JPS6357743A - 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 - Google Patents
熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼Info
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- JPS6357743A JPS6357743A JP20057086A JP20057086A JPS6357743A JP S6357743 A JPS6357743 A JP S6357743A JP 20057086 A JP20057086 A JP 20057086A JP 20057086 A JP20057086 A JP 20057086A JP S6357743 A JPS6357743 A JP S6357743A
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- tool steel
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- alloy tool
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- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
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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
【発明の詳細な説明】
発明の目的
（産業上の利用分野］
本発明は、熱間加工性を改善した高炭素合金工具鋼に関
する。
する。
［従来の技術］
たとえば冷間加工ダイスの材料として主に使用される５
ＫＤ１１！ｔｉｌｌのような高炭素工具鋼は、高Ｃかつ
高Ｏｒの合金組成のため、Ｍ７Ｃ３型の一次炭化物が粒
界に析出してあり、これが圧延などの熱間加工を困難に
する。 熱間加工性の低さは、圧延工程における高いワ
レ発生率を招き、歩留りを低くしている。
ＫＤ１１！ｔｉｌｌのような高炭素工具鋼は、高Ｃかつ
高Ｏｒの合金組成のため、Ｍ７Ｃ３型の一次炭化物が粒
界に析出してあり、これが圧延などの熱間加工を困難に
する。 熱間加工性の低さは、圧延工程における高いワ
レ発生率を招き、歩留りを低くしている。
このようなわけで、高炭素合金工具鋼の熱間加工性を改
善することが久しく要望されていたが、これまでは効果
的な方策が見当らなかった。
善することが久しく要望されていたが、これまでは効果
的な方策が見当らなかった。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、上記の要望にこたえて、高炭素合金工
具鋼のその他の特性を損うことなく、熱間加工性を高め
たものを提供することにある。
具鋼のその他の特性を損うことなく、熱間加工性を高め
たものを提供することにある。
発明の構成
［問題点を解決するための手段］
本発明の熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼は、基
本的には、Ｃ：０．２０〜３．０％、Ｓｉ：２．０％以
下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：４．０〜１８．０％、
ならびにｃａ ：ｏ、ｏｏ。
本的には、Ｃ：０．２０〜３．０％、Ｓｉ：２．０％以
下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：４．０〜１８．０％、
ならびにｃａ ：ｏ、ｏｏ。
５〜０．０５０％、好ましくはＯ９Ｏ○１０％〜０．０
５０％、ＲＥＭ：０．０１〜０．２０％およびＺｒ ：
０．０１〜０．２０％のいずれか１種または２種以上を
含有し、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、好
ましくは０．００１％以下、Ｏ：０．０１％以下であっ
て、残部が実質的にＦｅからなる合金組成を有する。
５０％、ＲＥＭ：０．０１〜０．２０％およびＺｒ ：
０．０１〜０．２０％のいずれか１種または２種以上を
含有し、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、好
ましくは０．００１％以下、Ｏ：０．０１％以下であっ
て、残部が実質的にＦｅからなる合金組成を有する。
上記の基本組成に加えて、ＭＯ：０．１０〜５゜０％、
Ｗ：０．１０〜５．０％、Ｖ：０．１０〜５．０％およ
びＣｏ ：０．１０〜５．０％のいずれか１種または２
種以上を含有させてもよい。
Ｗ：０．１０〜５．０％、Ｖ：０．１０〜５．０％およ
びＣｏ ：０．１０〜５．０％のいずれか１種または２
種以上を含有させてもよい。
［作 用］
上記いずれの合金組成においても、成分Ｃ２３ｉ、Ｍｎ
およびＯｒの含有量の範囲は、在来の高炭素合金工具鋼
のそれと同様でおる。
およびＯｒの含有量の範囲は、在来の高炭素合金工具鋼
のそれと同様でおる。
本発明の特徴は、ひとつは特定量のＣａ、ＲＥＭおよび
Ｚｒからえらんだ１種または２種以上の添加であり、い
まひとつは不純物Ｐ、ＳおよびＯのｍを規制したことで
ある。
Ｚｒからえらんだ１種または２種以上の添加であり、い
まひとつは不純物Ｐ、ＳおよびＯのｍを規制したことで
ある。
これらの特徴が熱間加工性の改善をもたらす理由は、発
明者らにとっても必らずしも明確ではないが、介在物の
形態の変化にあると思われる。
明者らにとっても必らずしも明確ではないが、介在物の
形態の変化にあると思われる。
これを、代表的にＣａを添加した場合について説明する
。
。
後記する実施例Ｎα１のインゴットのミドル中心部に見
出された介在物を、ＥＰＭＡ法により分析したところ、
ｆｖｔｃ＋、ｃａ、Ａ、ｆ）、ＳａよびＳｉが検出され
た。 介在物の中心には〜１ｇＯがあり、その外側はＣ
ａＯ−△１２０３がとり囲んでいる。
出された介在物を、ＥＰＭＡ法により分析したところ、
ｆｖｔｃ＋、ｃａ、Ａ、ｆ）、ＳａよびＳｉが検出され
た。 介在物の中心には〜１ｇＯがあり、その外側はＣ
ａＯ−△１２０３がとり囲んでいる。
Ｓは、上記のように検出はされたが、本発明では微量に
おさえたこともあって特性Ｘ線像にはあられれず、また
Ｍｎが検出されなかったから、ＳはＭｎＳでなくＣａＳ
として存在していると思われる。 酸化物系介在物は、
０の吊を規制したため、全量が少い。 結局、少量存在
する介在物はＣａ Ｏ−Ａ、Ｑ ２０３−Ｃａ Ｓ系の
複合介在物として、鋼中に微細に分散していることがわ
かる。
おさえたこともあって特性Ｘ線像にはあられれず、また
Ｍｎが検出されなかったから、ＳはＭｎＳでなくＣａＳ
として存在していると思われる。 酸化物系介在物は、
０の吊を規制したため、全量が少い。 結局、少量存在
する介在物はＣａ Ｏ−Ａ、Ｑ ２０３−Ｃａ Ｓ系の
複合介在物として、鋼中に微細に分散していることがわ
かる。
その形状は球形で必って、ＭｎＳのように延伸された形
をとらないから、この鋼の熱間加工性は良好になるので
ある。
をとらないから、この鋼の熱間加工性は良好になるので
ある。
前記したＣａ、ＲＥＭおよびＺｒの担の下限および不純
物の許容量は、このような機構による熱間加工性改善効
果を得るために必要な限界であり、Ｃａなどの量の上限
は、添加効果が飽和して不経済になるとともに、これを
超えると巨大介在物が発生するなどの弊害が必られれる
限界として決定したものである。
物の許容量は、このような機構による熱間加工性改善効
果を得るために必要な限界であり、Ｃａなどの量の上限
は、添加効果が飽和して不経済になるとともに、これを
超えると巨大介在物が発生するなどの弊害が必られれる
限界として決定したものである。
【実施例１
表に示す組成の鋼を溶製し、１．３トンのインゴットに
鋳造した。
鋳造した。
ＮＱｌ（実施例〉およびＮＯ３（比較例）のインゴット
を、鋳造のままと１１５０’Ｃｘ１５時間のソーキング
を行なったものとについて、インゴットのミドル部分の
表層および（１／４）Ｄつまり中心と表層との中間の部
分からサンプルを採取し、グリ−プル試験を行なって絞
り値を求め、熱間加工性の指標とした。
を、鋳造のままと１１５０’Ｃｘ１５時間のソーキング
を行なったものとについて、インゴットのミドル部分の
表層および（１／４）Ｄつまり中心と表層との中間の部
分からサンプルを採取し、グリ−プル試験を行なって絞
り値を求め、熱間加工性の指標とした。
結果は、第１図〜第４図に示すとおりであって、本発明
に従うものは、従来技術によるものと比較して絞り値が
高く、その表層と（１／４）Ｄ部との差が小さいことが
わかる。
に従うものは、従来技術によるものと比較して絞り値が
高く、その表層と（１／４）Ｄ部との差が小さいことが
わかる。
また、本発明に従うときは、ソーキングによって、絞り
値のレベルを維持したまま、熱間加工に適する温度の範
囲が拡大することが明らかである。
値のレベルを維持したまま、熱間加工に適する温度の範
囲が拡大することが明らかである。
次に、Ｎα１とＮα７の材料の特性を比較するため、焼
戻し硬さをしらべた。 上記の圧延材から表層５ｍを除
いて試験片を採取し、 ８５０℃Ｘ１０分間→１０００℃（または１０５０℃）
Ｘ２０分間→空冷または油冷の条件で焼入れし、種々の
温度で焼戻して、焼戻し硬さ曲線をえかいた。
戻し硬さをしらべた。 上記の圧延材から表層５ｍを除
いて試験片を採取し、 ８５０℃Ｘ１０分間→１０００℃（または１０５０℃）
Ｘ２０分間→空冷または油冷の条件で焼入れし、種々の
温度で焼戻して、焼戻し硬さ曲線をえかいた。
焼入れを１０００℃から空冷で行なった場合と、１０５
０℃から油冷で行なった場合について、第５図および第
６図にデータを示す。 Ｎα１とＮ（１７の焼戻し硬さ
曲線はほぼ一致しており、本発明の鋼と従来材との間に
差異は認められない。
０℃から油冷で行なった場合について、第５図および第
６図にデータを示す。 Ｎα１とＮ（１７の焼戻し硬さ
曲線はほぼ一致しており、本発明の鋼と従来材との間に
差異は認められない。
このほか、衝撃強度の測定および摩耗試験を行なったが
、本発明の鋼と既存の材料とで、別設ちがいは見出せな
かった。
、本発明の鋼と既存の材料とで、別設ちがいは見出せな
かった。
実際の熱間加工性を確認するため、実施例（Ｎα１〜６
）および比較例（Ｎ０７〜１０）のインゴットを、加熱
温度１１５０〜１３００’Ｃ，圧下率７〜１３％、２０
〜４０パスの条件で圧延して、ワレ発生の状況をしらべ
た。 結果を、表におわせて記す。 従来技術では２％
またはそれ以上のワレが避は難かったが、本発明による
ときは、ゼロまたは高々１．５％程度にワレが少くなる
。
）および比較例（Ｎ０７〜１０）のインゴットを、加熱
温度１１５０〜１３００’Ｃ，圧下率７〜１３％、２０
〜４０パスの条件で圧延して、ワレ発生の状況をしらべ
た。 結果を、表におわせて記す。 従来技術では２％
またはそれ以上のワレが避は難かったが、本発明による
ときは、ゼロまたは高々１．５％程度にワレが少くなる
。
Ｎ（ｌ ＣＳｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ
Ｃｒ１ １．４６ ０．３５ ０．３８ ０．０
１９ ０．００１ １２．６５２ １．３５ ０．２
７ ０．４１ ０．０１９ ０．００１ １１．５
６３ ０．９Ｂ ０．９５ ０．４３ ０．０
２１ ０．００１ ８．１７４ ２．２４ ０．３１
０．５０ ０．０２６ ０．００３ １３．０４
５ １．１０ ０．３Ｂ ０．３５ ０．０１８
０．００１ １６．１２６ ０．３７ ０．９９ ０．
４２ ０．０１８ ０．００１ ５．３５７ １．４
５ ０．３３ ０．３７ ０．０２０ ０．００１
１２．５９８ ０．９＆ １．０５ ０．３１
０．０１７ ０．００１ ７．６５９ ２．４１
０．２５ ０．４２ ０．０２３ ０．００２ １
２．５４１０ ０．４０ １．０７ ０．３９
０．０２１ ０．００３ ４．９１Ｍ０ 、Ｗ、 Ｃ
ａ 、ＲＥＭ、 ０ ワレ発生 焼戻硬さＭ
ＯＯ，８２Ｃａ Ｏ，００１４０，００１５なし
６０Ｖ Ｏ，２４ Ｍｏ Ｏ，８５ＲＥＭ Ｏ，０４０，００３１なし
５８Ｖ、 ０．２３ Ｃｏ ３．５２ Ｍｏ １．９８ Ｃａ Ｏ，００３２０，００２
２なし ６３Ｖ Ｏ，３１ −Ｃａ Ｏ，００１８０，００１２１，５％ ６２
−Ｚｒ Ｏ，０３０，００２８なし ５９Ｍｏ
１．３２ Ｃａ Ｏ，００２１０，００２０なし
５２Ｗ ０．７２ Ｖ Ｏ，８４ Ｍｏ Ｏ，８８０，００２８５％ ６０Ｖ ０
．２２ Ｍｏ ２．０３ ０．００４１
１１％ ６２Ｖ ０．２７ − − ０．００１９ ８％
６４Ｍｏ １．０３ ０．０
０３６ ２％ ５３Ｖ ０．９８ 発明の効果 本発明の高炭素合金工具鋼は、Ｃａをはじめとする合金
成分の特定量の添加とＳをはじめとする不純物の規制と
により、熱間加工性が著しく改善されている。 従って
、インゴットを圧延する際のワレ発生による仕損ヤ製品
の損耗が少く、歩留りが向上する。
Ｃｒ１ １．４６ ０．３５ ０．３８ ０．０
１９ ０．００１ １２．６５２ １．３５ ０．２
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０．００１ １６．１２６ ０．３７ ０．９９ ０．
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ＯＯ，８２Ｃａ Ｏ，００１４０，００１５なし
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−Ｚｒ Ｏ，０３０，００２８なし ５９Ｍｏ
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５２Ｗ ０．７２ Ｖ Ｏ，８４ Ｍｏ Ｏ，８８０，００２８５％ ６０Ｖ ０
．２２ Ｍｏ ２．０３ ０．００４１
１１％ ６２Ｖ ０．２７ − − ０．００１９ ８％
６４Ｍｏ １．０３ ０．０
０３６ ２％ ５３Ｖ ０．９８ 発明の効果 本発明の高炭素合金工具鋼は、Ｃａをはじめとする合金
成分の特定量の添加とＳをはじめとする不純物の規制と
により、熱間加工性が著しく改善されている。 従って
、インゴットを圧延する際のワレ発生による仕損ヤ製品
の損耗が少く、歩留りが向上する。
一方、焼戻し硬さなどの工具鋼に要求される緒特性は、
従来のものと変りはない。 任意添加元素を含有する好
ましい態様では焼戻し硬さが高く、工具鋼としていっそ
うすぐれたものとなる。
従来のものと変りはない。 任意添加元素を含有する好
ましい態様では焼戻し硬さが高く、工具鋼としていっそ
うすぐれたものとなる。
第１図ないし第４図は、いずれも高炭素合金工具鋼のグ
リ−プル試験の結果をあられしたグラフであって、第１
図は実施例（Ｎ（１１）の鋳造まま、第２図はそのソー
キング後、第３図は比較例（ＮＯ１７）の鋳造まま、そ
して第４図はそのソーキング後のデータをそれぞれ示す
。 第５図および第６図は、ともに実施例（Ｎ（１１）およ
び比較例（ＮＯ３）の圧延材の焼戻し硬さ曲線のグラフ
であって、第５図は焼入れを１０００’Ｃから空冷によ
り行なった場合、第６図は１０５０℃から油冷により行
なった場合を、それぞれ示す。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫 第１図 斌片表ＩＬ直岬町（０Ｃ） 第２図 試削表面５賎（・Ｃ） 第３図 買片表１し１友（°Ｃ） 絡４図 言代片去−面！友 （°Ｃ）
リ−プル試験の結果をあられしたグラフであって、第１
図は実施例（Ｎ（１１）の鋳造まま、第２図はそのソー
キング後、第３図は比較例（ＮＯ１７）の鋳造まま、そ
して第４図はそのソーキング後のデータをそれぞれ示す
。 第５図および第６図は、ともに実施例（Ｎ（１１）およ
び比較例（ＮＯ３）の圧延材の焼戻し硬さ曲線のグラフ
であって、第５図は焼入れを１０００’Ｃから空冷によ
り行なった場合、第６図は１０５０℃から油冷により行
なった場合を、それぞれ示す。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫 第１図 斌片表ＩＬ直岬町（０Ｃ） 第２図 試削表面５賎（・Ｃ） 第３図 買片表１し１友（°Ｃ） 絡４図 言代片去−面！友 （°Ｃ）
Claims (2)
- （１）Ｃ：０．２０〜３．０％、Ｓｉ：２．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：４．０〜１８．０％、なら
びにＣａ：０．０００５〜０．０５０％、ＲＥＭ：０．
０１〜０．２０％およびＺｒ：０．０１〜０．２０％の
いずれか１種または２種以上を含有し、Ｐ：０．０５％
以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｏ：０．０１％以下であっ
て、残部が実質的にＦｅからなる熱間加工性のすぐれた
高炭素合金工具鋼。 - （２）Ｃ：０．２０〜３．０％、Ｓｉ：２．０％以下、
Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：４．０〜１８．０％、なら
びにＣａ：０．０００５〜０．０５０％、ＲＥＭ：０．
０１〜０．２０％およびＺｒ：０．０１〜０．２０％の
いずれか１種または２種以上に加えてＭｏ：０．１０〜
５．０％、Ｗ：０．１０〜５．０％、Ｖ：０．１０〜５
．０％およびＣｏ：０．１０〜５．０％のいずれか１種
または２種以上を含有し、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０
．０１％以下、Ｏ：０．０１％以下であって、残部が実
質的にＦｅからなる熱間加工性のすぐれた高炭素合金工
具鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61200570A JPH076035B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61200570A JPH076035B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357743A true JPS6357743A (ja) | 1988-03-12 |
| JPH076035B2 JPH076035B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16426524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61200570A Expired - Lifetime JPH076035B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076035B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059053A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Daido Steel Co Ltd | 熱間工具鋼 |
| JPS60224754A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-09 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
| JPS61213349A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-22 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
-
1986
- 1986-08-27 JP JP61200570A patent/JPH076035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059053A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Daido Steel Co Ltd | 熱間工具鋼 |
| JPS60224754A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-09 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
| JPS61213349A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-22 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH076035B2 (ja) | 1995-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |