(57)【要約】【課題】  Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を用い、より一層の耐食性・耐摩耗性の向上を図る。【解決手段】  Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金で形成され、この合金を高温鍛造処理に付すことにより、合金結晶の平均粒径を、（１）少なくとも２０μｍ以下、（２）少なくとも１５μｍ以下、（３）少なくとも１３μｍ以下、（４）少なくとも１１μｍ以下、（５）少なくとも９μｍ以下、（６）少なくとも７μｍ以下、（７）少なくとも５μｍ以下、（８）少なくとも４μｍ以下、（９）少なくとも３．５μｍ以下、（１０）少なくとも３μｍ以下、（１１）少なくとも２．５μｍ以下、（１２）少なくとも２μｍ以下、（１３）少なくとも１．５μｍ以下及び（１４）少なくとも１μｍ以下からなる群から選択されたものにし、該合金の結晶粒径を微細化する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金で形成される機械部品の製造方法において、上記合金の結晶粒径を微細化することを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項２】
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金で形成される機械部品の製造方法において、上記合金を高温鍛造処理に付すことにより該合金の結晶粒径を微細化することを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項３】
上記合金結晶の平均粒径を、（１）少なくとも２０μｍ以下、（２）少なくとも１５μｍ以下、（３）少なくとも１３μｍ以下、（４）少なくとも１１μｍ以下、（５）少なくとも９μｍ以下、（６）少なくとも７μｍ以下、（７）少なくとも５μｍ以下、（８）少なくとも４μｍ以下、（９）少なくとも３．５μｍ以下、（１０）少なくとも３μｍ以下、（１１）少なくとも２．５μｍ以下、（１２）少なくとも２μｍ以下、（１３）少なくとも１．５μｍ以下及び（１４）少なくとも１μｍ以下からなる群から選択されたものにすることを特徴とする請求項１または２記載の機械部品の製造方法。
【請求項４】
上記合金は、該合金組成中のＣｏ、Ｃｒ及びＭｏ元素以外の元素の含有量が、少なくとも１ｍａｓｓ％以下の合金であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の機械部品の製造方法。
【請求項５】
上記請求項１乃至４いずれかに記載の機械部品の製造方法によって製造されたことを特徴とする機械部品。
【請求項６】
上記請求項１乃至４いずれかに記載の機械部品の製造方法によって製造されたことを特徴とする射出成型機用のシリンダ及びスクリュー。
【請求項７】
上記請求項１乃至４いずれかに記載の機械部品の製造方法によって製造されたことを特徴とする射出成型機用の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック成形機，金属射出成形機，セラミックス粉末射出成形機等の産業機械あるいは旋盤等の工作機械等に使われる機械部品の製造方法及び機械部品に関し、特に、射出成形機のシリンダ、スクリューあるいは金型等、耐食・耐摩耗を必要とする機械部品の製造方法及び機械部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、耐食性・耐摩耗性に優れ、従来から機械部品として使用されてきている。このＣｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を用いた機械部品としては、例えば、特開平５−３２０７９６号公報（特許文献１）に記載された技術が知られている。
これは、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金で形成され、具体的には、化学組成が重量％で、Ｃｒ：１５〜２９％、Ｍｏ：１５〜２５％、Ｎｉ：５〜２０％、Ｓｉ：１〜４％、Ｃｕ：０．５〜２％、Ｆｅ：５％以下、Ｃ：０．２％以下、Ｂ：１．５〜４％、残部が実質的にＣｏからなり、ＣｒとＭｏの量比が０．７〜１．３である合金を用いて形成されている。Ｃｒ及びＭｏがＣｏマトリックス中に一部固溶し、耐食性・耐摩耗性を発揮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３２０７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の機械部品においては、ある程度の耐食性・耐摩耗性を発揮するが、必ずしも十分ではなく、より一層、耐食性・耐摩耗性の向上が望まれる。本発明はこのような点に鑑みて為されたもので、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を用い、より一層の耐食性・耐摩耗性の向上を図った機械部品の製造方法及び機械部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するための本発明の機械部品の製造方法は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金で形成される機械部品の製造方法において、上記合金の結晶粒径を微細化する構成としている。
本願発明者らは、上記問題を解決すべく、広範な探索を行い、鋭意研究を行った。その結果、例えばＣｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金に対して、高温鍛造などの高温加工を施すことにより、組織を微細化させたところ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の耐摩耗特性を改善できることを見出し、これに基づき本発明を完成せしめた。Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の結晶粒径を微細化せしめると、例えば、結晶粒径を２０μｍ程度に微細化すると、炭化物を含有しなくとも耐摩耗特性を飛躍的に向上させることが可能であることを見出した。
【０００６】
より具体的には、本発明の機械部品の製造方法は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金で形成される機械部品の製造方法において、上記合金を高温鍛造処理に付すことにより該合金の結晶粒径を微細化する構成としている。
そして、必要に応じ、上記合金結晶の平均粒径を、（１）少なくとも２０μｍ以下、（２）少なくとも１５μｍ以下、（３）少なくとも１３μｍ以下、（４）少なくとも１１μｍ以下、（５）少なくとも９μｍ以下、（６）少なくとも７μｍ以下、（７）少なくとも５μｍ以下、（８）少なくとも４μｍ以下、（９）少なくとも３．５μｍ以下、（１０）少なくとも３μｍ以下、（１１）少なくとも２．５μｍ以下、（１２）少なくとも２μｍ以下、（１３）少なくとも１．５μｍ以下及び（１４）少なくとも１μｍ以下からなる群から選択されたものにしている。
この場合、必要に応じ、上記合金は、該合金組成中のＣｏ、Ｃｒ及びＭｏ元素以外の元素の含有量が、少なくとも１ｍａｓｓ％以下の合金であることが有効である。
【０００７】
また、上記課題を解決するため本発明の機械部品は、上記いずれかに記載の機械部品の製造方法によって製造された機械部品である。
この場合、機械部品としては、必要に応じ、上記いずれかに記載の機械部品の製造方法によって製造された射出成型機用のシリンダ及びスクリューで構成される。
また、この場合、機械部品としては、必要に応じ、上記いずれかに記載の機械部品の製造方法によって製造された射出成型機用の金型で構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の耐食性・耐摩耗特性が改善せしめられ、より安全で使用寿命の長い機械部品を提供できる。本発明では、炭化物強化によらない手法、すなわち、結晶粒微細化法により、硬さの向上が図られている。これにより、同種材の組み合わせで問題となる、相手材に対する攻撃性を抑制することが出来るといった、従来技術にはない優れた点を有し、同種材の接触表面における摩耗粉の発生量を飛躍的に低減させ、また、腐食性の液体やガスに対して耐食性が向上し、使用寿命の一層の長期化を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る合金の成分量を比較例１，２とともに示す表図である。
【図２】本発明の実施例に係る合金の物性を比較例１，２とともに示す表図である。
【図３】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐摩耗試験）に係り、試料の形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐摩耗試験）に係り、試験装置を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐摩耗試験）に係り、試験装置の条件を示す表図である。
【図６】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐摩耗試験）に係り、試験装置の条件を示す表図である。
【図７】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐摩耗試験）に係り、試験片の摩耗深さの測定部位（ａ）及び摩耗深さの測定結果（ｂ）を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐摩耗試験）に係り、試験片の摩耗量の測定結果を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係る合金の成分量を比較例３乃至７（ａ材〜ｅ材）とともに示す表図である。
【図１０】本発明の実施例に係る合金の物性を比較例３乃至７（ａ材〜ｅ材）とともに示す表図である。
【図１１】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐腐食試験）に係り、試験装置を示す図である。
【図１２】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐腐食試験）に係り、試験装置の条件を示す表図である。
【図１３】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐腐食試験）に係り、試験片の質量減少量の測定結果を示す図である。
【図１４】本発明の実施例に係る合金の試験例（耐腐食試験）に係り、試験片の表面及び断面の状態を示す図面代用顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る機械部品の製造方法及び機械部品について詳細に説明する。
本発明において、「Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金」としては、実質的な割合のクロム（Ｃｒ）及びモリブデン（Ｍｏ）を含有するコバルト（Ｃｏ）を基体としている合金であって、当該分野で「超合金（ｓｕｐｅｒ ａｌｌｏｙ）」として知られている群に含まれるものが挙げられる。
本Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、合金組成（重量％（ｗｔ％））は、次のようなものである。Ｍｏ：５．０〜７．０ｗｔ％、Ｃｒ：２６．０〜３０．０ｗｔ％、Ｃ：≦０．３５ｗｔ％、Ｎｉ：≦１．０ｗｔ％、Ｆｅ：≦０．７５ｗｔ％、Ｍｎ：≦１．０ｗｔ％、Ｓｉ：≦１．０ｗｔ％、Ｎ2：≦０．２５ｗｔ％、そして、残部が、Ｃｏである。
【００１１】
ここで、Ｎｉは、原料に不可避的に混在していることに起因して、少なくとも０．２〜１．０ｗｔ％程度は、通常、含まれており、残部のＣｏとは、痕跡量で付随してくる不純物を除いたＣｏ量を意味している。
【００１２】
また、一つの具体的な態様では、該Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金は、Ｍｏ：おおよそ５．０〜６．０ｗｔ％、好ましくは５．０〜５．５ｗｔ％、より好ましくは５．５ｗｔ％、Ｃｒ：おおよそ２６．０〜２９．５ｗｔ％、好ましくは２７．０〜２９．０ｗｔ％、より好ましくは２９．０ｗｔ％、Ｃ：≦おおよそ０．３５ｗｔ％、好ましくは≦おおよそ０．０７ｗｔ％、Ｎｉ：≦おおよそ１．０ｗｔ％、Ｆｅ：≦おおよそ１．５ｗｔ％、好ましくは≦おおよそ０．７５ｗｔ％、Ｍｎ：≦おおよそ１．０ｗｔ％、Ｓｉ：≦おおよそ１．０ｗｔ％、好ましくは≦おおよそ０．４ｗｔ％、Ｎ2：≦おおよそ０．２５ｗｔ％、そして残部が、Ｃｏである（ここで、Ｎｉは、原料に不可避的に混在していることに起因して、少なくとも０．００２ｗｔ％程度、最低でも、５０ｐｐｍのオーダーより多くが存在しており、残部のＣｏとは、痕跡量で付随してくる不純物を除いたＣｏ量を示している）というものであってよい。不可避的にＣ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ｎ2，その他の微量元素が含まれていてよいものである。
【００１３】
本発明では、上記Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金（特には、ＡＳＴＭ規格のＦ７５相当品）を構成する組成を与える原料に、増量分Ｍｏ元素を添加し、得られた当該合金用配合物を通常の合金調製法に付してそれを行うことができる。
添加元素の合金組成における配合量は、所望のσ相の分散析出強化が得られるように増減することができ、所要の目的が得られ且つ得られる合金の特性に実質的に悪影響を及ぼさない範囲でその配合量を設定できる。例えば、合金中に（１）少なくとも６ｍａｓｓ％以上又はそれを超える量、（２）少なくとも６．５ｍａｓｓ％以上、（３）少なくとも７ｍａｓｓ％以上、（４）少なくとも７．５ｍａｓｓ％以上、（５）少なくとも８ｍａｓｓ％以上、（６）少なくとも８．５ｍａｓｓ％以上、（７）少なくとも９ｍａｓｓ％以上、（８）少なくとも９．５ｍａｓｓ％以上、（９）少なくとも１０ｍａｓｓ％以上、（１０）少なくとも１１ｍａｓｓ％以上及び（１１）少なくとも１２ｍａｓｓ％以上からなる群から選択されたものとなるように添加されてよい。しかし、これには限定されず、所要の目的が得られ且つ得られる合金の特性に実質的に悪影響を及ぼさない範囲でその配合量を変えることができる。
【００１４】
Ｍｏの増量に伴い、結晶粒が微細になることや、σ相が微細に析出する結果を得ることが可能と考えられ、合金の耐摩耗特性を改善することができる。つまり、Ｍｏ添加量増加に伴いＣｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の摩耗率を減少せしめることが可能であるとの結果が得られる。
【００１５】
本発明では、通常の合金組成の原料（特には公知規格の合金組成の原料）あるいはＭｏ富化した合金原料はそれを一緒にし、必要に応じて、混合後、加熱して溶融せしめ、溶融合金とする。溶融化は、真空誘導溶融法（ｖａｃｕｕｍ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｌｔｉｎｇ；ＶＩＭ）のほか、さまざまな公知の方法を適用できる。溶融処理工程の間、ＶＩＭ炉にはアルゴンガスなどの不活性ガスの分圧をかけておくこともできる。また、別の手法としては、ＶＩＭ炉に不活性ガスや窒素ガスを含有している被覆用ガスを流しておくこともできる。当該不活性ガスや被覆用ガスの存在下、溶融された合金は、適宜、所定の組成が得られる所定の温度にまで加熱されたり、あるいは所定の温度で保持される。次に、溶融している合金は、インゴットあるいは所要の形状物体に鋳造することができ、そのまま冷却せしめてもよいし、必要に応じて、焼入れすることができる。焼入れ法としては、水焼入れ、氷水での焼入れ、油焼入れ、熱浴焼入れ、塩浴焼入れ、電解焼入れ、真空焼入れ、空気焼入れ、噴射焼入れ、噴霧焼入れ、段階焼入れ、時間焼入れ、プレスクエンチ、部分焼入れ、鍛造焼入れなどが挙げられるが、適宜、それぞれに適したものが適用される。代表的な場合では、水焼入れ、氷水での焼入れが挙げられる。インゴットは、熱間押出し、熱間圧延、熱間線引き等を行うことにより所望の形状に加工することもできる。
【００１６】
更に、合金溶融物は、溶湯急冷法により、薄帯、細線などの所望の形状にすることができる。該溶湯急冷法には、液体紡糸法、回転液中紡糸法、キャベッシュ法、双ロール法、片ロール法などが含まれてよい。溶湯急冷法では、一般的には、冷却されている金属ロールあるいは冷媒流体中に溶融金属を噴出せしめてこの溶融金属を凝固させる。該冷却されている金属ロールは、通常、高速で回転せしめられている。該冷媒流体としては、各種のものを使用でき、所望の結果が得られる限り限定されないが、例えば、シリコーンオイル類を含む流体を使用できる。また、これらのシリコーンオイル類は単独で用いることも、数種組み合わせて用いることもできる。また、通常のシリコーンオイル類に含まれる低沸点溶媒あるいは溶解した空気などのガスを除くために、使用するシリコーンオイル類をあらかじめ減圧下で加熱してそれらを除去しておくことが好ましい場合もある。また、溶融金属をシリコーンオイル類中で急冷凝固して直接金属細線を作製するためには溶融金属ジェット流に加わる擾乱をできるだけ抑えることが好ましい。このため、溶融金属ジェットとシリコーンオイル類の間には微妙なバランスを取ることが望ましい。具体的には、溶融金属ジェットとシリコーンオイル類の速度差、粘度の違い、表面張力の違いなど制御することが望まれる。特に、本発明においてはシリコーンオイル類の粘度を規定することは有効である。
【００１７】
回転液中紡糸法とは、一般的には、回転するドラムの内側に遠心力により液層を形成し、溶融金属あるいは溶融合金をノズル孔より噴出して、液層中にて凝固させ金属細線を製造する方法で、例えば、冷媒として水を用いて、合金を溶融状態から回転する水冷媒中に噴出して金属細線を得るといった技術である。キャベッシュ法とは、溶融物を溶融フィラメント状に押出し、制御されたガス状界面領域を経て液状急冷領域へ通すもので、該液状急冷領域ではフィラメントと液状媒体とが並流しているといった技術であり、そこで用いる冷媒としては、流体の媒体であって、純粋な液体、溶液、エマルジョン、または固液分散物であることができ、該流体の媒体は、溶融物と反応して安定化表面スキンを形成でき、あるいは溶融噴出物と化学的に非反応性であることができるもので、さらに急冷媒体の選択にあたっては、溶融噴出物の熱容量に関係して行なわれ、溶融噴出物の熱容量が大きくなればなるほど、急冷流体をより冷たく及び／又はその比熱、密度、蒸発熱、および熱伝導率をより高いものとするのが好ましいとされる。さらには、流体の急冷媒体の他の好ましい性質は、一般的には、溶融噴出物の分裂を最小にする低粘度、非粘性、非毒性、光学的透明度を有するもので、低価格のものである。また、実際には、水、−２０℃の２３重量％の塩化ナトリウム水溶液、−３３℃の２１．６重量％の塩化マグネシウム水溶液、−６２℃の５１重量％の塩化亜鉛水溶液の流体がそれぞれ好ましいことが、さらに０〜１００℃で５０センチストークス粘度級のダウ・コーニング５１０流体のようなシリコーン急冷流体などを用いることができる。
【００１８】
また、冷却された合金は、適宜、それを加工せしめることができる。また該合金は、偏析などを取り除くなどのため、さらに均質化熱処理にかけることができる。均質化熱処理は、熱処理と焼入れ処理とからなるものであることができる。熱処理は、当該分野で公知の方法から選んでそれを適用でき、例えば、電気炉などを使用したりすることができる。代表的な場合、減圧あるいは真空下に加熱されることができる。典型的な場合では、例えば、５〜３０時間、好ましくは８〜２４時間、より好ましくは１０〜２０時間加熱する。一つの具体例では、１２〜１５時間加熱する。加熱温度としては、例えば、１４００℃以下、代表的には９００〜１３５０℃、好ましくは１０００〜１３００℃、より好ましくは１０５０〜１２５０℃であるが、所要の目的が達成されるならばこれらに限定されるものではない。一つの具体例では、１１００〜１２００℃である。均質化熱処理では、上記加熱処理の後、焼入れすることができる。焼入れ法については上記と同様である。
【００１９】
本発明のＣｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金においては、熱履歴を調整することにより、内部欠陥を解消せしめてあるものを得ることも可能である。該熱履歴調整処理は、鍛造合金に生じているヒケ巣、気泡などは、鍛造で圧潰され、デンドライト組織も破壊され、後続する再結晶焼き鈍しにより均一な組織としようとするものである。組織調整では、水冷式の銅製鋳型を用いて急冷鋳造することにより析出物の成長を抑えることが期待できる。高温鍛造等の塑性加工により、析出物、金属間化合物等の第二相を微細分散させることが期待できる。鋳造時の急冷が析出物の成長抑制に及ぼす影響は、鋳込み温度から４００℃までの温度域を１０００℃／分以上の冷却速度で冷却するとき顕著になる。また、高温鍛造により、鋳造組織が破壊され、４０μｍ以下に微細化された等軸結晶粒からなるマトリックスが形成される。マトリックスの微細化は、耐摩耗性の向上にも有効である。
【００２０】
本発明では、熱処理方法及び加工温度の選定によって合金の結晶粒径を微細化したり、σ相の分散析出の助長あるいは強化をすることも可能である。具体的には、本発明系において高温鍛造温度を１１００〜１４００℃の範囲に設定することができる。高温鍛造した当該合金を室温に持ち来たす場合にも、水冷等の急冷を採用することによって、微細結晶粒径を保持したままそれをマトリックスに微細分散化することができる。
【００２１】
本発明に従えば、鋳造合金は合金の結晶粒径を微細化する処理に付されることができる。こうすることにより、耐食性・耐摩耗特性向上が図られる。合金の結晶粒径の微細化は、実施の形態では、鋳造合金を高温鍛造処理に付すことにより達成できる。該鍛造処理では、高温状態の金属塊をたたく（鍛錬）処理が含まれていてよく、また金属塊に含まれる泡・ガス（気孔）を圧着せしめる処理が含まれていてよい。典型的には、結晶粒を微細化する処理が含まれるものである。該鍛造処理は、圧縮加重を加えるものであってよく、機械鍛造、自由鍛造を含むものであってよく、金属材料を高温状態として、プレス又はハンマーを用いて、上下金敷間などで力を加える処理をなすものであってよく、鍛伸すえ込み、穴あけ、穴広げ、展伸、せぎりなど及びそれらの組み合わせを含むものであってよい。好適には、該鍛造処理は、型鍛造、密閉鍛造、ハンマーによる鍛造、プレス鍛造などであってよく、鍛造機械を使用して行うことができ、ドロップハンマー、バネハンマー、カウンタブローハンマー、エアーハンマー、蒸気ハンマーや液圧プレス（油圧プレス）、ナックルジョイントプレス、摩擦プレス、クランクプレスなどのプレスにより鍛造できる。型鍛造の型は、あらかじめ加熱しておくのが好ましい。こうすればインゴットの熱が奪われないので好ましい。該高温鍛造は、合金結晶の平均粒径を、少なくとも４０μｍ以下にするように実施できるし、ある場合には更に少なくとも３０μｍ以下にしたり、少なくとも２０μｍ以下にしたり、少なくとも１５μｍ以下にしたり、より好ましくは少なくとも１３μｍ以下にしたり、少なくとも１１μｍ以下にしたり、少なくとも９μｍ以下にしたり、あるいは少なくとも７μｍ以下にしたりできるし、そうなるまで鍛造を行うことができる。本発明では、該高温鍛造は、合金結晶の平均粒径を、さらに少なくとも５μｍ以下にしたり、少なくとも４μｍ以下にしたり、少なくとも３．５μｍ以下にしたり、少なくとも３μｍ以下にしたり、少なくとも２．５μｍ以下にしたり、少なくとも２μｍ以下にしたり、少なくとも１．５μｍ以下にしたり、あるいは少なくとも１μｍ以下にしたりできるし、そうなるまで鍛造を行うことができる。所望の耐摩耗特性が得られるまで行うことができる。該高温鍛造は、１０００〜１３００℃の温度で行うことができ、好適には１０００〜１２００℃の温度で行うことができるが、これには限定されず、例えば、６００℃〜１３５０℃の温度で行ったり、ある場合には６５０℃〜１３００℃の温度で行ったり、７００℃〜１２５０℃の温度で行ったり、７５０℃〜１２００℃の温度で行ったり、８００℃〜１１５０℃の温度で行ったり、８５０℃〜１１００℃の温度で行ったり、８７５℃〜１０６０℃の温度で行ったり、９００℃〜１０５０℃の温度で行ったりできる。所望の耐摩耗特性が得られる条件を適宜選択してよい。鍛造時の加重は、鍛造機を使用する場合ハンマーの重さを変えて調節でき、所望の耐摩耗特性が得られるように適宜適切に選択できるが、例えば、１〜３トンのハンマー、代表例では、１．５トンのハンマーを用いて、上記温度に加熱しておいた材に対してたたきを始め、材料温度が所望の温度以下になるまでハンマーでたたくこと���し、必要に応じて、その後再加熱して材料が所望の温度に達してからたたきを再開するというようにして鍛造を行うことができる。あるいはまた、例えば、所定温度に加熱した材料を、２００トンのクランクプレス機によってたたいて行い、温度が低下したら材料を再度加熱して繰り返し行うようにして鍛造を行うことができる。
そして、このように鍛造された合金は、冷間圧延、機械加工などされて、機械部品に加工される。
【００２２】
本発明のＣｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金で形成される機械部品としては、プラスチックの射出成型機用のシリンダ及びスクリューあるいはプラスチックの射出成型機用の金型として適用できる。
プラスチックの射出成型機用のシリンダ及びスクリューにおいては、例えば、専用加工機により、切削加工する。
また、プラスチックの射出成型機用の金型においては、例えば、切削加工や放電加工により、所望の形状に加工する。
【００２３】
また、プラスチック射出成形機に限らず、例えば、金属射出成型機、押出機、混練機のシリンダ及びスクリューのほか、金属粉末、セラミックス粉末射出成形機及びこれらの押出混練機のシリンダ、スクリューなどあらゆる産業機械，工作機械，その他の機械類に適用できる。本発明では、特に、耐食性・耐摩耗性が問題となっている機械部品においてその課題解決技術を提供している。本明細書で、耐摩耗性が優れるとか、結晶粒径がより微細化されているとか、Ｍｏ含有量を富化せしめたとか、σ相の分散析出をより強化せしめてあるとかは、例えばＣｏ−２９Ｃｒ−６Ｍｏ合金の鋳造品との比較でそれを意味してもよい。
【実施例】
【００２４】
本発明の実施例は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を高温鍛造処理に付すことにより該合金の結晶粒径を微細化したものである。実施例に係るＣｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金試料の組成を図１に示す。具体的には、合金の鍛造を、約１０００〜１２００℃の温度にした材料を、２００トンのクランクプレス機によってたたいて行い、温度が低下したら材料を再度加熱して上記温度にして行うというようにして実施した。所望の結晶粒径が得られるまで操作を行った。さらに、棒形状の加工は約１０００〜１２００℃の温度で熱間スエージ加工により行い、用途に応じ、直径２０〜３０ｍｍの丸棒とした。このとき、結晶粒径の大きさは熱間スエージ加工の中間加熱の温度（１２００℃）と時間（５〜１０分）に制御することにより、１０〜２０μｍに調整することができた。
【００２５】
この実施例について、図１に示す比較例１，２とともに耐摩耗試験（耐アブレシブ性試験）を行った。図２及び図３に示す試験片を作成した。試験片の対象面としては、切削加工したものと放電加工したものの２種類用意した。図４に示す実験装置により、水道水にガラス繊維を混合した混合物を作動流体として、これを、図５及び図６に示す条件により、高圧ポンプで試験片に連続噴射し、試験片の摩耗量の評価を行った。
【００２６】
（１）摩耗深さ
摩耗深さの試験においては、試験片の対象面として切削加工し、且つ、研磨により鏡面仕上げしたものを用いた。図７（ａ）に示すように、試験片のラインプロファイル変化から、摩耗深さを求めた。結果を図７（ｂ）に示す。
（２）摩耗量
試験片のエリアラインプロファイル変化から、摩耗量として算出した。結果を図８に示す。
この結果から、実施例に係る合金は、一般材に比較して耐アブレシブが高いことが分かった。
【００２７】
また、この実施例について、図９及び図１０に示す比較例３乃至７（ａ材〜ｅ材）とともに耐腐食試験を行った。この試験は、射出成型機で樹脂溶融の際にスクリュー及びシリンダが晒される環境を物理的にシュミレートし、試験片の摩耗量を測定した。試験片としては、８ｍｍ×６ｍｍ×１８ｍｍのものを作成した。実験装置としては、図１１に示すように、密閉空間において、溶融樹脂（ＰＰＳ）に対して試験片を回転させながら接触させるものを作成した。この実験装置を用い、図１２に示す条件で試験片を処理し、その後、ドライアイスブラスト処理後、質量減少量を測定した。結果を図１３に示す。この結果、実施例に係る合金は、質量減少量が極めて低く、摩耗が少なく、耐食性に優れていることが分かった。尚、図１３中実施例の質量減少量がマイナスになっているのは、表面に付着した残留樹脂の影響である。
【００２８】
また、各試験片についてその表面及び切断面の状態も見た。図１４に、図面代用顕微鏡写真を示す。
この結果からも、実施例に係る合金は、質量減少量が極めて低く、摩耗が少なく、耐食性に優れていることが分かった。
【図１】
2010215960.tif 000002
【図２】
2010215960.tif 000003
【図３】
2010215960.tif 000004
【図４】
2010215960.tif 000005
【図５】
2010215960.tif 000006
【図６】
2010215960.tif 000007
【図７】
2010215960.tif 000008
【図８】
2010215960.tif 000009
【図９】
2010215960.tif 000010
【図１０】
2010215960.tif 000011
【図１２】
2010215960.tif 000012
【図１３】
2010215960.tif 000013
【図１１】
2010215960.tif 000014
【図１４】
2010215960.tif 000015