JPH0499810A - 製鋼用組成物および高速度鋼の製造方法 - Google Patents

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、主として希土類元素を含有するかんらん石な
らびに合金化成分元素を主要成分として含む製鋼用組成
物と、この組成物を用いることにより、高速度鋼、特に
硬度などの機械的特性に優れた高速度鋼を有利に製造す
る方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、工具鋼としてよく知られている高速度鋼は、主
としてＣｒやＨｏ、　Ｗ、　　ＶおよびＧＯなどの合金
添加成分の選択と、適当な熱処理を施すことによって製
造されるのが普通である。例えば、この高速度鋼は、製
鋼精錬時に、十分な脱酸、脱硫と共に、Ｃｒ、　Ｈｏ、
　Ｗ、　　Ｖ、　ＭｎおよびＧｏなどの合金化成分元素
を加えて製造している。

〔発明が解決しようとする課題〕

それ故に、この高速度鋼の精錬に当たっては、製鋼炉溶
製の段階に、酸素との親和力が強いＣｒＭｏの如き元素
を添加しなければならないから、十分な脱酸が行われな
ければならない。この点にかんし、従来は、ＴｉやＡ１
の他に、主としてＣｅ族希土類元素の混合物であるミン
シュメタルを使用して脱酸しているケースが多い。しか
し、このミ・２シユメタルは、非常に高価でもともと反
応し易く、取扱いが困難で使用上の問題点が多いという
欠点があった。しかも、この合金化添加成分を、このミ
ツシュメタルとは別に装入しなければならないという不
便もあった。

そこで、本発明の目的は、上述したような従来技術の課
題を克服できる製鋼用組成物の開発と、それを用いた特
殊鋼、とりわけ高速度鋼の精錬技術とを確立することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

止揚の目的に対し、上記課題の解決手段として本発明は
、 希土類元素含有かんらん石粉、所要の合金化成分、およ
び粘結剤またはステアリン酸との混合物の圧縮成形体よ
りなる製鋼用組成物と、この製鋼用組成物のうち、とく
にかんらん石の他に合金化成分としてＣｒ、　Ｈｏ、　
Ｗ、　　ＶおよびＣＯを含有させた製鋼用組成物を使っ
て、 これを、製鋼炉内の溶鋼中に、炭素などと共に装入して
精錬することにより、高速度鋼を精製する高速度鋼の製
造方法、 とを提案する。

〔作　用〕

本発明に係る製鋼用組成物は、かんらん石、精製する鋼
種に応じて添加する所要の合金化成分元素、それに粘結
剤および／またはステアリン酸とを混合し成形してなる
ものである。前記かんらん石としては、第１表に示すよ
うな元素を含有する韓国産のものを必要に応じて焼結し
たのち粉砕して用いる。いわゆる、このようなかんらん
石は、本来の珪酸塩分の他に脱酸成分としての希土類元
素を多く含むので、製鋼用精錬材として極めて有効だか
らである。

なお、このかんらん石は、焼結晶を例えば８０メツシュ
程度に粉砕して用いる。

また、合金化成分としては、鋼種に応じて添加されなけ
ればならない必要な金属元素１例えばＣｒ。

Ｈｏ、　Ｗ、　　ＶあるいはＣｏなどを、予め前記かん
らん石粉に混合して用いる。このように精錬材に予め合
金化成分を予混合しておくことが、この発明の特徴でも
ある。なお、この合金化成分は、例えばフェロクロム、
フェロモリブデンの如きフェロアロイとしても、また酸
化物の形態で添加してもよい。

次に、粘結剤、ステアリン酸は、かんらん石粉と合金化
成分の粉とを、圧縮成形体とするためにそれの結合剤と
して少なくともそれらの一方を所要量添加して用いる。

上述したかんらん石、合金化成分、粘結剤はよく混合し
、その混合物は成形型などを介して加圧して所要の大き
さのものに圧縮成形し、目的とする製鋼用組成物とする
。

例えば、高速度鋼精錬用に調整した組成物の例としては
、かんらん石粉４０〜６０ｗ　ｔ％、　Ｃｒ　（クロム
成分：９９％）１０〜１２ｗｔ％１Ｍ０（モリブデン成
分：６５％）３５〜４０４％、Ｗ（タングステン成分ニ
ア０％）５〜８ｗｔ％と、ステアリン酸３〜１０ｗｔ％
を混合し、これをプレスにて六角形リング形状に圧縮成
形したものが好適に用いられる。

次に、このようにして得た製鋼用組成物を利用して高速
度鋼を製造する方法について説明する。

この本発明方法による高速度鋼は、その製造時、スクラ
ップ（銑鉄、鋼屑）を、精錬炉（電気炉高周波誘導炉、
　ｅｔｃ、）に入れて溶解し、得られた溶湯中にＣｒ、
　Ｍｏ＋　Ｗ、　　Ｖ、　Ｃｏ等の合金化成分元素と炭
素、そして上記製鋼用組成物を加えて溶製することによ
って簡単に製造することができる。

このようにして製造した本発明に係る高速度鋼の成分組
成例をあげると、ＣＯ，６５〜２．５０ｉｅｔ％。

Ｍｎ　０．３５〜０．９５ｗｔ％、　Ｃｒ　１．２５　
ｗｔ％、Ｗｌ、６０〜２　、４０ｗ　ｔ％、　Ｍｏ　５
．４０〜６．５０ｉｅｔ％、　　Ｖ　１．００〜１．６
０ｗｔ％、　Ｃｏ　７．８０〜１３．’ｌＯ％、を含み
、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるものであった
。

このようにして高速度鋼を製造する場合、溶湯中に添加
する本発明に係る製鋼用組成物の作用により、好適な大
量のスラグが生成し、これが製鋼反応中の脱酸作用と清
静作用を起させる。そして、得られた高速度鋼は、青熱
脆性の防止に優れ、鋼組織の微細化を改善して機械的特
性に優れたものとなる。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。

（１）製鋼用組成物の調整 第２表に示す組成の韓国産かんらん石の原鉱石を、平均
粒径が８０メツシユの大きさとなるように粉砕する。

第　２　表　（かんらん石組酸） イグニションロス：　　０．６７袈ｔχこのかんらん石
粉２００ｋｇに、Ｃｒ　（クロム成分９９χ）５２ｋｇ
、　Ｍｏ（モリブデン成分６５％）１７０　ｋｇ、　Ｗ
　（タングステン成分７０％）　２７ｋｇとステアリン
酸２０ｋｇを配合し、パグミルで混合した後３００を油
圧プレスにて６角形リング形状に圧縮成形し、高速度鋼
製造用の組成物を得た。

本発明により製造する高速度鋼は、高硬度を有する他、
優れた機械的特性を具え、本発明者が行った超音波探傷
検査、放射線透過検査、磁粉探傷検査においても良好な
結果が得られている。

（２）次に、高速度工具鋼を、上述のようにして成形し
た製鋼用組成物を使用し、高周波誘導炉にて製造する方
法について説明する。

（伴）スクラップ（成分分析：　ＣＯ，１〜０．１５ｗ
ｔ％。

Ｓｉ　０．１５ｗｔ％、　　Ｍｎ　０．３５ｉｙｔ％、
　　Ｐ　Ｏ，０３ｗｔ％Ｓ　０．０３５ｉｙｔ％）　２
００ｋｇを装入し、溶湯を形成した後、炭素７　ｋｇと
上記（１）で製造した製鋼用組成物１００ｋｇを装入し
て溶解を継続した。

（ｂ）スクラップ２００ｋｇを追加装入し、炭素７ｋｇ
Ｖ　１０．５ｋｇ、　　Ｇｏ　５０ｋｇ、　　上記（１
）の組成物２５０ｋｇを装入溶解する。

（ｃ）スクラップ３００ｋｇ、　Ｇｏ　５５ｋｇ、上記
（１）の組成物２００ｋｇを加える。

（ｄ）スクラップ１００ｋｇを投入し、スラグを除去す
る。

（ｅ）　Ｔｔ、　ＡＩ＋　Ｍｎ等に脱酸作業を行い、１
６５０°Ｃ以上で出湯した。

この溶製に当って、本発明にかかる上記（１）で製造し
た組成物は、１２００〜１４２０°Ｃで溶解しスラグ層
を形成する一方、合金中には組成物中の希土類元素を（
１５２０°Ｃ付近の温度で）浸透させることができ、脱
酸に効果があった。また、溶解工程において生成した多
量のスラグ層が空気遮断効果を示し、それ故に不純物浸
透を防止すると同時に酸化防止により、有効回収率を上
げ得ると共に、金属間化合物（炭化物）を形成して綱の
組織を微細化するのに有効に作用した。

（３）上述のようにして製造した５ＫＨ５９に該当する
本発明の高速度工具鋼と、比較例として従来の高速度工
具鋼の後処理は次の第３表に示すようにして行った。

第 表 （４）次に、製造した本発明による高速度鋼の物性試験
結果を第４表として示すと同時に、第５表には成分組成
の分析結果を示す。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、希土類元素を含
むかんらん石と合金化成分を予め混合した製鋼用組成物
を使用するので、高速度鋼などの精錬を極めて容易に行
うことができる。なお、本発明組成物は、合金化成分元
素の選択添加により、高速度工具鋼、特殊工具鋼、非鉄
合金、　Ｃｏ合金鋼。

Ｔｉ合金鋼、　Ｎｉ合金鋼、　Ｍｎ合金鋼などの精錬用
組成物としても有用である。

特許出願人　　　　李　　　寅　珍 代理人　弁理士　　小　川　順　三 同　　弁理士　　中　村　盛　夫 （５）本発明方法の下で製造した高速度鋼の他の例（Ｓ
ｔｌＪ−４，５ＫＨ−５６に適合するべく溶製した例）
の化学、物性試験結果を第６表に示す。

第６表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、希土類元素含有かんらん石粉、所要の合金化成分、
   および粘結剤またはステアリン酸との混合物の圧縮成形
   体よりなる製鋼用組成物。 ２、製鋼炉内に保持した溶鋼中に、請求項１に記載の、
   主としてかんらん石とＣｒ、Ｈｏ、Ｗ、ＶおよびＣｏか
   らなる合金成分を含有する製鋼用組成物、および炭素を
   装入して精錬することにより、高速度鋼を精製すること
   を特徴とする高速度鋼の製造方法。