JPH09165657A - 改良された金属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗高バナジウム粉末冶金工具鋼物体及びその製造法 - Google Patents
改良された金属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗高バナジウム粉末冶金工具鋼物体及びその製造法Info
- Publication number
- JPH09165657A JPH09165657A JP8309917A JP30991796A JPH09165657A JP H09165657 A JPH09165657 A JP H09165657A JP 8309917 A JP8309917 A JP 8309917A JP 30991796 A JP30991796 A JP 30991796A JP H09165657 A JPH09165657 A JP H09165657A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitrogen
- carbon
- vanadium
- metal
- powder
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 126
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 92
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 79
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910000822 Cold-work tool steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 34
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 21
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 29
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 7
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 C 3 carbides Chemical class 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- CADICXFYUNYKGD-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemanganese Chemical compound [Mn]=S CADICXFYUNYKGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000006766 Cornus mas Species 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N azanylidynevanadium Chemical compound [V]#N SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910001105 martensitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
- C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- 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
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 腐食抵抗及び金属−金属摩耗抵抗の望まれた
組合せを得る。 【解決手段】 高バナジウム、粉末冶金冷間加工工具鋼
物体及びその製造方法に関するものであり、鋼のクロ
ム、バナジウム及び炭素プラス窒素含量が製造の間制御
する。
組合せを得る。 【解決手段】 高バナジウム、粉末冶金冷間加工工具鋼
物体及びその製造方法に関するものであり、鋼のクロ
ム、バナジウム及び炭素プラス窒素含量が製造の間制御
する。
Description
【０００１】本発明は、高い摩耗及び腐食耐性をもつ粉
末冶金工具鋼物体及び窒素噴霧され、予め合金化された
高バナジウム粉末粒子の圧密によりそれを製造する方法
に関するものである。物体は、例外的に高い金属によ
り、金属摩耗抵抗に特徴づけられ、良好な摩耗抵抗及び
腐食抵抗との組合せで、特にそれを、強化プラスチック
及び他の摩耗又は腐食材料を加工することに使用された
機械装置において有効にしている。
末冶金工具鋼物体及び窒素噴霧され、予め合金化された
高バナジウム粉末粒子の圧密によりそれを製造する方法
に関するものである。物体は、例外的に高い金属によ
り、金属摩耗抵抗に特徴づけられ、良好な摩耗抵抗及び
腐食抵抗との組合せで、特にそれを、強化プラスチック
及び他の摩耗又は腐食材料を加工することに使用された
機械装置において有効にしている。
【０００２】
【従来の技術】基本的に、筒、スクリュー、バルブ、鋳
型において、及び強化プラスチック及び他の侵略的材料
を加工することに使用された他の成分における組合せに
おいて、しばしば生じえる摩耗の３つのタイプがある。
彼らは、操作の間金属成分が直接接触する面積で生じる
金属−金属摩耗、プロセス媒体において、成分の高圧で
硬い粒子と連続して接触することにより生じる研摩々耗
及び酸又は当初から存在する又は高温の操作でプロセス
媒体から放出される他の腐食剤により生じる腐食的摩耗
を含んでいる。十分に遂行するため、これら材料を加工
するのに使用される物体は、摩耗のこれらの形に高い抵
抗であらねばならない。加えて彼らは、操作の間に課せ
られたストレスに抵抗するよう十分な機械的強度及び靱
性を持たねばならない。更に、彼らは、たやすく機械加
工され、熱処理され、削られ、要求される形と寸法を持
つ部品の製造を容易にせねばならない。
型において、及び強化プラスチック及び他の侵略的材料
を加工することに使用された他の成分における組合せに
おいて、しばしば生じえる摩耗の３つのタイプがある。
彼らは、操作の間金属成分が直接接触する面積で生じる
金属−金属摩耗、プロセス媒体において、成分の高圧で
硬い粒子と連続して接触することにより生じる研摩々耗
及び酸又は当初から存在する又は高温の操作でプロセス
媒体から放出される他の腐食剤により生じる腐食的摩耗
を含んでいる。十分に遂行するため、これら材料を加工
するのに使用される物体は、摩耗のこれらの形に高い抵
抗であらねばならない。加えて彼らは、操作の間に課せ
られたストレスに抵抗するよう十分な機械的強度及び靱
性を持たねばならない。更に、彼らは、たやすく機械加
工され、熱処理され、削られ、要求される形と寸法を持
つ部品の製造を容易にせねばならない。
【０００３】強化プラスチック及び他の研摩又は腐食材
料の加工に使用された成分の構造物に幅広い材料が評価
されている。彼らは、クロムメッキ合金鋼、ＡＩＳＩタ
イプ４４０Ｂ及び４４０Ｃステンレス鋼のような普通の
クロムマルテンサイトステンレス鋼、及び粉末冶金法に
より作られた多くの高クロムマルテンサイトステンレス
鋼を含んでいる。材料のこの後者のグループの組成は、
バナジウム及び炭素の通常よりより多い量が、その摩耗
抵抗を改良するため添加されていることを除き、普通の
高クロムマルテンサイトステンレス鋼のものに類似して
いる。
料の加工に使用された成分の構造物に幅広い材料が評価
されている。彼らは、クロムメッキ合金鋼、ＡＩＳＩタ
イプ４４０Ｂ及び４４０Ｃステンレス鋼のような普通の
クロムマルテンサイトステンレス鋼、及び粉末冶金法に
より作られた多くの高クロムマルテンサイトステンレス
鋼を含んでいる。材料のこの後者のグループの組成は、
バナジウム及び炭素の通常よりより多い量が、その摩耗
抵抗を改良するため添加されていることを除き、普通の
高クロムマルテンサイトステンレス鋼のものに類似して
いる。
【０００４】ＡＳＭ金属バンドブック、１０版、１巻７
８１頁に開示されたＣＰＭ４４０Ｖ及び現刊行物に開示
されたＭＰＬ−１のような高クロム、高バナジウム粉末
冶金ステンレス鋼は、あきらかにプラスチック加工にお
いて普通の鋼より性能がすぐれているが、これらの材料
は、完全に新しいプラスチック加工機械の全要求に合致
せず、操作部品の幾何学における変化に関係された大き
な摩耗を調整できず、摩耗破片による加工媒体の汚染は
最小にされねばならない。要求された性質の全てで、普
通の又は粉末冶金の方法により作られた高クロムマルテ
ンサイト鋼の金属−金属摩耗抵抗が、著しく低い。
８１頁に開示されたＣＰＭ４４０Ｖ及び現刊行物に開示
されたＭＰＬ−１のような高クロム、高バナジウム粉末
冶金ステンレス鋼は、あきらかにプラスチック加工にお
いて普通の鋼より性能がすぐれているが、これらの材料
は、完全に新しいプラスチック加工機械の全要求に合致
せず、操作部品の幾何学における変化に関係された大き
な摩耗を調整できず、摩耗破片による加工媒体の汚染は
最小にされねばならない。要求された性質の全てで、普
通の又は粉末冶金の方法により作られた高クロムマルテ
ンサイト鋼の金属−金属摩耗抵抗が、著しく低い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この点について、高ク
ロム、高バナジウム、粉末冶金ステンレス鋼の金属−金
属抵抗が、著しくそのクロム含量により影響されること
及びそのクロム含量を低くし、密接にその全体的組成を
バランスすることにより、金属−金属、研摩及び腐食の
摩耗抵抗の有意に改良された独特の組合せが、これら材
料において到達されえることが発見されている。加え
て、ある使用に、これら材料の腐食抵抗が、予め合金化
された粉末の窒素含量を増加することにより著しく改良
されえることが発見されている。
ロム、高バナジウム、粉末冶金ステンレス鋼の金属−金
属抵抗が、著しくそのクロム含量により影響されること
及びそのクロム含量を低くし、密接にその全体的組成を
バランスすることにより、金属−金属、研摩及び腐食の
摩耗抵抗の有意に改良された独特の組合せが、これら材
料において到達されえることが発見されている。加え
て、ある使用に、これら材料の腐食抵抗が、予め合金化
された粉末の窒素含量を増加することにより著しく改良
されえることが発見されている。
【０００６】更に、発明の物体において、良好な強さ、
靱性及び粉砕能と共に摩耗及び腐食抵抗の望まれた組合
せをえるため、これら改良された物体が製造されている
予め合金化された粉末の噴霧及び圧密条件を密接に制御
することが必要であることが発見されている。
靱性及び粉砕能と共に摩耗及び腐食抵抗の望まれた組合
せをえるため、これら改良された物体が製造されている
予め合金化された粉末の噴霧及び圧密条件を密接に制御
することが必要であることが発見されている。
【０００７】従って、発明の第一の目的は、著しく改良
された金属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗、高バナジウ
ム、粉末冶金工具鋼物体を提供することであり、これ
は、一般に腐食抵抗を改良するクロム含量を密接に制御
すること及び腐食抵抗を減じることなしに硬さと摩耗抵
抗の望まれた度合を得る様物体の全組成をバランスする
ことにより達せられるが、クロム含量の制御は、予期し
ないことに金属−金属摩耗抵抗に高い負の効果を持つこ
とが発見された。
された金属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗、高バナジウ
ム、粉末冶金工具鋼物体を提供することであり、これ
は、一般に腐食抵抗を改良するクロム含量を密接に制御
すること及び腐食抵抗を減じることなしに硬さと摩耗抵
抗の望まれた度合を得る様物体の全組成をバランスする
ことにより達せられるが、クロム含量の制御は、予期し
ないことに金属−金属摩耗抵抗に高い負の効果を持つこ
とが発見された。
【０００８】発明の付加的目的は、著しく改良された金
属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗、高いバナジウム、粉
末冶金工具鋼物体を与えることであり、そこで窒素のよ
り多くの残渣量が摩耗抵抗を減じることなく腐食抵抗を
改良するため取り込まれている。
属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗、高いバナジウム、粉
末冶金工具鋼物体を与えることであり、そこで窒素のよ
り多くの残渣量が摩耗抵抗を減じることなく腐食抵抗を
改良するため取り込まれている。
【０００９】発明の尚更なる目的は、窒素噴霧され、予
め合金化された粒子から、良好な強さ、靱性および粉砕
能を持つ発明の腐食抵抗、高バナジウム工具鋼物体を製
造する方法を与えることである。これは、発明の物体が
作られている窒素噴霧された粉末の微粒化及び熱均質平
衡密圧の間に作られた炭化窒素又はクロムリッチ及びバ
ナジウムリッチ炭化物のサイズを密に制御することによ
り達せられる。
め合金化された粒子から、良好な強さ、靱性および粉砕
能を持つ発明の腐食抵抗、高バナジウム工具鋼物体を製
造する方法を与えることである。これは、発明の物体が
作られている窒素噴霧された粉末の微粒化及び熱均質平
衡密圧の間に作られた炭化窒素又はクロムリッチ及びバ
ナジウムリッチ炭化物のサイズを密に制御することによ
り達せられる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】発明のこれら及び他の目
的は、以下の加工及び組成に従い粒末冶金物体で達成さ
れる。発明の方法により、その物体は、１５３８℃から
１６４９℃（２８００°Ｆから３０００°Ｆ）の温度、
好ましくは１５６０℃から１５８２℃（２８４０°Ｆか
ら２８８０°Ｆ）の温度で、溶けた工具鋼合金を窒素ガ
ス噴霧し、すばやく得られた粉末を環境温度に冷却し、
粉末を約−１６メッシュ（米国標準）にスクリーニング
し、粉末を９１４から１１２５kg／cm2 （１３から１６
ksi)、好ましくは１０５５kg／cm2 （１５ksi)の圧力で
１０９３から１１４９℃（２０００から２１００°Ｆ）
の温度で熱均質平衡密圧することにより製造される。そ
こで熱作用、焼鈍及び５８ＨＲＣに硬化後、得られた物
体は、１６から３６％の主たるM7C3及びＭＣ炭化物の容
量画分を持ち、そこでＭＣ炭化物の容量は主炭化物容量
の少くとも１／３であり、主炭化物の最大サイズは、最
大の寸法で約６ミクロンを越さず、ここに定義されたよ
うに、少くとも0.７０３１kg／cm2 （１０×１０psi)の
金属−金属摩耗抵抗がえられている。
的は、以下の加工及び組成に従い粒末冶金物体で達成さ
れる。発明の方法により、その物体は、１５３８℃から
１６４９℃（２８００°Ｆから３０００°Ｆ）の温度、
好ましくは１５６０℃から１５８２℃（２８４０°Ｆか
ら２８８０°Ｆ）の温度で、溶けた工具鋼合金を窒素ガ
ス噴霧し、すばやく得られた粉末を環境温度に冷却し、
粉末を約−１６メッシュ（米国標準）にスクリーニング
し、粉末を９１４から１１２５kg／cm2 （１３から１６
ksi)、好ましくは１０５５kg／cm2 （１５ksi)の圧力で
１０９３から１１４９℃（２０００から２１００°Ｆ）
の温度で熱均質平衡密圧することにより製造される。そ
こで熱作用、焼鈍及び５８ＨＲＣに硬化後、得られた物
体は、１６から３６％の主たるM7C3及びＭＣ炭化物の容
量画分を持ち、そこでＭＣ炭化物の容量は主炭化物容量
の少くとも１／３であり、主炭化物の最大サイズは、最
大の寸法で約６ミクロンを越さず、ここに定義されたよ
うに、少くとも0.７０３１kg／cm2 （１０×１０psi)の
金属−金属摩耗抵抗がえられている。
【００１１】
【表１】
【００１２】発明に関し、ミクロ構造におけるフェライ
トの形成を避けるためケイ素、クロム、バナジウム、及
びモリブデンのようなフェライト形成元素への関心と共
に物体における炭素、窒素及び他のオステナイト形成元
素の量をバランスすることは重要である。フェライト
は、発明の物体の熱加工性を減じ、えられる硬度を低め
る。熱処理の間保持されたオステナイトの不当に多い量
を作ることを避けるため、並びに金属−金属、研摩及び
腐食摩耗抵抗の改良された組合せを得るため、物体にお
いて炭素、窒素及び他の合金化元素の量を制御すること
は、又重要である。
トの形成を避けるためケイ素、クロム、バナジウム、及
びモリブデンのようなフェライト形成元素への関心と共
に物体における炭素、窒素及び他のオステナイト形成元
素の量をバランスすることは重要である。フェライト
は、発明の物体の熱加工性を減じ、えられる硬度を低め
る。熱処理の間保持されたオステナイトの不当に多い量
を作ることを避けるため、並びに金属−金属、研摩及び
腐食摩耗抵抗の改良された組合せを得るため、物体にお
いて炭素、窒素及び他の合金化元素の量を制御すること
は、又重要である。
【００１３】特に、炭素は、フェライトを制御すること
に、バナジウム、クロム及びモリブデンと硬い摩耗抵抗
炭化物又は浸炭窒化物を作ることに及び基盤におけるマ
ルテンサイトの硬さを増すことに、示された範囲内に要
求されている。示された限度以上の炭素の量は、有意に
腐食抵抗を減じる。
に、バナジウム、クロム及びモリブデンと硬い摩耗抵抗
炭化物又は浸炭窒化物を作ることに及び基盤におけるマ
ルテンサイトの硬さを増すことに、示された範囲内に要
求されている。示された限度以上の炭素の量は、有意に
腐食抵抗を減じる。
【００１４】発明の物体における窒素の合金化効果は、
幾分炭素のそれに類似している。窒素は、マルテンサイ
トの硬さを増し、炭素、クロム、モリブデン及びバナジ
ウムと硬い窒化物及び浸炭窒化物を作り得、摩耗抵抗を
増加できる。然しながら、窒素は、高バナジウム鋼にお
ける炭素程この目的に効果的でない。バナジウム窒化物
又は浸炭窒化物の硬さが、バナジウム炭化物のそれより
十分に小さいからである。炭素と反対に、基盤に溶かさ
れたとき、窒素は、発明の物体の腐食抵抗を改良するこ
とに有用である。この理由に、約0.４６％までの量にお
ける窒素は、発明の物体の腐食抵抗を改良するため使用
されえる。然しながら、最高の摩耗抵抗に、窒素は約0.
１９％に、または発明の物体が作られている粉末の窒素
噴霧化の間導入された残渣量に、最高に限定されてい
る。
幾分炭素のそれに類似している。窒素は、マルテンサイ
トの硬さを増し、炭素、クロム、モリブデン及びバナジ
ウムと硬い窒化物及び浸炭窒化物を作り得、摩耗抵抗を
増加できる。然しながら、窒素は、高バナジウム鋼にお
ける炭素程この目的に効果的でない。バナジウム窒化物
又は浸炭窒化物の硬さが、バナジウム炭化物のそれより
十分に小さいからである。炭素と反対に、基盤に溶かさ
れたとき、窒素は、発明の物体の腐食抵抗を改良するこ
とに有用である。この理由に、約0.４６％までの量にお
ける窒素は、発明の物体の腐食抵抗を改良するため使用
されえる。然しながら、最高の摩耗抵抗に、窒素は約0.
１９％に、または発明の物体が作られている粉末の窒素
噴霧化の間導入された残渣量に、最高に限定されてい
る。
【００１５】摩耗及び腐食抵抗の望まれた組合せに達す
るのに必要とされた炭化物又は浸炭窒化物及び硬さを得
るため、発明の物体における炭素及び窒素は、以下の式
により物体のクロム、モリブデン及びバナジウム含量で
バランスされねばならない。 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）。
るのに必要とされた炭化物又は浸炭窒化物及び硬さを得
るため、発明の物体における炭素及び窒素は、以下の式
により物体のクロム、モリブデン及びバナジウム含量で
バランスされねばならない。 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）。
【００１６】適当な焼入性、硬さ、靱性、機械加工性及
び粉砕能と共に、摩耗及び腐食抵抗の望まれた組合せを
得るため、上に示された範囲内にクロム、モリブデン、
及びバナジウムの量を制御することは、発明により必須
である。
び粉砕能と共に、摩耗及び腐食抵抗の望まれた組合せを
得るため、上に示された範囲内にクロム、モリブデン、
及びバナジウムの量を制御することは、発明により必須
である。
【００１７】バナジウムは、腐食及び摩耗抵抗冶金工具
鋼物体において以前にえられるより大量でＭＣ−タイプ
バナジウム−リッチ炭化物又は浸炭窒化物の形成を通し
て金属−金属及び研磨摩耗を増加することに大変重要で
ある。
鋼物体において以前にえられるより大量でＭＣ−タイプ
バナジウム−リッチ炭化物又は浸炭窒化物の形成を通し
て金属−金属及び研磨摩耗を増加することに大変重要で
ある。
【００１８】マンガンは、焼入性を改良するよう存在
し、硫化マンガンの形成を通して熱加工性における負の
効果を制御することに有用である。又それは、発明の高
窒素粉末冶金物体の溶融及び噴霧化において窒素の液体
溶解度を増加することに有用である。然しながら、マグ
ネシウムの過剰の量は、熱処理の間保持されたオーステ
ナイトの不当に大量の形成に導きえ、良好な機械加工性
に必要とされた低硬さに発明の物体を焼鈍することの困
難性を増加する。
し、硫化マンガンの形成を通して熱加工性における負の
効果を制御することに有用である。又それは、発明の高
窒素粉末冶金物体の溶融及び噴霧化において窒素の液体
溶解度を増加することに有用である。然しながら、マグ
ネシウムの過剰の量は、熱処理の間保持されたオーステ
ナイトの不当に大量の形成に導きえ、良好な機械加工性
に必要とされた低硬さに発明の物体を焼鈍することの困
難性を増加する。
【００１９】ケイ素は、予め合金化された材料の溶融の
間脱酸素目的に使用され、それから発明の物体に使用さ
れた窒素噴霧粉末が作られている。又それは、発明の物
体の焼戻し抵抗を改良することに有用である。然しなが
ら過剰のケイ素量は靱性を減じ、発明の粉末冶金物体の
ミクロ構造においてフェライトの形成を妨げるのに必要
とされた炭素又は窒素の量を不当に増加する。
間脱酸素目的に使用され、それから発明の物体に使用さ
れた窒素噴霧粉末が作られている。又それは、発明の物
体の焼戻し抵抗を改良することに有用である。然しなが
ら過剰のケイ素量は靱性を減じ、発明の粉末冶金物体の
ミクロ構造においてフェライトの形成を妨げるのに必要
とされた炭素又は窒素の量を不当に増加する。
【００２０】クロムは、発明の物体の腐食抵抗、焼入れ
性、及び焼戻抵抗の増加に大変重要である。然しなが
ら、高バナジウム腐食及び摩耗抵抗工具鋼の金属−金属
摩耗抵抗にひどく悪い効果を持つと発見され、この理由
で、発明の物体において良き腐食抵抗に最小の必要に限
定されねばならない。
性、及び焼戻抵抗の増加に大変重要である。然しなが
ら、高バナジウム腐食及び摩耗抵抗工具鋼の金属−金属
摩耗抵抗にひどく悪い効果を持つと発見され、この理由
で、発明の物体において良き腐食抵抗に最小の必要に限
定されねばならない。
【００２１】クロムの様に、モリブデンは発明の物体の
腐食抵抗、焼入れ性及び焼戻し抵抗の増加に大変有用で
ある。然しながら過剰量は、熱加工性を減じる。良く知
られるように、タングステンが、例えば約１％までの量
において、２：１の比でモリブデンの部分に置換される
であろう。
腐食抵抗、焼入れ性及び焼戻し抵抗の増加に大変有用で
ある。然しながら過剰量は、熱加工性を減じる。良く知
られるように、タングステンが、例えば約１％までの量
において、２：１の比でモリブデンの部分に置換される
であろう。
【００２２】硫黄は、硫化マンガンの形成をとおし、機
械加工性及び粉砕能を改良することに有用である。然し
ながら、十分に熱加工性及び腐食抵抗を減じえる。腐食
抵抗が卓越している使用で、最大0.０３％又はそれ以下
に保たれる必要がある。
械加工性及び粉砕能を改良することに有用である。然し
ながら、十分に熱加工性及び腐食抵抗を減じえる。腐食
抵抗が卓越している使用で、最大0.０３％又はそれ以下
に保たれる必要がある。
【００２３】望まれるとき、約0.００５％迄の量におけ
るボロンが、発明の物体の熱加工性を改良するため添加
されえる。
るボロンが、発明の物体の熱加工性を改良するため添加
されえる。
【００２４】発明の物体を造ることに使用された窒素噴
霧、高バナジウムの予め合金化された粉末を作るのに使
用された合金は、種々の方法により溶融されるであろう
が、最も好ましくは、大気、真空、又は加圧誘導溶融技
術である。然しながら、合金、特に、約１２％バナジウ
ム以上を含む合金を溶融し、噴霧するのに使用された温
度及び粉末を熱均質平衡密圧に使用された温度は、良好
な靱性及び粉砕能をえるに必要な微細炭化物又は浸炭窒
化物を得るため、密接に制御されねばならぬが、その間
金属−金属及び研摩々耗抵抗の望まれたレベルに達する
よう、これら炭化物又は浸炭窒化物のより多い量を保持
している。
霧、高バナジウムの予め合金化された粉末を作るのに使
用された合金は、種々の方法により溶融されるであろう
が、最も好ましくは、大気、真空、又は加圧誘導溶融技
術である。然しながら、合金、特に、約１２％バナジウ
ム以上を含む合金を溶融し、噴霧するのに使用された温
度及び粉末を熱均質平衡密圧に使用された温度は、良好
な靱性及び粉砕能をえるに必要な微細炭化物又は浸炭窒
化物を得るため、密接に制御されねばならぬが、その間
金属−金属及び研摩々耗抵抗の望まれたレベルに達する
よう、これら炭化物又は浸炭窒化物のより多い量を保持
している。
【００２５】
【発明の実施の形態】発明の原理を論証するため、合金
系が誘導溶融、それから窒素噴霧により製造された。こ
れら合金の、重量％における化学組成及び噴霧温度が表
２に与えられている。又数種の市販インゴット鋳造物又
は粉末冶金摩耗又は摩耗及び腐食抵抗合金がえられ、比
較のためテストされた。これら市販合金の化学組成が表
３に与えられている。
系が誘導溶融、それから窒素噴霧により製造された。こ
れら合金の、重量％における化学組成及び噴霧温度が表
２に与えられている。又数種の市販インゴット鋳造物又
は粉末冶金摩耗又は摩耗及び腐食抵抗合金がえられ、比
較のためテストされた。これら市販合金の化学組成が表
３に与えられている。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】表２における実験室合金は、（１）予め合
金化された粉末を−１６メッシュサイズ（米国標準）に
スクリーニングし、（２）スクリーニングされた粉末
を、１2.７cm直径（５−インチ直径）に１5.２４cm（６
−インチ）高さの軟鋼容器により負荷し、（３）２６０
℃（５００°Ｆ）で容器を真空脱ガスし、（４）容器を
シールし、（５）１０５５kg／cm2 （１５ksi)で操作し
ている高圧オートクレーブにおいて４時間１１２９℃
（２０６５°Ｆ）に容器を加熱し、それから、（６）そ
れを室温に徐々に冷却することにより加工された。ある
例において、それらを容器に負荷する前、少量の炭素
（グラファイト）が粉末に添加され、その炭素含量を組
織的に増加させた。
金化された粉末を−１６メッシュサイズ（米国標準）に
スクリーニングし、（２）スクリーニングされた粉末
を、１2.７cm直径（５−インチ直径）に１5.２４cm（６
−インチ）高さの軟鋼容器により負荷し、（３）２６０
℃（５００°Ｆ）で容器を真空脱ガスし、（４）容器を
シールし、（５）１０５５kg／cm2 （１５ksi)で操作し
ている高圧オートクレーブにおいて４時間１１２９℃
（２０６５°Ｆ）に容器を加熱し、それから、（６）そ
れを室温に徐々に冷却することにより加工された。ある
例において、それらを容器に負荷する前、少量の炭素
（グラファイト）が粉末に添加され、その炭素含量を組
織的に増加させた。
【００２９】全成型物は、１１２１℃（２０５０°Ｆ）
の再加熱温度を使用し、たやすく棒に熱鍛造された。テ
スト標本は、普通の工具鋼焼鈍サイクルを使用し、焼鈍
されたあと棒から機械にかけられた。焼鈍サイクルは、
８９９℃（１６５０°Ｆ）で２時間加熱し、時間当り１
3.９℃（２５°Ｆ）を越さない速度でおそく６４９℃
（１２００°Ｆ）に冷却し、それから環境温度に空気冷
却することを含んでいる。
の再加熱温度を使用し、たやすく棒に熱鍛造された。テ
スト標本は、普通の工具鋼焼鈍サイクルを使用し、焼鈍
されたあと棒から機械にかけられた。焼鈍サイクルは、
８９９℃（１６５０°Ｆ）で２時間加熱し、時間当り１
3.９℃（２５°Ｆ）を越さない速度でおそく６４９℃
（１２００°Ｆ）に冷却し、それから環境温度に空気冷
却することを含んでいる。
【００３０】数検査及びテストが、発明のＰＭ工具鋼物
体の利点及び製造の組成及び方法の批評を論証するため
行われた。特にテスト及び検査は、（１）ミクロ構造、
（２）熱処理された条件における硬さ、（３）シャルピ
Ｃ−ノッチ衝突強さ、（４）金属−金属摩耗抵抗の測定
として交差シリンダー摩耗テストにおける性能、（５）
研摩々耗抵抗の測定としてピン研摩テストにおける性
能、及び（６）腐食性プラスチック及び他の侵略的材料
における腐食抵抗の測定として和らげられた王水及び沸
騰酢酸テストにおける腐食抵抗を評価するようなされ
た。
体の利点及び製造の組成及び方法の批評を論証するため
行われた。特にテスト及び検査は、（１）ミクロ構造、
（２）熱処理された条件における硬さ、（３）シャルピ
Ｃ−ノッチ衝突強さ、（４）金属−金属摩耗抵抗の測定
として交差シリンダー摩耗テストにおける性能、（５）
研摩々耗抵抗の測定としてピン研摩テストにおける性
能、及び（６）腐食性プラスチック及び他の侵略的材料
における腐食抵抗の測定として和らげられた王水及び沸
騰酢酸テストにおける腐食抵抗を評価するようなされ
た。
【００３１】〔ミクロ構造〕発明のＰＭ物体に存在する
１次クロム−リッチM7C3−タイプ及びバナジウム−リッ
チＭＣ−タイプ炭化物の特性は、図１及び図２に与えら
れた電子顕微鏡写真に示されている。これらの顕微鏡写
真において、クロム−リッチ炭化物は灰色であるが、バ
ナジウム−リッチ炭化物は黒色である。これら炭化物の
量における示された違いを除いて、１3.５７％クロム及
び8.９０％バナジウムを含むＢar９５−６、及び１3.３
１％クロム及び１4.４７％バナジウムを含むＢar９２−
２３からの加熱処理サンプルにおける炭化物は、良く分
布され、サイズ及び形において類似している。クロム−
リッチ炭化物の最大サイズは、バナジウム−リッチ炭化
物のそれより大きい傾向があるが、一般に、殆んど全炭
化物のサイズは、最良の寸法で約６ミクロンを越さな
い。１次炭化物の小さなサイズは、米国特許第5238482
号明細書の教示と一致し、高バナジウムＰＭ冷間加工工
具鋼におけるバナジウム−リッチＭＣ−タイプ炭化物の
サイズが、正常より高い噴霧温度の使用により制御され
得、小さな炭化物サイズが良好な靱性及び粉砕能を得る
ことに望ましいことを示している。
１次クロム−リッチM7C3−タイプ及びバナジウム−リッ
チＭＣ−タイプ炭化物の特性は、図１及び図２に与えら
れた電子顕微鏡写真に示されている。これらの顕微鏡写
真において、クロム−リッチ炭化物は灰色であるが、バ
ナジウム−リッチ炭化物は黒色である。これら炭化物の
量における示された違いを除いて、１3.５７％クロム及
び8.９０％バナジウムを含むＢar９５−６、及び１3.３
１％クロム及び１4.４７％バナジウムを含むＢar９２−
２３からの加熱処理サンプルにおける炭化物は、良く分
布され、サイズ及び形において類似している。クロム−
リッチ炭化物の最大サイズは、バナジウム−リッチ炭化
物のそれより大きい傾向があるが、一般に、殆んど全炭
化物のサイズは、最良の寸法で約６ミクロンを越さな
い。１次炭化物の小さなサイズは、米国特許第5238482
号明細書の教示と一致し、高バナジウムＰＭ冷間加工工
具鋼におけるバナジウム−リッチＭＣ−タイプ炭化物の
サイズが、正常より高い噴霧温度の使用により制御され
得、小さな炭化物サイズが良好な靱性及び粉砕能を得る
ことに望ましいことを示している。
【００３２】然しながら、Ｂar９５−６及び９５−２３
が作られている粉末に対する噴霧温度（夫々、１５８２
℃（２８８０°Ｆ）及び１５７１℃（２８６０°Ｆ）に
基づいて、これらＢarの組成、特にその高いクロム含量
は、この特許で開示された低クロム高バナジウム工具鋼
粒子におけるＭＰ−タイプ炭化物のサイズを制御するの
に要求された最低２９１０°Ｆ以下の噴霧温度の使用を
許している。より低い噴霧温度を使用する能力は、製造
を容易にし、発明の物体が作られる粉末製造のコストを
下げる。
が作られている粉末に対する噴霧温度（夫々、１５８２
℃（２８８０°Ｆ）及び１５７１℃（２８６０°Ｆ）に
基づいて、これらＢarの組成、特にその高いクロム含量
は、この特許で開示された低クロム高バナジウム工具鋼
粒子におけるＭＰ−タイプ炭化物のサイズを制御するの
に要求された最低２９１０°Ｆ以下の噴霧温度の使用を
許している。より低い噴霧温度を使用する能力は、製造
を容易にし、発明の物体が作られる粉末製造のコストを
下げる。
【００３３】発明の粉末冶金物体のミクロ構造を特徴づ
けるため、発明の範囲内の４物体（Ｂar９５−６、９５
−７、９５−２３及び９５−３４２）の熱処理サンプル
に存在する１次クロム−リッチM7C3炭化物及びバナジウ
ム−リッチＭＣ炭化物の容量画分が、映像分析（image
analysis) により決定され、現デザイン（Ｂar９３−４
８）の高バナジウム、高クロム、粉末冶金摩耗及び腐食
抵抗材料におけるものに比較された。表４に与えられて
いる測定の結果は、発明の物体においてバナジウム−リ
ッチＭＣ炭化物の容量画分が、バナジウム含量で増加
し、それらが１１２１℃（２０５０°Ｆ）でオーステナ
イト化され、それから２６０℃（５００°Ｆ）で焼戻さ
れるとき、一般にＭＣ炭化物の容量画分が、これら物体
に存在する１次炭化物の全容量の少くとも１／３を越す
ことを示している。反対に、同じ熱処理後の市販ＰＭ材
料は、バナジウム−リッチＭＣ炭化物のより小部分を含
んでいる。例えば、Ｂar９３−４８の炭化物含量におけ
る違いをＢar９５−６のそれと比較せよ。Ｂar９５−６
は発明の範囲内にあり、１次炭化物の約同全量を含んで
いる。
けるため、発明の範囲内の４物体（Ｂar９５−６、９５
−７、９５−２３及び９５−３４２）の熱処理サンプル
に存在する１次クロム−リッチM7C3炭化物及びバナジウ
ム−リッチＭＣ炭化物の容量画分が、映像分析（image
analysis) により決定され、現デザイン（Ｂar９３−４
８）の高バナジウム、高クロム、粉末冶金摩耗及び腐食
抵抗材料におけるものに比較された。表４に与えられて
いる測定の結果は、発明の物体においてバナジウム−リ
ッチＭＣ炭化物の容量画分が、バナジウム含量で増加
し、それらが１１２１℃（２０５０°Ｆ）でオーステナ
イト化され、それから２６０℃（５００°Ｆ）で焼戻さ
れるとき、一般にＭＣ炭化物の容量画分が、これら物体
に存在する１次炭化物の全容量の少くとも１／３を越す
ことを示している。反対に、同じ熱処理後の市販ＰＭ材
料は、バナジウム−リッチＭＣ炭化物のより小部分を含
んでいる。例えば、Ｂar９３−４８の炭化物含量におけ
る違いをＢar９５−６のそれと比較せよ。Ｂar９５−６
は発明の範囲内にあり、１次炭化物の約同全量を含んで
いる。
【００３４】
【表４】
【００３５】〔硬さ〕硬さは、マルテンサイト工具鋼の
強さ、靱性及び摩耗抵抗に影響している重要な因子であ
る。一般に、約５８ＨＲＣの最小硬さが、サービスにお
ける変形に適切に抵抗するため冷間加工工具鋼でそれら
に要求されている。より高い硬さは、摩耗抵抗を増すの
に有用であるが、腐食抵抗冷間加工工具鋼に、これらよ
り高い硬さを得るに必要とされた組成及び熱処理は、し
ばしば靱性又は腐食抵抗のロスを生じる。
強さ、靱性及び摩耗抵抗に影響している重要な因子であ
る。一般に、約５８ＨＲＣの最小硬さが、サービスにお
ける変形に適切に抵抗するため冷間加工工具鋼でそれら
に要求されている。より高い硬さは、摩耗抵抗を増すの
に有用であるが、腐食抵抗冷間加工工具鋼に、これらよ
り高い硬さを得るに必要とされた組成及び熱処理は、し
ばしば靱性又は腐食抵抗のロスを生じる。
【００３６】これに関し、それらが１１２１℃（２０５
０°Ｆ）及び１１７７℃（２１５０°Ｆ）の間でオース
テナイト化され、油急冷され、それから温度範囲２６０
〜３１６℃（５００〜６００°Ｆ）で焼戻され、最高の
腐食抵抗を生じているとき、約５８ＨＲＣの最小硬さを
得るため、表５は、発明のＰＭ物体において必要とされ
た炭素及び窒素のレベルについてのデータを含んでい
る。望まれる硬さ応答をえるため、これら物体の炭素及
び窒素レベルが、次の関係により示された最小に等しい
か、越さねばならぬことを示している。 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）。
０°Ｆ）及び１１７７℃（２１５０°Ｆ）の間でオース
テナイト化され、油急冷され、それから温度範囲２６０
〜３１６℃（５００〜６００°Ｆ）で焼戻され、最高の
腐食抵抗を生じているとき、約５８ＨＲＣの最小硬さを
得るため、表５は、発明のＰＭ物体において必要とされ
た炭素及び窒素のレベルについてのデータを含んでい
る。望まれる硬さ応答をえるため、これら物体の炭素及
び窒素レベルが、次の関係により示された最小に等しい
か、越さねばならぬことを示している。 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）。
【００３７】
【表５】
【００３８】この関係の重要性は、Ｂar９５−８及び９
５−２４に対する硬さデータにより示されており、それ
らの組合された炭素及び窒素のレベルは、計算された最
小より低く、従って示された熱処理後、要求された硬さ
を与えない。これらの２つの材料で、少くとも５８ＨＲ
Ｃの硬さをえるため、その炭素含量を増す必要があっ
た。0.０９３％の窒素を含み、計算された炭素含量2.８
６％を持つＢar９５−８で、炭素を2.７４％からＢar９
５−２０７でのように2.９４％に増加することは、望ま
れた硬さを与えた。0.３２％窒素を含み、2.０１％の計
算された最小炭素含量を持つＢar９５−２４で、炭素を
1.９１％からＢar９５−２４０でのように2.０１％に及
び1.９１％からＢar９５−２４１でのように2.１０％に
増加することは、望まれた硬さを生じた。
５−２４に対する硬さデータにより示されており、それ
らの組合された炭素及び窒素のレベルは、計算された最
小より低く、従って示された熱処理後、要求された硬さ
を与えない。これらの２つの材料で、少くとも５８ＨＲ
Ｃの硬さをえるため、その炭素含量を増す必要があっ
た。0.０９３％の窒素を含み、計算された炭素含量2.８
６％を持つＢar９５−８で、炭素を2.７４％からＢar９
５−２０７でのように2.９４％に増加することは、望ま
れた硬さを与えた。0.３２％窒素を含み、2.０１％の計
算された最小炭素含量を持つＢar９５−２４で、炭素を
1.９１％からＢar９５−２４０でのように2.０１％に及
び1.９１％からＢar９５−２４１でのように2.１０％に
増加することは、望まれた硬さを生じた。
【００３９】〔衝突靱性〕発明のＰＭ物体の衝突靱性を
評価するため、シャルピＣ−ノック衝突テストが、0.５
インチのノック半径を持つ加熱処理標本で室温で行われ
た。テスト処置法は、ＡＳＴＭ標準Ｅ２３−８８で与え
られたものに類似であった。発明の範囲内に作られた３
つの異なるＰＭ物体から調製された標本及び数種の市販
摩耗又は摩耗及び腐食抵抗合金にえられた結果が、表６
に与えられている。一般に、発明のＰＭ物体の衝突靱性
が、増加したバナジウム含量で減じることを結果は示し
ている。又バナジウム含量に依存し、発明のＰＭ物体の
靱性が、数種の広く使用された普通のインゴット鋳造物
又はＰＭ冷間加工工具鋼のそれに匹敵するか、それより
良いことを示しており、普通のインゴット鋳造物又はＰ
Ｍ冷間加工工具鋼は、表７に示されたように、大変貧し
い金属−金属摩耗抵抗を持っている。
評価するため、シャルピＣ−ノック衝突テストが、0.５
インチのノック半径を持つ加熱処理標本で室温で行われ
た。テスト処置法は、ＡＳＴＭ標準Ｅ２３−８８で与え
られたものに類似であった。発明の範囲内に作られた３
つの異なるＰＭ物体から調製された標本及び数種の市販
摩耗又は摩耗及び腐食抵抗合金にえられた結果が、表６
に与えられている。一般に、発明のＰＭ物体の衝突靱性
が、増加したバナジウム含量で減じることを結果は示し
ている。又バナジウム含量に依存し、発明のＰＭ物体の
靱性が、数種の広く使用された普通のインゴット鋳造物
又はＰＭ冷間加工工具鋼のそれに匹敵するか、それより
良いことを示しており、普通のインゴット鋳造物又はＰ
Ｍ冷間加工工具鋼は、表７に示されたように、大変貧し
い金属−金属摩耗抵抗を持っている。
【００４０】
【表６】
【００４１】
【表７】
【００４２】〔金属−金属摩耗抵抗〕発明のＰＭ物体
の、及び比較のためテストされた材料の金属−金属摩耗
抵抗は、ＡＳＴＭ標準Ｇ８３に記されたものに類似の非
滑潤交差シリンダー摩耗テストを使用して測定された。
このテストにおいて、テストされる工具鋼のシリンダー
及び６％コバルトを含む超硬タングステン合金より作ら
れたシリンダーが、お互い垂直に置かれている。１５ポ
ンドの負荷が、てこ腕における重さをとおして標本に使
用されている。テストの間、タングステン炭化物シリン
ダーは、６６７回転／分の速度で回転されている。テス
トが進行すると、摩耗点が工具鋼の標本に出来る。一定
時間行われるテストの終りで、摩耗の度合が、標本にお
ける摩耗スポットの深さを測定することにより決定さ
れ、この目的に考案された関係の助けにより摩耗容量に
転換される。それから金属−金属摩耗抵抗、即ち摩耗速
度の逆数が、以下の式により計算される： こゝで ｖ＝摩耗容量（in3) Ｌ＝使用された負荷（１ｂ） ｓ＝摺動距離（in） ｄ＝タングステン炭化物シリンダーの直径（in） Ｎ＝タングステン炭化物シリンダーによりなされた回転
数（ppm)
の、及び比較のためテストされた材料の金属−金属摩耗
抵抗は、ＡＳＴＭ標準Ｇ８３に記されたものに類似の非
滑潤交差シリンダー摩耗テストを使用して測定された。
このテストにおいて、テストされる工具鋼のシリンダー
及び６％コバルトを含む超硬タングステン合金より作ら
れたシリンダーが、お互い垂直に置かれている。１５ポ
ンドの負荷が、てこ腕における重さをとおして標本に使
用されている。テストの間、タングステン炭化物シリン
ダーは、６６７回転／分の速度で回転されている。テス
トが進行すると、摩耗点が工具鋼の標本に出来る。一定
時間行われるテストの終りで、摩耗の度合が、標本にお
ける摩耗スポットの深さを測定することにより決定さ
れ、この目的に考案された関係の助けにより摩耗容量に
転換される。それから金属−金属摩耗抵抗、即ち摩耗速
度の逆数が、以下の式により計算される： こゝで ｖ＝摩耗容量（in3) Ｌ＝使用された負荷（１ｂ） ｓ＝摺動距離（in） ｄ＝タングステン炭化物シリンダーの直径（in） Ｎ＝タングステン炭化物シリンダーによりなされた回転
数（ppm)
【００４３】金属−金属（交差シリンダー）摩耗テスト
の結果は、表７に与えられている。それは、ＰＭの金属
−金属摩耗抵抗及び普通の摩耗抵抗材料が、そのクロム
及びバナジウム含量により大いに影響されることを示し
ている。金属−金属摩耗への抵抗におけるクロムの高い
負の効果が、図３に説明され、そこでＣＰＭ１０Ｖ（Ｂ
ar８５−３４）、ＣＰＭ４２０（Ｂar９５−２１）、Ｃ
ＰＭ４４０ＶＭ（Ｂar９１−９０）、およびＭＰＬ−１
（Ｂar９１−１２）の金属−金属摩耗抵抗を比較してい
る。これらの材料はバナジウムの同じに近い量を含む
が、広くクロムの異なる量を含んでいる。以前の情報へ
の対比において、より高い炭素及びクロムの含量が、摩
耗抵抗を必然的に改良することを示しており、図はＰＭ
高バナジウムのクロム含量を増加すると、実質的に摩耗
及び腐食抵抗工具鋼は、その金属−金属抵抗を減じるこ
とを示している。
の結果は、表７に与えられている。それは、ＰＭの金属
−金属摩耗抵抗及び普通の摩耗抵抗材料が、そのクロム
及びバナジウム含量により大いに影響されることを示し
ている。金属−金属摩耗への抵抗におけるクロムの高い
負の効果が、図３に説明され、そこでＣＰＭ１０Ｖ（Ｂ
ar８５−３４）、ＣＰＭ４２０（Ｂar９５−２１）、Ｃ
ＰＭ４４０ＶＭ（Ｂar９１−９０）、およびＭＰＬ−１
（Ｂar９１−１２）の金属−金属摩耗抵抗を比較してい
る。これらの材料はバナジウムの同じに近い量を含む
が、広くクロムの異なる量を含んでいる。以前の情報へ
の対比において、より高い炭素及びクロムの含量が、摩
耗抵抗を必然的に改良することを示しており、図はＰＭ
高バナジウムのクロム含量を増加すると、実質的に摩耗
及び腐食抵抗工具鋼は、その金属−金属抵抗を減じるこ
とを示している。
【００４４】従って、金属−金属摩耗抵抗を増加するた
め、腐食抵抗、高バナジウムマルテンサイトＰＭ工具鋼
のクロム含量は、良き腐食抵抗に必要な最小量に限定さ
れねばならない。この理由のため、発明のＰＭ物体のク
ロム含量は、１1.５及び１4.５％の間の量に制限され、
好ましくは、１2.５及び１4.５％の間にある。
め、腐食抵抗、高バナジウムマルテンサイトＰＭ工具鋼
のクロム含量は、良き腐食抵抗に必要な最小量に限定さ
れねばならない。この理由のため、発明のＰＭ物体のク
ロム含量は、１1.５及び１4.５％の間の量に制限され、
好ましくは、１2.５及び１4.５％の間にある。
【００４５】図４は、表７に含まれた摩耗及び腐食抵抗
合金又はＰＭ摩耗合金の２群の金属−金属摩耗抵抗にお
けるバナジウム含量の効果を示している。１群は約１２
から１４％クロムを含み、他は約１６から２４％クロム
を含んでいる。約１６から２４％クロムを含むＰＭ材料
に対し、約３から９％にバナジウム含量を増すことは、
金属−金属摩耗抵抗に小さな効果のみを持つことが明ら
かである。一方、約１２から１４％クロムを含むＰＭ材
料に対し、約４％、特に約８％を越してバナジウム含量
を増加することは、十分に金属−金属摩耗抵抗を増加す
る。与えられたバナジウムレベルにおいて、クロムが負
の効果を持ち、金属−金属摩耗抵抗が、１６から２４％
の範囲にクロム含量を持つ群に対するより１２から１４
％の範囲でクロム含量を持つ合金の群により高いことが
再び明らかである。これらの理由のため、発明のＰＭ物
体のクロム含量は、１1.５及び１4.５％の間の範囲に、
バナジウム含量は、約８から約１５％の間の広い範囲
に、好ましくは約１２から１５％の範囲内に制御されて
いる。
合金又はＰＭ摩耗合金の２群の金属−金属摩耗抵抗にお
けるバナジウム含量の効果を示している。１群は約１２
から１４％クロムを含み、他は約１６から２４％クロム
を含んでいる。約１６から２４％クロムを含むＰＭ材料
に対し、約３から９％にバナジウム含量を増すことは、
金属−金属摩耗抵抗に小さな効果のみを持つことが明ら
かである。一方、約１２から１４％クロムを含むＰＭ材
料に対し、約４％、特に約８％を越してバナジウム含量
を増加することは、十分に金属−金属摩耗抵抗を増加す
る。与えられたバナジウムレベルにおいて、クロムが負
の効果を持ち、金属−金属摩耗抵抗が、１６から２４％
の範囲にクロム含量を持つ群に対するより１２から１４
％の範囲でクロム含量を持つ合金の群により高いことが
再び明らかである。これらの理由のため、発明のＰＭ物
体のクロム含量は、１1.５及び１4.５％の間の範囲に、
バナジウム含量は、約８から約１５％の間の広い範囲
に、好ましくは約１２から１５％の範囲内に制御されて
いる。
【００４６】〔研摩々耗抵抗〕実験材料の研摩々耗抵抗
は、ピン研摩テストを使用して評価された。このテスト
において、小さなシリンダー状標本（0.６４cm（0.２５
インチ）直径）が、6.８１kg（１５ポンド）の負荷のも
と乾燥した１５０メッシュガーネット研摩布に対し圧迫
されている。布は、動くテーブルに付着され、標本は新
鮮な研摩布上重複することのない経路において約５００
インチ移動する。標本は研摩布上を動くので、それ自体
の軸のまわりを回転する。標本の重量ロスが、材料の性
能の測定として使用された。
は、ピン研摩テストを使用して評価された。このテスト
において、小さなシリンダー状標本（0.６４cm（0.２５
インチ）直径）が、6.８１kg（１５ポンド）の負荷のも
と乾燥した１５０メッシュガーネット研摩布に対し圧迫
されている。布は、動くテーブルに付着され、標本は新
鮮な研摩布上重複することのない経路において約５００
インチ移動する。標本は研摩布上を動くので、それ自体
の軸のまわりを回転する。標本の重量ロスが、材料の性
能の測定として使用された。
【００４７】ピン研摩テストの結果は、表７に与えられ
ている。発明のＰＭ物体について、一般にその研摩々耗
抵抗が、バナジウム含量で改良することは明らかであ
る。8.９０％バナジウムを含むＢar９５−６の重量ロス
（５２〜５3.７ｇ）を、１1.９６％バナジウムを含むＢ
ar９５−７のそれ（４４〜５1.５ｇ）及び１4.４７％バ
ナジウムを含むＢar９５−２３のそれ（３9.５〜４７
ｇ）と比較することによりみられる。更に、発明のＰＭ
物体の研摩々耗抵抗が、数種の市販ＰＭ腐食及び摩耗抵
抗材料のそれよりすぐれていることは明らかであり、Ｂ
ar９５−６の重量ロス（５２〜５3.７ｇ）をElmax(７０
ｇ）、ＣＰＭ４４０ＶＭ（６４ｇ）及びＭ３９０（６０
ｇ）のそれらと比較することにより見られる。
ている。発明のＰＭ物体について、一般にその研摩々耗
抵抗が、バナジウム含量で改良することは明らかであ
る。8.９０％バナジウムを含むＢar９５−６の重量ロス
（５２〜５3.７ｇ）を、１1.９６％バナジウムを含むＢ
ar９５−７のそれ（４４〜５1.５ｇ）及び１4.４７％バ
ナジウムを含むＢar９５−２３のそれ（３9.５〜４７
ｇ）と比較することによりみられる。更に、発明のＰＭ
物体の研摩々耗抵抗が、数種の市販ＰＭ腐食及び摩耗抵
抗材料のそれよりすぐれていることは明らかであり、Ｂ
ar９５−６の重量ロス（５２〜５3.７ｇ）をElmax(７０
ｇ）、ＣＰＭ４４０ＶＭ（６４ｇ）及びＭ３９０（６０
ｇ）のそれらと比較することにより見られる。
【００４８】〔腐食抵抗〕発明のＰＭ物体の及び比較の
ため含まれた数種の市販合金の腐食抵抗が、２つの異な
る腐食テストで評価された。１つのテストで、試料が、
３時間、室温で、容量により５％硝酸及び１％塩酸を含
む水溶液に浸された。試料の重量ロスが決定され、それ
から腐食割合が、材料密度及び標本表面積を使用して計
算された。別の腐食テストで、試料が１０％氷酢酸（容
量により）の沸騰水溶液に２４時間浸された。各試料が
テスト溶液に浸された。各試料の重量ロスが決定され、
材料密度及び表面積を使用することにより、腐食割合が
計算され、材料の性能の測定として使用された。
ため含まれた数種の市販合金の腐食抵抗が、２つの異な
る腐食テストで評価された。１つのテストで、試料が、
３時間、室温で、容量により５％硝酸及び１％塩酸を含
む水溶液に浸された。試料の重量ロスが決定され、それ
から腐食割合が、材料密度及び標本表面積を使用して計
算された。別の腐食テストで、試料が１０％氷酢酸（容
量により）の沸騰水溶液に２４時間浸された。各試料が
テスト溶液に浸された。各試料の重量ロスが決定され、
材料密度及び表面積を使用することにより、腐食割合が
計算され、材料の性能の測定として使用された。
【００４９】
【表８】
【００５０】腐食テストの結果が、表８に与えられてい
る。それらは、希い王水テストにおける発明のＰＭ物体
の性能が、炭素と窒素の間のバランス及びそれが含んで
いるクロム、モリブデン、及びバナジウムの量に高く依
存することを示している。Ｂar９５−２４及び９５−８
により示されたＰＭ物体は、このテストで優れた腐食抵
抗を示すが、表５及び表６において初めに示されたよう
に、その炭素及び窒素含量は、示された熱処理の後少く
とも５８ＨＲＣの硬さをえるため及び金属−金属摩耗抵
抗の望まれた度合を与えるため必要とされたもの以下で
ある。Ｂar９５−２３、９５−７及び９５−２４０での
ように、少くとも５８ＨＲＣの硬さを得るに必要とされ
た最小量に合う又は越すよう炭素又は窒素含量を増加す
ることは、僅かにこのテストで腐食抵抗を減じるが、こ
れら材料により示された腐食抵抗のレベルは、その炭素
及び窒素含量が、以下の関係により計算された最大を越
えない限り、尚大変高い： （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）。
る。それらは、希い王水テストにおける発明のＰＭ物体
の性能が、炭素と窒素の間のバランス及びそれが含んで
いるクロム、モリブデン、及びバナジウムの量に高く依
存することを示している。Ｂar９５−２４及び９５−８
により示されたＰＭ物体は、このテストで優れた腐食抵
抗を示すが、表５及び表６において初めに示されたよう
に、その炭素及び窒素含量は、示された熱処理の後少く
とも５８ＨＲＣの硬さをえるため及び金属−金属摩耗抵
抗の望まれた度合を与えるため必要とされたもの以下で
ある。Ｂar９５−２３、９５−７及び９５−２４０での
ように、少くとも５８ＨＲＣの硬さを得るに必要とされ
た最小量に合う又は越すよう炭素又は窒素含量を増加す
ることは、僅かにこのテストで腐食抵抗を減じるが、こ
れら材料により示された腐食抵抗のレベルは、その炭素
及び窒素含量が、以下の関係により計算された最大を越
えない限り、尚大変高い： （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）。
【００５１】炭素及び窒素の計算された限度を越すこと
の高い負の効果は、Ｂar９５−３４２の腐食割合（４４
６〜５８５ミル／月）をＢar９５−３４１の腐食割合
（７６８〜７９８ミル／月）と比較することにより見ら
れ得る。前者の炭素含量1.９５％〜１2.０７％の計算さ
れた最大値を越さないが、後者の炭素含量2.１０％は、
2.０７％の計算された最大値を越している。２つの市販
ＰＭ摩耗又は摩耗腐食抵抗合金への関係において、発明
の範囲内のＰＭ物体の優れた性能は、Ｂar９５−２３
（２１８〜２１９ミル／月）及びＢar９５−２４０（２
５２〜３０８ミル／月）の腐食割合を、Ｂar９０−１３
６（１０４６ミル／月）及びＢar９３−７３（９１６〜
１２４３ミル／月）のそれと比較することにより見られ
得、Ｂar９０−１３６は現在の高クロム及びバナジウム
ＰＭ摩耗抵抗合金の代表で、Ｂar９３−７３は、現在の
高クロム及びバナジウムＰＭ摩耗及び腐食抵抗合金の代
表である。
の高い負の効果は、Ｂar９５−３４２の腐食割合（４４
６〜５８５ミル／月）をＢar９５−３４１の腐食割合
（７６８〜７９８ミル／月）と比較することにより見ら
れ得る。前者の炭素含量1.９５％〜１2.０７％の計算さ
れた最大値を越さないが、後者の炭素含量2.１０％は、
2.０７％の計算された最大値を越している。２つの市販
ＰＭ摩耗又は摩耗腐食抵抗合金への関係において、発明
の範囲内のＰＭ物体の優れた性能は、Ｂar９５−２３
（２１８〜２１９ミル／月）及びＢar９５−２４０（２
５２〜３０８ミル／月）の腐食割合を、Ｂar９０−１３
６（１０４６ミル／月）及びＢar９３−７３（９１６〜
１２４３ミル／月）のそれと比較することにより見られ
得、Ｂar９０−１３６は現在の高クロム及びバナジウム
ＰＭ摩耗抵抗合金の代表で、Ｂar９３−７３は、現在の
高クロム及びバナジウムＰＭ摩耗及び腐食抵抗合金の代
表である。
【００５２】希い王水テストでえられた結果に類似に、
又沸騰酢酸テストでえられた結果は、発明のＰＭ物体の
腐食抵抗が、その炭素及び窒素バランスに高く依存して
いることを示している。再び、最小計算炭素含量以下を
含むＢar９５−２４は、優れた腐食抵抗を示している。
然しながら、以前に示されたように、この材料の硬さは
金属−金属摩耗抵抗の望まれた度合を与えるには余りに
低い。又発明の範囲内のＰＭ物体の腐食抵抗は、沸騰酢
酸において全く良好で、与えられた炭素及び窒素は、上
に論じた関係により計算された最大を越さない。炭素の
計算された限定を越すことの高い負の効果は、計算され
た最大値2.０７％を越さない1.９５％の炭素含量のＢar
９５−３４２（４２〜７７ミル／月）での酢酸における
腐食割合を、計算された最大値2.０７％を越す2.１０％
の炭素含量をもつＢar９５−３４１（１３７〜３１１ミ
ル／月）のそれと比較することにより見られえる。現技
術の代表的２ＰＭ摩耗又は摩耗及び腐食抵抗合金への関
係において、酢酸テストにおける発明のＰＭ物体のすぐ
れた性能は、Ｂar９５−２３（１９〜４２ミル／月）及
び９５−２４０（１８〜２７ミル／月）の腐食割合をＢ
ar９０−１３６（６４０ミル／月）及び９３−７３（３
４１〜４２９ミル／月）のそれと比較することにより見
られえる。
又沸騰酢酸テストでえられた結果は、発明のＰＭ物体の
腐食抵抗が、その炭素及び窒素バランスに高く依存して
いることを示している。再び、最小計算炭素含量以下を
含むＢar９５−２４は、優れた腐食抵抗を示している。
然しながら、以前に示されたように、この材料の硬さは
金属−金属摩耗抵抗の望まれた度合を与えるには余りに
低い。又発明の範囲内のＰＭ物体の腐食抵抗は、沸騰酢
酸において全く良好で、与えられた炭素及び窒素は、上
に論じた関係により計算された最大を越さない。炭素の
計算された限定を越すことの高い負の効果は、計算され
た最大値2.０７％を越さない1.９５％の炭素含量のＢar
９５−３４２（４２〜７７ミル／月）での酢酸における
腐食割合を、計算された最大値2.０７％を越す2.１０％
の炭素含量をもつＢar９５−３４１（１３７〜３１１ミ
ル／月）のそれと比較することにより見られえる。現技
術の代表的２ＰＭ摩耗又は摩耗及び腐食抵抗合金への関
係において、酢酸テストにおける発明のＰＭ物体のすぐ
れた性能は、Ｂar９５−２３（１９〜４２ミル／月）及
び９５−２４０（１８〜２７ミル／月）の腐食割合をＢ
ar９０−１３６（６４０ミル／月）及び９３−７３（３
４１〜４２９ミル／月）のそれと比較することにより見
られえる。
【００５３】発明のＰＭ物体の腐食抵抗における炭素の
部分に窒素を置換することの利益的効果は、酢酸テスト
におけるＢar９５−２４０、９５−２４１及び９５−６
の腐食割合を比較することにより見られえる。これらの
Ｂarは、おおざっぱに、クロム、モリブデン及びバナジ
ウムの同じ量を含むが、炭素及び窒素含量で有意に異な
っている。表７に見られえるように、2.０１％炭素及び
0.３２％窒素を含むＢar９５−２４０は、最低の腐食割
合（１８−２７ミル／月）を持ち、2.１０％炭素及び0.
３２％窒素を含むＢar９５−２４１（４８−１０９ミル
／月）及び2.２５％炭素及び0.０９８％窒素を含むＢar
９５−６（８３−１５３ミル／月）の順に続いている。
部分に窒素を置換することの利益的効果は、酢酸テスト
におけるＢar９５−２４０、９５−２４１及び９５−６
の腐食割合を比較することにより見られえる。これらの
Ｂarは、おおざっぱに、クロム、モリブデン及びバナジ
ウムの同じ量を含むが、炭素及び窒素含量で有意に異な
っている。表７に見られえるように、2.０１％炭素及び
0.３２％窒素を含むＢar９５−２４０は、最低の腐食割
合（１８−２７ミル／月）を持ち、2.１０％炭素及び0.
３２％窒素を含むＢar９５−２４１（４８−１０９ミル
／月）及び2.２５％炭素及び0.０９８％窒素を含むＢar
９５−６（８３−１５３ミル／月）の順に続いている。
【００５４】要約において、摩耗及び腐食テストの結果
は、発明の高バナジウムＰＭ物体が、金属−金属、研摩
及び腐食摩耗抵抗の著しく改良された組合せを示し、現
存設計の腐食及び摩耗抵抗工具鋼により対抗できない。
これらＰＭ物体の改良された性質は、腐食抵抗の高バナ
ジウム工具鋼の金属−金属摩耗抵抗が、クロム含量によ
り著しく減ぜられること及び最高の金属−金属抵抗に、
そのクロム含量が良き腐食抵抗に必要な最小レベルに減
ぜられねばならぬことという発見に基づかれている。
は、発明の高バナジウムＰＭ物体が、金属−金属、研摩
及び腐食摩耗抵抗の著しく改良された組合せを示し、現
存設計の腐食及び摩耗抵抗工具鋼により対抗できない。
これらＰＭ物体の改良された性質は、腐食抵抗の高バナ
ジウム工具鋼の金属−金属摩耗抵抗が、クロム含量によ
り著しく減ぜられること及び最高の金属−金属抵抗に、
そのクロム含量が良き腐食抵抗に必要な最小レベルに減
ぜられねばならぬことという発見に基づかれている。
【００５５】更に、これら低クロムレベルで良き腐食抵
抗に達するため及び良き金属−金属及び研摩々耗抵抗に
必要とされた硬さをえるため、発明のＰＭ物体の炭素及
び窒素含量は、示された関係に従い物体のクロム、モリ
ブデン及びバナジウム含量と密接にバランスされること
が必須である。計算された最小以下の炭素及び窒素レベ
ルは、僅かに腐食抵抗を改良するが、十分な硬さ及び摩
耗抵抗を与えない。計算された最大以上の炭素及び窒素
レベルは、えられる硬さを増すが、腐食抵抗に高く悪効
果を持っている。更に、窒素が、発明のＰＭ物体の腐食
抵抗を改良すると発見されており、腐食抵抗が１次的に
重要であるとき、これら物体において炭素の部分に置換
されえる。
抗に達するため及び良き金属−金属及び研摩々耗抵抗に
必要とされた硬さをえるため、発明のＰＭ物体の炭素及
び窒素含量は、示された関係に従い物体のクロム、モリ
ブデン及びバナジウム含量と密接にバランスされること
が必須である。計算された最小以下の炭素及び窒素レベ
ルは、僅かに腐食抵抗を改良するが、十分な硬さ及び摩
耗抵抗を与えない。計算された最大以上の炭素及び窒素
レベルは、えられる硬さを増すが、腐食抵抗に高く悪効
果を持っている。更に、窒素が、発明のＰＭ物体の腐食
抵抗を改良すると発見されており、腐食抵抗が１次的に
重要であるとき、これら物体において炭素の部分に置換
されえる。
【００５６】発明のＰＭ物体の性質は、モノリシック工
具において、又は強化プラスチックの製造に使用された
熱均衡圧迫（ＨＩＰ）又は機械的金属張合わせ複合物に
特に有用にしている。例えば合金鋼張合せ胴、胴内張
り、スクリュー要素、チェックリング（check rings)及
びノーンリターンバルブ（nonreturn valve)である。他
の可能な使用は、腐食抵抗ベアリング、ナイフ及び食品
加工に使用されたスクレーパー及び腐食抵抗ダイス型及
び鋳型である。
具において、又は強化プラスチックの製造に使用された
熱均衡圧迫（ＨＩＰ）又は機械的金属張合わせ複合物に
特に有用にしている。例えば合金鋼張合せ胴、胴内張
り、スクリュー要素、チェックリング（check rings)及
びノーンリターンバルブ（nonreturn valve)である。他
の可能な使用は、腐食抵抗ベアリング、ナイフ及び食品
加工に使用されたスクレーパー及び腐食抵抗ダイス型及
び鋳型である。
【００５７】こゝに使用された語M7C3炭化物は、六方晶
系結晶構造により特徴づけられたクロム−リッチ炭化物
を意味し、Ｍは炭化物形成元素クロム及びバナジウム、
モリブデン及び炭化物に存在するであろう鉄のような少
量の他の元素を示している。又語は、炭素のあるものが
窒素により置換されている浸炭窒化物として知られた変
形を含んでいる。
系結晶構造により特徴づけられたクロム−リッチ炭化物
を意味し、Ｍは炭化物形成元素クロム及びバナジウム、
モリブデン及び炭化物に存在するであろう鉄のような少
量の他の元素を示している。又語は、炭素のあるものが
窒素により置換されている浸炭窒化物として知られた変
形を含んでいる。
【００５８】こゝに使用された語ＭＣは、立方体結晶構
造により特徴づけられたバナジウム−リッチ炭化物を意
味し、Ｍは炭化物形成元素バナジウム及びモリブデン、
クロム及び炭化物に存在するであらう鉄のような少量の
他の元素を示している。又語は、バナジウム−リッチM4
C3炭化物及び炭素のあるものが窒素により置換されてい
る浸炭窒化物として知られた変形を含んでいる。全パー
セントは、ことわりのない限り、重量パーセントであ
る。
造により特徴づけられたバナジウム−リッチ炭化物を意
味し、Ｍは炭化物形成元素バナジウム及びモリブデン、
クロム及び炭化物に存在するであらう鉄のような少量の
他の元素を示している。又語は、バナジウム−リッチM4
C3炭化物及び炭素のあるものが窒素により置換されてい
る浸炭窒化物として知られた変形を含んでいる。全パー
セントは、ことわりのない限り、重量パーセントであ
る。
【図１】図１は、１3.５７％クロム及び8.９０％バナジ
ウムを含んでいる発明の高バナジウムＰＭ工具鋼物体
（Ｂar９５−６）における１次炭化物のサイズ及び分布
を示している電子顕微鏡写真である。クロム−リッチ炭
化物（灰色）−１3.５容量％；バナジウム−リッチ炭化
物（黒色）−9.４容量％；全１次炭化物容量−２2.９
％。熱処理−１１２１℃（２０５０°Ｆ）／３０分、油
冷却（ＯＱ）２６０℃（５００°Ｆ）／２＋２時間。
ウムを含んでいる発明の高バナジウムＰＭ工具鋼物体
（Ｂar９５−６）における１次炭化物のサイズ及び分布
を示している電子顕微鏡写真である。クロム−リッチ炭
化物（灰色）−１3.５容量％；バナジウム−リッチ炭化
物（黒色）−9.４容量％；全１次炭化物容量−２2.９
％。熱処理−１１２１℃（２０５０°Ｆ）／３０分、油
冷却（ＯＱ）２６０℃（５００°Ｆ）／２＋２時間。
【図２】図２は、１3.３１％クロム及び１4.４７％バナ
ジウムを含んでいる発明の高バナジウムＰＭ工具鋼物体
（Ｂar９５−２３）における１次炭化物のサイズ及び分
布を示している電子顕微鏡写真である。クロム−リッチ
炭化物（灰色）−１4.６容量％；バナジウム−リッチ炭
化物（黒色）−１7.１容量％；全１次炭化物容量−３1.
７％。熱処理−１１２１℃（２０５０°Ｆ）／３０分、
油冷却（ＯＱ）２６０℃（５００°Ｆ）／２＋２時間。
ジウムを含んでいる発明の高バナジウムＰＭ工具鋼物体
（Ｂar９５−２３）における１次炭化物のサイズ及び分
布を示している電子顕微鏡写真である。クロム−リッチ
炭化物（灰色）−１4.６容量％；バナジウム−リッチ炭
化物（黒色）−１7.１容量％；全１次炭化物容量−３1.
７％。熱処理−１１２１℃（２０５０°Ｆ）／３０分、
油冷却（ＯＱ）２６０℃（５００°Ｆ）／２＋２時間。
【図３】図３は、約9.０％バナジウムを含むＰＭ工具鋼
の金属−金属（交差シリンダー）摩耗抵抗におけるクロ
ム含量の効果を示すグラフ図である。
の金属−金属（交差シリンダー）摩耗抵抗におけるクロ
ム含量の効果を示すグラフ図である。
【図４】図４は、約１２から１４％及び約１６から２４
％クロムを含むＰＭ工具鋼の金属−金属（交差シリンダ
ー）摩耗抵抗におけるバナジウム含量の効果を示すグラ
フ図である。
％クロムを含むＰＭ工具鋼の金属−金属（交差シリンダ
ー）摩耗抵抗におけるバナジウム含量の効果を示すグラ
フ図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム スタスコ アメリカ合衆国 ペンシルヴアニア 15120 ウエスト ホームステッド ドッ グウッド プレイス 3400 (72)発明者 ジョン ハウザー アメリカ合衆国 ペンシルヴアニア 15042 フリーダム コンウエイ ウオー ルローズ ロード 1335
Claims (12)
- 【請求項１】 窒素噴霧され、予め合金化された粉末か
ら作られた高い金属−金属摩耗抵抗を持ち完全に密で、
腐食抵抗、高バナジウム粉末冶金冷間加工工具鋼物体で
あり、該物体は、本質的に重量％で、1.４７から3.７７
の炭素、0.２から2.０のマンガン、0.１０までのリン、
0.１０までの硫黄、2.０までのケイ素、１1.５から１4.
５のクロム、3.００までのモリブデン、8.０から１5.０
のバナジウム、0.０３から0.４６の窒素及び残り鉄及び
付随的不純物よりなり、炭素及び窒素が以下の式により
バランスされており、 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； 少くとも５８ＨＲＣの硬さに硬化され、焼戻されると
き、該物体が１６及び３６％の間の１次M7C3及びＭＣ炭
化物の容量画分を持ち、ＭＣ炭化物の容量が、全１次炭
化物容量の少くとも１／３であり、１次炭化物の最大サ
イズが、その最大の寸法で約６ミクロンを越さず、ここ
に定義されたように少くとも0.７０３１×１０10kg／cm
2 （１０×１０10psi)の金属−金属摩耗抵抗が達せられ
ている。 - 【請求項２】 窒素噴霧され、予め合金化された粉末か
ら作られた完全に密で腐食抵抗高バナジウム粉末冶金冷
間加工工具鋼物体であり、該物体は、本質的に重量％
で、1.８３から3.７７の炭素、0.２から1.０のマンガ
ン、0.０５迄のリン、0.０３迄の硫黄、0.２から1.００
のケイ素、１2.５から１4.５のクロム、0.５から3.００
のモリブデン、8.０から１5.０のバナジウム、0.０３か
ら0.１９の窒素及び残り付随的不純物と鉄よりなり、炭
素及び窒素が以下の式によりバランスされており、 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； 少くとも５８ＨＲＣの硬さに硬化され、焼戻されると
き、該物体が１６及び３６％の間の１次M7C3及びＭＣ炭
化物の容量画分を持ち、ＭＣ炭化物の容量が全炭化物容
量の少くとも１／３であり、１次炭化物の最大サイズが
最大の寸法において約６ミクロンを越さず、ここに定義
されたように、少くとも0.７０３１×１０10kg／cm
2 （１０×１０10psi)の金属−金属摩耗抵抗が達せられ
ている。 - 【請求項３】 窒素噴霧され、予め合金化された粉末か
ら作られた完全に密で腐食抵抗高バナジウム粉末冶金冷
間加工工具鋼物体であり、重量％で、1.６０から3.６２
の炭素、0.２から1.０のマンガン、0.０５迄のリン、0.
０３迄の硫黄、0.２から1.００のケイ素、１2.５から１
4.５のクロム、0.５から3.００のモリブデン、8.０から
１5.０のバナジウム、0.２０から0.４６の窒素及び残り
鉄及び付随的不純物を含み、炭素及び窒素が以下の式に
よりバランスされ、 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； 少くとも５８ＨＲＣの硬さに硬化され、焼戻されると
き、該物体は１６及び３６％の間の１次M7C3及びＭＣ炭
化物の容量画分を持ち、ＭＣ炭化物の容量が全炭化物容
量の少くとも１／３であり、１次炭化物の最大サイズ
が、その最大の寸法において約６ミクロンを越さず、こ
こに定義されたように、少くとも0.７０３１×１０10kg
／cm2 （１０×１０10psi)の金属−金属摩耗抵抗が達せ
られている。 - 【請求項４】 バナジウム含量が１2.０から１5.０重量
％の範囲内にあり、炭素が2.５４から3.７７重量％内の
範囲にある請求項２の物体。 - 【請求項５】 バナジウム含量が、１2.０から１5.０重
量％の範囲内にあり、炭素が2.３１から3.６２重量％の
範囲内にある請求項３の物体。 - 【請求項６】 高い金属−金属摩耗抵抗を持ち、完全に
密で腐食抵抗粉末冶金冷間加工工具鋼物体を製造する方
法であって、該方法が、１５３８及び１６４９℃（２８
００及び３０００°Ｆ）の温度で溶融工具鋼合金を窒素
噴霧して粉末を生成し、粉末を環境温度にすみやかに冷
却し、粉末を約−１６メッシュ（米国標準）にふるい分
け、粉末を１３から１６ksi の圧力、及び１０９０から
１１４９℃（２０００から２１００°Ｆ）の温度で熱均
衡的に成型し、熱加工、焼鈍及び５８ＨＲＣに硬化後え
られた物体は、１６及び３６％の間の１次M7C3及びＭＣ
炭化物の容量画分を持ち、ＭＣ炭化物の容量が１次炭化
物容量の少くとも１／３であり、１次炭化物の最大サイ
ズが、その最大寸法において約６ミクロンを越えず、こ
こに定義されたように少くとも0.７０３１×１０10kg／
cm2 （１０×１０10psi)の金属−金属摩耗抵抗が得られ
ていることを特徴とする方法。 - 【請求項７】 該粉末冶金工具鋼物体が、本質的に重量
％において、1.４７から3.７７の炭素、0.２から2.０の
マンガン、0.１０迄のリン、0.１０迄の硫黄、2.０迄の
ケイ素、１1.５から１4.５のクロム、3.００迄のモリブ
デン、8.０から１5.０のバナジウム、0.０３から0.４６
の窒素及び残り鉄及び付随的不純物よりなり、炭素及び
窒素が以下の式によりバランスされている請求項６の方
法。 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； - 【請求項８】 該粉末冶金工具鋼物体が、本質的に重量
％において、1.８３から3.７７の炭素、0.２から1.０の
マンガン、0.０５迄のリン、0.０３迄の硫黄、0.２から
1.００のケイ素、１2.５から１4.５のクロム、0.５から
3.００のモリブデン、8.０から１5.０のバナジウム、0.
０３から0.１９の窒素及び残り鉄及び付随的不純物より
なり、炭素及び窒素が以下の式によりバランスされてい
る請求項６の方法。 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； - 【請求項９】 該粉末冶金工具鋼物体が、本質的に重量
％において、1.６０から3.６２の炭素、0.２から1.０の
マンガン、0.０５迄のリン、0.０３迄の硫黄、0.２から
1.０のケイ素、１2.５から１4.５のクロム、0.５から3.
００のモリブデン、8.０から１5.０のバナジウム、0.２
０から0.４６の窒素及び残り付随的不純物及び鉄よりな
り、炭素及び窒素が以下の式によりバランスされている
請求項６の方法。 （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最小＝0.４０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； （％Ｃ＋６／７％Ｎ）最大＝0.６０＋0.０９９（％Ｃｒ
−１1.０）＋0.０６３（％Ｍｏ）＋0.１７７（％Ｖ）； - 【請求項１０】 粉末冶金物体のバナジウム含量が、１
2.０及び１5.０重量％の間にあり、炭素が2.５４から3.
７７重量％の範囲内にある請求項８の方法。 - 【請求項１１】 粉末冶金物体のバナジウム含量が、１
2.０から１5.０重量％の範囲内にあり、炭素が、2.３１
から3.６２重量％の範囲内にある請求項９の方法。 - 【請求項１２】 該窒素噴霧化が、１５６０から１５８
２℃（２８４０及び２８８０°Ｆ）の間の温度において
であり、１０５５kg／cm2 （１５ksi)の圧力、約１１２
９℃（２０６５°Ｆ）の温度で成型している請求項６の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/554,376 US5679908A (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Corrosion resistant, high vanadium, powder metallurgy tool steel articles with improved metal to metal wear resistance and a method for producing the same |
| US08/554,376 | 1995-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165657A true JPH09165657A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3351970B2 JP3351970B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=24213097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30991796A Expired - Lifetime JP3351970B2 (ja) | 1995-11-08 | 1996-11-07 | 改良された金属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗高バナジウム粉末冶金工具鋼物体及びその製造法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5679908A (ja) |
| EP (1) | EP0773305B1 (ja) |
| JP (1) | JP3351970B2 (ja) |
| KR (1) | KR100433161B1 (ja) |
| CN (1) | CN1158361A (ja) |
| AT (1) | ATE193563T1 (ja) |
| DE (1) | DE69608642T2 (ja) |
| ES (1) | ES2148718T3 (ja) |
| MY (1) | MY113816A (ja) |
| SG (1) | SG52855A1 (ja) |
| TW (1) | TW340812B (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100331962B1 (ko) * | 1996-05-08 | 2002-11-27 | 기아특수강 주식회사 | 마크로·마이크로응고조직을개선한고청정공구강의제조방법 |
| US6099796A (en) * | 1998-01-06 | 2000-08-08 | Crucible Materials Corp. | Method for compacting high alloy steel particles |
| US5976459A (en) * | 1998-01-06 | 1999-11-02 | Crucible Materials Corporation | Method for compacting high alloy tool steel particles |
| DE10019042A1 (de) * | 2000-04-18 | 2001-11-08 | Edelstahl Witten Krefeld Gmbh | Stickstofflegierter, sprühkompaktierter Stahl, Verfahren zu seiner Herstellung und Verbundwerkstoff hergestellt aus dem Stahl |
| SE518678C2 (sv) * | 2001-03-06 | 2002-11-05 | Uddeholm Tooling Ab | Föremål av stål |
| AT410448B (de) * | 2001-04-11 | 2003-04-25 | Boehler Edelstahl | Kaltarbeitsstahllegierung zur pulvermetallurgischen herstellung von teilen |
| US6585483B2 (en) | 2001-11-20 | 2003-07-01 | Honeywell International Inc. | Stationary roller shaft formed of a material having a low inclusion content and high hardness |
| GB2440856B (en) * | 2003-07-31 | 2008-09-03 | Komatsu Mfg Co Ltd | Sintered sliding member and connecting device |
| CN101701321B (zh) * | 2003-07-31 | 2014-03-19 | 株式会社小松制作所 | 烧结滑动部件 |
| JP5122068B2 (ja) * | 2004-04-22 | 2013-01-16 | 株式会社小松製作所 | Ｆｅ系耐摩耗摺動材料 |
| DE102004034905A1 (de) * | 2004-07-19 | 2006-04-13 | Böhler-Uddeholm Precision Strip GmbH & Co. KG | Stahlband für Streichmesser, Auftragsmesser und Kreppschaber und pulvermetallurgisches Verfahren zu ihrer Herstellung |
| CN100335669C (zh) * | 2004-12-10 | 2007-09-05 | 涟源钢铁集团有限公司 | 一种含磷钢的冶炼方法 |
| US20060231167A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-19 | Hillstrom Marshall D | Durable, wear-resistant punches and dies |
| US7288157B2 (en) * | 2005-05-09 | 2007-10-30 | Crucible Materials Corp. | Corrosion and wear resistant alloy |
| US7799271B2 (en) | 2006-06-16 | 2010-09-21 | Compaction & Research Acquisition Llc | Ni-base wear and corrosion resistant alloy |
| US20150007704A1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-01-08 | Branson Ultrasonics Corporation | Ultrasonic steel horn for tire cutting and method of manufacturing |
| EP2933345A1 (en) | 2014-04-14 | 2015-10-21 | Uddeholms AB | Cold work tool steel |
| US9284631B2 (en) * | 2014-05-16 | 2016-03-15 | Roman Radon | Hypereutectic white iron alloys comprising chromium and nitrogen and articles made therefrom |
| CN104818433A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-08-05 | 柳州金特新型耐磨材料股份有限公司 | 一种挖掘机用耐磨斗齿 |
| CN104889400B (zh) * | 2015-05-15 | 2017-10-10 | 安泰科技股份有限公司 | 粉末冶金耐磨耐蚀合金管材 |
| CN104874802B (zh) * | 2015-05-15 | 2017-10-10 | 安泰科技股份有限公司 | 粉末冶金耐磨损耐腐蚀合金棒材 |
| CN104901119A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-09-09 | 安徽一颗钉商贸有限公司 | 一种掺混铬钼复合粉的防腐减摩电机用碳刷及其制备方法 |
| US10509377B2 (en) | 2015-10-22 | 2019-12-17 | Triatomic Environmental, Inc. | System for monitoring and controlling indoor air quality |
| CN105154787B (zh) * | 2015-10-23 | 2016-12-07 | 何鹏 | 一种高钒耐磨合金辊齿及其制备方法 |
| US9580777B1 (en) | 2016-02-08 | 2017-02-28 | Roman Radon | Hypereutectic white iron alloys comprising chromium, boron and nitrogen and articles made therefrom |
| EP3323902B1 (de) | 2016-11-22 | 2021-09-15 | Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG | Pulvermetallurgisch hergestellter, hartstoffpartikel enthaltender stahlwerkstoff, verfahren zur herstellung eines bauteils aus einem solchen stahlwerkstoff und aus dem stahlwerkstoff hergestelltes bauteil |
| EP3323903B1 (de) | 2016-11-22 | 2019-08-07 | Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG | Pulvermetallurgisch hergestellter stahlwerkstoff, verfahren zur herstellung eines bauteils aus einem solchen stahlwerkstoff und aus dem stahlwerkstoff hergestelltes bauteil |
| US20210188655A1 (en) * | 2017-06-20 | 2021-06-24 | Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Methods of synthesizing metal oxide nanostructures and photocatalytic water treatment applications of same |
| US10889872B2 (en) * | 2017-08-02 | 2021-01-12 | Kennametal Inc. | Tool steel articles from additive manufacturing |
| CN113265580B (zh) * | 2021-05-28 | 2023-02-14 | 河南科技大学 | 一种高氮高钒高铬耐磨合金及其制备方法 |
| WO2023144592A1 (en) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Arcelormittal | Ferrous alloy powder for additive manufacturing |
| US12084732B2 (en) | 2022-03-29 | 2024-09-10 | Townley Foundry & Machine Co., Inc. | Hypereutectic white iron alloy comprising chromium, boron and nitrogen and cryogenically hardened articles made therefrom |
| TW202540452A (zh) * | 2024-03-04 | 2025-10-16 | 瑞典商伍德赫爾恩股份有限公司 | 適用於塑膠模製之ｐｍ不鏽鋼 |
| SE548047C2 (en) * | 2024-06-28 | 2026-02-10 | Uddeholms Ab | Stainless pm steel suitable for plastic moulding |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2199096A (en) * | 1937-04-30 | 1940-04-30 | Sandvikens Jernverks Ab | Alloy steel |
| US2355726A (en) * | 1942-06-12 | 1944-08-15 | Pangborn Corp | Abrasion resistant articles and alloys |
| US2575218A (en) * | 1950-10-07 | 1951-11-13 | Latrobe Electric Steel Company | Ferrous alloys and abrasive-resistant articles made therefrom |
| US2709132A (en) * | 1951-10-11 | 1955-05-24 | Latrobe Steel Co | Ferrous alloys and corrosion and wearresisting articles made therefrom |
| AT187929B (de) * | 1952-12-10 | 1956-12-10 | Boehler & Co Ag Geb | Chromstähle für Werkzeuge hoher Warmhärte bzw. Rotgluthärte und Verschleißfestigkeit |
| JPS5281006A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-07 | Kobe Steel Ltd | High speed steel made from powder containing nitrogen |
| JPS52141406A (en) * | 1976-05-21 | 1977-11-25 | Kobe Steel Ltd | Tool steel containing nitrogen made by powder metallurgy |
| US4249945A (en) * | 1978-09-20 | 1981-02-10 | Crucible Inc. | Powder-metallurgy steel article with high vanadium-carbide content |
| JPS5964748A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-12 | Hitachi Metals Ltd | 高耐摩高靭性冷間工具鋼 |
| DE3508982A1 (de) * | 1985-03-13 | 1986-09-18 | Seilstorfer GmbH & Co Metallurgische Verfahrenstechnik KG, 8092 Haag | Stahlmatrix-hartstoff-verbundwerkstoff |
| JPS6210293A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-19 | Hitachi Cable Ltd | 高速めつき方法 |
| US4765836A (en) * | 1986-12-11 | 1988-08-23 | Crucible Materials Corporation | Wear and corrosion resistant articles made from pm alloyed irons |
| SE457356C (sv) * | 1986-12-30 | 1990-01-15 | Uddeholm Tooling Ab | Verktygsstaal avsett foer kallbearbetning |
| SE456650C (sv) * | 1987-03-19 | 1989-10-16 | Uddeholm Tooling Ab | Pulvermetallurgiskt framstaellt kallarbetsstaal |
| DE3815833A1 (de) * | 1988-05-09 | 1989-11-23 | Seilstorfer Gmbh & Co Metallur | Korrosionsbestaendiger kaltarbeitsstahl und diesen kaltarbeitsstahl aufweisender stahlmatrix-hartstoff-verbundwerkstoff |
| AT393642B (de) * | 1988-06-21 | 1991-11-25 | Boehler Gmbh | Verwendung einer eisenbasislegierung zur pulvermetallurgischen herstellung von teilen mit hoher korrosionsbestaendigkeit, hoher verschleissfestigkeit sowie hoher zaehigkeit und druckfestigkeit, insbesondere fuer die kunststoffverarbeitung |
| DE3901470C1 (en) * | 1989-01-19 | 1990-08-09 | Vereinigte Schmiedewerke Gmbh, 4630 Bochum, De | Cold-working steel and its use |
| 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 |
| CA2131652C (en) * | 1993-09-27 | 2004-06-01 | William Stasko | Sulfur-containing powder-metallurgy tool steel article |
| US5522914A (en) * | 1993-09-27 | 1996-06-04 | Crucible Materials Corporation | Sulfur-containing powder-metallurgy tool steel article |
-
1995
- 1995-11-08 US US08/554,376 patent/US5679908A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-10-11 MY MYPI96004226A patent/MY113816A/en unknown
- 1996-10-15 EP EP96810695A patent/EP0773305B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-15 ES ES96810695T patent/ES2148718T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-15 AT AT96810695T patent/ATE193563T1/de active
- 1996-10-15 DE DE69608642T patent/DE69608642T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-21 SG SG1996010918A patent/SG52855A1/en unknown
- 1996-11-04 TW TW085113423A patent/TW340812B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-11-07 JP JP30991796A patent/JP3351970B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-08 CN CN96114426A patent/CN1158361A/zh active Pending
- 1996-11-08 KR KR1019960053349A patent/KR100433161B1/ko not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-10-16 US US08/951,629 patent/US5936169A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100433161B1 (ko) | 2004-09-07 |
| SG52855A1 (en) | 1998-09-28 |
| KR970027340A (ko) | 1997-06-24 |
| ES2148718T3 (es) | 2000-10-16 |
| HK1008885A1 (en) | 1999-05-21 |
| JP3351970B2 (ja) | 2002-12-03 |
| EP0773305B1 (en) | 2000-05-31 |
| TW340812B (en) | 1998-09-21 |
| US5679908A (en) | 1997-10-21 |
| CN1158361A (zh) | 1997-09-03 |
| ATE193563T1 (de) | 2000-06-15 |
| DE69608642D1 (de) | 2000-07-06 |
| US5936169A (en) | 1999-08-10 |
| EP0773305A1 (en) | 1997-05-14 |
| MY113816A (en) | 2002-05-31 |
| DE69608642T2 (de) | 2001-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09165657A (ja) | 改良された金属−金属摩耗抵抗を持つ腐食抵抗高バナジウム粉末冶金工具鋼物体及びその製造法 | |
| Chaus et al. | Microstructure and properties of M2 high-speed steel cast by the gravity and vacuum investment casting | |
| KR102436457B1 (ko) | 플라스틱 성형 공구에 적합한 강재 | |
| KR820002180B1 (ko) | 바나듐-탄화물 성분을 다량 함유하는 분말야금강 제품 | |
| TWI415955B (zh) | 抗蝕及抗磨之合金 | |
| JP4162289B2 (ja) | 高い衝撃靱性を持つ耐摩耗性粉末冶金冷間加工工具用焼結鋼及びそれを製造する方法 | |
| US3369891A (en) | Heat-treatable nickel-containing refractory carbide tool steel | |
| JPH036982B2 (ja) | ||
| US5900560A (en) | Corrosion resistant, high vanadium, powder metallurgy tool steel articles with improved metal to metal wear resistance and method for producing the same | |
| JP3016540B2 (ja) | 熱間均衡圧密されたマルテンサイト系モールド及びダイブロック部材並びにその製造方法 | |
| KR101518723B1 (ko) | 냉간 가공 공구강 제품 | |
| EP1129229B1 (en) | Steel, use of the steel, product made of the steel and method of producing the steel | |
| US4043843A (en) | Abrasion resistant, heat hardenable, stainless steel | |
| KR20190022698A (ko) | 내침식성 및 내부식성 백주철 | |
| KR20170030567A (ko) | 내부식성 물체 및 그 제조 방법 | |
| WO2023192852A1 (en) | Hypereutectic white iron alloy comprising chromium, boron and nitrogen and cryogenically hardened articles made therefrom | |
| CN114318164A (zh) | 耐磨耐蚀工具钢 | |
| JP2000313934A (ja) | ステンレス球状炭化物鋳鉄 | |
| CN114318131B (zh) | 耐磨合金 | |
| CN113215482B (zh) | 耐磨冷作工具钢 | |
| US20240307957A1 (en) | Method for Manufacturing a Tool Steel as a Support for PVD Coatings and a Tool Steel | |
| Rhoma et al. | Study of The Impact of Adding AIC on the Wear Properties of Unalloyed Steel Produced by Metallurgy Powder | |
| HK1008885B (en) | Corrosion resistant, high vanadium, powder metallurgy tool steel articles with improved metal to metal wear resistance and a method for producing the same | |
| EP4019654A1 (en) | Low density medium alloyed steels with aluminium and manganese | |
| KR101763483B1 (ko) | 고강도 주조 고속도 공구강의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130920 Year of fee payment: 11 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |