JPS6196004A - 粉末組成物およびそれからの金属製品の製造方法 - Google Patents
粉末組成物およびそれからの金属製品の製造方法Info
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- JPS6196004A JPS6196004A JP60224982A JP22498285A JPS6196004A JP S6196004 A JPS6196004 A JP S6196004A JP 60224982 A JP60224982 A JP 60224982A JP 22498285 A JP22498285 A JP 22498285A JP S6196004 A JPS6196004 A JP S6196004A
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- 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%
- C22C33/0292—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 more than 5% preformed carbides, nitrides or borides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C22C—ALLOYS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、粉末組成物および金属製品の製造に関するも
のであり、特に、粉末状又は粒状の鋼から工具鋼および
合金鋼の物品を製造することに関するものである。
のであり、特に、粉末状又は粒状の鋼から工具鋼および
合金鋼の物品を製造することに関するものである。
金属粉末を機械的又は均衡的に作動する加圧機中で圧縮
することによって、粉末粒子が固着し合い、そして圧縮
粉の相対密度の低い、未処理の圧粉体（’ ｇｒｅｅｎ
’ ｃｏｍｐａｃｔ）を形成し得ることはよく知られ
ている。「相対密度」とは、圧縮粉の実際の密度の、そ
の圧縮粉から作られる固体材料の密度に対する比を、パ
ーセンテージであられしたものである。こうして得られ
た圧粉体は、その容量の２０〜４０％に達する空隙を含
む。
することによって、粉末粒子が固着し合い、そして圧縮
粉の相対密度の低い、未処理の圧粉体（’ ｇｒｅｅｎ
’ ｃｏｍｐａｃｔ）を形成し得ることはよく知られ
ている。「相対密度」とは、圧縮粉の実際の密度の、そ
の圧縮粉から作られる固体材料の密度に対する比を、パ
ーセンテージであられしたものである。こうして得られ
た圧粉体は、その容量の２０〜４０％に達する空隙を含
む。
圧粉体を形成した後、調節した空気又は真空下で焼結し
て、相対密度９０〜１００％をもつ物品が製造される。
て、相対密度９０〜１００％をもつ物品が製造される。
焼結段階において、焼結下の製品が過剰の粒子成長を受
けて、これが焼結製品の機械的性質に有害な影響を与え
ることを我々は見出した。この粒子成長は、鋼の第二相
粒子が鋼マトリクスに溶解することによって生ずる０例
えば、工具鋼の場合、普通は鋼中にある炭化物の焼結温
度でマトリクスに溶解する。これらの粒子は普通は、粒
子境界の動きを止めることによって粒子成長を阻止する
効果をもっている。動いている粒子境界は、第二相粒子
と衝突した時に止まり、それからその粒子によって固定
される。
けて、これが焼結製品の機械的性質に有害な影響を与え
ることを我々は見出した。この粒子成長は、鋼の第二相
粒子が鋼マトリクスに溶解することによって生ずる０例
えば、工具鋼の場合、普通は鋼中にある炭化物の焼結温
度でマトリクスに溶解する。これらの粒子は普通は、粒
子境界の動きを止めることによって粒子成長を阻止する
効果をもっている。動いている粒子境界は、第二相粒子
と衝突した時に止まり、それからその粒子によって固定
される。
我々は、成る物質の添加がこの粒子成長を阻止し、これ
により焼結段階中、微細な粒子サイズを維持し、そして
焼結製品のすぐれた機械的性質を生み出すことを発見し
た。
により焼結段階中、微細な粒子サイズを維持し、そして
焼結製品のすぐれた機械的性質を生み出すことを発見し
た。
一つの態様では、本発明は、先づ第一に粉末を圧縮して
比較的疎な圧粉体を形成し、次にこの圧粉体を焼結して
相対密度が最低９０％である物品を作るという方法によ
って物品を製造するために用いる鋼粉末を提供し、この
粉末は、鋼マトリクスに溶解せず、微細な粒子サイズを
維持するために役立つ粒子を添加物として含む。
比較的疎な圧粉体を形成し、次にこの圧粉体を焼結して
相対密度が最低９０％である物品を作るという方法によ
って物品を製造するために用いる鋼粉末を提供し、この
粉末は、鋼マトリクスに溶解せず、微細な粒子サイズを
維持するために役立つ粒子を添加物として含む。
この添加物は耐火性粒子から成り、この方法で用いられ
る添加物はニオブ、タンタル、チタンおよびハフニウム
の炭化物、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムの二
硼化物、そしてバナジウム、チタン、ジルコニウムおよ
びハフニウムの窒化物で、その量は０．１〜２重量％で
ある。
る添加物はニオブ、タンタル、チタンおよびハフニウム
の炭化物、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムの二
硼化物、そしてバナジウム、チタン、ジルコニウムおよ
びハフニウムの窒化物で、その量は０．１〜２重量％で
ある。
他の態様では本発明は、ニオブ、タンタル、チタンおよ
びハフニウムの炭化物又はチタン、ジルコニウムおよび
ハフニウムの二硼化物又はバナジウム、チタン、ジルコ
ニウムおよびハフニウムの窒化物の中の１種類以上を０
．１〜２重量％含む鋼粉末から、ほゞ要求通りの物品形
状を有する圧粉体を作ること、およびこの圧粉体を焼結
して最低９０％の相対密度をもつ物〜を製造することと
から成る、物品の製造法を提供する。 ′本発明
は、前記の方法によって、又は前記の粉末から作られる
物品、特に工具又は合金鋼にまで拡大される。
びハフニウムの炭化物又はチタン、ジルコニウムおよび
ハフニウムの二硼化物又はバナジウム、チタン、ジルコ
ニウムおよびハフニウムの窒化物の中の１種類以上を０
．１〜２重量％含む鋼粉末から、ほゞ要求通りの物品形
状を有する圧粉体を作ること、およびこの圧粉体を焼結
して最低９０％の相対密度をもつ物〜を製造することと
から成る、物品の製造法を提供する。 ′本発明
は、前記の方法によって、又は前記の粉末から作られる
物品、特に工具又は合金鋼にまで拡大される。
本発明は、例証のみのために以下に記す零発廚に従う工
具鋼製品製造法の説明によって、より容易に理解される
。
具鋼製品製造法の説明によって、より容易に理解される
。
金属粉末は、鉄および微量の不純物以外には、次の組成
をもつ工具鋼のメルトを得ることにより作られた。
をもつ工具鋼のメルトを得ることにより作られた。
炭 素 １ ％タングステ
ン ６ ％ モリブデン ５ ％ り ロ ム ４．５
％バナジウム ２ ％ チタン炭化物 １ ％ マ ン ガ ン ０．２ ％以下
硫 黄 ０．０３％以下燐
０．０３％以下パーセントはすべて重
量パーセントである。
ン ６ ％ モリブデン ５ ％ り ロ ム ４．５
％バナジウム ２ ％ チタン炭化物 １ ％ マ ン ガ ン ０．２ ％以下
硫 黄 ０．０３％以下燐
０．０３％以下パーセントはすべて重
量パーセントである。
メルトは、２０度〜３０度で、圧力１０００〜４０００
ｐｓｉ（約７０〜２８０ｋｇ／ｃｍりで、落下する鋼塊
に向けられた水ジェツトにより霧状にされた。霧状、に
なった粒子は、衝撃点の真下にある急冷浴と接触するこ
とにより急冷される。不規則な形の製品を得るのにはほ
ぼ十分な急冷である。急冷された粒子は粉末状となって
水浴中に落ち、それをとり出す、その粉末を真空又は水
素／窒素気流中で約８７０℃でアニーリングし、それか
ら制御冷却される。アニーリングした粉末を回転ドラム
中でグラファイト又はその他の粉末と混合して、その後
の脱酸素過程のための過剰炭素、加圧のための粉末滑剤
、又は粉末組成物の補正のための粉末、又は添加するた
めの粉末をそれぞれ供給する。
ｐｓｉ（約７０〜２８０ｋｇ／ｃｍりで、落下する鋼塊
に向けられた水ジェツトにより霧状にされた。霧状、に
なった粒子は、衝撃点の真下にある急冷浴と接触するこ
とにより急冷される。不規則な形の製品を得るのにはほ
ぼ十分な急冷である。急冷された粒子は粉末状となって
水浴中に落ち、それをとり出す、その粉末を真空又は水
素／窒素気流中で約８７０℃でアニーリングし、それか
ら制御冷却される。アニーリングした粉末を回転ドラム
中でグラファイト又はその他の粉末と混合して、その後
の脱酸素過程のための過剰炭素、加圧のための粉末滑剤
、又は粉末組成物の補正のための粉末、又は添加するた
めの粉末をそれぞれ供給する。
未処理の圧粉体は、好ましくは６０〜７０％の相対密度
をもつように、機械的又は均衡圧縮によって形成される
。
をもつように、機械的又は均衡圧縮によって形成される
。
圧粉体をその後真空炉で、脱酸素化および焼結された。
温度を徐々に上げ、酸素レベルが低下するまで焼結温度
以下に維持するのが好ましい、そして最後には温度を焼
結温度まで上げ、相対密度最低９０％、好ましくは９８
％以上の圧縮粉をつくる。
以下に維持するのが好ましい、そして最後には温度を焼
結温度まで上げ、相対密度最低９０％、好ましくは９８
％以上の圧縮粉をつくる。
焼結中に鋼マトリクスに溶解しない耐火性粒子（チタン
炭化物）の添加は、粒子境界を固定することによって微
細な粒子サイズの維持を可能とした。
炭化物）の添加は、粒子境界を固定することによって微
細な粒子サイズの維持を可能とした。
添加は別の方法で行ってもよい。
必要とされる成分を、溶融した鋼に、噴霧前に加えるこ
とができる。例えば、炭化物の場合、添加物は炭化物の
形で加えられるか、又は単に金属として加え、その金属
が、前記の添加物の安定性によって噴霧中に結合して、
要求される化合物を生成し、微細な安定した粒子を良く
分布させる。
とができる。例えば、炭化物の場合、添加物は炭化物の
形で加えられるか、又は単に金属として加え、その金属
が、前記の添加物の安定性によって噴霧中に結合して、
要求される化合物を生成し、微細な安定した粒子を良く
分布させる。
もう一つの方法として、添加は、圧縮前に粉末添加物を
鋼粉末と混合することによって、添加が粉末の形で行わ
れる。添加物粒子はその時鋼粒子の境界に位置し、拡散
過程によって鋼粒子に入って、製品全体に微細な安定し
た粒子を分布させる。
鋼粉末と混合することによって、添加が粉末の形で行わ
れる。添加物粒子はその時鋼粒子の境界に位置し、拡散
過程によって鋼粒子に入って、製品全体に微細な安定し
た粒子を分布させる。
Claims (7)
- （１）粉末を圧縮して比較的疎な圧粉体を形成し、つい
でこの圧粉体を焼結して相対密度が最低９０％の物品を
製造するという方法によって物品を製造するために用い
る鋼粉末であって、その粉末は添加物として、鋼マトリ
ックスに溶解せずに、焼結時に細かい粒状を維持するの
に役立つ粒子を含み、この添加物粒子は、ニオブ、タン
タル、チタンおよびハフニウムの炭化物、チタン、ジル
コニウム、およびハフニウムの二硼化物およびバナジウ
ム、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムの窒化物か
ら成る耐火性粒子の中から選ばれ、その添加量は０．１
〜２．０重量％である鋼粉末。 - （２）工具鋼又は合金鋼粉末である、特許請求の範囲第
１項記載の粉末。 - （３）実施例に記載したものと実質的には同じ粉末。
- （４）ニオブ、タンタル、チタンおよびハフニウムの炭
化物又はチタン、ジルコニウムおよびハフニウムの二硼
化物、又はバナジウム、チタン、ジルコニウムおよびハ
フニウムの窒化物の一つ又はそれ以上を含んで成る材料
を０．１〜２．０重量％含む鋼粉末から、ほゞ要求通り
の製品形状に圧粉体をつくることおよびこの圧粉体を焼
結して、相対密度最低９０％の製品をつくることから成
る物品の製造法。 - （５）上記鋼粉体が工具鋼又は合金鋼である特許請求の
範囲第４項記載の方法。 - （６）材料又はその材料の形成のための添加物が、噴霧
前に溶融鋼に添加され、粉末を形成する、特許請求の範
囲第４又は５項記載の方法。 - （７）前記材料が粉末添加物として加えられ、鋼粉末と
混合される、特許請求の範囲第４又は第５項記載の方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8425566 | 1984-10-10 | ||
| GB08425566A GB2165553A (en) | 1984-10-10 | 1984-10-10 | Steel powder compositions and sintered products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196004A true JPS6196004A (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=10567967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60224982A Pending JPS6196004A (ja) | 1984-10-10 | 1985-10-11 | 粉末組成物およびそれからの金属製品の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6196004A (ja) |
| GB (1) | GB2165553A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03166335A (ja) * | 1988-08-30 | 1991-07-18 | Sutek Corp | 分散強化材料 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4880461A (en) * | 1985-08-18 | 1989-11-14 | Hitachi Metals, Ltd. | Super hard high-speed tool steel |
| ES2172366B1 (es) * | 1999-07-14 | 2003-11-01 | Tratamientos Termicos Ttt S A | Procedimiento para la produccion de componentes de acero rapido mediante la tecnica de metalurgia de polvos. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE330687B (ja) * | 1964-06-01 | 1970-11-30 | Du Pont | |
| SE357391B (ja) * | 1967-07-31 | 1973-06-25 | Aerojet General Co | |
| GB1443900A (en) * | 1973-03-30 | 1976-07-28 | Crucible Inc | Powder metallurgy tool steel article |
| GB1414413A (en) * | 1973-05-18 | 1975-11-19 | Contour Saws | Bimetal saw blade stock and method of making the same |
| US4075010A (en) * | 1976-02-05 | 1978-02-21 | The International Nickel Company, Inc. | Dispersion strengthened ferritic alloy for use in liquid-metal fast breeder reactors (LMFBRS) |
| GB2022619A (en) * | 1978-03-21 | 1979-12-19 | Allen Tools Ltd Edgar | High Speed Steels |
-
1984
- 1984-10-10 GB GB08425566A patent/GB2165553A/en not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60224982A patent/JPS6196004A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03166335A (ja) * | 1988-08-30 | 1991-07-18 | Sutek Corp | 分散強化材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8425566D0 (en) | 1984-11-14 |
| GB2165553A (en) | 1986-04-16 |
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