JPH0452253A - 急冷薄帯又は急冷細線 - Google Patents

急冷薄帯又は急冷細線

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JPH0452253A
JPH0452253A JP16341890A JP16341890A JPH0452253A JP H0452253 A JPH0452253 A JP H0452253A JP 16341890 A JP16341890 A JP 16341890A JP 16341890 A JP16341890 A JP 16341890A JP H0452253 A JPH0452253 A JP H0452253A
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JP
Japan
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rapidly solidified
solid
quenched
rapidly
alloy
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JP16341890A
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Koichiro Oka
紘一郎 岡
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合金溶湯を例えば一対のロール間に供給して
急冷凝固させることにより得られる急冷薄帯5又は急冷
細径線材(急冷細線)に関し、特に機械的特性に優れた
新規な金属組織を有するものに関する。
〔従来の技術〕
合金溶湯を例えば双ロール間に供給して急冷凝固させる
ことにより得られる急冷薄帯、急冷細線は、表面性状2
機械的性質等に優れており、例えば半導体ウェハの切断
用バンドソーやプリンタ用ドツトピンに採用できること
から近年注目されている。このようなバンドソー等に採
用される薄帯を製造する場合、Fe中に必要な合金元素
を添加してこれを完全に固溶させた合金溶湯を、例えば
水冷構造で、かつ線接触状態で互いに内側に回転する一
対のロール間に供給して10 ”K/see程度の冷却
速度で急冷凝固させるようにしている。なお、細線を製
造する場合は、上記各ロールの外表面に形成された環状
の溝部からなるカリバ内に上記合金溶湯を供給すること
となる。
上記高速度鋼溶湯を双ロール間等に供給して急冷凝固さ
せて得られる急冷薄帯等は、上記Feマトリックス中に
合金元素成分が完全に固溶した過飽和固溶体組織を有し
ており、従来の熱間圧延加工による帯材に比べて硬度、
WJ性ともに向上している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記高速度鋼溶湯を双ロール等で急冷凝固さ
せて得られる急冷薄帯は、上述のように硬度、靭性等の
機械的特性に優れているが、この薄帯等の用途を拡大す
るために機械的特性のさらなる向上が要請されている。
本発明は上記要請に応えるためになされたもので、硬度
、e性等の機械的特性を大幅に向上できる急冷薄帯又は
急冷細線を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本件発明者らは、上記急冷薄帯等の靭性、硬度等の機械
的特性をさらに向上させる観点から、該薄帯等の金属組
織について鋭意研究を続け、以下の点を見出した。即ち
、例えば高速度鋼溶湯を固液共存領域から急冷凝固させ
ることにより、液相成分中に固相成分が分散してなる2
相合金組織が得られ、このような金属組織を有する急冷
薄帯は硬度が極めて高(、しかも靭性においても優れた
特性を育していることを見出した。この2相合金組織は
、従来知られていない全く新規な組織であり、急冷薄帯
等をこのような組織を有するものとすることにより上述
した要請に応えられることに想到し、本発明を成したも
のである。
そこで本願第1項の発明は、合金溶湯を固相液相が共存
する固液共存領域から急冷凝固させることにより得られ
る液相成分からなる微細なマトリックス中に固相成分が
アメーバ状に分散した2相合金Mi織を有することを特
徴とする急冷薄帯又は急冷細線である。
ここで、本発明における固相、液相が共存する合金溶湯
は、例えば、第1図の合金溶湯温度と炭素添加量との特
性図に示すように、合金溶湯の溶解保持温度を液相線よ
り低温でかつ固相線より高温に設定することにより得る
ことができる。また完全に溶解した合金溶湯を撹拌しつ
つ冷却させて添加元素成分を析出させることによっても
可能である。
また、上記合金溶湯を急冷する際の冷却速度は10’〜
10 ’ K/sec程度に設定するのが好ましい、冷
却速度がI O’ K/secより遅い場合は、本願の
目的とする急冷凝固組織とならずに組織が脆化し、薄帯
又は細線そのものも得ることができない、冷却速度の上
限は、品質に起因する制約ではないが、現状得られる冷
却速度の最大として107に/sec程度となる。
上記冷却速度を実境する方法としては、例えば上記合金
溶湯を冷却構造の双ロールあるいは冷却ベルト等の冷却
体に供給する方法が採用できる。
なお、急冷細線を製造する場合は、例えば一対のロール
の外表面に溝状に形成された凹部同士で構成されるカリ
バ内に合金溶湯を供給することとなる。
また、本発明にMfAIの組織として、特開昭61−1
93745号がある。これは本発明と同じく固液共存状
態に保持した溶融合金を回転するロール等の冷却体に供
給して10℃/sec以上の冷却速度で急速に凝固させ
、°表層部と中央部”とでAllImの異なる複合体を
得ようとするものである。
上記公報記載の発明の技術思想は、溶融合金の液相中に
分散する固相粒子の大きさがデンドライトアーム間隔に
比べて十分大きい場合は、固相粒子が鋳片中心部に集中
する現象を利用している。
そのため鋳片の“表層部と中央部”とで組成が異なる薄
帯がこの発明で得たい、あるいは得られるものである。
これに対して本発明の組織は、液相成分からなる微細な
マトリックス中に、固相成分がアメーバ状に分散する2
相合金組織であり、上記公報記載の組織が表層部と中央
部とからなる2層組織であるのと異なる。
また本願第2項の発明は、上記合金溶湯が固溶限界以上
の添加元素を含有していることを特徴としている0例え
ば、通常の溶製法、即ち溶解−鋳造−熱間加工−冷間加
工の方法では溶製できず、アトマイズ法により粉末とし
て製造される固溶限界以上の添加元素を含む、ハイスな
どの工具鋼等を対象としている。
本願第2項の発明では、上記固溶限界以上に添加され、
固液共存状態の温度域に保持される中、固相として存在
する添加元素は、引き続いて、好ましくは10 ’ K
/sec以上の冷却速度で急冷凝固されることにより、
特開昭61−193745号のように、表層部と中央部
とに組織が2層に分離するのではなく、液相成分からな
る微細なマトリックス中に固相成分がアメーバ状に分散
する特異な2相組織となる。
なお、上記本発明組織、及び従来公報組織は、それぞれ
実施例の第3図7第4図で後述する。
〔作用〕
本発明に係る急冷薄帯、急冷細線によれば、合金溶湯を
固液共存領域から一気に急冷凝固させたので、これによ
り得られた金属組織は、液相成分からなる微細なマトリ
ックス中に固相成分がアメーバ状に分散してなる固液共
存合金組織を有しており、例えば高速度鋼溶湯からこの
ような組織を得た場合は硬度、靭性とも大幅に向上でき
、上述の機械的特性向上の要請に応えられる。
また、工具鋼の場合、通常はオーステナイトsI域から
急冷することによって、焼戻しマルテンサイトと残留オ
ーステナイトとの2相組織となるが、これの強度、硬度
の向上を図るために、従来は、熱処理を何回も繰り返し
施して、焼戻しマルテンサイト1相組織に移行させてい
た。これに対して第2項の発明組織の場合、上述の急速
冷却後、略1回の熱処理によって焼戻しマルテンサイト
組織となり、熱処理が非常に容易である。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、固液共存合金組織を有するバンドソー用急冷薄帯
の製造方法について説明する。この製造方法では、高速
度鋼合金溶湯を固液共存温度領域から超急冷して急冷薄
帯を製造した。
まず、この製造方法に採用した双ロール装置について説
明する。この双ロール装置は、第2図に示すように、水
冷構造の押圧ロール2.固定ロール3を、その軸芯を水
平に向けて軸支するとともに、互いに内側に回転駆動す
るよう構成されている。また上記固定ロール3は軸直角
方向に移動しないようハウジングに固定されており、上
記押圧ロール2は油圧シリンダにより固定ロール3との
線接触圧力が所定圧力になるよう押圧されている。
さらに上記両ロール2.3の上方には溶湯ノズル4が配
設されており、該ノズル4の外周部には加熱装置5が配
設されている。
上記双ロール装置により急冷薄帯を製造する場合は、ノ
ズル4内に装入された合金材を加熱装置5で所定温度に
溶解保持し、この合金溶湯をノズル4から回転する両ロ
ール2.3間に供給して急冷凝固させることにより製造
される。
第1表の第1欄、第2欄に示す組成の高速度鋼合金を採
用し、それぞれを第2表の第1.第2欄、第3.第4欄
に示す製造条件で超急冷凝固させて急冷薄帯を作成した
KHA30は、第1表の第1欄に示すように、Feに添
加元素として、C:I、3%、  S i :0.29
%、 Mn :0.26%、  P :0.028%、
  S :o、ot4%。
Cr : 3.98%、Cu:0.07%、 N i 
:0.15% Mo:4.96%、w’:s、9層%、
V二2.93%(,047゜98%を加えたものであり
、この高速度鋼合金から粉末冶金法により6,3fiφ
×4(2)l9重量約10gの試料を作成した。
そして上記KHA30を用いた急冷薄帯の製造条件とし
ては、第2表の第1.第2欄に示すように、高純度ンリ
カノズル(内ao、8 mφ、1.Otarφ)を採用
し、装入重量約20g 、 40gとし、ノズル内に吐
出圧0.8 kg/ ci、 1.0 kg/ cd 
 のアルゴンガスを噴射した。また、ロールにはロール
径79.2mφの5UJ−2製のものを採用し、回転数
を1100Orpとするとともに、ロール圧下刃は50
kg/3100 kg/csとし、ロール面回数は1回
で行った。
またこの場合の冷却速度は10’〜10 ’Usecに
設定した。
そして、上記本実施例方法においては冷却開始時温度を
、KHA30の液相線温度1427℃より低温でかつ固
相線温度1236℃より高温の1380℃1400℃に
設定した。これにより本実施例方法では、合金溶湯は固
相、液相が共存する温度領域から超急冷凝固され、板幅
4.1〜4゜6鶴×板厚91〜120μ−の急冷薄帯を
得た。
なお、比較するために第1表の第2欄に示すKHA60
を用いて第2表の第3.第4Wに示す製造条件で比較例
薄帯を作成した。このKHA60は、FeにC: 2.
28%、  S i :0.33%、Mn:0゜25%
、  P : 0.028%、  S : 0.021
%、Cr:4.06%、Cu:0.07%、 N i 
:0.16%、 Mo :6.86%W : 6.88
%、V:6.60%、  Co : 10.12%を加
えたものであり、この高速度鋼合金から粉末冶金法によ
り9.0鶴φX4cmj!、jlj量約20gの試料を
作成した。そして製造条件としては、吐出圧1.2 k
g/ cd、 1.0瞳/−、ノズル径1.2鶴φ、1
.0鶴φロール径79.2■φ、ロール回転数70Or
pm、 900rp鴎ロール圧下圧力100 kg/ 
cs、  ロール面回数3回1回、及び冷却速度10’
 〜10’に/see、  10’〜10 ’に/se
cとした。そしてこの場合は冷却開始時温度を、上記K
HA60の液相線温度1316℃より高温の1460℃
、1480℃に設定して、完全な液相領域から急冷凝固
させた。このようにして板幅15゜1〜18.2m、 
1.6〜1.7 m x板厚111〜138 、us、
70〜103μ−の急冷薄帯を得た。
第3図は上記実施例方法による急冷薄帯の金属組織を示
す顕微鏡写真(X 400倍)であり、第4図は上記比
較例方法による急冷薄帯の金属組織の顕微鏡写真(X4
00倍)を示す。
第4図からも明らかなように、液相線温度より高い温度
領域から急冷凝固させた比較例薄帯では、表層部と中央
部との2層に分離した2層組織が得られている。これに
対して本発明の急冷薄帯では第3図からも明らかなよう
に、ベースとしての液相成分中に固相成分がアメーバ状
に分散しており、明らかに2和合金&lI織が得られて
いることがわかる。
また、第1表の第3欄は、上記KHA30のアメーバ状
部分における組成を測定した結果を示す。
同種からも明らかなように、本発明金属組織のアメーバ
状部分は、マトリックス部分に比べて、Cr、V、Co
が増加し、Mo、Wが減少しでいる。
次に上記KHA30の2相合金組織における硬度の測定
結果を説明する。第5図は測定対象の顕微鏡写真であり
、第6図は測定点を特定するための顕微鏡写真に対応す
る図である0図中、A、C。
Eは液相成分部分としてのマトリックス上における測定
点であり、B、D、Fは固相成分部分としての析出物上
における測定点である。この各測定点のピンカース硬度
(Hv =25gf)を測定し、各点の測定値の平均値
を出した。
第3表はその結果を示す、同表からも明らかなように、
液相成分における硬度はそれぞれA点が748、 C点
が715□E点が551 となっている。これに対して
固相成分における硬度はそれぞれB点が947、D点が
1014.  F点が870となっており、非常に高い
値が得られてことがわかる。ちなみにこれらの硬度は、
上記比較例方法による急冷薄帯より10%程度高い値と
なっている。
このように本実施例によれば、高速度鋼溶湯を固相、液
相が共存する温度領域から一気に超急冷凝固させたので
、これにより得られた急冷薄帯は液相成分中に非常に硬
度の高い固相成分が分散してなる2相合金組織を有して
おり、その結果硬度。
靭性とも大幅に向上できる。従って、本実施例の急冷薄
帯を例えばバンドソーとして、あるいは急冷細線を印字
用ドツトピン等として採用した場合は寿命を大幅に延長
でき、かつ品質に対する信頼性を向上できる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明に係る急冷薄帯、急冷細線によれば
、合金溶湯を固液共存温度領域から急冷凝固したので、
これにより液相成分中に固相成分がアメーバ状に分散し
た金属組織が得られ、その結果機械的特性に優れた急冷
薄帯、細線が得られる効果がある。
(Hv=25gf)
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の固液共存温度領域を説明するための状
態図、第2図は急冷薄帯を製造する双ロール装置を示す
概略構成図、第3図は本実施例方法による急冷薄帯の金
属組織を示す顕微鏡写真、第4図は比較例方法による急
冷薄帯の金属&II織を示す顕微鏡写真、第5図は本実
施例急冷薄帯の硬度測定試験を説明するための金属組織
を示す顕微鏡写真、第6図は第5図に対応する模式図で
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)合金溶湯を固相、液相が共存する温度領域から急
    冷凝固させることにより得られる液相成分中にアメーバ
    状の固相成分が分散した2相合金組織を有することを特
    徴とする急冷薄帯又は急冷細線。
  2. (2)上記合金溶湯が、固溶限界以上の添加元素を含有
    していることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    急冷薄帯又は急冷細線。
JP16341890A 1990-06-20 1990-06-20 急冷薄帯又は急冷細線 Pending JPH0452253A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61197515A (ja) * 1985-02-26 1986-09-01 Otsuka Pharmaceut Co Ltd 抗喘息剤
US9628536B2 (en) 2006-06-09 2017-04-18 Qualcomm Incorporated Enhanced block-request streaming using cooperative parallel HTTP and forward error correction
US9660763B2 (en) 2009-08-19 2017-05-23 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus employing FEC codes with permanent inactivation of symbols for encoding and decoding processes

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