JPH07179908A - 硫黄含有粉末冶金工具鋼物体 - Google Patents

硫黄含有粉末冶金工具鋼物体

Info

Publication number
JPH07179908A
JPH07179908A JP6254124A JP25412494A JPH07179908A JP H07179908 A JPH07179908 A JP H07179908A JP 6254124 A JP6254124 A JP 6254124A JP 25412494 A JP25412494 A JP 25412494A JP H07179908 A JPH07179908 A JP H07179908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sulfur
tool steel
hot
nitrogen
particles
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.)
Pending
Application number
JP6254124A
Other languages
English (en)
Inventor
William Stasko
スタスコ ウイリアム
Kenneth E Pinnow
イー． ピンナウ ケネス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Crucible Materials Corp
Original Assignee
Crucible Materials Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22425515&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH07179908(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Crucible Materials Corp filed Critical Crucible Materials Corp
Publication of JPH07179908A publication Critical patent/JPH07179908A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00178—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices for active exercising, the apparatus being also usable for passive exercising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00181—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices comprising additional means assisting the user to overcome part of the resisting force, i.e. assisted-active exercising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4041—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof characterised by the movements of the interface
    • A63B21/4047—Pivoting movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/0002—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements involving an exercising of arms
    • A63B22/001—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements involving an exercising of arms by simultaneously exercising arms and legs, e.g. diagonally in anti-phase
    • A63B22/0012—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements involving an exercising of arms by simultaneously exercising arms and legs, e.g. diagonally in anti-phase the exercises for arms and legs being functionally independent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/20—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements using rollers, wheels, castors or the like, e.g. gliding means, to be moved over the floor or other surface, e.g. guide tracks, during exercising
    • A63B22/201—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements using rollers, wheels, castors or the like, e.g. gliding means, to be moved over the floor or other surface, e.g. guide tracks, during exercising for moving a support element in reciprocating translation, i.e. for sliding back and forth on a guide track
    • A63B22/203—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements using rollers, wheels, castors or the like, e.g. gliding means, to be moved over the floor or other surface, e.g. guide tracks, during exercising for moving a support element in reciprocating translation, i.e. for sliding back and forth on a guide track in a horizontal plane
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
    • A63B23/0405—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs involving a bending of the knee and hip joints simultaneously
    • A63B23/0417—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs involving a bending of the knee and hip joints simultaneously with guided foot supports moving parallel to the body-symmetrical-plane by translation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/20—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements using rollers, wheels, castors or the like, e.g. gliding means, to be moved over the floor or other surface, e.g. guide tracks, during exercising
    • A63B22/201—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements using rollers, wheels, castors or the like, e.g. gliding means, to be moved over the floor or other surface, e.g. guide tracks, during exercising for moving a support element in reciprocating translation, i.e. for sliding back and forth on a guide track
    • A63B2022/206—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements using rollers, wheels, castors or the like, e.g. gliding means, to be moved over the floor or other surface, e.g. guide tracks, during exercising for moving a support element in reciprocating translation, i.e. for sliding back and forth on a guide track on a curved path
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/02—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00 for large-room or outdoor sporting games
    • A63B71/023—Supports, e.g. poles
    • A63B2071/025—Supports, e.g. poles on rollers or wheels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/005—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters
    • A63B21/0058—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters using motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/0015—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with an adjustable movement path of the support elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/0015—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with an adjustable movement path of the support elements
    • A63B22/0023—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with an adjustable movement path of the support elements the inclination of the main axis of the movement path being adjustable, e.g. the inclination of an endless band
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/03575—Apparatus used for exercising upper and lower limbs simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
    • B22F2201/02—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 最大１５μｍ以下の硫化物サイズで、0.１０
〜0.３０重量％の硫黄含量をもつ工具鋼合金の、窒素ガ
ス微粒化され予め合金化された粒子を、熱間加工し、完
全に密に圧密成型し、成型体を望まれる形に熱間加工
し、焼なまして製られた工具鋼物体。 【効果】 機械的性質に有害な効果を与えることなく、
改良された機械加工性および粉砕能を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般の硫黄含量より高
い硫黄含量を持ち、熱間加工された粉末冶金工具鋼で作
られた工具鋼物体及びそれを製造する方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】工具鋼は、一般に切断及び非切断の両道
具細工使用に用いられた道具細工物体の製造に使用され
ている。これは、ロール、ポンチ、及び成型成分並びに
ブローチ、及びホブの製造を含んでいる。これらの道具
細工使用において、工具鋼が充分な強さ、靱性及び耐摩
耗性をもち、これら代表的使用で出会う条件に耐える必
要がある。加えて、それらは、望まれた道具細工成分の
製造を容易にするよう適切な機械加工性と粉砕能を持た
ねばならない。
【０００３】工具鋼における硫黄の存在は、硫化物を作
ることにより機械加工性と粉砕能を改良し、道具成分を
使るため使用された切断工具と、操作の間に鋼から除か
れたチップとの間の潤滑剤として作用することが知られ
ている。又硫化物は工具製造に伴う切断操作の間、チッ
プ破壊を促進し、更に操作し易くしている。
【０００４】約0.１０％以上の硫黄の使用は、在来のイ
ンゴット−鋳鉄工具鋼の熱間加工性を減じ、機械的性
質、特に靱性に悪影響を及ぼすと知られている。在来の
高硫黄含有工具鋼において、硫化物は代表的に大きく、
熱間加工の方向に伸ばされている。同様に、在来の加工
した工具鋼で、鋼にある主炭化物は、熱間加工の間に配
列され、加工で炭化物のストリンガーを作る。炭化物ス
トリンガーは、これらの鋼において機械的性質に悪影響
を及ぼし、その負の効果を生じるので、一般に硫化物の
いかなる逆の効果もかくされる。
【０００５】一方、鋼の予め合金化された粒子が、固め
られ完全に密な物体をえる粉末冶金法による高硫黄含有
工具鋼の製造の間、炭化物は比較的小さく、一般的工具
鋼に比しよく分散されている。これら工具鋼でえられた
炭化物の好ましいサイズと分布のため、在来の加工され
た鋼で出会う炭化物ストリンガーの悪効果は避けられ
る。粉末冶金で作られた工具鋼の性質は、それ故、機械
加工性又は粉砕能を改良する目的のため導入された硫黄
含量の変化及び硫化物のサイズ、分布に更に敏感であ
る。
【０００６】この理由のため、一般には約0.０７％以上
の量で硫黄は粉末冶金製工具鋼に使用されない。例え
ば、鋼の曲げ破壊強度における減少により示されたよう
に、機械的性質における硫化物の悪効果のためである。
機械的性質における硫黄の悪効果が避けられえるなら、
高硫黄含量の粉末冶金工具鋼が、もっと広く使用される
であろう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第１
の目的は、熱間加工粉末冶金製高硫黄工具鋼から作られ
た工具鋼物体を提供することであり、そこでは、硫黄の
存在及び生じている硫化物が機械的性質に重大な有害効
果を及ぼさず、改良された機械加工性及び粉砕能の利益
的効果を与えている。
【０００８】本発明のもっと特定の目的は、硫黄の存在
及び生じている硫化物が、曲げ破壊強度により示された
ように、靱性を有意に劣化させない熱間加工高硫黄含有
粉末冶金製工具鋼から作られた工具鋼物体を提供するこ
とである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明により、最大約
１５ミクロン以下の硫化物サイズで0.１０から0.３０重
量％の硫黄含量をもつ工具鋼合金の、窒素ガス微粉化さ
れ予め合金化された粒子の、熱間加工され完全に密に圧
密された塊よりなる機械加工のできる粉末冶金製硫黄含
有工具鋼物体が提供されている。
【００１０】熱間加工物体の工具鋼合金は、加工した高
速工具鋼、又は加工した冷間加工工具鋼の組成をもつで
あろう。そこで、硫黄が意図的に0.１０から0.３０重量
％の範囲で添加されている。広く、熱間加工物体の工具
鋼は、重量％で、0.８０から3.００％の炭素、0.２０か
ら2.００％のマンガン、0.１０から0.３０％の硫黄、0.
０４％までのリン、0.２０から1.５０％のケイ素、3.０
０から１2.００％のクロム、0.２５から１0.００％のバ
ナジウム、１1.００％までのモリブデン、１8.００％ま
でのタングステン、１0.００％までのコバルト、0.１０
％までの窒素、0.０２５％までの酸素及び残り鉄及び付
随的不純物を有するであろう。２：１の化学量論比で、
タングステンはモリブデンに置換されるであろう。
【００１１】機械加工できる粉末冶金製硫黄含有工具鋼
物体は、６４から６６ＨＲＣの硬さに熱間処理されると
き、３５０００kg／cm2 （５００Ksi ）の最小横軸曲げ
破壊強度を持つであろう。物体は、工具鋼合金の窒素ガ
ス、微粒化され予め合金化された粒子の、熱間加工され
完全に密に圧密された塊よりなり、その工具鋼合金は、
重量％で、1.２５〜1.５０％の炭素、0.２０〜1.００％
のマンガン、0.１０〜0.２６％の硫黄、0.０４％までの
リン、1.００％までのケイ素、3.００〜6.００％のクロ
ム、4.００〜6.００％のモリブデン、3.５０〜4.５０％
のバナジウム、4.５０〜6.５０％のタングステン、0.０
２５％までの酸素、0.１０％までの窒素及び残り鉄及び
付随的不純物よりなる。物体は、約１５ミクロン以下の
最大硫化物サイズを有している。好ましくは、発明によ
る物体の硫黄含量は、0.１４から0.２６％の範囲にあろ
う。
【００１２】発明は、約１５ミクロンの最大硫化物サイ
ズで0.１０から0.３０重量％の硫黄含量を持つ工具鋼合
金の窒素微粒化され予め合金化された粒子の、熱間加工
され完全に密に圧密された塊の粉末冶金硫黄含有工具鋼
物体の製造法を含んでいる。この方法により、予め合金
化された粒子が窒素ガス微粒化により製造され、１１８
５℃（２１６５°Ｆ）の温度及び１０５０kg／cm2 （１
５KSi ）の圧力で完全な密度に熱間均衡（isostatic)的
に成型されている。得られた成型体は、１１２１℃（２
０５０°Ｆ）の温度で望まれた物体の型に熱間加工さ
れ、焼鈍される。
【００１３】発明の方法は、重量％で、0.８０〜3.００
％の炭素、0.２０〜2.００％のマンガン、0.１０〜0.３
０％の硫黄、0.０４％までのリン、0.２０〜1.５０％の
ケイ素、3.００〜１2.００％のクロム、0.２５〜１0.０
０％のバナジウム、１1.００％までのモリブデン、１8.
００％までのタングステン、１0.００％までのコバル
ト、0.１０％までの窒素、0.０２５％までの酸素、残り
鉄及び付随的不純物の組成の工具鋼合金の、予め合金化
された粒子にも使用されるであろう。
【００１４】同様に、発明の方法は、重量％で、1.２５
〜1.５０％の炭素、0.２０〜1.００％のマンガン、0.１
０〜0.２６％の硫黄、0.０４％までのリン、1.００％ま
でのケイ素、3.００〜6.００％のクロム、4.００〜6.０
０％のモリブデン、3.５０〜4.５０％のバナジウム、4.
００〜6.５０％のタングステン、0.０２５％までの酸
素、0.１０％までの窒素、残り鉄及び付随的不純物の組
成の工具鋼合金の、予め合金化された粒子で使用される
であろう。好ましくは、硫黄含量は0.１４〜0.２６重量
％の範囲内にあろう。
【００１５】発明により、合金に存在する炭素は、クロ
ム、バナジウム、モリブデン及びタングステンと結合
し、耐摩耗炭化物の望まれた分散を作り、２次的に硬さ
を促進する。鋼の母材に強さを与えるため、十分の炭素
も存在している。鋼に存在する硫黄は、まずマンガンと
結合して硫化マンガン又はマンガンリッチ硫化物を作
り、鋼の機械加工性及び粉砕能を容易にしている。
【００１６】この発明の粉末冶金製工具鋼物体に要求さ
れた性質をえるために、その構造に使用された高硫黄粉
末冶金製工具鋼が、道具細工成分に要求された高機械的
強度をえるよう圧密後熱間加工されることは必須であ
る。この発明の物体に使用された粉末冶金製工具鋼のた
めの製造及び加工条件が、制御され、それで硫黄添加に
より誘導された硫化物のサイズ及び分布が、機械的性質
を有意に劣化させないことも必須である。この発明の工
具鋼物体に使用された粉末冶金製工具鋼において、これ
は最長の寸法で約１５ミクロン以下の硫化物の最大サイ
ズを保持することにより達せられる。
【００１７】
【実施例】発明の論証のため、実験工具鋼の系が硫黄含
量を変えて作られ、種々の機械的性質及び機械加工性テ
ストが行われた。数種の市販粉末冶金製高速工具鋼の試
料も比較のため同じテストを行った。硫黄含量を除い
て、一般に市販粉末冶金工具鋼は、実験工具鋼と同じ公
称組成をもっている。実験工具鋼及び市販製工具鋼の実
際の化学組成が表１及び表２に示されている。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】実験工具鋼の製造は、ミクロ構造で硫化物
のサイズを最小にするよう設計された。それらは１３6.
２kg／（３００−ポンド）誘導溶融試料から作られ窒素
ガス微粒化され、予め合金化された粉末から作られた。
各試料からの約９0.８kg（２００ポンド）が−１６メッ
シュ（米国標準）にスクリーンされ、２0.４cm（８−イ
ンチ）直径で、２０４℃（４００°Ｆ）で熱間脱ガスさ
れた低炭素鋼容器に填められ、溶接で密封された。それ
から容器が１１８５℃（２１６５°Ｆ）に加熱され、均
衡的に４時間１０５０kg／cm2 （１５KSi)の圧力で、こ
の温度で成型され、環境温度にゆるやかに冷された。得
られた成型体は１１２１℃（２０５０°Ｆ）の温度に加
熱され、7.６cm（３−インチ）直径棒に熱間加工され、
最後に、在来の高速工具鋼焼鈍サイクルを使って焼鈍さ
れた。
【００２１】市販粉末冶金工具鋼は、−１６メッシュ窒
素微粒化粉末から作られ、熱間均衡加圧により圧密後熱
間縮小のことなる量を受けている材料を代表している。
硫化物サイズを制御するため、これら鋼の製造に特定の
物さしは使用されていない。
【００２２】発明の工具鋼物体の性質を、異なった製法
の高硫黄含有粉末冶金工具鋼から作られた物体の性質に
比較するため、数種のテストが行われた。テストは、硫
化物サイズ、曲げ破壊強さ、衝撃強さ、及び機械加工性
について、組成の効果及び製造方法を論証するためなさ
れた。機械加工性テストは、完全に焼鈍された条件で標
本で行われ、曲げ破壊及び衝撃テストは硬化され、焼も
どした条件で行われた。後者の標本の熱処理は、１２０
４℃（２２００°Ｆ）で溶融塩中４分オーステナイト化
すること、室温に油冷却すること、及び５５２℃（１０
２５°Ｆ）で２時間プラス２時間プラス２時間内溶融塩
中３重焼もどしすることを含んだ。この熱処理のあと、
標本の硬度は６４〜６６ロックウエル（Rockwell) Ｃの
間にあった。
【００２３】実験及び市販工具鋼における硫化物のサイ
ズ及び分布は、夫々図１及び図２に示されている。期待
された様に、実験工具鋼における硫化物の番号は硫黄含
量で増加し、それは図１における鋼９２−１７、９２−
１８、９２−１９及び９２−２０のミクロ構造を比較す
ることでみられえる。この発明による実験工具鋼におけ
る全ての硫化物が、硫黄含量に関係なく、その最長寸法
で約１５ミクロン以下であることも明らかである。更
に、実験工具鋼における硫化物のサイズが、その最長寸
法において、類似の組成の市販工具鋼における硫化物よ
り相当に小さいことが明らかである。図２に示した様
に、これら後者の鋼における硫化物のサイズは、長さで
約２０から３０μｍの範囲にあり、製造でうけた熱間縮
小の量に依存している。
【００２４】実験及び市販工具鋼のシヤルピーＣ−切欠
き衝撃性（charpy C-notch impactproperty) 及び曲げ
破壊強さが、夫々表３及び表４に与えられている。実験
工具鋼の結果の比較は、最大硫化物サイズを１５μｍ以
下に保つことにより、靱性をそこなうことなく機械加工
性を改良する目的のため硫黄含量を増しえることを示し
ている。これは、縦及び横両方向において、実験鋼の衝
撃及び曲げ破壊強さが、0.００５及び0.２６％の間の範
囲で硫黄含量と本質的に等価であるという事実により示
されている。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】表４に与えられた市販工具鋼の機械的性質
の比較は、それらの衝撃及び曲げ破壊強度が、硫化物の
ある伸びを生じるとしても、熱間縮小の量を増すことに
より一般的に改良されることを示している。然しなが
ら、これら鋼における硫化物の大サイズのため、その機
械的性質は、本質的に同じ組成と熱間縮小の量を持つ実
験工具鋼のそれより有意に低い。例えば、約１５μｍの
最大硫化物サイズ及び５３９７０kg／cm2 （７７１KSi)
の縦曲げ破壊強さ、３９２７０kg／cm2 （５６１KSi)の
横曲げ破壊強さをもつ鋼９２−２０（0.２６％Ｓ）の機
械的性質を、約３０μｍの最大硫化物サイズで、縦曲げ
破壊強度４５５７０kg／cm2 （６５１KSi)、及び横曲げ
破壊強度２６８１０kg／cm2 （３８３KSi)の鋼９２−７
８（0.２４％Ｓ）のそれと比較すれば明らかである。
【００２８】焼鈍条件を実験工具鋼で行われたドリル機
械加工性テストの結果が、表５に与えられている。この
表におけるドリル機械加工性指数は、これらの鋼におい
て同じサイズと深さの穴をあけるに要した時間を比較す
ることにより、各鋼に対する時間の0.００５％硫黄の実
験鋼に対する比を１００倍することによりえられてい
る。１００より大きい指数は、テストされている鋼のド
リル機械加工性が0.００５％硫黄を含む実験工具鋼物体
（鋼９１−６０）のそれより大であることを示してい
る。硫黄を0.００５から0.２６％に増すことが実験工具
鋼の機械加工性を改良し、約0.１４％又はそれ以上での
硫黄含量でより大きな改良が達せられることをこの結果
は示している。
【００２９】
【表５】
【００３０】上記のことから、熱間加工粉末冶金工具鋼
から作られた物体で、硫化物のサイズを縮小することに
より、実質的にその性質において高硫黄含量の負の効果
を打ち消しえることがわかるであろう。それ故、特に、
鋼の曲げ破壊強度により示されたように、機械的性質の
有意の劣化なしに、改良された機械加工性を得るため、
一般的に許容されたより高い硫黄含量で粉末冶金工具鋼
物体をえることがこの発明で可能である。「硫黄含有工
具鋼物体」なる語は、冷間加工工具鋼及び高速工具鋼に
限定されている。
【００３１】
【発明の効果】本発明により、熱間加工粉末冶金製高硫
黄工具鋼から作られ、硫黄及び生じている硫化物が機械
的性質に重大な有害効果を及ぼさず、改良された機械加
工性及び粉砕能を有する工具鋼物体がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実験に使用した粉末冶金工具鋼
における硫化物サイズ及び分布の結晶構造を示す顕微鏡
写真。
【図２】市販高硫黄粉末冶金工具鋼における硫化物サイ
ズ及び分布の結晶構造を示す顕微鏡写真。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１０月２０日
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス イー． ピンナウ アメリカ合衆国 ペンシルヴアニア 15237 ピツツバーグ ドロード レーン 131

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １５μｍ以下の最大硫化物サイズで、0.
    １０及び0.３０重量％の間の硫黄含量を持つ工具鋼合金
    の窒素ガス微粒化され予め合金化された粒子の、熱間加
    工され完全密に圧密された塊よりなる機械加工のできる
    粉末冶金製硫黄含有工具鋼物体。
  2. 【請求項２】 該工具鋼合金が、重量％で、0.８０〜3.
    ００％の炭素、0.２０〜2.００％のマンガン、0.１０〜
    0.３０％の硫黄、0.０４％までのリン、0.２０〜1.５０
    ％のケイ素、3.００〜１2.００％のクロム、0.２５〜１
    0.００％のバナジウム、１1.００％までのモリブデン、
    １8.００％までのタングステン、１0.００％までのコバ
    ルト、0.１０％までの窒素、0.０２５％までの酸素、残
    り鉄及び付随的不純物よりなる請求項１の機械加工でき
    る粉末冶金製硫黄含有工具鋼物体。
  3. 【請求項３】 ６４〜６６ＲＨＣ硬度に熱処理されたと
    き、３5,０００kg／cm2 （５００KSi ）の最小横曲げ破
    壊強度をもつ機械加工できる粉末冶金製硫黄含有工具鋼
    物体であって、該物体が、本質的に重量％で、1.２５〜
    1.５０％の炭素、0.２０〜1.００％のマンガン、0.１０
    〜0.２６％の硫黄、0.０４％までのリン、1.００％まで
    のケイ素、3.００〜6.００％のクロム、4.００〜6.０0
    ％のモリブデン、3.５０〜4.５０％のバナジウム、4.０
    ０〜6.５０％のタングステン、0.０２５％までの酸素、
    0.１０％までの窒素、残り鉄及び付随的不純物よりなる
    工具鋼合金の窒素ガス微粒化され予め合金化された粒子
    の、熱間加工され完全密に圧密された塊よりなり、かつ
    １５μｍ以下の最大硫化物サイズをもつことを特徴とす
    る工具鋼物体。
  4. 【請求項４】 硫黄含量が、重量で、0.１４〜0.２６％
    の範囲にある請求項１乃至３のいずれか１項の粉末冶金
    製硫黄含有ベアリング工具鋼物体。
  5. 【請求項５】 １５μｍの最大硫化物サイズで、0.１０
    〜0.３０重量％の硫黄含量を持つ工具鋼合金の窒素微粒
    化され予め合金化された粒子の、熱間加工され完全に密
    に圧密された塊よりなる粉末冶金硫黄含有工具鋼物体の
    製造方法であって、該方法が、窒素ガス微粒化により予
    め合金化された粒子を作ること、１１８５℃（２１６５
    °Ｆ）の温度及び１０５０kg／cm2 （１５KSi ）の圧力
    で、予め合金化された粒子を完全な密度に均衡的に熱間
    成型すること、１１２１℃（２０５０°Ｆ）の温度で、
    えられた成型体を物体の望まれた形に熱間加工すること
    及び該物体を焼まなすことよりなる製造方法。
  6. 【請求項６】 重量％で、0.８０〜3.００％の炭素、0.
    ２０〜2.００％のマンガン、0.１０〜0.３０％の硫黄、
    0.０４％までのリン、0.２０〜1.５０％のケイ素、3.０
    ０〜１2.００％のクロム、0.２５〜１0.００％のバナジ
    ウム、１1.００％までのモリブデン、１8.００％までの
    タングステン、１0.００％までのコバルト、0.１０％ま
    での窒素、0.０２５％までの酸素、残り鉄及び付随的不
    純物よりなり、１５μｍの最大硫化物サイズの工具鋼合
    金の窒素ガス微粒化され予め合金化された粒子の、熱間
    加工され完全に密に圧密された塊よりなる粉末冶金硫黄
    含有工具鋼物体の製造方法であって、該方法が、窒素ガ
    ス微粒化により該予め合金化された粒子を作ること、予
    め合金化された粒子を１１８５℃（２１６５°Ｆ）の温
    度及び１０５０kg／cm2 （１５KSi)の圧力で完全な密度
    に熱間均衡成型すること、えられた成型体を１１２１℃
    （２０５０°Ｆ）の温度で望まれた形の物体に熱間加工
    すること及び該物体を焼なますことよりなる製造方法。
  7. 【請求項７】 ６４〜６６ＲＨＣ硬度に熱処理されると
    き、最小３5,０００kg／cm2 （５００KSi)の横曲げ破壊
    強度を持つ粉末冶金硫黄含有工具鋼物体の製造方法であ
    って、該物体が、本質的に、重量％で、1.２５〜1.５０
    ％の炭素、0.２０〜1.００％のマンガン、0.１０〜0.２
    ６％の硫黄、0.０４％までのリン、1.００％までのケイ
    素、3.００〜6.０0 ％のクロム、4.００〜6.００％のモ
    リブデン、3.５０〜4.５０％のバナジウム、4.００〜6.
    ５０％のタングステン、0.０２５％までの酸素、0.１０
    ％までの窒素、残り鉄及び付随的不純物よりなり、１５
    μｍの最大硫化物サイズをもつ工具鋼合金の窒素微粒化
    され予め合金化された粒子の、熱間加工され完全密に圧
    密された塊よりなり、該方法が窒素ガス微粒化により該
    予め合金化された粒子を作ること、１１８５℃（２１６
    ５°Ｆ）の温度及び１０５０kg／cm2 （１５KSi)の圧力
    で予め合金化された粒子を完全な密度に成型すること、
    １１２１℃（２０５０°Ｆ）で成型体を物体の望まれた
    形に熱間加工すること及び該物体を焼なますことよりな
    る製造方法。
  8. 【請求項８】 硫黄含量が0.１４〜0.２６重量％の範囲
    である請求項５、６又は７の方法。
JP6254124A 1993-09-27 1994-09-26 硫黄含有粉末冶金工具鋼物体 Pending JPH07179908A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12656293A 1993-09-27 1993-09-27
US08/126,562 1993-09-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07179908A true JPH07179908A (ja) 1995-07-18

Family

ID=22425515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6254124A Pending JPH07179908A (ja) 1993-09-27 1994-09-26 硫黄含有粉末冶金工具鋼物体

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0648851B1 (ja)
JP (1) JPH07179908A (ja)
AT (1) ATE182183T1 (ja)
CA (1) CA2131652C (ja)
DE (1) DE69419474T2 (ja)
DK (1) DK0648851T3 (ja)
ES (1) ES2135544T3 (ja)
GR (1) GR3031225T3 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001514703A (ja) * 1997-03-11 2001-09-11 エラステル クルスター アクチボラグ 統合粉末冶金法により製造したスチールとその熱処理工具及び該スチールの工具への使用
JP2012533688A (ja) * 2009-07-21 2012-12-27 アクチボラゲット エス ケイ エフ 軸受鋼

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679908A (en) * 1995-11-08 1997-10-21 Crucible Materials Corporation Corrosion resistant, high vanadium, powder metallurgy tool steel articles with improved metal to metal wear resistance and a method for producing the same
AT411580B (de) * 2001-04-11 2004-03-25 Boehler Edelstahl Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung von gegenständen
AT412000B (de) * 2003-04-24 2004-08-26 Boehler Edelstahl Gmbh & Co Kg Kaltarbeitsstahl-gegenstand

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3598567A (en) * 1968-07-01 1971-08-10 Nicholas J Grant Stainless steel powder product
JPS56123303A (en) * 1980-03-03 1981-09-28 Kobe Steel Ltd Hot working method for powder of high speed steel
JPS61147801A (ja) * 1984-11-30 1986-07-05 ヘーガネース　アーベー 硫化マンガン含有鉄粉混合物及びその製造方法
JPS63149707A (ja) * 1986-12-15 1988-06-22 Fujitsu Ltd ロボツトの速度指令生成方法
JPH02232302A (ja) * 1989-03-04 1990-09-14 Daido Steel Co Ltd 粉末高合金鋼圧延材の製造方法
JPH03247743A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Kawasaki Steel Corp 耐食性、被削性および鏡面性に優れた焼結合金鋼およびその製造方法
JPH0480305A (ja) * 1990-07-24 1992-03-13 Daido Steel Co Ltd 粉末高速度鋼製品の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH680137A5 (ja) * 1989-12-22 1992-06-30 Htm Ag
US5238482A (en) * 1991-05-22 1993-08-24 Crucible Materials Corporation Prealloyed high-vanadium, cold work tool steel particles and methods for producing the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3598567A (en) * 1968-07-01 1971-08-10 Nicholas J Grant Stainless steel powder product
JPS56123303A (en) * 1980-03-03 1981-09-28 Kobe Steel Ltd Hot working method for powder of high speed steel
JPS61147801A (ja) * 1984-11-30 1986-07-05 ヘーガネース　アーベー 硫化マンガン含有鉄粉混合物及びその製造方法
JPS63149707A (ja) * 1986-12-15 1988-06-22 Fujitsu Ltd ロボツトの速度指令生成方法
JPH02232302A (ja) * 1989-03-04 1990-09-14 Daido Steel Co Ltd 粉末高合金鋼圧延材の製造方法
JPH03247743A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Kawasaki Steel Corp 耐食性、被削性および鏡面性に優れた焼結合金鋼およびその製造方法
JPH0480305A (ja) * 1990-07-24 1992-03-13 Daido Steel Co Ltd 粉末高速度鋼製品の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001514703A (ja) * 1997-03-11 2001-09-11 エラステル クルスター アクチボラグ 統合粉末冶金法により製造したスチールとその熱処理工具及び該スチールの工具への使用
JP2012533688A (ja) * 2009-07-21 2012-12-27 アクチボラゲット エス ケイ エフ 軸受鋼

Also Published As

Publication number Publication date
ES2135544T3 (es) 1999-11-01
EP0648851B1 (en) 1999-07-14
CA2131652C (en) 2004-06-01
EP0648851A1 (en) 1995-04-19
DK0648851T3 (da) 1999-11-29
ATE182183T1 (de) 1999-07-15
DE69419474D1 (de) 1999-08-19
DE69419474T2 (de) 2000-03-16
GR3031225T3 (en) 1999-12-31
CA2131652A1 (en) 1995-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0875588B1 (en) Wear resistant, powder metallurgy cold work tool steel articles having high impact toughness and a method for producing the same
KR100500772B1 (ko) 합금 강, 합금 강으로 제조된 공구 그리고 합금 강 및 공구를 제조하기 위한 통합 방법
US5447800A (en) Martensitic hot work tool steel die block article and method of manufacture
EP0726332B1 (en) Sulfur-containing powder-metallurgy tool steel article
MX2009002383A (es) Aleacion de acero, soporte o pieza de soporte para herramienta de moldeo de plastico, preforma endurecida y tenaz para soporte o pieza de soporte, proceso para porducir una aleacion de acero.
KR100909922B1 (ko) 냉간 가공 강
JPH036982B2 (ja)
US5435824A (en) Hot-isostatically-compacted martensitic mold and die block article and method of manufacture
EP1905858B1 (en) Cold-work tool steel article
KR100562759B1 (ko) 냉간 가공 공구용, 및 양호한 내마모성, 인성 및 열처리 특성을 갖는 부품용 강 재료와 그의 제조방법
DE60002669T2 (de) Hochfester pulvermetallurgischer werkzeugstahl und daraus hergestellter gegenstand
EP0377307B1 (en) Powdered high speed tool steel
JP7850149B2 (ja) マルエージング鋼
JPH07179908A (ja) 硫黄含有粉末冶金工具鋼物体
KR20250165356A (ko) 열간 가공 공구강
EP0378925A1 (en) Powdered steel for cold processing tool
KR20250099456A (ko) 분말 야금 공구강
KR100299463B1 (ko) 인성및내마모성이우수한냉간가공용공구강제조방법
WO2025238158A1 (en) Steel powder for additive manufacturing processes
EP0953653A1 (en) Method for producing forged iron-nickel-base superalloys
DE4334062A1 (de) Verwendung eines Stahls für warmfeste Werkzeuge
JPH02153047A (ja) 粉末高速度工具鋼
HK1128500B (en) Cold-work tool steel article