JPH0266139A - 低酸素粉末高速度工具鋼 - Google Patents
低酸素粉末高速度工具鋼Info
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- JPH0266139A JPH0266139A JP21806388A JP21806388A JPH0266139A JP H0266139 A JPH0266139 A JP H0266139A JP 21806388 A JP21806388 A JP 21806388A JP 21806388 A JP21806388 A JP 21806388A JP H0266139 A JPH0266139 A JP H0266139A
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- tool steel
- powder
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、粉末冶金法により作製する高速度工具鋼に関
するもので、例えば、ガスアトマイズ粉、水アトマイズ
粉等からなる原料粉末を熱間静水圧プレス、冷間静水圧
プレス等して得られた粉末高速度工具鋼に適用される。
するもので、例えば、ガスアトマイズ粉、水アトマイズ
粉等からなる原料粉末を熱間静水圧プレス、冷間静水圧
プレス等して得られた粉末高速度工具鋼に適用される。
（従来の技術）
切削加工用工具、圧延、転造等の塑性加工用工具などに
利用される粉末高速度工具鋼が開示されている。（特願
昭８１−６６６２５号）。
利用される粉末高速度工具鋼が開示されている。（特願
昭８１−６６６２５号）。
一般に、高速度工具鋼は、優れた高温硬さと耐摩耗性お
よび靭性を有しており、大別してＷ系のものとＭｏ系の
ものが知られている。
よび靭性を有しており、大別してＷ系のものとＭｏ系の
ものが知られている。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、従来の粉末高速度工具鋼は、酸素量が比較的多
く含有される等の理由から、抗折力が低下し、工具鋼に
必要な高靭性が得られないという問題があった。
く含有される等の理由から、抗折力が低下し、工具鋼に
必要な高靭性が得られないという問題があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、粉末高速度工具鋼の含有酸素量を充分に低減さ
せることにより抗折力を高めた高靭性の低酸素粉末高速
度工具鋼を提供するものである。
もので、粉末高速度工具鋼の含有酸素量を充分に低減さ
せることにより抗折力を高めた高靭性の低酸素粉末高速
度工具鋼を提供するものである。
（課題を解決するための手段）
そのために、本発明の低酸素粉末高速度工具鋼は、化学
組成が重量％で、 Ｃ：０．２ 〜３．５％、 Ｓｉ ： ３．０％以下、Ｍｎ：
２．０％以下、Ｃｒ ： １．０
〜２０．０％、Ｍｏ ： ０．０１ 〜１５．
０％、Ｗ、：１．５ 〜３０．０％、 Ｖ：０．５ 〜１０．０％、 Ｃｏ ： ２０．０％以下、ｏ
： ｏ、ｏｏｓ％以下、Ｓ ・
０．０１％以下、残部実質的にＦｅ からなる組成を有することを特徴とする。
組成が重量％で、 Ｃ：０．２ 〜３．５％、 Ｓｉ ： ３．０％以下、Ｍｎ：
２．０％以下、Ｃｒ ： １．０
〜２０．０％、Ｍｏ ： ０．０１ 〜１５．
０％、Ｗ、：１．５ 〜３０．０％、 Ｖ：０．５ 〜１０．０％、 Ｃｏ ： ２０．０％以下、ｏ
： ｏ、ｏｏｓ％以下、Ｓ ・
０．０１％以下、残部実質的にＦｅ からなる組成を有することを特徴とする。
本発明の粉末高速度工具鋼のそれぞれの組成限定理由は
次のとおりである。
次のとおりである。
Ｃ：
ＣはＣ「、ＭＯｌＷ、■、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、２「など
の炭化物形成元素と結合して硬い複炭化物を生成し、工
具として必要な耐衝撃性の向上に著しい効果があり、ま
た基地中に固溶して所要の硬さを得るのに有効な元素で
あるので、このような効果を得るために０．２％以上含
有させる。しかし、多ｌに添加すると耐摩耗性は増大す
るものの靭性および加工性が低下するため３．５％以下
とした。
の炭化物形成元素と結合して硬い複炭化物を生成し、工
具として必要な耐衝撃性の向上に著しい効果があり、ま
た基地中に固溶して所要の硬さを得るのに有効な元素で
あるので、このような効果を得るために０．２％以上含
有させる。しかし、多ｌに添加すると耐摩耗性は増大す
るものの靭性および加工性が低下するため３．５％以下
とした。
Ｓｉ：
Ｓｉは主に脱酸剤として使用すると共に炭化物の析出反
応を促進させて炭化物の微細化をはかり、また、焼入性
を向上させると共に基地を強化して降伏点を高め、疲労
限を向上させるのに有効な元素であるが、多量に添加す
ると熱伝導性の低下による工具寿命の劣化をきたし、ま
た、熱間加工性を害すると共に靭性を劣化させるので３
．０％以下とした。
応を促進させて炭化物の微細化をはかり、また、焼入性
を向上させると共に基地を強化して降伏点を高め、疲労
限を向上させるのに有効な元素であるが、多量に添加す
ると熱伝導性の低下による工具寿命の劣化をきたし、ま
た、熱間加工性を害すると共に靭性を劣化させるので３
．０％以下とした。
Ｍ ｎ ：
ＭｎはＳｉと同様に脱酸剤として添加するが脱硫剤とし
ても作用し、鋼の清浄度を高めると共に焼入性の向上に
も寄与する元素であるが、多量に添加すると靭性や焼き
もどし軟化抵抗性が低下し、また、加工硬化能が高くな
って加工性や被削性を低下させるので、２．０％以下と
した。
ても作用し、鋼の清浄度を高めると共に焼入性の向上に
も寄与する元素であるが、多量に添加すると靭性や焼き
もどし軟化抵抗性が低下し、また、加工硬化能が高くな
って加工性や被削性を低下させるので、２．０％以下と
した。
Ｃｒ ：
ＣｒはＣと結合して複炭化物を形成し、耐摩耗性の向上
に大きく寄与する元素であり、また、基地中にも多量に
固溶して、高温強度および耐熱衝撃性を高めるとともに
耐酸化性の向上にも大きく寄与する元素であるので１．
０％以上含有させた。
に大きく寄与する元素であり、また、基地中にも多量に
固溶して、高温強度および耐熱衝撃性を高めるとともに
耐酸化性の向上にも大きく寄与する元素であるので１．
０％以上含有させた。
しかし、多量に添加しすぎると焼もどし軟化抵抗性が低
下し、また、加工性や靭性を劣化させるので、２０．０
％以下とした。
下し、また、加工性や靭性を劣化させるので、２０．０
％以下とした。
Ｍｏ、Ｗ：
ＭＯｌＷはＣと結合して微細なＭ、Ｃ型あるいはＭ、Ｃ
型の複炭化物を生成しかつ基地中にも固溶して基地を強
化するので、耐摩耗性および高温硬さを増大させるとと
もに、焼もどし軟化抵抗性の向上や耐ヒートチエツク性
の改善にも有効な元素である。したがって、このような
効果を得るためにＭｏは０．０１％以上、Ｗは１．５％
以上含有させた。しかし、多すぎると複炭化物の量が多
くなるとともに粗大となり、塑性加工性および靭性が低
下すると共に疲労特性にも悪影響を及ぼすので、Ｍｏ１
５．０％以下、Ｗは３０．０％以下に限定した。
型の複炭化物を生成しかつ基地中にも固溶して基地を強
化するので、耐摩耗性および高温硬さを増大させるとと
もに、焼もどし軟化抵抗性の向上や耐ヒートチエツク性
の改善にも有効な元素である。したがって、このような
効果を得るためにＭｏは０．０１％以上、Ｗは１．５％
以上含有させた。しかし、多すぎると複炭化物の量が多
くなるとともに粗大となり、塑性加工性および靭性が低
下すると共に疲労特性にも悪影響を及ぼすので、Ｍｏ１
５．０％以下、Ｗは３０．０％以下に限定した。
■＝
ＶはＣと結合して非常に硬くかつ固溶しにくいＭＣ型炭
化物を生成し、耐摩耗性の向上や焼もどし硬さの増大に
大きく寄与し、さらには結晶粒を微細化して靭性を向上
させるのに有効な元素であり、このような効果を得るた
めに０．５％以上含有させた。しかし、多量に添加する
と硬さの大きいＭＣ型炭化物が多くなり、耐摩耗性は向
上するものの被削性や靭性が劣化する傾向となるので１
０００％以下とした。
化物を生成し、耐摩耗性の向上や焼もどし硬さの増大に
大きく寄与し、さらには結晶粒を微細化して靭性を向上
させるのに有効な元素であり、このような効果を得るた
めに０．５％以上含有させた。しかし、多量に添加する
と硬さの大きいＭＣ型炭化物が多くなり、耐摩耗性は向
上するものの被削性や靭性が劣化する傾向となるので１
０００％以下とした。
ＣＯ：
ＣＯは基地中に固溶して基地を強化し、炭化物の析出お
よび凝集を遅らせ、高温における硬さと耐力を著しく向
上させる元素である。しかし、多量に添加すると固溶に
よる内部歪が大となり靭性が低下する傾向となるため２
０．０％以下に限定した。
よび凝集を遅らせ、高温における硬さと耐力を著しく向
上させる元素である。しかし、多量に添加すると固溶に
よる内部歪が大となり靭性が低下する傾向となるため２
０．０％以下に限定した。
Ｏ：
０は０．００５％以下とした。この理由は、合金粉末を
例えば熱間静水圧プレス成形した後の焼結体の酸素含有
量が０．００５％を超えると焼結体の抗折力が著しく低
下するためである０例えば第１図に示すように、熱間静
水圧プレス（ＨＩ Ｐ）後の焼結体の抗折力は焼結体の
含有酸素量が低下するに従い増大することが解る。また
焼結体の抗折力は、ＨＩＰ温度に応じても変化する。す
なわち、焼結体の含有酸素１を低下することにより抗折
力が増大し、高靭性の粉末高速度鋼が得られる。
例えば熱間静水圧プレス成形した後の焼結体の酸素含有
量が０．００５％を超えると焼結体の抗折力が著しく低
下するためである０例えば第１図に示すように、熱間静
水圧プレス（ＨＩ Ｐ）後の焼結体の抗折力は焼結体の
含有酸素量が低下するに従い増大することが解る。また
焼結体の抗折力は、ＨＩＰ温度に応じても変化する。す
なわち、焼結体の含有酸素１を低下することにより抗折
力が増大し、高靭性の粉末高速度鋼が得られる。
Ｓ ：
Ｓは０．０１％以下とする。これは、Ｓが０゜０１％を
超えると、熱間静水圧プレス後の焼結体を鍛造あるいは
圧延等したときの鍛錬比が増大しても抗折力はさほど上
昇せず、靭性が改善されないためである。
超えると、熱間静水圧プレス後の焼結体を鍛造あるいは
圧延等したときの鍛錬比が増大しても抗折力はさほど上
昇せず、靭性が改善されないためである。
そのほか、高温特性を改善しまた耐摩耗性を向上させる
ために前記以外の炭化物形成元素の一種または二種以上
を添加するのも必要において望ましく、例えば炭化物形
成元素としてＮｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの一種また
は二種以上を添加するのも良い、しかし、多量に添加す
ると巨大炭化物が晶出すると共に、これら元素の結晶粒
界への優先析出が起って靭性を低下させるので、添加す
るとしても合計で５，０％以下とする必要がある。
ために前記以外の炭化物形成元素の一種または二種以上
を添加するのも必要において望ましく、例えば炭化物形
成元素としてＮｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの一種また
は二種以上を添加するのも良い、しかし、多量に添加す
ると巨大炭化物が晶出すると共に、これら元素の結晶粒
界への優先析出が起って靭性を低下させるので、添加す
るとしても合計で５，０％以下とする必要がある。
（実施例）
本発明の実施例について説明する。
本発明の低酸素粉末高速度工具屑の合金粉末原料は、急
冷凝固されたガスアトマイズ粉を用いた。
冷凝固されたガスアトマイズ粉を用いた。
この合金粉末は４２メツシユ以下のものを用いるのが良
い、これは最終製品の密度を上界し、高靭性にするため
である。
い、これは最終製品の密度を上界し、高靭性にするため
である。
前述した合金粉末を軟鋼製のカプセルの中に入れてカプ
セル内を真空に引いて完全に密閉する。
セル内を真空に引いて完全に密閉する。
その後カプセルを静水圧プレス装置の中に挿入して高温
高圧で焼結を行なってビレットを製造する。
高圧で焼結を行なってビレットを製造する。
ＨＩＰ温度は１０００℃〜＋ ２００℃とした。
得られたビレットの組成は、
化学組成が重量％で。
Ｃ：０．２
Ｓｉ ：
Ｍｎ ：
Ｃｒ ：
Ｍｏ ：
Ｗ ：
■ ・
ＣＯ：
０ ：
Ｓ ：
残部実質的にＦｅ
であった。
前述の熱間静水圧プレス直後の焼結体の抗折力５％。
０％以下、
０％以下。
０％、
０％、
０％、
０％、
０％以下、
００５％以下
０１％以下、
〜 ３゜
３゜
２ 。
〜２０゜
〜 １５゜
〜３０゜
〜 １０゜
〜２０ 。
０゜
０ 。
を測定したところ、第１図に示すような結果が得られた
。第１図中、○印はＨＩＰ温度１１５０”Ｃ１Δ印は）
ＩＩＰ温度１０５０℃に設定した。
。第１図中、○印はＨＩＰ温度１１５０”Ｃ１Δ印は）
ＩＩＰ温度１０５０℃に設定した。
第１図に示すように、真空又は不活性雰囲気中でアトマ
イズした低酸素粉末を使用して熱間静水圧プレス後の焼
結体の含有酸素量が４０ｐｐｍ （０，００４重１％）
近傍にあるものについては、プレスのままでの抗折力が
４００ｋｇｆ／ｍｍ”以上となった。これは、介在物量
が少なく、炭化物粒度が微細であるため、高靭性になっ
たものと推定される。また、介在物量の減少にともない
切削性能も良好となるという利点がある。
イズした低酸素粉末を使用して熱間静水圧プレス後の焼
結体の含有酸素量が４０ｐｐｍ （０，００４重１％）
近傍にあるものについては、プレスのままでの抗折力が
４００ｋｇｆ／ｍｍ”以上となった。これは、介在物量
が少なく、炭化物粒度が微細であるため、高靭性になっ
たものと推定される。また、介在物量の減少にともない
切削性能も良好となるという利点がある。
前述した実施例では、ガスアトマイズ粉を原料粉末とし
て用いたが、本発明は、水アトマイズ粉を還元した粉末
を用いてもよいことはもちろんである。また、前述した
熱間静水圧プレスに代えて冷間静水圧プレスを用いても
よい。
て用いたが、本発明は、水アトマイズ粉を還元した粉末
を用いてもよいことはもちろんである。また、前述した
熱間静水圧プレスに代えて冷間静水圧プレスを用いても
よい。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の粉末高速度工具鋼によれ
ば、含有酸素量が極めて低いユであることから、抗折力
がかなり高い値を示し、高靭性となり、被研削性および
切削性能も極めて良好である粉末高速度工具鋼が得られ
るという効果がある。
ば、含有酸素量が極めて低いユであることから、抗折力
がかなり高い値を示し、高靭性となり、被研削性および
切削性能も極めて良好である粉末高速度工具鋼が得られ
るという効果がある。
第１図は本発明の低酸素粉末高速度工具鋼の一実施例に
おける焼結体の含有酸素量と抗折力の関係を示す図であ
る。
おける焼結体の含有酸素量と抗折力の関係を示す図であ
る。
Claims (1)
- （１）化学組成が重量％で、 Ｃ：０．２〜３．５％、 Ｓｉ：３．０％以下、 Ｍｎ：２．０％以下、 Ｃｒ：１．０〜２０．０％、 Ｍｏ：０．０１〜１５．０％、 Ｗ：１．５〜３０．０％、 Ｖ：０．５〜１０．０％、 Ｃｏ：２０．０％以下、 Ｏ：０．００５％以下、 Ｓ：０．０１％以下、 残部実質的にＦｅ からなる組成を有することを特徴とする低酸素粉末高速
度工具鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21806388A JP2689513B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 低酸素粉末高速度工具鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21806388A JP2689513B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 低酸素粉末高速度工具鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266139A true JPH0266139A (ja) | 1990-03-06 |
| JP2689513B2 JP2689513B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=16714067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21806388A Expired - Lifetime JP2689513B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 低酸素粉末高速度工具鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689513B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681082A (ja) * | 1991-05-02 | 1994-03-22 | Takefu Tokushu Kozai Kk | 均一組織のステンレス刃物鋼 |
| JP2002528646A (ja) * | 1998-10-30 | 2002-09-03 | エラスティール クロスター アクチボラグ | スチール、該スチールの使用、該スチール製の製品および該スチールの製造方法 |
| EP1249511A1 (de) * | 2001-04-11 | 2002-10-16 | BÖHLER Edelstahl GmbH | PM-Schnellarbeitsstahl mit hoher Warmfestigkeit |
| JP2016516135A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-06-02 | フェデラル−モーグル コーポレイション | 耐摩耗性および耐温度性用途のための粉末金属組成物、ならびにその製造方法 |
| US10124411B2 (en) | 2008-04-08 | 2018-11-13 | Federal-Mogul Llc | Method for producing powder metal compositions for wear and temperature resistance applications and method of producing same |
| WO2019103686A1 (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | Vbn Components Ab | High hardness 3d printed steel product |
| SE543594C2 (en) * | 2019-01-18 | 2021-04-06 | Vbn Components Ab | 3d printed high carbon content steel and method of preparing the same |
| CN117327980A (zh) * | 2023-10-08 | 2024-01-02 | 河冶科技股份有限公司 | 高速钢及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9546412B2 (en) * | 2008-04-08 | 2017-01-17 | Federal-Mogul Corporation | Powdered metal alloy composition for wear and temperature resistance applications and method of producing same |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21806388A patent/JP2689513B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681082A (ja) * | 1991-05-02 | 1994-03-22 | Takefu Tokushu Kozai Kk | 均一組織のステンレス刃物鋼 |
| JP2002528646A (ja) * | 1998-10-30 | 2002-09-03 | エラスティール クロスター アクチボラグ | スチール、該スチールの使用、該スチール製の製品および該スチールの製造方法 |
| EP1249511A1 (de) * | 2001-04-11 | 2002-10-16 | BÖHLER Edelstahl GmbH | PM-Schnellarbeitsstahl mit hoher Warmfestigkeit |
| US10543535B2 (en) | 2008-04-08 | 2020-01-28 | Tenneco Inc. | Method for producing powder metal compositions for wear and temperature resistance applications |
| US10124411B2 (en) | 2008-04-08 | 2018-11-13 | Federal-Mogul Llc | Method for producing powder metal compositions for wear and temperature resistance applications and method of producing same |
| JP2016516135A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-06-02 | フェデラル−モーグル コーポレイション | 耐摩耗性および耐温度性用途のための粉末金属組成物、ならびにその製造方法 |
| WO2019103686A1 (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | Vbn Components Ab | High hardness 3d printed steel product |
| KR20200053555A (ko) * | 2017-11-22 | 2020-05-18 | 브이비엔 컴포넌츠 에이비 | 고 경도 3d 인쇄된 강철 제품 |
| CN111386164A (zh) * | 2017-11-22 | 2020-07-07 | Vbn组件有限公司 | 高硬度3d打印钢产品 |
| EP4056300A1 (en) * | 2017-11-22 | 2022-09-14 | VBN Components AB | High hardness 3d printed steel product |
| US11725264B2 (en) | 2017-11-22 | 2023-08-15 | Vbn Components Ab | High hardness 3D printed steel product |
| SE543594C2 (en) * | 2019-01-18 | 2021-04-06 | Vbn Components Ab | 3d printed high carbon content steel and method of preparing the same |
| CN117327980A (zh) * | 2023-10-08 | 2024-01-02 | 河冶科技股份有限公司 | 高速钢及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2689513B2 (ja) | 1997-12-10 |
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