JPS5937741B2 - 耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼 - Google Patents
耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼Info
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- JPS5937741B2 JPS5937741B2 JP53111939A JP11193978A JPS5937741B2 JP S5937741 B2 JPS5937741 B2 JP S5937741B2 JP 53111939 A JP53111939 A JP 53111939A JP 11193978 A JP11193978 A JP 11193978A JP S5937741 B2 JPS5937741 B2 JP S5937741B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼
に関する。
に関する。
高速度鋼の主要成分であるＷおよびＭｏは、鋼中におけ
る炭化物の形成とマトリックスの強化により工具鋼とし
ての特性を付与するための必須元素として用いられる。
る炭化物の形成とマトリックスの強化により工具鋼とし
ての特性を付与するための必須元素として用いられる。
両元素は、はゾ同等の役割をはたし、鋼組成の決定に当
っては、Ｍｏ１％がＷ２％にはゾ相当するとして扱われ
る。
っては、Ｍｏ１％がＷ２％にはゾ相当するとして扱われ
る。
ところで、Ｗは極めて高価であるため、低価格化を狙っ
てこのＷを安価なＭｏで置換した高Ｍ。
てこのＷを安価なＭｏで置換した高Ｍ。
系高速度鋼が注目され、例えば５ＫＨ９種のＷをＭｏで
置きかえたＡｌ５Ｉ Ｍ７等の高Ｍｏ高速度鋼が開発さ
れている。
置きかえたＡｌ５Ｉ Ｍ７等の高Ｍｏ高速度鋼が開発さ
れている。
しかしながら、従来の溶製法による高Ｍｏ系高速度鋼は
、鋼中にロンド状の一次炭化物（Ｍ２Ｃ）が現出し、そ
のために鍛造、圧延あるいは線引等の加工性が悪く、か
つ工具としての靭性に劣り、衝撃に対して非常に脆いと
いう致命的欠点があり、高Ｍｏ化にともなう重大な問題
として挙げられている。
、鋼中にロンド状の一次炭化物（Ｍ２Ｃ）が現出し、そ
のために鍛造、圧延あるいは線引等の加工性が悪く、か
つ工具としての靭性に劣り、衝撃に対して非常に脆いと
いう致命的欠点があり、高Ｍｏ化にともなう重大な問題
として挙げられている。
本発明者等は、高Ｍｏ系高速度鋼の上記問題点を克服す
べく種々研究を重ねた結果、従来の溶製法に代えて、粉
末冶金手法を適用するとともに、Ｗ及びＭｏ量を一定範
囲に特定することにより鋼中のロッド状Ｍ２Ｃ炭化物の
出現を効果的に防止し、高Ｍｏ化にもかかわらず、加工
性及び靭性を顕著に向上させ、加えて耐摩耗性をも改善
し得ることを知り、本発明を完成するに到った。
べく種々研究を重ねた結果、従来の溶製法に代えて、粉
末冶金手法を適用するとともに、Ｗ及びＭｏ量を一定範
囲に特定することにより鋼中のロッド状Ｍ２Ｃ炭化物の
出現を効果的に防止し、高Ｍｏ化にもかかわらず、加工
性及び靭性を顕著に向上させ、加えて耐摩耗性をも改善
し得ることを知り、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は、Ｃ１，４〜１．６％、Ｃｒ３、８
〜４．５％、Ｗｏ、５〜９．０％、Ｍｏ ５．０〜７．
０係、Ｖ ４．０〜６．０％、Ｃｏ４．２〜５．２％、
残部鉄および不可避的不純物を含み、ＷおよびＭｏの２
倍量の和（Ｗ（％ｌ ＋ ２ Ｍｏ （％） ）が１１
．０〜１４．５％であり、かつＭｏの２倍量と前記値の
比、２Ｍ。
〜４．５％、Ｗｏ、５〜９．０％、Ｍｏ ５．０〜７．
０係、Ｖ ４．０〜６．０％、Ｃｏ４．２〜５．２％、
残部鉄および不可避的不純物を含み、ＷおよびＭｏの２
倍量の和（Ｗ（％ｌ ＋ ２ Ｍｏ （％） ）が１１
．０〜１４．５％であり、かつＭｏの２倍量と前記値の
比、２Ｍ。
（（７）／（Ｗじ）＋２Ｍｏ（イ））が０．６以上であ
る耐摩耗性及び靭性にすぐれた高Ｍｏ系粉末高速度鋼を
提供するものである。
る耐摩耗性及び靭性にすぐれた高Ｍｏ系粉末高速度鋼を
提供するものである。
本発明によれば、高Ｍｏ化にもかかわらず、有害なＭ２
Ｃ炭化物の生成量が少なく、良好な加工性及び工具鋼と
して望まれる耐衝撃性が付与されることに加えて、耐摩
耗性の改善効果も得られる。
Ｃ炭化物の生成量が少なく、良好な加工性及び工具鋼と
して望まれる耐衝撃性が付与されることに加えて、耐摩
耗性の改善効果も得られる。
この耐摩耗性の向上は、鋼中の炭化物の種類及び形態が
変化し、前記Ｍ２Ｃ炭化物に代って、硬いＭＣ炭化物が
形成されることによるものと考えられる。
変化し、前記Ｍ２Ｃ炭化物に代って、硬いＭＣ炭化物が
形成されることによるものと考えられる。
次に本発明高速度鋼の成分限定理由について説明する。
Ｗ及びＭｏは、高速度鋼としての性能を得るための基本
的元素であり、Ｃ，Ｎ及びＦｅと結合してＭＣ，Ｍ６Ｃ
炭化物、ＭＸ、Ｍ６Ｘ窒化物を形成するとともに、残部
は基質中に溶込み、耐摩耗性を高めると同時に焼もどし
硬化、高温硬さ等の向上に寄与する。
的元素であり、Ｃ，Ｎ及びＦｅと結合してＭＣ，Ｍ６Ｃ
炭化物、ＭＸ、Ｍ６Ｘ窒化物を形成するとともに、残部
は基質中に溶込み、耐摩耗性を高めると同時に焼もどし
硬化、高温硬さ等の向上に寄与する。
このため、本発明では、ＷとＭ。の２倍量の和（Ｗ（％
）＋ ２ Ｍｏ （％） ）を１１，０とし、かつ２Ｍ
ｏ（％）、／ （Ｗ（％） ＋ ２ ＭＯ（％） ）の
値が約０．６以上となるごとくに添加する。
）＋ ２ Ｍｏ （％） ）を１１，０とし、かつ２Ｍ
ｏ（％）、／ （Ｗ（％） ＋ ２ ＭＯ（％） ）の
値が約０．６以上となるごとくに添加する。
第１図は、耐摩耗性及び抗折力に及ぼすＭｏ及びＷの添
加量の影響を示したグラフであり（同図〔Ｉ〕は抗折力
（ｋｇ／７７＋″）、同図］〕は比摩耗量（＝／に９）
を示す）、２Ｍ。
加量の影響を示したグラフであり（同図〔Ｉ〕は抗折力
（ｋｇ／７７＋″）、同図］〕は比摩耗量（＝／に９）
を示す）、２Ｍ。
（＠／ （Ｗ（％）＋ ２ ＭＯ（％） ）の値が約０
．６以上となる範囲において、抗折力が増加し、かつ比
摩耗量が減少（耐摩耗性向上）することが認められる。
．６以上となる範囲において、抗折力が増加し、かつ比
摩耗量が減少（耐摩耗性向上）することが認められる。
本発明におけるＷ及びＭｏは上記の如く、その合計量（
Ｗ（％）＋ ２ Ｍｏ （％） ）約１１．０％以上と
なるように調整されるが、多量に添加しても効果の増加
は緩慢化し、コスト的に不利であるので、好ましくは約
１１．０〜１４．５％の範囲で調整される。
Ｗ（％）＋ ２ Ｍｏ （％） ）約１１．０％以上と
なるように調整されるが、多量に添加しても効果の増加
は緩慢化し、コスト的に不利であるので、好ましくは約
１１．０〜１４．５％の範囲で調整される。
また、２ Ｍｏ （％）／ （Ｗ（％） ＋ ２ Ｍｏ
（％ｌ ）は０．６ ％以上であればよい。
（％ｌ ）は０．６ ％以上であればよい。
なお、ＷとＭｏの添加量は、上記の如く両者の合計量で
規定されるが、さらに、個々にはＷ約０．５〜９．０％
、Ｍｏ約４．０〜７．０％の各範囲内で調整される。
規定されるが、さらに、個々にはＷ約０．５〜９．０％
、Ｍｏ約４．０〜７．０％の各範囲内で調整される。
■は、靭性を改善するとともに、炭窒化物の形成により
硬度を高め、耐摩耗性を付与する効果を有する。
硬度を高め、耐摩耗性を付与する効果を有する。
但し約４．０％に満たないと効果不十分であり、また約
６．０％を越えても効果の増加は緩慢であるので、約４
．０〜６．０係、好ましくは約４．２〜５．２係の範囲
で加えられる。
６．０％を越えても効果の増加は緩慢であるので、約４
．０〜６．０係、好ましくは約４．２〜５．２係の範囲
で加えられる。
本発明高速度鋼は、上記のようにＷ及びＭｏ含有量を特
定した点に第１の特徴を有するものであり、その他の元
素及び含有量については高速度鋼として採用される一般
的条件に従えばよいが、特にＪＩＳ ５ＫＨＩＯ種相
当の鋼組成を構成することにより好結果を得ることがで
きる。
定した点に第１の特徴を有するものであり、その他の元
素及び含有量については高速度鋼として採用される一般
的条件に従えばよいが、特にＪＩＳ ５ＫＨＩＯ種相
当の鋼組成を構成することにより好結果を得ることがで
きる。
このため、前記以外の成分組成として以下の如く各元素
を含有することができる。
を含有することができる。
Ｃｒは、基質及び炭窒化物中に存在して焼入れ性を高め
るとともに、焼もどし硬化、高温硬さ、熱処理時の耐酸
化性を高める効果を有する。
るとともに、焼もどし硬化、高温硬さ、熱処理時の耐酸
化性を高める効果を有する。
但し、約３．８係に満たないと効果は十分でなく、一方
約４．５係を越えても効果はそれほど増加しない。
約４．５係を越えても効果はそれほど増加しない。
よって約３．８〜４．５％の範囲で加えられる。
Ｃｏは、前記Ｗ、Ｍｏ 、Ｖ等と併用することにより、
基質の耐熱性を高め、高温硬さを改善する。
基質の耐熱性を高め、高温硬さを改善する。
特に難削材用工具を目的とする場合に必要な元素である
。
。
但し、約４．２係に満たないと、効果は十分でなく、一
方約５．２％を越えても効果の増加はそれほど期待でき
ない。
方約５．２％を越えても効果の増加はそれほど期待でき
ない。
よって、約４．２〜５．２％の範囲で加えられる。
Ｃは、基質に溶込んで強化に寄与するほか、特に前記Ｗ
、Ｍｏ 、Ｃｒ等と結合して炭化物や炭窒化物を形成せ
しめるに必要な元素であり、その添加量は、炭化物等の
形成元素の含有量により適宜調整されるが、例えば約１
．４〜１．６係の範囲で加えられる。
、Ｍｏ 、Ｃｒ等と結合して炭化物や炭窒化物を形成せ
しめるに必要な元素であり、その添加量は、炭化物等の
形成元素の含有量により適宜調整されるが、例えば約１
．４〜１．６係の範囲で加えられる。
本発明鋼はまた粉末冶金手法によることを第２の特徴と
する。
する。
すなわち、従来の溶製法によっては高Ｍｏ化に伴なう前
記常置を効果的に防止し得す、粉末冶金手法に従って前
記特定の成分組成の高速度鋼を構成することにより、は
じめて良好な加工性と靭性を具備せしめ得るとともに、
耐摩耗性の改善も達成されるのである。
記常置を効果的に防止し得す、粉末冶金手法に従って前
記特定の成分組成の高速度鋼を構成することにより、は
じめて良好な加工性と靭性を具備せしめ得るとともに、
耐摩耗性の改善も達成されるのである。
なお、その粉末冶金手法には特別の制限はなく、通常採
用される条件に従えば十分である。
用される条件に従えば十分である。
次に実施例を挙げて本発明高速度鋼の緒特性について具
体的に説明する。
体的に説明する。
実施例
マトマイズ合金鋼粉末（粒度８０メツシユより粗粒）を
原料鋼粉末とし、軟鋼製容器へのキャニンク゛、脱ガス
および熱間静水圧試験機（ＨＩＰ）による圧縮成形・焼
結の各工程から成る通常の粉末冶金手法により、第１表
掲示の成分組成を有する供試材を製し、第２表掲示の熱
処理を施して高速度鋼工具を得た。
原料鋼粉末とし、軟鋼製容器へのキャニンク゛、脱ガス
および熱間静水圧試験機（ＨＩＰ）による圧縮成形・焼
結の各工程から成る通常の粉末冶金手法により、第１表
掲示の成分組成を有する供試材を製し、第２表掲示の熱
処理を施して高速度鋼工具を得た。
各高速度鋼について硬度、抗折力、耐摩耗性、切削性能
等を比較した。
等を比較した。
なお、供試付置、１及び２は比較材（Ａ６１は５ＫＨＩ
Ｏ種相当）、／／６３及び４は本発明材である。
Ｏ種相当）、／／６３及び４は本発明材である。
上記各供試材についての緒特性測定結果を第３表に示す
。
。
但し、抗折力、耐摩耗性及び切削性能の測定条件は次の
とおりである。
とおりである。
（５）抗折力
（：）試験片： ５ ｍｍＸ １０ｍｍ×３０ｍｍ（１
１）支点間相離：２０ｍｍ （曲 負荷：中央１点負荷 ［Ｆ］）耐摩耗性 大越式試験機による比摩耗量（ｍａ／＊ ）を測定 （１）相手材： ＳＮＣＭ８（焼入れ焼もどし材、ＨＲ
Ｃ３０） ’ （１１）摩擦速度： ２．８６ ｍ ／５ｅｃ（１１０
最終荷重：６．３ｋｇ ０ψ 摩擦距離：４００ｍ （Ｃ） 切削性能 冒運カズヌーブ旋盤を用い連続切削及び断続切削性能を
測定。
１）支点間相離：２０ｍｍ （曲 負荷：中央１点負荷 ［Ｆ］）耐摩耗性 大越式試験機による比摩耗量（ｍａ／＊ ）を測定 （１）相手材： ＳＮＣＭ８（焼入れ焼もどし材、ＨＲ
Ｃ３０） ’ （１１）摩擦速度： ２．８６ ｍ ／５ｅｃ（１１０
最終荷重：６．３ｋｇ ０ψ 摩擦距離：４００ｍ （Ｃ） 切削性能 冒運カズヌーブ旋盤を用い連続切削及び断続切削性能を
測定。
連続切削性能は、切削速度■＝ ２５ ｍ７分での完全
寿命時間（分）にて評価し、一方断続切削性能は、切削
速度Ｖ＝２０ｍ／９）において、逃げ面摩耗幅の最大値
（Ｖｎｍａｘ）が０、５ ｍｍに達するまでの衝撃回数
にて評価した。
寿命時間（分）にて評価し、一方断続切削性能は、切削
速度Ｖ＝２０ｍ／９）において、逃げ面摩耗幅の最大値
（Ｖｎｍａｘ）が０、５ ｍｍに達するまでの衝撃回数
にて評価した。
（ｉ） 被削材： ＳＮＣＭ８（焼入れ焼もどし材、
ＨＲＣ３２）。
ＨＲＣ３２）。
但し、断続切削試験では、４ｓ ｌｏｔの切欠付使用。
（１１）バイト取付角：０−１５−６−６−１５−１５
−Ｒｏ、４ （曲 突出量：３４關 Ｑ′％／）切込量：１．５闘 （Ｖ） 送り： ０．２ ｍｍ／ ｒｅｖ上記結果よ
り本発明材（Ａ、３． 、４ ）と比較材（４１，２）
とを対比すると、断続切削性能に示されるように、本発
明材は衝撃条件下にも摩耗量が少なく、良好な靭性を備
え、かつ連続切削性能結果を併せ、すぐれた切削性能を
有していることが認められる。
−Ｒｏ、４ （曲 突出量：３４關 Ｑ′％／）切込量：１．５闘 （Ｖ） 送り： ０．２ ｍｍ／ ｒｅｖ上記結果よ
り本発明材（Ａ、３． 、４ ）と比較材（４１，２）
とを対比すると、断続切削性能に示されるように、本発
明材は衝撃条件下にも摩耗量が少なく、良好な靭性を備
え、かつ連続切削性能結果を併せ、すぐれた切削性能を
有していることが認められる。
また比摩耗量も著しく少なく卓越した耐摩耗性を備えて
おり、抗折力についてはＪＩＳ ５ＫＨＩＯ種相当材
（比較材扁１）に比し、格段すぐれている。
おり、抗折力についてはＪＩＳ ５ＫＨＩＯ種相当材
（比較材扁１）に比し、格段すぐれている。
硬度についても比較材にくらべ何ら遜色のないことが認
められる。
められる。
なお、各供試材の密度について別途測定し′た結果によ
れば、比較材／１ｆＬ１及び２がそれぞれ８．２Ｆｌ／
ｄ及び８．０！Ｉｌｌ／Ｃｒ！であるのに対し、本発明
材應３及び４は各々７．８１／〜及び７．７７ｇ／ｃｒ
ｉｌと前者にくらべて密度が低く、高Ｍｏ化と合せてコ
スト的に有利である。
れば、比較材／１ｆＬ１及び２がそれぞれ８．２Ｆｌ／
ｄ及び８．０！Ｉｌｌ／Ｃｒ！であるのに対し、本発明
材應３及び４は各々７．８１／〜及び７．７７ｇ／ｃｒ
ｉｌと前者にくらべて密度が低く、高Ｍｏ化と合せてコ
スト的に有利である。
第１図ＣＩ）及び（ＩＱは、それぞれ抗折力及び比摩耗
量に及ぼすＷ及びＭｏ含有量の影響を示すグラフである
。
量に及ぼすＷ及びＭｏ含有量の影響を示すグラフである
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｃ１，４〜１．６％、Ｃｒ ３．８〜４．５ ％
、Ｗｏ、５〜９．０％、Ｍｏ ５．０〜７．０％、Ｖ４
．０〜６．０％、Ｃｏ４．２〜５．２係、残部鉄および
不可避的不純物を含み、ＷおよびＭｏの２倍量の和（Ｗ
（イ）＋２Ｍ。 シ））が１１．０〜１４．５％であり、かつＭｏの２倍
量と前記値の比、２ Ｍｏ ｅｇ）／ （Ｗ（％）＋２
Ｍｏ （％） ）が０．６以上であることを特徴とす
る耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼。 ２ Ｖ４．２〜５．２係を含む前記第１項の焼結高速
度鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53111939A JPS5937741B2 (ja) | 1978-09-11 | 1978-09-11 | 耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53111939A JPS5937741B2 (ja) | 1978-09-11 | 1978-09-11 | 耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5538961A JPS5538961A (en) | 1980-03-18 |
| JPS5937741B2 true JPS5937741B2 (ja) | 1984-09-11 |
Family
ID=14573919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53111939A Expired JPS5937741B2 (ja) | 1978-09-11 | 1978-09-11 | 耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937741B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2670034B2 (ja) * | 1996-01-16 | 1997-10-29 | 松下電工株式会社 | タイマスイッチ |
| JP2670033B2 (ja) * | 1996-01-16 | 1997-10-29 | 松下電工株式会社 | タイマスイッチ |
| US5976277A (en) * | 1997-05-08 | 1999-11-02 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | High speed tool steel, and manufacturing method therefor |
| US6200394B1 (en) | 1997-05-08 | 2001-03-13 | Research Institute Of Industrial Science & Technology | High speed tool steel |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3556780A (en) * | 1966-01-03 | 1971-01-19 | Iit Res Inst | Process for producing carbide-containing alloy |
-
1978
- 1978-09-11 JP JP53111939A patent/JPS5937741B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3556780A (en) * | 1966-01-03 | 1971-01-19 | Iit Res Inst | Process for producing carbide-containing alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5538961A (en) | 1980-03-18 |
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