JPS5842258B2 - 高速度工具鋼

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【発明の詳細な説明】本発明は２．４％以上のＶを含む高Ｖ系高速度工具鋼に
関するものである。

■はＣと結合して硬い（約Ｈｖ２５００）バナジウム炭
化物をつくるため通常１〜５％添加され、耐摩耗性を増
大している。

とくに耐摩耗性を必要とする場合はＶを約２．４％以上
添加し、それに見合５Ｃを添加して多量のＶｃ炭化物を
晶出させており、高バナジウム系高速度工具鋼ともいわ
れている。

これらに属するものとしてＳＩ’Ｇ（１０、ＳＫＨ５３
，５ＫＨ５４，５ＫＨ５７などがある。

しかし上記の高Ｖ系高速度工具鋼のＶＣ炭化物は通常の
工業的生産においてサイズが大きく、しかも角形に近い
不定形のものが多いため刃先研削時の砥石の滅失が大き
く作業能率が著しく低下するのみならず複雑な形状の工
具では月形の精密研削ができない場合も多い。

又研削時の温度上昇が著しく、いわゆる研削焼けを生じ
て、工具が割れたり、工具寿命が激減したりすることも
ある。

さらに巨大で不安定なＶＣ炭化物を含む高速度工具鋼は
、靭性が低く使用中破壊しやすい。

これは巨大で不安定なＶＣ炭化物は低い力でも割れて初
期クラックとなるためである。

このような理由により、ＶＣ炭化物は耐摩耗性の向上に
とってきわめて効果的な炭化物であるのにもかかわらず
高Ｖ系高速度工具鋼は限られた用途でしか使われていな
いのが現状である。

本発明はこれらの欠点を除去し耐摩耗性にすぐれた高Ｖ
系高速度工具鋼の使用範囲を広げることを目的とする。

この目的を達成するためには従来の巨大で不定形のＶＣ
炭化物を微細かつ球状に晶出させることが必要である。

次に成分限定の理由を述べる。

ＡＩを０．１以上およびＮを０．０２％以上でかつ〔Ａ
ｌ〕×〔Ｎ〕≧８Ｘ１０ ”を満足するようにＡＩ
、Ｎが含有されているとＶＣ炭化物は微細化され研削
性および切削耐久性は向上する。

しかしＡ１０．６％以上、ＮＯ，１５％以上になると熱
間加工性が著しく劣化し、ＡＩｏ、１％未満ではこの効
果は少なく、またＮＯ，０２％未満は通常の高速度工具
鋼で含有されており効果ないので、ＡＩｏ、１〜０．６
％、ＮＯ，０２−０，１５％、且つ（ＡＩ）Ｘ（Ｎ）≧
８Ｘ１０ ” とした。

すなわち、本願発明において、ＡＩとＮを複合添加する
ことが最も重要である。

Ｃは同時に添加されるＷ、Ｍｏ、Ｖの量に応じて適宜
添加するが０．６％未満では高速度工具鋼に必要な硬さ
が得られず逆に３．０％を越えて添加すると著しく脆化
するためＣは０．６〜３．０％と限定した。

Ｃｒは焼入性を良好ならしめるため添加するが１０％を
越えると耐熱性が劣化し、かつ脆化し、２％未満では焼
入性が低下するのでＣｒは２〜１０％とする。

Ｗ、Ｍｏはそれぞれ２０％、１２％を越えると炭化物量
が多くなり過ぎて脆化する。

また実際の生産工程では廃却工具をリターン材として溶
解原料の一部にするため最低０．１％程度のＷ、Ｍｏは
含まれる。

従ってＷｏ、１〜２０％、Ｍｏ０．１〜１２％とした。

■はＶＣ炭化物を形成し、耐摩耗性を著しく向上させる
が、■２．４％未満ではＶＣ炭化物は比較的小さく特殊
な工具を除き研削性はとくに問題とはならず、本発明の
対象とはならない。

しかし６％以上ではＶＣの晶出量が著しく多くなり過ぎ
、早期に刃先が欠けるなどして切削工具としては使用で
きなくなるのでｖ２．４〜６．０％とした。

＊Ｃｏはとくに添加しない
で使用する場合もあるが難削材の切削には２０％以下の
Ｃｏを添加して使用すると効果が大きい。

しかし２０％を超えると脆化する。

とくに添加しない場合でもリターン材などから最低０．
１％は混入するのでＣｏＯ，１〜２０％と、した。

Ｓｉは高速度工具鋼あるいはセミ高速度工具鋼として２
％以下含有されるが２％以上では脆化が大きく切削耐久
性も劣化する。

また脱酸剤としての効果もあり最低０．１％は必要なの
で、ＳｉＯ，１〜２．０％とした。

ＭｎおよびＮｉは不純物として１．０％以下含有される
。

以下に実施例を述べる。

第１表は５ＫＨ５７にＡＩとＮを複合添加したときのＶ
Ｃ炭化物の平均サイズ、最大サイズ、面積率、形状を示
すものである。

同様にしてＳＫＨ１０、ＳＫＨ５３，５ＫＨ５４にＡｌ
とＮを複合添加したときのＶＣ炭化物のサイズおよび形
状を第２表に示す。

すなわちＡＩを０．１％以上とＮを０．０２％以上かつ
（Ａｌ）Ｘ（Ｎ、ｌ≧８Ｘ１０ ”を満足するように
Ａｌ、Ｎが同時に含有されるとＶＣ炭化物を微細化する
効果があることがわかる。

【特許請求の範囲】