JPS6260461B2 - - Google Patents
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- JPS6260461B2 JPS6260461B2 JP1973384A JP1973384A JPS6260461B2 JP S6260461 B2 JPS6260461 B2 JP S6260461B2 JP 1973384 A JP1973384 A JP 1973384A JP 1973384 A JP1973384 A JP 1973384A JP S6260461 B2 JPS6260461 B2 JP S6260461B2
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Description
この発明は、すぐれた高温耐摩耗性、高温耐塑
性変形性、耐酸化性、および耐熱衝撃性を有し、
したがつて、これらの特性が要求されるZn、
Mg、Al、およびCu、並びにこれらの合金などの
非鉄金属材料は勿論のこと、特に鉄鋼材料をダイ
カストするに際して、ダイカスト機における金型
本体、スリーブ、シリンダー、プランジヤ、およ
び押出ピンなどのダイカスト溶湯が接触するダイ
カスト金型部材の製造に用いるのに適したＷ基焼
結合金に関するものである。 一般に、ダイカスト鋳造法は、形状が複雑で肉
薄の鋳物を寸法精度良く、かつ量産できることか
ら、広く適用されており、通常、上記のダイカス
ト機におけるダイカスト金型部材の製造には、高
速度鋼、さらにはＷ合金やMo合金などの金属材
料が用いられている。 これらの金属材料で製造されたダイカスト金型
部材を用いてダイカスト鋳造を行なうに際して、
ダイカスト溶湯が、上記の非鉄金属材料である場
合には比較的長い使用寿命を示すが、これが鉄鋼
材料になると、その鋳込み温度が1300℃以上にも
なることから、高温耐摩耗性、高温耐塑性変形
性、耐酸化性、および耐熱衝撃性などの特性不足
をきたして所望の使用寿命を示さないのが現状で
ある。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、非鉄金属材料は勿論のこと、鉄鋼材料のダイ
カストに際しても長期に亘る使用が可能なダイカ
スト金型部材を開発すべく研究を行なつた結果、
これらのダイカスト金型部材を、重量％（以下％
は重量％を示す）で、 分散相形成成分として、TiとＷの複合炭窒化
物（以下、（Ti、Ｗ）CNで示す）：１〜10％、 同じく分散相形成成分として、Mg、Zr、Al、
Ｙ、およびHfの酸化物（以下、それぞれMgO、
ZrO2、Al2O3、Y2O3、およびHfO2で示し、かつ
これらを総称して金属酸化物という）のうちの１
種または２種以上：0.05〜２％、 素地形成成分として、Re：５〜30％、 を含有し、残りが素地形成成分としてのＷと不可
避不純物からなる組成を有するＷ基焼結合金で構
成すると、このＷ基焼結合金はすぐれた高温耐摩
耗性、高温耐塑性変形性、耐酸化性、および耐熱
衝撃性を具備することから、鉄鋼材料のダイカス
ト鋳造においてもすぐれた性能を長期に亘つて発
揮するという知見を得たのである。 この発明は、上記の知見にもとづいてなされた
ものであつて、Ｗ基焼結合金の成分組成を上記の
通りに限定した理由を以下に説明する。 (a) （Ti、Ｗ）CN 上記のようにダイカスト金型部材の使用寿命
を延命化するためには、これを構成する材料が
高温耐摩耗性、高温耐塑性変形性、耐酸化性、
および耐熱衝撃性の特性を具備することが不可
欠であるが、（Ti、Ｗ）CN成分は、特にすぐれ
た高温耐摩耗性、高温耐塑性変形性、および耐
酸化性を確保するのに必要な成分であり、した
がつて、その含有量が１％未満では所望の前記
特性を確保することができず、一方10％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、その含有量を１〜10％と定め
た。また、（Ti、Ｗ）CNは焼結性を向上させる
成分である。 (b) 金属酸化物 これらの成分は、いずれも（Ti、Ｗ）CNと
共に、分散相を形成し、特に合金の耐酸化性を
著しく向上させるほか、焼結性を改善し、かつ
焼結時における素地（Ｗ−Re合金）の粒成長
を抑制する作用をもつが、その含有量が0.05％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方２％を越えて含有させると、耐熱衝撃性が低
下するようになることから、その含有量を0.05
〜２％と定めた。 (c) Re Re成分は、Ｗ成分と合金化して、耐熱衝撃
性および耐酸化性のすぐれた素地を形成する
が、その含有量が５％未満では所望の前記特性
を確保することができず、一方30％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５〜30％と定めた。 つぎに、この発明の合金を実施例により具体的
に説明する。 実施例 原料粉末として、いずれも市販の平均粒径：
1.5μｍを有する（Ti、Ｗ）CN粉末、同0.15μｍ
のMgO粉末、同１μｍのZrO2粉末、同0.3μｍの
Y2O3粉末、同0.3μｍのAl2O3粉末、同0.2μｍの
HfO2粉末、同1.5μｍのＷ粉末、および同３μｍ
のRe粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ
第１表に示される配合組成に配合し、湿式ボール
ミルにて72時間粉砕混合した後、圧粉体にプレス
成形し、ついで、この圧粉体を、100〜760torrの
範囲内の所定圧力の窒素ガス雰囲気中、温度：
2000℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後研削
を加えることによつて、配合組成と実質的に同一
の成分組成を有し、かつ直径：10mmφ×長さ：
100mmの寸法をもつたダイカスト金型部材として
の本発明Ｗ基焼結合金製押出しピン（以下本発明
合金製押出しピンという）１〜12を製造した。 つぎに、この結果得られた本発明合金製押出し
ピン１〜12について、高温耐塑性変形性を評価す
る目的で、温度：1000℃における高温ビツカース
硬さを測定すると共に、耐熱衝撃抵抗を評
性変形性、耐酸化性、および耐熱衝撃性を有し、
したがつて、これらの特性が要求されるZn、
Mg、Al、およびCu、並びにこれらの合金などの
非鉄金属材料は勿論のこと、特に鉄鋼材料をダイ
カストするに際して、ダイカスト機における金型
本体、スリーブ、シリンダー、プランジヤ、およ
び押出ピンなどのダイカスト溶湯が接触するダイ
カスト金型部材の製造に用いるのに適したＷ基焼
結合金に関するものである。 一般に、ダイカスト鋳造法は、形状が複雑で肉
薄の鋳物を寸法精度良く、かつ量産できることか
ら、広く適用されており、通常、上記のダイカス
ト機におけるダイカスト金型部材の製造には、高
速度鋼、さらにはＷ合金やMo合金などの金属材
料が用いられている。 これらの金属材料で製造されたダイカスト金型
部材を用いてダイカスト鋳造を行なうに際して、
ダイカスト溶湯が、上記の非鉄金属材料である場
合には比較的長い使用寿命を示すが、これが鉄鋼
材料になると、その鋳込み温度が1300℃以上にも
なることから、高温耐摩耗性、高温耐塑性変形
性、耐酸化性、および耐熱衝撃性などの特性不足
をきたして所望の使用寿命を示さないのが現状で
ある。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、非鉄金属材料は勿論のこと、鉄鋼材料のダイ
カストに際しても長期に亘る使用が可能なダイカ
スト金型部材を開発すべく研究を行なつた結果、
これらのダイカスト金型部材を、重量％（以下％
は重量％を示す）で、 分散相形成成分として、TiとＷの複合炭窒化
物（以下、（Ti、Ｗ）CNで示す）：１〜10％、 同じく分散相形成成分として、Mg、Zr、Al、
Ｙ、およびHfの酸化物（以下、それぞれMgO、
ZrO2、Al2O3、Y2O3、およびHfO2で示し、かつ
これらを総称して金属酸化物という）のうちの１
種または２種以上：0.05〜２％、 素地形成成分として、Re：５〜30％、 を含有し、残りが素地形成成分としてのＷと不可
避不純物からなる組成を有するＷ基焼結合金で構
成すると、このＷ基焼結合金はすぐれた高温耐摩
耗性、高温耐塑性変形性、耐酸化性、および耐熱
衝撃性を具備することから、鉄鋼材料のダイカス
ト鋳造においてもすぐれた性能を長期に亘つて発
揮するという知見を得たのである。 この発明は、上記の知見にもとづいてなされた
ものであつて、Ｗ基焼結合金の成分組成を上記の
通りに限定した理由を以下に説明する。 (a) （Ti、Ｗ）CN 上記のようにダイカスト金型部材の使用寿命
を延命化するためには、これを構成する材料が
高温耐摩耗性、高温耐塑性変形性、耐酸化性、
および耐熱衝撃性の特性を具備することが不可
欠であるが、（Ti、Ｗ）CN成分は、特にすぐれ
た高温耐摩耗性、高温耐塑性変形性、および耐
酸化性を確保するのに必要な成分であり、した
がつて、その含有量が１％未満では所望の前記
特性を確保することができず、一方10％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、その含有量を１〜10％と定め
た。また、（Ti、Ｗ）CNは焼結性を向上させる
成分である。 (b) 金属酸化物 これらの成分は、いずれも（Ti、Ｗ）CNと
共に、分散相を形成し、特に合金の耐酸化性を
著しく向上させるほか、焼結性を改善し、かつ
焼結時における素地（Ｗ−Re合金）の粒成長
を抑制する作用をもつが、その含有量が0.05％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方２％を越えて含有させると、耐熱衝撃性が低
下するようになることから、その含有量を0.05
〜２％と定めた。 (c) Re Re成分は、Ｗ成分と合金化して、耐熱衝撃
性および耐酸化性のすぐれた素地を形成する
が、その含有量が５％未満では所望の前記特性
を確保することができず、一方30％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５〜30％と定めた。 つぎに、この発明の合金を実施例により具体的
に説明する。 実施例 原料粉末として、いずれも市販の平均粒径：
1.5μｍを有する（Ti、Ｗ）CN粉末、同0.15μｍ
のMgO粉末、同１μｍのZrO2粉末、同0.3μｍの
Y2O3粉末、同0.3μｍのAl2O3粉末、同0.2μｍの
HfO2粉末、同1.5μｍのＷ粉末、および同３μｍ
のRe粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ
第１表に示される配合組成に配合し、湿式ボール
ミルにて72時間粉砕混合した後、圧粉体にプレス
成形し、ついで、この圧粉体を、100〜760torrの
範囲内の所定圧力の窒素ガス雰囲気中、温度：
2000℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後研削
を加えることによつて、配合組成と実質的に同一
の成分組成を有し、かつ直径：10mmφ×長さ：
100mmの寸法をもつたダイカスト金型部材として
の本発明Ｗ基焼結合金製押出しピン（以下本発明
合金製押出しピンという）１〜12を製造した。 つぎに、この結果得られた本発明合金製押出し
ピン１〜12について、高温耐塑性変形性を評価す
る目的で、温度：1000℃における高温ビツカース
硬さを測定すると共に、耐熱衝撃抵抗を評
【表】
【表】
価する目的で、クラツク発生温度を測定し、なお
クラツク発生温度は、種々の温度に加熱後水冷を
行なつた場合のクラツク発生最低加熱温度をもつ
て現わし、さらにこれらの押出しピンをダイカス
ト機の金型本体にそれぞれ組込み、鋳込温度：
1400℃にて自動車用普通鋳鉄（FC−25）製ロツ
カーアーム鋳物をダイカストし、前記押出しピン
が使用寿命に至るまでのシヨツト数を測定した。
これらの結果を第１表に示したが、第１表には、
比較の目的で、いずれも鋳造により製造した、
SKD−61製押出しピン（以下、従来合金製押出
しピン１という）、Ｗ−２％Mo−４％Ni−２％
Feからなる組成をもつたＷ基合金製押出しピン
（以下、従来合金製押出しピン２という）、および
Mo−0.7％Ti−0.2％Zrからなる組成をもつたMo
基合金製押出しピン（以下、従来合金製押出しピ
ン３という）について、同一条件での試験結果も
示した。 第１表に示される結果から、本発明合金製押出
しピン１〜12は、いずれも従来合金製押出しピン
１〜３に比して一段とすぐれた高温耐塑性変形性
および耐熱衝撃性を有し、かつ著しく長い使用寿
命を示すことが明らかである。 上述のように、この発明のＷ基焼結合金は、す
ぐれた高温耐摩耗性、高温耐塑性変形性、耐酸化
性、および耐熱衝撃性を有しているので、非鉄金
属材料のダイカストは勿論のこと、特にこれらの
特性が要求される鉄鋼材料のダイカストに際して
ダイカスト金型部材として用いた場合に、著しく
長期に亘つてすぐれた性能を発揮するのである。
クラツク発生温度は、種々の温度に加熱後水冷を
行なつた場合のクラツク発生最低加熱温度をもつ
て現わし、さらにこれらの押出しピンをダイカス
ト機の金型本体にそれぞれ組込み、鋳込温度：
1400℃にて自動車用普通鋳鉄（FC−25）製ロツ
カーアーム鋳物をダイカストし、前記押出しピン
が使用寿命に至るまでのシヨツト数を測定した。
これらの結果を第１表に示したが、第１表には、
比較の目的で、いずれも鋳造により製造した、
SKD−61製押出しピン（以下、従来合金製押出
しピン１という）、Ｗ−２％Mo−４％Ni−２％
Feからなる組成をもつたＷ基合金製押出しピン
（以下、従来合金製押出しピン２という）、および
Mo−0.7％Ti−0.2％Zrからなる組成をもつたMo
基合金製押出しピン（以下、従来合金製押出しピ
ン３という）について、同一条件での試験結果も
示した。 第１表に示される結果から、本発明合金製押出
しピン１〜12は、いずれも従来合金製押出しピン
１〜３に比して一段とすぐれた高温耐塑性変形性
および耐熱衝撃性を有し、かつ著しく長い使用寿
命を示すことが明らかである。 上述のように、この発明のＷ基焼結合金は、す
ぐれた高温耐摩耗性、高温耐塑性変形性、耐酸化
性、および耐熱衝撃性を有しているので、非鉄金
属材料のダイカストは勿論のこと、特にこれらの
特性が要求される鉄鋼材料のダイカストに際して
ダイカスト金型部材として用いた場合に、著しく
長期に亘つてすぐれた性能を発揮するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 分散相形成成分として、TiとＷの複合炭窒
化物：１〜10％、 同じく分散相形成成分として、Mg、Zr、Al、
Ｙ、およびHfの酸化物のうちの１種または２種
以上：0.05〜２％、 素地形成成分として、Re：５〜30％、 を含有し、残りが素地形成成分としてのＷと不可
避不純物からなる組成（以上重量％）を有するこ
とを特徴とするダイカスト金型部材用Ｗ基焼結合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1973384A JPS60165339A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | ダイカスト金型部材用ｗ基焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1973384A JPS60165339A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | ダイカスト金型部材用ｗ基焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165339A JPS60165339A (ja) | 1985-08-28 |
| JPS6260461B2 true JPS6260461B2 (ja) | 1987-12-16 |
Family
ID=12007516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1973384A Granted JPS60165339A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | ダイカスト金型部材用ｗ基焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165339A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111826566A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-10-27 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种钨/锆过饱和固溶体合金粉末及其制备方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0612430U (ja) * | 1991-12-12 | 1994-02-18 | 正勝 大木 | 衣服用肩パット |
| US7645315B2 (en) * | 2003-01-13 | 2010-01-12 | Worldwide Strategy Holdings Limited | High-performance hardmetal materials |
| KR100616412B1 (ko) | 2004-09-01 | 2006-08-29 | 김영직 | 고품위 티타늄 주조 합금용 주형 및 그 제조방법 |
| US8361178B2 (en) * | 2008-04-21 | 2013-01-29 | Smith International, Inc. | Tungsten rhenium compounds and composites and methods for forming the same |
| CN112011703A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-01 | 合肥工业大学 | 一种高硬度复合氧化物弥散强化ods钨合金及其制备方法 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP1973384A patent/JPS60165339A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111826566A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-10-27 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种钨/锆过饱和固溶体合金粉末及其制备方法 |
| CN111826566B (zh) * | 2019-12-11 | 2021-10-29 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种钨/锆过饱和固溶体合金粉末及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60165339A (ja) | 1985-08-28 |
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