JPS61159557A - 粉末高速度鋼 - Google Patents
粉末高速度鋼Info
- Publication number
- JPS61159557A JPS61159557A JP27913784A JP27913784A JPS61159557A JP S61159557 A JPS61159557 A JP S61159557A JP 27913784 A JP27913784 A JP 27913784A JP 27913784 A JP27913784 A JP 27913784A JP S61159557 A JPS61159557 A JP S61159557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- toughness
- wear resistance
- speed
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Powder Metallurgy (AREA)
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
発明の目的
本発明は、粉末高速度工具鋼の改良に関する。
[従来の技術]
高速度工具鋼において重要な特性である耐摩耗性や硬さ
を高めるためには1、一般に高合金組成をえらぶことか
有利である。 ところが、高合金組成のものを溶解−鋳
造により製造すると、炭化物の粒子が粗大になりやすく
、靭性が低下するので、粉末冶金法によることが得策で
ある。 しかし、焼結鋼においても焼入れ時の炭化物の粗大化は
多少は起るので、上記した特性の向上には自ら限界があ
り、粉末冶金法の利点を生かすためには、各合金成分の
作用と添加量との関係を十分に考慮し、バランスのよい
組成を選択する必要がある。
を高めるためには1、一般に高合金組成をえらぶことか
有利である。 ところが、高合金組成のものを溶解−鋳
造により製造すると、炭化物の粒子が粗大になりやすく
、靭性が低下するので、粉末冶金法によることが得策で
ある。 しかし、焼結鋼においても焼入れ時の炭化物の粗大化は
多少は起るので、上記した特性の向上には自ら限界があ
り、粉末冶金法の利点を生かすためには、各合金成分の
作用と添加量との関係を十分に考慮し、バランスのよい
組成を選択する必要がある。
本発明の目的は、上記の観点から行なった注意深い合金
設計にもとづき、いっそう改善された耐摩耗性および硬
さを有し、しかも靭性その他の特性は低下していない粉
末高速度鋼を提供することにある。 発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明の改良された粉末高速度工具鋼は、8−Go工具
鋼の領域において、下記の組成すなりら、C:1.65
〜1.80%、Si :0.40%以下、Mn :Q
、40%以下、Cr :3.80〜4.50%、Mo
:4.50〜5.50%、W:7.3〜8.5%、V:
4.50〜5.50%および’Co : 7.00〜9
.00%を含有し、P:0.030%以下、S:0.0
30%以下、Cu:0.25%以下、Ni :0.2
5%以下でおって残部がFeである合金組成をえらび、
この合金の粉末を成形し焼結してなるものである。
設計にもとづき、いっそう改善された耐摩耗性および硬
さを有し、しかも靭性その他の特性は低下していない粉
末高速度鋼を提供することにある。 発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明の改良された粉末高速度工具鋼は、8−Go工具
鋼の領域において、下記の組成すなりら、C:1.65
〜1.80%、Si :0.40%以下、Mn :Q
、40%以下、Cr :3.80〜4.50%、Mo
:4.50〜5.50%、W:7.3〜8.5%、V:
4.50〜5.50%および’Co : 7.00〜9
.00%を含有し、P:0.030%以下、S:0.0
30%以下、Cu:0.25%以下、Ni :0.2
5%以下でおって残部がFeである合金組成をえらび、
この合金の粉末を成形し焼結してなるものである。
上記の組成は、前述のように各合金成分のバランスを検
討して決定したものであるが、最大の特徴は、比較的低
目におさえたMOと高目にえらんだWのバランスにある
。耐摩耗性などの指標としてよく知られているタングス
テン当量の式、W%+2MO% においで、MOはWの2倍の影響力をもつから、当量の
値を大きくするには、Mo含有量を高めるのが効果的と
いうことになる。 しかし、熱間加工性および焼入れ時
の炭化物の粗大化傾向は、W炭化物の方がMO炭化物よ
り小さいことがわかったので、本発明ではその事実を利
用して、W含有量を高くすることにより、靭性の低下を
避けて耐摩耗性と高温硬さとを向上させたわけである。 各合金元素の作用と、成分組成の限定理由は次のとおり
である。 Mo :4.50〜5.50% WとともにMeC型の炭化物を形成して、切削性と耐摩
耗性に寄与する。 この効果を得るためには4.50%
以上の添加が必要でおり、一方で前述した熱間加工時お
よび焼入れ時における炭化物の粗大化による害をおさえ
るため、5.50%を超えない添加量に止める。 Wニア。3〜8.5% 1v1oと共同して、炭化物が切削性と耐摩耗性を与え
る。 炭化物が粗大化しにくい点を利用して、低目にお
さえられたMOの代りにはたらかせるため、7.5%以
上を添加する。 上限は、靭性の低下と、材料”価格の
点から定めた。 Cr :3.80〜4.50% 下限は焼入性の確保のため必要でおり、上限は靭性の低
下を配慮して定めたものであ”る。 V :・4.50〜5.50% 低摩擦領域の耐摩耗性を保つために添加する。過大にな
ると炭化物の巨大品が析出して靭性を損うので、上記の
範囲内とする。 Co:7.OO〜9.00% WとMOのマトリクスへの固溶を助け、耐熱性を高める
。 7.00%以上添加しないと焼もどし硬さが不足し
、一方で9゜00%を超えて添加しても効果は高まらず
、靭性の低下を招く。 C:1.65〜1.80% W、MO、CrおよびVの炭化物の形成に必須であり、
かつそれ自身マトリクスに固溶して高い焼戻し硬さを与
える。 理想的な量は、次式の「カーボン当量」として
算出できる。 C%=0.06Cr +0.033W +0.063Mo +0.20V 上記のほかの元素は、原料中に通常含まれる脱酸剤また
は不純物であって、上限の数字はその許容量である。 、
討して決定したものであるが、最大の特徴は、比較的低
目におさえたMOと高目にえらんだWのバランスにある
。耐摩耗性などの指標としてよく知られているタングス
テン当量の式、W%+2MO% においで、MOはWの2倍の影響力をもつから、当量の
値を大きくするには、Mo含有量を高めるのが効果的と
いうことになる。 しかし、熱間加工性および焼入れ時
の炭化物の粗大化傾向は、W炭化物の方がMO炭化物よ
り小さいことがわかったので、本発明ではその事実を利
用して、W含有量を高くすることにより、靭性の低下を
避けて耐摩耗性と高温硬さとを向上させたわけである。 各合金元素の作用と、成分組成の限定理由は次のとおり
である。 Mo :4.50〜5.50% WとともにMeC型の炭化物を形成して、切削性と耐摩
耗性に寄与する。 この効果を得るためには4.50%
以上の添加が必要でおり、一方で前述した熱間加工時お
よび焼入れ時における炭化物の粗大化による害をおさえ
るため、5.50%を超えない添加量に止める。 Wニア。3〜8.5% 1v1oと共同して、炭化物が切削性と耐摩耗性を与え
る。 炭化物が粗大化しにくい点を利用して、低目にお
さえられたMOの代りにはたらかせるため、7.5%以
上を添加する。 上限は、靭性の低下と、材料”価格の
点から定めた。 Cr :3.80〜4.50% 下限は焼入性の確保のため必要でおり、上限は靭性の低
下を配慮して定めたものであ”る。 V :・4.50〜5.50% 低摩擦領域の耐摩耗性を保つために添加する。過大にな
ると炭化物の巨大品が析出して靭性を損うので、上記の
範囲内とする。 Co:7.OO〜9.00% WとMOのマトリクスへの固溶を助け、耐熱性を高める
。 7.00%以上添加しないと焼もどし硬さが不足し
、一方で9゜00%を超えて添加しても効果は高まらず
、靭性の低下を招く。 C:1.65〜1.80% W、MO、CrおよびVの炭化物の形成に必須であり、
かつそれ自身マトリクスに固溶して高い焼戻し硬さを与
える。 理想的な量は、次式の「カーボン当量」として
算出できる。 C%=0.06Cr +0.033W +0.063Mo +0.20V 上記のほかの元素は、原料中に通常含まれる脱酸剤また
は不純物であって、上限の数字はその許容量である。 、
下記の成分組成の鋼を溶解し、窒素ガスジェット流で噴
霧し、ふるい分けて種々の粒度の合金粉末を用意した。 比較例は、従来品でめる。 Nα 1 2 3 比較例C1,681
,711,661,2& S i O,310,290,310,22Na
1 2 3 比較例Mn
O,280,300,330,24P O,
0150,0120,0090,009S O,
0130,0100,0110,010CIJ
O,0B 0.0B 0.09 0.04
N i O,090,070,080,06Cr
4.33 4.17 4.06 4.
llMo 4.58 5.39 4.67
4.98W 8.41 7.88 7.
49 6.40V 4.52 5.24
4.88 3.12Co 8.01 7
.44 8.72 8.44合金粉末を配合し、
径120mmの軟m製カプセルに充填し、脱気、密封し
て熱間で鍛造した。 続いて、鍛造した材料に対し、つぎの熱処理を施した。 焼入れ:1,210’CXa分間→油冷焼戻し: 5
50℃×1時間→空冷(3回)熱処理後の材料について
ミクロ組織をしらべたところ、十分に微細であって、粗
大または巨大品の生成は認められなかった。 また、炭
化物含有量を電解抽出法により測定して、それぞれつぎ
の結果を1qた。 本発明Nα1〜3 19.5〜22.4%比較例
12.4%硬さおよび靭性の測定結
果は、つぎのとおりておる。 NQ 1 2 3 比較例硬
さ 68.2 67.8 68.0
66.7(HRc) 抗折力 417 420 422 37B<
Kyf/lNn2) 比摩耗量を、下記の条件の人感式摩耗試験によってしら
べた。 回転円板:30M21 (SA) 最終荷重:6.5に9 摩擦速度: 2.86m/sec 摩擦距離:200m その結果はつぎのとおりであって、比摩耗量が全般に小
さく、とくに低摩擦速度領域においてこの高速度鋼がす
ぐれていることがわかる。 No、 1 2 3 止較舅比摩
耗量 0.96 0.98 1.02 1.8
2次に、比研削性を下記の条件で試験した。 砥 石:WA#120 切込み 〜0.5履 送 リ:0.02m/ストローク 砥石周速: 1370TrL/min 研削比すなわち(被研削量/砥石摩耗量)はつぎのとお
りである。 NQ 1 2 3 迄鮫画研削比 6
.91 7.51 7.98 5.42最後に
、本発明の粉末高速度鋼で切削工具をつくり、下記の条
件の断続切削試験を行なって、実用性能をしらべた。 送 リ: 0.05s/rev。 切込み :5ffill+ 切削速度: 6C)〜52m/min 切削材 :80M420 (N> 歯車 m=2.5 2=31 φ=82.5 つぎのデータが得られた。 NQ 1 2 3 比較例最大フランク0
.55 0.51 0.47 0.63摩耗(s
) 発明の効果 本発明の粉末高速度工具鋼は、注意深く選択し、とくに
従来品にくらべてMO含有量を低くしW含有量を高くし
た合金組成をえらぶことにより、熱間加工時および焼入
れ時の炭化物粒子の粗大化をおさえることに成功したも
のでおる。 これによって、焼結鋼の利点が十分に生か
され、靭性の低下を伴うことなくいっそう高められた耐
摩耗性と高温硬さとをもった工具鋼が提供される。
霧し、ふるい分けて種々の粒度の合金粉末を用意した。 比較例は、従来品でめる。 Nα 1 2 3 比較例C1,681
,711,661,2& S i O,310,290,310,22Na
1 2 3 比較例Mn
O,280,300,330,24P O,
0150,0120,0090,009S O,
0130,0100,0110,010CIJ
O,0B 0.0B 0.09 0.04
N i O,090,070,080,06Cr
4.33 4.17 4.06 4.
llMo 4.58 5.39 4.67
4.98W 8.41 7.88 7.
49 6.40V 4.52 5.24
4.88 3.12Co 8.01 7
.44 8.72 8.44合金粉末を配合し、
径120mmの軟m製カプセルに充填し、脱気、密封し
て熱間で鍛造した。 続いて、鍛造した材料に対し、つぎの熱処理を施した。 焼入れ:1,210’CXa分間→油冷焼戻し: 5
50℃×1時間→空冷(3回)熱処理後の材料について
ミクロ組織をしらべたところ、十分に微細であって、粗
大または巨大品の生成は認められなかった。 また、炭
化物含有量を電解抽出法により測定して、それぞれつぎ
の結果を1qた。 本発明Nα1〜3 19.5〜22.4%比較例
12.4%硬さおよび靭性の測定結
果は、つぎのとおりておる。 NQ 1 2 3 比較例硬
さ 68.2 67.8 68.0
66.7(HRc) 抗折力 417 420 422 37B<
Kyf/lNn2) 比摩耗量を、下記の条件の人感式摩耗試験によってしら
べた。 回転円板:30M21 (SA) 最終荷重:6.5に9 摩擦速度: 2.86m/sec 摩擦距離:200m その結果はつぎのとおりであって、比摩耗量が全般に小
さく、とくに低摩擦速度領域においてこの高速度鋼がす
ぐれていることがわかる。 No、 1 2 3 止較舅比摩
耗量 0.96 0.98 1.02 1.8
2次に、比研削性を下記の条件で試験した。 砥 石:WA#120 切込み 〜0.5履 送 リ:0.02m/ストローク 砥石周速: 1370TrL/min 研削比すなわち(被研削量/砥石摩耗量)はつぎのとお
りである。 NQ 1 2 3 迄鮫画研削比 6
.91 7.51 7.98 5.42最後に
、本発明の粉末高速度鋼で切削工具をつくり、下記の条
件の断続切削試験を行なって、実用性能をしらべた。 送 リ: 0.05s/rev。 切込み :5ffill+ 切削速度: 6C)〜52m/min 切削材 :80M420 (N> 歯車 m=2.5 2=31 φ=82.5 つぎのデータが得られた。 NQ 1 2 3 比較例最大フランク0
.55 0.51 0.47 0.63摩耗(s
) 発明の効果 本発明の粉末高速度工具鋼は、注意深く選択し、とくに
従来品にくらべてMO含有量を低くしW含有量を高くし
た合金組成をえらぶことにより、熱間加工時および焼入
れ時の炭化物粒子の粗大化をおさえることに成功したも
のでおる。 これによって、焼結鋼の利点が十分に生か
され、靭性の低下を伴うことなくいっそう高められた耐
摩耗性と高温硬さとをもった工具鋼が提供される。
Claims (1)
- C:1.65〜1.80%、Si:0.40%以下、M
n:0.40%以下、Cr:3.80〜4.50%、M
o:4.50〜5.50%、W:7.3〜8.5%、V
:4.50〜5.50%およびCo:7.00〜9.0
0%を含有し、P:0.030%以下、S:0.030
%以下、Cu:0.25%以下、Ni:0.25%以下
であつて、残部がFeである合金の粉末を成形し焼結し
てなる高速度工具鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27913784A JPS61159557A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 粉末高速度鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27913784A JPS61159557A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 粉末高速度鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61159557A true JPS61159557A (ja) | 1986-07-19 |
Family
ID=17606944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27913784A Pending JPS61159557A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 粉末高速度鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61159557A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111118383A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-08 | 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 | 一种粉末钢及其制备方法 |
CN111136276A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-12 | 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 | 一种高速钢刀具的制备方法 |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP27913784A patent/JPS61159557A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111118383A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-08 | 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 | 一种粉末钢及其制备方法 |
CN111136276A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-05-12 | 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 | 一种高速钢刀具的制备方法 |
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