JPS58185751A - 粉末治金法により製造される高速度鋼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鋼に関し、さらに詳しくは、硬さと衝撃靭性の優れた粉
末冶金法により製造される高速度鋼一二関す一般に、冷
開成形金型用の鋼として、代表的な鋼種といわれている
、例疋ば、ＳＫＩＩＩＩ、ＳＫＩ＋９等の鋼には犬のよ
うな問題点がある。

（１）焼戻し砂さが充分でなく（ＳＫ旧１ｊ．高速度鋼
に比べ圧縮耐力か低く、金型の変形が起る。

（２）耐摩耗性がイて光５ｒテあり（ＳＫＤＩＩ、ＳＫ
１１９）、そしてＳＫ［ＪＩ＋は含イ１している炭化物
が比較的低峻度のため耐摩耗性が低く、ＳＫｌ１９は尚
硬度炭化物が少ないため耐摩耗性が充分でない。

（３）衝撃靭性が劣り（ＳＫ［１１　１．ＳＫＩＩ９）
、炭化物が粗大で偏析しているため慟撃荷市に弱く、工
具使用時の初期１ユ欠けや、割れを発生して破損し易い
。

（４）被労強度が低く　（ＳＫＤＩＩ．ＳＫｌ＋９）、
炭化物が粗大なために疲労強度が低く、従って、丁．貝
与命が短かい。

本発明は、に記した従来の鋼の種々な問題点に鑑みなさ
れたものであり、＠さと衝撃靭性の両刀を兼ね備えた粉
末冶金法により製造される高速度鋼を提供することにあ
る。

本発明に係る粉末冷性により製造される高速度鋼は、（
＋）　Ｃ１，２〜１．８％、Ｓｉ　０．２〜１．０％、
Ｍｎ００２−０．５％、Ｃｒ　３．．０−５．０％、Ｎ
ｏ　３．０−５．０％、−１，０−３，０％、Ｖ　４．
０−６．０％を含有し、カッ、−十２Ｎｏ＝９．０１１
．０％、Ｃ＝０．３−０．５＋０．２２Ｖ％であり、桟
部実質的にＦｅであることを特徴とする粉末冶金法によ
り製造される高速度鋼を第１の発明とし、（２）　Ｃ１
，２〜１．８％、Ｓｉ　０．２〜１．０％、Ｍｎ　Ｏ，
２〜０．５％、Ｃｒ　３，０−５．０％、Ｍｏ　３．０
−５．０％、Ｗ　１，０−３．０％、Ｖ　４．０−６．
０％、Ｎｂ１．０％以下を含有し、カッ、Ｗ＋２Ｎｏ＝
９．０−１１．０％、Ｃ＝０．３−０．５＋０．２２Ｖ
％であり、残部実質的にＦｅであることを特徴とする粉
末冶金法により製造される高速度鋼を第２の発明とする
２つの発明よりなるものである。

本発明に係る粉末冶金法により製造される高速度鋼は、
冷間成形金型、例えば、パンチ、ダイスとして使用でき
る硬さと衝撃靭性の両方を確保することができるもので
あり、かつ、〃スアトマイズ粉末を用いて粉末冶金法に
より製造するものであるから、炭化物粒径が平均０．８
μと非常に微細で、しがも、均一に分４１シているので
、ｔｔＩＪｉ図で示すように高硬度で、高衝撃靭性をイ
ノしており、さらに、高硬度のバナノウム炭化物を多く
含イｊするので優れた耐摩耗性を発揮する、１ＪｌＩら
、冷聞金型用に適した炭化物を含有している（第１図に
示したものは後述する＊施例における１３の鋼種のもの
である。）優れた高速度鋼である。

本発明に係る粉末冶金法に上り製造される高速度鋼につ
いて以ド詳細に説明［る。

先づ、本発明に係る粉末冶金法により製造される高速度
鋼の含有成分、及び、成分割合について説明する。

Ｃは通常は高速度鋼の基質に・部溶解し、池はＣ「、Ｎ
ｏ、Ｗ、Ｖ等と化合して複炭化物を作るのであるが、本
発明に係る粉末冶金法により製造される高速度鋼におい
ては、　−次炭化物がＶに富むＭＣ型の炭化物が主体と
なり、が−ノ、Ｖ含有量との関係もあるが、含有域が１
．２％未満て・は基質中のＣがイー足し充分な硬さが得
られず、また、１．８％を越えると衝撃靭性を低）゛さ
せるようになる。よりて、Ｃ含有量は１．２・〜１．８
％とする。また、Ｃ含有量とＶ含有鷲トノ関係ハＣ＝０
．３−０．５＋０．２２Ｖ％を満さなければ、■に富ん
だＭＣ型とはならない。

Ｓｉは脱酸剤として通常０．２〜０．４％は含有される
ものであるが、Ｓｌは基質の強化には有効であるけれと
も多過ぎると靭性の低下や機械加工性の劣化を招くよう
になり、含有量が０．２％未満では基質の強化に効果は
少なく、１．０％を越えると靭性、８！械加工性を劣化
させる。よって、Ｓｉ含有量は０．２〜１．０％とする
。

Ｍｎは通常脱酸剤として含有される０、２〜０，５％と
する。

Ｃｒは焼戻し硬さに影響を与える元素であり、含有量が
３．０％未満では焼戻し硬さが低く、また、５．０％を
越えると脆化する。よって、Ｃｒ含有量は３．０〜５．
０％とする。

Ｍｏ、Ｗは共に焼戻し二次硬化を向上させるものであり
、含有量が閂。が３．０％未満、ｋが１．０％未満では
この効果がなく、また、Ｎｏ　５．０％、−３，０％を
越えると後述するー＋２Ｎｏ＝９〜１０％を越えてＨ，
Ｃ型の一次炭化物を形成して靭性、機械加１−性に悪影
響を与える。よって、Ｎｏ含有量は；号、０・・５．０
％、−含有量は１．０〜３．０％とする。また、阿十２
Ｎｏ＝９−１１％とするのは、１１％を越える含有量で
はＭ、Ｃの一次炭化物を形成するので好ましくなく、ま
た、９％未満では基質の強化には効果がないからである
５ 〜′は殆んどＣと結合して非常に高硬度のＭＣ型炭化物
を形成し、耐摩耗性は著しく向ｌ−シ、特に、本発明に
係る粉末冶金法により製造される高ｊ１度鋼においては
一次炭化物を全べてＭＣ型炭化物としたので非常に優れ
た耐摩耗性を発揮する。

そして、含有量が４．０％未満では耐摩耗性を劣化し　
また、６．０％を越えて含有されると衝撃靭性が低１・
゛する。よって、■含有量は４．０・−６，０％とする
。しかしながら、に記Ｃの所で説明したように、Ｃ含有
量との関係を考慮する必要がある。

Ｎｌ＋はＶと同様にＭＣ型炭化物を形成するので、Ｖの
代りとして少鼠含イ１させることもあるが、１％を越え
て含有されると衝撃靭性がｆ氏ドするようになる。よっ
てＮｂ含有鼠は１％以下とする。

次に、本発明に係る粉末冶金法により製造される高速度
鋼の実施例について比較例と共に説明する。

実施例 （ａ）第１表に示す八〜Ｆの含有成分、成分割合となる
ように、粉末冶金法により、即ち、〃ス７トマイズ合金
粉を軟鋼容器へキャニング後、脱ガス、及び、熱間静水
圧試験機による圧縮成形と焼結を行なった。Ｇ、ＨのＳ
ＫＤ＋　１．５ＫＨ９は市販のものである。

このような、粉末Ｗｉ含金法よりバナノウム炭化物が微
細となり、普通溶解＋４　、ｉ：りも優れた熱間加Ｉ−
性と■二具性能を示す。

（ｂ）熱処理として、焼入処理はＡ（１，温度以して゛
加熱保持し、その後常温まで冷却しく冷却速度は問わな
い。）、タ曳留オーステナイトマルテンサイト相を二［
る。また、焼戻し処理は、（５００’Ｃ・−６１）　０
　’Ｃ）Ｘ　（６０分〜３２（）う１間保持）→空冷す
る。ただし、焼戻し処理は２回置１−行なう。

第２表に熱処理条件と機械的特性値を示ｔ。

、二のＩｎ２！２がられがる。Ｙうに、本発明に係る粉
末冶金法により製造される高速度鋼へ　１は比較鋼Ｆ　
、（：、）１とｆＩ２！さはそっ差はないが、ンヤルピ
〜値は、比較鋼は本発明に係る鋼の１２又はそれＶ）。

ｌζで、−・１摩耗性については比較鋼は著しく吐く、
また、疲労強度も比較鋼は４？！段に低いものである。

以１．悦明したように、本発明ｔこ係る粉末冶金法によ
り製ノ８れる高速度鋼は］−記の構成を有しているもの
であるから、＼は一次炭化物としてＭＣ型のＶＣを形成
しているから、高砂度で゛高ＷｈＩＦ靭性を有し、さら
に、優れた耐摩耗性を示ｔという効果を奏するちのであ
る７

【図面の簡単な説明】 第１し１は硬さとンヤルビー衝ｖＩ値との関係を示すグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　Ｃ１，２−１，ｓ％、Ｓｉ　Ｏ，２−１，０％
   、Ｍｎ　Ｏ，２−０，５％、Ｃｒ　３．０〜５．０％、
   Ｎｏ３．０〜５．０％、Ｗ　１．０〜３６０％。Ｖ　４
   ，０−６．０％ヲｔ［Ｉ−、カッ、ＩＡ　＋２Ｍｏ　＝
   　９．０−１１．０％、ｃ＝ｏ、３−ｏ、５＋ｏ、ｚｚ
   ｖ％ｔ’アＱ、残部実質的にＦｅであることを特徴とす
   る粉末冶金法により製造される高速度鋼。 （２）　Ｃ１，２−１，８％、Ｓｉ　０．２−１．０％
   、Ｍｎ　Ｏ，２−０，５％、Ｃｒ　３．０−５．０％、
   Ｎｏ　３．０−５．０％、Ｗ　１．０−３．０％、Ｖ　
   ４．０−６．０％、Ｎｂ　１．０％以下！−有し、カッ
   、Ｗ＋２Ｍｏ＝９．０−１１．０％、Ｃ＝０．３−０．
   ５＋０．２２Ｖ％であり、残部実質的にＦｅであること
   を特徴とする粉末冶金法により製造される高速度鋼。