JP2003201544A - 快削性低熱膨張材料 - Google Patents
快削性低熱膨張材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Fe-Ni-(Co)系材料の被削性を解決し、さらに
めっき性の優れた低熱膨張材料を提供する 【解決手段】 Fe-Ni系材料またはFe-Ni-Co系材料であ
ってsol.Al量を0.01〜0.1質量％に調整することで快削
性を付与した快削性低熱膨張材料。具体的には、質量％
でNi:25〜55％、Al:0.01〜0.1％、残部は実質的にFeの
組成からなり、sol.Al:0.01〜0.1％、（Al-sol.Al）≦
0.01である快削性低熱膨張材料である。または、質量％
でNi:25〜55％、Co:20％以下、Al:0.01〜0.1％、残部は
実質的にFeの組成からなり、sol.Al:0.01〜0.1％、（Al
-sol.Al)≦0.01である快削性低熱膨張材料である。
めっき性の優れた低熱膨張材料を提供する 【解決手段】 Fe-Ni系材料またはFe-Ni-Co系材料であ
ってsol.Al量を0.01〜0.1質量％に調整することで快削
性を付与した快削性低熱膨張材料。具体的には、質量％
でNi:25〜55％、Al:0.01〜0.1％、残部は実質的にFeの
組成からなり、sol.Al:0.01〜0.1％、（Al-sol.Al）≦
0.01である快削性低熱膨張材料である。または、質量％
でNi:25〜55％、Co:20％以下、Al:0.01〜0.1％、残部は
実質的にFeの組成からなり、sol.Al:0.01〜0.1％、（Al
-sol.Al)≦0.01である快削性低熱膨張材料である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被削性に優れた低
熱膨張材料に関するものである。
熱膨張材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】FeにNiを加えていくと熱膨張係数は急激
に変化し、Niを質量％で36％含有させたインバー合金の
組成で熱膨張係数は最小となる。このような低熱膨張材
料としては、インバー合金のNiの一部をCoで置換して一
層の低熱膨張化を図ったスーパーインバー合金や、ガラ
スやセラミックスの熱膨張係数にほぼ一致させたFe-29N
i-18Co合金等の封着合金が知られている。近年、エレク
トロニクスや半導体関連、またレーザー加工機や超精密
加工機器の部品材料として、熱的に安定なインバー合金
や、スーパーインバー合金が使用されるようになってき
ており、その需要量は日増しに増加している。また、セ
ラミックスと金属の接着、複合化も盛んに行われてい
て、封着合金に対する需要も高い。
に変化し、Niを質量％で36％含有させたインバー合金の
組成で熱膨張係数は最小となる。このような低熱膨張材
料としては、インバー合金のNiの一部をCoで置換して一
層の低熱膨張化を図ったスーパーインバー合金や、ガラ
スやセラミックスの熱膨張係数にほぼ一致させたFe-29N
i-18Co合金等の封着合金が知られている。近年、エレク
トロニクスや半導体関連、またレーザー加工機や超精密
加工機器の部品材料として、熱的に安定なインバー合金
や、スーパーインバー合金が使用されるようになってき
ており、その需要量は日増しに増加している。また、セ
ラミックスと金属の接着、複合化も盛んに行われてい
て、封着合金に対する需要も高い。
【０００３】しかしながら上記のインバー、スーパーイ
ンバー合金などのFe-Ni系材料またはFe-Ni-Co系材料
（以下Fe-Ni-(Co)系材料）は軟質であることから、切削
加工やドリル加工を施した時に、被削面の表面がむしれ
た状態になり易く、バリの発生も大きい。さらに工具磨
耗も大きく、工具寿命が短いため、Fe-Ni-(Co)系材料の
被削性改善が望まれていた。この合金の被削性を改善す
る手法として、Pb,S,Ti,W等各種微量元素を添加する方
法が提案されている。
ンバー合金などのFe-Ni系材料またはFe-Ni-Co系材料
（以下Fe-Ni-(Co)系材料）は軟質であることから、切削
加工やドリル加工を施した時に、被削面の表面がむしれ
た状態になり易く、バリの発生も大きい。さらに工具磨
耗も大きく、工具寿命が短いため、Fe-Ni-(Co)系材料の
被削性改善が望まれていた。この合金の被削性を改善す
る手法として、Pb,S,Ti,W等各種微量元素を添加する方
法が提案されている。
【０００４】たとえば特開昭61-13367号公報では、Fe-N
i-Co系材料にPb:0.05〜0.50％添加することにより、被
削性を改善した封着合金の提案がなされている。特開平
4-246155号公報では快削元素としてSを0.01〜0.50％添
加している。ただ単にSを添加するだけでは低融点のニ
ッケルサルファイドを形成し熱間加工性を阻害すると考
えられており、Sと結合力の強いTiを0.05〜2.5％添加し
Ti-Sを形成させることによって低融点のニッケルサルフ
ァイドの形成を抑制する。この場合、Ti/S比：0.7〜5.0
の範囲にする必要がある。特開平11-279707号公報では
快削元素として、W:0.5〜7％添加を提案している。さら
にS及び、又はSeとMn、Caとを一定の範囲で添加するこ
とにより、サルファイド及びセレナイドを形成し被削性
を改善させている。
i-Co系材料にPb:0.05〜0.50％添加することにより、被
削性を改善した封着合金の提案がなされている。特開平
4-246155号公報では快削元素としてSを0.01〜0.50％添
加している。ただ単にSを添加するだけでは低融点のニ
ッケルサルファイドを形成し熱間加工性を阻害すると考
えられており、Sと結合力の強いTiを0.05〜2.5％添加し
Ti-Sを形成させることによって低融点のニッケルサルフ
ァイドの形成を抑制する。この場合、Ti/S比：0.7〜5.0
の範囲にする必要がある。特開平11-279707号公報では
快削元素として、W:0.5〜7％添加を提案している。さら
にS及び、又はSeとMn、Caとを一定の範囲で添加するこ
とにより、サルファイド及びセレナイドを形成し被削性
を改善させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開昭61-133
67号公報に開示されるPb添加合金は、被削性改善には効
果があるものの、毒性が強いために、これらの元素を添
加するには特別な設備を必要とし、また熱間加工性が著
しく阻害される。Sは快削元素としてよく利用される元
素であり、Mnと結びつきMnSとして被削性を改善する。
ただし、Sは結晶粒界に偏析しやすく熱間加工性を阻害
する。特開平4-246155号公報はS添加合金の熱間加工性
を改善するためにTiを添加しているが、Sが介在物とし
て存在するために、粗大化すると仕上げ表面の欠陥とな
り、めっき性を阻害する。微量元素を添加し介在物を形
成して被削性を改善する方法は、製造方法により介在物
が粗大化しやすく、めっき性を阻害するため、実用化す
る上で大きな問題となる。また特開平11-279707号公報
のようにWを快削元素として添加する場合は、添加量が
多いため熱膨張係数が大きくなり、所望の低熱膨張特性
が得られなくなる。本発明の目的は、Fe-Ni-(Co)系材料
の被削性を解決し、さらにめっき性の優れた低熱膨張材
料を提供することである。
67号公報に開示されるPb添加合金は、被削性改善には効
果があるものの、毒性が強いために、これらの元素を添
加するには特別な設備を必要とし、また熱間加工性が著
しく阻害される。Sは快削元素としてよく利用される元
素であり、Mnと結びつきMnSとして被削性を改善する。
ただし、Sは結晶粒界に偏析しやすく熱間加工性を阻害
する。特開平4-246155号公報はS添加合金の熱間加工性
を改善するためにTiを添加しているが、Sが介在物とし
て存在するために、粗大化すると仕上げ表面の欠陥とな
り、めっき性を阻害する。微量元素を添加し介在物を形
成して被削性を改善する方法は、製造方法により介在物
が粗大化しやすく、めっき性を阻害するため、実用化す
る上で大きな問題となる。また特開平11-279707号公報
のようにWを快削元素として添加する場合は、添加量が
多いため熱膨張係数が大きくなり、所望の低熱膨張特性
が得られなくなる。本発明の目的は、Fe-Ni-(Co)系材料
の被削性を解決し、さらにめっき性の優れた低熱膨張材
料を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、Fe-Ni-(Co)
系材料の被削性の問題を検討し、従来の介在物を利用す
る方法に頼らないで、被削性を改善できる方法を見出し
本発明に至った。本発明では合金中に固溶状態で存在す
るAlであって、酸に可溶な、所謂sol.Al（soluble A
l）を増量することにより、工具磨耗が大きく低減され
ることを確認した。加えて、本発明では介在物に依存し
ないので、めっき性を損うこともない。
系材料の被削性の問題を検討し、従来の介在物を利用す
る方法に頼らないで、被削性を改善できる方法を見出し
本発明に至った。本発明では合金中に固溶状態で存在す
るAlであって、酸に可溶な、所謂sol.Al（soluble A
l）を増量することにより、工具磨耗が大きく低減され
ることを確認した。加えて、本発明では介在物に依存し
ないので、めっき性を損うこともない。
【０００７】すなわち本発明は、Fe-Ni系材料またはFe-
Ni-Co系材料であってsol.Al量を0.01〜0.1質量％に調整
することで快削性を付与した快削性低熱膨張材料であ
る。
Ni-Co系材料であってsol.Al量を0.01〜0.1質量％に調整
することで快削性を付与した快削性低熱膨張材料であ
る。
【０００８】また、質量％でNi:25〜55％、Al:0.01〜0.
1％、残部は実質的にFeの組成からなり、sol.Al:0.01〜
0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01である快削性低熱膨張材料
である。また、質量％でNi:25〜55％、Co:20％以下、A
l:0.01〜0.1％、残部は実質的にFeの組成からなり、so
l.Al:0.01〜0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01である快削性低
熱膨張材料である。
1％、残部は実質的にFeの組成からなり、sol.Al:0.01〜
0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01である快削性低熱膨張材料
である。また、質量％でNi:25〜55％、Co:20％以下、A
l:0.01〜0.1％、残部は実質的にFeの組成からなり、so
l.Al:0.01〜0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01である快削性低
熱膨張材料である。
【０００９】好ましくは、質量％でO:0.005%以下とす
る。より好ましくは、Siを質量％で0.1〜0.5％含有す
る。また本発明では、めっき性を阻害しない範囲で介在
物の効果を併用することもできる。例えば、質量％でS:
0.02％以下、Mn:1％以下、Ti:0.01〜0.05％の添加も可
能である。
る。より好ましくは、Siを質量％で0.1〜0.5％含有す
る。また本発明では、めっき性を阻害しない範囲で介在
物の効果を併用することもできる。例えば、質量％でS:
0.02％以下、Mn:1％以下、Ti:0.01〜0.05％の添加も可
能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明者の検討によればAlを固溶
状態でFe-Ni-(Co)系材料中に存在させた場合、すなわち
sol.Alとして存在させた場合には、被削性が改善する。
Fe-Ni-(Co)系材料におけるsol.Alによる被削性改善のメ
カニズムは未だ明らかでないが、sol.Alが被削面の工具
との界面で反応し、Al系の反応物を工具表面に形成し、
潤滑、保護膜作用を付与すると考えられる。
状態でFe-Ni-(Co)系材料中に存在させた場合、すなわち
sol.Alとして存在させた場合には、被削性が改善する。
Fe-Ni-(Co)系材料におけるsol.Alによる被削性改善のメ
カニズムは未だ明らかでないが、sol.Alが被削面の工具
との界面で反応し、Al系の反応物を工具表面に形成し、
潤滑、保護膜作用を付与すると考えられる。
【００１１】このsol.Alによる効果を得るにはsol.Alを
0.01％以上に調整する必要がある。一方sol.Alを0.1％
を越えて調整すると、熱膨張係数が大きくなり所望の熱
膨張係数が得られなくなるため、上限を0.1％とした。
より好ましいsol.Alの含有量は0.05〜0.01%である。so
l.Alの調整は不純物酸素量の低減や、Alより酸素との親
和力の高い元素の添加、介在物の固溶を目的とした高温
拡散処理などにより行うことが出来る。また、めっき性
に悪影響を及ぼす要因は材料表面に顕在化している介在
物であるが、固溶状態で存在しているAlは、めっき性に
は影響を及ぼさない。よって、本発明によれば、Fe−Ni
系材料のめっき性を低減することなく被削性を改善する
ことが出来る。
0.01％以上に調整する必要がある。一方sol.Alを0.1％
を越えて調整すると、熱膨張係数が大きくなり所望の熱
膨張係数が得られなくなるため、上限を0.1％とした。
より好ましいsol.Alの含有量は0.05〜0.01%である。so
l.Alの調整は不純物酸素量の低減や、Alより酸素との親
和力の高い元素の添加、介在物の固溶を目的とした高温
拡散処理などにより行うことが出来る。また、めっき性
に悪影響を及ぼす要因は材料表面に顕在化している介在
物であるが、固溶状態で存在しているAlは、めっき性に
は影響を及ぼさない。よって、本発明によれば、Fe−Ni
系材料のめっき性を低減することなく被削性を改善する
ことが出来る。
【００１２】次に、より具体的な組成を開示した発明で
ある、質量％でNi:25〜55％、Al:0.01〜0.1％、残部は
実質的にFeの組成からなり、sol.Al:0.01〜0.1％、（Al
-sol.Al)≦0.01である快削性低熱膨張材料について説明
する。NiはFeとの合金化により熱膨張係数を低減する基
本的な構成元素であるがNi:25〜55質量％含有すること
で熱膨張係数を所望の値に低減することができる。Alは
sol.Alを形成するために必要な元素であり0.01％以上添
加する。一方、多量に添加するとsol.Alの形成量に対す
るアルミナの形成量が増大し、材料の被削性を低下す
る。よってAlの添加量は0.1％以下とする sol.Alの規定理由、好ましい範囲は前記の本発明と同じ
であるが、AlはFe-Ni-(Co)系材料中で、主にsol.Alまた
はアルミナとして存在し、アルミナは2000HV以上の硬質
な介在物であるため、工具を機械的に磨耗させる。また
アルミナが存在すると被削性も低下させる。よってsol.
Al以外のAlの量は0.01％以下、すなわち（Al-sol.Al)≦
0.01とする。なお（Al-sol.Al)≦0.005に制御すること
が好ましい。
ある、質量％でNi:25〜55％、Al:0.01〜0.1％、残部は
実質的にFeの組成からなり、sol.Al:0.01〜0.1％、（Al
-sol.Al)≦0.01である快削性低熱膨張材料について説明
する。NiはFeとの合金化により熱膨張係数を低減する基
本的な構成元素であるがNi:25〜55質量％含有すること
で熱膨張係数を所望の値に低減することができる。Alは
sol.Alを形成するために必要な元素であり0.01％以上添
加する。一方、多量に添加するとsol.Alの形成量に対す
るアルミナの形成量が増大し、材料の被削性を低下す
る。よってAlの添加量は0.1％以下とする sol.Alの規定理由、好ましい範囲は前記の本発明と同じ
であるが、AlはFe-Ni-(Co)系材料中で、主にsol.Alまた
はアルミナとして存在し、アルミナは2000HV以上の硬質
な介在物であるため、工具を機械的に磨耗させる。また
アルミナが存在すると被削性も低下させる。よってsol.
Al以外のAlの量は0.01％以下、すなわち（Al-sol.Al)≦
0.01とする。なお（Al-sol.Al)≦0.005に制御すること
が好ましい。
【００１３】また上記Niの一部をCoで置換し、質量％で
Ni:25〜55％、Al:0.01〜0.1％、残部は実質的にFeの組
成からなるFe-Ni-Co系材料においても、sol.Al:0.01〜
0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01とすることで上記のFe-Ni合
金と同様の効果が得られる。NiとCoの置換の割合は必要
とする熱膨張係数に応じて、上記の範囲内で適宜定めれ
ばよい。
Ni:25〜55％、Al:0.01〜0.1％、残部は実質的にFeの組
成からなるFe-Ni-Co系材料においても、sol.Al:0.01〜
0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01とすることで上記のFe-Ni合
金と同様の効果が得られる。NiとCoの置換の割合は必要
とする熱膨張係数に応じて、上記の範囲内で適宜定めれ
ばよい。
【００１４】なお、以上の本発明で規定するsol.Alの含
有量は、JIS G1257付属書15に記載の方法により測定す
ることができる。
有量は、JIS G1257付属書15に記載の方法により測定す
ることができる。
【００１５】上記本発明の合金において、好ましい添加
元素とその添加量、及び不純物量について以下に述べ
る。 O:0.005％以下 Oは不可避的に含有する不純物でありAlと結合するとア
ルミナを生成する。アルミナを生成すると、それ自身が
硬質であるため工具の磨耗を促進するばかりではなく、
被削性改善に有効なsol.Alを低減するので、被削性を阻
害する。Oは0.005％以下に低減することが好ましい。よ
り好ましくは0.003%以下である。
元素とその添加量、及び不純物量について以下に述べ
る。 O:0.005％以下 Oは不可避的に含有する不純物でありAlと結合するとア
ルミナを生成する。アルミナを生成すると、それ自身が
硬質であるため工具の磨耗を促進するばかりではなく、
被削性改善に有効なsol.Alを低減するので、被削性を阻
害する。Oは0.005％以下に低減することが好ましい。よ
り好ましくは0.003%以下である。
【００１６】Si:0.1〜0.5％
Siは固溶状態で被削性を改善する効果があるため添加す
ることが出来る。Siは切屑表面にSi含有量の高い酸化物
を形成する。高速切削加工では、切屑表面温度が1000〜
1200℃位にまで加熱されるが、切屑表面に形成したSi含
有量の高い酸化物の融点はこの温度より低いため、溶融
して工具表面に潤滑作用を付与して工具磨耗を抑える。
被削性改善のためSiを0.1％以上含有することが望まし
い。0.5％を越えると熱膨張係数が悪くなるために、上
限を0.5％とすることが好ましい。
ることが出来る。Siは切屑表面にSi含有量の高い酸化物
を形成する。高速切削加工では、切屑表面温度が1000〜
1200℃位にまで加熱されるが、切屑表面に形成したSi含
有量の高い酸化物の融点はこの温度より低いため、溶融
して工具表面に潤滑作用を付与して工具磨耗を抑える。
被削性改善のためSiを0.1％以上含有することが望まし
い。0.5％を越えると熱膨張係数が悪くなるために、上
限を0.5％とすることが好ましい。
【００１７】S:0.02％以下、Mn:1％以下、Ti:0.05％以
下 Sは快削元素として用いられる元素であり微量の添加でM
nと化合物を形成し被削性を向上することが出来る。MnS
の形成はめっき性を低減するが、固溶Alとの効果を併用
することで、被削性を一層改善することができる。しか
し多量に入れ過ぎると、粗大なMnSが増えてめっき性が
大幅に阻害されるため、Sを0.02％以下、Mnを1％以下で
含有することが好ましい。また単にS、Mnを添加すると
粗大なMnSが形成され易いので、Tiを0.05%以下含有する
ことが好ましい。上限を0.05％とするのは0.05％を越え
ると熱膨張係数を悪くするからである。なお、Tiは0.01
%以上含有することで効果が特に明確となり好ましい。
下 Sは快削元素として用いられる元素であり微量の添加でM
nと化合物を形成し被削性を向上することが出来る。MnS
の形成はめっき性を低減するが、固溶Alとの効果を併用
することで、被削性を一層改善することができる。しか
し多量に入れ過ぎると、粗大なMnSが増えてめっき性が
大幅に阻害されるため、Sを0.02％以下、Mnを1％以下で
含有することが好ましい。また単にS、Mnを添加すると
粗大なMnSが形成され易いので、Tiを0.05%以下含有する
ことが好ましい。上限を0.05％とするのは0.05％を越え
ると熱膨張係数を悪くするからである。なお、Tiは0.01
%以上含有することで効果が特に明確となり好ましい。
【００１８】
【実施例】表１に示す成分組成よりなる溶鋼を真空溶解
で10kgの鋼塊にした後、熱間加工で5mm×150mmの板に仕
上げた。その後850℃のプレス焼鈍を行い、表面の黒皮
をフライス加工により除去した。切削試験はTiAlN被膜
超硬合金製２枚刃φ８エンドミルを用いて、深さ2.5mm
の溝切削を行った。切削速度は50m/min、100m/minの２
条件にて行い、いずれも水溶性エマルジョンをクーラン
トに用い、送り速度0.015mm/刃で切削試験を行い、エン
ドミルの磨耗量を評価した。5m切削試験後の境界磨耗量
を表２に示す。なお、本実施例においてsol.Al量、およ
び全Al量の測定は、JIS G1257付属書１４、１５に準拠
して行った。
で10kgの鋼塊にした後、熱間加工で5mm×150mmの板に仕
上げた。その後850℃のプレス焼鈍を行い、表面の黒皮
をフライス加工により除去した。切削試験はTiAlN被膜
超硬合金製２枚刃φ８エンドミルを用いて、深さ2.5mm
の溝切削を行った。切削速度は50m/min、100m/minの２
条件にて行い、いずれも水溶性エマルジョンをクーラン
トに用い、送り速度0.015mm/刃で切削試験を行い、エン
ドミルの磨耗量を評価した。5m切削試験後の境界磨耗量
を表２に示す。なお、本実施例においてsol.Al量、およ
び全Al量の測定は、JIS G1257付属書１４、１５に準拠
して行った。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】めっき性は脱脂、酸処理後、厚さ0.5μmの
ストライクめっきを施し、その上に厚さ3μmのAgめっき
を施した後、450℃で5分間、大気中で加熱し、めっき膨
れの無いものを○、膨れの生じたものを×で評価する。
ストライクめっきを施し、その上に厚さ3μmのAgめっき
を施した後、450℃で5分間、大気中で加熱し、めっき膨
れの無いものを○、膨れの生じたものを×で評価する。
【００２２】No.1はsol.Al量の少ない通常のFe-Ni-Co系
合金でありエンドミルの磨耗量は大きい。No.2〜No.6は
本発明の合金の範囲内でsol.Al量を増量したものであ
る。sol.Al量の増量と伴に磨耗量が少なくなり、被削性
が改善されている。No.7は酸素量が高く、アルミナ系の
介在物がやや多くなっている。またsol.Al量が少なくな
っており、本発明の中では比較的被削性改善の効果が小
さい。No.8はAlに加えて、さらにSiを増量したものであ
る。高速切削でさらにエンドミルの磨耗量が抑制されて
おり、被削性改善に効果がある。No.9はS量を増量しMnS
により被削性の改善を図ったものであるが、Tiと複合添
加によりMnSは微細分散している。エンドミル磨耗量は
少なくなり、被削性の改善に効果が大きい。また介在物
も微細分散しているため、めっき性も阻害されない。
合金でありエンドミルの磨耗量は大きい。No.2〜No.6は
本発明の合金の範囲内でsol.Al量を増量したものであ
る。sol.Al量の増量と伴に磨耗量が少なくなり、被削性
が改善されている。No.7は酸素量が高く、アルミナ系の
介在物がやや多くなっている。またsol.Al量が少なくな
っており、本発明の中では比較的被削性改善の効果が小
さい。No.8はAlに加えて、さらにSiを増量したものであ
る。高速切削でさらにエンドミルの磨耗量が抑制されて
おり、被削性改善に効果がある。No.9はS量を増量しMnS
により被削性の改善を図ったものであるが、Tiと複合添
加によりMnSは微細分散している。エンドミル磨耗量は
少なくなり、被削性の改善に効果が大きい。また介在物
も微細分散しているため、めっき性も阻害されない。
【００２３】No.10はS添加のみにより被削性を改善した
ものである。低速切削側では磨耗量の低減に効果がある
が、高速では被削性改善の効果は小さい。また粗大なMn
Sの介在物量が多く、この介在物が原因となりめっき膨
れが発生する。図１にsol.Alにより被削性を改善した本
発明のNo.3と、S添加によるNo.10の試料の表面を10%ナ
イタールで腐食した後のミクロ組織を示す。No.10では
最大で25μm程度の介在物が析出しているが、本発明のN
o.3ではそのような介在物の析出は見られない。No.11〜
No.13はそれぞれ、インバー合金、スーパーインバー合
金、42％Ni合金にAlを添加したもので、エンドミル磨耗
量が少なく、Al添加はこれらの低熱膨張材料にも被削性
改善に効果がある。
ものである。低速切削側では磨耗量の低減に効果がある
が、高速では被削性改善の効果は小さい。また粗大なMn
Sの介在物量が多く、この介在物が原因となりめっき膨
れが発生する。図１にsol.Alにより被削性を改善した本
発明のNo.3と、S添加によるNo.10の試料の表面を10%ナ
イタールで腐食した後のミクロ組織を示す。No.10では
最大で25μm程度の介在物が析出しているが、本発明のN
o.3ではそのような介在物の析出は見られない。No.11〜
No.13はそれぞれ、インバー合金、スーパーインバー合
金、42％Ni合金にAlを添加したもので、エンドミル磨耗
量が少なく、Al添加はこれらの低熱膨張材料にも被削性
改善に効果がある。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、Fe-Ni-(Co)系低熱膨張
材料のめっき性を損わずに被削性を飛躍的に改善するこ
とができ、各種精密部品の実用化にとって欠くことので
きない技術となる。
材料のめっき性を損わずに被削性を飛躍的に改善するこ
とができ、各種精密部品の実用化にとって欠くことので
きない技術となる。
【図１】本発明と比較例のミクロ組織の一例を示す光学
顕微鏡写真である。
顕微鏡写真である。
Claims (6)
- 【請求項１】 Fe-Ni系材料またはFe-Ni-Co系材料であ
ってsol.Al量を0.01〜0.1質量％に調整することで快削
性を付与したことを特徴とする快削性低熱膨張材料。 - 【請求項２】 質量％でNi:25〜55％、Al:0.01〜0.1
％、残部は実質的にFeの組成からなり、sol.Al:0.01〜
0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01であることを特徴とする快
削性低熱膨張材料。 - 【請求項３】 質量％でNi:25〜55％、Co:20％以下、A
l:0.01〜0.1％、残部は実質的にFeの組成からなり、so
l.Al:0.01〜0.1％、（Al-sol.Al)≦0.01であることを特
徴とする快削性低熱膨張材料。 - 【請求項４】 質量％でO:0.005%以下とすることを特徴
とする請求項２または３に記載の快削性低熱膨張材料。 - 【請求項５】 質量％でSi:0.1〜0.5％添加することを
特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の快削性低熱
膨張材料。 - 【請求項６】 質量％でS:0.02％以下、Mn:1％以下、T
i:0.05％以下添加することを特徴とする請求項２乃至５
の何れかに記載の快削性低熱膨張材料。
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|---|---|---|---|
| JP2002001237A JP4123467B2 (ja) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | 快削性低熱膨張材料 |
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| JP2002001237A JP4123467B2 (ja) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | 快削性低熱膨張材料 |
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| JP2003201544A true JP2003201544A (ja) | 2003-07-18 |
| JP4123467B2 JP4123467B2 (ja) | 2008-07-23 |
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| JP2002001237A Expired - Fee Related JP4123467B2 (ja) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | 快削性低熱膨張材料 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4123467B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057731A1 (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Nippon Steel Corporation | マルテンサイト型熱間鍛造用非調質鋼及び熱間鍛造非調質鋼部品 |
| WO2017184771A1 (en) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | Arconic Inc. | Fcc materials of aluminum, cobalt, iron and nickel, and products made therefrom |
-
2002
- 2002-01-08 JP JP2002001237A patent/JP4123467B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2009057731A1 (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Nippon Steel Corporation | マルテンサイト型熱間鍛造用非調質鋼及び熱間鍛造非調質鋼部品 |
| US9376738B2 (en) | 2007-10-29 | 2016-06-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hot forging use non-heat-treated steel and hot forged non-heat-treated steel part |
| US9487848B2 (en) | 2007-10-29 | 2016-11-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hot forging use non-heat-treated steel and hot forged non-heat-treated steel part |
| WO2017184771A1 (en) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | Arconic Inc. | Fcc materials of aluminum, cobalt, iron and nickel, and products made therefrom |
| CN109072347A (zh) * | 2016-04-20 | 2018-12-21 | 奥科宁克有限公司 | 铝、钴、铁和镍的fcc材料及由其制成的产物 |
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|---|---|
| JP4123467B2 (ja) | 2008-07-23 |
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