JPS6342352A - 耐摩耗性高衝撃性の硬質金属体の製造法 - Google Patents

耐摩耗性高衝撃性の硬質金属体の製造法

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JPS6342352A
JPS6342352A JP61184098A JP18409886A JPS6342352A JP S6342352 A JPS6342352 A JP S6342352A JP 61184098 A JP61184098 A JP 61184098A JP 18409886 A JP18409886 A JP 18409886A JP S6342352 A JPS6342352 A JP S6342352A
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JP
Japan
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high impact
metal body
hard metal
resistance
carburized
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Pending
Application number
JP61184098A
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English (en)
Inventor
シロー タカノ
エウリコ ウオフガング ベツツ
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BURAJIREIRA DE METARUJIA E MIN
BURAJIREIRA DE METARUJIA E MINERASON CO
Original Assignee
BURAJIREIRA DE METARUJIA E MIN
BURAJIREIRA DE METARUJIA E MINERASON CO
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/006Making ferrous alloys compositions used for making ferrous alloys

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (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】 (産業上の利用分野) 本発明は、各種の冶金工程において高収率、低価格で炭
化物を均一、均質に分布含有せしめるため、金属炭化物
として事前に加炭処理した母合金を用いる耐摩耗性、高
衝撃性の硬質金属体の製造法に関する。
(従来の技術) 従来、金属及び合金中へ合金元素を添加するには母合金
を利用していた。特に鋳鉄や鋼を製造する場合には、F
eNb、 FeV、 FeMo、 FeTi 、 Fe
W、 FeCr等の鉄合金を利用して行われて来た。
炭化物及び炭窒化物を形成する元素を含有しているこれ
らの鉄合金は1チ以下の炭素含有量で、高強度の低合金
鋼を製造する場合には0.5%以下の小量使用されてい
る。
この場合、合金元素は溶鋼に溶解され、固溶化後に炭化
物及び炭窒化物として優先的に析出する。
そして結晶粒の成長を調節し、又は析出硬化して鋼に機
7賊的高強度と高靭性を↓えるものである。
(発明が解決しようとする問題点) 一方0.5%以上の高炭素及び又は0.5%以上の合金
元素を含有する例えば工具鋼、高速度鋼、耐熱鋼、高炭
素鋼、高合金鋼および鋳鉄などの鉄基金属において、合
金元素は一次炭化物を形成する。
即ち、合金元素と炭素が反応して固体炭化物を生成し、
これが溶鋼中に析出してくる。この場合従来の鉄合金は
粒子の粗い炭化物を形成しがちである。このため特性が
損われ、特に耐衝撃特性が損われる。この粗い炭化物の
形成は鋼や鋳鉄の製造上問題となっている。従って最高
の特性を得るために必要な合金の炭化物をもっと多重に
使用することを制限していた。
この問題の解決手段として高価格ではあるが、他の方法
で得られる純粋な微粉末の炭化物或は粉末の粒子又は凝
集物を添加することが行われている。しかしこれは技術
的、経済的に不利をまぬがれない。
本発明は事前に加炭処理した母合金、特に金属基材中に
微細な金属炭化物として存在する事前に加炭処理した鉄
合金を使用することでこれを解決した。
(問題点を解決するための手段) 本発明の主目的は、硬度、耐摩耗性、耐摩擦性、耐衝撃
性を改善するため、金属基材に分布している炭化物を必
要とする各種の金属材料の製造に対し、この事前に加炭
処理した母合金、特に事前に加炭処理した鉄合金(Fe
Nb0. FeVO,FeWC!、 FeTi0゜Fe
Mo0. Fe0rC等)を技術的かつ経済的に使用で
きることを特徴とする。
本発明は固体状態の母合金、特に鉄合金を事前に加炭処
理して得た炭化物の形で添加することを特徴とする0 これらの事前に加炭処理した母合金は、金属基材中の微
細な炭化物から成シ、基材が溶融浴に溶解され、微細で
安定な炭化物が放出される。このように溶融炉や取鍋中
の溶融浴、溶接電極、粉末冶金に事前に加炭処理した母
合金を使用することは効果的であり、これによシ炭化物
の微、′f@で均質な分布が得られ高価で純粋な炭化物
よシも経済的に利用でき、また材料の特注が改善できる
即ち、本発明の事前に加炭処理した母合金は金属の微細
な炭化物と一つの連続した金属相(基材)とから成シ、
この基材は10%〜50チの量である。
事前に加炭処理した鉄合金の場合、金属相は鉄(フェラ
イト)である。この鉄合金を溶融した鋼または鋳鉄に添
加すると鉄(7エライト)の基材が溶け、安定した炭化
物の微粒子が溶融浴中に放出する。
本発明の事前に加炭処理した母合金を溶融金属中に添加
すると金属基材が溶融し、溶融合金又は溶融鋼浴中に安
定な炭化物が均質に分布する。
またこれらの事前に加炭処理した母合金のもう一つの興
味ある利用法は、表面硬化用の肉盛用溶接電極に添加す
ることである。溶接電極においては、電極ワイヤを被覆
している被覆剤中にこの事前に加炭処理した母合金を添
加する。そしてこの電極は金属表面硬化用の肉盛電極と
して使用される。
これらの母合金に含まれているNb、 V、 Ti 、
 W、 Or。
Mo等の炭化物が硬度および耐摩耗性を表面層に付与す
る。これらの金属は一般に鉄合金として電極に添加され
る。しかしこれらの炭化物形成元素は溶着中に多量損失
する。特にTiの場合は90%、Orの場合は25チに
も達する。炭化物としてのこれらの元素は歩留が非常に
悪い0これは電極中に過剰の炭素があっても速い溶融速
度と溶着との結果炭化物を充分形成するための時間的余
裕がないことである。
この場合他の方法で得た炭化物を添加することも考えら
れるが経済的でない。
さらに本発明の事前に加炭処理した鉄合金父母合金を用
いて溶融処理では製造できない成分の高速度鋼や特殊鋼
を粉末冶金で製造できる。
この場合、各種の金属成分を混合、加圧し理論f直に近
い密度まで焼結によって製造できる。
しかして高硬度、強耐摩耗性を得るにはV、Nb。
Ta、 Ti 、 W、 Mo、 Or等の炭化物の存
在が望ましい。
鋼の場合通常粉末を製造するための合金を溶融している
最中に鉄合金の形で添加する。事前に加炭 ・処理した
鉄合金は微粉化する前に添加できるが事前に加炭処理し
た母合金を添加する最大の利点は焼結用の粉末の組成物
中で高価な純粋の金ル炭化物の代わり)で用いることの
できることである。
含有債の範囲内で、また上記を考lしてこれらの炭化物
形成元素を通常母合金、特に鉄合金で添加する。また純
粋な金属炭化物の形で添加する。
さらにまた金属被覆法において、粉砕した事前に加炭処
理した母合金を金属炭化物粉末の代わりに使用すること
もできる。
(実施例) 実施例1 65wt%のNbCを含有する事前に加炭処理した鉄−
Nb(第1図)を接種法、または炉内で添加し、高Or
(13wt%)、 O(2,8wt%)、 Nbc (
6wt%)の鋳鉄を製造した。
この鋳鉄は85%以上の高いNb回収率を示し、微細な
NbOが母材の樹枝状組織の間とオーステナイト結晶粒
内部に主として分布している。
この方法で得られた顕微鏡写真を第2図に示す。
従来の鉄−Nb添加によって得られたものと比較すると
炭化物が微細に分布している。
実施例2 65wt%のNbOを含有する事前に加炭処理した鉄−
Nb(第1図)を取鍋または誘導炉内で3 wt%ない
し3wt%のNbOの1になるまで添加し、C(0,7
wt%)、 Mo (3wt%)、 w(3wt%)、
 V(1wt%)、Or(4wt%)の高速度鋼を作成
した。
取鍋添加、炉内添加の何れの場合でも微細なNbCのす
ぐれた分布組織が得られた、この成品は高切削性の工具
として利用できた。
実施例3 55wt%のNbOを含有する事前に加炭処理した鉄−
Nb 1〜3Qwt%を他の成分と混合し表面硬化用の
溶接電極を作った。
この材料を分析したところ85%の高いNb回収率で、
しかも微細なNbCが母材中に濃密に分布していた。(
第4図)
【図面の簡単な説明】
第1図は事前に加炭処理した鉄−Nbの顕微鏡写真(1
00OX)、第2図は事前に加炭処理した鉄−Nbとし
て6wt%のNbCを添加したO鋳鉄(Cr18wt%
、 C2,8wt% )の顕微鏡写真(100X)、第
3図は6%のNbOを含有する高速度鋼の顕微鏡写真(
100X)で事前に加炭処理した鉄−Nb (第1図)
を添加した、第4図はNbCを添加した金属表面硬化合
金の被覆物の顕微鏡写真(400X)である。 出願人  コンパニア プラジレイラ デメタルジア 
エ ミネラソン 代理人弁理士 小 更 清 −<、i、1.: 、。 図面のF’PW(内容に変更なし) 第2IA 弗3」 第4図 手続補正書(方式) 昭和6]年11月6日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)金属基材中に金属炭化物(Nb、Ti、V、Mo、
    W、Hf、Cr、TaおよびZrの炭化物)の微粒子が
    存在するように事前に加炭処理した母合金を用いて金属
    炭化物を微細・均質に分布含有せしめることを特徴とす
    る耐摩耗性、高衝撃性の硬質金属体の製造法。 2)事前に加炭処理した母合金は鉄基材(フェライト)
    中に金属炭化物微粒子が存在する鉄合金(FeNbC、
    FeVC、FeTiC、FeCrC、FeWC、FeM
    oC、FeTaC、FeZrC、FeHfC)である特
    許請求の範囲第1項記載の耐摩耗性、高衝撃性の硬質金
    属体の製造法。 3)工具鋼、耐摩耗鋼、高速度工具鋼、耐熱鋼、耐摩擦
    鋼および鋳鉄の炉内溶湯又は取鍋内溶湯に事前に加炭処
    理した鉄合金を15%まで添加することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項並びに第2項記載の耐摩耗性、高衝
    撃性の硬質金属体の製造法。 4)耐摩耗、強度、耐腐食、耐衝撃の各特性及びその何
    れかの特性をもつ肉盛表面を形成できる溶接電極の被覆
    剤中に或は電極の内部に金属炭化物として事前に加炭処
    理した母合金を添加することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項並びに第2項記載の耐摩耗性、高衝撃性の硬質
    金属体の製造法。 5)粉末冶金において焼結粉末中に金属炭化物として事
    前に加炭処理した母合金を添加することを特徴とする耐
    摩耗性、高衝撃性の硬質金属体の製造法。 6)プラズマ法或はその他の方法によって粉末金属を被
    覆する方法において金属炭化物として事前に加炭処理し
    た母合金を用いることを特徴とする耐摩粍性、高衝撃性
    の硬質金属体の製造法。
JP61184098A 1985-08-07 1986-08-05 耐摩耗性高衝撃性の硬質金属体の製造法 Pending JPS6342352A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

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BR8503727A BR8503727A (pt) 1985-08-07 1985-08-07 Processo de adicao de ferro-ligas carburizadas e de ligas-maes carburizadas em metalurgia

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JPS6342352A true JPS6342352A (ja) 1988-02-23

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ID=4038329

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JP61184098A Pending JPS6342352A (ja) 1985-08-07 1986-08-05 耐摩耗性高衝撃性の硬質金属体の製造法

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US (1) US4717537A (ja)
EP (1) EP0212435A3 (ja)
JP (1) JPS6342352A (ja)
BR (1) BR8503727A (ja)

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EP0212435A2 (en) 1987-03-04
BR8503727A (pt) 1987-03-17
US4717537A (en) 1988-01-05
EP0212435A3 (en) 1988-08-10

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