JPH0115584B2 - - Google Patents
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- JPH0115584B2 JPH0115584B2 JP56119910A JP11991081A JPH0115584B2 JP H0115584 B2 JPH0115584 B2 JP H0115584B2 JP 56119910 A JP56119910 A JP 56119910A JP 11991081 A JP11991081 A JP 11991081A JP H0115584 B2 JPH0115584 B2 JP H0115584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- content
- corrosion resistance
- powder
- wear resistance
- gasoline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
この発明は、すぐれた耐摩耗性、なじみ性、お
よび耐食性を有する燃料供給ポンプの構造部材用
Fe基焼結合金に関するものである。 従来、一般に燃料供給ポンプとして、例えばダ
イヤフラムポンプやベーン型フイードポンプなど
が知られ、かつこれらの燃料供給ポンプの構造部
材であるハウジングやロータ、さらに前記ロータ
の外周面にそつて所定間隔に嵌着されたローラや
ブレードなどが熱処理した軸受鋼にて製造されて
いることも良く知られるところである。 ところで、近年、石油事情の悪化から、低質ガ
ソリンやアルコール含有ガソリン、さらにアルコ
ールなどが燃料として使用されるようになり、こ
れに伴つて、これら燃料の供給に前記の燃料供給
ポンプが使用されるようになつたが、この場合前
記の軸受鋼製構造部材においては、相互になじみ
性が悪く、かつ耐摩耗性も悪く、さらにアルコー
ル中に含有する水分、あるいは低質ガソリンのPH
低下による酸性化に原因の腐食が発生するもので
あつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、低質ガソリンやアルコール含有ガソリン、さ
らにアルコールなどの燃料の供給に用いても、す
ぐれた耐摩耗性、なじみ性、および耐食性を示す
燃料供給ポンプの構造部材を得べく研究を行なつ
た結果、 燃料供給ポンプの構造部材を、 Ｃ：0.5〜3.5％、Cr：５〜35％、 Mn：0.05〜３％、 ＰおよびＢのうちの１種または２種（ただし２
種の場合は合量で、以下同じ）：0.03〜３％、
Mo：0.5〜10％、 NiおよびCoのうちの１種または２種：0.5〜10
％、 TiおよびZrのうちの１種または２種：0.05〜10
％、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するFe基焼結合金で構成
すると、この結果の構造部材は、上記組成によつ
て、基本的にFe基合金素地中に炭化物が分散析
出し、かつCrが素地中に固溶した組織をもつよ
うになるので、耐摩耗性、なじみ性、および耐食
性のすぐれたものになるという知見を得るに至つ
たのである。 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、以下に成分組成範囲を上記の通りに
限定した理由を説明する。 (a) Ｃ Ｃ成分には、素地に固溶して、これを強化する
と共に、Cr、さらに必要に応じて含有させた
Mo，Ｗ，Nb，Ta，Ti、およびZrと結合して炭
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0.5％未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方3.5％を越えて含有させ
ると炭化物の析出量が多くなりすぎて脆化するよ
うになると共に、相手部材を損傷するようになる
ことから、その含有量を0.5〜3.5％と定めた。 (b) Cr Cr成分には、素地に固溶して耐食性を向上さ
せると共に、これを強化し、さらにＣと結合して
高硬度を有するCr炭化物を形成し、もつて耐摩
耗性を向上させる作用があるが、その含有量が５
％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方35％を越えて含有させると、素地が脆化し、か
えつて耐摩耗性の劣化をきたすようになることか
ら、その含有量を５〜35％と決めた。 (c) ＰおよびＢ これらの成分には、素地に固溶して、これを強
化し、もつて耐摩耗性の向上をはかるばかりでな
く、さらに焼結時にFeと反応し液相を発生して
焼結を活性化し、もつて焼結体の緻密化および炭
化物の安定化をはかつて耐食性を向上させる作用
があるが、その含有量が0.03％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方３％を越えて含有
させると、再び耐食性が劣化するようになると共
に、脆化も著しくなることから、その含有量を
0.03〜３％と定めた。 (d) Mn Mn成分には、素地に固溶して、靭性を向上さ
せると共に、なじみ性および耐食性をも向上させ
る作用があるが、その含有量が0.05％未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方３％を越え
て含有させると、結晶粒が粗大化するようになつ
て強度の低下、並びに耐食性の劣化をもたらすよ
うになることから、その含有量を0.05〜３％と定
めた。 (e) Mo これらの成分には、素地に固溶し、これを強化
するほか、Ｃと結合して炭化物を形成し、耐摩耗
性を向上させる作用があるが、その含有量が0.5
％未満では、前記作用に所望の改善効果が得られ
ず、一方10％を越えて含有させると、相手部材の
損傷が大きくなることから、その含有量を0.5〜
10％と定めた。 (f) NiおよびCo これらの成分には、一段と素地を強化し、かつ
相手材とのなじみ性を一層改善するほか、使用燃
料に対する耐食性をより向上させる作用がある
が、その含有量が0.5％未満では前記特性に所望
の改善効果が得られず、一方10％を越えて含有さ
せてもより一層の改善効果は現われず、経済性を
考慮し、その含有量を0.5〜10％と定めた。 (g) ＴおよびZr これらの成分は、Ｃと強い親和力をもつため、
これと結合して高硬度を有する炭化物を形成する
ほか、Crをはじめとする炭化物形成成分ととも
に複炭化物を形成して、分散相たる炭化物と結合
相たる素地との結合を一段と強固にし、もつて耐
摩耗性をより一層向上させ、さらに低質燃料に対
する耐食性を一段と改善する作用をもつが、その
含有量が0.05％未満では前記特性に所望の改善効
果がみられず、一方10％を越えて含有させると相
手部材の損傷が大きくなることから、その含有量
を0.05〜10％と定めた。 なお、この発明のFe基焼結合金においては、
85％以上の理論密度比をもつことが望ましく、こ
れは、85％未満の理論密度比では劣化ガソリンや
アルコールなどの燃料の供給に用いた場合、耐食
性およびなじみ性の劣化がみられるようになると
いう理由からである。 つぎに、この発明のFe基焼結合金を実施例に
より比較例と対比しながら説明する。 実施例 原料粉末として、いずれも水噴射法により形成
した粒度：−100meshのFe粉末、同Fe―Cr合金
（Cr：38％含有）粉末、同Fe―Cr―Zr合金
（Cr：21％、Zr：11％含有）粉末、同Fe―Cr合金
（Cr：66％含有）粉末、同Fe―Mn合金（Mn：75
％含有）粉末、同Fe―Ｐ合金（Ｐ：27％含有）
粉末、同Fe―Ｂ合金（Ｂ：20％含有）粉末、同
Fe―Ti合金（Ti：72％含有）粉末、同Fe―Zr合
金（Zr：70％含有）粉末を用意し、さらに粒
度：−100meshのりん片状黒鉛粉末、それぞれ平
均粒径：3μmを有するMo粉末、Ni粉末、および
Co粉末を用意し、これら原料粉末を第１表に示
される配合組成に配合し、潤滑剤として0.7％の
ステアリン酸亜鉛を加えて混合し、この混合粉末
を5ton／cm2の圧力にて圧粉体に成形し、ついで前
記圧粉体を、真空中、温度：1100〜1220℃の所定
温度に60分間保持の条件で焼結し、焼結後950〜
1000℃の温度から焼入れした後、温度：500〜540
℃の温度に60分間保持の条件で焼戻し処理を行な
うことによつて、実質的に配合組成と同一の最終
成分組成をもつた本発明焼結合金１〜21および比
較焼結合金１〜15をそれぞれ製造した。 なお、比較焼結合金１〜15は、いずれも構成成
分のうちのいずれかの成分含有量（第１表には※
印を付して表示）がこの発明の範囲から外れた組
成をもつものである。 ついで、この結果得られた本発明焼結材料１〜
21および比較焼結材料１〜15について、理論密度
比および硬さ（ビツカース硬さ）を測定すると共
に、耐摩耗試験および耐食試験を行なつた。 耐摩耗試験は、上記の各焼結合金から、直径：
28mmφ×長さ：５mmの寸法を有し、かつ外周面に
そつて軸線方向に平行に一定間隔ごとに形成した
６本の溝を有するモータ式燃料ポンプのロータを
作成し、このロータを硬さHRＣ：54を有する
JIS・SUS430製のハウジング内に組込んだ状態
で、H2O：2.0％、アルコール：12％含有のガソ
リン中に浸漬し、面圧：４Kg／cm2、回転数：
3000r.p.m.の条件で1000時間運転し、運
よび耐食性を有する燃料供給ポンプの構造部材用
Fe基焼結合金に関するものである。 従来、一般に燃料供給ポンプとして、例えばダ
イヤフラムポンプやベーン型フイードポンプなど
が知られ、かつこれらの燃料供給ポンプの構造部
材であるハウジングやロータ、さらに前記ロータ
の外周面にそつて所定間隔に嵌着されたローラや
ブレードなどが熱処理した軸受鋼にて製造されて
いることも良く知られるところである。 ところで、近年、石油事情の悪化から、低質ガ
ソリンやアルコール含有ガソリン、さらにアルコ
ールなどが燃料として使用されるようになり、こ
れに伴つて、これら燃料の供給に前記の燃料供給
ポンプが使用されるようになつたが、この場合前
記の軸受鋼製構造部材においては、相互になじみ
性が悪く、かつ耐摩耗性も悪く、さらにアルコー
ル中に含有する水分、あるいは低質ガソリンのPH
低下による酸性化に原因の腐食が発生するもので
あつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、低質ガソリンやアルコール含有ガソリン、さ
らにアルコールなどの燃料の供給に用いても、す
ぐれた耐摩耗性、なじみ性、および耐食性を示す
燃料供給ポンプの構造部材を得べく研究を行なつ
た結果、 燃料供給ポンプの構造部材を、 Ｃ：0.5〜3.5％、Cr：５〜35％、 Mn：0.05〜３％、 ＰおよびＢのうちの１種または２種（ただし２
種の場合は合量で、以下同じ）：0.03〜３％、
Mo：0.5〜10％、 NiおよびCoのうちの１種または２種：0.5〜10
％、 TiおよびZrのうちの１種または２種：0.05〜10
％、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有するFe基焼結合金で構成
すると、この結果の構造部材は、上記組成によつ
て、基本的にFe基合金素地中に炭化物が分散析
出し、かつCrが素地中に固溶した組織をもつよ
うになるので、耐摩耗性、なじみ性、および耐食
性のすぐれたものになるという知見を得るに至つ
たのである。 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、以下に成分組成範囲を上記の通りに
限定した理由を説明する。 (a) Ｃ Ｃ成分には、素地に固溶して、これを強化する
と共に、Cr、さらに必要に応じて含有させた
Mo，Ｗ，Nb，Ta，Ti、およびZrと結合して炭
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0.5％未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方3.5％を越えて含有させ
ると炭化物の析出量が多くなりすぎて脆化するよ
うになると共に、相手部材を損傷するようになる
ことから、その含有量を0.5〜3.5％と定めた。 (b) Cr Cr成分には、素地に固溶して耐食性を向上さ
せると共に、これを強化し、さらにＣと結合して
高硬度を有するCr炭化物を形成し、もつて耐摩
耗性を向上させる作用があるが、その含有量が５
％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方35％を越えて含有させると、素地が脆化し、か
えつて耐摩耗性の劣化をきたすようになることか
ら、その含有量を５〜35％と決めた。 (c) ＰおよびＢ これらの成分には、素地に固溶して、これを強
化し、もつて耐摩耗性の向上をはかるばかりでな
く、さらに焼結時にFeと反応し液相を発生して
焼結を活性化し、もつて焼結体の緻密化および炭
化物の安定化をはかつて耐食性を向上させる作用
があるが、その含有量が0.03％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方３％を越えて含有
させると、再び耐食性が劣化するようになると共
に、脆化も著しくなることから、その含有量を
0.03〜３％と定めた。 (d) Mn Mn成分には、素地に固溶して、靭性を向上さ
せると共に、なじみ性および耐食性をも向上させ
る作用があるが、その含有量が0.05％未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方３％を越え
て含有させると、結晶粒が粗大化するようになつ
て強度の低下、並びに耐食性の劣化をもたらすよ
うになることから、その含有量を0.05〜３％と定
めた。 (e) Mo これらの成分には、素地に固溶し、これを強化
するほか、Ｃと結合して炭化物を形成し、耐摩耗
性を向上させる作用があるが、その含有量が0.5
％未満では、前記作用に所望の改善効果が得られ
ず、一方10％を越えて含有させると、相手部材の
損傷が大きくなることから、その含有量を0.5〜
10％と定めた。 (f) NiおよびCo これらの成分には、一段と素地を強化し、かつ
相手材とのなじみ性を一層改善するほか、使用燃
料に対する耐食性をより向上させる作用がある
が、その含有量が0.5％未満では前記特性に所望
の改善効果が得られず、一方10％を越えて含有さ
せてもより一層の改善効果は現われず、経済性を
考慮し、その含有量を0.5〜10％と定めた。 (g) ＴおよびZr これらの成分は、Ｃと強い親和力をもつため、
これと結合して高硬度を有する炭化物を形成する
ほか、Crをはじめとする炭化物形成成分ととも
に複炭化物を形成して、分散相たる炭化物と結合
相たる素地との結合を一段と強固にし、もつて耐
摩耗性をより一層向上させ、さらに低質燃料に対
する耐食性を一段と改善する作用をもつが、その
含有量が0.05％未満では前記特性に所望の改善効
果がみられず、一方10％を越えて含有させると相
手部材の損傷が大きくなることから、その含有量
を0.05〜10％と定めた。 なお、この発明のFe基焼結合金においては、
85％以上の理論密度比をもつことが望ましく、こ
れは、85％未満の理論密度比では劣化ガソリンや
アルコールなどの燃料の供給に用いた場合、耐食
性およびなじみ性の劣化がみられるようになると
いう理由からである。 つぎに、この発明のFe基焼結合金を実施例に
より比較例と対比しながら説明する。 実施例 原料粉末として、いずれも水噴射法により形成
した粒度：−100meshのFe粉末、同Fe―Cr合金
（Cr：38％含有）粉末、同Fe―Cr―Zr合金
（Cr：21％、Zr：11％含有）粉末、同Fe―Cr合金
（Cr：66％含有）粉末、同Fe―Mn合金（Mn：75
％含有）粉末、同Fe―Ｐ合金（Ｐ：27％含有）
粉末、同Fe―Ｂ合金（Ｂ：20％含有）粉末、同
Fe―Ti合金（Ti：72％含有）粉末、同Fe―Zr合
金（Zr：70％含有）粉末を用意し、さらに粒
度：−100meshのりん片状黒鉛粉末、それぞれ平
均粒径：3μmを有するMo粉末、Ni粉末、および
Co粉末を用意し、これら原料粉末を第１表に示
される配合組成に配合し、潤滑剤として0.7％の
ステアリン酸亜鉛を加えて混合し、この混合粉末
を5ton／cm2の圧力にて圧粉体に成形し、ついで前
記圧粉体を、真空中、温度：1100〜1220℃の所定
温度に60分間保持の条件で焼結し、焼結後950〜
1000℃の温度から焼入れした後、温度：500〜540
℃の温度に60分間保持の条件で焼戻し処理を行な
うことによつて、実質的に配合組成と同一の最終
成分組成をもつた本発明焼結合金１〜21および比
較焼結合金１〜15をそれぞれ製造した。 なお、比較焼結合金１〜15は、いずれも構成成
分のうちのいずれかの成分含有量（第１表には※
印を付して表示）がこの発明の範囲から外れた組
成をもつものである。 ついで、この結果得られた本発明焼結材料１〜
21および比較焼結材料１〜15について、理論密度
比および硬さ（ビツカース硬さ）を測定すると共
に、耐摩耗試験および耐食試験を行なつた。 耐摩耗試験は、上記の各焼結合金から、直径：
28mmφ×長さ：５mmの寸法を有し、かつ外周面に
そつて軸線方向に平行に一定間隔ごとに形成した
６本の溝を有するモータ式燃料ポンプのロータを
作成し、このロータを硬さHRＣ：54を有する
JIS・SUS430製のハウジング内に組込んだ状態
で、H2O：2.0％、アルコール：12％含有のガソ
リン中に浸漬し、面圧：４Kg／cm2、回転数：
3000r.p.m.の条件で1000時間運転し、運
【表】
【表】
転後、前記ロータおよびハウジング（相手部材）
のそれぞれの摺動面における平均摩耗深さを測定
することにより行なつた。 また、耐食試験は、それぞれ10％H2O含有の
アルコール中に300時間浸漬、および劣化ガソリ
ン中に150時間浸漬の条件で行ない、前者のアル
コール浸漬試験では、錆発生状況を観察し、錆発
生が全くない場合を〇印、錆発生がわずかにある
場合を△印、錆発生が著しい場合を×印で評価
し、さらに後者のガソリン浸漬試験では変色状況
を観察し、変色なしを〇印、わずかに変色ありを
△印、変色が著しい場合を×印で評価した。これ
らの結果を第１表に合せて示した。 第１表に示される結果から、構成成分のうちの
いずれかの成分含有量がこの発明の範囲から外れ
ても、比較焼結合金１〜15に見られるように耐摩
耗性、なじみ性、および耐食性のうちの少なくと
も１つの特性が劣つたものになるのに対して、本
発明焼結材料１〜21は、いずれもすぐれた耐摩耗
性、なじみ性、および耐食性を具備していること
が明らかである。 上述のように、この発明の焼結合金は、すぐれ
た耐摩耗性、なじみ性、および耐食性を有してい
るので、通常のガソリンや軽油などの燃料は勿論
のこと、劣化ガソリンやH2O含有ガソリン、さ
らにアルコール含有ガソリンやアルコールなどの
燃料の供給ポンプの構造部材の製造に用いた場合
にもきわめて長期に亘つてすぐれた性能を発揮す
るなど工業上有用な特性を有するのである。
のそれぞれの摺動面における平均摩耗深さを測定
することにより行なつた。 また、耐食試験は、それぞれ10％H2O含有の
アルコール中に300時間浸漬、および劣化ガソリ
ン中に150時間浸漬の条件で行ない、前者のアル
コール浸漬試験では、錆発生状況を観察し、錆発
生が全くない場合を〇印、錆発生がわずかにある
場合を△印、錆発生が著しい場合を×印で評価
し、さらに後者のガソリン浸漬試験では変色状況
を観察し、変色なしを〇印、わずかに変色ありを
△印、変色が著しい場合を×印で評価した。これ
らの結果を第１表に合せて示した。 第１表に示される結果から、構成成分のうちの
いずれかの成分含有量がこの発明の範囲から外れ
ても、比較焼結合金１〜15に見られるように耐摩
耗性、なじみ性、および耐食性のうちの少なくと
も１つの特性が劣つたものになるのに対して、本
発明焼結材料１〜21は、いずれもすぐれた耐摩耗
性、なじみ性、および耐食性を具備していること
が明らかである。 上述のように、この発明の焼結合金は、すぐれ
た耐摩耗性、なじみ性、および耐食性を有してい
るので、通常のガソリンや軽油などの燃料は勿論
のこと、劣化ガソリンやH2O含有ガソリン、さ
らにアルコール含有ガソリンやアルコールなどの
燃料の供給ポンプの構造部材の製造に用いた場合
にもきわめて長期に亘つてすぐれた性能を発揮す
るなど工業上有用な特性を有するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.5〜3.5％、Cr：５〜35％、 Mn：0.05〜３％、 ＰおよびＢのうちの１種または２種（合量
で）：0.03〜３％、 Mo：0.5〜10％、 NiおよびCoのうちの１種または２種（合量
で）：0.5〜10％、 TiおよびZrのうちの１種または２種（合量
で）：0.05〜10％、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有することを特徴とする燃料
供給ポンプの構造部材用Fe基焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11991081A JPS5822359A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 燃料供給ポンプの構造部材用Ｆｅ基焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11991081A JPS5822359A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 燃料供給ポンプの構造部材用Ｆｅ基焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822359A JPS5822359A (ja) | 1983-02-09 |
| JPH0115584B2 true JPH0115584B2 (ja) | 1989-03-17 |
Family
ID=14773217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11991081A Granted JPS5822359A (ja) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | 燃料供給ポンプの構造部材用Ｆｅ基焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822359A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174936A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-09-07 | 松下·万宝(广州)压缩机有限公司 | 旋转式压缩机用滑块及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS58126963A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | Nachi Fujikoshi Corp | 粉末高速度鋼 |
| JPS5985847A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-17 | Mitsubishi Metal Corp | 内燃機関の摺動部材用Ｆｅ基焼結材料 |
| JPS5996250A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-02 | Nissan Motor Co Ltd | 耐摩耗性焼結合金の製造方法 |
| JPS59104454A (ja) * | 1982-12-02 | 1984-06-16 | Nissan Motor Co Ltd | 耐摩耗性焼結合金の製造方法 |
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| JP2571567B2 (ja) * | 1987-02-20 | 1997-01-16 | 日産自動車株式会社 | 高温耐摩耗性鉄基焼結合金 |
| EP0760019B1 (de) * | 1994-05-17 | 1997-11-19 | KSB Aktiengesellschaft | Hartguss mit hoher korrosions- und verschleissbeständigkeit |
| KR20020074936A (ko) * | 2001-03-22 | 2002-10-04 | 코리아지에이취(주) | 슬러리(slurry) 대항용 내마모성 합금 |
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| CN103602897B (zh) * | 2013-10-10 | 2016-04-13 | 铜陵新创流体科技有限公司 | 一种粉末冶金液压泵侧板及其制备方法 |
| CN103602922B (zh) * | 2013-10-10 | 2016-01-20 | 铜陵新创流体科技有限公司 | 一种粉末冶金铁基合金及其制备方法 |
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| US10851445B2 (en) | 2015-11-02 | 2020-12-01 | The Nanosteel Company, Inc. | Layered construction of in-situ metal matrix composites |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5230207A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-07 | Hitachi Ltd | High carbon-high chromium base tool steel for cold working and a metho d for production of same |
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1981
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5822359A (ja) | 1983-02-09 |
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