高速工具及其制造方法技术

本申请公开了一种高速工具及其制造方法。本发明专利技术涉及一种高速工具，其中，以质量％计含有C：0.40～0.90％、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、Cr：4.00～6.00％、W和Mo中的1种或2种：根据关系式(Mo+0.5W)求出的含量为1.50～6.00％、以及V和Nb中的1种或2种：根据关系式(V+Nb)求出的含量为0.50～3.00％，N的含量以质量％计为0.0200％以下，余量由Fe和杂质组成，截面组织中的碳化物的圆当量直径的最大值为1.00μm以下。

【技术实现步骤摘要】
高速工具及其制造方法本申请是申请日为2014年6月24日、申请号为2014800524823、专利技术名称为“高速工具钢及其制造方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及用于口模、冲头等工具中的高速工具钢及其制造方法。
技术介绍
以往，作为用于温热加工的口模、冲头等各种工具的原材料，使用了如下的低合金的高速工具钢：相对于作为高速工具钢的代表性钢种的SKH51的成分组成，减少了C(碳)以及与C一起形成碳化物的Mo、W和V的含量，由此提高了韧性。而且，关于该低合金的高速工具钢，提出了如下的高速工具钢：对包含前述高速工具钢的成分组成的钢锭进行1200～1300℃的高温的均热处理(soaking)之后，以3℃/分钟以上的冷却速度进行冷却直至钢锭的表面温度成为900℃以下，由此抑制淬火回火后的组织中的碳化物的凝集，以使碳化物的平均粒径成为0.5μm以下并且使其分布密度成为80×103个/mm2以上，提高了韧性(下述专利文献1)。专利文献1：日本特开2004-307963号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1的方法对于提高低合金的高速工具钢的韧性而言是有效的。然而，即使是用专利文献1的方法制造的高速工具钢，仍存在在其淬火回火后的组织中，单个粒径大于0.5μm的碳化物不少的情况。因此，专利文献1的方法存在不能充分地得到提高高速工具钢的韧性的效果的情况。本专利技术的目的在于，提供一种韧性被进一步提高的高速工具钢及其制造方法。用于解决问题的方案用于解决前述课题的具体方案如下所述。<1>一种高速工具钢，其中，以质量％计含有C：0.40～0.90％、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、Cr：4.00～6.00％、W和Mo中的1种或2种：根据关系式(Mo+0.5W)求出的含量为1.50～6.00％、以及V和Nb中的1种或2种：根据关系式(V+Nb)求出的含量为0.50～3.00％，N的含量以质量％计为0.0200％以下，余量由Fe和杂质组成，截面组织中的碳化物的圆当量直径的最大值为1.00μm以下。<2>根据<1>所述的高速工具钢，其中，以质量％计还含有Ni：1.00％以下。<3>根据<1>或<2>所述的高速工具钢，其中，以质量％计还含有Co：5.00％以下。<4>根据<1>～<3>中任一项所述的高速工具钢，其中，Si的含量以质量％计为0.20％以下。<5>根据<1>～<4>中任一项所述的高速工具钢，其中，硬度为45HRC以上。<6>一种高速工具钢的制造方法，其具有如下工序：准备工序，准备如下钢锭：其以质量％计含有C：0.40～0.90％、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、Cr：4.00～6.00％、W和Mo中的1种或2种：根据关系式(Mo+0.5W)求出的含量为1.50～6.00％、以及V和Nb中的1种或2种：根据关系式(V+Nb)求出的含量为0.50～3.00％，N的含量以质量％计为0.0200％以下，余量由Fe和杂质组成；均热处理工序，将前述钢锭加热至1200～1300℃，由此进行均热处理；冷却工序，在对前述均热处理工序后的前述钢锭进行冷却直至该钢锭的表面温度成为900℃以下的过程中，至少在前述表面温度降低至包括于1000℃以下且大于900℃的范围内的温度T1以后，在前述表面温度的冷却速度为3℃/分钟以上的条件下进行冷却直至前述表面温度成为900℃以下；热加工工序，将前述冷却工序后的前述钢锭再加热至大于900℃的热加工温度，对前述再加热了的钢锭进行热加工而制成钢材；以及淬火回火工序，对前述钢材进行淬火回火。<7>根据<6>所述的高速工具钢的制造方法，其中，对于前述冷却工序，将前述钢锭在前述表面温度的冷却速度小于3℃/分钟的条件下进行冷却直到前述钢锭的表面温度降低至前述温度T1为止。<8>根据<6>或<7>所述的高速工具钢的制造方法，其中，前述准备工序中准备的前述钢锭是如下的钢锭：通过将采用脱氧精炼法精炼了的钢水铸造而得到。<9>根据<8>所述的高速工具钢的制造方法，其中，前述准备工序中准备的前述钢锭是如下的钢锭：将采用脱氧精炼法精炼了的钢水铸造而得到重熔用电极，使用所得重熔用电极采用重熔法而得到。<10>根据<6>～<9>中任一项所述的高速工具钢的制造方法，其中，前述准备工序中准备的前述钢锭以质量％计还含有Ni：1.00％以下。<11>根据<6>～<10>中任一项所述的高速工具钢的制造方法，其中，前述准备工序中准备的前述钢锭以质量％计还含有Co：5.00％以下。<12>根据<6>～<11>中任一项所述的高速工具钢的制造方法，其中，前述准备工序中准备的前述钢锭的Si的含量以质量％计为0.20％以下。<13>根据<6>～<12>中任一项所述的高速工具钢的制造方法，其中，前述淬火回火工序通过前述淬火回火将钢材的硬度调节为45HRC以上。<14>根据<6>～<13>中任一项所述的高速工具钢的制造方法，其中，在前述热加工工序后且前述淬火回火工序前，还具有将前述钢材机械加工成工具形状的机械加工工序，前述淬火回火工序对被机械加工成工具形状的钢材进行淬火回火。专利技术的效果根据本专利技术能够进一步提高高速工具钢的韧性。附图说明图1是用于说明实施例1中对钢锭实施的均热处理和冷却过程(冷却条件1～4)的示意图。图2是实施例1中将在冷却条件1～4的各条件下经过冷却的钢锭A和钢锭B各自的截面组织用EPMA(电子射线显微分析仪)分析而得到的二值化图像，是示出截面组织中的碳化物分布的图。图3是示出实施例2中分布于本专利技术例的高速工具钢的截面组织中的碳化物的一个例子的扫描电子显微镜照片。图4是示出实施例2中分布于比较例的高速工具钢的截面组织中的碳化物的一个例子的扫描电子显微镜照片。图5是示出实施例2中本专利技术例和比较例的高速工具钢的截面组织中的碳化物的圆当量直径与个数密度(个/mm2)的关系的图表。图6是示出实施例2中对本专利技术例的高速工具钢实施夏比式冲击试验时的试验后的断面的一个例子的扫描电子显微镜照片。图7是示出实施例2中对比较例的高速工具钢实施夏比式冲击试验时的试验后的断面的一个例子的扫描电子显微镜照片。具体实施方式本说明书中，表示各成分(各元素)的含量的“％”表示“质量％”。另外，本说明书中，使用“～”而表示的数值范围表示将“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温热加工用高速工具，其中，以质量％计含有C：0.40～0.90％、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、Cr：4.00～6.00％、W和Mo中的1种或2种：根据关系式(Mo+0.5W)求出的含量为1.50～6.00％，且W的含量为3.00％以下、以及V和Nb中的1种或2种：根据关系式(V+Nb)求出的含量为0.50～1.50％，N的含量以质量％计为0.0200％以下，余量由Fe和杂质组成，截面组织中的碳化物的圆当量直径的最大值为1.00μm以下，所述高速工具的硬度为45～60HRC。/n

【技术特征摘要】
20130927 JP 2013-2013921.一种温热加工用高速工具，其中，以质量％计含有C：0.40～0.90％、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、Cr：4.00～6.00％、W和Mo中的1种或2种：根据关系式(Mo+0.5W)求出的含量为1.50～6.00％，且W的含量为3.00％以下、以及V和Nb中的1种或2种：根据关系式(V+Nb)求出的含量为0.50～1.50％，N的含量以质量％计为0.0200％以下，余量由Fe和杂质组成，截面组织中的碳化物的圆当量直径的最大值为1.00μm以下，所述高速工具的硬度为45～60HRC。


2.根据权利要求1所述的高速工具，其中，以质量％计还含有Ni：1.00％以下。


3.根据权利要求1所述的高速工具，其中，以质量％计还含有Co：5.00％以下。


4.根据权利要求1所述的高速工具，其中，Si的含量以质量％计为0.20％以下。


5.根据权利要求1所述的高速工具，其中，以质量％计还含有Ni：1.00％以下、Co：5.00％以下以及Si：0.20％以下。


6.一种温热加工用高速工具的制造方法，其具有如下工序：
准备工序，准备如下钢锭：其以质量％计含有C：0.40～0.90％、Si：1.00％以下、Mn：1.00％以下、Cr：4.00～6.00％、W和Mo中的1种或2种：根据关系式(Mo+0.5W)求出的含量为1.50～6.00％，且W的含量为3.00％以下、以及V和Nb中的1种或2种：根据关系式(V+Nb)求出的含量为0.50～1.50％，N的含量以质量％计为0.0200％以下，余量由Fe和杂质组成；
均热处理工序，将所述钢锭加热至1200～1300℃，由此进行均热处理；
冷却工序，在对所述均热处理工序后的所述钢锭进行冷却直至该钢锭的表面温度成为900℃以下的过程中，至少在所述表面温度降低至包括于1000℃以下且950℃以上的范围内的温度T1以后，在所述表面温度的冷却速度为3℃/分钟以上的条件下进行冷却直至所述表面温度成为900℃以下，且所述表面温度降低至所述温度Tl的过程的至少一部分中，在所述表面温度的冷却速度为低于3℃/分钟的条件下进行冷却；
热加工工序，将所述冷却工序后的所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：福元志保，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP