JPS5961544A - 高融点金属鋳造用プリハ−ドン型材料 - Google Patents
高融点金属鋳造用プリハ−ドン型材料Info
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- JPS5961544A JPS5961544A JP17258082A JP17258082A JPS5961544A JP S5961544 A JPS5961544 A JP S5961544A JP 17258082 A JP17258082 A JP 17258082A JP 17258082 A JP17258082 A JP 17258082A JP S5961544 A JPS5961544 A JP S5961544A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mold Materials And Core Materials (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は７ｅ、 Ｏｕ金合金ど高融点金属鋳造用の金型
材料に適したＯｕ Ｎｉ Ｓｉ −Ｚｒ−１Ｏｒ系
プリハードン金型利料に曲するものである。高温のＦｅ
、 Ｏｕ系合金の金型鋳造においては、大きな熱衝撃
による薄肉部を主体としたヒートクラック、突起部の溶
損、温度勾配による熱応力と強度とのバランスに関連し
た金型の反り、湯道部の溶損、温度勾配′による熱応力
と強度とのバランスに門連した金型の反り、湯道部の溶
損、へたり、型締めによるへたりなどが大きな問題点で
ある。
材料に適したＯｕ Ｎｉ Ｓｉ −Ｚｒ−１Ｏｒ系
プリハードン金型利料に曲するものである。高温のＦｅ
、 Ｏｕ系合金の金型鋳造においては、大きな熱衝撃
による薄肉部を主体としたヒートクラック、突起部の溶
損、温度勾配による熱応力と強度とのバランスに関連し
た金型の反り、湯道部の溶損、温度勾配′による熱応力
と強度とのバランスに門連した金型の反り、湯道部の溶
損、へたり、型締めによるへたりなどが大きな問題点で
ある。
また、金型薄肉部、内部水冷を行ないにくい型訃分にお
ける昇温時の熱影響により型材が使用中に強度低下をま
ねき、漸次、へたり、ヒートクラック、溶損を生じる場
合がある。
ける昇温時の熱影響により型材が使用中に強度低下をま
ねき、漸次、へたり、ヒートクラック、溶損を生じる場
合がある。
一般の熱間工具鋼たとえはＪＩＳ ＳＫＤ６１（５０ｒ
−Ｍｏ−Ｖ＠）を使用しても熱伝導率が小キく、局部的
な再焼入効果を受けた場合の過大な硬さ上昇による割れ
等のため要求される使用性能を満すことか困難な場合が
あった。
−Ｍｏ−Ｖ＠）を使用しても熱伝導率が小キく、局部的
な再焼入効果を受けた場合の過大な硬さ上昇による割れ
等のため要求される使用性能を満すことか困難な場合が
あった。
一方熱伝導性のきわめて大きい純＃ｉｌ糸材料を使用す
れば熱応力の低減には役立つが、強度が元来低いため、
型締め圧力によるへたり、溶損等により要求寿命を満す
ことが困難であり、また金型の溶接補修が現実的には不
可能であり、金型材料としての適用が困難であった。
れば熱応力の低減には役立つが、強度が元来低いため、
型締め圧力によるへたり、溶損等により要求寿命を満す
ことが困難であり、また金型の溶接補修が現実的には不
可能であり、金型材料としての適用が困難であった。
本発明はＮｉ−３ｉ析出硬化形合金として知られている
Ｏｕ −Ｎｉ −Ｓｉ系合金にＺｒ、 Ｏｒを添加し、
型材料として必要な昇温時の軟化抵抗を一層改善したも
ので、適切な成分範囲、熱処理状態の組合せで高融点金
属鋳造用型材料として適用し、使用時の昇温による軟化
をまねくことなく良好な型寿命をもたらすことを見出し
た結果によるもので新しい高融点金属鋳造用ブリハード
ン金型材料を提供するものである。
Ｏｕ −Ｎｉ −Ｓｉ系合金にＺｒ、 Ｏｒを添加し、
型材料として必要な昇温時の軟化抵抗を一層改善したも
ので、適切な成分範囲、熱処理状態の組合せで高融点金
属鋳造用型材料として適用し、使用時の昇温による軟化
をまねくことなく良好な型寿命をもたらすことを見出し
た結果によるもので新しい高融点金属鋳造用ブリハード
ン金型材料を提供するものである。
第１表に本願発明材料の成分例および焼入温度９００Ｕ
より各種冷却速度で焼入後５００ＣＸ２ｈ時効硬化処理
した場合の硬さおよび９００Ｃ空冷後高温の６００Ｃで
２ｈ過時効処理した板金の硬さを示す。
より各種冷却速度で焼入後５００ＣＸ２ｈ時効硬化処理
した場合の硬さおよび９００Ｃ空冷後高温の６００Ｃで
２ｈ過時効処理した板金の硬さを示す。
焼入冷却速度の低重にしたがって時効硬さ値が相対的に
高く、かつ時効硬さの減少の程度が相対的に少なく、使
用時の昇温による強度低下に４える性質を備えているこ
とかわかる。
高く、かつ時効硬さの減少の程度が相対的に少なく、使
用時の昇温による強度低下に４える性質を備えているこ
とかわかる。
第 １ 表
本用途の金型材料として必要なｌ１ＲＯ１５以上を解保
す２）ための焼入冷却速度は半冷時間約３０ｍ１ｎであ
る。
す２）ための焼入冷却速度は半冷時間約３０ｍ１ｎであ
る。
第２表に本願発明材料の引張性質を示す。
第２表
いずれも金型材料としての必要な延性を備えてしする。
本願発明材料は高硬度が得られやすし）点も特徴の一つ
であるが、硬さの上昇は延性とのノ々ランスにより許容
限界がある。
であるが、硬さの上昇は延性とのノ々ランスにより許容
限界がある。
第３表に本願発明材料の熱伝導率を示す。
第 ３ 表
本願発明材料は純銅よりも熱伝導率は低ｐｚが熱間工具
鋼ＳＫＤ ６１の０．０７と比較して明らかに高いレベ
ルレこある。
鋼ＳＫＤ ６１の０．０７と比較して明らかに高いレベ
ルレこある。
第４表に本願発明材料の耐ヒートクラ・ンク試験結果を
示す。
示す。
試験片は３０闘φ×２０−で、３０ｍｍφ面をノ々−リ
ーー加熱（本発明材料Ａの表面温度を５００Ｃに管理）
後水冷する操作を２０００回繰返えしクラック発生状況
（３０闘φの中央１５朋表面部に沿うクラックの状況）
を断面観察した。
ーー加熱（本発明材料Ａの表面温度を５００Ｃに管理）
後水冷する操作を２０００回繰返えしクラック発生状況
（３０闘φの中央１５朋表面部に沿うクラックの状況）
を断面観察した。
第 ４ 表
本発明材料は表面凹凸を生ぜず、またヒートクラックも
生じなかった。
生じなかった。
比較材料Ｌ（純銅）はヒートクラックを生じなかったが
強度か低いためやや凹凸を生じた。
強度か低いためやや凹凸を生じた。
第５表に本願発明材料の耐溶損性試験結果を示す。
第５表
試験片は３０闘φ（１４翻φ）Ｘ’ｌＯ鰭ｔの円筒状試
験で１６５０Ｃの１８−８ステンレス網の溶湯を繰返え
し５００回高速で円筒内面を通過させた場合の内面の最
大溶損深さを測定した結果を示す。
験で１６５０Ｃの１８−８ステンレス網の溶湯を繰返え
し５００回高速で円筒内面を通過させた場合の内面の最
大溶損深さを測定した結果を示す。
本願発明材料よりも溶損寸法が相対的に小さい。
性
これは熱伝導率と強度、昇温における軟化抵抗とを兼備
しているためである。
しているためである。
比較材Ｌ（純銅）は強度が低いため溶炉作用を相対的に
大きく受けたものである。
大きく受けたものである。
第６表は本ＩＡ−発明材料の溶接性を示す。
溶接方法は１１０ＣｓφＸ２０鰭す試験片ブロックに１
５ｔ＋ｍφ×ｌｏ朋深さのくぼみをつけ、４５０Ｃに予
熱後Ｔｉｇ溶接により各々とも材溶接を行なったもので
ある。
５ｔ＋ｍφ×ｌｏ朋深さのくぼみをつけ、４５０Ｃに予
熱後Ｔｉｇ溶接により各々とも材溶接を行なったもので
ある。
第 ６ 表
本発明材料は溶接肉盛可能であり、断面観察でも内部欠
陥等はみられなかった。比較林料Ｌ（純銅）については
溶接肉盛が不能であった。
陥等はみられなかった。比較林料Ｌ（純銅）については
溶接肉盛が不能であった。
これは熱伝導性が大きいため溶接部の昇温か行なわれに
＜＜、正常な肉盛が困難となったものである０ つぎに本発明材料の族１分限定理由について述べる。
＜＜、正常な肉盛が困難となったものである０ つぎに本発明材料の族１分限定理由について述べる。
Ｎｉ、Ｓｉは固溶化処理により基地に固溶し、時効処理
によりＮｉ−８１，金鵜間化合物を形成、析出し）本願
発明材料としての必要な基礎的強度を与える。
によりＮｉ−８１，金鵜間化合物を形成、析出し）本願
発明材料としての必要な基礎的強度を与える。
また適度の熱伝導性、これに関連して耐ヒートクラツク
性、耐溶損性、溶接性、耐型締めへたり性を付与するた
めに添加する。
性、耐溶損性、溶接性、耐型締めへたり性を付与するた
めに添加する。
多すぎると熱伝導性を過度に低下させ、低すぎると上記
添加の効果が得られないのでｚｒ、 Ｏｒ伊との関係に
おいてＮ１は２５ Ｍ、ＯＯ％とし、Ｓｌはｏ３ｏ−Ｊ
２．００％ トする。
添加の効果が得られないのでｚｒ、 Ｏｒ伊との関係に
おいてＮ１は２５ Ｍ、ＯＯ％とし、Ｓｌはｏ３ｏ−Ｊ
２．００％ トする。
Ｎ１、Ｓｌのより好ましい範囲はＮ１３．００〜６００
％、Ｓｉ０．５０〜１．５０％である。
％、Ｓｉ０．５０〜１．５０％である。
Ｚｒ、 Ｏｒは時効処理時析出硬化性を高め、また過時
効温度域における硬さ低下を防ぎ、使用時の昇温による
強度低下を防止し、型寿命を向上させるために添加を行
なう。
効温度域における硬さ低下を防ぎ、使用時の昇温による
強度低下を防止し、型寿命を向上させるために添加を行
なう。
多すぎると熱伝導性、靭性の低下をまねき、低すぎると
上記添加の効果が１Ｍ・られないのでＺｒは０．０￥−
０，２５％、Ｏｒは０．２０−１．Ｏ０％とする。時効
硬さの上昇にはＯｒが安価で有利であるが過時効におけ
る軟化防止をとくに重視する場合にはＺｒの添加がより
有効であり、目的、用途により、Ｚｒ、ｏｒを単独また
は複合添加する。単独添加の場合のｚｒのより好ましい
範囲は０．０６−０．２０％、Ｏｒのより好ましい範囲
はα３０−０．７０％である。
上記添加の効果が１Ｍ・られないのでＺｒは０．０￥−
０，２５％、Ｏｒは０．２０−１．Ｏ０％とする。時効
硬さの上昇にはＯｒが安価で有利であるが過時効におけ
る軟化防止をとくに重視する場合にはＺｒの添加がより
有効であり、目的、用途により、Ｚｒ、ｏｒを単独また
は複合添加する。単独添加の場合のｚｒのより好ましい
範囲は０．０６−０．２０％、Ｏｒのより好ましい範囲
はα３０−０．７０％である。
熱処理は固溶化処理温度として８５０−９５０ｐの範囲
とし、結晶粒の粗大化、溶融相の生成を防き、焼入冷却
速度は必要な硬さを確保しっつ遂大な残留応力の生成を
防ぐため半冷時間３０ｍ１ｎの冷却よりはやい冷却速度
範囲内にコントロールする。
とし、結晶粒の粗大化、溶融相の生成を防き、焼入冷却
速度は必要な硬さを確保しっつ遂大な残留応力の生成を
防ぐため半冷時間３０ｍ１ｎの冷却よりはやい冷却速度
範囲内にコントロールする。
これより遅い冷却速度では必要な弱・度ＨＲＯ１５以上
がかならずしも得られなくなり、また一方硬芒が高すぎ
ると被切削性、物性の減少をともなうのてＨＲＯ３５以
下とする。
がかならずしも得られなくなり、また一方硬芒が高すぎ
ると被切削性、物性の減少をともなうのてＨＲＯ３５以
下とする。
以」二に記述のとおり、本願発明材料はＮｉ−８ｉ金金
属化合物の析出強化を利用した０ｕ−Ｎｉ−８ｉ系材料
にＺｒ、 Ｏｒを添加し、高融点金属鋳造用金型材料と
して必要ｔｊ耐ヒートクラック性、強度、延性、高温へ
の昇温に対する軟化抵抗、耐溶損性、溶接性を何与する
ための成分バランス、熱処理の適正な組合ゼを検討しン
こ結果得られたプリハードン金型材料で、被切削性も良
好で金型に加工後そのまま使用され良好な金弗寿命と成
形号イクルＲＮ’＝Ｊの短縮による成形能率向上に寄与
するものである。
属化合物の析出強化を利用した０ｕ−Ｎｉ−８ｉ系材料
にＺｒ、 Ｏｒを添加し、高融点金属鋳造用金型材料と
して必要ｔｊ耐ヒートクラック性、強度、延性、高温へ
の昇温に対する軟化抵抗、耐溶損性、溶接性を何与する
ための成分バランス、熱処理の適正な組合ゼを検討しン
こ結果得られたプリハードン金型材料で、被切削性も良
好で金型に加工後そのまま使用され良好な金弗寿命と成
形号イクルＲＮ’＝Ｊの短縮による成形能率向上に寄与
するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ Ｎｉ２−５０〜８．００％、Ｓｉ０．３０〜２．
ＯＯ％、Ｚｒ０．０４ｗ Ｏ，２５％、残部Ｏｕよりな
る鍛造あるいは鋳造合金を８５０−９５０ｃより半冷時
間３０ ｍｉｎの冷却よりもはやい冷却速用で焼入冷却
ののち、４００−５５０Ｃの温度で時効硬化処理してＨ
ＲＯ１５〜３５の硬さにした高融点金属鋳造用プリノ１
−トン型材料。 ２、 Ｎｉ３．ＯＯ〜６．００％、Ｓ１０．５０−１
．５０％、Ｚｒ０．０６間、２０％、残部Ｏｕよりなる
第１項記載の高融点金属鋳造用ブリノ・−トン型材料。 ３、 Ｎ１２＝５０〜＆００％、Ｓｉ０．３０〜ＺＯ
Ｏ％ 、Ｏｒｏ、２０〜ｌ、００％ 、残部Ｏｕよりな
る鋳造あるいは＠造合金を８５０−９５０１：ｌ’より
半冷時間８φｍ１℃の冷却よりはやい冷却速度で焼入冷
却ののち、４００−５５０ｆＣの温度で時効硬化処理し
てＨＲＯ゛１５〜３５の硬さとした高融点金属鋳造用ブ
リノ・−トン型材料。 ４ Ｎｉ３．ＯＯ〜６．００％、Ｓｉ０．５０〜１．５
０％、Ｏｒｏ、３０〜０．７０％、残部０ｕよりなる第
３項記載の高融点金属鋳造用プリノ・−トン型材料。 ５、 Ｎｉ２−５０−４００％、Ｓｉα５０〜１．５
０％、Ｚｒ０．０４〜０．２５％、〇九２０〜１．００
％、残部Ｏｕよりなる鍛造あるいは鋳造合金を８５ Ｍ
５０′Ｃより半冷時間３０ｍ１ｎの冷却よりはやい冷
却速度で焼入冷却ののち、４０ｏ−５５ｏＣの温度で時
効硬化してＨＲＯ１５〜３５の硬さにした高融点金Ｊｌ
造用プリハードン型材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17258082A JPS5961544A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 高融点金属鋳造用プリハ−ドン型材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17258082A JPS5961544A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 高融点金属鋳造用プリハ−ドン型材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961544A true JPS5961544A (ja) | 1984-04-07 |
| JPS639575B2 JPS639575B2 (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=15944472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17258082A Granted JPS5961544A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | 高融点金属鋳造用プリハ−ドン型材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961544A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036919A (ja) * | 2002-05-17 | 2011-02-24 | Metglas Inc | 銅‐ニッケル‐ケイ素二相急冷基体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443121A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Hitachi Zosen Corp | Ingot case material for continuous casting equipment |
| JPS58107460A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
-
1982
- 1982-10-01 JP JP17258082A patent/JPS5961544A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443121A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Hitachi Zosen Corp | Ingot case material for continuous casting equipment |
| JPS58107460A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | 析出硬化型連続鋳造用鋳型材料 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011036919A (ja) * | 2002-05-17 | 2011-02-24 | Metglas Inc | 銅‐ニッケル‐ケイ素二相急冷基体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS639575B2 (ja) | 1988-02-29 |
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