JPS63149350A - 耐摩耗性、快削性ステンレス鋼の製造法 - Google Patents
耐摩耗性、快削性ステンレス鋼の製造法Info
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- JPS63149350A JPS63149350A JP29431186A JP29431186A JPS63149350A JP S63149350 A JPS63149350 A JP S63149350A JP 29431186 A JP29431186 A JP 29431186A JP 29431186 A JP29431186 A JP 29431186A JP S63149350 A JPS63149350 A JP S63149350A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明はステンレス鋼の製造技術に係り、より詳細には
、いわゆる熱間静水圧加圧法（ＨＩＰ）によって耐摩耗
性、快削性を付与したステンレス鋼の製造法に関するも
のである。 （従来の技術） ステンレス鋼は、耐食性や耐熱性等に優れた鋼材料とし
て多用されているが、熱処理によって硬化しない材料で
あるので、硬度、耐摩耗性が低いという欠点がある。そ
こで、加工硬化させて硬度や耐摩耗性を改善しようとし
た場合にはＭｉ織がマルテン化し、耐食性が低下すると
いう問題がある。 特にオーステナイト系ステンレス鋼は非磁性であること
に特徴があるが、これを加工硬化させると非磁性を低下
すると共に耐食性を阻害するという問題がある。 そのため、従来は窒化等の表面処理をステンレス鋼に施
す方法が採用されているのが現状であり、それ以外の方
法では不可能である。 またステンレス鋼は鋼材料の中でも快削性に劣るという
欠点がある。 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、表面処理を施
す必要なく、各種ステンレス鋼に耐摩耗性を付与すると
共に快削性も付与し得る新規な方法を提供することを目
的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため１本発明者は、従来とは異なる
方法によりステンレス鋼に耐摩耗性、快削性を同時に付
与し得る方策を種々研究した結果。 ステンレス鋼粉を基礎材料とし、これに硬質物質を分散
させた材料にＨＩＰを適用することにより、可能である
ことを見出し１本発明をなしたものである。 すなわち１本発明は、オーステナイト系、フェライト系
、耐熱ステンレス鋼等のステンレス鋼粉を基礎材料とし
、該粉体の中にＡＱ２０．、ＺｒＯ２、ＴｉＮ等の酸化
物、窒化物、炭化物等の微粉を混合した後、熱間静水圧
加圧装置により高温、高圧下において加圧焼結せしめる
ことを特徴とする耐摩耗性、快削性に富んだステンレス
鋼の製造法を要旨とするものである。 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 まず、本発明法で基礎材料とするステンレス鋼粉として
は、各種ステンレス鋼の粉末を使用することができ、特
に材質は制限されない０例えば、５ＵＳ３０４、ＳＵＳ
３１０．５ＵＳ３１６などのオーステナイト系、５Ｏ
８４３０などのフエラ。 イト系、５ＵＳ４０３などのマルテンサイト系等を例示
することができる。これらのステンレス鋼の微粉として
は、好ましくは２００メツシユ以下の微粉を使用する。 上記ステンレス鋼粉に混合する硬質物質としては、ＡＱ
、、０３、Ｔｉｅ、等の酸化物、ＴｉＮ等の窒化物、Ｔ
ｉＣ等の炭化物或いは炭窒化物等々の微粉を使用するこ
とができる。これらを単独で又は複合させた微粉、好ま
しくは３００メツシユ以下の微粉を適量、望ましくは０
．５〜１０．Ｏｗ ｔ％。 好ましくは３〜６ｗｔ％の割合で上記ステンレス鋼粉に
混合する。混合に際しては、ボールミル、アトライター
等を使用して均一に分散させたり、或いはステンレス鋼
粉中に機械的に合金化させたりする。 次に、このような混合粉体を金属製容器乃至カプセルの
中に充填し、脱気（１０′″’Ｔｏｏｒ台）した後、完
全に封止し、ＨＩＰにより加圧焼結する。 なお、それに先立って、粉体の種類によっては金属製容
器に充填せずにＣＩＰ（冷間静水圧加圧法）装置により
直接成形する場合もあるが、その場合にはＣＩＰをかけ
た状態で密度が９２％以上必要である。 ＨＩＰは適宜条件にて実施するが、好ましくは５００気
圧以上の高圧、９００℃以上の高温に１時間以上保持す
る。これにより高密度でＡｆｉ、０３等の硬質の微粉が
均一に分散したステンレス鋼が得られる。 次に本発明の一実施例を示す。 （実施例） ＳＵＳ３０４Ｌのオーステナイト系ステンレス鋼の２０
０メツシユ以下の微粉に対し、それぞれＺｒ０，６ｗｔ
％、ＡＱ、０．６ｗ’ｔ％、ＴｉＮ３ｗｔ％を加え、ボ
ールミルにより均一に混合分散せしめた後、これを鉄製
容器に充填密度が６％以上になるように充填した。 次いで、この鉄製容器を約２００℃に加熱しなから１０
−’Ｔｏｒｒ台に真空脱気し、完全に封止した。その後
、これをＨＩＰ装置にかけ、１１００”ＣＸ １０００
ｋｇｆ／ｃｏ＋２Ｘ ９０ｍ１ｎ保持し、加圧焼結を行
った。 得られた素材を調べたところ、非磁性であり、組織的に
もオーステナイト粒界に硬質物質（ＺｒＯ，、ＡＱ２０
３又はＴｉＮ）が分散し安定した組織を示し、密度も９
９．９％と１００％に近い値を示した。 これらの素材を荒加工後、通常の固溶体化処理を施し、
切削性試験及び金属摺動摩耗（潤滑）試験を行った。 まず、切削性試験は、４０＋ｍ＄ Ｘ １００ｔｓｒｒ
ｒＱ寸法の試験片を用い、速度Ｖ ＝ ２５ｍ／ｗｉｎ
、切り込みｄ＝１．５＋ａｍ、送りｆ ＝ ０ 、１
＋ｕｉ／ｒｅｖ、切削油：乾式、使用チップ形状：Ｎ３
０８の切削条件で切削テストを実施し、チップ逃面摩耗
幅（ｍｍ）を調べた。その結果は、第１表に示すとうり
、硬質物質を添加しない比較例に比べ、ＺｒＯ，、ＡＱ
２０．又はＴｉＮを添加した本発明例はいずれもチップ
逃げ摩耗幅が大幅に減少し、被削性の向上が顕著である
。 次に、金属摺動摩耗（潤滑）試験は、２０Ｉ１ｍ口Ｘ５
０■ＩＩＱ寸法で表面を＃８００ペーパーで研磨した試
験片を用い、潤滑油ニスビンドル油、潤滑油温度＝７０
±３℃１回転数３３７０ｒｐｍ、荷重５゜６ｋｇ、回転
片：５ｔＸ３０φ、Ｈｖ５４４、Ｆｅ１２、試験時間：
３ｈｒの試験条件で行い、試験片摩耗量（回転片摩耗痕
面積）を調べた。その結果は、第２表に示すとうり、硬
質物質を添加しない比較例に比べ、ＺｒＯ，、Ａｌ２２
０．又はＴｉＮを添加した本発明例はいずれも耐摩耗性
が優れている。
、いわゆる熱間静水圧加圧法（ＨＩＰ）によって耐摩耗
性、快削性を付与したステンレス鋼の製造法に関するも
のである。 （従来の技術） ステンレス鋼は、耐食性や耐熱性等に優れた鋼材料とし
て多用されているが、熱処理によって硬化しない材料で
あるので、硬度、耐摩耗性が低いという欠点がある。そ
こで、加工硬化させて硬度や耐摩耗性を改善しようとし
た場合にはＭｉ織がマルテン化し、耐食性が低下すると
いう問題がある。 特にオーステナイト系ステンレス鋼は非磁性であること
に特徴があるが、これを加工硬化させると非磁性を低下
すると共に耐食性を阻害するという問題がある。 そのため、従来は窒化等の表面処理をステンレス鋼に施
す方法が採用されているのが現状であり、それ以外の方
法では不可能である。 またステンレス鋼は鋼材料の中でも快削性に劣るという
欠点がある。 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、表面処理を施
す必要なく、各種ステンレス鋼に耐摩耗性を付与すると
共に快削性も付与し得る新規な方法を提供することを目
的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため１本発明者は、従来とは異なる
方法によりステンレス鋼に耐摩耗性、快削性を同時に付
与し得る方策を種々研究した結果。 ステンレス鋼粉を基礎材料とし、これに硬質物質を分散
させた材料にＨＩＰを適用することにより、可能である
ことを見出し１本発明をなしたものである。 すなわち１本発明は、オーステナイト系、フェライト系
、耐熱ステンレス鋼等のステンレス鋼粉を基礎材料とし
、該粉体の中にＡＱ２０．、ＺｒＯ２、ＴｉＮ等の酸化
物、窒化物、炭化物等の微粉を混合した後、熱間静水圧
加圧装置により高温、高圧下において加圧焼結せしめる
ことを特徴とする耐摩耗性、快削性に富んだステンレス
鋼の製造法を要旨とするものである。 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 まず、本発明法で基礎材料とするステンレス鋼粉として
は、各種ステンレス鋼の粉末を使用することができ、特
に材質は制限されない０例えば、５ＵＳ３０４、ＳＵＳ
３１０．５ＵＳ３１６などのオーステナイト系、５Ｏ
８４３０などのフエラ。 イト系、５ＵＳ４０３などのマルテンサイト系等を例示
することができる。これらのステンレス鋼の微粉として
は、好ましくは２００メツシユ以下の微粉を使用する。 上記ステンレス鋼粉に混合する硬質物質としては、ＡＱ
、、０３、Ｔｉｅ、等の酸化物、ＴｉＮ等の窒化物、Ｔ
ｉＣ等の炭化物或いは炭窒化物等々の微粉を使用するこ
とができる。これらを単独で又は複合させた微粉、好ま
しくは３００メツシユ以下の微粉を適量、望ましくは０
．５〜１０．Ｏｗ ｔ％。 好ましくは３〜６ｗｔ％の割合で上記ステンレス鋼粉に
混合する。混合に際しては、ボールミル、アトライター
等を使用して均一に分散させたり、或いはステンレス鋼
粉中に機械的に合金化させたりする。 次に、このような混合粉体を金属製容器乃至カプセルの
中に充填し、脱気（１０′″’Ｔｏｏｒ台）した後、完
全に封止し、ＨＩＰにより加圧焼結する。 なお、それに先立って、粉体の種類によっては金属製容
器に充填せずにＣＩＰ（冷間静水圧加圧法）装置により
直接成形する場合もあるが、その場合にはＣＩＰをかけ
た状態で密度が９２％以上必要である。 ＨＩＰは適宜条件にて実施するが、好ましくは５００気
圧以上の高圧、９００℃以上の高温に１時間以上保持す
る。これにより高密度でＡｆｉ、０３等の硬質の微粉が
均一に分散したステンレス鋼が得られる。 次に本発明の一実施例を示す。 （実施例） ＳＵＳ３０４Ｌのオーステナイト系ステンレス鋼の２０
０メツシユ以下の微粉に対し、それぞれＺｒ０，６ｗｔ
％、ＡＱ、０．６ｗ’ｔ％、ＴｉＮ３ｗｔ％を加え、ボ
ールミルにより均一に混合分散せしめた後、これを鉄製
容器に充填密度が６％以上になるように充填した。 次いで、この鉄製容器を約２００℃に加熱しなから１０
−’Ｔｏｒｒ台に真空脱気し、完全に封止した。その後
、これをＨＩＰ装置にかけ、１１００”ＣＸ １０００
ｋｇｆ／ｃｏ＋２Ｘ ９０ｍ１ｎ保持し、加圧焼結を行
った。 得られた素材を調べたところ、非磁性であり、組織的に
もオーステナイト粒界に硬質物質（ＺｒＯ，、ＡＱ２０
３又はＴｉＮ）が分散し安定した組織を示し、密度も９
９．９％と１００％に近い値を示した。 これらの素材を荒加工後、通常の固溶体化処理を施し、
切削性試験及び金属摺動摩耗（潤滑）試験を行った。 まず、切削性試験は、４０＋ｍ＄ Ｘ １００ｔｓｒｒ
ｒＱ寸法の試験片を用い、速度Ｖ ＝ ２５ｍ／ｗｉｎ
、切り込みｄ＝１．５＋ａｍ、送りｆ ＝ ０ 、１
＋ｕｉ／ｒｅｖ、切削油：乾式、使用チップ形状：Ｎ３
０８の切削条件で切削テストを実施し、チップ逃面摩耗
幅（ｍｍ）を調べた。その結果は、第１表に示すとうり
、硬質物質を添加しない比較例に比べ、ＺｒＯ，、ＡＱ
２０．又はＴｉＮを添加した本発明例はいずれもチップ
逃げ摩耗幅が大幅に減少し、被削性の向上が顕著である
。 次に、金属摺動摩耗（潤滑）試験は、２０Ｉ１ｍ口Ｘ５
０■ＩＩＱ寸法で表面を＃８００ペーパーで研磨した試
験片を用い、潤滑油ニスビンドル油、潤滑油温度＝７０
±３℃１回転数３３７０ｒｐｍ、荷重５゜６ｋｇ、回転
片：５ｔＸ３０φ、Ｈｖ５４４、Ｆｅ１２、試験時間：
３ｈｒの試験条件で行い、試験片摩耗量（回転片摩耗痕
面積）を調べた。その結果は、第２表に示すとうり、硬
質物質を添加しない比較例に比べ、ＺｒＯ，、Ａｌ２２
０．又はＴｉＮを添加した本発明例はいずれも耐摩耗性
が優れている。
また、上記各試験片について耐食性試験を行ったところ
、本発明例Ｎα１〜３は比較例Ｈａ ４と同等の耐食性
があることを確認した。 なお、他の材質のステンレス鋼についても同様の実験を
試みたところ、同様の結果が得られた。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、各種ステンレス
鋼につき、格別の表面処理を施す必要もなく、優れた耐
摩耗性、快削性を同時に付与することができ、勿論、ス
テンレス鋼特有の耐食性を阻害することもないので、弁
棒、シャフト等の耐摩耗性を要する部品用材料或いは添
加材料として様々な用途に低コストで提供することがで
きる。
、本発明例Ｎα１〜３は比較例Ｈａ ４と同等の耐食性
があることを確認した。 なお、他の材質のステンレス鋼についても同様の実験を
試みたところ、同様の結果が得られた。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、各種ステンレス
鋼につき、格別の表面処理を施す必要もなく、優れた耐
摩耗性、快削性を同時に付与することができ、勿論、ス
テンレス鋼特有の耐食性を阻害することもないので、弁
棒、シャフト等の耐摩耗性を要する部品用材料或いは添
加材料として様々な用途に低コストで提供することがで
きる。
Claims (1)
- オーステナイト系、フェライト系、耐熱ステンレス鋼等
のステンレス鋼粉を基礎材料とし、該粉体の中にＡｌ＿
２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２、ＴｉＮ等の酸化物、窒化物、炭
化物等の微粉を混合した後、熱間静水圧加圧装置により
高温、高圧下において加圧焼結せしめることを特徴とす
る耐摩耗性、快削性に富んだステンレス鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29431186A JPS63149350A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 耐摩耗性、快削性ステンレス鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29431186A JPS63149350A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 耐摩耗性、快削性ステンレス鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149350A true JPS63149350A (ja) | 1988-06-22 |
Family
ID=17806052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29431186A Pending JPS63149350A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 耐摩耗性、快削性ステンレス鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63149350A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122076A1 (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | 株式会社ダイヤメット | 焼結部材 |
| CN103643160A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-03-19 | 常熟市迅达粉末冶金有限公司 | 一种高性能17-4ph不锈钢及其制备方法 |
| CN105568161A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-11 | 唐艺峰 | 一种高耐磨不锈钢及其制备方法 |
| CN105603317A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-25 | 唐艺峰 | 一种高氮不锈钢及其制备方法 |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP29431186A patent/JPS63149350A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122076A1 (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | 株式会社ダイヤメット | 焼結部材 |
| JP2013163854A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Diamet:Kk | 焼結部材 |
| CN103643160A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-03-19 | 常熟市迅达粉末冶金有限公司 | 一种高性能17-4ph不锈钢及其制备方法 |
| CN103643160B (zh) * | 2013-11-11 | 2016-01-20 | 常熟市迅达粉末冶金有限公司 | 一种高性能17-4ph不锈钢及其制备方法 |
| CN105568161A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-11 | 唐艺峰 | 一种高耐磨不锈钢及其制备方法 |
| CN105603317A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-25 | 唐艺峰 | 一种高氮不锈钢及其制备方法 |
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