JPS6126739A - 成形金型用Co基耐熱合金 - Google Patents

成形金型用Co基耐熱合金

Info

Publication number
JPS6126739A
JPS6126739A JP14569384A JP14569384A JPS6126739A JP S6126739 A JPS6126739 A JP S6126739A JP 14569384 A JP14569384 A JP 14569384A JP 14569384 A JP14569384 A JP 14569384A JP S6126739 A JPS6126739 A JP S6126739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
content
alloy
temperature
hardness
thermal shock
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
Application number
JP14569384A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6330380B2 (ja
Inventor
Tatsumori Yabuki
矢吹 立衛
Junya Oe
大江 潤也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP14569384A priority Critical patent/JPS6126739A/ja
Publication of JPS6126739A publication Critical patent/JPS6126739A/ja
Publication of JPS6330380B2 publication Critical patent/JPS6330380B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高硬度および高靭性を有し、さらに耐摩耗
性、耐熱衝撃性、および耐酸化性にすぐれ、したがって
これらの特性が要求される7n。
Sn 、 AI 、およびCU、並びにこれらの合金な
どのダイカストや、乾電池などの製造、さらにプラスチ
ックの成形などに際して、金型として用いるのに適した
Co基耐熱合金に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、ダイカストに際して、例えば7n。
Sn、およびpb金合金溶湯は280〜450℃の範囲
内の温度で金型に鋳込れ、またAlやCu合金はそれよ
り高い580〜920’Cの範囲内の温度で鋳込まれて
おり、したがってダイカストの成形金型は、その表面温
度が水冷状態で200〜700℃にも達するものであり
、このようにダイカストの成形金型は繰返しの加熱と冷
却、並びに高圧にさらされるものである。
このことは、プラスチック用成形金型や、乾電池、例え
ばマンガン乾電池用成形金型においても同様である。
従来、上記の各種成形金型の製造には、Fe−N+−A
l系合金や、Fe−W−Cr−V系合金、さらにc o
−c r−w系合金が用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、これらの従来耐熱合金は、上記の各種成形金型
に要求される特性、すなわち硬さ、靭性、耐摩耗性、耐
熱衝撃性、および耐酸化性を具備したものでないため、
最近の技術進歩に伴う使用条件のより一層の苛酷化と含
まって、比較的短期間で使用寿命に至るのが現状である
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は上述のような観点から、上記の各
種成形金型の製造に適した材料を開発すべく研究を行な
った結果、@倣%で、 C:0.5〜3%。
Si  :  0.1〜5%。
Mn :  0.01 =2%。
Cr:10〜37%。
w:o、i〜17%。
1ylo  :  0.1〜10%。
Ti  :  0.01〜3.5%。
Al  :  0.01  〜4%。
を含有し、さらに必要に応じて、 Ni:8〜32%。
Fe:1〜16%。
Nb :  0.01〜2.0%。
B  :  0.001〜2.0%。
のうちの1種または2種以上を含有し、残りがCoと不
可避不純物(望ましくはCo:40%以上含有)からな
る組成(以上重石%)を有するCo基耐熱合金は、高硬
度および高靭性を有し、さらに耐摩耗性、耐熱衝撃性、
および耐酸化性にすぐれ、したがってこれらの特性が要
求される各種の成形金型として用いた場合に、きわめて
長期に亘ってすぐれた性能を発揮するという知見を得た
のである。
この発明は上記知見にもとづいてなされたものであって
、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を説
明する。
(a)   C C成分には、Cr、W、Mo,Ti、およびNbなどと
結合して炭化物を形成し、常温および高温硬さを向上さ
せる作用があるが、その含有量が0.5%未満では所望
の高硬度を確保することができず、一方3%を越えて含
有させると耐熱衝撃性が劣化するようになることがら、
その含有量を0.5〜3%と定めた。
(b)  5i Si成分には、鋳造性、肉盛溶接性、および欄流れ性を
改善する作用があるが、その含有量が0.1%未満では
前記作用に所望の改善効果が得られず、一方5%を越え
て含有させてもより一層の改善効果は期待できないこと
がら、その含有量を0.1’−5%と定めた。
(c)  Mn Mn成分には、肉盛溶接性を改善する作用があるが、そ
の含有量が0.01%未満では所望の肉盛溶接性を確保
することができず、一方2%を越えて含有させてもより
一層の向上効果は現われないことから、その含有間を0
.01〜2%と定めた。
(d)  Cr Cr成分には、その一部が素地に固溶し、残りの部分が
炭化物を形成して、特に高温硬さを向上させ、もって高
温耐摩耗性を向上させるほか、耐酸化性を向上させる作
用があるが、その含有量が10%未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方37%以上含有させると耐熱
衝撃性に低下傾向が坦われるようになることから、その
含有量を10−37%と定めた。
(e)  W W成分には、炭化物を微細化すると共に、自身も炭化物
を形成し、かつ素地に固溶して、これを強化し、もって
合金の高温硬さおよび高温強度を向上させる作用がある
が、その含0量が0.1%未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方17%を越えて含有させると肉盛溶
接性や切削性が劣化するようになることから、その含有
量を0.1〜17%と定めた。
(f)  Mo Mo酸成分は、Wとの共存において、素地に固溶して、
これを強化し、かつ炭化物を形成して合金の高温硬さく
高温耐摩耗性)および高温強度を向上させる作用がある
が、その含有量が0.1%未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方10%を越えて含有させると、耐熱
衝撃性および靭性が劣化するようになることから、その
含有量を0,1〜10%と定めた。
(F)  Ti Ti成分には、素地の結晶粒の成長を抑制するばかりで
なく、むしろ結晶粒を微細化し、かつMo型の炭化物お
よび窒化物、さらにNiを含有する場合にはAlとも結
合してNi3 (Affi。
Ti)の金属間化合物を形成して、高温硬さおよび耐熱
衝撃性、さらに高温強度および靭性を向上させる作用が
あるが、その含有量が0.01%未満    −では前
記作用に所望の効果が得られず、一方3.5%を越えて
含有させると、炭化物の鮒が多くなりすぎて耐熱衝撃性
および靭性が劣化するようになると共に、耐酸化性にも
劣化傾向が現われるようになることから、その含有量を
0.01〜3.5%と定めた。
(h)  Al Al成分には、Crと共に耐酸化性を向上させ、かつ上
記のようにNiおよびTiと結合してNi 3 (Al
、Ti )の金属間化合物を形成すると共に、窒化物を
形成して常温および高温硬さを向上させて耐摩耗性を一
段と高め、さらに耐熱衝撃性、高温強度を改善する作用
があるが、その含有量が0.01%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方4%を越えて含有させると
、溶湯の流動性および鋳造性が低下するようになるばか
りでなく、溶接性および靭性も低下して実用的でなくな
ることから、その含有量を0.01〜4%と定めた。
(i)  Ni N1成分には、オースブナイト地を安定にして耐熱lI
j撃性および靭性を向上させるほか、AlおよびTiと
結合して金属間化合物二N13 (Al。
Ti)を形成し、もって高温硬さく高温耐摩耗性)およ
び高温強度を改善し、さらにCrとの共存において耐酸
化性を向Fさせる作用があるので、特にこれらの特性が
要求される場合に必要に応じて含有されるが、その含有
量が8%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方32%を越えて含有させてもより一層の向上効果は得
られないことから、その含有量を8〜32%と定めた。
(j)  Fe Fe成分には、合金の耐熱衝撃性を一段と向上させる作
用があるので、前記特性が要求される場合に必要に応じ
て含有されるが、その含有量が1%未満では所望の耐熱
衝撃性向上効果が得られず、一方16%を越えて含有さ
せると、高温硬さが低下するようになることから、その
含有量を1〜16%と定めた。
(k)  NbおよびB これらの成分には、高温硬さく高温耐摩耗性)および高
温強度を一段と向上させる作用があるので′、特に前記
作用が要求される場合に必要に応じて含有されるが、そ
れぞれ、その含有量が9.001%未満では前記作用に
所望の向上効果が得られず、一方それぞれ2.0%を越
えて含有させると、耐熱衝撃性が劣化するようになるこ
とから、それぞれの含有量を、Nb :  0.01〜
2%、 13 :  0.001〜2%と定めた。
〔実施例〕
つぎに、この発明のCo基耐熱合金を実施例により比較
例と対比しながら具体的に説明する。
通常の高周波溶解炉を用い、それぞれ第1表に示される
通りの成分組成をもった溶湯を大気中または真空中で溶
解し、ついで砂型または金型に鋳造して上端部直径二6
0朧φ×下端部直径=50履φ×高さ:15ONRの寸
法をもったインゴットとすることによって本発明Co基
耐熱合金1〜36、および従来耐熱合金1〜3をそれぞ
れ調製した。
なお、砂型鋳造は、本発明Co基耐熱合金3〜30.3
5.36および従来耐熱合金3について行ない、他の耐
熱合金についてはすべて金型鋳造した。
さらに、上記の金型鋳造した耐熱合金、すなわち本発明
Co基耐熱合金1.2および31〜34゜および従来耐
熱合金1,2に対しては、900〜1250℃の範囲内
の温度で熱間加工(鍛造、圧延、および溝O−ル加工)
を施して、これを15鋼 ×長さ:200mの寸法をも
ったビレットとし、かつ本発明Co基耐熱合金1.2お
よび31〜34には温度: 1200℃に2時間保持後
空冷の熱処理を施し、また従来耐熱合金1には、温度:
1150℃に2時間保持の溶体化処理と、温度:560
℃に24時間保持の時効処理を施し、さらに従来耐熱合
金2には、温度:1150℃に加熱優油冷の焼入れ処理
と、温度: 700℃に2時間保持の焼もどし処理を施
した。
つぎに、この結果得られた本発明Co基耐熱合金1〜3
6.および従来耐熱合金1〜3について、硬さ測定試験
、常温シャルピー衝撃試験、A1合金をダイカストする
に際して金型が受ける急速加熱と急速冷却の繰返しに近
い条件での熱衝撃試験、および酸化試験をそれぞれ行な
った。
なお、硬さ測定試験においては、常温におけるロックウ
ェル硬さくCスケール)、並びに800℃および900
℃におけるビッカース硬さを測定した。
また、熱衝撃試験は、−万端面の中心部に直径=10m
φの球面凹みを形成した1 2#IX 12sX30履
の角柱状試験片を用い、この試験片の球面凹みを酸素−
プロパンガスバーナーにより30秒間加熱して、その温
度を約900℃とした後、直ちに噴霧水を20秒間吹付
けて、その温度を約200℃とする工程を1サイクルと
し、これを繰返し行ない、3サイクル終了ごとに前記球
面凹みを螢光浸透探傷法を用いて観察し、割れが発生す
るまでのサイクル数を測定することにより行なった。
さらに、酸化試験は、直径:10IllIlφX厚さ=
10mの寸法をもった試験片を用い、この試験片を、大
気中、温度: 1200℃に加熱して200時間連続保
持した後空冷の条件で行ない、試験後、その表面に形成
されている酸化物被膜を剥離して秤量し、この秤量値を
試験片の全表面積で除して求めた値を酸化減量として表
わした。これらの試験結果を第2表に示した。なお、第
2表の割れ発生までのサイクル数の欄における「30以
上」は30ザイクルの繰返し熱衝撃試験でも球面凹みに
割れ発生が見られないものである。
〔発明の効果〕
第2表に示される結果から、本発明Co基耐熱合金1〜
36は、いずれも従来耐熱合金1〜3に比して、きわめ
て高い常温および高温硬さ、並びに高靭性を有し、かつ
耐熱衝撃性および耐酸化性にもすぐれていることが明ら
かである。
上述のように、この発明のCo基耐熱合金は、著しく高
い常温および高温硬さ、並びに高靭性を有し、さらにす
ぐれた耐摩耗性、耐熱!j撃性、耐酸化性、および高温
強度を具備しているので、特にこれらの特性が要求され
る各種の成形金型の製造に用いるのに適し、しかもこの
結果の成形金型はきわめて長期に亘って安定的性能を発
揮するのである。
−22=

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%、 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%、 Mo:0.1〜10%、 Ti:0.01〜3.5%、 Al:0.01〜4%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
  2. (2)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%、 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%。 Mo:0.1〜10%、 Ti:0.01〜3.5%、 Al:0.01〜4%、 を含有し、さらに、 Ni:8〜32%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
  3. (3)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%、 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%、 Mo:0.1〜10%、 Ti:0.01〜3.5%、 Al:0.01〜4%、 を含有し、さらに、 Fe:1〜16%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
  4. (4)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%、 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%、 Mo:0.1〜10%、 Ti:0.01〜3.5%、 Al:0.01〜4%、 を含有し、さらに、 Nb:0.01〜2%およびB:0.001〜2%のう
    ちの1種または2種、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
  5. (5)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%、 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%、 Mo:0.1〜10%、 Ti:0.01〜3.5%、 Al:0.01〜4%、 を含有し、さらに、 Ni:8〜32%と、 Fe:1〜16%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
  6. (6)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%。 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%、 Mo:0.1〜10%、 Ti:0.01〜3.5%、 Al:0.01〜4%、 を含有し、さらに、 Ni:8〜32%と、 Nb:0.01〜2%およびB:0.001〜2%のう
    ちの1種または2種、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
  7. (7)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%、 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%。 Mo:0.1〜10%。 Ti:0.01〜3.5%、 Al:0.01〜4%、 を含有し、さらに、 Fe:1〜16%と、 Nb:0.01〜2%およびB:0.001〜2%のう
    ちの1種または2種、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
  8. (8)C:0.5〜3%、 Si:0.1〜5%、 Mn:0.01〜2%、 Cr:10〜37%、 W:0.1〜17%、 Mo:0.1〜10%、 Ti:0.01〜3.5%。 Al:0.01〜4%、 を含有し、さらに、 Ni:8〜32%と、 Fe:1〜16%と、 Nb:0.01〜2%およびB:0.001〜2%のう
    ちの1種または2種、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする成形金型用Co基
    耐熱合金。
JP14569384A 1984-07-13 1984-07-13 成形金型用Co基耐熱合金 Granted JPS6126739A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14569384A JPS6126739A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 成形金型用Co基耐熱合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14569384A JPS6126739A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 成形金型用Co基耐熱合金

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6126739A true JPS6126739A (ja) 1986-02-06
JPS6330380B2 JPS6330380B2 (ja) 1988-06-17

Family

ID=15390914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14569384A Granted JPS6126739A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 成形金型用Co基耐熱合金

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6126739A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008069455A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Haynes Internatl Inc 窒化物強化可能なコバルト−クロム−鉄−ニッケル合金
GB2504372A (en) * 2012-05-03 2014-01-29 Kennametal Inc A surgical implant made from a Co-Cr-Mo-Si-C alloy
CN107058934A (zh) * 2017-04-12 2017-08-18 滁州市东华模具制造有限公司 一种采用复合涂层提高汽车冷冲压模具寿命的方法
CN112342441A (zh) * 2020-11-07 2021-02-09 南京聚力化工机械有限公司 一种高耐磨合金材料及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008069455A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Haynes Internatl Inc 窒化物強化可能なコバルト−クロム−鉄−ニッケル合金
KR101232533B1 (ko) 2006-09-15 2013-02-12 헤인스 인터내셔널, 인코포레이티드 질화물 강화에 유용한 코발트-크롬-철-니켈 합금
GB2504372A (en) * 2012-05-03 2014-01-29 Kennametal Inc A surgical implant made from a Co-Cr-Mo-Si-C alloy
GB2504372B (en) * 2012-05-03 2015-02-18 Kennametal Inc Surgical orthopedic implants made from wear-resistant cobalt-chromium-molybdenum alloys
US9078753B2 (en) 2012-05-03 2015-07-14 Kennametal Inc. Surgical orthopedic implants made from wear-resistant cobalt—chromium—molybdenum alloys
CN107058934A (zh) * 2017-04-12 2017-08-18 滁州市东华模具制造有限公司 一种采用复合涂层提高汽车冷冲压模具寿命的方法
CN112342441A (zh) * 2020-11-07 2021-02-09 南京聚力化工机械有限公司 一种高耐磨合金材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6330380B2 (ja) 1988-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4431815B2 (ja) 超強力析出硬化型ステンレス鋼及び同鋼より作られた長尺なストリップ
JP2002173732A (ja) ハイエントロピー多元合金
JPS5837160A (ja) 継目無鋼管製造用熱間傾斜圧延機のガイドシユ−用鋳造合金
JPS6126739A (ja) 成形金型用Co基耐熱合金
JPS59159976A (ja) 成形金型用耐熱合金
JPS6017043A (ja) Co基耐熱合金
JPH03134144A (ja) ニッケル基合金部材およびその製造方法
JP2732934B2 (ja) 高温強度および高温耐酸化性のすぐれたNi基合金製恒温鍛造金型
JPS624849A (ja) AlおよびAl合金の熱間加工用金型
JPS62182238A (ja) 連続鋳造鋳型用Cu合金
JPS5853702B2 (ja) 強靭性ダイカスト用アルミニウム合金
JPS6341977B2 (ja)
JPS596348A (ja) エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用Ni基合金
JPS6341975B2 (ja)
JPS59153871A (ja) ガイドシユ−用高靭性Fe−Cr−Ni系鋳造合金
JPS59133341A (ja) 耐食性および熱間加工性にすぐれた高強度Cu合金
JPS6121297B2 (ja)
JPH07228955A (ja) 高温強度に優れる鋳造Fe−Cr−Ni合金及びそれを用いた製品の製造方法
JPS628497B2 (ja)
JPS613860A (ja) 歯科用Co基鋳造合金
JPH11293376A (ja) 加熱炉炉床部材用Cr基合金
JP2000234149A (ja) 耐溶損性に優れた鋳造用金型
JPS625979B2 (ja)
JPS6252025B2 (ja)
JPH11293378A (ja) 加熱炉炉床部材用Cr基合金