CN108431263B - 高速工具钢、工具用材料及工具用材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热加工性优异且精加工成各种工具时的耐损伤性优异的高速工具钢、工具用材料及工具用材料的制造方法。本发明提供的高速工具钢，其以质量％计而包含C：0.9％～1.2％、Si：0.1％～1.0％、Mn：1.0％以下、Cr：3.0％～5.0％、W：2.1％～3.5％、Mo：9.0％～10.0％、V：0.9％～1.2％、Co：5.0％～10.0％、N：0.020％以下、剩余部为Fe及杂质，且所述高速工具钢中，由下述式所算出的M值满足‑1.5≤M值≤1.5。式：M值＝‑9.500+9.334[％C]‑0.275[％Si]‑0.566[％W]‑0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]，其中[]括号内表示各元素的质量％的含量。

Description

高速工具钢、工具用材料及工具用材料的制造方法

技术领域

本发明是涉及一种高速工具钢、使用所述高速工具钢的工具用材料及工具用材料的制造方法。

背景技术

先前，在钢材等金属材料的切断中，一直使用以带锯或圆锯等锯刀为代表的切断工具。锯刀一般是以如下步骤来制造。首先，将调整为规定的成分组成的钢液加以铸造而形成钢块或钢片等原材料，或者对自所述钢液通过雾化法等而获得的粉末进行热高压成形来形成原材料，并对其进行热加工，其后，经过各种加工与热处理，从而制造具有扁平线等的形状的“刀锋用材料”。然后，使用电子束熔接或激光熔接等而将刀锋用材料与主体材熔接，并进行刃磨加工，实施淬火回火，从而精加工成作为最终制品的锯刀。

另外，先前，在钢材等金属材料的塑性加工中，一直使用以模具等为代表的塑性加工工具。这些塑性加工工具也可由对所述原材料进行热加工而得的“塑性加工工具用材料”制造。而且，一般而言，将所述塑性加工工具用材料呈各种工具的形状机械加工后，实施淬火回火，其后视需要而实施精加工的机械加工或表面处理，从而制造塑性加工工具。

在所述刀锋用材料或塑性加工工具用材料等“工具用材料”的原材料中，广泛应用作为日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)的标准钢种的SKH59(相当于作为美国钢铁协会(American Iron And Steel Institute，AISI)的标准钢种的M42)的高速工具钢。SKH59是热硬度优异且切断时或塑性加工时的耐久性优异的原材料，且作为所述工具用材料的原材料而具有优异的特性。例如，专利文献1中揭示有采用SKH59作为刀锋用材料的原材料的带锯刀及其制造方法的发明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-280022号公报

发明内容

发明所要解决的问题

刀锋由SKH59制造的切断工具的切断耐久性优异。另外，由SKH59制造的塑性加工工具的耐久性也优异。但是，根据使用条件，有时在切断工具的刀锋处产生早期的剥落(chipping)，另外，在塑性加工工具的形状面(即，对金属材料进行塑性加工的面)上产生早期的裂缝、破裂、折损。

另外，关于所述切断工具或塑性加工工具中所使用的“工具用材料”，在所述制造步骤中，在对所述钢块或钢片等原材料进行热加工时，也存在如下情况：因原材料的延展性低(热加工性差)而难以延伸至规定的尺寸。

本发明的目的在于提供一种热加工性优异且精加工成各种工具时的耐损伤性优异的高速工具钢、使用其而成的工具用材料及工具用材料的制造方法。

解决问题的技术手段

本发明是一种高速工具钢，其以质量％计而包含C：0.9％～1.2％、Si：0.1％～1.0％、Mn：1.0％以下、Cr：3.0％～5.0％、W：2.1％～3.5％、Mo：9.0％～10.0％、V：0.9％～1.2％、Co：5.0％～10.0％、N：0.020％以下、剩余部为Fe及杂质，且所述高速工具钢中，

所述高速工具钢所含有的所述C、Si、W、Mo、V、Co的含量的关系在由下述式所算出的M值中满足-1.5≤M值≤1.5。

式：M值

＝-9.500+9.334[％C]-0.275[％Si]-0.566[％W]-0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]

[]括号内表示各元素的含量(质量％)。

另外，本发明是一种工具用材料，其包含所述高速工具钢，剖面组织中所含的碳化物的最大径以通过极值统计法而算出的推定最大预测值√(Area_max)计而为32.0μm以下。

而且，本发明是一种工具用材料的制造方法，其将高速工具钢铸造为钢块，并对所述钢块进行热加工，所述高速工具钢以质量％计而包含C：0.9％～1.2％、Si：0.1％～1.0％、Mn：1.0％以下、Cr：3.0％～5.0％、W：2.1％～3.5％、Mo：9.0％～10.0％、V：0.9％～1.2％、Co：5.0％～10.0％、N：0.020％以下、剩余部为Fe及杂质，且所述工具用材料的制造方法中，

所述高速工具钢的钢块所含有的所述C、Si、W、Mo、V、Co的含量的关系在由下述式所算出的M值中满足-1.5≤M值≤1.5。

式：M值

＝-9.500+9.334[％C]-0.275[％Si]-0.566[％W]-0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]

[]括号内表示各元素的含量(质量％)。

发明的效果

根据本发明，可提高高速工具钢的热加工性。而且，通过将包含所述高速工具钢的工具用材料用于各种切断工具的刀锋或塑性加工工具，可抑制这些工具的使用中的早期损伤。

附图说明

图1是针对将包含本发明例及比较例的高速工具钢的钢块加以延伸锻造而得的工具用材料而表示其M值与剖面组织中所含的碳化物的推定最大预测值√(Area_max)的关系的图。

图2是针对将包含本发明例及比较例的高速工具钢的钢块加以延伸锻造而得的工具用材料而表示其M值与延伸锻造后的长度的关系的图。

图3是对利用扫描式电子显微镜所观察的本发明例的工具用材料的剖面进行二值化处理而成的图像，且是表示所述剖面中所分布的“最大径为9μm以上”的碳化物的图。

图4是对利用扫描式电子显微镜所观察的比较例的工具用材料的剖面进行二值化处理而成的图像，且是表示所述剖面中所分布的“最大径为9μm以上”的碳化物的图。

具体实施方式

作为在使用中的切断工具的刀锋或塑性加工工具的形状面产生剥落或破裂等工具损伤的原因之一，有工具用材料的组织中所含的粗大的碳化物。即，若在工具用材料的组织中包含大量明显粗大的碳化物，则在淬火回火后的制品组织中，也残留所述明显粗大的碳化物，从而所述刀锋或形状面的韧性降低。而且，破坏使用中的刀锋或形状面所需的应力(破坏应力)降低而产生以粗大的碳化物为起点的破坏。因此，减小工具用材料的组织中的碳化物尺寸对于抑制所述工具损伤而言有效。

在这种技术背景中，可实现高硬度的SKH59的成分组成成为在组织中形成大量碳化物的合金设计。而且，在这种成分组成的高速工具钢的情况下，在钢块或钢片等原材料的时刻，在其铸造组织中容易形成经明显粗大化的块状的共晶碳化物。一般而言，铸造组织中的M₂C共晶碳化物(以下，称为“共晶M₂C”)为板状，且可通过热加工而分解为粒状的M₆C碳化物(以下，称为“分解M₆C”)。但是，若所述共晶M₂C为明显粗大的块状，则成为如下结果：在工具用材料的制造步骤中，即便持续热加工(线材加工)，也无法使其变化为经充分粒状化的分解M₆C，而在工具用材料的退火组织中存在大量明显粗大的碳化物。

另外，在SKH59之类的成分组成的高速工具钢的铸造组织中也形成M₆C共晶碳化物(以下，称为“共晶M₆C”)。一般而言，所述共晶M₆C是鱼骨状。而且，难以通过热加工而粒状化。因此，若所述共晶M₆C明显粗大，则成为如下结果：在热加工后，其以“其本身”的明显粗大的状态残留而在工具用材料的退火组织中存在大量明显粗大的碳化物。

而且，关于在所述工具用材料的退火组织中无法形成得微细的碳化物，即便进行最终步骤的淬火回火，也难以形成得微细。其结果，关于在所述刀锋或形状面的组织中包含大量粗大的碳化物的各种工具，即便可赋予优异的耐磨耗性，也成为抑制剥落或破裂等所需的耐损伤性劣化的主要原因。

另外，若在所述钢块或钢片等原材料的时刻，在其铸造组织中所形成的明显粗大的共晶碳化物即便进行热加工，也不变化为粒状，则所述原材料的热加工性差而难以利用持续热加工来延伸至规定的尺寸。

因此，首先，本发明人重新考虑成为所述工具用材料的原材料的“高速工具钢”自身的成分组成。而且，发现对于铸造组织中的共晶碳化物的微细化而言有利的成分组成。以下，对本发明的高速工具钢的成分组成的限定理由进行叙述。(关于“质量％”，简记为“％”)

·C：0.9％～1.2％

C与Cr、W、Mo、V结合而形成碳化物，且是提高淬火回火硬度并提高耐磨耗性的元素。但是，若过多，则热加工性降低。另外，韧性降低。因此，为了使其与后述的Cr、W、Mo、V量平衡，而设为0.9％～1.2％。优选为0.95％以上。更优选为1.00％以上。另外，优选为1.15％以下。更优选为1.10％以下。

·Si：0.1％～1.0％

Si通常用作溶解步骤中的脱氧剂。而且，是提高工具用材料的切削加工性的元素。但是，若过多，则在铸造组织中容易形成粗大的共晶碳化物，热加工性降低。另外，韧性也降低。因此，Si设为0.1％～1.0％。优选为0.2％以上。更优选为0.25％以上。另外，优选为0.6％以下。更优选为0.5％以下。进而优选为0.4％以下。

·Mn：1.0％以下

Mn与Si同样地用作脱氧剂。但是，若过多，则韧性降低，因此设为1.0％以下。优选为0.6％以下。更优选为0.5％以下。进而优选为0.4％以下。另外，在含有Mn的情况下，优选为0.1％以上。更优选为0.2％以上。进而优选为0.25％以上。

·Cr：3.0％～5.0％

Cr是对于赋予淬火性、耐磨耗性、耐氧化性等而言有效的元素。但是，若过多，则容易助长铸造组织中的固溶C量的增加，常常成为钢块的热加工性的降低的主要原因。另外，使工具制品的韧性、高温强度、耐回火软化特性降低。因此，设为3.0％～5.0％。优选为3.5％以上。更优选为3.6％以上。进而优选为3.7％以上。特优选为3.8％以上。另外，优选为4.5％以下。更优选为4.3％以下。进而优选为4.1％以下。特优选为4.0％以下。

·W：2.1％～3.5％

W与所述C结合而形成特殊的碳化物，从而赋予耐磨耗性或耐煅烧性。另外，回火时的二次硬化作用大，高温强度也提高。但是，若过多，则阻碍热加工性。另外，常常成为碳化物的粗大化的主要原因。因此，设为2.1％～3.5％。优选为2.2％以上。更优选为2.3％以上。进而优选为2.4％以上。另外，优选为2.9％以下。更优选为2.8％以下。进而优选为2.7％以下。特优选为2.6％以下。

·Mo：9.0％～10.0％

Mo与W同样地和C结合而形成特殊的碳化物，从而赋予耐磨耗性或耐煅烧性。另外，回火时的二次硬化作用大，高温强度也提高。但是，若过多，则阻碍热加工性。因此，设为9.0％～10.0％。优选为9.1％以上。更优选为9.2％以上。进而优选为9.3％以上。特优选为9.4％以上。另外，优选为9.9％以下。更优选为9.8％以下。进而优选为9.7％以下。特优选为9.6％以下。

·V：0.9％～1.2％

V与C结合而形成硬质的碳化物，并有助于提高耐磨耗性。但是，若过多，则热加工性降低。另外，韧性降低。因此，设为0.9％～1.2％。优选为0.93％以上。更优选为0.95％以上。另外，优选为1.15％以下。更优选为1.10％以下。

·Co：5.0％～10.0％

Co固溶于基体中，从而提高回火马氏硬度并有助于提高耐磨耗性。另外，提高工具的强度或耐热性。但是，若过多，则热加工性降低。另外，韧性降低。因此，设为5.0％～10.0％。优选为6.0％以上。更优选为6.5％以上。进而优选为7.0％以上。另外，优选为9.3％以下。更优选为9.2％以下。进而优选为9.0％以下。特优选为8.5％以下。

·N：0.020％以下

N具有如下效果：在具有所述成分组成的高速工具钢的铸造组织中，抑制共晶碳化物的块状化。但是，若过多，则在铸造组织中形成钒氮化物，从而阻碍原材料的热加工性。另外，反而具有助长所述共晶碳化物的块状化的作用。因此，N设为0.020％以下。优选为0.019％以下。更优选为0.018％以下。进而优选为0.017％以下。再者，在含有N的情况下，对于获得所述效果而言，优选为0.005％以上。更优选为0.008％以上。进而优选为0.012％以上。特优选为0.015％以上。

而且，本发明中，重要的是在所述高速工具钢的成分组成中，将由下述式所算出的M值管理为“-1.5～1.5”的范围。

式：M值

＝-9.500+9.334[％C]-0.275[％Si]-0.566[％W]-0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]

[]括号内表示各元素的含量(质量％)。

所述式是表示在具有本发明的成分组成的高速工具钢的组织中可“稳定地”存在的共晶碳化物的量(频度)的指标值。具体而言是表示如下频度者：当对在铸造组织中形成有共晶碳化物的原材料进行热加工时，关于共晶M₂C，其在热加工中不分解为M₆C而可残留于热加工后的工具用材料的组织中的频度。而且，关于共晶M₆C，是表示其自身的频度(即，热加工后的工具用材料的频度)者。

对所述式进行说明。首先，在本发明的高速工具钢的情况下，作为对所述共晶碳化物的稳定化带来影响的元素，可列举：C、Si、W、Mo、V、Co。而且，本发明人发现：这些元素中，C、V、Co促进共晶M₂C的稳定化，Si、W、Mo促进共晶M₆C的稳定化。而且，本发明人对促进共晶M₂C的稳定化的C、V、Co赋予“+(plus)”的系数，对促进共晶M₆C的稳定化的Si、W、Mo赋予“-(minus)”的系数，并且针对各自的系数，根据促进共晶碳化物的稳定化的程度(频度)来决定系数的值(绝对值)，由此完成可以高速工具钢的成分组成来评价相互变化的共晶M₆C与共晶M₂C的频度的平衡的所述式。

通过决定以上的系数来使所述式的M值接近于“零”是如下情况：在工具用材料的组织中，减少成为碳化物的粗大化的主要原因的共晶碳化物。即，通过使所述M值接近于“零”，铸造组织中的共晶M₂C通过热加工而容易变化为微细的分解M₆C。而且，据此，关于难以利用热加工而形成得微细的共晶M₆C，可减少其存在量自身。

而且，在本发明中，将所述M值设为“1.5以下”。由此，稳定的共晶M₂C减少，可利用热加工而使共晶M₂C变化为微细的分解M₆C。优选为“1.0以下”。更优选为“0.8以下”。进而优选为“0.7以下”。另外，在本发明中，将所述M值设为“-1.5以上”。由此，可减少难以利用热加工而形成得微细的共晶M₆C自身。优选为“-1.0以上”。更优选为“-0.8以上”。进而优选为“-0.7以上”。通过将M值调整为所述范围，可达成高速工具钢的热加工性的提高及各种工具的耐损伤性的提高。

此外，在本发明的高速工具钢中可包含S及P作为不可避免的杂质元素。关于S，若过多，则阻碍原材料的热加工性，因此优选为控制为0.010％以下。更优选为0.005％以下。进而优选为0.001％以下。关于P，若过多，则使韧性劣化，因此优选为控制为0.05％以下。更优选为0.03％以下。进而优选为0.025％以下。

而且，将具有所述成分组成的高速工具钢铸造为钢块，并对其进行热加工，由此对于获得所述热加工后的退火组织中的碳化物尺寸小的工具用材料而言有效。此时，关于所述碳化物尺寸，优选为所述工具用材料的剖面组织中所含的碳化物的最大径以通过极值统计法而算出的推定最大预测值√(Area_max)计而为32.0μm以下。通过将利用所述极值统计法所得的所述推定最大预测值√(Area_max)设为32.0μm以下，可进一步提高各种工具的耐损伤性。更优选为30.0μm以下。进而优选为28.0μm以下。

实施例1

准备调整为规定的成分组成的钢液。然后，将所述钢液以相当于实际操作水平的10℃/min程度的冷却速度加以铸造，从而制作具有表1的成分组成的高速工具钢的钢块。再者，钢块No.13相当于SKH59。在表1中，钢块的顺序大致是自M值小者起依序排列，以便容易评价本发明的效果。

[表1]

M值＝-9.500+9.334[％C]-0.275[％Si]-0.566[％W]-0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]

继而，通过热加工而将所述钢块No.1～钢块No.21加以延伸锻造，从而获得包含剖面形状为20mm×20mm的矩形的棒材的退火状态的、与所述钢块编号顺序对应的工具用材料No.1～工具用材料No.21。此时，延伸锻造中，针对自钢块的端部呈所述剖面形状延伸锻造，结果在所述延伸锻造中，在棒材(或钢块)的表面产生瑕疵者，也测量此时的棒材的长度(延伸锻造长度)。将热加工后的各工具用材料的锻造延伸长度与其M值一同示于表2中。延伸锻造长度是以将作为SKH59的工具用材料No.13的延伸锻造长度设为“100”时的比较值来表示，以便容易评价高速工具钢的热加工性。

[表2]

根据表2，高速工具钢所含有的各个元素量满足本发明且M值调整为“-1.5～1.5”的范围内的本发明例的工具用材料No.8～工具用材料No.11的延伸锻造长度为“超过100”，其中，工具用材料No.9、工具用材料No.11的延伸锻造长度为“120以上”，达成了实质上延伸锻造整个钢块。而且，与SKH59(工具用材料No.13)相比，热加工性良好。

与此相比，关于M值小于“-1.5”的工具用材料No.1～工具用材料No.5，尽管所含有的各个元素量满足本发明，但在钢块的铸造组织中存在大量粗大的共晶M₆C，因此延伸锻造长度短，与SKH59(工具用材料No.13)相比，热加工性差。其中，工具用材料No.2除所述主要原因外，也因Si及Cr的含量高，而自延伸锻造的开始就在钢块的表面产生显著瑕疵，从而中止热加工。

另外，M值处于“-1.5～1.5”的范围内的工具用材料No.6、工具用材料No.7中，工具用材料No.6的W的含量高于本发明的范围，但延伸锻造长度超过100。但是，工具用材料No.7除W的含量更高以外，Mo的含量也高，因此热加工性降低。

关于M值大于“1.5”的工具用材料No.12～工具用材料No.21，尽管所含有的各个元素量满足本发明，但除一部分外，大致显示出与SKH59(工具用材料No.13)同等的热加工性。而且，针对所述一部分，工具用材料No.15的C、W及V的含量高，因此热加工性大幅劣化。另外，工具用材料No.19除C及V的含量高以外，Co的含量也高，所述情况带来影响，从而热加工性大幅劣化。C及V的含量高的工具用材料No.21的热加工性降低。

将工具用材料No.1～工具用材料No.21中的M值与所述延伸锻造长度的关系示于表2中(但是，针对中止热加工的工具用材料No.2，将延伸锻造长度表示为“0”)。

继而，除中止热加工的工具用材料No.2外，对工具用材料No.1～工具用材料No.21的退火组织中所具有的碳化物的分布状况进行观察。在所述观察中，使用倍率为150倍的扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)。观察面是包含棒材的中心线的长度方向上的剖面(纵剖面)，且设为包含棒材的所述剖面形状的一边(20mm)与棒材的长度方向上的一边(20mm)的20mm×20mm的矩形的区域。而且，将所述矩形的观察面中所含的34080μm²的视野设为1视野，利用所述SEM观察64个视野，并测量各个视野中的最大径为9μm以上的碳化物。

所述碳化物的测量取决于以下要领。首先，相对于利用SEM所得的反射电子像，基于所述像中所确认到的碳化物的最大径，进行将“9μm”的最大径设为阈值的二值化处理，由此获得显示出在所述观察面所分布的“最大径为9μm以上”的碳化物的二值化图像。图3及图4分别是作为本发明例的工具用材料No.11及作为比较例的工具用材料No.19中的所述二值化图像(碳化物是以黑点的分布来示出)。然后，根据所述二值化图像，进行最大径为9μm以上的碳化物的测量。

然后，自通过所述碳化物的测量而得的“最大径为9μm以上的碳化物”中，针对每1视野读取“最大的碳化物”的尺寸，从而制成基于所述每1视野中的“最大的碳化物”的尺寸与其频度的极值统计图。然后，通过极值统计法来预测工具用材料的剖面组织中所含的碳化物的最大值(即，推定最大预测值√(Area_max))。推定最大预测值是基于所述极值统计图，将递归期间设定为100来求出(后述)。将碳化物的最大径(推定最大预测值√(Area_max))示于表3中。

在所述极值统计处理中，使用微软(Microsoft)公司的试算表软件“埃克塞尔(Excel)”。此时，针对极值统计处理所需的递归期间，预测体积设为31.4mm³。其为如下者：在利用通常用于评价各种工具的耐剥落性等的直径4mm、跨度50mm的试验片的3点弯曲试验中，基于可成为所述破坏的起点的危险部分处于自所述试验片的表面朝向中心而进入直径的5％的体积的部分而成者。而且，表3所示的碳化物的最大径(推定最大预测值√(Area_max))是所述3点弯曲试验片100枚的推定值。

[表3]

根据表3，关于本发明例的工具用材料No.8～工具用材料No.11，其剖面组织中所含的碳化物的最大径以推定最大预测值√(Area_max)计而为32.0μm以下。尤其，工具用材料No.8、工具用材料No.10、工具用材料No.11的√(Area_max)为30.0μm以下。因此，使用本发明例的工具用材料而制作的工具可期待耐损伤性的提高。

相对于此，工具用材料No.1、工具用材料No.3、工具用材料No.5、工具用材料No.7、工具用材料No.14、工具用材料No.15的所述推定最大预测值√(Area_max)也为32.0μm以下。但是，如上所述，这些工具用材料与SKH59(工具用材料No.13)相比，热加工性差。

工具用材料No.6的M值满足本发明的“-1.5～1.5”的范围，但W的含量高于本发明的范围，所述推定最大预测值√(Area_max)超过32.0μm。

工具用材料No.12、工具用材料No.16～工具用材料No.21的M值不满足本发明的“-1.5～1.5”的范围，推定最大预测值√(Area_max)超过32.0μm。

将工具用材料No.1～工具用材料No.21(但是，除工具用材料No.2外)的M值与所述√(Area_max)的关系示于图1中。

另外，对工具用材料No.1～工具用材料No.21(但是，除工具用材料No.2外)实施加热至1190℃而进行骤冷的淬火，及继其之后，反复三次在560℃下保持1小时的回火。然后，测定所述淬火回火后的工具用材料的硬度。将结果示于表4中。本发明例的工具用材料No.8～工具用材料No.11达成67.0HRC以上的充分的硬度，其中，工具用材料No.9～工具用材料No.11达成68.0HRC以上的高硬度。据此，使用本发明例的工具用材料而制作的工具可期待长寿命化。

[表4]

实施例2

准备调整为规定的成分组成的钢液。然后，将所述钢液以10℃/min程度的冷却速度加以铸造，从而制作具有表5的成分组成的高速工具钢的钢块No.22～钢块No.24。再者，钢块No.24相当于SKH59。

[表5]

M值＝-9.500+9.334[％C]-0.275[％Si]-0.566[％W]-0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]

对所述钢块No.22～钢块No.24进行热加工，从而获得包含直径为5mm的退火状态的螺旋线材的、与所述钢块编号顺序对应的工具用材料No.22～工具用材料No.24。然后，对工具用材料No.22～工具用材料No.24的退火组织中所具有的碳化物的分布状况进行观察。观察面设为包含螺旋线材的中心线的纵剖面的、所述中心线的位置。然后，针对将所述观察面的34080μm²的视野设为1视野的64个视野，以与实施例1相同的要领，测量各个视野中的最大径为9μm以上的碳化物。然后，针对通过所测量而得的“最大径为9μm以上的碳化物”，以与实施例1相同的要领，通过极值统计法来预测工具用材料的剖面组织中所含的碳化物的最大径(推定最大预测值√(Area_max))。将结果示于表6中。

[表6]

根据表6，关于本发明例的工具用材料No.22、工具用材料No.23，其剖面组织中所含的碳化物的最大径以推定最大预测值√(Area_max)计而为32.0μm以下。因此，使用本发明例的工具用材料而制作的切断工具或塑性加工用工具可期待耐损伤性的提高。

假定实际对工具所实施的条件的淬火回火，对所述螺旋线材的工具用材料No.22～工具用材料No.24进行1190℃下的淬火及反复三次在560℃下保持1小时的回火。然后，对所述淬火回火后的试验片实施3点弯曲的抗折试验，从而测定达到试验片断裂的最大弯曲应力(即，抗折力)。抗折试验中，将试验片的尺寸设为直径4mm×长度60mm，并将试验时的跨度设为50mm。另外，关于抗折力，进行四次所述抗折试验而设为其最大弯曲应力的平均值。将结果与淬火回火硬度一同示于表7中。

[表7]

抗折力是用以评价工具的韧性的指标，其值越大，表示韧性越高。通过所述抗折力的值大，而在切断工具中，可抑制在其刀锋处所产生的早期的剥落。另外，在塑性加工工具中，可抑制在其形状面所产生的早期的裂缝、破裂、折损等。而且，如表7所示，本发明例的工具用材料No.22、工具用材料No.23在淬火回火后的工具制品的状态下，与比较例的工具用材料No.24(SKH59)相比，显示出高抗折力。

Claims (3)

1.一种高速工具钢，其以质量％计而包含C：0.9％～1.2％、Si：0.1％～1.0％、Mn：1.0％以下、Cr：3.0％～5.0％、W：2.1％～3.5％、Mo：9.0％～10.0％、V：0.9％～1.2％、Co：5.0％～10.0％、N：0.020％以下、剩余部为Fe及杂质，且所述高速工具钢的特征在于，

所述高速工具钢所含有的所述C、Si、W、Mo、V、Co的含量的关系在由下述式所算出的M值中满足-1.0≦M值≦1.0；

式：M值

＝-9.500+9.334[％C]-0.275[％Si]-0.566[％W]-0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]

[]括号内表示各元素的质量％的含量。

2.一种工具用材料，其特征在于，包含根据权利要求1所述的高速工具钢，其中

剖面组织中所含的碳化物的最大径以通过极值统计法而算出的推定最大预测值计而为32.0μm以下。

3.一种工具用材料的制造方法，其将高速工具钢铸造为钢块，并对所述钢块进行热加工，所述高速工具钢以质量％计而包含C：0.9％～1.2％、Si：0.1％～1.0％、Mn：1.0％以下、Cr：3.0％～5.0％、W：2.1％～3.5％、Mo：9.0％～10.0％、V：0.9％～1.2％、Co：5.0％～10.0％、N：0.020％以下、剩余部为Fe及杂质，且所述工具用材料的制造方法的特征在于，

所述高速工具钢的钢块所含有的所述C、Si、W、Mo、V、Co的含量的关系在由下述式所算出的M值中满足-1.0≦M值≦1.0；

式：M值

＝-9.500+9.334[％C]-0.275[％Si]-0.566[％W]-0.404[％Mo]+3.980[％V]+0.166[％Co]

[]括号内表示各元素的质量％的含量。

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