熱間工具用Mo〜Cr(3〜2)系鋼に及ぼすNiの影響

U.D.C.るる9.15.2る.28.018.456

熱間工具用Mo､Cr(3∼2)系鋼に及ぼすNiの影響

TheEffectofNiontheVariousPropertiesof3Mo∼2CrHotTooISteel

小

柴

定

雄*

田

_中

_和

_夫**

_稲

_田

_朝

_雄**

Sadao Koshiba Kazuo Tanaka _AsaoInata

内 容 梗 概 熱間工具用Mo∼Cr(3∼2)系銅にNi約0･5∼2･5%添加したものにつき稚々検討した｡ すなわちNi最の増加とともに各変態温度を低下し焼入性を増大するが,500､7500Cにおける熱間機械 的性質は引張強さを低下し伸び,絞り,衝撃値を増大する｡また変形率,熱彫張係数ともにNi是の多 い方が大きい｡ せるものにつき硬度および組 を調べた｡ 1.緒 言 さきに熱間工具田W∼Cr(5∼2)系鋼に及ばすNiの 影響につき検討せる 果を発表したが(1),本報告はこれ に引続きMo∼Cr(3∼2)系鋼に及ぼすNiの影響iこつき 種々実験せる結果である.｡

2.試料および実験方法

試料ほ501【g高周波電気炉により熔製し,35kg鋼塊 を鋳造した｡また Heat,Check _{の発生状態を比較する} ために熱間ダイス鋼HDC,DCを用いた｡第1表にこれ らの化学成分を示す｡ 次にこれらを18および32mm _{■llに鍛仲後∴Mlは} 8700C,HDCおよびDCは8500Cにて焼鈍し,M2,M3 の各試料ほ8500C,およぴ7500Cにて2回焼鈍し,それ ぞれ次のごとき芥種の試験J=こ機械仕上した｡. 2.1変態点の測定 7￠×70mIn _{の試料を用い本多式熱膨脹計により測定} した｡加熱 度および炉冷の場合の冷却速度ほいずれも 50C/minとし最高加熱感度は9000C とした｡ 2.2 _{焼入,焼京 験} 15￠×12mmの試料により 900､1,100CC _{の各温度に} 20分間加熱後水,油および各令せるもの,および前述の 油焼入せるものを8000C以下の各温度に1時間加熱焼戻 第1.表 試 料 の 2.3 _{焼入性試験} Jominy式一端水冷法によりそれぞれ1,0000Cより, 一端水冷後,水冷端よりの硬度変化をロックウユル硬度 計により測定Lた｡また学振法により結晶粒度を測定 し,その _{果を舞l表に併記した｡} 2.4 _{機械的性質} 各試料を1,0000Cより仙焼入後6000Cにて焼戻せる ものにつき常温および熱間における引張(平行都径 7Inm￠),衝撃 験を行った｡なお令試験片は所定の寸 法に対して0.2m皿の削代を付し,ケースを用いてCO.32 %の削粉を充填し脱炭防止を行い熱処理終了後所定の寸 法に仕上げた｡ 2.5 _{変形率の測定} 8￠×80mm の _{料を用い前述の機械試験片と同様の} 方法により脱炭防止を行い1,0000Cより泊焼入せるもの およびこれらをさらに500､7000Cの各温度にて焼戻せ るものにつきマイクロメ一列･こより往および長さを測定 し焼鈍状態のも 形率を求めた｡ として焼入,焼戻処理による変 2.る _{熱膨張係数の測定} 7￠×70mmの試料を前述と同様の方法により脱炭防 止を行い1,0000C _{より油焼入後600CCにて焼戻せる試} 料につき簡易熱膨張計に1/1,000mmのダイヤルゲージ 学 成 _分(%) 日立金属工業株式会社安来工場 工博 日立金属工業株式会社安来工場

熱問工具用Mo∼Cr(3∼2)系鋼に及ぼすNiの影響

第2表 各式料の変態生起状況(CC) *変態が2段に生じたもの を装着し,温度の変化による膨張二巨丘より求めた｡ 2.7 _{急熱,急冷試験} 15￠×20Inmの所定 ､J`法に0･2mmの削代を付L七苓 試料を前述と同様の脱炭防1ヒ方法を施し1,000CCにて油 焼入し,それぞれ6000Cにて娩戻せるものにつき前‡が1) と同一 方法により実験を子J二った｡

3.実

験

結

果

3.1変態生起状況 舞2表はその測定結果を示すが同 より明らかなるご とくNi環の増すにしたがい芥変態渥度ほ低下L,50C/ minの炉申冷却においてM2試料は変態を2段に生し, M3試料ほ390∼3290C た空冷の場合においても は低い｡ 3.2 焼入,焼戻 験の低渦度にて牛起している｡ま Nトロの多い方がその変態混度 第1図に実験糾果を示すが,周囲より明らかなるごと く勲令の場合においてほN仁量の多いのものほど最高傾 度を示す温度は低渦側に移行する｡水,柚冷却せるもの においては況度の.1二外とともにその献度を坪け｡しかし 甜 へ㌦しモモ 世 髄 ∬ ハ‖レ ノサ し‥ ､ぐ- J必ク ′dガ //〝 煉入温度(OC) 第1図 各試料を水,油および空冷せる 場合の焼入温度と硬度の関係 第2図 ×420 Ml試料の1.000つC油焼入組織 第3岡 ×420 M3試料の1,0000C油焼入組織 第4図 ×420 Ml試料の1.,050〇C油焼入組織 てNi圭一-i二の多いものの方がいずれの場合においてもその 硬度は高い｡次に各試料の油焼入せるものについて,そ れぞれの組織をしらべたが,焼入渦度同一の場合におい てNiの含有遥二による組織的な差ほ著しくないが,各試 料とも1,050DC付近以上の温度においてその組織を著し く粗大化する｡第2∼4図ほMl,M3試料の1,000∼1,050 0C油焼入組織を示す｣. また各試料の仙焼入せるものについて焼戻硬度試験を

1248 _{昭和33年10月 日 立 第40巻 第10号} rJ甜 即 躍 戎好 親7 御 試験き忌辰(℃) 第8図 各試料の常温,熱間にける引 張試験結果 行ったが各試料の焼戻硬度曲締の傾向ほほぼ同 _であり ガ 舶 ∬ 調 打 C∵芸｢ +悩｢ 軋 〟 猫 _{ノ硯7 ∠脚} j脚 ∠御 焼戻温度(Or) ､ ､/ †､ 第5図 Ml試料の油焼入せるものの 焼戻温度と硬度の関係 へヒ葺 堪 瞥 ∬ 名リ ‥.､ ●/ . ､ ､､ 焼戻 温度(OJ) l､ ･ ∴ 第6図 各試料の1,0000C油焼入せるものの 焼戻温度と硬度の関係 l･ ∴ ノ､ G㌢芸､髄■ 堅 〟 a7 ∬ イ♂ J汐 水冷端よりの距離 〝 野 郎 J汐 第7図 各試料の焼入性試験結果 焼入組度の低い場合ほ5750C付近,高いものにおいては 6000C付近よりやや急激にその硬度を低下する｡弟5図 ほMl試料における焼戻硬度試験結果を示す｡ 次に葬る図ほ1,0000Cより油焼入せるものにつきNi の影響を比較せるものであるがNi量の多いものほどそ の傾度は高いが,硬度曲線の温度による変化の傾向ほは ぼ同 である｡ 以上の各結果よりして _{入温度としてほ1,000ロC付} 近,焼戻温度は6000C付近が適当であると思考する｡ 3.3 _{焼入性試験} 第7図は実験結果を示す｡すなわち同図より明らかな るごとく Ni量の多いものほど硬度高く,その焼入性も 大きい｡. 3.4 _{機械的性質} 第8図ほ常温および熱間における引張試験結果を示す が行試料とも _{の上昇とともに引張強さを低下す} る｡伸びおよび絞りは6000C付近までは温度による変化 ほ少ないが6500C付近より急激にその値を増す｡ 次に各試料を比較せる場合常温における引張強さは大 ないが,500∼7500Cの各温度においてほNi量の多い ものほど引張強さを低下し伸び,絞りを増す｡ 験 試 撃 衝 心よ 丁‥ (y 弟 _{Ni量の多いものほど} 各温度における衝撃値が高く,また6000C付近までほ温 度の上昇とともにその値を低下するが,6500C付近より

熱問工具用Mo∼Cr(3∼2二)

鋼に

及 ぼ

す

N

の影響

l･.=＼ ∴〕 .∴ 尺γJ犯 丑∵ 揖フ ∂甘 栗ガ 篤7 試買黄ヲ恩度(T) 第9岡 各試料の常温,熱問における 衝撃試験結果 摘膵油 表し陳逆楳 瓜び ∂抑 煉戻温度(℃) (α⊥=‥=長さ/折り,αd･･････れ径方向二〉 舅′JlO国 各試料の変形率測定結果 ルツ 第3表 令試料の､ド均斉M影脹係数(ノズ10 6) 著しく増大する｡ 3.5 変 形 率 第10図は各試料における測定結果せ弄す｡rすなわち ∴...､･∵. 轟eへ㌻H恥 ∼β j♂ _`〟 〟 〟 チェックの深さ(の抑仰) 第11図 各試料のチェック発生状況 第12図 HDC,DCにおけるチェック発生状況 1,0000Cよりの油焼入により直往,長さ方向ともにいず れも8影張を示し,かつNi品の多いものほどその変形率 は大きい｡また6000C焼戻によりわずかながらも膨張す る傾向をホす｡ 3.d _{熱膨張係数} 弟3表はこれが測定結果を示すがNi量の多い方が熱 膨張係数は大きい結果を示す｡

1250 3.7 _{急熟 急冷} 日 立 評 策】1図は各試料の急熱,急冷回数 200,500 _および 1,000回の場合における発生せるHeat-Checkをそれぞ れの深さごとに集計したものであるが,200回の場合は Cbeckの数少なく,その深さも浅いが500,1,000回と その回数の多くなるにしたがい数および深さを増す｡ま たMlはほかのNi量の多い試料に比較して大なる深さ のCbeck _{を発生している｡} 次に第12図ほ前述の各試料と比較のた動こHDC,DC につき行った結果であるが,いずれも前者に比して発生 数多く,その深さも深い｡

4.結

前述の 言 結果を要約すると次のとおりである｡ 第40巻 第10号 (1)Niの添加により各変態温度を低下し焼入性を増 大するが,熱処理方法としてほ1,0000C付近より油焼 入し6000C付近の焼戻が適当であると思考される｡ (2)次にNi量の増加とともに熱間における抗張力を 低下し伸び,絞りおよび衝撃値を増大する｡また変形 率,熱膨張係数もNi量の多いものほど大きい｡ (3)HDC,DCに比して Heat-Check _{の発隼数少な} く,その深さほいずれも浅い｡ 参 芳 文 献 (1)′ト柴,田中,稲田:目玉評論 _{40,1125(33-9)}

覧

稿

寄

-トー ク

社

員

社

所

作

製

立 日

_表

_(その1)

(昭和33年6月受付分) ド油低 一7 ホ圧 一電 運ス気 搬 作 業 巻設 取備 案作全 考製安 の の気 具 吊筐電 用装の 亀亀亀 戸戸戸 工工工 場場場 R【 電 学 械 機 木 気 学 会 PergamonPress,Inc., Acta MetallurglCa TransI.R.E. 電 気 通 信 学 会 Journalof Polymer Science 気 通 信 ヒ ■1 析 分 本 [口 高 機 械 本 日 学 会 学 _会 電気試験所材料課 日本産業機械工業会 東京電機大学出版部 間 原 子 炉 に お け る _事 故 時の解析 ット 破損時の炉内温度の過渡現像一 繰 返 し 現 _像 の _{低 速 化}

On the Structure Changes Ageing _{of Cu-TiAlloy} 記 _{録 方} 式 Produced by TheoreticalConsiderationofComputingErrors OfaSlowTypeEIectronicAnalogue Computers 電 気 接 点 の _{研 究}

Theory _of Viscoelasticity _of Amorphous

Polymers.III.Dispersion _of Dynamic Bulk Modulus 電 気 接 点 の 火 花 現 象 リンパナドタングステン酸一メチルエチルケトソ抽 出一吸光光度法によるバナジウムの定量 分 子 の _{破 壊 現 象} 人工き裂のある軸材の疲れ強さ(続報)各種の材料 l･こおけるき裂および切欠き底のき裂 安 定 度 試 絶 の 意 _義 フ _ラ ン 樹 脂 _{ラ イ} に つ い て ソ グ ブ ラ シ の 性 能 と _そ の _{取 り} 扱 い 場 二 戸 水 中央研究所 目 立工場 原子力発電会社 中央研究所 中央研究所 中央研究所 中央研究所 中央研究所 中央研究所 中央研究所 中央研究所 日立研究所 日立研究所 目立研究所 多賀工場 日立研究所 立川寺菅清蜂鴨 川 法 長 大 豊 土 三永武中 武北柴 花野下 野須井合橋 酎 木田浦井 浦田谷田 谷川田 中 田 大内田 高高儀武 桶野山政 礼三郎 彦 治 静信幹 敏 新正武俊 武 良 治憲亮隆 (第104頁へ続く) 信正二雄章雄登和彦敏雄雄 雄枝明修 明公夫修久 男三次一