JP5618978B2 - 鋼、鋼ブランクの製造方法、およびこの鋼製の部品を製造する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、鋼、この鋼のブランク(blank)を製造する方法、およびこの鋼製の部品(component)を製造する方法に関する。まず第1に、この鋼は、優れた熱間加工性を必要とする用途で使用するためのものである。この鋼は、まず第1に切削工具本体(cutting tool bodies)のためのものであるが、切削工具の保持具(holders)のためのものでもある。この鋼はまた、使用温度が高いまたは比較的高い他の用途、例えば、熱間加工工具およびプラスチック成形用工具にも好適に使用することができる。熱間加工工具の例としては、鍛造プレスや鍛造型用の工具、ならびにダイカスト工具、押出成形ダイ、および特に軽金属および銅用のマンドレルが挙げられる。プラスチック成形用工具の例としては、プラスチック射出成形用金型およびプロフィール(profiles)製造用ダイが挙げられる。さらに、この材料は、標準室温以下で使用する用途、例えば材料の靭性に高い性能が要求されるトランスミッションシャフトおよび歯車などの高応力を受ける工業部品(engineering parts)、ならびに、チッピングに関してきわめて高い性能が要求される用途に適している。
切削工具本体という用語は、切削作業においてその上またはその中に有効工具部分が取り付けられる本体を意味する。典型的な切断工具本体はフライス削り(milling)本体およびドリル本体であり、これらは、高速度鋼、超硬合金(cemented carbide)、立方晶窒化硼素(CBN)またはセラミックからなる有効切削要素を備えている。通常、こうした切削工具本体の材料は、当技術分野で指定された保持具鋼(the art designated holder steel)内の鋼である。多くのタイプの切削工具本体は非常に複雑な形状を有しており、多くの場合小さなねじ穴と長い小さなドリル穴がある。したがって、この材料は優れた機械加工性を有していなければならない。切削作業は絶えず増大している切削速度で行われる。これは、切断工具本体が非常に熱くなる可能性があることを意味する。したがって、材料は優れた熱間硬度および耐高温軟化性を有することが重要である。フライス削り本体などのある種の切削工具本体が受ける高い片振り荷重(pulsating load)に耐えるために、材料は、優れた靭性と疲労強度を含む優れた機械的性質を有していなければならない。疲労強度を改善するために、切削工具本体の表面に圧縮応力を導入することができる。したがって、材料は、印加された前記圧縮応力を高温で維持するための優れた能力を有していなければならない。すなわち、材料には緩和に対する優れた抵抗力がなければならない。ある種の切削工具本体は強靭焼入れされており(tough hardened)、一方切削要素が適用される表面は高周波焼入れされる。したがって、材料は高周波焼入れ可能なものとなろう。ろう付けされた(soldered)超硬合金チップを有するある種のドリル本体など、ある種の切削工具本体は、チップフルート(chip flute)内およびドリル本体上のチップ摩耗(chip wear)に対する抵抗力を上昇させるために、焼入れ後にPVDでコーティングするかまたは窒化処理を行う。したがって、材料は、硬度の著しい低下なしに表面にPVDコーティングまたは窒化処理を行うことができるものとなろう。
・優れた耐焼戻し性(tempering resistance);
・優れた延性;
・焼入れ後焼戻した状態でも優れた機械加工性;
・空気焼入れの可能性を有する優れた焼入れ性;
・優れた耐摩耗性、とりわけチップ摩耗、いわゆるアブレシブ摩耗に対する優れた耐摩耗性;
・チッピングに対する優れた抵抗力;
・熱処理中および高い使用温度での使用における優れた寸法安定性;
・優れた溶接性;
・硬度を上げるために窒化処理を行うことができること;
ならびに、
・鋼および保持工具の両方の製造業者に、ならびにエンドユーザーに優れた生産経済性を提供すること。
本発明は、切削工具本体の材料として用いることが非常に好適な鋼を提供する。この鋼は、切削工具製造業者および切削工具ユーザーによって提起される、絶えず高くなっている材料要求性能を満たしているように思われる。例えば、この鋼は、改善された機械加工性、耐摩耗性および焼入れ性を有することが分かった。この鋼の非常に優れた特性プロフィールのおかげで、この鋼を、熱間加工工具、プラスチック成形用工具、ならびに高応力を受ける工業部品に使用することも可能である。予備テストによれば、この鋼は、低温(すなわち室温から−40〜−50℃まで)で、優れた耐チッピング性が重要な用途においても好適に使用することができる。これは、まず第1にこの鋼が低温でも優れた靭性を保持することによるものである。本発明は、この鋼のブランクを製造する方法、ならびに切削工具本体または切削工具用保持具の製造方法にも関する。
C:0.30、Si:0.50、Mn:1.20、P:最大0.025、S:0.030、Cr:2.3、Ni:4.0、Mo:0.8、W:最大0.20、Co:最大0.20、V:0.8、Ti:最大0.005、Nb:最大0.030、Cu:最大0.25、Al:0.010、Ca:5〜50ppm、O:30〜50ppm、残部鉄。
ここで、本発明を、同封された図面を参照して詳細に説明する:
初めに、いくつかのフライス本体(milling cutter bodies)が様々な製造業者から提供され、鋼の組成が分析された。さらに、フライス本体が表面処理されていたか(例えば、これらが表面コーティングされていたか、あるいはショットピーニングされていたか)、ならびにこれらが焼入れ焼戻されていたかを調べた。この調査により、すべてのフライス本体が既知の組成を有していることが分かった。フライス本体は、フライス本体としての従来の方法で製造されていた。この理由から、フライス本体はいかなる予期しない特性をも有しておらず、したがって、最近起きている、増大している特性上の要求を満たすものではないことが結論付けられた。
焼入れし焼戻した状態の本発明の鋼の好ましい実施形態のミクロ構造(鋼No.6)を図1の写真に示す。鋼は、1020℃のオーステナイト化温度において30分間焼入れし、温度600℃において中間冷却(intermediate cooling)を伴って2時間、2回焼戻し(600℃/2×2時間)、45HRCの硬度を得た。この好ましい実施形態では、鋼は焼戻しマルテンサイト(1)からなるマトリックスを有し、残留オーステナイト、パーライトまたはベイナイトはない。鋼には残留オーステナイトが存在しないと言うとき、鋼は2容量%までの残留オーステナイトを含むことができることを理解するべきである。何故ならば、2容量%未満の含有量を確証する(establish)のは難しいからである。マトリックスは、比較的均一に分散した約2容量%までの含有量の炭化物を有し、この炭化物の約1容量%は一次析出MC炭化物およびM6C炭化物(2)である。その炭化物の約1容量%は丸いまたは実質的に丸い形を有し、その最長部分の寸法は、最大5μm、好ましくは最大2μm、さらに好ましくは最大1μmである。前記の実質的に丸い炭化物はほとんどMC炭化物である。この場合、Mはバナジウムと若干のモリブデンである。M6C炭化物の或る量の存在も認めることができる。ここで、Mは実質的にモリブデンである。一次炭化物に加えて、鋼はさらに約1容量%の二次析出MC、M2C、および/またはM3C炭化物(3)も含む。前記二次炭化物の大部分は丸いまたは実質的に丸い形を有しており、その最長部分の寸法は最大20nmである。さらにいくぶんより長い炭化物が認められることもあり、その最長部分の寸法は最大100nmである。前記炭化物は、クロム、バナジウム、モリブデン、ならびに鉄を含んでいる。鋼は、結晶粒界炭化物(grain boundary carbides)が存在しないという点でも特徴づけられる。結晶粒界炭化物がないことは機械加工性と靭性の改善に寄与する。
製造したいくつかの試験合金の焼戻し応答性を調べ、その結果を図2〜図4に示した。図2は、製造された実験用インゴットQ9277〜Q9287を、30分、オーステナイト化温度960℃から焼入れ、様々な焼戻し温度で2×2時間焼戻した後の硬度を示すグラフである。この図から、本発明の材料Q9280〜Q9287では二次硬化が約温度550℃であり、一方、参照材料Q9277ではやや高い硬度が得られており、二次硬化はやや低い温度約500℃で起こっていることが分かる。高温条件で用いた場合、炭化物の成長は、二次硬化がより高い温度で起こる材料の方が、二次硬化がより低い温度で起こる材料よりも遅い。これは、Q9279と共に本発明の材料Q9280〜Q9287も、550℃を超える温度で比較的水平な焼戻し曲線を有しており、したがって他の材料より優れた焼戻し応答性を有するという事実に反映されている。
高温において時間が硬度に及ぼす影響を、図19および図20に比較して示した。本発明の鋼および参照鋼を、それぞれ550℃および650℃で焼戻した後に比較した。図19では、650℃において、本発明の鋼が参照鋼より著しく優れた耐焼戻し性を有していることが分かる。同じ結果が図20に示されている。ここには、様々な温度における、保持時間50時間後の硬度に対する影響が示されている。本発明の鋼は、高い温度で長時間、参照鋼と比べてより良好にその硬度を維持することが分かる。本発明の鋼の耐焼戻し性は、それぞれ500℃と650℃で50時間熱処理した後で硬度低下が15HRC単位未満である。これは非常に優れている。50時間は、切削工具本体の通常の耐用年数に相当する。
様々な温度および様々な硬度での鋼No.6の衝撃靱性を、シャルピーV試験(試験方法:ASTM E399/DIN EN 10045)によって試験し、鋼No.1と比較した。試験片は様々な寸法のバーから取り出されたものである。この結果、材料の貫通加工率(degree of through working)は様々であった。一般に、貫通加工率がより高くなると、より高い衝撃強度が得られる。これらの結果を表3に示す。この表にはさらに、焼入れ焼戻し後の鋼の硬度、試験片を採取したバーの寸法、バー中の試験片の位置、試験片を試験した温度、および熱処理条件も示す。非軟化焼鈍材料について上に記載したように、鋼No.6の衝撃靱性を、熱間圧延された条件で、および熱間圧延された条件で焼戻し後にも調べた。
保持時間2時間での様々な温度における鋼No.6の疲労強度を参照材料No.1およびNo.3と比較した。この結果を図5に示す。これらの材料は焼入れし焼戻した状態で試験した。材料はすべて硬度45HRCに焼入れおよび焼戻しした。その後、試験片のうちのいくつかをショットピーニングした。ショットピーニングは、材料の表面に圧縮応力を導入する方法である。ショットピーニングデータ:
鋼球:φ0.35mm、
硬度:700HV、
圧力:4バール(0.4MPa)
角度:90°
時間:36秒
距離:75±5mm
回転:37rpm
これらの結果は、鋼No.6が2つの参照材料より優れた疲労強度を有していることを示す。鋼No.6は、450℃でのショットピーニング条件で優れた耐疲労性を有していた。この温度は、極端な場合にある種の切削工具本体が到達することがある使用温度である。
鋼No.6の熱間硬度を参照材料と比較した。鋼は硬度430HVに焼入れおよび焼戻ししたものである。例外は鋼Q9287であり、その硬度460HVであった。初めに、実験室規模で製造した試験合金を参照鋼No.1およびNo.3と比較した。結果を図6aに示す。試験合金Q9280〜Q9287は最高の熱間硬度を有していた。これは、硬度の低下が比較的遅いこと、および硬度のより著しい低下が参照材料よりも高い温度で起こることから分かる。
疲労強度を改善するために、圧縮応力を材料の表面に導入することができる。この点に関して、表面という用語は、表面の材料、および表面そのものより下の残留応力のない深さまでの材料を指す。この深さは表面処理方法に左右される。高温で使用するには、材料が、導入された圧縮応力を維持する優れた能力を有していることが重要である。本発明の鋼の加熱後にこの導入された圧縮応力を維持する能力(耐緩和性)を調べ、参照材料と比較した。この結果を図7に示した。材料中の圧縮応力は上記のようにショットピーニングによって導入された。図7は、本発明の鋼(Q9287、鋼No.6)が、印加された圧縮応力を維持する非常に優れた能力を有していることを示す。この鋼は300〜450℃の温度範囲で特に優れている。この温度範囲で、耐緩和性は参照鋼よりもはるかに高い。本発明の鋼中の残留応力は、350℃ではおよそ80%であり、400℃ではおよそ70%であり、450℃ではおよそ60%である。これはどちらの参照材料よりも優れている。これらの温度での比較値は、鋼Q9277ではおよそ65%、55%および52%であり、鋼3ではおよそ55%、40%および20%である。残留応力が比較的一様に低下することも好ましい。さらに、参照鋼とは対照的に、本発明の鋼は、650℃と700℃との間の温度でその応力を維持することも分かる。例えば、鋼3は540℃を超えて残留応力を有しておらず、鋼Q9277は670℃を超えて残留応力を有していない。
引張試験によって、焼入れし焼戻した状態の鋼の降伏点および極限応力を調べ、参照材料と比較した。この結果を表4に示した。また、この表は、本発明の鋼が最高の延性を有していることを示す。これはとりわけ、降伏点と極限応力の差が最大であることで分かる。
焼入れし焼戻した状態の鋼の耐摩耗性を、ピンオンディスク試験(pin on disk test)で、SiO2を研磨メディアとして用い、120秒、乾燥条件で調べた。この結果を表5に示した。Q9277〜Q9280の試験合金の中で、本発明の鋼Q9280は2番目によい耐摩耗性を示している。本格規模で製造された鋼No.6では、鋼No.1よりもやや劣る摩耗ロスが測定された。これは、鋼No.6の硬度が低いという事実によって一部を説明することができるだろう。さらに、硬度44HRCの鋼No.6が硬度45HRCのQ9280よりよい耐摩耗性を示すことも注目される。
機械加工性の包括的な試験を行った。とりわけ、様々な処理方法で、試験した鋼の摩耗が切削工具の刃に引き起こすものを測定することにより行った。これを以下に説明する。回転試験以外の試験はすべて様々な硬度で焼入れし焼戻した状態で行われた。初めに、試験合金Q9277〜Q9287で機械加工性を調べた。その後、鋼No.6の機械加工性を調べ、参照材料No.1とNo.6とを比較した。
切削工具:超硬合金(solid cemented carbide)エンドミルカッター(end milling cutter)、φ5mm
切削速度:100m/分
送り:0.05mm/歯
切込み歯丈:Ap=4mm、Ae=2mm
基準:Vbmax=0.15mm
機械加工性を、硬度300HBに軟化焼鈍した状態の材料の回転試験で調べた。鋼No.6については188m/分のV30値が測定され、一方、鋼No.5では164m/分の値が得られた。V30値は、その回転により工具寿命が30分になる切削速度である。本発明の好ましい実施形態によれば、鋼は、軟化焼鈍した状態で、V30値が少なくとも150m/分、好ましくは少なくとも170m/分であろう。
切削工具:超硬合金のドリル、33HRCではφ4.3mm
超硬合金のドリル、40HRCと47HRCではφ4.6mm
切削速度:33HRCでは100m/分、40HRCと47HRCでは50m/分
送り:33HRCでは0.18mm/回転、40HRCと47HRCでは0.1mm/回転
切込み歯丈:Ap=13mm
基準:Vbmax=0.15mm、ch≧0.1mm、ドリル破壊またはドリル穴1,000
冷却:外部からカストロールエマルジョン7%(Emulsion Castrol 7% outside)
図11a〜図11c、図12a〜図12cおよび図13a〜図13cに、運転時間50分間のフライス削りでフライス削り工具(milling tool)の刃に発生した逃げ面摩耗を示した。ここでも、鋼No.3が最高の機械加工性を示した、一方、鋼No.6は鋼No.1とほぼ同じ機械加工性を示した。しかし、47HRCで、鋼No.1は37分でチッピングにより破壊を起こしたが、一方鋼No.6は25分で刃の折損により破壊を起こしたという違いがある。試験データ:
切削工具:超硬合金エンドミルカッター、φ10mm
切削速度:33HRCでは150m/分、40HRCと47HRCでは100m/分
送り:0.072mm/歯
切込み歯丈:Ap=6mm、Ae=3mm
−基準:Vbmax=0.1mm、ch≧0.1mm、フライス破壊または運転時間50分
最大長さ150mmを有する正方形のブランクを、下向き削りで、圧縮空気を切削領域に向けて当てながらフライス削りにかけた。
切削工具:33HRCには、蒸気焼戻しPWZ Paradur Inox20 513のねじ用タップ(thread tap)M5×0.8;
40HRCと47HRCには、コーティングしていないPWZ Paradur Ni10 26−19310のねじ用タップM5×0.5
切削速度:33HRCでは15m/分、40HRCと47HRCでは4m/分
回転送り:ピッチの99%
ねじ面の高さ:Ap=7mmの完全ねじ部
基準:ねじ用タップの破壊、または6.5mmの完全ねじ部に到達するようにタップが摩耗したとき、またはタップが1,000個の承認されたねじ山を作ったかどうか。
冷却:カストロールエマルジョン7%
用途試験を行った。この試験では、切削工具本体を本発明の鋼から製造した。切削工具本体の疲労特性を、運転中に発生する負荷サイクルをシミュレートすることにより調べた。繰返し荷重1780MPaを、切削工具本体上のインサートポケット、すなわちインサートが取り付けられている場所に垂直に加えた。インサートポケットの先端(front edge)とその内部の支持側壁との間の角(疲労折損を引き起こす領域)の残留応力をX線回折で測定した。疲労試験の結果を図16に示す。この試験は、使用状態をシミュレートするために、焼入れし焼戻した状態でショットピーニングした切削工具本体、ならびに、ショットピーニングした切削工具本体を550℃で2時間熱処理したもので行った。鋼No.1とNo.3は焼入れし焼戻した状態のみでも試験した。この試験は、鋼No.6が鋼No.1と鋼No.3のどちらよりも優れた疲労特性を有していることを示す。
本発明の化学組成を有する鋼の製造方法では、鋼溶融物(steel melt)が従来の溶融冶金製造技術によって製造される。この溶融物は、インゴット鋳造、好適には下継ぎ鋳造によってインゴットに鋳造される。粉体冶金製造、スプレイフォーミングまたはエレクトロスラグ再溶解は必要ないと思われる。これらは、不必要に高価な代替法でしかない。製造されたインゴットは、800℃と1300℃との間、好ましくは1150〜1250℃の温度で鍛造および/または熱間圧延により所望の寸法に熱間加工された後、20〜200℃、好ましくは20〜100℃の温度に空気中で放冷され、その間に鋼は焼入れされる。その後、中間冷却を伴う2回の焼戻しを2時間(2×2時間)行う。焼戻しは、180℃と400℃との間、好ましくは180〜250℃の温度からの低温焼戻しとして、または500℃と700℃との間の温度からの高温焼戻しとして行われる。焼入れし焼戻した状態で、好ましい実施形態の鋼は、焼戻しマルテンサイトからなるマトリックスを有する。このマトリックスは、本質的に丸い、均一に分散した炭化物を約2容量%までの含有量で含み、このマトリックスには結晶粒界炭化物が本質的にない。低温焼戻しでは、典型的には約50HRCの高硬度と優れた靭性を備えた鋼が得られる。したがって、耐チッピング性への要求が著しい室温における用途に鋼を用いる場合は、低温焼戻しが有利であるかもしれない。高温焼戻しでは、鋼の硬度が34〜50HRCの範囲内に制御される可能性がある。高温焼戻しにより、靭性は低いがとりわけ熱間硬度と耐摩耗性が改善された鋼も得られる。したがって、使用温度が高い用途に鋼を用いる場合は、高温焼戻しが好ましい。
Claims (28)
- 質量%で、
Cを0.28〜0.4%、
Siを0.10〜1.5%、
Mnを1.0〜2.0%、
Sを最大0.2%、
Crを1.5〜4%、
Niを3.0〜5.0%、
Moを0.7〜1.0%、
Vを0.6〜1.0%、
希土類金属を最大0.4%
含有し、
残部が鉄および不純物のみである化学組成を特徴とし、
その構造が、マルテンサイトと5容量%以下の残留オーステナイトからなるマトリックスを有する、切削工具本体または切削工具用保持具用の鋼。 - Cを最大0.32%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Siを少なくとも0.3%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Siを最大1.0%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Mnを最大1.5%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Crを少なくとも1.9%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Crを最大3.0%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Niを少なくとも3.8%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Niを最大4.5%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Moを少なくとも0.75%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Moを最大0.85%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Vを少なくとも0.7%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Vを最大0.9%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Sを少なくとも0.010%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Sを最大0.15%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- 硫黄の含有量がトレース量を超えないことを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- Caを5〜75ppm、Oを10〜100ppm、ならびにAlを0.003〜0.020%含有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- 焼入れし焼戻した状態で、2容量%までの含有量の均一に分散した炭化物とともに焼戻しマルテンサイトを含むマトリックスを有し、ここで1容量%までの前記炭化物が一次析出したMC−およびM6C−炭化物であり、かつここで1容量%までの前記炭化物が二次析出したMC、M2Cおよび/またはM3C炭化物であり、前記マトリックスには結晶粒界炭化物がないことを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- 軟化焼鈍状態で、5容量%までの含有量の丸い、均一に分散した炭化物とともに過時効マルテンサイトを含むマトリックスを有し、前記マトリックスには結晶粒界炭化物がないことを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- −40℃を超える温度で延性−脆性遷移温度を有していないことを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- 軟化焼鈍状態で、少なくとも150m/分のV30値を有していることを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- それぞれ500℃および650℃で50時間熱処理した後に15HRC単位未満の硬度低下をもたらす耐焼戻し性を有することを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- 硬度700HVの鋼球を用いて圧力4バール(0.4MPa)でショットピーニングした後の表面の最大(maximum amplitude)圧縮応力が少なくとも800MPaであり、前記圧縮応力が少なくとも100μmの深さまで導入され、650℃で2時間熱処理した後の残留(residual amplitude)圧縮応力が少なくとも300MPaであることを特徴とする、請求項1に記載の鋼。
- 400℃で2時間熱処理した後に、導入された圧縮応力の少なくとも70%が前記材料の表面に残り、650℃で2時間熱処理した後に、導入された圧縮応力の少なくとも40%が前記材料の表面に残ることを特徴とする、請求項23に記載の鋼。
- 切削工具本体または切削工具用保持具用の鋼ブランクの製造方法であって、
・質量%で、
Cを0.28〜0.4%、
Siを0.10〜1.5%、
Mnを1.0〜2.0%、
Sを最大0.2%、
Crを1.5〜4%、
Niを3.0〜5.0%、
Moを0.7〜1.0%、
Vを0.6〜1.0%、
希土類金属を最大0.4%含有し、残部が鉄および不純物のみである化学組成を有する鋼溶融物を製造するステップと;
・前記溶融物をインゴットに鋳造するステップと;
・前記インゴットを、800〜1300℃の温度で熱間加工して、φ1000mmまでの寸法を有するブランクを得るステップと;
・前記ブランクを、20〜200℃の温度まで冷却して、ここで鋼の焼入れが得られるステップと;
・前記ブランクを、180〜400℃の温度での低温焼戻しとして、または500〜700℃の温度での高温焼戻しとして、中間冷却を伴って2時間2回(2×2時間)焼戻しするステップと
を含み、
焼戻しマルテンサイトを含むマトリックスを有する鋼ブランクが得られ、前記マトリックスが、丸い、均一に分散した炭化物を2容量%までの含有量で含み、前記マトリックスには結晶粒界炭化物がない
ことを特徴とする方法。 - 切削工具本体または切削工具用保持具用の鋼ブランクの製造方法であって、
・質量%で、
Cを0.28〜0.4%、
Siを0.10〜1.5%、
Mnを1.0〜2.0%、
Sを最大0.2%、
Crを1.5〜4%、
Niを3.0〜5.0%、
Moを0.7〜1.0%、
Vを0.6〜1.0%、
希土類金属を最大0.4%含有し、
残部が鉄および不純物のみである化学組成を有する鋼溶融物を製造するステップと;
・前記溶融物をインゴットに鋳造するステップと;
・前記インゴットを、800〜1300℃の温度で鍛造または圧延することにより熱間加工して、φ1000mmまでの寸法を有するブランクを得るステップと;
・前記ブランクを、20〜200℃の温度まで冷却するステップと;
・前記ブランクを、650℃の温度で10時間軟化焼鈍するステップと;
・前記ブランクを、500℃まで10℃/時間の温度降下で炉内で冷却した後、室温まで空気中で放冷するステップと
を含み、
5容量%までの含有量の丸い、均一に分散した炭化物とともに過時効マルテンサイトを含むマトリックスを有する鋼ブランクが得られ、前記マトリックスには結晶粒界炭化物がない
ことを特徴とする方法。 - 切削工具本体または切削工具用保持具の製造方法であって、
鋼ブランクを機械加工するステップを含み、
前記鋼ブランクが、質量%で、
Cを0.28〜0.4%、
Siを0.10〜1.5%、
Mnを1.0〜2.0%、
Sを最大0.2%、
Crを1.5〜4%、
Niを3.0〜5.0%、
Moを0.7〜1.0%、
Vを0.6〜1.0%、
希土類金属を最大0.4%含有し、残部が鉄および不純物のみである化学組成を有し、かつ前記鋼ブランクが、2容量%までの量の丸い、均一に分散した炭化物を含む焼戻しマルテンサイトを含むマトリックスを有し、前記マトリックスには結晶粒界炭化物がないことを特徴とする方法。 - 切削工具本体または切削工具用保持具の製造方法であって、
・鋼ブランクを切削機械加工する(cutting machining)ステップであって、
前記鋼ブランクが、質量%で、
Cを0.28〜0.4%、
Siを0.10〜1.5%、
Mnを1.0〜2.0%、
Sを最大0.2%、
Crを1.5〜4%、
Niを3.0〜5.0%、
Moを0.7〜1.0%、
Vを0.6〜1.0%、
希土類金属を最大0.4%含有し、残部が鉄および不純物のみである化学組成を有し、かつ前記鋼ブランクが、5容量%までの含有量の丸い、均一に分散した炭化物とともに過時効マルテンサイトを含むマトリックスを有し、前記マトリックスには結晶粒界炭化物がないことを特徴とするステップと;
・前記機械加工された鋼ブランクを、850℃と1050℃との間のオーステナイト化温度から焼入れるステップと;
・前記ブランクを、180〜400℃の温度での低温焼戻しとして、または500〜700℃の温度での高温焼戻しとして、中間冷却を伴って2時間2回(2×2時間)焼戻しするステップと
を含む方法。
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