JPS634905B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、すぐれた耐摩耗性を有し、かつ耐
熱性にもすぐれたCo基合金板材の製造法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 一般に、チエンソーガイドや、木工加工用並び
に軽金属および合金切断用のこ歯、さらに蒸気タ
ービンのブレードなどの製造には、すぐれた耐摩
耗性と耐熱性が要求されることから、各種のCo
基合金板材が用いられている。 また、これらの各種Co基合金板材のうちの１
つとして、重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種：２〜20
％、 Cr：15〜35％、 を含有し、さらに必要に応じて、 NiおよびFeのうちの１種または２種：１〜25％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
成を有するCo基合金板材が広く知られている。 このCo基合金板材は、通常、鋳造後のインゴ
ツトに、分塊鍛造や分塊圧延、さらに熱間圧延や
冷間圧延を施して、板厚：約１〜４mmを有する板
材とし、これに1100〜1250℃の温度で溶体化処理
を施すことによつて製造され、この状態で実用に
供されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、近年、上記の利用分野においても高速
化や高性能化が要求されるようになつており、こ
れに伴つて、上記の従来Co基合金板材のもつ耐
摩耗性より一層の向上が望まれている。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のように観点か
ら、上記の従来Co基合金板材に着目し、これの
もつ耐摩耗性を一段と向上せしめるべく研究を行
なつた結果、上記従来Co基合金板材は、溶体化
処理後、素地に１次炭化物が分散し、かつ２次炭
化物が結晶粒界だけに析出した組織をもつが、こ
の溶体化処理後のCo基合金板材に、ストレツチ
ヤーなどにより冷間で0.1〜10％の永久歪を付与
して、結晶粒内にすべり線を発生させておき、こ
の状態で700〜1000℃の温度で時効処理を施すと、
前記すべり線上に直径：1μｍ以下の微細な２次
炭化物が析出するようになり、この結果１次炭化
物が素地中に、また２次炭化物が結晶粒界に分散
した状態で存在するが、さらに２次炭化物が結晶
粒内に析出した組織を有するCo基合金板材にお
いては、その結晶粒内の硬さが、従来Co基合金
板材ではビツカース硬さで約250であつたものが、
同300以上にまで向上するようになることから、
著しくすぐれた耐摩耗性を示すという知見を得た
のである。 したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、 Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種：２〜20
％、 Cr：15〜35％、 を含有し、さらに必要に応じて、 NiおよびFeのうちの１種または２種：１〜25％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
成を有し、かつ通常の条件で溶体化処理を施した
Co基合金板材に、冷間で0.1〜10％の永久歪を付
与した状態で、700〜1000℃の温度で時効処理を
施すことによつて、素地中に１次炭化物が、また
結晶粒界に２次炭化物が分散し、さらに結晶粒内
に直径：1μｍ以下の２次炭化物が分散した組織
を有する、耐摩耗性の著しくすぐれたCo基合金
板材を製造する方法に特徴を有するものである。 つぎに、この発明の方法において、Co基合金
板材の成分組成、永久歪の割合、および時効処理
温度を上記の通りに限定した理由を説明する。 Ａ 成分組成 (a) Ｃ Ｃ成分には、炭化物を形成して耐摩耗性を
向上させる作用があるが、その含有量が0.05
％未満では、特に２次炭化物の析出が不十分
となり、所望の耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その含有量が２％を越えると、塑
性加工が困難になることから、その含有量を
0.05〜２％と定めた。 (b) ＷおよびMo これらの成分には、一部が素地に固溶し
て、これの強化するほか、炭化物を形成して
耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含
有量が２％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が20％を越える
と、塑性加工性が低下するようになるほか、
板材に脆化傾向が現れるようになることか
ら、その含有量を２〜20％と定めた。 (c) Cr Cr成分には、素地に固溶して耐熱性を向
上させるほか、炭化物を形成して耐摩耗性を
向上させる作用があるが、その含有量が15％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が35％を越えると、σ相など
の脆化相が出現するようになつて塑性加工性
および延性が低下するようになることから、
その含有量を15〜35％と定めた。 (d) NiおよびFe これらの成分には、素地に固溶して、延性
および塑性加工性を向上させる作用があるの
で、特にこれらの特性が要求される場合に必
要に応じて含有されるが、その含有量が１％
未満では前記作用に所望の向上効果が得られ
ず、一方その含有量が25％を越えると耐摩耗
性の低下が著しくなることから、その含有量
を１〜25％と定めた。 Ｂ 永久歪の割合 その割合が0.1％未満では、結晶粒内におけ
るすべり線の発生が不十で、この結果時効処理
後の２次炭化物の析出も不十分となつて、所望
の耐摩耗性を確保することができず、一方その
割合が10％を越えると加工硬化が著しく、板材
の延性が急激に低下するようになることから、
その割合を0.1〜10％と定めた。 Ｃ 時効処理温度 その温度が700℃未満では、結晶粒内に微細
な２次炭化物を十分析出させることができず、
一方その温度が1000℃を越えると、２次炭化物
が粗大化するようになつて所望の耐摩耗性を確
保することができないことから、その温度を
700〜1000℃と定めた。 実施例 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 通常の溶解法を用い、それぞれ第１表に示され
る成分組成をもつたCo基合金溶湯を調製し、鋳
造して直径：90mmφ×長さ：350mmの寸法をもつ
たインゴツトとした後、このインゴツトに、1200
〜1000℃の温度での熱間鍛造、並びに1200〜1000
℃での熱間圧延を施して板厚：２mmの熱延板と
し、さらにこの熱延板に、1200℃の温度に、30分
間保持後、空冷の条件で溶体化処理を施し、つい
でこの溶体化処理後の幅：40mm×厚さ：２mm×長
さ：300mmの寸法をもつた板材に、ストレツチヤ
ーの代用としてインストロンタイプの10ton引張
試験機を用い、それぞれ第１表に示される割合の
永久歪を付与した後、大気中で、同じく第１表に
示される温度で時効処理（１時間保持後、空冷）
を施すことによつて本発明法１〜22をそれぞれ実
施した。 つぎに、この本発明法１〜22によつて得られ

【表】

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明法によつて
製造された本発明板材においては、いずれも微細
な２次炭化物が結晶粒内に析出した組織をもつの
で、２次炭化物が結晶粒界だけに析出した組織を
有する溶体化処理ままの従来板材に比してすぐれ
た耐摩耗性を示すことが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、直
径：1μｍ以下の微細な２次炭化物が結晶粒内に
析出した組織を有するCo基合金板材を製造する
ことができ、前記２次炭化物の析出によつて結晶
粒自体の硬さが著しく向上するようになるので、
前記Co基合金板材はきわめてすぐれた耐摩耗性
を示すようになるなど工業上有用な効果がもたら
されるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種：２〜20
   ％、 Cr：15〜35％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
   成（以上重量％）を有するCo基合金板材に、通
   常の条件で溶体化処理を施した後、これに冷間で
   0.1〜10％の永久歪を付与し、引続いて700〜1000
   ℃の温度で時効処理を施すことによつて、その組
   織を、素地中に１次炭化物が、また結晶粒界に２
   次炭化物が分散し、かつ結晶粒内に直径：1μｍ
   以下の２次炭化物が分散した組織とすることを特
   徴とする耐摩耗性のすぐれたCo基合金板材の製
   造法。 ２ Ｃ：0.05〜２％、 ＷおよびMoのうちの１種または２種：２〜20
   ％、 Cr：15〜35％、 を含有し、さらに、 NiおよびFeのうちの１種または２種：１〜25％、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組
   成（以上重量％）を有するCo基合金板材に、通
   常の条件で溶体化処理を施した後、これに冷間で
   0.1〜10％の永久歪を付与し、引続いて700〜1000
   ℃の温度で時効処理を施すことによつて、その組
   織を、素地中に１次炭化物が、また結晶粒界に２
   次炭化物が分散し、かつ結晶粒内に直径：1μｍ
   以下の２次炭化物が分散した組織とすることを特
   徴とする耐摩耗性のすぐれたCo基合金板材の製
   造法。