JPH0459943A

JPH0459943A - 高速度鋼工具用シャンク材

Info

Publication number: JPH0459943A
Application number: JP2170147A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kaede; 楓　博; Tetsumi Ogawa; 小川　哲己; Shinya Fukunaga; 福永　信也; Takashi Yagi; 八木　喬
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Aichi Steel Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Aichi Steel Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-26

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〕本発明は高速度鋼を刃材とし、シャンクを各種溶接法に
より溶接するエンドミルおよびドリル等のシャンク材に
関する。

〔従来の技術〕

高速度鋼を用いて製造するエンドミル等の切削工具にお
いては、従来より、高価な高速度鋼を節約するために炭
素鋼等の低級鋼を用いてシャンクを作り、これを摩擦溶
接あるいはフラッシュバット溶接等により接合させた、
いわゆる複合体の工具を製造することによりコストダウ
ンが図られている。

しかしながら、これらの素材はいずれも高速度鋼との接
合状態において同時熱処理を施すと結晶粒が粗大化し、
靭性が低下するため一般には高速度鋼のみをまず塩浴に
入れ、所定時間経過後シャンク部を浸漬する２段熱処理
が必要である。

また近年、難切削材切削用の高速度鋼の開発が著しく、
エンドミル等の切削工具にも多数用いられるようになっ
てきたが、従来のシャンク材では溶接部強度が低く、ま
た熱処理作業性向上のため高速度鋼と同時熱処理を施し
た場合、十分な硬さが得られず強度不足となり座屈等の
事故を起こして使用に耐えないと同時に、高速度鋼とシ
ャンク材の色合いが異なり商品価値も劣るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、安価で溶接性に優れ、かつ溶接部強度が高く
、高速度鋼と同時熱処理を施してもＨＲＣ５０以上の高
硬度が得られるとともに高速度鋼とシャンク材の色合い
が同じで商品価値の高い高速度鋼工具用シャンク材を得
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段〕発明者等は上記課題を解決するため鋭意研究した結果、
以下に示す成分組成の鋼が好適であることを見出して本
発明を完成させたものである。

即ち、本発明は重量比にしてＣ；０．４０〜０゜８０％
、Ｓｉ　；０．４０〜１．５０％、Ｍｎ；Ｑ。

２０〜２．００％、Ｃｒ　；　０．５０〜３．００％Ｍ
ｏ　；　１．００〜３．００％、Ｖ；０．３０％以下を
含有し、さらに必要に応じてＮｂ、０．０２〜０．３０
％を含有することを特徴とする高速度鋼工具用シャンク
材である。

本発明はＳｉとＭｏの複合効果およびＣｒを含有させて
耐軟化抵抗性を高めることにより、高速度鋼と同時熱処
理を行ってもＨＲＣ５０以上の硬さが得られるところに
特徴がある。

またＣｒ含有量を３．００％以下に抑制することにより
、高速度鋼とシャンク材の溶接割れを防止するとともに
同時熱処理を施しても高速度鋼とシャンク材の色合いの
差を無（したものであり、さらに溶接部抗折力を３２０
ｋｇｆ／ｍｍ”以上上としたものである。

従って従来から用いられているシャンク材に較べて強度
および溶接部強度が高いうえに、熱処理作業性が良好で
あって、難切削材切削用高速度鋼工具の高性能化に大き
く貢献できるものである。

以下に本発明の成分限定理由について述べる。

ｃ；０−０．８０％Ｃは基地に固溶し材料を強化するのに必須の元素であり
、Ｃｒ、Ｍｏ等と炭化物を形成して耐摩耗性を向上し、
さらに高速度鋼と同時熱処理を施してもＨＲＣ５０以上
の硬さとするために０．　４０％以上の含有が必要であ
るが、０．８０％を越えて含有させると靭性が著しく低
下するのでその成分範囲を０．４０〜０．８０％とした
。

Ｓｉ；０．４０〜１．５０％Ｓｉは脱酸に必要な元素であるとともに、基地の強化に
有効であり、そのためには０．４０％以上含有させる必
要があるが、１．５０％を越えて含有させると靭性が著
しく低下し、脱炭が促進されるのでその成分範囲を０．
４０〜１．５０％とした。

Ｍｎ　；０．２０〜２．００％ＭｎはＳｉと同様に脱酸に必要な元素であるとともに、
焼入性向上に有効であり、そのためには０．２０％以上
の含有が必要であるが、２．００％を越えて含有させる
と焼鈍硬さが高くなり、加工性が低下するためその成分
範囲を０゜２０〜２゜００％とした。

Ｃｒ　；０．５（１〜３．００％Ｃｒは焼戻軟化抵抗性を向上し、炭化物を形成して耐摩
耗性を増加する。また焼入性向上にも有効な元素であり
、そのためには０．５０％以上の含をが必要であるが、
３．００％を越えて含有させると溶接性が低下するため
その成分範囲を０゜５０〜３．００％とした。

Ｍｏ　；　１．　　ＯＯ〜３．　　ＯＯ％Ｍｏは焼戻軟
化抵抗性を高める元素であり、そのためには１．００％
以上の含有が必要であるが、３．００％を越えて含有さ
せると靭性が低下するためその成分範囲を１．００〜３
．００％とした。

Ｖ；０．３０％以下 ■は強度、焼戻軟化抵抗性向上に寄与する元素であるが
、高価であるため０．３０％以下とした。

Ｎｂ；０．０２〜０．３０％Ｎｂは結晶粒の粗大化を防止して靭性を高める効果があ
り、そのためには０．０２％以上の含有が必要であるが
、０．３０％を越えて含有させても効果が飽和するため
その成分範囲を０．０２〜０．３０％とした。

〔実施例〕

次に本発明の特徴を実施例により説明する。

本発明の化学成分を第１表に示す。

第１表中、Ａ−Ｋ鋼は本発明鋼であり、Ａ−Ｃ鋼は第１
発明鋼、ＤＳＥ鋼は第２発明鋼である。

Ｆ−Ｊ鋼は比較鋼、Ｋ鋼は従来鋼であるＪＩＳ。

５５５Ｃである。

これらの鋼の熱処理後の硬さ、溶接性、溶接部シャンク
材の色合いおよび溶接部抗折力を調査した。

硬さは高速度鋼の熱処理と同じように真空中で１１９０
°Ｃに１５分間保持後ガス冷却して焼入し、真空中５６
０″Ｃに２時間保持後空冷の焼戻を３回繰り返した後、
ロックウェル硬度針を用いて測定した。

溶接性は直径１６ｍｍの材料を同じ直径の高速度鋼と摩
擦溶接し、エンドミルに加工後、溶接部の割れ等の欠陥
のを無を観察した。

次に溶接性を調査したエンドミルに硬さ測定と同一条件
で熱処理を施し、高速度鋼とシャンク材の色合いを目視
で観察後、４点曲げ抗折試験に供して溶接部抗折力を測
定した。

これらの結果を第２表に示す。

（以下余白）第２表第２表中、色合いについては、高速度鋼とシャンク材の
色合いの差の全く無いものは○印、色合いの差が少し認
められるものはΔ印、色合いの差がはっきり認められる
ものはＸ印で表した。

比較鋼ＦはＣ含有量が低いため硬さおよび抗折力が低く
、Ｃｒ含有量が高い比較鋼ＧおよびＣ含有量が高い比較
鋼Ｈは溶接部に欠陥があり、色合いも悪く、抗折力も低
い。ＭｏＣ含有量高い比較８ｊは色合いおよび抗折力が
劣り、従来ｗＡＫは硬さ、抗折力が低い。それに対して
本発明鋼は比較鋼、従来鋼に較べて、硬さ、溶接性、色
合いおよび溶接部抗折力の点で優れていることが明らか
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は高速度鋼工具用シャンク
材として好適な素材を見出したものであり、その特徴と
するところは、高速度鋼との溶接性に優れ、溶接部強度
も高く、かつ高速度鋼と同時熱処理を行っても十分な硬
さが得られるとともに色合いが良く、商品価値も倭れて
おりながら比較的安価である等多くの利点を有する素材
であり、難切削材切削用高速度工具の高性能化に大きく
貢献するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量比にして、Ｃ；０．４０〜０．８０％、Ｓｉ
；０．４０〜１．５０％、Ｍｎ；０．２０〜２．００％
、Ｃｒ：０．５０〜３．００％、Ｍｏ；１．００〜３．
００％、Ｖ；０．３０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび
不可避的不純物からなることを特徴とする高速度鋼工具
用シャンク材。
（２）重量比にして、Ｃ；０．４０〜０．８０％、Ｓｉ
：０．４０〜１．５０％、Ｍｎ；０．２０〜２．００％
、Ｃｒ；０．５０〜３．００％、Ｍｏ；１．００〜３．
００％、Ｖ；０．３０％以下、Ｎｂ；０．０２〜０．３
０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
ことを特徴とする高速度鋼工具用シャンク材。