JPS62250154A - 合金工具鋼 - Google Patents

合金工具鋼

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Publication number
JPS62250154A
JPS62250154A JP9559286A JP9559286A JPS62250154A JP S62250154 A JPS62250154 A JP S62250154A JP 9559286 A JP9559286 A JP 9559286A JP 9559286 A JP9559286 A JP 9559286A JP S62250154 A JPS62250154 A JP S62250154A
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JP
Japan
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less
tool steel
alloy tool
steel
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP9559286A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukinori Matsuda
幸紀 松田
Koichi Sudo
須藤 興一
Hiroshi Mizuno
博司 水野
Shozo Abeyama
阿部山 尚三
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.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP9559286A priority Critical patent/JPS62250154A/ja
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  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (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。

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、冷間r具、温間口り熱間工具。
金型、刃物類などの素材として利用される合金丁JLm
に関するものである。
(従来の技術) 従来、この種の合金工具鋼としては、高速度工具鋼、冷
間1具鋼、温間工具鋼、熱間工具鋼、刃物用り具鋼など
があり、これらの合金工具鋼からは、例えば、塑性加r
用の各種パンチやダイス。
ならびにタップ、ロール、ベアリング、カッターなどが
製作され、薄板材からは刃物などが製作される。
(発明が解決しようとする問題点) このような合金I:A鋼においては、異方性が低く、所
望形状への成形が容易であると共に、長寿命が得られる
ように高温強度、耐衝撃性、耐疲労性、耐ヒートチェッ
ク性等に優れており、また、質量効果の影響を少なくで
きることが要求されるが、従来の合金工具鋼ではこれら
の要求に対して用途等によってはいまだ1分ではない場
合があるという問題点があった。
そこで、P、S、o等の含有量をできるだけ少なくして
超清浄化をはかることにより、工具鋼の機械的特性をさ
らに改善することも試みていたが、実用的にはP、S、
oの低減には限界があり、このような超清浄化のために
溶製コストが増大する可能性があるという問題点があっ
た。
(発明の目的) この発明は、を述した従来の問題点を解消するためにな
されたもので、PおよびSによる粒界偏析の発生を抑f
WJ L、高温強度および耐疲労性に優れ、とくに惰性
および耐ヒートチェック性において憧れた特性を有する
合金工具鋼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r′一段) この発明による合金工具鋼は、玉祉%で、C:0.20
〜0.85%、P:0.025%以下、S:0.003
0%以下、Si:2.0%以トド。n:0.1〜2.0
%、Cr:2.0〜15.0%、およびMo:0.10
〜6.0%。
W:0.10〜s、o%、V:0.01〜2.5%のう
ちの1種または2種以上、さらにSc、Yおよびランタ
ノイドのうちの1種または2種以上を合計でo、ooi
−o、eo%、さらに必要に応じてCo:O,Ol #
10.0%、Ni :0.01〜2.0%、Cu:0.
01〜2.0%、B:O,0O1−0,050%のうち
の1種または2種以上、残部Feおよび不純物からなる
ことを特徴としており、必要に応じて、P:0.010
%以下に規制し、同じくS:o、ooto%以下に規制
し、より望ましくはSc、Yおよびランタノイドの合計
ffi (R)とP、Sとの関係がR=α[P]+β[
S]において、2≦α≦7.6≦β≦10であるように
し。
さらに必要に応じて、残部Feの一部が、Nb:o、o
t 〜1.5%、Ta:0.01〜1.5%、Zr:0
.01 N1.5%、Hf:0.01〜1.5%、Ti
 :0.01 N1.5%のうちの1種または2種以上
を含み、同じ<Mg :0.001〜0.5%、Ca:
0.002〜0.01%、Pb:0.4%以下、Bi:
0.5%以下、Te:0.3%以下、Se:0.3%以
下のうちの1種または2種以上を含み、さらに必要に応
じて、不純物中において、N:200ppm以下、O:
0.0030%以下、A文:Q、020%以下、である
工うにしたことを特徴としている。
次に、この発明による合金工具鋼の成分範囲(重量%)
の限定理由について説明する。
C:0.20〜0.85% Cは炭化物形成元素と結合して硬い複炭化物を生成し、
工具として必要な強度、硬さおよび耐摩耗性等を確保す
るのに有効な元素であって、このような効果を得るため
に0.20%以上含有させた。しかし、多すぎると耐摩
耗性は増大するが靭性、鍛造性および加工性が低下する
ので0.85%以下とした。
P:0.025%以下 Pは粒界偏析を生じ、地疵の発生を増大させる元、もて
あり、このP含有量4を低減することによって靭性を大
きく改みすることができると共に、耐ヒートチェンク性
を著しく向上させることができ、さらには衝!12値の
異方性をかなり小さくすることができるので、0.02
5%以下、より望ましくは0.010%以下に規制する
S+0.0030%以下 Sは粒界偏析を生じ、地疵の発生を増大させる元素であ
り、このP含有量を低減することによって靭性を大きく
改善し、衝撃値を高めることができるので、0.003
0%以下、より望ましくはo、ooto%以下に規制す
る。
Si:2.0%以下 Siは主に脱酸剤として作用し、脱酸剤として必要な量
よりも多く添加することにより炭化物の析出反応を促進
させて炭化物の微細化をはかることができる。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、
高温度での表面酸化を阻止するとともに疲労限を向上さ
せるのに有効な元素である。ただし、多量に含有させる
と熱伝導性の低下と靭性の劣化が生じることによる工具
寿命の短縮をもたらすので、2.0%以下に限定した。
Mn:0.1〜2.0% Mnは主に脱酸および脱硫剤として作用し、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り、
このような効果を得るために0.1%以上添加するのが
よい、しかし、多すぎると熱間加工性を害するので2.
0%以下に限定した。
Cr:2.0〜15.0% CrはCと結合して複合炭化物を形成し、工具の強度、
とくに高温強度を高めると共に、耐摩耗性および耐熱衝
撃性を向上させるのに有効な元素であって、このような
効果を得るために2.0%以上含有させた。
Mo:0.10〜6.0%、W:0.10〜6.0%、
V:0.01〜2.5%(7)ウチ(7)1種または2
種以上 M o 、 W 、 VはCと結合して微細な複合炭化
物を形成し、また、基地中にも固溶して当該基地を強化
し、熱処理硬さを増大して耐摩耗性を向トさせるのに有
効な元素であるので、これらの1種または2挿具りを含
有させた。この場合、MoはWよりも効果が大きい元素
であって、このような効果を得るためにMOは0.10
%以E、Wは0.10%以り、 vは0.01%以上添
加するのがよい、しかし、多すぎると靭性が低下すると
共に、粗大炭化物も多くなり、疲労特性に悪影響を及ぼ
すのでMOは6.0%以下、Wは6.0%以下、■は2
.5%以下とするのがよい。
Sc、Yおよびランタノイドのうちの1種または2種以
上を合計で0.001〜0.60%Sc、Yおよびラン
タノイド(La、Ce。
Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Er、Tm、Yb、Lu)はP、Sを捕捉し1例え
ばLaはPをLaPの形で捕捉し、またSをLa02S
の形で捕捉して、PおよびSの粒界偏析を抑制し、熱間
タイス鋼、温間加正型、タイカスト金型等々の丁具鋼の
靭性を向上させ、特に耐衝撃性および耐ヒートチェック
性を高めるのに有効な元素である。この場合、Laはま
ず鋼中のSと反応してLa02Sの形でSを捕捉し、残
りのLaが鋼中のPと反応してLaPの形でPを捕捉す
る。そこで、このような効果を得るためにこれらの1種
または2種以上を合計でo、oot%以と添加させた。
しかし、多量に添加すると靭性および加工性を劣化させ
るので0.60%以下とした。この場合、より望ましく
は、E記Sc、Yおよびランタノイドの合計量(R)と
P、Sとの関係が、R:αLPI +β[5]において
、2≦α≦7.6≦β≦10となる範囲で上記Sc、Y
およびランタノイドを添加し、PおよびS含有量に合わ
せて過不足なく添加するようになすのがよい、なお、ラ
ンタノイドのうち、例えばLaやCeを単独で添加する
とコスト高となることが多いので、ミツシュメタルのよ
うに比較的低コストにしうるちのを用いて添加すること
も必要に応じて望ましい。
Co:0.01−10.0%、Ni:0.01〜2.0
% 、Cu:0.01 〜2.0% 、B :0.00
1〜0.050%のうちの1種または2種以上 Co、Ni、Cu、Bはいずれも基地を強化して工共鋼
の強度、耐衝撃性、耐ヒートチェック性を高めるので、
これらの元素を適宜選んで上記の範囲で添加するのもよ
い、また、Bは鋼の焼入性を高めると共に、鋼中のNI
BNの形で固定してNの悪影響をなくすのに有効な元素
であるので上記の範囲で適宜添加するのもよい。
Nb:0.01〜1.5%、Ta:0.01〜1.5%
、Zr:0.01〜1.5%、Hf :o、ot N1
.5%、Ti:0.01〜1.5%のうちの1種または
2種以上 Nb、Ta、Zr、Hf、Tiはいずれも炭化物を形成
して熱処理硬さを増大し、工具の耐摩耗性を向上させる
のに有効な元素であるので、これらの元素を適宜選んで
上記の範囲で添加するのもよい。
Mg:0.001〜0.5%、Ca:0.002〜0.
01%、Pb:0.4%以下、Bi :0.5%以下、
Te:0.3%以下、Se:0.3%以下のうちの1種
または2種以上Mg、Ca、Pb、Bi 、Te、Se
は鋼の被削性を改善させるのに有効な元素であるのでこ
れらの1種または2種以上を上記の範囲で添加するのも
よい。
N:200ppm以下 鋼中のNが多量に含まれると他の添加元素と窒化物を形
成し、大きな炭窒化物が鋼中に存在することとなって工
具の性能を劣化させるので、この上限を200ppmと
することがより望ましい。
0:0.0030%以下 鋼中における0量を低減することによって地上の発生を
抑制し、i1!!疵等級を向上させることができると共
に成形加工時の被削性を高めることができるようになる
ので、必要に応じてその上限を規制することも望ましい
Ai:0.020%以下 鋼中におけるAfLffiを低減することによって地上
の発生を抑制し、地紙等級を向上させることができるよ
うになるので、必要に応じてその−E限を規制すること
も望ましい、この場合、Alが0.005〜0.020
%の範囲では靭性に対する悪影響が少ないことが確かめ
られたので、酸素含有量や介在物量の低減に対してAi
L脱酸法が有効である場合には、むしろAfLの添加が
望ましいこともある。
(実施例) 真空誘導溶解炉によって第1表に示す化学成分の材料を
溶製したのち、造塊してインゴットを得た。なお、第1
表において、Il&)、1〜3およびNo、6.7は熱
間用に適する合金工具鋼であり。
No、4.5は刃物用に適する合金r具鋼であり。
No、8.9は温間用に適する合金工具鋼である。
次に、前記各インゴフトに対して1200〜1260°
C×16時間加熱の条件でソーキングを行ったのち各ノ
/鍛伸および焼なましを行って供試材を採取した。
次いで、各供試材に対して焼入れ・焼もどし処理を行っ
て硬さがHRC50±2となるように調整し、その後各
供試材の衝撃値(シャルピー衝撃試験)および耐ヒート
チェック性(クラック発生、′/ 第2表 第1表および第2表に示すように、各種合金F具鋼にお
いて、とくにPおよびS含有量を低下させるとノ(にS
c、Yおよびランタノイドの1挿具1−を適i、l添加
した合金1具tM(No、2.3.5〜8)では、比較
の合金り兵制(No、1.4.9)に比べて同程度の高
温強度を有しているうえに衝Q (14が高い値となっ
ていると同時にクラック発生頻度がかなり少なく耐ヒー
トチェック性もすこぶる良好なものとなっていることが
確認された。
[発明の効果] 以し説明してきたように、この発明による合金[兵制は
、重量%で、C:0.20〜0.85%、P:0.02
5%以下、S:0.0030%以下、Si:2.0%以
下、Mn:0.1〜2.0%、Cr:2.0〜15.0
%、およびM o : 0 、 l 0〜6.0%、W
:0.10〜6.0%、V:0.01〜2.5%のうち
の1種または2種以上、さらにSc、Yおよびランタノ
イドのうちの1種または2種以上を合計で0.001〜
0.60%、さらに必要に応じてCo:0.01−10
.0%、Ni  :0.01〜2.0% 、Cu:0.
01 〜2.0% 、B :0.001〜0.050%
のうちの1種または2種以上、残部Feおよび不純物か
らなるものであるから、PおよびSによる粒界偏析の発
生を抑制することが可能であり、高温強度および耐疲労
性に優れ、とくに靭性および耐ヒートチェック性におい
て著しく優れた特性を有する合金工具鋼であり、冷間、
温間、熱間用工具および刃物等の工具の特性を大幅に改
善す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。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、C:0.20〜0.85%、P:0.
    025%以下、S:0.0030%以下、Si:2.0
    %以下、Mn;0.1〜2.0%、Cr:2.0〜15
    .0%、およびMo:0.10〜6.0%、W:0、1
    0〜6.0%、V:0.01〜2.5%のうちの1種ま
    たは2種以上、さらにSc、Yおよびランタノイドのう
    ちの1種または2種以上を合計で0.001〜0.60
    %、残部Feおよび不純物からなることを特徴とする合
    金工具鋼。
  2. (2)P:0.010%以下である特許請求の範囲第(
    1)項記載の合金工具鋼。
  3. (3)S:0.0010%以下である特許請求の範囲第
    (1)項または第(2)項記載の合金工具鋼。
  4. (4)Sc、Yおよびランタノイド合計量 (R)とP、S量との関係が、R=α[P]+β[S]
    において、2≦α≦7.6≦β≦10である特許請求の
    範囲第(1)項ないし第(3)項のいずれかに記載の合
    金工具鋼。
  5. (5)不純物中において、O:0.0030%以下であ
    る特許請求の範囲第(1)項ないし第(4)項のいずれ
    かに記載の合金工具鋼。
  6. (6)重量%で、C:0.20〜0.85%、P:0.
    025%以下、S:0.0030%以下、Si:2.0
    %以下、Mn:0.1〜2.0%、Cr:2.0〜15
    .0%、およびMo:0.10〜6.0%、W:0.1
    0〜6.0%、V:0.01〜2.5%のうちの1種ま
    たは2種以上、さらにCo:0.01〜10.0%、N
    i:0.01〜2.0%、Cu:0.01〜2.0%、
    B:0.001〜0.050%のうちの1種または2種
    以上、さらにSc、Yおよびランタノイドのうちの1種
    または2種以上を合計で0.001〜0.60%、残部
    Feおよび不純物からなることを特徴とする合金工具鋼
  7. (7)P:0.010%以下である特許請求の範囲第(
    6)項記載の合金工具鋼。
  8. (8)S:0.0010%以下である特許請求の範囲第
    (6)項または第(7)項記載の合金工具鋼。
  9. (9)Sc、Yおよびランタノイド合計量 (R)とP、S量との関係が、R=α[P]+β[S]
    において、2≦α≦7.6≦β≦10である特許請求の
    範囲第(6)項ないし第(8)項のいずれかに記載の合
    金工具鋼。
  10. (10)不純物中において、O:0.0030%以下で
    ある特許請求の範囲第(6)項ないし第(9)項のいず
    れかに記載の合金工具鋼。
  11. (11)残部Feの一部が、Nb:0.01〜1.5%
    、Ta:0.01〜1.5%、Zr:0.01〜1.5
    %、Hf:0.01〜1.5%、Ti:0.01〜1.
    5%のうちの1種または2種以上を含む特許請求の範囲
    第(1)項ないし第(10)項のいずれかに記載の合金
    工具鋼。
JP9559286A 1986-04-23 1986-04-23 合金工具鋼 Pending JPS62250154A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363640A (ja) * 2001-06-04 2002-12-18 Daido Steel Co Ltd マルテンサイト系耐熱鋼の製造方法
CN103938105A (zh) * 2014-04-03 2014-07-23 黄维明 菜刀用合金钢
JP2016003385A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 新日鐵住金株式会社 Ni含有鋼の連続鋳造鋳片
WO2022145062A1 (ja) * 2020-12-28 2022-07-07 日本製鉄株式会社 鋼材
CN114875204A (zh) * 2022-06-08 2022-08-09 华北理工大学 一种模具钢的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363640A (ja) * 2001-06-04 2002-12-18 Daido Steel Co Ltd マルテンサイト系耐熱鋼の製造方法
CN103938105A (zh) * 2014-04-03 2014-07-23 黄维明 菜刀用合金钢
JP2016003385A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 新日鐵住金株式会社 Ni含有鋼の連続鋳造鋳片
WO2022145062A1 (ja) * 2020-12-28 2022-07-07 日本製鉄株式会社 鋼材
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