JPS634906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、すぐれた耐摩耗性を有し、かつ耐
熱性にもすぐれたCo基合金部材の製造法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 一般に、チエンソーガイドや、木工加工用並び
に軽金属および合金切断用のこ歯、さらに蒸気タ
ービンのブレード、各種のシヤフト部品やバルブ
部品などの製造には、すぐれた耐摩耗性と耐熱性
が要求されることから、各種のCo基合金が用い
られている。 また、これらの各種Co基合金のうちの１つと
して、重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種：２〜20
％、 Cr：15〜35％、 を含有し、さらに必要に応じて、 NiおよびFeのうちの１種または２種：１〜25％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
成を有するCo基合金が広く知られている。 これらのCo基合金部材は、例えば板材である
場合、通常、鋳造後のインゴツトに、分塊鍛造や
分塊圧延、さらに熱間圧延や冷間圧延を施して、
板厚：約１〜４mmを有する板材とし、これに1100
〜1250℃の温度で溶体化処理を施すことによつて
製造され、この状態で実用に供されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、近年、上記の利用分野においても高速
化や高性能化が要求されるようになつており、こ
れに伴つて、上記の従来Co基合金部材のもつ耐
摩耗性のより一層の向上が望まれている。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、上記の従来Co基合金部材に着目し、これの
もつ耐摩耗性を一段と向上せしめるべく研究を行
なつた結果、上記従来Co基合金部材は、溶体化
処理後、素地に１次炭化物が分散し、かつ２次炭
化物が結晶粒界だけに析出した組織をもつが、こ
の溶体化処理後のCo基合金部材に、シヨツトブ
ラストによる表面歪を付与した後、700〜1000℃
の温度で時効処理を施すと、この結果のCo基合
金部材においては、１次炭化物が素地中に、また
２次炭化物が結晶粒界に分散した状態で存在する
が、特に表面部において２次炭化物が結晶粒内に
析出した組織をもつようになり、しかもこの結晶
粒内に析出した２次炭化物は直径：1μｍ以下の
微細なものであるため、結晶粒内の硬さが、従来
Co基合金板材ではビツカース硬さで約250であつ
たものが、同300程度にまで向上し、耐摩耗性の
著しい改善がはかれるようになるという知見を得
たのである。 したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、 Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種２〜20％、 Cr：15〜35％、 を含有し、さらに必要に応じて、 NiおよびFeのうちの１種または２種：１〜25％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
成を有し、かつ通常の条件で溶体化処理を施した
Co基合金部材に、シヨツトブラストによる表面
歪を付与した状態で、700〜1000℃の温度で時効
処理を施すことによつて、少なくとも表面部が、
素地中に１次炭化物が、また結晶粒界に２次炭化
物が分散し、さらに結晶粒内に直径：1μｍ以下
の２次炭化物が分散した組織を有する、耐摩耗性
の著しくすぐれたCo基合金部材を製造する方法
に特徴を有するものである。 つぎに、この発明の方法において、Co基合金
部材の成分組成および時効処理温度を上記の通り
に限定した理由を説明する。 Ａ 成分組成 (a) Ｃ Ｃ成分には、炭化物を形成して耐摩耗性を
向上させる作用があるが、その含有量が0.05
％未満では、特に２次炭化物の析出が不十分
となり、所望の耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その含有量が２％を越えると、塑
性加工が困難になることから、その含有量を
0.05〜２％と定めた。 (b) ＷおよびMo これらの成分には、一部が素地に固溶し
て、これを強化するほか、炭化物を形成して
耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含
有量が２％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が20％を越える
と、塑性加工性が低下するようになるほか、
板材に脆化傾向が現われるようになることか
ら、その含有量を２〜20％と定めた。 (c) Cr Cr成分には、素地に固溶して耐熱性を向
上させるほか、炭化物を形成して耐摩耗性を
向上させる作用があるが、その含有量が15％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が35％を越えると、σ相など
の脆化相が出現するようになつて塑性加工性
および延性が低下するようになることから、
その含有量を15〜35％と定めた。 (d) NiおよびFe これらの成分には、素地に固溶して、延性
および塑性加工性を向上させる作用があるの
で、特にこれらの特性が要求される場合に必
要に応じて含有されるが、その含有量が１％
未満では前記作用に所望の向上効果が得られ
ず、一方その含有量が25％を越えると耐摩耗
性の低下が著しくなることから、その含有量
を１〜25％と定めた。 Ｂ 時間処理温度 その温度が700℃未満では、特に表面歪を付
与した表面部における結晶粒内に微細な２次炭
化物を十分析出させることができず、一方その
温度が1000℃を越えると、１次および２次炭化
物とも粗大化するようになつて所望の耐摩耗性
を確保することができないことから、その温度
を700〜1000℃と定めた。 実施例 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 通常の溶解法を用い、それぞれ第１表に示され
る成分組成をもつたCo基合金溶湯を調製し、鋳
造して直径：90mmφ×長さ：350mmの寸法をもつ
たインゴツトとした後、このインゴツトに、1200
〜1000℃の温度での熱間鍛造、並びに1200〜1000
℃での熱間圧延を施して板厚：２mmの熱延板と
し、さらにこの熱延板に、1200℃の温度に、0.5
時間保持後、空冷の条件で溶体化処理を施し、つ
いでこの溶体化処理後の幅：100mm×厚さ：２mm
×長さ：200mmの寸法をもつた板材に、シヨツト
ブラスト機（直径：２mmの鋼製シヨツト使用）を
用い、それぞれ第１表に示される時間シヨツトブ
ラスト処理を行なつて表面歪を付与した後、大気
中で、同じく第１表に示される温度で時効処理
（１時間保持後、空冷）を施すことによつて本発
明法１〜22をそれぞれ実施した。 つぎに、この本発明法１〜22によつて得られた
板材（以下本発明板材という）および上記シヨツ
トブラスト処理前の板材、すなわち溶体化処理

【表】

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明法によつて
製造された本発明板材においては、いずれも特に
表面部が、微細な２次炭化物が結晶粒内に析出し
た組織をもつので、２次炭化物が結晶粒界だけに
析出した組織を有する溶体化処理ままの従来板材
に比してすぐれた耐摩耗性を示すことが明らかで
ある。 上述のように、この発明の方法によれば、直
径：1μｍ以下の微細な２次炭化物が結晶粒内に
析出した表面部組織を有するCo基合金部材を製
造することができ、前記２次炭化物の析出によつ
て結晶粒自体の硬さが著しく向上するようになる
ので、前記Co基合金部材はきわめてすぐれた耐
摩耗性を示すようになるなど工業上有用な効果が
もたらされるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種：２〜20
   ％、 Cr：15〜35％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
   成（以上重量％）を有するCo基合金部材に、通
   常の条件で溶体化処理を施した後、これにシヨツ
   トブラストによる表面歪を付与し、引続いて700
   〜1000℃の温度で時効処理を施すことによつて、
   その少なくとも表面部の組織を、素地中に１次炭
   化物が、また結晶粒界に２次炭化物が分散し、か
   つ結晶粒内に直径：1μｍ以下の２次炭化物が分
   散した組織とすることを特徴とする耐摩耗性のす
   ぐれたCo基合金部材の製造法。 ２ Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種：２〜20
   ％、 Cr：15〜35％、 を含有し、さらに、 NiおよびFeのうちの１種または２種：１〜25％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
   成（以上重量％）を有するCo基合金部材に、通
   常の条件で溶体化処理を施した後、これにシヨツ
   トブラストによる表面歪を付与し、引続いて700
   〜1000℃の温度で時効処理を施すことによつて、
   その少なくとも表面部の組織を、素地中に１次炭
   化物が、また結晶粒界に２次炭化物が分散し、か
   つ結晶粒内に直径：1μｍ以下の２次炭化物が分
   散した組織とすることを特徴とする耐摩耗性のす
   ぐれたCo基合金部材の製造法。