JPS6067644A - 焼結高速度鋼 - Google Patents

焼結高速度鋼

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JPS6067644A
JPS6067644A JP17275083A JP17275083A JPS6067644A JP S6067644 A JPS6067644 A JP S6067644A JP 17275083 A JP17275083 A JP 17275083A JP 17275083 A JP17275083 A JP 17275083A JP S6067644 A JPS6067644 A JP S6067644A
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JP
Japan
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speed steel
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high speed
sintered high
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Akira Horata
亮 洞田
Tatsuo Hisada
久田 達男
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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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、焼結により製造する高速度鋼の改良に関づる
近イ[、粉末冶金法による高速度鋼製品の製造技術の進
歩が茗しく、その適用される分野が拡大しつつある。 
高速度鋼にめられる第一の特性は耐摩耗性であっC1そ
れは主として含イ1される炭化物の量により決定される
。 通7:iの溶製法で製造可能なもののC含有間の上
限は1.6%(SK)−110程度)であり、これを超
えるへC含有量は、粉末冶金法でなGJれば実現できな
い。 粉末冶金法によっても、焼結後の鍛伸を行’c7
a3うとづる場合は、C含有間は2.5%程度が限度U
−15る。
鍛伸を考えないのであれば、高合金組成を選択して、C
r:15%以下、W:25%以下、V:15%以上、M
O:15%以下おj、びQo:20%以下からえらんだ
1種まIこは2種以上どどbに、Cニア%までを含右さ
せることができる。 しかし、これを超えるCを含右さ
せようとづるど、巨人炭化物の析出が起っC1かえって
製品の特性が劣化する。
本発明は、この限界を打破して、さらに凸い耐摩耗性を
もった焼結高速度鋼を提供しようとりる企てに出たもの
であって、炭化物以外のllJ!i’″iの粒子を含有
させることにより、この企てを実現()たものである。
本発明の耐摩耗性のJぐれた焼結高速度鋼は、C:0.
20〜7.0%おJ、びCr:3−15%を含有し、さ
らに、W:25%以下、v:15%以下、Mo:15%
以下およびCo:2’O%以下からえらんだ1種または
2gi以上を含右し、残部が実質的にEeからなる合金
の粉末に、非金属の粒子を添加し分散させた粉末組成物
を焼結しくなる焼結高速度鋼において、合金ね末100
容栢部に対し、非金属粒子として、焼結・熱処理11.
rにマトリクス金属と反応しないものの粒子(非反応粒
子>0.5〜20容積部、A3 J: (f焼結+1i
’7 ニ?1− リクス金属と反応し−にれに固)Hし
、熱処理11、rに析111するものの粒子(反応粒子
)のノ1反応粒子’I OO容積部に対し1〜30容積
部をイ)1川しlこことを特徴とする。
焼結を利用して、′&J!質の粒子を高速度鋼に含有さ
せることは、すでに知られている。 しかし、従来利用
されたものは、いずれも本Jfi明でいう非反応粒子に
相当4°るものであって、反応粒子の利用は、本発明名
らがはじめて試み、成功したものである。
「非反応粒子」の好適なものは、周期41!表のIV 
a族金属、実用上は、■+ 、 Z r 、N fの窒
化物であって、中でもTiNが代表的である。 これら
窒化物は耐摩耗性の一層の向上の!こめに必須であり、
焼結高速度鋼中に微細に分散して、とくに切削工具にa
5いては断続切削条件下Cの工具寿命を茗しく長くする
は1=らきがある。 その効果は、前記合金組成100
部に対し容積で0.5部以」−なCノれば得られない。
 一方、20部を超えると均一な混合分散が困ガになり
、偏析ににる工具特性の低下がみられるので、これを限
界と覆る。
りfましい範囲は、3〜18部である。
「反応粒子」はて11O記のにうに焼結11.1に71
〜リクス金属中に固溶し、熱処理時に411出しC11
反応粒子とともに高速度鋼の耐摩耗性向上に寄Ll i
る。 ここでも、IV a i金m1−i 、Zr 、
Ifのホウ化物が好適であって、中でbT!B2が代表
的である。 ホウ化物は析出に際して適度に粗大化して
分散するため、切削工具に対1ノでは、どくに連続切削
における耐摩耗性の向上に役立つ1゜こうした効果を得
るには、前記非反応粒子100容積部に対して少なくと
も1部のひ在を必要とづる。 30部を超える存在は、
析出物が粗大化し、断続切削特性が低下してやはりT具
1JI竹をそこなうから、避けなければならない。
上記のように、反応粒子がもたらり析出粒子は連続切削
にa3ける耐摩耗性を向」させるといっても、過大な存
在は断続切削特性の低下を1t(りから、通常の用途に
とっては、工具どじ(の特旧のバランスをとる必要があ
る。 この観点から適当な反応粒子の添加量は、非反応
粒子に対しく、容積C1%以上、30%以下である。
各合金成分の粉末ならびに非反応粒子d3よび反応粒子
の粒度は、均一な分散による]二貝特性確保の点から、
250μ以下とづべきである。 150μ以下の微粉末
が好ましい。
本発明の焼結高速度鋼の製造(、L1高合金高炭素焼結
^速度鋼およびそれに硬質粒子を添加したものの製造に
関しで、当業技杯i者に知られIこ方法で実施できる。
 典型的には、粉末のjに合、成形に続く、真空中11
00〜1200℃に431)る仮焼結、約1100℃、
1000気ローの下での111P(熱間静水圧プレス)
焼結、および必要に応じて行なう鍛造1稈をへて製品が
得られる1、 粉末の+1P合に当っては、適帛の他の
硬質粒子、たとえばW、V、Taあるいは1yloのが
J化物、窒化物、さらにはホウ化物を01用してもさし
つかえなく、それらの添加による効宋が得られることが
確認され(いる。
火1U町 71〜リクス金属どし−【、JIS 5KH9相当の高
速庶鋼粉末を、水噴霧法にj;り製造して、100メツ
シ1通過の微粉−床だけを集めた。
非反応粒子として、TiN、71・Nまたは1−11N
の、粒度・・・・・・メツシュ以下の微粉を用い、1反
応粒子として、T; B2またはZr132の粉末を用
訃で、それぞれ表に示す聞を、」−記のs +< t+
 9粉末と20時間、乾式況合した。
粉末組成物を7 ton /C,mQの圧力r、径10
0111111X長さ100■の円柱状にプレス成形し
、−1−\アニングして、1150℃×2時間、真空中
C焼結し lご 。
その後、真空封入して、1100℃X 10 (’10
気圧の条件で1時間、l−111”処1!lj l、て
から、鍛造体を19だ。
この鍛造体から、10m+n角X 80 mn+長さの
バイ1−用試験片を採取して、1170℃×3分)油冷
による焼入れと、さらに580 ℃X I It、)間
→空冷を3回くりかえづ焼戻しを行なって、l1ic験
用バイトとした。
試験用バイトによる切削試験の条イ′1は、つぎのとお
りである。
()狙続切11す) 工具形状 0.15.7.7.1+1.0. +1.!
−i r?送 リ 0 、2 mm/ rev 切込み in+n+ 切削速度 100r′T1/ll111被削材 540
C(焼ならし晶) 切削時1fl 20分 (llil切続) 断続突切り 工具形状 すくい角30°、前逃げ角 70°、横逃げ角3゜ 送 リ 0 、0 7 mm/ rev切込み 5mm 切削速度 70−ミ〕Orn/mm 被削祠 80M42C3(カ2ならし晶)ギA7形状:
…−2,5,/= 31、φ・・E+2.5 切削本数 30本 工具の耐摩耗性は、刃先フランク摩耗により評価した。
 その結果を、非反応粒子および反応粒子に関Jる事項
とともに、表に示−J、。
jio 、 t I”i l/子(?A r m+ (
W)=1 ′ な し な し 2 1−iN 3 Ti[320,/13 TiN 6
 TiB20.7 /I TiN 9 TiB21.1 !〕1−’iN 15 TiB21.8(STiN18
TiB22.2 7賛 TiN 21 TiB2.2.5F1″ TiN
 24 Ti823.09 ″ T’iN Q な し 1r) TiN 9 TiB20.4 11 TiN 9 TiB20.7 12 TiN 9 TiB21.4 13 TiN 9 TiB22.5 14” TiN 9 TiB23.2 15 ZrN 9 TiBz 1.4 16 TiN 6 TiB20.4 ZrN 3 7r820.3 ′17 工iN 9 ZrB21.1 コ 11 T’iN 7 TiB 2 1.1fN 2 刃先フランク摩耗(mm) B/T (%) L1凱吐 回続切削 −0,400,55 13,30,330,51 11,70,290,49 12,20,260,47 12、’OO,190,37 12,20,160,32 11,90,300,84 12,50,330,94 −0,350,/12 4、/I ’0.27 0.42 7.8 0.26 0.43 15.6 0.26 0.54 27.8 0.25 0.73 35.6 0.25 1.38 15.6 0.21 0.40 7.8 0.21 0.’lO 12,20,230,42 12,20,210,’11 表にJjい−r、rB/1−Jは、ノ1反応粒子に対J
る反応粒子の割合(容積%)をあられづ。 ′印をイ」
シたものは比較例であり、ぞの他は本発明である。 1
″は通常の粉末高速度鋼からつくったパイ1〜であり、
2〜6.10・−13d、’j J:び15〜18をみ
ると、本発明ににり耐摩耗性が向」ニした工具が得られ
ることが明らかになる。9”は反応粒子を含まない例で
あり、7″、8″は非反応粒子が過大であって、断続切
削性能が劣るもの、また14″は反応粒子が過大であっ
て、いはり断続切削にン商しないしのである、。
特r′[出願人 人同特rAY鋼株式会社代理人 弁即
士 須 賀 総 人

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) C:0.20〜7.0%おJ:びCr:3〜1
    5%を含有し、さらに、W:25%以下、v:15%以
    下、MO:15%以下JJ J、ヒCO:20%以下か
    らえらんだ1種ま/jは2種以上を含有し、残部が実質
    的にl:eからなる合金の粉末に、非金属の粒子を添加
    し分散させ/C11)未組成物を焼結してなる焼結高速
    度鋼において、合金粉末100容積部に対し、非金属粒
    子どして、焼結・熱処理時に71へりクス金属と反応し
    ないものの粒子(非反応粒子)0.5〜20容相部、a
    3よび焼結時に71−リクス金属と反応し゛にれに固溶
    し、熱処理時に析出づるものの粒子(反応粒子)の非反
    応粒子100容槓部に対し1〜30容積部を併用したこ
    とを特徴どりる耐摩耗性のすぐれた焼結高速度鋼。
  2. (2) 非反応粒子がIV a 1f’A金属の窒化物
    であり、反応粒子がIV a族金属の小つ化物である特
    t;’r 請求の範囲第1項の焼結高速度鋼。
  3. (3) IV a M金WrカT i テUル’lH’
    l 請求(D範囲第2項の焼結高速度鋼。
  4. (4) 粒度が250μ以下の粉末組成物を使用した特
    許請求の範囲第1項の焼結高速度鋼。
JP17275083A 1983-09-19 1983-09-19 焼結高速度鋼 Granted JPS6067644A (ja)

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JPS6067644A true JPS6067644A (ja) 1985-04-18
JPH0555588B2 JPH0555588B2 (ja) 1993-08-17

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4765836A (en) * 1986-12-11 1988-08-23 Crucible Materials Corporation Wear and corrosion resistant articles made from pm alloyed irons
JPH02232334A (ja) * 1988-10-03 1990-09-14 Newcomer Prod Inc 分散合金化硬質金属複合体
US5108491A (en) * 1990-06-04 1992-04-28 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Rolling bearing composition

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US5108491A (en) * 1990-06-04 1992-04-28 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Rolling bearing composition

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