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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