JPS62224528A

JPS62224528A - 工具の製造方法

Info

Publication number: JPS62224528A
Application number: JP6662686A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Kato; 喜久加藤
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1987-10-02

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】【発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、切削加工用工具、圧延、転造、鋳造等の塑
性加工用工具、耐衝撃用工具、金型などに利用される工
具の製造方法に関するものである。

（従来の技術）従来、工具の素材としては、炭素工具鋼（ＳＫ）、合金
工具鋼（ＳＫＳ　、ＳＫＤ　。

５ＫＴ）、高速度工具鋼（ＳＫＨ）などが広く利用され
ており、なかでも高速度工具鋼は比較的高価であるもの
のその優れた特性から切削加工用工具や塑性加工用工具
の素材として広く用いられている。

この高速度工具鋼は、従来の場合一般的には。

溶解→造塊→鍛造→熟処理の工程を経たもの、あるいは
粉末→成形→焼結→熱処理の工程を経たものが使用され
、炭化物を均一に分散させることによって特性の向上を
はかるようにしている。また１分割成形した部品を機械
的に結合させて工具としたものもある。

（発明が解決しようとする問題点）このような工程により製造される高速度工具鋼製の工具
は一体成形品が多く、素材自体が高価であることに加え
て、硬質粒子の分散にも問題があり、難加工性であるた
め加工コストが高いという問題点を有している。また、
ヒートクラックや衝撃による割れを生じやすいため、一
体成形して使用した場合には熱的あるいは機械的衝撃に
より欠けたり割れたりしやすいという問題点あった。

この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、ヒートクラックや衝撃による割れが発生しがた
く、工具の交換頻度を少なくすることができると共に、
工具コストの低減を実現することが可能である工具の製
造方法を提供することを目的としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明による工具の製造方法は、重量％で、Ｃ二０．
２〜３．５％、Ｓｉ　：３．０％以下、Ｍ　ｎ　：　２
　、０％以下、Ｃｒ：１．Ｏ〜２０．０％、Ｍｏ：１．
Ｏ〜５．０％、Ｗ：１１．Ｏ〜３０．０％、　　Ｖ：０
．５〜５．０％、Ｃｏ：０．２〜１５．０％、必要に応
じて前記以外の炭化物形成元素の１種または２種以上を
合計で５．０％以下、同じく必要に応じて炭化物の１種
または２種以上を合計で５０％以下を含有し、残部実質
的にＦｅよりなる化学成分の粉末を高エネルギー密度熱
源柱内に供給して溶接または肉盛することを特徴として
いる。

次に、この発明において使用される粉末の成分範囲（重
量％）の限定理由を説明する。

Ｃ：ＣはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ。

Ｚｒなどの炭化物形成元素と結合して硬い複炭化物を生
成し、工具として必要な耐衝撃性の向上に著しい効果が
あり、また基地中に固溶して所要の硬さを得るのに有効
な元素であるので、このような効果を得るために０．２
％以上含有させる。しかし、多量に添加すると耐摩耗性
は増大するものの靭性および加工性が低下するため３．
５％以下とした。

Ｓ　ｉ　：Ｓｉは主に脱酸剤として作用すると共に炭化物の析出反
応を促進させて炭化物の微細化をはかり、また、焼入性
を向上させると共に基地を強化して降伏点を高め、疲労
限を向上させるのに有効な元素であるが、多量に添加す
ると熱伝導性の低下による工具寿命の劣化をきたし、ま
た、熱間加工性を害すると共に靭性を劣化させるので３
．０％以下とした。

Ｍｎ：ＭｎはＳｉと同様に脱酸剤として添加するが脱硫剤とし
ても作用し、鋼の清浄度を高めると共に焼入性の向上に
も寄与する元素であるが、多量に添加すると靭性や焼も
どし軟化抵抗性が低下し、また、加工硬化能が高くなっ
て加工性や被削性を低下させるので２．０％以下とした
。

Ｃｒ：ＣｒはＣと結合して複炭化物を形成し、耐摩耗性の向上
に大きく寄与する元素であり、また、基地中にも多量に
固溶して、高温強度および耐熱衝撃性を高めるとともに
耐酸化性の向上にも大きく寄与する元素であるので１．
０％以上含有させた。しかし、多量に添加しすぎると焼
もどし軟化抵抗性が低下し、また、加工性や靭性を劣化
させるので２０．０％以ドとした。

Ｍｏ　、Ｗ：Ｍｏ、ＷはＣと結合して微細なＭ２Ｃ型あるいはＭ、Ｃ
型の複炭化物を生成しかつ基地中にも固溶して基地を強
化するので、耐摩耗性および高温硬さを増大させるとと
もに、焼もどし軟化抵抗性の向上や耐ヒートチェック性
の改善にも有効な元素である。したがって、このような
効果を得るためにＭｏは１．０％以上、Ｗは１１．０％
以上含有させた。しかし、多すぎると複炭化物の量が多
くなるとともに粗大となり、塑性加工性および靭性が低
下すると共に疲労特性にも悪影響を及ぼす（７）で、Ｍ
Ｏは５．０％以下、Ｗは３０．０％以下に限定した。

Ｖ：ＶはＣと結合して非常に硬くかつ固溶しにくいＭＣ型炭
化物を生成し、耐摩耗性の向上や焼もどし硬さの増大に
大きく寄手し、さらには結晶粒を微細化して靭性を向上
させるのに有効な元素であり、このような効果を得るた
めに０．５％以上含有させた。しかし、多量に添加する
と硬さの大きいＭＣ型炭化物が多くなり、耐摩耗性は向
上するものの被削性や靭性が劣化する傾向となるので５
．０％以下とした。

ＣＯ：ＣＯは基地中に固溶して基地を強化し、炭化物の析出お
よび凝集をおくらせ、高温における硬さと耐力を著しく
向上させる元素であるので、このような効果を得るため
に０．２％以上含有させた。しかし、多量に添加すると
固溶による内部歪が大となり、靭性が低下する傾向とな
るため１５．０％以下に限定した。

そのほか、高温特性を改善し、また耐摩耗性を向上させ
るために前記以外の炭化物形成元素の１種または２種以
上を添加するのも必要に応じて望ましく、例えば炭化物
形成元素としてＮｂ。

Ｔａ、Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｈｆの１種または２種以上を添加
するのもよい、しかし、多量に添加すると巨大炭化物が
晶出すると共に、これら元素の結晶粒界への優先析出が
起って靭性を低下させるので、添加するとしても合計で
５．０％以下とする必要がある。

また、耐摩耗性のより一層の向上をはかるために、炭化
物の１種または２種以上を添加するのも必要に応じて望
ましく、例えば炭化物としてＷＣ，ＮｂＣ，ＴａＣ，Ｖ
Ｃ，Ｔｉｃ等々の１種または２種以上をより望ましくは
３％以上添加するのもよい、また、炭化物に加えてＳｉ
３Ｎ４゜ＴｉＮ、ＢＮ等々の窒化物や、Ａ立２０３゜５
ｉ０２．ＺｒＯ２等々の酸化物を加えることも場合によ
っては望ましい、しかし、多量に添加すると靭性が低下
するので、添加するとしてもこれらの合計で５０％以下
とする必要がある。

さらに、ＭＣ，Ｍ、ＣおよびＭ２３ｃ、型炭化物の析出
反応に影響を及ぼし、炭化物を微細にしかも均一に分計
させて靭性および耐亨詐什を而１−させるためにＲＥＭ
　（Ｙを含む希土類元素）の１種または２種以上を０．
００５〜０．６０％程度の範囲で添加する。ことも必要
に応じて望ましく。

この場合ミツシュメタルとして添加することも可能であ
る。さらにまた、焼入冷却過程においてオーステナイト
結晶粒界への初析炭化物の析出を抑制することにより焼
入性を著しく向上させるのに有効な元素であるＢを例え
ばｏ、ｏｏｉ〜０．０５０％の範囲で添加することも望
ましい。

さらにまた、Ｎは炭化物安定化元素として作用し、Ｍ２
Ｃ型の炭化物からＭ、Ｃ型の炭化物への変態を促進する
と共に、■と結合して炭窒化物■（Ｃ、Ｎ）の粒径を大
きくシ、工具の硬化能、耐摩耗性および靭性を高める効
果を有する。したがって、粉末中にＮを適量含有させる
ことも望ましいが、Ｎは溶鋼の溶製性を害したり、介在
物を形成させたりするので、アトマイズ法による粉末製
造時に含Ｎ２ガスを噴射して粉末表面に窒素を付看させ
たり、粉末の送給に使用するキャリャガス中に窒素を含
ませたりするようにすることも必要に応じて望ましい、
しかし、Ｎ量が多くなりすぎると巨大な炭窒化物が形成
されて工具の性能をかえって劣化させるので、粉末中の
含有量や付着量の合計が０．３０％以下となるようにす
ることが望ましい。

そのほか、Ｐは０．０４０％以下、Ｓは０．０４０％以
下、Ｏは０．０１０％以下、人文は０．０３０％以下に
規制することも必要に応じて望ましい。

さらに、基地を強化して工具の強度、耐ｔ＃撃性、＃ヒ
ートチェック性を高めるために、Ｎｉを０．０１〜２．
０％程度、Ｃｕを０．２５％〜１．０％程度添加しても
よい。

この発明による工具の製造方法においては、上記の成分
からなる粉末を使用するが、この粉末としては、例えば
、粉（破）砕粉、異形粉、ガスー水アトマイズ粉、ガス
アトマイズ粉などが用いられ、特に製造方法は限定され
ないが、流動性がよくより安定した送給が可能となる点
ではガスアトマイズ粉が望ましいといえる。

そして、この発明においては、粉末の粒径が−６０〜＋
３５０ｍｅｓｈの範囲にあるものを使用するのがとくに
好ましい。すなわち、６０ｍｅｓｈよりも大きい粉末で
は溶接および肉盛後に未溶着部分が発生するおそれがあ
り、３５０ｍｅｓｈよりも細かい粉末では溶着効率が低
下するとともに送給の安定性を悪化させるおそれがある
ことによる。

この発明に用いる粉末を製造するに際しては。

粉末の化学成分に対応した鋼を溶製して、粉（破）砕法
、アトマイズ法などを用いることが可能であるが、その
ほか、適当な基本成分の鋼（例えば、１．３％Ｇ−４．
２％Ｃｒ−５．０％ＭＯ−６，２％Ｗ−３．０％Ｖ−Ｆ
ｅや、２．３％Ｃ−４，０％Ｃｒ−７，０％Ｍ　ｏ　−
６、５％Ｗ−６，５％Ｖ−１０％Ｃ０−Ｆ′ｅ）をベー
ス粉末に使用し、製品の使用目的等によって、Ｍｏ、Ｗ
。

Ｖ、Ｃｏおよびその他の金属ならびに炭化物、窒化物、
酸化物等を混合して所望の成分の粉末として使用するよ
うになすことも可能である。そして、粉末の成分と、溶
接または肉盛後の溶着金属の成分との分析値における差
はさほど大きくなく、通常の成分範囲内におさまる。

この発明では、上記の粉末を使用し、この粉末を高エネ
ルギー密度熱源柱内に供給して、工具基体の接合しよう
とする部分に溶接（ｗｅｌｄｉｎｇ）したり、工具基体
の表面に肉盛（ｓｕｒｆａｃｉｎｇ）したりするが、こ
の場合の高エネルギー密度熱源柱としては、エネルギー
密度が４０ｋｗ／ｃｍ２以上のプラズマアーク柱、電子
ビーム柱、レーザビーム柱がとくに好ましい。

また、上記の粉末を高エネルギー密度熱源柱内に供給す
るにあたっては、キャリアガスを用いて行うことも望ま
しく、この場合、キャリアガスとして窒素を含むもの（
例えば、Ａｒ＋Ｎ２）を使用すれば、前述したＮ添加の
効果を得ることができるようになる。

このようにして溶接または肉盛したのちにおいイＩ＋　
煤盾プ訝ｍ　１＆Ｆｔｕ　ｌｋ−に軽１計七ｈ　嶋−っ
Δ太物もほとんど存在しない著しく特性の優れた組織を
得ることができる。

そして、工具基体としては、炭素鋼、低合金鋼およびス
テンレス鋼はもちろんのこと、割れを生じやすいため溶
接や肉盛には不向きとされていた高合金鋼および工具鋼
に対しても溶接および肉盛が可能である。したがって、
工具基体として靭性の優れた材料を用い、この工具基体
の接合部または表面に、上記粉末を高エネルギー密度熱
源柱内に供給して溶接または肉盛することによって、基
体部分は靭性に著しく優れ、工具としての使用部分例え
ば耐摩耗面や切削刃先は工具特性に優れた複合工具の製
造が可能となる。

このように、この発明では、粉末を使用して高エネルギ
ー密度熱源柱内に供給し、この粉末を溶融させて溶接ま
たは肉盛するようにしているため、比較的安価な炭素鋼
や低合金鋼の中に炭化物を分散させて従来の一体成形し
た溶製高速度工具鋼あるいは粉末高速度工具鋼と同等ま
たはそれ以上の特性のものを得ることができる。そして
、高速度工具鋼中にはＷ　、　Ｍ　ｏ　、　Ｖ　、　Ｃ
ｒ等の資源の限られた高価な元素を多量に含有するが、
これらの炭化物を均一に分散したＷＣ，ＴｉＣあるいは
Ａ文２０３等のサーメットやセラミックスにおきかえ、
高価な元素は基地相の強化、およびサーメットやセラミ
ックスとの結合の強化材として少量使用するのにとどめ
ることによって、価格の低廉化が可能となる。

（実施例１）この実施例１では、第１図に示す構造のプラズマトーチ
１を高エネルギー密度熱源として使用した。このプラズ
マトーチ１は１図示しない電源の陰極側と接続した棒状
電極２を中心に備え、この棒状電極２と同心状に且つ間
隔をおいてトーチ内筒３が配設しである。このトーチ内
筒３は図示例の場合、その下端にチップ４を備えていて
ねじ止めされているが、これらを一体化したものであっ
ても良い、そして、トーチ内筒３およびチップ４内には
冷却水通路５が設けであると共に、棒状電極２とトーチ
内筒３との間でプラズマガス供給路６が形成してあり、
さらにこの棒状電極２とトーチ内筒３との間にはプラズ
マガス通過孔７を複数設けたプラズマガス整流体８が配
設しである。このプラズマガス整流体８は、上部から矢
印方向に供給されたプラズマガスの流れを整流し、水平
断面においてプラズマガスの流れが均一化されるように
するはたらきをもっている。また、このプラズマガス整
流体８は、棒状電極２の保持体としてもはたらくもので
ある。そして、トーチ内筒３の下端（図示例の場合には
チップ４の下端）にはプラズマアーク噴出ノズル９を備
えている。

さらに、トーチ内筒３の外周部には間隔をおいてトーチ
外筒１１が配設してあり、このトーチ外筒１１の下端部
分にプラズマアーク噴出ノズル１２が形成しであると共
に、トーチ内筒３とトーチ外筒１１との間で粉末供給路
１３が形成してあり１図示しない粉末供給装置より粉末
送給用キャリヤガスと共に供給した粉末１４がプラズマ
アーク柱１０内に供給できるようになっている。また、
トーチ外筒１１のノズル部分にも冷却水通路１５が形成
しである。さらに、トーチ外筒１１の下端部分には前記
プラズマアーク噴出ノズル１２と同心状にガスレンズ１
６が設けてあり、シールドガス供給路１７から供給され
るシールドガスがプラズマアーク柱１０の周囲を濃淡な
く均一にシールドするようにしである。

このような構成のプラズマトーチ１の下方には、図示し
ない電源の陽極側と接続した中空状のスリッターロール
素材１８が回転可能に配設してあり、プラズマトーチ１
とスリッターロール素材１８との間で正極性トランスフ
ァープラズプアーク柱１０が発生するようにしである。

このスリッターロール素材１８はＪＩＳＳＣＭ４３５か
ら製作したものである。

そこで、このスリッターロール素材１８の表面に肉盛し
て刃先部を形成するにあたっては、第１表に示す肉盛溶
接条件を採用し、第２表に示す化学成分の粉末１４を用
いた。

第１表そこで、ｆｆ１２表に示した化学成分の粉末１４を第１
図に示したプラズマトーチ１とスリッターロール素材１
８との間で発生しているプラズマアーク柱１０内に供給
しなから肉盛溶接を開始し、プラズマトーチ１は左右に
約Ｌ２ｍｍのウィービングをさせつつスリッターロール
素材１８の表面に第２図に示すように厚さ約１．５〜２
ｍｍの肉盛層１９を形成した０次いで、刃先部となる部
分にさらに２層の肉盛溶接部２０．２１を重ねて形成し
た。続いて、溶接のまま機械加工を行って第３図に示す
形状の刃先部２２を形成してスリッターロール２３を製
作した。このようにして製作したスリッターロール２３
の表面硬度はＨＲＣ６０〜６５であり、刃先部２２の硬
度はＨＲＣ６３，５〜６５．２であった。

次いで、このようにして製作したスリッターロール２３
を使用して、板厚が０．１−０．４ｍｍのＳＵＳ　３０
４フープ材の足幅切断を行ったところ、従来の高速度工
具鋼製の一体型スリッターロールと同等以上の切断性能
を有し、摩耗部分を再肉盛して使用した結果も良好であ
って長時間にわたる切断作業を行うことが可能であった
。

（実施例２）この実施例２では、第１図に示した構造のプラズマトー
チ１を高エネルギー密度熱源として用い、スプリングワ
ッシャ製造用（細線圧延用）ホリゾンタルロールの製作
に適用した場合を示す。

そこで、ホリゾンタルロールの製作にあたっては、第３
表に示す肉盛溶接条件を採用し、第４表に示す化学成分
の粉末１４を用いた。なお、溶接肉盛に際しては、溶接
ビード形成のために、第４図に示すように、ホリゾンタ
ルロール素材２５の両側に水冷銅バッキング２６．２６
を設置し、ホリゾンタルロール素材２５および銅バッキ
ング２６．２６を同時に回転させると共に、プラズマト
ーチ１をＰＩＳ４図の左右方向にウィービングさせた。

また、ホリゾンタルロール素材２５は５ＫＤ６１力）ち
かスもｎ−ｒ＆訊ス− 第　　３　　表なお、ｍ４表に示した化学成分の粉末のうちＮｏ、　　
４は、Ｃ，Ｓｉ、Ｍｎ、ＣｒおよびＶを含み、残部実質
的にＦｅよりなる粉末に、粉末ＭＯと、粉末Ｗと、粉末
ＣＯとを同表に示す成分割合となるように混合して攪拌
したものであり、他の粉末Ｎｏ、　５　、６においても
同様のベース粉末を用いて他の粉末を所定割合に混合し
た。

そこで、第４表に示す化学成分の粉末１４を第１図に示
すプラズマアーク柱１０内に供給しなから肉盛溶接を開
始し、ホリゾンタルロール素材２５の表面に第４図に示
すように仕上加工後の厚さ５ｍｍの肉盛層２７を形成し
た。なお、この実施例２では粉末供給用ギヤリヤガスと
してＡｒに若干のＮ２を添加したものを使用し、溶融し
た金属中でＶ　（Ｃ、Ｎ）の形成やＭ２Ｃ７￥化物のＭ
、Ｃ炭化物への変態を促進させるようにすることにより
、靭性および耐摩耗性を向上させるようにした。

次いで、このようにして製作したホリゾンタルロールを
機械加工して仕上げたのちスプリングワッシャ製造用の
線材圧延に使用した結果、耐用寿命を従来の２倍以上に
延長することができ、摩耗した部分を再度肉盛溶接して
使用することが可能であった。

（実施例３）この実施例３では、第１図に示した構造のプラズマトー
チ１鷺高エネルギー密度熱源として使用し、マンネスマ
ン製管装置の製管用プラグの製作に適用した場合を示す
。

そこで、製管用プラグの製作にあたっては、第５表に示
す肉盛溶接条件を採用し、第６表に示す化学成分の粉末
を用いた。なお、第５図に示すように、製管用プラグ本
体３１は砲弾形状をなすものであり、材質として、３％
Ｃｒ−１％Ｎｉ−２％Ｗ−０．２％ＲＥＭ−Ｆｅからな
るものを用いた。

第５表そこで、第６表に示した化学成分の粉末をｉｆ図に示す
プラズマアーク柱１０内に供給しなから肉盛溶接を開始
し、第５図に示すプラグ本体３１の表面に厚さ５〜６ｍ
ｍの肉盛層３２を形成した０次いで、肉盛溶接後に仕上
加工を行ったのち焼入れ・焼もどしを施して表面硬度を
ＨＲＣ６０〜６５にし、さらに表面に水蒸気処理を行っ
て約１００〜１５０ルｍのスケール層を形成させて焼付
防止をはかり、第５図に示す形状の製管用プラグ３３を
製作した。

続いて、このようにして製作した製管用プラグ３３を用
いて製管を行ったところ、表面に肉盛層３２を形成しな
い場合に比べて５倍以上の寿命延長を実現することがで
きた。

（実施例４）この実施例４では、第１図に示した構造のプラズマトー
チ１を高エネルギー密度熱源として用い、ホイールにリ
ングを溶接固定する場合に適用した。

この場合、第６図に示すように、ホイール３５は中心孔
３５＆を有し、５ＫＤ６１　（０，３５％ｃ−ｉ、ｏ％
５ｔ−０．３５％Ｍｎ−５，０％Ｃｒ−１，２５％Ｍｏ
−１，０％Ｖ−Ｆｅ）より製作したものである。また、
リング３６は前記ホイール３５の外周側に位置し、粉末
高速度工具鋼（ＨＩ　Ｐ処理材）（１，３％Ｃ−０，３
％５ｉ−０，３％Ｍ　ｎ　−４、２％Ｃｒ−５，０％Ｍ
　ｏ　−６，４Ｗ−３，０％Ｖ−８．５％Ｃｏ−Ｆｅ）
より製作したものである。

そこで、ホイール３５とリング３６との溶接固定にあた
っては、Ｐ５７表に示す溶接条件を採用／′ 第　　７　　表そこで、溶接にあたっては、ｆｓ６図に示すように、銅
製水冷バッキング３７上にホイール３５およびリング３
６を設置し、溶接開先の直上部分にプラズマトーチ１を
配設したのち、プラズマアーク柱１０を発生させ、ホイ
ール３５、リング３６および銅製水冷バッキング３７を
一体で回転させると共にプラズマトーチ１をウィービン
グさせ、第８表に示す化学成分の粉末１４をプラズマア
ーク柱１０内に供給しながら溶接を行い、溶接開先部に
溶着金属３８を形成させた。このようにして、−円周の
溶接を終了したのち、ホイール３５およびリング３６を
上下反転し、反対側の開先の形状を研削により整えたの
ち、再度プラズマアーク柱１０を発生させ、ホイール３
５．リング３６および銅製水冷バッキング３７を一体で
回転させるとともにプラズマトーチ１をウィービングさ
せ、前記と同様に粉末１４をプラズマアーク柱１０内に
供給しながら溶接を行った。

この溶接後において、リング３６の硬度は溶接前とほと
んど変わらないものであり、硬度の低下をもたらすこと
なく溶接することができた。そして、ホイール３５とリ
ング３６との溶接をきわめて良好に行うことができた。

かくして、従来の一体で製作するか、あるいはホイール
３５とリング３６とを焼き嵌め、冷し嵌め等の機械的な
手法により製作していたものに比べて、この実施例によ
り製作したものでは、強度が高く、寿命も長いものであ
り、しかも製造コストが大幅に低下し、摩耗後には肉盛
補修によって再使用が可能であるという著しく優れた利
点を得ることができた。

［発明の効果］以上説明してきたように、この発明による工具の製造方
法では、重量％で、Ｃ：０．２〜３．５％、Ｓｉ　：３
．０％以下、Ｍ　ｎ　：　２　、０％以下、Ｃｒ：１．
Ｏ〜２０．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ：　１１
．０〜３０．０％、■＝０．５〜５．０％、Ｃｏ：０．
２〜１５．０％。

必要に応じて前記以外の炭化物形成元素の１種または２
種以上をＡ計−ｔ＝５．０％以下　回１−？鳥嬰に応じ
て炭化物の１種または２種以上を合計で５０％以下を含
有し、残部実質的にＦｅよりなる化学成分の粉末を高エ
ネルギー密度熱源柱内に供給して溶接または肉盛するよ
うにしたから、従来の溶製高速度工具鋼や粉末高速度工
具鋼のような一体成形工具のもつ問題点、例えばヒート
クラックや衝撃による割れ発生の問題がなく、工具の交
換頻度を少なくすることができ、工具のうちとくに強度
を必要とする部分には靭性の優れた高強度の材料を使用
し、工具の切削部や耐摩耗部およびその他の特性を要す
る部分にはこの発明による溶接や肉盛を施すことによっ
て、工具の特性を著しく向上すると同時にコストを低下
させることが可能であるという非常に優れた効果がもた
らされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例において使用したプラズマト
ーチの断面説明図、第２図および第３図はこの発明の実
施例１において製作したスリッターロールの各々製作途
中および製作後の断面説明図、第４図はこの発明の実施
例２においてホリシンタルロールを製作する途中のよう
すを示す断面説明図、第５図はこの発明の実施例３にお
いて製作した製管用プラグの断面説明図、第６図はこの
発明の実施例４においてホイールとリングとを溶接固定
する途中のようすを示す断面説明図である。１・・・プラズマトーチ。１０・・・プラズマアーク柱（高エネルギー密度熱源柱
）、１４・・・粉末。１２・・・肉盛層。２０．２１・・・肉盛溶接部、２７・・・肉盛層。３２・・・肉盛層。３８・・・溶着金属。特許出願人　　大同特殊鋼株式会社代理人弁理士　小　　ＩＭ　　　　豊第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％で、Ｃ：０．２〜３．５％、Ｓｉ：３．０
％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：１．０〜２０．０
％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、Ｗ：１１．０〜３０．０
％、Ｖ：０．５〜５．０％、Ｃｏ：０．２〜１５．０％
、必要に応じて前記以外の炭化物形成元素の１種または
２種以上を合計で５．０％以下、同じく必要に応じて炭
化物の１種または２種以上を合計で５０％以下を含有し
、残部実質的にＦｅよりなる化学成分の粉末を高エネル
ギー密度熱源柱内に供給して溶接または肉盛することを
特徴とする工具の製造方法。
（２）粉末は、その粒径が−６０〜＋３５０ｍｅｓｈの
範囲にある特許請求の範囲第（１）項記載の工具の製造
方法。
（３）高エネルギー密度熱源柱は、エネルギー密度が４
０ＫＷ／ｃｍ＾２以上のプラズマアーク柱である特許請
求の範囲第（１）項または第（２）項記載の工具の製造
方法。
（４）高エネルギー密度熱源柱は、エネルギー密度が４
０ＫＷ／ｃｍ＾２以上の電子ビームおよびレーザビーム
から選ばれるビーム柱である特許請求の範囲第（１）項
または第（２）項記載の工具の製造方法。
（５）粉末はガスアトマイズ粉である特許請求の範囲第
（１）項、第（２）項、第（３）項または第（４）項の
いずれかに記載の工具の製造方法。
（６）粉末はキャリヤガスと共に供給され、前記キャリ
ヤガス中に窒素を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項、第（２）項、第（３）項、第（４）項また
は第（５）項のいずれかに記載の工具の製造方法。