ｍ’ｏ 。
ｖ、Ｗ等と結合して炭化物を形成し、耐摩耗性を付与す
るのに不可欠な元素である。基地中に固溶してその硬さ
を維持するために必要なＣ量と、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ等
の元素と炭化物を形成するのに必要７ｃ量との総和はＣ
ｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ等の元素の含有量により変動する。こ
れら元素の成分範囲との相互関係を考慮すると、Ｃ含有
量はｌ０４未満ではその効力は不十分であり１．２．３
％を越える量ではその効果が飽和し他の重重しくない影
響が発生するのでその範囲を７０〜２に係とした。
るのに不可欠な元素である。基地中に固溶してその硬さ
を維持するために必要なＣ量と、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ等
の元素と炭化物を形成するのに必要７ｃ量との総和はＣ
ｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ等の元素の含有量により変動する。こ
れら元素の成分範囲との相互関係を考慮すると、Ｃ含有
量はｌ０４未満ではその効力は不十分であり１．２．３
％を越える量ではその効果が飽和し他の重重しくない影
響が発生するのでその範囲を７０〜２に係とした。
Ｓｌは脱酸剤として有効であると共に耐食性の向」二に
も効果があり、後述の第３表の腐食試験結果でも明らか
な様にＳ±含有量の多少は耐食性に大きな影響がある。
も効果があり、後述の第３表の腐食試験結果でも明らか
な様にＳ±含有量の多少は耐食性に大きな影響がある。
まだＳｉは焼戻軟化抵抗の増大にも効果があ如、従って
焼戻温度を高めても硬さを下げることなく靭性を向上さ
せることができる元素である。しかしＺ００％上添加し
てもその効果の増大は顕著でなく、他の望ましくない影
響もあるので含有量を／θ係未満とした。
焼戻温度を高めても硬さを下げることなく靭性を向上さ
せることができる元素である。しかしＺ００％上添加し
てもその効果の増大は顕著でなく、他の望ましくない影
響もあるので含有量を／θ係未満とした。
Ｍ ｎは と共に脱酸の目的で添加される元素であり、
まだ脱酸以外に鋼の焼入性を向上させる元素であるが、
１０係を越える含有量では焼戻脆化感受性を高め靭性を
低下させるのでその含有量を１０ｑ／）以下とした。
まだ脱酸以外に鋼の焼入性を向上させる元素であるが、
１０係を越える含有量では焼戻脆化感受性を高め靭性を
低下させるのでその含有量を１０ｑ／）以下とした。
Ｎｉは基地に固溶して強度を増大させ、同時に靭性を向
上させる。このような効果はＮｉ含有量が０．３％以上
で見られるが、７０係以」二になると焼入硬さが低下す
るのみならず、Ｍｓ、Ｍｆ点を低下させて残留オーステ
ナイト相を生ぜしめ耐摩耗性を低下させる。これらの点
を考慮してＮｉ含有量の範囲は０３〜７０係と限定した
。
上させる。このような効果はＮｉ含有量が０．３％以上
で見られるが、７０係以」二になると焼入硬さが低下す
るのみならず、Ｍｓ、Ｍｆ点を低下させて残留オーステ
ナイト相を生ぜしめ耐摩耗性を低下させる。これらの点
を考慮してＮｉ含有量の範囲は０３〜７０係と限定した
。
Ｃｒは一部が基地中に固溶して焼入性を増すと同時に、
炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる。
炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる。
さらに４食性の点からも高Ｃｒ化は有効である。
これらの効果はＣｒ含有量７０ｑ６以上で顕著である。
一方Ｃｒ含有量を過度に高めると、すなわち／１０１０
係になると、鋼中のＣがＣｒ炭化物として固定され、熱
処理によシ析出すべきＭｏ、Ｖ。
係になると、鋼中のＣがＣｒ炭化物として固定され、熱
処理によシ析出すべきＭｏ、Ｖ。
Ｗ等の２次炭化物の形成をさまたげるだめ耐摩耗性が逆
に劣化することが判明した。それ以外にもデルタフェラ
イトが晶出して熱間加工性が劣化するなどの欠点が発生
する。これらの点を考慮してＣｒ含有量は７０係以上で
／／θ係未満に限定した。
に劣化することが判明した。それ以外にもデルタフェラ
イトが晶出して熱間加工性が劣化するなどの欠点が発生
する。これらの点を考慮してＣｒ含有量は７０係以上で
／／θ係未満に限定した。
へ４ｏは一部が基地中に固溶して焼入性を向上させ、ま
た焼戻軟化抵抗を増大させ、残余のＭ ｏは炭化物を形
成して耐摩耗性を向上させる。これらの効果はＭｏ含有
量θり係未満では殆んど見られず、また３０係を越える
とその効果は飽和状態になるので、その含有量の範囲を
０り〜３．θ係と限定した。
た焼戻軟化抵抗を増大させ、残余のＭ ｏは炭化物を形
成して耐摩耗性を向上させる。これらの効果はＭｏ含有
量θり係未満では殆んど見られず、また３０係を越える
とその効果は飽和状態になるので、その含有量の範囲を
０り〜３．θ係と限定した。
■はＭ ｏと同様に炭化物を形成して耐摩耗性を向上さ
せ、一部は基地中に固溶してオーステナイト結晶粒を微
細化し靭性を向上させる。これらの効果はＶ含有量θ／
係以上で発生するが、一方７０％を越えて含有すると規
制が生じやすく、まだ熱間加工性も劣化するのでＶ含有
量はθ／〜１０係と限定した。
せ、一部は基地中に固溶してオーステナイト結晶粒を微
細化し靭性を向上させる。これらの効果はＶ含有量θ／
係以上で発生するが、一方７０％を越えて含有すると規
制が生じやすく、まだ熱間加工性も劣化するのでＶ含有
量はθ／〜１０係と限定した。
ＣｏはＡｃｔ変態点およびＭ ｓ 、 Ｍ ｆ点を降下
させずに焼入性を向上させる元素であり、残留オーステ
ナイト相の形成を阻止するのに有効である。
させずに焼入性を向上させる元素であり、残留オーステ
ナイト相の形成を阻止するのに有効である。
まだＣｏは焼戻軟化抵抗を増大させるだめ焼戻温度を高
温側まで移行させても硬さを犠牲にすることなしに安定
した焼戻マルテンサイト組織を得ることができる。これ
らの効果はＣｏ含有量７０チ以上で生じるが１，２．５
％以上ではその効果が限界に達するので、Ｃｏ含有量は
１０係以上でΩ、３俤未満に限定した。
温側まで移行させても硬さを犠牲にすることなしに安定
した焼戻マルテンサイト組織を得ることができる。これ
らの効果はＣｏ含有量７０チ以上で生じるが１，２．５
％以上ではその効果が限界に達するので、Ｃｏ含有量は
１０係以上でΩ、３俤未満に限定した。
Ｗは硬度の高い炭化物を形成して耐摩耗性を向上させる
元素として最も重要なものである。後述のように、Ｗを
含有するものと、含有しないものでは而」摩耗性に格段
の差が生じる。その効果はＷ含有量１０ｑ６以上で発生
するが、３０係を越えるとその効果の増加は顕著でなく
なる。またＷは偏析傾向が強いので均一な材質が得られ
にくいこと、などを考慮して、Ｗ含有量は１０〜３．０
係に限定した。
元素として最も重要なものである。後述のように、Ｗを
含有するものと、含有しないものでは而」摩耗性に格段
の差が生じる。その効果はＷ含有量１０ｑ６以上で発生
するが、３０係を越えるとその効果の増加は顕著でなく
なる。またＷは偏析傾向が強いので均一な材質が得られ
にくいこと、などを考慮して、Ｗ含有量は１０〜３．０
係に限定した。
以上のよう々化学成分の合金鋼を適切に熱間加工および
熱処理することによシ、強度および靭性を兼ね備えだマ
ルテンサイト基地中に、各種炭化物が微細に分布した組
織の合金鋼が得られる。このように、本発明鋼は基地の
マルテンサイトを強化し各種の炭化物を微細に分布させ
ることによシ、耐摩耗性、耐食性を向上させる。従って
この合金鋼を樹脂成形機やセラミックス粉末成形機の部
品、例えばスクリュー等、に使用して、その耐久性は従
来のものより著るしく向上する。
熱処理することによシ、強度および靭性を兼ね備えだマ
ルテンサイト基地中に、各種炭化物が微細に分布した組
織の合金鋼が得られる。このように、本発明鋼は基地の
マルテンサイトを強化し各種の炭化物を微細に分布させ
ることによシ、耐摩耗性、耐食性を向上させる。従って
この合金鋼を樹脂成形機やセラミックス粉末成形機の部
品、例えばスクリュー等、に使用して、その耐久性は従
来のものより著るしく向上する。
以下、本発明の効果を実施例に基づいて従来の比較鋼と
の対比において説明する。
の対比において説明する。
第１表は本発明鋼と比較鋼との合金組成を示し、ここで
は比較鋼としてＳ ＣＭ ４４４０およびＳ Ｋ Ｉ）
−／／を採用した。
は比較鋼としてＳ ＣＭ ４４４０およびＳ Ｋ Ｉ）
−／／を採用した。
第２表および第３表は第１表で示した各種鋼の摩耗試験
結果および腐食試験結果をそれぞれ示す。
結果および腐食試験結果をそれぞれ示す。
第２表 摩耗試験結果
第３表 腐食試験結果
（※ ｍａｄ ＝ ｍｇ ／ ｄａｙ ／ ｄＷｒ）摩
耗試験はガラス繊維入り樹脂および窒化ケイ素粉末を用
いて実施した。その他の試験条件は、外径ｊ；ｌ、ｍｍ
、巾／ ｇ ｍｍの円筒状試験片の外周面を上記供試摩
耗材に接触させて回転し、３００時間経過後の摩耗減量
を測定し、その結果を第２表に示した。これよシ見て、
本発明鋼はガラス繊維入シ樹脂の場合比較鋼の略１０な
いし約７０分の／、窒化ケイ素粉末の場合も比較鋼の略
３．ｔ％ないし＆θ％程度の摩耗減量を示し、本発明鋼
が比較鋼よシ耐摩耗性において格段優れていることが明
らかである。このような本発明鋼の優れた耐摩耗性は、
第１表より明らかなように、炭化物生成元素としてＷを
含有させたことである。
耗試験はガラス繊維入り樹脂および窒化ケイ素粉末を用
いて実施した。その他の試験条件は、外径ｊ；ｌ、ｍｍ
、巾／ ｇ ｍｍの円筒状試験片の外周面を上記供試摩
耗材に接触させて回転し、３００時間経過後の摩耗減量
を測定し、その結果を第２表に示した。これよシ見て、
本発明鋼はガラス繊維入シ樹脂の場合比較鋼の略１０な
いし約７０分の／、窒化ケイ素粉末の場合も比較鋼の略
３．ｔ％ないし＆θ％程度の摩耗減量を示し、本発明鋼
が比較鋼よシ耐摩耗性において格段優れていることが明
らかである。このような本発明鋼の優れた耐摩耗性は、
第１表より明らかなように、炭化物生成元素としてＷを
含有させたことである。
第３表に示す腐食試験は、２９０ ’Ｏに加熱した難燃
剤入り樹脂中に試験片を３０時間浸漬して実施した。こ
の表の腐食率とは試験片の単位面積（１００ｄ）が単位
時間＜２’ｌ一時間）当り腐食される量（重量減ｍｇ）
を表わしたものである。腐食量も本発明鋼は比較鋼の略
１０係ないし／９係で、本発明鋼は比較鋼よシ極めて優
れた耐食性を有していることが明らかである。
剤入り樹脂中に試験片を３０時間浸漬して実施した。こ
の表の腐食率とは試験片の単位面積（１００ｄ）が単位
時間＜２’ｌ一時間）当り腐食される量（重量減ｍｇ）
を表わしたものである。腐食量も本発明鋼は比較鋼の略
１０係ないし／９係で、本発明鋼は比較鋼よシ極めて優
れた耐食性を有していることが明らかである。
特許出願人
株式会社 日本製鋼所
Claims (1)
- 重量基準で、ＣＩＯ〜、２．Ｓ係、５１１０％未満、Ｍ
ｎｌθ係以下、Ｎｉθ３〜１０ ％ 、Ｃｒ ７０４以
上で／１０１０係、Ｍ ｏ Ｏ，ｊ 〜３． （７％
、■θ／〜１０ｔＩ）、Ｃｏ １０％以上で、２．、ｔ
％未満、Ｗ１０〜３．０係を含有し残部がＦｅおよび不
可避不純物よりなることを特徴とする高耐摩耗高耐食性
合金鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8927983A JPS59215470A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 高耐摩耗高耐食性合金鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8927983A JPS59215470A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 高耐摩耗高耐食性合金鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215470A true JPS59215470A (ja) | 1984-12-05 |
Family
ID=13966276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8927983A Pending JPS59215470A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 高耐摩耗高耐食性合金鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59215470A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0390538A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-16 | Hitachi Metals Ltd | 耐食耐摩耗合金鋼 |
| JP2012251189A (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Japan Steel Works Ltd:The | 冷間工具鋼およびその製造方法 |
| CN106868412A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 芜湖倍思科创园有限公司 | 一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115616A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-08 | Hitachi Metals Ltd | Corrosion and abrasion resistant alloy steel |
-
1983
- 1983-05-23 JP JP8927983A patent/JPS59215470A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115616A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-08 | Hitachi Metals Ltd | Corrosion and abrasion resistant alloy steel |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0390538A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-16 | Hitachi Metals Ltd | 耐食耐摩耗合金鋼 |
| JP2012251189A (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Japan Steel Works Ltd:The | 冷間工具鋼およびその製造方法 |
| CN106868412A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-20 | 芜湖倍思科创园有限公司 | 一种高碳低铬低钨高硬度抗冲击的耐磨球及其制备方法 |
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