JPH0847710A - 高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方法 - Google Patents

高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方法

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JPH0847710A
JPH0847710A JP18612094A JP18612094A JPH0847710A JP H0847710 A JPH0847710 A JP H0847710A JP 18612094 A JP18612094 A JP 18612094A JP 18612094 A JP18612094 A JP 18612094A JP H0847710 A JPH0847710 A JP H0847710A
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JP
Japan
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speed tool
steel bar
tool steel
die
less
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JP18612094A
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English (en)
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Minoru Muranaka
中 稔 村
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイスの損耗が少ないと共に、中間での熱処
理を施す必要性がなく、工程の短縮をはかることが可能
であり、真直性にも優れた高速度工具鋼みがき棒鋼を提
供する。 【構成】 重量比で、C:0.80〜1.25%、S
i:0.50%以下、Mn:0.40%以下、Cr:
3.50〜4.50%、Mo:3.00〜10.00
%、W:1.50〜11.00%、V:0.90〜3.
70%、Co:12.5%以下、残部Feおよび不純物
からなる高速度工具鋼組成の線材2を用い、誘導加熱装
置3により500〜700℃の温度に誘導加熱した後、
ダイスアプローチ角度が10〜20°、ベアリング長さ
が1.5〜3.5mmのダイス5によって30%以下の
減面率まで伸線し、さらに当該線材を切断機7により切
断して適宜長さの棒鋼にしたあと、残熱を利用して30
0〜450℃の温度で矯正装置9により矯正するように
した高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種油圧機器や産業機
械などのシャフト,ドリルやタップなどの切削工具等々
の幅広い分野において使用される高速度工具鋼みがき棒
鋼を製造するのに利用される高速度工具鋼みがき棒鋼の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】みがき棒鋼は、熱間圧延棒鋼(バー)お
よび線材(バーインコイル)を素材としてこれをダイス
を通して引抜き、あるいは切削加工,研削加工を施し、
また、必要に応じて熱処理を組み合わせることによって
製造されるものであり、すぐれた表面品質,均一な寸法
精度,均一な材質,良好な加工性を兼ねそなえた高級棒
鋼である。
【0003】このようなみがき棒鋼を製造するに際して
は、(i)鋼の冷間塑性変形性を利用し、棒鋼ないしは
線材(以下、線材で代表させる)をダイスを通して引抜
き、寸法精度が良好でかつ平滑であって光輝性の肌をも
つ引抜きみがき棒鋼とする方法や、(ii)センタレス
バーピーリングマシンを用い、バイトにより切削して、
表面きずや表面脱炭層などを除去した切削みがき棒鋼と
する方法や、(iii)引抜きもしくはピーリングを行
った線材をセンタレスグラインダによって周囲を研削
し、寸法精度および表面肌が良好で表面きずや表面脱炭
層などの表面不良層を除去した研削みがき棒鋼とする方
法などが採用される。
【0004】従来、ダイスを用いた引抜き工程を経て高
速度工具鋼みがき棒鋼を製造するに際しては、熱間圧延
鋼線材を素材として用いてこれを球状化熱処理したの
ち、カセットローラーダイスに素材を通過させて数回の
引抜きを行い、焼なまし処理を施したのち定尺に切断し
て適宜長さの棒鋼とし、素材は引抜きによってある程度
曲がりを生じているので矯正を行うようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方法では、ダイスの損耗
が大きかったり、中間で熱処理を必要としたり、真直性
が十分でなかったりしていたため、ダイスの寿命が長
く、中間で熱処理を施すことなく、真直性がさらに良好
である高速度工具鋼みがき棒鋼を製造できるようにする
ことが課題としてあった。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題にかんが
みてなされたものであって、ダイスの損耗が少なく、ダ
イス寿命を向上させることが可能であると共に、中間で
熱処理を施す必要性がなく、工程の短縮が可能であり、
高速度工具鋼みがき棒鋼の真直性をさらに良好なものと
することが可能である高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方
法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる高速度工
具鋼みがき棒鋼の製造方法は、高速度工具鋼組成の線材
を用い、誘導加熱により500〜700℃の温度に加熱
した後、ダイスアプローチ角度が10〜20°、ベアリ
ング長さが1.5〜3.5mmのダイスによって30%
以下の減面率まで伸線し、さらに当該線材を切断して適
宜長さの棒鋼にしたあと、残熱を利用して300〜45
0℃の温度で矯正する構成としたことを特徴としてい
る。
【0008】そして、本発明に係わる高速度工具鋼みが
き棒鋼の製造方法の実施態様においては、高速度工具鋼
組成の線材が、重量比で、C:0.80〜1.25%、
Si:0.50%以下、Mn:0.40%以下、Cr:
3.50〜4.50%、Mo:3.00〜10.00
%、W:1.50〜11.00%、V:0.90〜3.
70%、Co:12.5%以下、残部Feおよび不純物
からなる高速度工具鋼線材であるものとすることがで
き、同じく実施態様においては、ダイス潤滑剤として黒
鉛を用いるようになすことができ、同じく実施態様にお
いては、矯正後にセンタレスグラインダにより研磨を行
うようになすこともできる。
【0009】本発明に係わる高速度工具鋼みがき棒鋼の
製造方法において適用される高速度工具鋼としては、
C:0.80〜1.25%、Si:0.50%以下、M
n:0.40%以下、Cr:3.50〜4.50%、M
o:3.00〜10.00%、W:1.50〜11.0
0%、V:0.90〜3.70%、Co:12.5%以
下、残部Feおよび不純物からなる高速度工具鋼線材が
使用され、そのほか適宜のJIS SKHに制定されあ
るいはさらに改良した高速度工具鋼がある。
【0010】そして、このような高速度工具鋼の線材を
素材として用い、誘導加熱によって500〜700℃の
温度に加熱する。このとき、誘導加熱温度が500℃よ
りも低いと、加工硬化を抑制することができず残留応力
が残った状態となっているため引抜きの際にダイスに対
する負荷が大きくなってダイスの寿命を低下させるの
で、誘導加熱温度は500℃以上、より好ましくは55
0℃以上とするのがよい。また、誘導加熱温度が700
℃よりも高いと引抜き時において線材とダイスとの間で
の摩擦係数が大きくなりすぎることにより引き切れを生
じたりすることもありうるので、誘導加熱温度は700
℃以下、より好ましくは650℃以下とするのがよい。
【0011】この誘導加熱において、高速度工具鋼組成
の線材は、オーステナイト系材料に比較して誘導加熱特
性が良好であるので、比較的低周波数・低容量の誘導加
熱による加熱が可能であり、オーステナイト系材料の場
合に比べて100℃程度低い700℃程度までの加熱で
十分なものとなる。
【0012】そして、高速度工具鋼組成の線材を誘導加
熱によって500〜700℃の温度に加熱したのち、ダ
イスアプローチ角度が10〜20°、ベアリング長さが
1.5〜3.5mmのダイスを用いて30%以下の減面
率まで伸線する。
【0013】このとき、ダイスアプローチ角度が10°
よりも小さいと引抜応力が大きくなってダイスへの負担
が大きくなることによりダイスの寿命を低下させたり、
引抜き後の表面肌を悪化させたりするので好ましくな
く、ダイスアプローチ角度が20°よりも大きいとこの
場合にも引抜応力が大きくなってダイスへの負担が大き
くなることによりダイスの寿命を低下させたり、引抜き
後の表面肌を悪化させたりすることとなるので好ましく
ない。
【0014】また、ダイスベアリング長さが1.5mm
よりも小さいと引抜き後の線材の真直度が低下したもの
となりやすいので好ましくなく、ベアリング長さが3.
5mmよりも大きいと引抜き後の線材の真直度は良好な
ものとなるものの、引抜力が増大することとなるので好
ましくない。
【0015】さらに、減面率が30%を超えると、ダイ
スへの負担が大きくなると共に、引切れを生じる可能性
もなくはないので、減面率は30%以下までとするのが
良い。
【0016】このようにして、ダイスを用いて伸線した
のち、線材を切断して適宜長さの棒鋼としたあと、残熱
を利用して300〜450℃の温度で矯正を行う。
【0017】このとき、残熱による棒鋼の矯正温度が3
00℃よりも低いと、棒鋼の矯正性が低下するので、3
00℃以上とするのがよく、また、残熱による棒鋼矯正
温度が450℃よりも高いと棒鋼の真直性が得ずらくな
るので、残熱を利用した矯正温度は300〜450℃と
するのが良く、このような温間矯正を行うことによって
歪の発生をより一層少ないものとすることが可能であ
り、その後タップなどに成形加工したのち焼入れ焼もど
しの熱処理をする際の熱処理変形を小さなものにするこ
とが可能となる。
【0018】矯正後には、必要に応じて、センタレスグ
ラインダによって研磨を行うことにより、表面きずや表
面脱炭層などの表面欠陥が除去されたものとすることが
でき、表面肌がさらに向上した高速度工具鋼みがき棒鋼
を得ることが可能となる。
【0019】
【発明の作用】本発明に係わる高速度工具鋼みがき棒鋼
の製造方法では、前記したような構成としたから、ダイ
スの寿命が向上するものになると共に、中間工程で熱処
理を施す必要がないため工程が短縮化されることとな
り、残熱を利用した温間矯正を採用しているため、この
場合にも中間での加熱が不要となってエネルギコストが
低減すると共に歪の発生が少なくなり、真直性がさらに
良好なものとなって品質のよい高速度工具鋼みがき棒鋼
が低コストで製造されることとなる。
【0020】
【実施例】
【表1】
【0021】表1に示す化学成分組成を有する直径7.
1mm,引張強さ80kgf/mm,硬さHRC15
〜16の高速度工具鋼線材を素材とし、図1に示すよう
に、給材位置にある給材コイル1から引き出された高速
度工具鋼組成の線材2を誘導加熱装置3に通過させて5
00℃,600℃,700℃の目標温度にそれぞれ個別
に加熱したのち、黒鉛よりなるダイス潤滑剤4に接触さ
せると共にアプローチ角度が18°,ベアリング長さが
3.0mmのダイス5に通過させて引抜速度8.0m/
分で引抜きを行って、それぞれ個別に10%,20%,
30%の異なる伸線率で伸線し、線径が6.65mm,
6.35mm,5.95mmの引抜き伸線材を得た。
【0022】さらに、引抜き後の線材を切断機7によっ
て4.0mの定尺に切断したあと、残熱を利用して30
0〜450℃の温度で水溶性矯正油を使用した矯正装置
9により矯正を行い、続いてセンタレスグラインダ11
によって研磨を行った。
【0023】この高速度工具鋼みがき棒鋼において加工
温度と変形抵抗(引抜応力)との関係をグリーブルテス
トにより調べたところ、図2に示すように、加工温度を
高くすることによって、変形抵抗(引抜応力)を小さな
ものとすることが可能であった。しかし、実際の引抜工
程では、加工温度を高くすることによって線材とダイス
との間での摩擦係数が大きくなるので、これら変形抵抗
と摩擦係数との兼ね合いから引抜温度は500〜700
℃の範囲で選定するのがよいことが種々の実験により確
かめられた。
【0024】次に、このようにして得られた高速度工具
鋼みがき棒鋼の真直精度を調べたところ、図3に示すよ
うに、温度500〜700℃の温度で加工を行った場合
の方がより優れた真直精度を得ることが可能であること
が確かめられた。
【0025】さらに、素材の硬さ,引抜後の硬さおよび
引抜−矯正後の硬さを各温度毎に調べたところ、図4に
示すように、温度500〜700℃の範囲においても良
好な硬さ値を示すことが確認された。
【0026】また、得られた高速度工具鋼みがき棒鋼の
残留応力を調べたところ、図5に示すように、冷間引抜
き−冷間矯正材に比べて温間引抜き−温間矯正(600
℃)材の方が残留応力が小さく、温間加工における残留
応力抑制効果が認められた。
【0027】さらにまた、タップなどの切削工具として
使用することを考慮して、ここで得られた高速度工具鋼
みがき棒鋼に対して常法により焼入れ,焼もどしの熱処
理を行ったところ、図6に示すように、従来材に比べて
硬さにはほとんど変化がなく、本発明法によってもタッ
プなどの加工工具に適した高速度工具鋼みがき棒鋼が得
られることが認められた。
【0028】さらにまた、焼入れ焼もどしの熱処理を行
う前後における曲がり量を調べたところ、図7に示すよ
うに、加工温度が高いほど従来材に比べて曲り量を少な
くできることが確かめられた。
【0029】
【発明の効果】本発明に係わる高速度工具鋼みがき棒鋼
の製造方法は、高速度工具鋼組成の線材を用い、誘導加
熱により500〜700℃の温度に加熱した後、ダイス
アプローチ角度が10〜20°、ベアリング長さが1.
5〜3.5mmのダイスによって30%以下の減面率ま
で伸線し、さらに当該線材を切断して適宜長さの棒鋼に
したあと、残熱を利用して300〜450℃の温度で矯
正するようにしたから、ダイスの寿命を向上させること
が可能であると共に、中間での熱処理を施す必要がない
ため工程の短縮化が可能であり、残熱を利用した温間矯
正であるためエネルギコストを低減できると共に歪の発
生をおさえることが可能であって真直性をさらに良好な
ものとすることが可能であることから品質のよい高速度
工具鋼みがき棒鋼を低コストで製造することが可能であ
るという著しく優れた効果がもたらされる。
【0030】そして、実施態様において、高速度工具鋼
組成の線材が、重量比で、C:0.80〜1.25%、
Si:0.50%以下、Mn:0.40%以下、Cr:
3.50〜4.50%、Mo:3.00〜10.00
%、W:1.50〜11.00%、V:0.90〜3.
70%、Co:12.5%以下、残部Feおよび不純物
からなる高速度工具鋼線材であるものとすることによっ
て、タップやドリル等に適したみがき棒鋼が得られるこ
ととなるという効果がもたらされる。
【0031】同じく実施態様において、ダイス潤滑剤と
して黒鉛を用いることによって、温度700℃までの引
抜加工を行ったときでも引き切れを生じたり肌荒れを生
じたりするようなことがなくなり、矯正後にセンタレス
グラインダにより研磨を行うことによって表面品質がさ
らに良好なものとなっている高速度工具鋼みがき棒鋼が
得られることとなるというすぐれた効果がもたらされ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる高速度工具鋼みがき棒鋼の製造
方法の一実施態様によるライン構成を示す説明図であ
る。
【図2】加熱温度とグリーブルテストによる引抜応力
(変形抵抗)との関係の一例を示すグラフである。
【図3】真直精度の測定結果を示すグラフである。
【図4】硬さの測定結果を示すグラフである。
【図5】残留応力の測定結果を示すグラフである。
【図6】熱処理後の硬さの測定結果を示すグラフであ
る。
【図7】熱処理前後の曲り量を測定した結果を示すグラ
フである。
【符号の説明】
1 給材コイル 2 高速度工具鋼組成の線材 3 誘導加熱装置 4 ダイス潤滑剤 5 ダイス 7 切断機 9 矯正装置 11 センタレスグラインダ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/24

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高速度工具鋼組成の線材を用い、誘導加
    熱により500〜700℃の温度に加熱した後、ダイス
    アプローチ角度が10〜20°、ベアリング長さが1.
    5〜3.5mmのダイスによって30%以下の減面率ま
    で伸線し、さらに当該線材を切断して適宜長さの棒鋼に
    したあと、残熱を利用して300〜450℃の温度で矯
    正することを特徴とする高速度工具鋼みがき棒鋼の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 高速度工具鋼組成の線材が、重量比で、
    C:0.80〜1.25%、Si:0.50%以下、M
    n:0.40%以下、Cr:3.50〜4.50%、M
    o:3.00〜10.00%、W:1.50〜11.0
    0%、V:0.90〜3.70%、Co:12.5%以
    下、残部Feおよび不純物からなる高速度工具鋼線材で
    ある請求項1に記載の高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 ダイス潤滑剤として黒鉛を用いる請求項
    1または2に記載の高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 矯正後にセンタレスグラインダにより研
    磨を行う請求項1,2または3のいずれかに記載の高速
    度工具鋼みがき棒鋼の製造方法。
JP18612094A 1994-08-08 1994-08-08 高速度工具鋼みがき棒鋼の製造方法 Pending JPH0847710A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001001031A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Honda Motor Co Ltd 冷間鍛造用ビレットの製造方法
KR100467970B1 (ko) * 2002-03-18 2005-01-24 창원특수강주식회사 온간표면가공법에 의한 내열강봉의 제조방법
CN103352112A (zh) * 2013-07-12 2013-10-16 上海汇众汽车车桥系统有限公司 一种提高喷射成型高速钢铣刀寿命的深冷工艺
CN111136276A (zh) * 2019-12-12 2020-05-12 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种高速钢刀具的制备方法

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