JPS6357743A - 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 - Google Patents
熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼Info
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- JPS6357743A JPS6357743A JP20057086A JP20057086A JPS6357743A JP S6357743 A JPS6357743 A JP S6357743A JP 20057086 A JP20057086 A JP 20057086A JP 20057086 A JP20057086 A JP 20057086A JP S6357743 A JPS6357743 A JP S6357743A
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- Japan
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- tool steel
- hot workability
- carbon alloy
- less
- alloy tool
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- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (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
【発明の詳細な説明】
発明の目的
(産業上の利用分野]
本発明は、熱間加工性を改善した高炭素合金工具鋼に関
する。
する。
[従来の技術]
たとえば冷間加工ダイスの材料として主に使用される5
KD11!tillのような高炭素工具鋼は、高Cかつ
高Orの合金組成のため、M7C3型の一次炭化物が粒
界に析出してあり、これが圧延などの熱間加工を困難に
する。 熱間加工性の低さは、圧延工程における高いワ
レ発生率を招き、歩留りを低くしている。
KD11!tillのような高炭素工具鋼は、高Cかつ
高Orの合金組成のため、M7C3型の一次炭化物が粒
界に析出してあり、これが圧延などの熱間加工を困難に
する。 熱間加工性の低さは、圧延工程における高いワ
レ発生率を招き、歩留りを低くしている。
このようなわけで、高炭素合金工具鋼の熱間加工性を改
善することが久しく要望されていたが、これまでは効果
的な方策が見当らなかった。
善することが久しく要望されていたが、これまでは効果
的な方策が見当らなかった。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明の目的は、上記の要望にこたえて、高炭素合金工
具鋼のその他の特性を損うことなく、熱間加工性を高め
たものを提供することにある。
具鋼のその他の特性を損うことなく、熱間加工性を高め
たもの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]
本発明の熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼は、基
本的には、C:0.20〜3.0%、Si:2.0%以
下、Mn:2.0%以下、Cr:4.0〜18.0%、
ならびにca :o、oo。
本的には、C:0.20〜3.0%、Si:2.0%以
下、Mn:2.0%以下、Cr:4.0〜18.0%、
ならびにca :o、oo。
5〜0.050%、好ましくはO9O○10%〜0.0
50%、REM:0.01〜0.20%およびZr :
0.01〜0.20%のいずれか1種または2種以上を
含有し、P:0.05%以下、S:0.01%以下、好
ましくは0.001%以下、O:0.01%以下であっ
て、残部が実質的にFeからなる合金組成を有する。
50%、REM:0.01〜0.20%およびZr :
0.01〜0.20%のいずれか1種または2種以上を
含有し、P:0.05%以下、S:0.01%以下、好
ましくは0.001%以下、O:0.01%以下であっ
て、残部が実質的にFeからなる合金組成を有する。
上記の基本組成に加えて、MO:0.10〜5゜0%、
W:0.10〜5.0%、V:0.10〜5.0%およ
びCo :0.10〜5.0%のいずれか1種または2
種以上を含有させてもよい。
W:0.10〜5.0%、V:0.10〜5.0%およ
びCo :0.10〜5.0%のいずれか1種または2
種以上を含有させてもよい。
[作 用]
上記いずれの合金組成においても、成分C23i、Mn
およびOrの含有量の範囲は、在来の高炭素合金工具鋼
のそれと同様でおる。
およびOrの含有量の範囲は、在来の高炭素合金工具鋼
のそれと同様でおる。
本発明の特徴は、ひとつは特定量のCa、REMおよび
Zrからえらんだ1種または2種以上の添加であり、い
まひとつは不純物P、SおよびOのmを規制したことで
ある。
Zrからえらんだ1種または2種以上の添加であり、い
まひとつは不純物P、SおよびOのmを規制したことで
ある。
これらの特徴が熱間加工性の改善をもたらす理由は、発
明者らにとっても必らずしも明確ではないが、介在物の
形態の変化にあると思われる。
明者らにとっても必らずしも明確ではないが、介在物の
形態の変化にあると思われる。
これを、代表的にCaを添加した場合について説明する
。
。
後記する実施例Nα1のインゴットのミドル中心部に見
出された介在物を、EPMA法により分析したところ、
fvtc+、ca、A、f)、SaよびSiが検出され
た。 介在物の中心には〜1gOがあり、その外側はC
aO−△1203がとり囲んでいる。
出された介在物を、EPMA法により分析したところ、
fvtc+、ca、A、f)、SaよびSiが検出され
た。 介在物の中心には〜1gOがあり、その外側はC
aO−△1203がとり囲んでいる。
Sは、上記のように検出はされたが、本発明では微量に
おさえたこともあって特性X線像にはあられれず、また
Mnが検出されなかったから、SはMnSでなくCaS
として存在していると思われる。 酸化物系介在物は、
0の吊を規制したため、全量が少い。 結局、少量存在
する介在物はCa O−A、Q 203−Ca S系の
複合介在物として、鋼中に微細に分散していることがわ
かる。
おさえたこともあって特性X線像にはあられれず、また
Mnが検出されなかったから、SはMnSでなくCaS
として存在していると思われる。 酸化物系介在物は、
0の吊を規制したため、全量が少い。 結局、少量存在
する介在物はCa O−A、Q 203−Ca S系の
複合介在物として、鋼中に微細に分散していることがわ
かる。
その形状は球形で必って、MnSのように延伸された形
をとらないから、この鋼の熱間加工性は良好になるので
ある。
をとらないから、この鋼の熱間加工性は良好になるので
ある。
前記したCa、REMおよびZrの担の下限および不純
物の許容量は、このような機構による熱間加工性改善効
果を得るために必要な限界であり、Caなどの量の上限
は、添加効果が飽和して不経済になるとともに、これを
超えると巨大介在物が発生するなどの弊害が必られれる
限界として決定したものである。
物の許容量は、このような機構による熱間加工性改善効
果を得るために必要な限界であり、Caなどの量の上限
は、添加効果が飽和して不経済になるとともに、これを
超えると巨大介在物が発生するなどの弊害が必られれる
限界として決定したものである。
【実施例1
表に示す組成の鋼を溶製し、1.3トンのインゴットに
鋳造した。
鋳造した。
NQl(実施例〉およびNO3(比較例)のインゴット
を、鋳造のままと1150’Cx15時間のソーキング
を行なったものとについて、インゴットのミドル部分の
表層および(1/4)Dつまり中心と表層との中間の部
分からサンプルを採取し、グリ−プル試験を行なって絞
り値を求め、熱間加工性の指標とした。
を、鋳造のままと1150’Cx15時間のソーキング
を行なったものとについて、インゴットのミドル部分の
表層および(1/4)Dつまり中心と表層との中間の部
分からサンプルを採取し、グリ−プル試験を行なって絞
り値を求め、熱間加工性の指標とした。
結果は、第1図〜第4図に示すとおりであって、本発明
に従うものは、従来技術によるものと比較して絞り値が
高く、その表層と(1/4)D部との差が小さいことが
わかる。
に従うものは、従来技術によるものと比較して絞り値が
高く、その表層と(1/4)D部との差が小さいことが
わかる。
また、本発明に従うときは、ソーキングによって、絞り
値のレベルを維持したまま、熱間加工に適する温度の範
囲が拡大することが明らかである。
値のレベルを維持したまま、熱間加工に適する温度の範
囲が拡大することが明らかである。
次に、Nα1とNα7の材料の特性を比較するため、焼
戻し硬さをしらべた。 上記の圧延材から表層5mを除
いて試験片を採取し、 850℃X10分間→1000℃(または1050℃)
X20分間→空冷または油冷の条件で焼入れし、種々の
温度で焼戻して、焼戻し硬さ曲線をえかいた。
戻し硬さをしらべた。 上記の圧延材から表層5mを除
いて試験片を採取し、 850℃X10分間→1000℃(または1050℃)
X20分間→空冷または油冷の条件で焼入れし、種々の
温度で焼戻して、焼戻し硬さ曲線をえかいた。
焼入れを1000℃から空冷で行なった場合と、105
0℃から油冷で行なった場合について、第5図および第
6図にデータを示す。 Nα1とN(17の焼戻し硬さ
曲線はほぼ一致しており、本発明の鋼と従来材との間に
差異は認められない。
0℃から油冷で行なった場合について、第5図および第
6図にデータを示す。 Nα1とN(17の焼戻し硬さ
曲線はほぼ一致しており、本発明の鋼と従来材との間に
差異は認められない。
このほか、衝撃強度の測定および摩耗試験を行なったが
、本発明の鋼と既存の材料とで、別設ちがいは見出せな
かった。
、本発明の鋼と既存の材料とで、別設ちがいは見出せな
かった。
実際の熱間加工性を確認するため、実施例(Nα1〜6
)および比較例(N07〜10)のインゴットを、加熱
温度1150〜1300’C,圧下率7〜13%、20
〜40パスの条件で圧延して、ワレ発生の状況をしらべ
た。 結果を、表におわせて記す。 従来技術では2%
またはそれ以上のワレが避は難かったが、本発明による
ときは、ゼロまたは高々1.5%程度にワレが少くなる
。
)および比較例(N07〜10)のインゴットを、加熱
温度1150〜1300’C,圧下率7〜13%、20
〜40パスの条件で圧延して、ワレ発生の状況をしらべ
た。 結果を、表におわせて記す。 従来技術では2%
またはそれ以上のワレが避は難かったが、本発明による
ときは、ゼロまたは高々1.5%程度にワレが少くなる
。
N(l CSi Mn P S
Cr1 1.46 0.35 0.38 0.0
19 0.001 12.652 1.35 0.2
7 0.41 0.019 0.001 11.5
63 0.9B 0.95 0.43 0.0
21 0.001 8.174 2.24 0.31
0.50 0.026 0.003 13.04
5 1.10 0.3B 0.35 0.018
0.001 16.126 0.37 0.99 0.
42 0.018 0.001 5.357 1.4
5 0.33 0.37 0.020 0.001
12.598 0.9& 1.05 0.31
0.017 0.001 7.659 2.41
0.25 0.42 0.023 0.002 1
2.5410 0.40 1.07 0.39
0.021 0.003 4.91M0 、W、 C
a 、REM、 0 ワレ発生 焼戻硬さM
OO,82Ca O,00140,0015なし
60V O,24 Mo O,85REM O,040,0031なし
58V、 0.23 Co 3.52 Mo 1.98 Ca O,00320,002
2なし 63V O,31 −Ca O,00180,00121,5% 62
−Zr O,030,0028なし 59Mo
1.32 Ca O,00210,0020なし
52W 0.72 V O,84 Mo O,880,00285% 60V 0
.22 Mo 2.03 0.0041
11% 62V 0.27 − − 0.0019 8%
64Mo 1.03 0.0
036 2% 53V 0.98 発明の効果 本発明の高炭素合金工具鋼は、Caをはじめとする合金
成分の特定量の添加とSをはじめとする不純物の規制と
により、熱間加工性が著しく改善されている。 従って
、インゴットを圧延する際のワレ発生による仕損ヤ製品
の損耗が少く、歩留りが向上する。
Cr1 1.46 0.35 0.38 0.0
19 0.001 12.652 1.35 0.2
7 0.41 0.019 0.001 11.5
63 0.9B 0.95 0.43 0.0
21 0.001 8.174 2.24 0.31
0.50 0.026 0.003 13.04
5 1.10 0.3B 0.35 0.018
0.001 16.126 0.37 0.99 0.
42 0.018 0.001 5.357 1.4
5 0.33 0.37 0.020 0.001
12.598 0.9& 1.05 0.31
0.017 0.001 7.659 2.41
0.25 0.42 0.023 0.002 1
2.5410 0.40 1.07 0.39
0.021 0.003 4.91M0 、W、 C
a 、REM、 0 ワレ発生 焼戻硬さM
OO,82Ca O,00140,0015なし
60V O,24 Mo O,85REM O,040,0031なし
58V、 0.23 Co 3.52 Mo 1.98 Ca O,00320,002
2なし 63V O,31 −Ca O,00180,00121,5% 62
−Zr O,030,0028なし 59Mo
1.32 Ca O,00210,0020なし
52W 0.72 V O,84 Mo O,880,00285% 60V 0
.22 Mo 2.03 0.0041
11% 62V 0.27 − − 0.0019 8%
64Mo 1.03 0.0
036 2% 53V 0.98 発明の効果 本発明の高炭素合金工具鋼は、Caをはじめとする合金
成分の特定量の添加とSをはじめとする不純物の規制と
により、熱間加工性が著しく改善されている。 従って
、インゴットを圧延する際のワレ発生による仕損ヤ製品
の損耗が少く、歩留りが向上する。
一方、焼戻し硬さなどの工具鋼に要求される緒特性は、
従来のものと変りはない。 任意添加元素を含有する好
ましい態様では焼戻し硬さが高く、工具鋼としていっそ
うすぐれたものとなる。
従来のものと変りはない。 任意添加元素を含有する好
ましい態様では焼戻し硬さが高く、工具鋼としていっそ
うすぐれたものとなる。
第1図ないし第4図は、いずれも高炭素合金工具鋼のグ
リ−プル試験の結果をあられしたグラフであって、第1
図は実施例(N(11)の鋳造まま、第2図はそのソー
キング後、第3図は比較例(NO17)の鋳造まま、そ
して第4図はそのソーキング後のデータをそれぞれ示す
。 第5図および第6図は、ともに実施例(N(11)およ
び比較例(NO3)の圧延材の焼戻し硬さ曲線のグラフ
であって、第5図は焼入れを1000’Cから空冷によ
り行なった場合、第6図は1050℃から油冷により行
なった場合を、それぞれ示す。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫 第1図 斌片表IL直岬町(0C) 第2図 試削表面5賎(・C) 第3図 買片表1し1友(°C) 絡4図 言代片去−面!友 (°C)
リ−プル試験の結果をあられしたグラフであって、第1
図は実施例(N(11)の鋳造まま、第2図はそのソー
キング後、第3図は比較例(NO17)の鋳造まま、そ
して第4図はそのソーキング後のデータをそれぞれ示す
。 第5図および第6図は、ともに実施例(N(11)およ
び比較例(NO3)の圧延材の焼戻し硬さ曲線のグラフ
であって、第5図は焼入れを1000’Cから空冷によ
り行なった場合、第6図は1050℃から油冷により行
なった場合を、それぞれ示す。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人 弁理士 須 賀 総 夫 第1図 斌片表IL直岬町(0C) 第2図 試削表面5賎(・C) 第3図 買片表1し1友(°C) 絡4図 言代片去−面!友 (°C)
Claims (2)
- (1)C:0.20〜3.0%、Si:2.0%以下、
Mn:2.0%以下、Cr:4.0〜18.0%、なら
びにCa:0.0005〜0.050%、REM:0.
01〜0.20%およびZr:0.01〜0.20%の
いずれか1種または2種以上を含有し、P:0.05%
以下、S:0.01%以下、O:0.01%以下であっ
て、残部が実質的にFeからなる熱間加工性のすぐれた
高炭素合金工具鋼。 - (2)C:0.20〜3.0%、Si:2.0%以下、
Mn:2.0%以下、Cr:4.0〜18.0%、なら
びにCa:0.0005〜0.050%、REM:0.
01〜0.20%およびZr:0.01〜0.20%の
いずれか1種または2種以上に加えてMo:0.10〜
5.0%、W:0.10〜5.0%、V:0.10〜5
.0%およびCo:0.10〜5.0%のいずれか1種
または2種以上を含有し、P:0.05%以下、S:0
.01%以下、O:0.01%以下であって、残部が実
質的にFeからなる熱間加工性のすぐれた高炭素合金工
具鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61200570A JPH076035B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61200570A JPH076035B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6357743A true JPS6357743A (ja) | 1988-03-12 |
JPH076035B2 JPH076035B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16426524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61200570A Expired - Lifetime JPH076035B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 熱間加工性のすぐれた高炭素合金工具鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH076035B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6059053A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Daido Steel Co Ltd | 熱間工具鋼 |
JPS60224754A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-09 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
JPS61213349A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-22 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
-
1986
- 1986-08-27 JP JP61200570A patent/JPH076035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6059053A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Daido Steel Co Ltd | 熱間工具鋼 |
JPS60224754A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-09 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
JPS61213349A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-22 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH076035B2 (ja) | 1995-01-25 |
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