Fig.5‑3‑8 SEM structures of NO.2 kept at 1323K for 1 hour and quenched.
Fig.5‑3‑9 SEM structures of NO.3 kept at 1323K for 1 hour and quenched.
~ー←
濃 度 は 凝 固 終 了 直 後 と は 異 な っ た も の と な る . そ こ で ， 焼 入 れ 前 の γの 組 成 を 把 握 す る た め，1323Kに1hr保 持 後 ， 油 中 に 焼 入 れ た 試 料 を 粉 末 状 態 に し ， ヨ ウ素ーメタノール溶液 (150らヨ ウ 素，85%メ タ ノ ー ル ) に 浸 し ， ア ル ゴ ン 雰 囲 気 で 超 音 波 撹 梓 し な が ら 基 地 部 を 溶 解 し た . 残j査 を 取 除 く た め 鴻 過 し た 溶 液 を 湿 式 化 学 分 析 す る と 共 に ， 残 ; 査 を 秤 量 し て ， 基 地 中 の 合 金 濃 度 を 求 め た 結 果 を Table5‑3‑1に 示 す . 表 中 に は 凝 固 直 後 に 急 冷 し た 試 料NO.1のEPMA分 析 結 果 も 示 し た . 初 晶 γに 対 す る 各 合 金 元 素 の 分 配 係 数 は C量 に 影 響 さ れ る が ， 他 の 置 換 型 合 金 元 素 の 影 響 は 小 さ い こ と か ら ， 他 の 試 料 の 合 金 元 素量は ほ ぼNO.1と 同 程 度 と 考 え ら れ る . 凝 固 直 後 の γの 合 金 濃 度 と の 比 較 か ら も 明 ら か に， y
+
炭 化 物 域 の 1323Kで の 加 熱 保 持 を 合 む 焼 入 れ 処 理 に よ る γ中のCr濃 度 の 変 化 が 小さいのに対して， Vお よ びWは 大 き く 減 少 し て い る . 特 にV濃 度 の 減 少 率 が 大きいのは， 二次 炭 化 物 と し て のM Cの 析 出量が 多 い た め と 考 え ら れ る . ま た ， 1323Kでlhr保 持 し た 後 で は ， い ず れ の 試 料 と も γのCr，
V
， M o濃 度 は 同 程 度 になっており， W添 加 試 料 の γは1.2 % W，Co添 加 試 料 の γで は 約6%Coを 固 溶 している. しかし， Co添 加 試 料 と 無 添 加 試 料 と で 他 の 合 金 元 素 濃 度 の差は 小 さく， Coが二次 炭 化 物 析 出 に 及 ぼ す 影 響 は 小 さ い と 考 え ら れ る . な お ， 焼 入 れ 後 に 基 地 中 に 固 溶 し て い る 炭 化 物 形 成 元 素 は ， そ の 後 の 焼戻 し 処 理 中 に 焼戻 し二次 炭 化 物 と し て 極 め て 微 細 に 析 出 し ， 二次 硬 化 を 生 じ さ せ る も の と 考 え ら れる.Table 5‑3‑1 Alloy contents of matrix in NO.1‑No.4 quenched just after solidification and quenched after holding at 1323K for 1hr.
I~
V Cr Mo 可J Coafter
NO.1 1.98
sol idification 4.53 2.01 2.20 一 NO.1 0.427 4.53 1.61 1.21 一 after
NO.2 0.485
holdi2 n3 茂E 4.52 1.72 1.16 6.15 at 13
for 1hr NO.3 0.282 3.84 1.81 一 一 No.4 0.453 4.27 1.92 5.61
5.3.3 連 続 冷 却 変 態 線 図 に 及 ぼ すW
，
Coの 影 響熱 膨 張 試 験 機 を 用 い て Table5‑2‑1に 示 す 試 料 NO.1~No.5 を 1323K に 150min
‑70‑
保 持 後 に 種 々 の 冷 却 速 度 で 冷 却 し た と き の 変 態 過 程 を 測 定 し 連 続 冷 却 変 態 凶 (CCT曲 線 ) を 求 め た . Fig.5‑3‑10お よ び Fig.5‑3‑11に 示 す よ う に 本 合 金 系 の CCT図 は ， パ ー ラ イ ト 変 態 と ベ イ ナ イ ト 変 態 が 上 下 に 分 離 し ， ベ イ ナ イ ト 変 態 が 短 時 間 側 に 位 置 し て い る . い ず れ の 試 料 に お い て も ， パ ー ラ イ ト ノ ー ズ は 900~ 1000K， ベイナイトノーズは， 550~600K に位置している. Fig.5‑3‑10か ら明らかに W 添 加 に よ り ， ベ イ ナ イ ト 変 態 の 臨 界 冷 却 速 度(Vs)が 短 時 間 側 に 移動し， Ms点 も 上 昇 し た . Fe‑C‑W三 元 合 金系 に お い て は W 量 とともに yの C固 溶 限 が 減 少 し て お り へ 本合金系においても， W添 加 に よ り γ +炭 化 物 温 度 域 に 保 持 中 に
M
6C
炭 化 物 が 析 出 し， yのC
固 溶 量 を 減 少 し た も の と 考 え ら れる. 一方， Fig.5‑3‑11 に示すように， Coの 添 加 に よ り ， パ ー ラ イ ト 変 態 と ベイナイ ト変 態 の ノ ーズ は と も に 短 時 間 側 に 移 動 し ， Ms点 は 上 昇 す る . Co は Ms点 を 上 昇 さ せ る 元 素 と し て 知 ら れ て い る 7)が， Coは C の 拡 散 速 度 を 上 昇させること 8)か ら ， パ ー ラ イ ト や ベ イ ナ イ ト の 核 生 成 速 度 ， 成 長 速 度 が 増 し ， Vp， Vs を大きくするものと考えられる • Fig.5‑3‑12に示すように， Co添 加 に より約 5%ま で は Ms点 が 上 昇 す る が そ れ 以 上 の 添 加 の 影 響 は 少 な い . 一方， Vpと Vsは Co添 加 に よ っ て 大 き く な っ て い る . こ の こ と か ら ， Coは Ms点を 上昇 さ せ ， 残 留 γ量を 減 少 さ せ る 効 果 が あ る が ， 臨 界 冷 却 速 度 が 大 き く な り ， 焼 入 れ 性 は 低 下 す る . し た が っ て ， 焼 入 れ 性 と 焼 入 れ 硬 さ の 面 か ら は Co添加 重として約 5%が 適 当 と 考 え ら れ る .5.3.4 焼 入 れ 温 度 と 硬 さ お よ び 残 留 オ ー ス テ ナ イ ト 量 の 関 係
試料NO.5'"'"11を1223'"'"1423 Kの 各 温 度 に 1hr保 持 後 油 焼 入 れ し た 時 の 硬 さ お
よび残留 γ量 をFig.5‑3‑13，14に 示 す.各 試 料 の 硬 さ は 1273'"'"1323Kか ら 焼 入 れ た と き に 最 高 値 を 示 し て い る . 焼 入 れ 硬 さ は 基 地 の 硬 さ に 大 き く 依 存 し ， 焼 入 れ 時 に 生 成 す る マ ル テ ン サ イ ト の 硬 さ と 量 に 依 存 す る . Fig.5‑3‑14に示すよ
フに， Cく0.6%で は 焼 入 れ 時 に γ中 に 固 溶 し たC量が 高 く な る ほ ど マ ル テ ン サ イトの硬さは上昇するが， C量が 多 く な り す ぎ る と 残 留 γ量 も 増 加 す る . した が っ て ヲ 適 度 の 硬 さ と量 の マ ル テ ン サ イ ト を 生 成 す る C量 を 与 え る 温 度 が 最 高 硬さ を 与 え る 焼 入 れ 温 度 と な る 9) また， γのC固 溶 限 は 温 度 の 他 ， 合 金 組 成 に も 影 響 さ れ ， 特 にVはC固 溶 限 を 減 少 さ せ る た めV量 が 多 い ほ ど 最 高 硬 さ を
1473
673
一一一一 5W
一一一一 OW
1273 1073
司︑)づ/
06
リ占?仏
E ω F H L
473
B ̲ ̲ ̲ ̲ ‑ ‑
Ms!?ー/仏~
273 10 102 103 104 105 Time， s
Fig. 5‑3‑10 CCT diagrams of No.1 and No.3.
1473
673
一一一一 10Co 5Co 1273・ OCo
1073 p ‑ー
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U A 4 5 ω
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273 10 102 103 104 105 Time， s
Fig.5‑3‑11 CCT diagrams of No.1， No.2 and No.5.
‑72‑
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