JPS6120618B2

JPS6120618B2 -

Info

Publication number: JPS6120618B2
Application number: JP5731579A
Authority: JP
Inventors: Naoharu Fujimori; Takeshi Asai; Takaharu Yamamoto
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1986-05-23
Also published as: JPS55148743A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はダイス、圧延ロールの如き塑性加工工
具において銅及び銅合金を加工するに最も適した
硬質合金に関する。

線引きダイスに代表される銅の塑性加工におい
ては超硬合金が使用されている。一方近年発達し
てきた熱間線材圧延用のロールにおいては超硬合
金は一般的でない。

銅の塑性加工の実態は鋼に比してきわめて遅れ
た状況であると言える。それは条件面でも製品の
精度でも鋼のそれに比して劣つていると考えられ
る。これは塑性加工をする工具材質に適切なもの
がないためと考えられる。

すなわち鋼においては超硬合金はひとつの究極
材料ともみられ、従来のダイス鋼やチルドロール
に比して飛躍的な寿命の向上と加工条件の高能率
化をもたらしたといえる。

しかし銅あるいは銅合金において超硬合金はこ
のような大きな進歩をもたらすことはできなかつ
たばかりか一部の用途においては末だ鋼の性能に
さえ及んでいない。

発明者はこのような銅加工の現状にかんがみ、
各種硬質材料にて検討を行なつた結果おどろくべ
き優れた材料を発明するに至つた。

本発明はクロム炭化物を主体とする硬質合金で
あり、いかなる銅合金においても耐摩耗性では既
存材料にまさるものである。

本発明の範囲について説明する。

CrはＣと共にカーバイドを形成する。Crが30
％以下（以下すべて％は重量％を示す）では必要
な硬度を得られないが70％を越えると強度が低下
する。ＣはCr量と対応しているが、1.5％以下で
はカーバイドが不足し、7.0％以上ではもろくな
る。

Ｗは硬質相の硬度を増し、金属相の強度を増す
ので好ましいが、３％以上で効果を示すが、18％
を越すと異相が出てもろくなる。

Ｗの一部又は全部をMoと置換することは、基
本的な性質は変わらないが比重が低いためMoだ
けとした場合５〜30％の範囲が好ましい。

MoでＷの配合量３〜18重量％のうちの一部を
置換し、MoとＷとの両者を配合する場合、Moの
合金中の配合量の３／５倍がＷと同じ添加効果を
有する。従つてMoとＷとの両者を含有せしめる
場合は次式に従つて配合する。

W′＝Ａ＋３／5B 但し、W′はＷ換算含有量（重量％）で３〜
18、Ａは、Ｗ含有量（重量％）で０＜Ａ＜18、Ｂは、Moの含有量（重量％）で５＜Ｂ＜30、これ等の構成元素の残余はNiおよび／又はCo
であるが、Feで一部を置換することも可能であ
るがNi，Coの性質を生かすため10％を超えると
異相を生ずる為10％までとする。

その他Si，Mn，Ti，Ta等を少量含んでも本発
明合金の性質は変わらない。

本発明合金は溶解法にても粉末治金法にても作
成は可能である。

本発明合金が著しい効果を示すのは、純銅及び
銅合金なかんずく黄銅、青銅、ベリリウム青銅、
アルミニウム青銅等の40％以上銅を含有する合金
に適用した場合である。

以下実施例にて示す。

実施例１直径150mmの丸棒を直径100mmに押し出すダイス
を本発明合金、超硬合金（ISO規格V2）、ダイス
鋼（SKD11）の３者で比較した。

この場合本発明合金はNi 38.4％、Co 9.5％、
Cr 42.6％、Ｃ 3.5％、Ｗ６％の組成で1600℃
にて真空溶解鋳造して作成した。

被加工材は99.5％の純銅で加工温度は約600℃
の熱間押し出しであつた。

寿命と判断されるまでの加工量はダイス鋼を１
とすると超硬合金が1.2倍であるのに対し本発明
合金は2.6倍であつた。

実施例２銅線圧延用ロールを本発明合金、ダイス鋼
（SKD6）ならびに超硬合金（WC−15Co−3Ni−
1Cr）で作成した。

本圧延ロールは線速20ｍ／secで長径12mm、短
径6.8mmの楕円断面を直径８mmの円断面とする加
工である。加工時の温度は700℃と推定される。

被圧延材は99.9％の純銅であつた。

本発明合金はCo 38.2％、Ni 10％、Cr 39.6
％、Ｃ 3.4％、Ｗ 8.8％で粉末治金法にて作成
し1300℃で焼結を行なつた合金である。

寿命に至るまでの加工合金は以下の如くであつ
た。

本発明合金 1500t ダイス鋼 320t 超硬合金 260t 実施例３黄銅の深絞り用ダイスを本発明合金とダイス鋼
で作成し比較した。

深絞りは２mm厚の平板から外径30mm、高さ50mm
の円筒を塑性加工するものである。被加工材質は
34％Znを含む黄銅であつた。

本発明合金はNi 20％、Co 23.5％、Cr 38％、
Ｃ 3.4％、Mo 15.1％の組成で粉末治金法にて
作成した。

寿命に至るまでの加工数はダイス鋼24000個に
対し本発明合金は59000個であつた。

実施例４ Ni 42.0％、Cr 40.0％、Ｗ 8.5％、Mo 6.5
％、Ｃ 3.0％（いずれも重量％）なる深絞りダ
イスを粉末治金法で作成し、ダイス鋼（SKD−
２）のダイスと比較した。深絞りは厚さ２mmの平
板から外径15mm高さ60mmの円筒を塑性加工するも
ので、被加工材は、実施例３と同じ黄銅であつ
た。寿命に至るまでの加工数は、ダイス鋼が
16000個に対し、本発明材を使用したものは72000
個であつた。

実施例５ Ni 40.0％、Fe 2.0％、Cr 40.0％、Ｗ 8.5
％、Mo 6.5％、Ｃ 3.0％（いずれも重量％）な
る実施例４と同一形状の深絞りダイスを粉末治金
法で作成し、実施例４と同一条件で寿命試験を行
なつたところ、寿命に至るまでの加工数は49000
個であつた。

Claims

【特許請求の範囲】１ Cr 30〜70重量％と、(イ)Ｗ３〜18重量％、
(ロ)Mo ５〜30重量％、(ハ)ＷとMoとを次式の割合
に含有する、 W′＝Ａ＋３／5B ［但しW′はＷ換算含有量（重量％）で３〜
18、Ａは、Ｗの含有量（重量％）で０＜Ａ＜18、ＢはMoの含有量（重量％）で５＜Ｂ＜30、］ (イ)，(ロ)，(ハ)の何れか一つと、Ｃ 1.5〜7.0重量％
と、残部Ni及び／又はCoより成る銅及び銅合金塑性
加工工具用硬質合金。２ Cr 30〜70重量％と、(イ)Ｗ３〜18重量％、
(ロ)Mo ５〜30重量％、(ハ)ＷとMoとを次式の割合
に含有する、 W′＝Ａ＋３／5B ［但し、W′はＷ換算含有量（重量％）で３〜
18、ＡはＷ含有量（重量％）で０＜Ａ＜18、Ｂは、Moの含有量（重量％）で５＜Ｂ＜30、］ (イ)，(ロ)，(ハ)の何れか一つと、Ｃ 1.5〜7.0重量％
と、 Fe Ｘ重量％（但しＸは、０Ｘ10）と、残部Niおよび／又はCoより成る銅及び銅合金塑
性加工工具用硬質合金。