JPS61103683A - 温熱間鍛造用工具の製造法 - Google Patents
温熱間鍛造用工具の製造法Info
- Publication number
- JPS61103683A JPS61103683A JP59223785A JP22378584A JPS61103683A JP S61103683 A JPS61103683 A JP S61103683A JP 59223785 A JP59223785 A JP 59223785A JP 22378584 A JP22378584 A JP 22378584A JP S61103683 A JPS61103683 A JP S61103683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- steel
- welding
- hot casting
- tool
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Laser Beam Processing (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】
産業上の利用分野
本発明は、温熱間鋳造用工具の製造に関するものである
。
。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点従来より
温熱間加工における工具には高い衝撃力と耐摩耗性およ
び耐熱亀裂性が要求される。銅材質のパンチでは鋼の硬
度を上げると靭性が低下し、折損の恐れがある。
温熱間加工における工具には高い衝撃力と耐摩耗性およ
び耐熱亀裂性が要求される。銅材質のパンチでは鋼の硬
度を上げると靭性が低下し、折損の恐れがある。
一方、超硬合金を用いる場合、靭性を上げるため、ＷＣ
−Ｃｏ合金のＣｏ量を増やしていくと耐摩耗性が落ち、
しかも圧縮耐力が下がる・ものの、鋼より優れている。
−Ｃｏ合金のＣｏ量を増やしていくと耐摩耗性が落ち、
しかも圧縮耐力が下がる・ものの、鋼より優れている。
鋳造用工具として必要な硬度を維持するためには、鋼よ
り、超硬合金が良好であるが、このような合金は靭性面
で限界があり、限られた範囲のみしか使用されていない
。例えばパンチの靭性が要求される部分に鋼を使用し、
先端部の耐摩耗性が要求される部分に超硬合金を用いる
と、かなり広い範囲に使用されると考えられるが超硬と
鋼の完全接合が難しく実用化されていない。
り、超硬合金が良好であるが、このような合金は靭性面
で限界があり、限られた範囲のみしか使用されていない
。例えばパンチの靭性が要求される部分に鋼を使用し、
先端部の耐摩耗性が要求される部分に超硬合金を用いる
と、かなり広い範囲に使用されると考えられるが超硬と
鋼の完全接合が難しく実用化されていない。
超硬と鯛の最も一般的な接合法としてはＡｇロウがよく
用いられるが、Ａｇロウは疲労強度が弱゛く、縁返し荷
重がか＼る部分では剥離する等の問題がある。また、さ
らに高融点のロウ付けとしてＣｕロウ、Ｎｉロウがある
が、これらは１０００°Ｃ以上の温度で接合するため鋼
の焼きが戻り、鋼の圧縮耐力が落ちる。また、超硬と銅
を接合する方法として摩擦接合等が考えられるが、接合
強度面で不十分である。
用いられるが、Ａｇロウは疲労強度が弱゛く、縁返し荷
重がか＼る部分では剥離する等の問題がある。また、さ
らに高融点のロウ付けとしてＣｕロウ、Ｎｉロウがある
が、これらは１０００°Ｃ以上の温度で接合するため鋼
の焼きが戻り、鋼の圧縮耐力が落ちる。また、超硬と銅
を接合する方法として摩擦接合等が考えられるが、接合
強度面で不十分である。
問題点を解決するための手段
本発明者等は靭性、耐摩耗性共に性能を満足する超硬パ
ンチの製造法を研究した結果、超硬と鋼を見出した。
ンチの製造法を研究した結果、超硬と鋼を見出した。
本発明の方法の例として温熱間鋳造用工具としての打抜
きパンチで以下述べる。第１図に示す打抜きパンチ先端
部に超硬チップを高エネルギービームにて溶接すること
を特徴とするパンチの製造法である。
きパンチで以下述べる。第１図に示す打抜きパンチ先端
部に超硬チップを高エネルギービームにて溶接すること
を特徴とするパンチの製造法である。
一般にパンチ等に用いられる超硬チップは先端部の摩耗
、焼き付きが問題となるため、超硬合金材質は硬度の高
いものが要求される。この硬度の高い超硬合金材質は超
硬合金（ＷＣ−Ｃｏ）中の結合金属であるＣｏ量が少な
いため、熱キレンが発生しやすい欠点を有する。またＣ
ｏ量が多い超硬合金においても熱キレンの発生は減るも
ののやはり問題である。従って電子ビーム、レーザービ
ーム等の高エネルギービームを直接接合面に当てると、
急激な温度上昇により、超硬合金中に熱キレンが発生し
、Ｎ金時の割れの原因となっている。更にＷＣ−Ｃｏに
Ｔ ｉＣ，ＴａＣ，ＮｂＣ，Ｃｒ、 Ｍｏ、 ＡＡ、
Ｎｉ添加された超硬合金においても同様である。
、焼き付きが問題となるため、超硬合金材質は硬度の高
いものが要求される。この硬度の高い超硬合金材質は超
硬合金（ＷＣ−Ｃｏ）中の結合金属であるＣｏ量が少な
いため、熱キレンが発生しやすい欠点を有する。またＣ
ｏ量が多い超硬合金においても熱キレンの発生は減るも
ののやはり問題である。従って電子ビーム、レーザービ
ーム等の高エネルギービームを直接接合面に当てると、
急激な温度上昇により、超硬合金中に熱キレンが発生し
、Ｎ金時の割れの原因となっている。更にＷＣ−Ｃｏに
Ｔ ｉＣ，ＴａＣ，ＮｂＣ，Ｃｒ、 Ｍｏ、 ＡＡ、
Ｎｉ添加された超硬合金においても同様である。
従って、過去に多く超硬合金と銅の接合を電子ビームを
用いて検討した例があるが、この熱キレンにより合金が
割れる問題で実用化されていない。
用いて検討した例があるが、この熱キレンにより合金が
割れる問題で実用化されていない。
本発明者等は超硬合金と鋼の溶接法を研究した結果、例
えばＳＫＤ、ＳＣＭ材等の０．２％以上０．５％未満の
範囲の炭素鋼と耐摩耗性が要求される超硬合金（炭素量
５％以上）のチップが強固に接合する方法を見出したも
のである。
えばＳＫＤ、ＳＣＭ材等の０．２％以上０．５％未満の
範囲の炭素鋼と耐摩耗性が要求される超硬合金（炭素量
５％以上）のチップが強固に接合する方法を見出したも
のである。
句の炭素量が０２％未満０．５％以上の範囲のものでは
、接合強度が低く、本発明の範囲の強度がとくに著しく
高い。この原因は、明らかではないが、鋼と超硬合金又
は、金属薄板との拡散現象に関連するものと考えられる
。
、接合強度が低く、本発明の範囲の強度がとくに著しく
高い。この原因は、明らかではないが、鋼と超硬合金又
は、金属薄板との拡散現象に関連するものと考えられる
。
超硬会合材種としては、温熱間鋳造用工具としては、次
の組成のものが工具寿命が、長いので適当である。
の組成のものが工具寿命が、長いので適当である。
ＷＣ４０〜９５ｗｔ％
ＴｉＣ０〜１５ｗｔ９６
Ｃｏ ５〜２５ｗｔ％
Ｎｉ （１〜１５ｗｔ％
Ｃｒ Ｏ〜 ５ｗｔ％
更には、
ＷＣ５２〜９４．５ｗｔ％
ＴｉＣＯ〜 ５ ｗｔ％
Ｃｏ ：３−２５ ｗｔ％
Ｎｌ ２〜１５ ｗｔ％
Ｃｒ Ｏ，５〜 ３ ｗｔ％
以上の範囲で、しかもＣｏ、 Ｎｉ、 Ｃｒのバインダ
ー量が１０％以上の場合に、温熱間鍛造用工具としての
寿命は著しく長い。
ー量が１０％以上の場合に、温熱間鍛造用工具としての
寿命は著しく長い。
また、Ｔｉｃに変え、ＴａＣ，ＮｂＣ，ＺｒＣ，Ｃｒ３
Ｃ２゜本発明の特徴は、超硬合金と鋼の当接面の接合に
おいて、溶接する前に超硬合金の接合面から約２Ｔｎｔ
ＩＬ以内の位置に焦点をぼかしたビームを当てた後、鋼
材側約２朋以内の位置に焦点をぼかしたビームを当て、
然る後溶接１面に焦点を絞ったビームを当てる溶接法か
らなる。
Ｃ２゜本発明の特徴は、超硬合金と鋼の当接面の接合に
おいて、溶接する前に超硬合金の接合面から約２Ｔｎｔ
ＩＬ以内の位置に焦点をぼかしたビームを当てた後、鋼
材側約２朋以内の位置に焦点をぼかしたビームを当て、
然る後溶接１面に焦点を絞ったビームを当てる溶接法か
らなる。
実施例Ｉの態様においては、第１図に示すカーボン量（
ト）０．３５％）の鋼材２と超硬合金１の接合において
被溶接物を回転させなから超硬側と鋼材側に焦点をぼか
したビームを当て、溶接段階で必要とする溶は込み深さ
に対応したビーム人力を接合面３に当てる。なお、超硬
と鋼の接合面？ＣＯ，１〜１ ｍｍのＮｉ 、 Ｃｏ、
Ｆｅ−Ｎｉ等の鉄族金属あるいはロウ材を挿入しても
その効果は変らない。予め当てるビームの位置は２朋以
内が好ましい。２皿を越えると超硬合金にキレンが入る
。また予め当てるビームが焦点をぼかした状態で投入す
ることが望ましい。
ト）０．３５％）の鋼材２と超硬合金１の接合において
被溶接物を回転させなから超硬側と鋼材側に焦点をぼか
したビームを当て、溶接段階で必要とする溶は込み深さ
に対応したビーム人力を接合面３に当てる。なお、超硬
と鋼の接合面？ＣＯ，１〜１ ｍｍのＮｉ 、 Ｃｏ、
Ｆｅ−Ｎｉ等の鉄族金属あるいはロウ材を挿入しても
その効果は変らない。予め当てるビームの位置は２朋以
内が好ましい。２皿を越えると超硬合金にキレンが入る
。また予め当てるビームが焦点をぼかした状態で投入す
ることが望ましい。
ビームの焦点を絞った状態で実施するとやはり超硬合金
にキレンが発生する。
にキレンが発生する。
実施例１
第１図に示す５ＫＤ６１種からなるパンチ先端部５朋の
位置にＷＣ−１５％Ｃｏ合金からなる超硬チップとの接
合を行った。超硬合金１と鋼２の接合面３研削にて仕上
げた後、トリクレンにて脱脂、脱磁気（５ガウス以下）
を行い、次いで超硬側に焦点をぼかしたビームを当てた
。ビーム条件は０．１２ｋｗ。
位置にＷＣ−１５％Ｃｏ合金からなる超硬チップとの接
合を行った。超硬合金１と鋼２の接合面３研削にて仕上
げた後、トリクレンにて脱脂、脱磁気（５ガウス以下）
を行い、次いで超硬側に焦点をぼかしたビームを当てた
。ビーム条件は０．１２ｋｗ。
加速電圧６０ｋＶ、ビーム電流１．６ｍＡ、加熱時間６
０ＳｅＣ、であった。
０ＳｅＣ、であった。
次に同一条件で鋼材の接合面から０２朋の位置に焦点を
ぼかしたビームを当てた。最後にビーム径０３朋まで絞
り、超硬と鋼の当接面にビームを当て溶接を行った。接
合したパンチを仕上げ加工しワーク温度１０００℃の実
用性能テストを行った。
ぼかしたビームを当てた。最後にビーム径０３朋まで絞
り、超硬と鋼の当接面にビームを当て溶接を行った。接
合したパンチを仕上げ加工しワーク温度１０００℃の実
用性能テストを行った。
従来の５ＫＤ６１の熱間加工パンチが４０００個程度で
パンチ先端部にカジリ摩耗を生じ、使用不能になったの
に比較して、本発明の溶接パンチは２００００個まで使
用が可能であった。
パンチ先端部にカジリ摩耗を生じ、使用不能になったの
に比較して、本発明の溶接パンチは２００００個まで使
用が可能であった。
実施例２
炭素量の異なる鋼： ５ＮＣ２２（Ｃ量＝０．１２〜０
．１８％）、５ＫＤＩ（Ｃ量＝１．８〜２．４％）、５
ＫＤ５（Ｃ量＝０．２５〜０．３５％）、５ＫＤ６（Ｃ
量＝０．３２〜０４２％）と超硬合金（ＷＣ−１０％Ｃ
ｏ −１０％Ｎｉ）を実施例１と同様に接合し、パンチ
を作成した。更に同様にワーク温度１０５０℃で実用性
能を評価した。５ＮＣ２２２００００個５ＫＤＩ、３０
０００個、 ５ＫＤ５１０００００個５ＫＤ６１２００
００個までの使用が可能であった。
．１８％）、５ＫＤＩ（Ｃ量＝１．８〜２．４％）、５
ＫＤ５（Ｃ量＝０．２５〜０．３５％）、５ＫＤ６（Ｃ
量＝０．３２〜０４２％）と超硬合金（ＷＣ−１０％Ｃ
ｏ −１０％Ｎｉ）を実施例１と同様に接合し、パンチ
を作成した。更に同様にワーク温度１０５０℃で実用性
能を評価した。５ＮＣ２２２００００個５ＫＤＩ、３０
０００個、 ５ＫＤ５１０００００個５ＫＤ６１２００
００個までの使用が可能であった。
本発明の炭素量が０．２％以上０．５％未満に入る５Ｋ
Ｄ５．６を用いたパンチの寿命が長い事がわかる。
Ｄ５．６を用いたパンチの寿命が長い事がわかる。
第１図は本発明の打抜き用パンチの形状と構成を示す説
明図である。 手続補正碧 昭和５９年／７月ぶ石
明図である。 手続補正碧 昭和５９年／７月ぶ石
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素量０．２％以上０．５％未満の鋼材と超硬合金
を溶接した打抜きパンチにおいて、該合金の密着した接
合面より２ｍｍ以内の範囲で予めビームをぼかした高エ
ネルギービームを各々の合金に照射した後、溶接深さを
得るのに必要なエネルギーをビーム径を絞つた状態で照
射することにより接合することを特徴とする温熱間鋳造
用工具の製造法。 ２、炭素量０．２％以上０．５％未満の鋼材と超硬合金
の接合に０．１〜１ｍｍの金属薄板を挿入して溶接する
特許請求の範囲第１項記載の温熱間鋳造用工具の製造法
。 ３、高エネルギービームが電子ビームあるいはレーザー
ビームであることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
たは第２項記載の温熱間鋳造用工具の製造法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59223785A JPS61103683A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 温熱間鍛造用工具の製造法 |
| US06/737,397 US4628178A (en) | 1984-05-29 | 1985-05-23 | Tool for warm and hot forgings and process for manufacturing the same |
| DE19853519114 DE3519114A1 (de) | 1984-05-29 | 1985-05-28 | Werkzeug zum halbwarm- und warmschmieden sowie verfahren zum herstellen eines solchen werkzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59223785A JPS61103683A (ja) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | 温熱間鍛造用工具の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103683A true JPS61103683A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0521671B2 JPH0521671B2 (ja) | 1993-03-25 |
Family
ID=16803673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59223785A Granted JPS61103683A (ja) | 1984-05-29 | 1984-10-23 | 温熱間鍛造用工具の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103683A (ja) |
-
1984
- 1984-10-23 JP JP59223785A patent/JPS61103683A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521671B2 (ja) | 1993-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |