KR820002180B1 - 바나듐-탄화물 성분을 다량 함유하는 분말야금강 제품 - Google Patents

바나듐-탄화물 성분을 다량 함유하는 분말야금강 제품 Download PDF

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KR820002180B1
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카작 오거스트
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제임스 토마스 디베니
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Abstract

내용 없음.

Description

바나듐-탄화물 성분을 다량 함유하는 분말야금강 제품
제1도는 본 발명에 따라 제조한 합금 매트릭스에서 MC-형 바나듐 탄화물 형성의 특성을 보여주는 공구강 제품의 현미경 사진.
제2도는 제1도와 유사하나 MC-형 바나듐 탄화물을 다량 함유한 것의 현미경 사진.
제3도는 제1도 및 제2도와 유사하나 본 발명의 허용 상한까지 MC-형 바나듐 탄화물을 다량 함유한 것의 현미경 사진.
제4도는 제1도, 제2도, 제3도와 유사하나 MC-형 바나듐탄화물 함량이 본 발명 상한치를 초과하며, 이들 탄화물의 약간은 크기가 15미크론 이상이고 본 발명에 따른 구형이 아니고 군일하게 분포되지도 않은 것의 현미경 사진.
제5도는 본 발명에 따른 조성 특히 바나듐 성분을 가진 그러나 분말야금으로 제조된 제품이 아니라 주괴주조 제품인 공구강의 현미경 사진.
제6도는 제5도와 유사하나 바나듐 성분이 높은 공구강 제품의 현미경 사진.
제7도는 충격인성과 MC-형 바나듐 탄화물 함량사이의 관계를 보여주는 도표.
제8도는 내마모성과 MC-형 바나듐 탄화물 함량사이의 관계를 보여주는 도표.
제9도는 본 발명에 따른 샘플 CPM10V로 알려진 분말야금제품의 경도와 오스테나이트화 처리효과를 보여주는 도표
제10도는 본 발명에 따른 샘플 CPM10V로 알려진 분말야금제품의 경도와 2+2템퍼링 시간에서 템퍼링 온도와의 효과를 보여주는 도표
본 발명은 인성과 가공성은 허용 수준으로 유지하며 제품에 내마모성을 제공하는 구형이며 균일하게 본포된 MC-형 바나듐 탄화물을 고농도로 함유한 분말 야금강 제품에 관한 것이다.
내마모성의 관점에서 볼때, MC-형 탄화물을 실질적인 양으로 분산시켜서 공구강 및 제품을 제조하는 것은 공지된 바이다. 그러나, 탄화물 함량이 증가되면 철의 가공성은 저하된다. 따라서, 공지된 방법으로 용융 주조된 이러한 형태의 합금에 첨가되는 전체 MC-형 탄화물 함량에는 실질적인 한계가 있다.
특히, 이들로 제조된 공구강이나 제품은 작업중 마주치는 높은응력하의 변형에 견딜 수 있는 항복강도, 압연, 압출, 블랭킹(blanking), 펀칭, 절단등의 가공물과의 접촉 공정을 마모에 견디는 내마모성 미 가공물과의 접촉도중 공구의 파단이나 치핑(chipping)을 방지하기 위한 인성등의 조합을 가쳐야할 필요가 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 합금강 매트릭스에 탄화물 입자를 분산시킨 공구강을 사용하는 것이 공지 되어 있는데, 이때 탄화물 입자는 내마모성을 위한 목적으로 존재하고, 매트릭스는 바람직한 강도및 인성을 제공한다.
그러므로, 본 형태의 합금에서 그 내마모성은 탄화물함량 특히 MC-형 바나듐 탄화물의 증가와 함께 증가된다. 본 형태의 탄화물은 상대경도가 높아 내마모성에 중요한 역할을 하는 것이다. 이러한 이유로 상당향의 MC-형 바나듐 탄화물을 화학량론적으로 MC-형 탄화물 형성체인 바나듐에 탄소를 균형을 맞추어서 얻는다. MC-형 바나듐 탄화물 형서을 위한 화학량론적인 관계는 1%바나듐과 0.20%탄소이다.
공지된 바 본 탄화물 함량이 증가하면 강의 인성은 감소한다. 또한 이때의 인성과 가공성은 주괴나 다른 합금주물의 응고시 발생하는 탄화물 편석에 의하여 악영향을 받으며, 탄화물 입자의 불균일한 크기로의 성장은 피할수 없는 것이다. 결과적으로, 공지된 공구강에서 MC-형 바나듐탄화물 함량은 최대 약 8.2 용량%로 제한을 받는다.
미합중국 특허 제3,746,518호에는 통상적인 방법인 다수의 탄화물 형성원소와 코발트, 철, 니켈 기본합금이 나타나 있으나, 여기서는 각종 매트릭스 물질과 각종 탄화물 형성원소의 구별을 하지 않았으며, 특정탄화물 형성원소에 관한 상한선을 설정하지 않았다. 분명히 이들 인자는 중요하게 취급되지 않았다.
그와 반대로 본 발명은 중요한 탄화물 형성원소로서 철기본합금과 바나듐만을 취급하였으며, 바나듐과 바나듐 탄화물 함량에 대하여 임계치를 설정하였다.
따라서, 본 발명의 주요한 목적은 구형이며 균일하게 본포된 MC-형 바나듐 탄화물을 고농도로 함유하며, 인성과 가공성은 허용 수준으로 유지시키면서 제품에 커다란 내마모성을 부여시킨 분말야금강 제품을 제공하는데 있다.
첨부한 도면 및 하기의 상세한 설명으로 본 발명의 목적과 의도를 보다 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 사용한 "MC-형 바나듐 탄화물" 이란 용어는 탄화물 형성원소인 필수적인 바나듐을 나타내는 "M"을 가지는 면심 입방체 결정구조에 의하여 특정지워지는 탄화물을 지칭하는데, 이는 또한 M4C3-형 바나듐 탄화물 및 "카르보나이트라이드"와 "옥시카르보나이트"라고 불리는 질소 및 산소에 의해 탄소가 부분 치환된것을 포함한다. 비록 본 발명의 분말 야금제품이 모든MC-형 바나듐 탄화물을 포함하는 것으로 정의되었지만, 다른형태의 탄화물 즉, M6C, M2C 및 M23C6탄화물이 소량으로 존재할 수도 있으며, 이는 본 발명의 목적을 수행하는 관점에서 별로 중요치 않다.
본 명세서에서 사용한 "분말야금제품"이란 용어는 최종 형태에서 밀도가 이론치의 99%를 초과하는 응집체로 온도및 압력을 조화시켜 제조한 충진되고 미리 합금된 입자체를 지칭하기 위한 것이다. 이는 빌렛블루움, 봉, 바아(bar)와 같은 중간 생성물과 로울, 펀치, 다이, 마모판 같은 초기에 미리 합금된 입자체의 중간생물로부터 제조가능한 물질의 최종 생성물을 포함한다.
대체적으로, 미리 합금된 분말체는 본 발명의 수행에서 얻어지는데, 그 각 입자는 10-18용량%바람직하게는 15-17용량%범위의 MC-형 바나듐 탄화물의 균일한 분산을 가진 합금 강 매트릭스를 갖는다. 탄화물은 실질적으로 구형이며, 균일하게 분포되어 있다. 좀더 상세하게는 형성된 본 발명의 분말야금제품으로부터의 미리 합금된 분말은 다음 조성범위내에서 금속성분은 중량%로 MC-형 바나듐 탄화물성분은 용량%로써 포함한다.
Figure kpo00001
MC-형 바나듐(탄화물) 약 10에서 18 약 15에서 17 약 13.3에서 17.2(용량%)
* 제강시의 부수적인 원소나 불순물 포함.
본 발명의 제품은 MC-형 바나듐 타냐 이 실질적으로 구형이며 균일하게 분포되어 있다는 것이 또한 특징이다. 탄소는 분말야금제품이 최소한 56Rc의 경도를 가지도록 열처리되기에 충분한 탄소를 제공하도록 바나듐, 크롬 및 몰리브덴 조성과 균형을 이룬다.
망간 함량이 상기한 상한치보다 높은 경우 미리 합금된 분말의 금속성분에 관해서, 생성된 제품은 가공에 요구되는 낮은 경도로 소둔시키기가 어렵다. 반대로 망간이 너무 적을 경우 적절한 기계가공성을 제공하기에 필요한 망간화합물을 형성하는 망간이 부족하게 된다. 실리콘의 함량이 최대한계치를 초과할 경우 제품의 경도는 기계가공을 위한 소둔된 조건에서 너무 높게된다. 크롬은 열처리도중 적절한 경화성을 주며 게다가 상승된 온도강도를 촉진한다. 크롬함량이 너무 높을경우 이는 고온 페라이트(ferrite)를 형성시키거나 열처리중에 심하게 다량의 오스테나이트(austenite)를 유지시킨다. 고온 페라이트의 형성은 고온가공성에 악영향을 미치고 유지된 오스테나이트는 열처리중에 바람직한 높은 경도수준의 달성을 경감시킨다. 크롬처럼 몰리브덴은 합금제품에 고온강도의 경화성을 부여한다. 황은 망간황화물을 형성하여 가공성을 촉진시킨다. 탄소는 내마모성을 제공하는 MC-형 바나듐 탄화물을 형성하기 위하여 바나듐과 균형조정되어야 한다. 또한, 탄소가 존재하는 전체의 바나듐과 결합하는 양으로 존재하고, 또한 매트릭스를 강화하기 위해 존재해야 한다는 것은 적절한 매트릭스 경화를 위해 필요하다.
본 특성의 입자체는 어떤 분말야금기법에 의해서도 상기 기법이 탄화물의 과도한 악성장과 집적을 유발시키지 않는 한 바람직한 제품형태로 추진될 수 있다. 고압솥에서 미리 합금되고 분쇄된 분말의 밀폐된 장입물을 고온 동안 압축 성형의 공지된 기법을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 분말야금으로 제조된 합금강조성과 실제로 모든 MC-형 바나듐 탄화물을 함유하는 분말야금제품에 관한 것이다. 더우기, 바나듐 함량과 MC-형 바나듐 탄화물 함량을 임계 수준으로 조절함으로써, 지금까지 얻을 수 없었던 내마모성과 인성 및 받아들일 수 있는 연삭성이 얻어진다.
본 발명은 표 1에 기록된 합금에 의해 예시된다.
합금 CPM6V, CPM11V 및 CPM14V는 (1)유도용해 및 가스분쇄(gas atomization)화 시킴에 의해 미리 합금된 분말을 제조하고, (2)-40메쉬의 체(미합중국 표준)로 분말을 체질하고, (3) 직경이 5-1/2인치 높이 6인치의 연강 깡통에 분말을 넣고, (4)탈가스시키고 깡통을 밀봉하여, (5)1171℃로 가열한 후 그 온도에서 9시간 동안 유지시키고, (6) 13.2ksi의 등압압축을 가하여 충분한 밀도로 압밀하고, (7) 상온까지 냉각시켜 제조되었다. 충진물을 각종 실험재료용의 1인치입방의 봉으로 서서히 고온단조(단조온도 1093℃)시킨다.
[표 1]
[실험강의 확인 및 특성]
Figure kpo00002
비교용으로 C6V 및 C11V로 확인된 유사한 조성물을 1001b유도로에서 용융시키고 5평방 인치의 내화 벽들로 내장된 주형에 부었다. 이들 주괴는 상응하는 분말야금 충진물 CPM6V와 CPM11V에서 사용된 것과 동일하게 단조(1093℃온도사용)시킨다. 표 1에 나타난 C6V강은 조심스럽게 공정을 진행시켜 3평방 인치의 봉으로 단조될 수 있다. 반면에, 표 1에 나타난 C11V강은 최초의 단조감소에서 심한 균열을 일으키며, 그러므로 실제적으로 가공성이 없는 것으로 판명되었다. 분말 야금 제품 CPM6V 및 CPM11V의 대단히 우수한 고온 가공성은 본 실험에 의해 명시된다.
CPM10V재료를 (1)유도용융 및 가스분쇄화시킴에 의해 미리 합금된 분말을 만들고, (2)-16메쉬체(미합중국 표준)로 체질하고, (3) 외경 12.75인치, 높이 60인치의 연강깡통에 상기 분말을 넣고, (4) 깡통을 탈가스시키로, (5) 1177℃로 가열하고, (6) 12ksi의 등압압축을 가하여 충분한 밀도로 압밀하고, (7) 상온까지 냉각시켜 제조한다. 충진물은 (1) 1149℃로 가열하고, (2)10.5×3인치의 횡단면을 가지는 빌렛으로 열간압연하고, (3) 소둔하고, (4) 조절하고, (5) 1135℃로 가열하고, (6) 8.469×1.969인치 횡단면으로 단조하고, (7) 8.015×1.765인치 횡단면으로 가공된다.
CPM16V의 재료는 (1) 유도용융 및 가스분쇄화하여 미리 합금된 분말을 만들고, (2)-20메쉬(미합중국 표준)로 체로 분말을 체질하고, (3) 내경 1인치, 높이 4인치의 연강 깡통에 분말을 넣고 (4) 깡통을 탈가스시키고, (5) 1190℃로 깡통을 가열하고 (6) 단조프레스로 충분한 밀도까지 압밀함에 의해 제조된다.
합금의 수행 특성을 평가하기 위하여, 냉간 가공 공구에서 이들의 적용에 관한 주요한 성질을 결정한다. 이들은 (1) 미세구조, (2) 강도측정으로서 열처리 조건에서의 경도, (3) 인성측정으로서 굽힘파괴 강도와 충격치, (4) 내마모성 측정으로서 크로스-실린더 마모시험에서의 마모율등이다.
강 CPM6V, CPM10V, CPM11V, CPM14V, C6V 및 C11V의 제품에서 MC-형 바나듐 탄화물의 특성은 제1, 2, 3, 4, 5, 6도에 각각 도시되어 있다. 공지의 선택된 부식 기술(피크랄(100㎖에틸 알코올중에 5g의 피크린산 함유)과 무라가미시약(Murakami's regagents : 100㎖의 물중에 10g의 시안화 제2철칼륨과 7g의 수산화나트륨 함유)의 연속사용)을 적용시킴에 의해, MC-형 바나듐 탄화물은 검은 배경(기타 모든 미세성분 포함)에 하얀 입자로 나타난다.
MC-형 바나듐 탄화물 입자가 각각 제1도, 제2도, 제3도에서의 강(CPM6V, CPM10V와 CPM11V에 크기가 작은 구형으로 균일하게 분포된것은 분명하다. 이들 강에서 MC-형 바나듐 탄화물의 최소한 90%는 크기가 3미크론 이하이고, 15미크론 이상의 입자는 전혀없다. 한편, 제4도의 CPM14V와 제5도, 제6도의 주괴주강 , C6V와 C11V는 커다란 모가난 형태, 즉, 구형이 아닌 MC-형 바나듐 탄화물이 나타나는 것이 특징이다. 이들 커다란 모난형태의 탄화물은 제품의 전 미세구조를 통해 한덩어리로 나타나며, 불균일한 MC-형 바나듐 탄화물 분포를 야기시킨다. MC-형 바나듐 탄화물의 특성에 관하여 강 CPM6V, CPM10V와 CPM11V는 본 발명의 범주에 속하는 제품의 MC-형 바나듐 탄화물의 예이고, 반면에 강 CPM14V, C6V와 C11V는 본 발명 범주 이외의 제품의 예이다.
MC-형 바나듐 탄화물의 크기, 형태, 분포 그외에도, 본 발명은 제품에 존재하는 MC-형 바나듐 탄화물의 중요성을 감소한다. 강 CPM6V, CPM10V, CPM11V, CPM14V, C6V와 C11V에 존재하는 MC-형 바나듐 탄화물의 양은 강의 바나듐 함량이 MC나 M4C3형 탄화물로 존재한다는 공지된 사실에 근거하여 추정되었다. 여기서 M은 바나듐이고, 바나듐/탄소의 중량비는 5 : 1이다.
본 형태의 합금에서 텅스텐은 의도적으로 어떤 목적하에 가하지는 않았지만 통상 "트램프(tramp)"원소로 존재한다. 비교목적으로 사용된 재료에서, AISI A7과 D7의 용량%는 강의 바나듐 함량으로서 각각 4.75와 4.0중량%의 명목 바나듐을 함유한 실험강을 기초로하여 추정된다. AISI M2와 M4고속도강용 MC-형 바나듐 탄화물 함량의 용량%는 1952년 6월 발행된 카이저와 코헨의 메탈 프로그레스(Metal Progress)79-85페이지에 나타나있다.
경도는 냉간가공이나 온간가공 수행중 변형에 저항하는 강의 능력의 측정이다. 최소한 Rc56의 경도가 요구된다. 표2에 나타난 결과는 954.4℃에서 1시간 동안 오스테나이트화 처리를하고 2+2시간 동안 유중소입하고 260℃에서 템퍼링 처리를 한후에 ASTM E18-67표준치로 경도시험을 하여 얻어진 것이다.
[표 2]
[MC-형 바나듐]
Figure kpo00003
본 발명에 따라 제조된 제품(CPM 6V와 CPM11V)은 열처리 반응에서 주괴주조 제품(C6V와 C11V)보다 명백하게 우수하다. CPM10V시편을 오스테나이트화, 냉각, 템퍼링의 광범위한 열처리법으로 처리한다. 오스테나이트화한 결과를 제9도에 도시하였는데 시간-온도 관계는 다음과 같다.
Figure kpo00004
템퍼링처리의 결과는 제10도에 도시하였다.
이를 도면으로부터, 56Rc의 열처리된 경도가 광범위한 처리범위에 걸쳐 오스테나이트화 처리와 템퍼링조건에서 본 발명의 제품에서 얻어질 수 있다.
굽힘 파괴강도는 인성의 척도이다. 이 성질의 결정은 1/4평방인치×1-7/8인치 길이의 시편상에 1-1/2인치 지지스팬(span)을 가진 3점 부하를 사용하고 분당 0.1인치의 굽힘 속도를 적용하여 상온에서 얻어진다. 굽힘파괴 강도는 시편의 파괴를 일으키는 응력이다. 이는 다음 공식으로부터 계산된다.
Figure kpo00005
여기서
Figure kpo00006
표 3에 나타난것은 954.℃에서 1시간 동안 오스테나이트화 처리를 하고, 2+2시간 동안 유중소입하고 260℃에서 템퍼링 처리로 열처리된 시편에서 얻어진 결과이다.
[표 3]
Figure kpo00007
본 발명에 따라 제조된 분말야금 제품의 우수성은 자명하다. ASTM E23-72공정에 따라 노치반경 1/2인치의 시편에 상온에서 샤아피 충격 인성 시험을 행하였다. 표 4에 그 결과를 기록하였다.
[표 4]
Figure kpo00008
* 상용제품
표 4로부터 본 발명의 제품은 탄화물 함량이 많음에도 냉간가공 적용을 위한 최적의 열처리조건에서 종래의 상업적인 냉간가공이나 온간가공 공구재료보다 인성이 우수하다.
표 4에 나타난 인성자료를 제7도에 도식으로 나타냈다. 이들 자료는 18용량%를 초과하는 MC-형 바나듐 탄화물을 함유한 본 발명에 따른 제품의 인성이 종래의 수준까지 떨어지고, 따라서 본 발명의 이점은 없어진다는것을 나타낸다.
내마모성의 값을 얻기위하여, 크로스 실린더 마모 시험기를 사용하였다. 본 시험에서 각각 냉각가공이나 온간가공 공구재료의 원통형 시편(직경 5/8인치)과 텅스텐 탄화물(6%코발트 결합제)로 된 원통형 시편(직경 1/2인치)을 서로 수직으로 위치시킨다. 15파운드의 부하르 레버아암 위의 추위에 부과하였다.
그리고 텅스텐 탄화물 원통형 시편을 분단 667회전속도로 회전시켰다. 윤활유는 가하지 않았다. 시험이 진행됨에 따라 마모점이 공구재료의 시편위에 나타난다. 때때로, 마모의 정도는 시편상의 마모점의 깊이를 측정하여 본 목적을 위하여 특별히 유도된 관계식을 사용하여 마모체적으로 전환시켜서 결정된다. 내마모성이나 마모속도의 역수는 다음식으로부터 계산된다.
Figure kpo00009
본 시험은 실시중에 마주치는 마모상황과 우수한 상호관계를 나타낸다.
본 마모시험을 본 발명의 시편과 상용제품으로부터의 현재 높은 내마모성의 냉간가공이나 온간가공 공구재료에 적용하고, 그 결과를 표 5에 기록하였다.
[표 5]
Figure kpo00010
* 상용제품
내마모성에 관한 본 발명 합금의 우수성은 보고된 자료로부터 명백하다. 특히 표 5와 제8도에 도시한바 CPM10견품의 내마모성은 CPM11샘플의 내마모성보다 우수한데 높은 MC-형 바나듐 탄화물을 함유하며, 따라서 높은 내마모성을 갖는것이 예기된다.
제8도에서 볼수 있듯이 최소한 MC-형 바나듐 탄화물 10용량%가 공지된 재료보다 나은 내마모성을 달성하는데 필요하다. 그러므로, 최소한의 MC-형 바나듐 탄화물 함량은 본 발명에 따른 제품을 위한 이들자료로부터 얻어진다. MC-형 바나듐탄화물 함량의 상한치는 11용량%이상의 바나듐이나 18용량%이상의 MC-형 바나듐 탄화물을 가진 강의 미세구조에 존재하는 커다란 크기의 MC-형 바나듐 탄화물이 강의 분쇄성에 악영향을 미치는 것에 의해 설정된다. 연삭성은 연삭이 본 유형의 강으로 부터 공구와 다른 내마모성 제품에 종종 사용되므로 중요한 요소이다. 연삭성에 대한 MC-형 바나듐 탄화물 크기의 영향은 CPM10V와 CPM16V강의 샘플에 대해 행하여진 다음 실험결과로부터 명백하다. 이들 두 강은 바나듐, 탄소와 MC-형 바나듐 탄화물의 함량을 제외하고는 전화학적조성이 비슷하다. CPM10V은 본 발명의 범주내에 속하고, CPM16V는 그렇지 않다.
상기의 두 가지 강시편을 거친 절삭가공을 하고, 1177℃에서 4분간 오스테나이트화처리를 하고 2+2시간동안 유중소입하고 538℃에서 템퍼링시킴에 의해 열처리시킨다. 이 처리 후에 CPM10V강의 경도는 63.5Rc이며, CPM16V강의 경도는 64.5Rc이다. 시편을 최종 크기인 가로 1.234인치 세로 0.398인치 높이 0.344인치 크기로 마무리 가공하였다.
연삭성 평가는 왕복테이블과 자기척이 장치된 노오톤(Norton)수평-스핀들 표면 연삭기를 사용하여 실시한다. 사용된 연삭조건은 다음과 같다.
Figure kpo00011
각 시험전에 시편의 두께를 마이크로메타로 측정하였다. 10회의 패스후(연삭휘일 하향이송 0.0010인치/패스), 시편두께를 측정하고, 그 두께변화를 계산하였다. 10회의 패스(10×0.0010=0.010인치)에서 연삭휘일의 하향이송과 시편두께에서 측정된 결과적인 변화사이의 차이는 연삭휘일 반경의 마모를 뜻한다. 연삭휘일의 마모가 적으면 적을수록 가공재료의 연삭성은 보다 낳아진다.
시편 CPM10V와 CPM16V 각각에 3가지 시험을 행하였다.
상기 공정을 사용하여 다음 결과를 얻었다.
Figure kpo00012
* 10회 패스(0.0100인치)에서 연삭휘일의 하향이송과 시편두께의 평균변화사이의 차이
본 발명의 상한치를 넘는 MC-형 바나듐 탄화물 함량의 관점에서 본 발명의 범주를 벗어난 16V시편은 본 발명 범주내에 소거하는 10V시편의 연삭성보다 열등하며 만족스럽지 못한 연삭성을 나타내는 것이 명백하다.
강 CPM11V의 바아(직경 0.756인치)는 "냉간 압출펀치"로 제조되며 AISI1008강으로부터 스파크 플러그셀(shell)의 제조에 포함된 펀치로 수행된다. 펀치의 성능은 비정상의 마모가 대체를 요하기전에 생성된 셀의 수로 결정된다. 표 6의 결과를 얻었다.
Figure kpo00013
* 상용제품
AISI형 M4 고속도강보다 본 발명의 합금 CPM11V의 성능의 우수성은 명백하다.
또 다른 예로서, CPM10V강으로 제조한 펀치는 슬롯(slot)을 철-산화물 피복태그(tag)로 펀칭하는 공구로 사용되었다. 4천개의 태그를 공구상에 마모나 손상없이 제조하였다. 비교적으로 AISI D7(바나듐 4% 또는 바나듐 탄화물 6.7용량%함유)로 제조한 동일 공구로는 8,000,000-12,000,000태그를 제조할 수 있었다.
또 다른 시도로서 펀치를 CPM10V로 제조하고, 전자부품을 제조하기 위해 0.015인치 두께의 구리-베릴늄의 슬롯을 펀치하는데 사용하였다. Rc60-62경도로 열처리된 AISI D2냉간가공 공구강으로부터 만들어진 펀치는 75,000개의 부품을 생산한후 마모되었고, Rc64경도로 열처리된 AISI M4 고속도강으로 제조된 펀치는 200,000개의 부품을 생산한 후 마모된 반면에, Rc60경도로 열처리된 CPM10V으로 제조된 펀치는 200,000부품을 제조한 후에도 마모되지 않았다.
본 발명의 제품은 별 어려움없이 공구재료로 제조될 수 있다. 이들 250-300브리넬 경도로 소둔할 수 있고, 바람직한 공구형태를 이루는데 필요한 가공, 연마, 드릴링등을 행할 수 있다.

Claims (1)

  1. 인성, 가공성, 및 내마모성이 우수한 분말야금 강제품에 있어서, 망간 0.2-1.5중량%, 실리콘 최대 2중량%, 크롬 15-6중량%, 몰리브덴 0.50-6중량% 황 최대 0.30중량%, 바나듐 6-11중량%, 탄소 1.6-2.8중량%와 잔부철로 구성되는 합금인 충진되고 미리 합금된 분말로부터 형성되고, 10-18용량%범위의 MC-형 바나듐 탄화물이 구형으로서 균일하게 분포되어 있으며, 제품이 열처리시 적어도 56Rc의 경도가 되도록 충분한 탄소를 제공하기 위해 탄소가 크롬, 몰리브덴, 바나듐과 균형되어 함유됨을 특징으로 하는 분말야금 강제품.
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