高速钢烧结体以及高速钢烧结体的制造方法与流程

1.本公开涉及高速钢烧结体以及高速钢烧结体的制造方法。
2.本技术主张基于2021年03月12日的国际申请的pct/jp2021/10160的优先权，援引上述国际申请中记载的全部记载内容。


背景技术：

3.专利文献1公开了模具部件的制造方法。该模具部件的制造方法具备在模具部件的母材的第一面制作堆焊部的工序。在制作堆焊部的工序中，重复进行在母材的第一面上以层状铺满粉末的工序和通过对该粉末的层照射激光而形成熔融并凝固的层的工序。通过该重复，层叠多个固化层而构成堆焊部。母材由冲模钢构成。粉末由sus420j2构成。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：国际公开第2018/225803号


技术实现要素：

7.本公开的高速钢烧结体具备：
8.母材；以及
9.固化层，其在所述母材的表面上连续地设置，
10.所述母材由高速钢构成，
11.所述固化层由组成与构成所述母材的高速钢不同的高速钢构成，
12.在将与所述表面交叉的剖面放大至200倍的观察图像中，无法目视辨认出所述母材与所述固化层的边界。
13.本公开的高速钢烧结体的制造方法具备在由高速钢构成的母材上制作由高速钢构成的堆焊部的工序，
14.制作所述堆焊部的工序包含通过重复进行制作粉末层的工序和对所述粉末层照射激光的工序而层叠所述粉末层固化而成的固化层，
15.制作所述粉末层的工序包含在第一面上铺满由高速钢构成的粉末，
16.所述第一面是所述母材的表面或所述固化层各自的表面，
17.照射所述激光的工序在将所述第一面的温度加热至130℃以上的状态下进行。
附图说明
18.图1是实施方式1所涉及的高速钢烧结体的说明图。
19.图2a是将图1的区域a的一个例子放大表示的照片，且是将试样no.1中的固化层的剖面放大表示的照片。
20.图2b是将图1的区域b的一个例子放大表示的照片，且是将试样no.1中的母材与固化层的接合部位附近的剖面放大表示的照片。
21.图2c是将图1的区域c的一个例子放大表示的照片，且是将试样no.1中的母材的剖面放大表示的照片。
22.图3是对高速钢烧结体的制造方法进行说明的剖视图。
23.图4是示意性地表示通过高速钢烧结体的制造方法而制作的堆焊部的剖视图。
24.图5是表示粉末层的高度以及造型物的高度与激光的能量密度的关系的图表。
25.图6是将试样no.101中的母材与固化层的边界附近的剖面放大表示的照片。
26.图7是将试样no.112中的母材与固化层的边界附近的剖面放大表示的照片。
具体实施方式
27.[本公开所要解决的问题]
[0028]
期望在由高速钢构成的母材上制作由高速钢构成的固化层乃至堆焊部。但是，尚未研究出在由高速钢构成的母材与由高速钢构成的固化层之间在不产生龟裂的情况下在母材上制作固化层乃至堆焊部的最佳的制造方法。
[0029]
本公开的目的之一在于提供一种在母材与固化层之间不易产生龟裂的高速钢烧结体。本公开的目的之一在于提供一种能够在不产生龟裂的情况下在由高速钢构成的母材上制作由高速钢构成的堆焊部的高速钢烧结体的制造方法。
[0030]
[本公开的效果]
[0031]
本公开的高速钢烧结体不易在母材与固化层之间产生龟裂。
[0032]
本公开的高速钢烧结体的制造方法能够在不产生龟裂的情况下在由高速钢构成的母材上制作由高速钢构成的堆焊部。
[0033]
《本公开的实施方式的说明》
[0034]
首先列举本公开的实施方式进行说明。
[0035]
(1)本公开的一个方面所涉及的高速钢烧结体具备：
[0036]
母材；以及
[0037]
固化层，其在所述母材的表面上连续地设置，
[0038]
所述母材由高速钢构成，
[0039]
所述固化层由组成与构成所述母材的高速钢不同的高速钢构成，
[0040]
在将与所述表面交叉的剖面放大至200倍的观察图像中，无法目视辨认出所述母材与所述固化层的边界。
[0041]
在上述高速钢烧结体中，虽然母材和固化层由组成不同的高速钢构成，但无法目视辨认出上述边界。即，在上述高速钢烧结体中，虽然母材和固化层由组成不同的高速钢构成，但母材与固化层的融合性良好。因此，上述高速钢烧结体不易在母材与固化层之间产生龟裂。上述高速钢烧结体适用于模具部件等。
[0042]
(2)作为上述高速钢烧结体的一个方式，
[0043]
也可以是，在所述母材与所述固化层之间不存在龟裂。
[0044]
在上述方式中，由于不存在成为破坏的起点的龟裂，因此不易产生由龟裂的传播引起的断裂。
[0045]
(3)作为上述高速钢烧结体的一个方式，
[0046]
也可以是，所述母材中的碳的含量为0.5质量％以上且0.9质量％以下。
[0047]
在上述方式中，由于母材与固化层的融合性良好，因此不易在母材与固化层之间产生龟裂。
[0048]
(4)作为上述(3)的高速钢烧结体的一个方式，
[0049]
也可以是，所述母材的组成在碳的基础上还含有以下的元素组(1)至元素组(3)中的任一种，余量为铁以及不可避免的杂质，
[0050]
(1)0.2质量％以上且4.0质量％以下的钒、3质量％以上且15质量％以下的铬以及0.5质量％以上且4质量％以下的钼，
[0051]
(2)0.2质量％以上且1.0质量％以下的锰、0.2质量％以上且4.0质量％以下的钒、3质量％以上且15质量％以下的铬、0.5质量％以上且4质量％以下的钼以及超过0质量％且2.5质量％以下的硅，
[0052]
(3)0.2质量％以上且1.0质量％以下的锰、0.2质量％以上且4.0质量％以下的钒、3质量％以上且15质量％以下的铬、0.5质量％以上且4质量％以下的钼、0.5质量％以上且5质量％以下的钨以及超过0质量％且2.5质量％以下的硅。
[0053]
在上述方式中，母材与固化层的融合性良好。
[0054]
(5)作为上述高速钢烧结体的一个方式，
[0055]
也可以是，所述固化层中的碳的含量为0.5质量％以上且1.5质量％以下。
[0056]
在上述方式中，由于母材与固化层的融合性良好，因此在母材与固化层之间不易产生龟裂。
[0057]
(6)作为上述(5)的高速钢烧结体的一个方式，
[0058]
也可以是，所述固化层的组成在碳的基础上还含有超过0质量％且1.0质量％以下的锰、1质量％以上且3质量％以下的钒、3质量％以上且5.5质量％以下的铬、4质量％以上且6质量％以下的钼以及5质量％以上且7.5质量％以下的钨，余量为铁以及不可避免的杂质。
[0059]
在上述方式中，母材与固化层的融合性良好。
[0060]
(7)本公开的一个方面所涉及的高速钢烧结体的制造方法具备在由高速钢构成的母材上制作由高速钢构成的堆焊部的工序，
[0061]
制作所述堆焊部的工序包含通过重复进行制作粉末层的工序和对所述粉末层照射激光的工序而层叠所述粉末层固化而成的固化层，
[0062]
制作所述粉末层的工序包含在第一面上铺满由高速钢构成的粉末，所述第一面是所述母材的表面或所述固化层各自的表面，
[0063]
照射所述激光的工序在将所述第一面的温度加热至130℃以上的状态下进行。
[0064]
在上述高速钢烧结体的制造方法中，通过在将第一面的温度加热至130℃以上的状态下对粉末层照射激光，能够在不产生龟裂的情况下在由高速钢构成的母材上制作由高速钢构成的固化层乃至堆焊部。因此，上述高速钢烧结体的制造方法适合于模具部件的制造方法等。
[0065]
(8)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0066]
也可以是，所述母材的马氏体相变开始温度为所述粉末的马氏体相变开始温度以上。
[0067]
容易在上述母材上制作没有龟裂的固化层乃至堆焊部。
[0068]
(9)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0069]
也可以是，所述母材中的碳的含量为0.5质量％以上且0.9质量％以下。
[0070]
c的含量满足上述范围的母材容易提高与固化层的融合性。因此，容易在该母材上制作没有龟裂的固化层。
[0071]
(10)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0072]
也可以是，所述粉末中的碳的含量为0.5质量％以上且1.5质量％以下。
[0073]
c的含量满足上述范围的粉末容易提高与母材的融合性。因此，通过使用该粉末，容易在母材上制作没有龟裂的固化层。
[0074]
(11)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0075]
也可以是，在照射所述激光的工序中，使所述第一面的温度为所述粉末的马氏体相变开始温度以上。
[0076]
上述构成容易制作没有龟裂的固化层。
[0077]
(12)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0078]
也可以是，在照射所述激光的工序中，使所述第一面的温度为所述母材的马氏体相变结束温度以上。
[0079]
上述构成容易制作没有龟裂的固化层。
[0080]
(13)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0081]
也可以是，在照射所述激光的工序中，将向第n层的所述粉末层照射的所述激光的能量密度设为向所述第n-1层的所述粉末层照射的所述激光的能量密度以下，
[0082]
所述第n层的所述粉末层是第二层的所述粉末层至最后一层的粉末层。
[0083]
上述构成容易提高母材与第一层的固化层的接合性。在此基础上，上述构成容易提高母材侧的固化层彼此的接合性。因此，上述构成容易提高母材与堆焊部的接合性。
[0084]
(14)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0085]
也可以是，在制作所述粉末层的工序中，使第n层的所述粉末层的高度为第n-1层的所述粉末层的高度以上，
[0086]
所述第n层的所述粉末层是第二层的所述粉末层至最后一层的粉末层。
[0087]
上述构成容易提高母材与第一层的固化层的接合性。因此，上述构成容易提高母材与堆焊部的接合性。在此基础上，上述构成容易在抑制各固化层彼此的接合性的降低的同时，减少重复进行制作粉末层的工序和照射激光的工序的次数，因此容易提高高速钢烧结体的生产性。
[0088]
(15)作为上述高速钢烧结体的制造方法的一个方式，
[0089]
也可以是，所述激光的输出超过300w。
[0090]
输出超过300w的激光容易使粉末层有效地结合。
[0091]
《本公开的实施方式的详细内容》
[0092]
以下对本公开的实施方式的详细内容进行说明。图中的相同的附图标记表示相同名称物。
[0093]
《实施方式》
[0094]
〔高速钢烧结体〕
[0095]
参照图1以及图2a至图2c，对实施方式的高速钢烧结体1进行说明。本方式的高速
钢烧结体1具备母材2和固化层30。固化层30构成堆焊部3。在图1中，母材2举例示出了模具部件10的一部分。固化层30是以使母材2扩张的方式形成在母材2的表面21上的堆焊部3。母材2由高速钢构成。固化层30连续地设置在母材2的表面21之上。固化层30由高速钢构成。本方式的高速钢烧结体1的特征之一在于，即使在母材2和固化层30由不同组成的高速钢构成的情况下，在特定的剖面观察图像中，也无法目视辨认出母材2与固化层30的边界。以下，对各构成的详细内容进行说明。作为高速钢烧结体1，以模具部件10为例进行以下说明。
[0096]
[母材]
[0097]
母材2的形状没有特别限定。如本方式那样，在高速钢烧结体1为模具部件10、例如模具部件10为冲头的情况下，母材2的形状为图1所示那样的圆筒状、或省略了图示的圆柱状。图1所示的母材2设置有沿着母材2的长边方向的贯通孔20。该贯通孔20供省略图示的芯棒插入贯通。图1所示的母材2的位于图1的纸面上侧的前端部与省略图示的冲模的孔嵌合。位于图1的纸面上侧的母材2的表面21的形状为圆环状。虽然省略图示，但圆柱状的母材的表面的形状为圆形形状。
[0098]
母材2的材质为高速钢。母材2的ms点例如为后述的固化层30的ms点以上。ms点是指马氏体相变开始温度。即，母材2的ms点可以与固化层30的ms点相同，也可以比固化层30的ms点高。通过使母材2的ms点为固化层30的ms点以上，在母材2上的固化层30中不存在龟裂。这是因为，在制造过程中，在ms点为固化层30的ms点以上的母材2上，容易制作没有龟裂的固化层30乃至堆焊部3。母材2的ms点例如为100℃以上且420℃以下，进一步为100℃以上且390℃以下，特别为100℃以上且370℃以下。另外，母材2的mf点例如为0℃以上且190℃以下，进一步为0℃以上且170℃以下，特别为0℃以上且150℃以下。mf点为马氏体相变结束温度。固化层30的ms点如后所述。
[0099]
构成母材2的高速钢的组成例如为以下的组成(1)至组成(3)中的任一个。
[0100]
(1)含有c(碳)、v(钒)、cr(铬)以及mo(钼)，余量由fe(铁)以及不可避免的杂质构成。
[0101]
(2)含有c、mn(锰)、v、cr、mo以及si(硅)，余量由fe以及不可避免的杂质构成。
[0102]
(3)含有c、mn、v、cr、mo、w(钨)以及si，余量由fe以及不可避免的杂质构成。
[0103]
母材2中的c的含量例如为0.5质量％以上且0.9质量％以下。c的含量满足上述范围的母材2与固化层30的融合性优异。因此，在母材2上的固化层30中不易存在龟裂。这是因为，在制造过程中，容易在c的含量满足上述范围的母材2上制作没有龟裂的固化层30。母材2中的c的含量进一步为0.55质量％以上且0.85质量％以下，特别为0.6质量％以上且0.8质量％以下。
[0104]
母材2中的mn、v、cr、mo、w以及si的含量例如如下所述。
[0105]
mn的含量例如为0.2质量％以上且1.0质量％以下，进一步为0.2质量％以上且0.7质量％以下，特别为0.2质量％以上且0.5质量％以下。
[0106]
v的含量例如为0.2质量％以上且4.0质量％以下，进一步为0.2质量％以上且3.8质量％以下，特别为0.2质量％以上且3.5质量％以下。
[0107]
cr的含量例如为3质量％以上且15质量％以下，进一步为3质量％以上且10质量％以下，特别为3质量％以上且6质量％以下。
[0108]
mo的含量例如为0.5质量％以上且4质量％以下，进一步为0.5质量％以上且3.5质
量％以下，特别为1.0质量％以上且3.5质量％以下。
[0109]
w的含量例如为0.5质量％以上且5质量％以下，进一步为1.0质量％以上且4质量％以下，特别为1.5质量％以上且3质量％以下。
[0110]
si的含量例如为超过0质量％且2.5质量％以下，进一步为0.1质量％以上且2.0质量％以下，特别为0.2质量％以上且1.5质量％以下。通过使mn、v、cr、mo、w以及si的含量分别满足上述范围，使母材2与固化层30的融合性良好。
[0111]
母材2的组成能够通过利用能量色散x射线光谱法(edx)对母材2的剖面进行分析来求出。
[0112]
[固化层]
[0113]
固化层30的形状没有特别限定。固化层30的形状可以是与母材2的形状相同的形状，也可以是与母材2的形状不同的形状。在如本方式那样模具部件10为冲头的情况下，固化层30的形状例如为与母材2的一部分相同的形状。具体而言，固化层30的形状为圆筒状。
[0114]
固化层30的材质为高速钢。如上所述，固化层30的ms点为母材2的ms点以下。固化层30的ms点例如为100℃以上且300℃以下，进一步为100℃以上且250℃以下，特别为100℃以上且200℃以下。另外，固化层30的mf点例如为-110℃以上且180℃以下，进一步为-100℃以上且165℃以下，特别为-90℃以上且150℃以下。
[0115]
构成固化层30的高速钢的组成与构成母材2的高速钢的组成可以相同，也可以不同。即使母材2的组成与固化层30的组成不同，如后所述，通过使母材2与固化层30融合到母材2与固化层30的边界无法被目视辨认的程度，也不易在母材2与固化层30之间产生龟裂。例如，构成固化层30的高速钢的组成可以是上述的组成(1)至组成(3)中的任一个，也可以是上述的组成(1)至组成(3)以外的组成。作为上述组成(1)至组成(3)以外的组成，构成固化层30的高速钢的组成例如含有c、mn、v、cr、mo以及w，余量为fe以及不可避免的杂质。
[0116]
固化层30中的c的含量可以与母材2中的c的含量相同，也可以不同。固化层30中的c的含量例如为0.5质量％以上且1.5质量％以下。在c的含量满足上述范围的固化层30中不易存在龟裂。这是因为，通过使在制造过程中形成固化层30的后述的粉末中的c的含量满足上述范围，容易制作没有龟裂的固化层30。固化层30中的c的含量进一步为0.5质量％以上且1.2质量％以下，特别为0.5质量％以上且1.0质量％以下。
[0117]
在构成固化层30的高速钢的组成为上述的组成(1)至组成(3)中的任一个的情况下，固化层30中的mn、v、cr、mo、w以及si的含量如上所述。在构成固化层30的高速钢的组成含有c、mn、v、cr、mo以及w的情况下，固化层30中的mn、v、cr、mo以及w的含量例如如下所述。
[0118]
mn的含量例如为超过0质量％且1.0质量％以下，进一步为0.1质量％以上且0.8质量％以下，特别为0.2质量％以上且0.5质量％以下。
[0119]
v的含量例如为1质量％以上且3质量％以下，进一步为1.2质量％以上且2.8质量％以下，特别为1.5质量％以上且2.5质量％以下。
[0120]
cr的含量例如为3质量％以上且5.5质量％以下，进一步为3.5质量％以上且5质量％以下，特别为4.0质量％以上且4.8质量％以下。
[0121]
mo的含量例如为4质量％以上且6质量％以下，进一步为4.2质量％以上且5.7质量％以下，特别为4.5质量％以上且5.5质量％以下。
[0122]
w的含量例如为5质量％以上且7.5质量％以下，进一步为5.2质量％以上且7.2质
量％以下，特别为5.5质量％以上且7.0质量％以下。
[0123]
通过使mn、v、cr、mo以及w的含量分别满足上述范围，使母材2与固化层30的融合性良好。
[0124]
固化层30的组成能够通过利用edx对固化层30的剖面进行分析来求出。
[0125]
[观察图像]
[0126]
图2a是表示本方式的高速钢烧结体中的固化层30的剖面的一个例子的照片。图2b是表示本方式的高速钢烧结体中的固化层30与母材2的接合部位附近的剖面的一个例子的照片。图2c是表示母材2的剖面的一个例子的照片。图2a至图2c的剖面是与母材2的表面21交叉的剖面。表面21是指母材2的外表面中的接合固化层30的区域。剖面是由横跨母材2与固化层30这两者的切断面构成的剖面。图2a至图2c的照片是通过光学显微镜以200倍的倍率观察到的观察图像。图2a与图2b的上方部分形成为同样的图案。图2b的上方部分与图2b的下方部分形成为不同的图案。图2b的下方部分与图2c形成为相同的图案。
[0127]
具体而言，图2a和图2b的上方部分的图案未观察到图2c所示那样的粒状的部分，形成为多个细线彼此交叉的图案。另一方面，图2b的下方部分与图2c为相同的图案。具体而言，图2b的下方部分和图2c的图案在散布有多个粒状的部分的基础上，形成为多个细线彼此交叉的图案。上述粒状的部分以及上述多个细线的部分均为碳化物。根据这些图案的差异，能够理解在图2b的上方部分与下方部分之间存在固化层30与母材2的边界。但是，如图2b所示，无法目视辨认出固化层30与母材2的边界。这里所说的边界是指组成和组织中的至少一方发生变化的部位。这里所说的无法目视辨认出是指在目视上述照片时看不到成为上述边界的线。将能够目视辨认出边界的照片示于图6。图6是表示不是本方式的后述的试样no.101的高速钢烧结体中的固化层30与母材2的边界附近的剖面的照片。图6的照片与图2b同样地，是通过光学显微镜以200倍的倍率观察到的观察图像。在图6中，母材2的表面21、即固化层30与母材2之间的边界能够目视辨认为边界线。该边界沿纸面左右方向呈线状延伸。由图2b与图6的比较可知，图2b所示的本方式的高速钢烧结体无法目视辨认出上述边界。即，高速钢烧结体1的母材2与固化层30的融合性良好。因此，高速钢烧结体1不易在母材2与固化层30之间产生龟裂。高速钢烧结体1适合于模具部件10等。
[0128]
在母材2和固化层30由不同组成的高速钢构成的情况下，固化层30中的接近于母材2的一侧的组成形成为倾斜组成。这是因为，在固化层30的形成过程中，母材2的成分向固化层30侧扩散。具体而言，固化层30中的越靠近母材2的部位含有越多的母材2的成分。因此，固化层30中的接近于母材2的部位的组成与固化层30中的远离母材2的部位的组成不同。在母材2与接合于母材2的表面21的固化层30之间、以及堆焊部3中的固化层30彼此之间，在如上述那样以200倍的倍率观察到的观察图像中无法目视辨认出边界。
[0129]
另外，如图2b所示，在本方式的高速钢烧结体1中的母材2与固化层30之间不存在龟裂。高速钢烧结体1不存在成为破坏的起点的龟裂，因此不易产生由龟裂的传播引起的断裂。将母材2与固化层30之间存在龟裂的照片示于图7。图7是表示不是本方式的后述的试样no.112的高速钢烧结体中的固化层30与母材2的边界附近的剖面的照片。图7的照片是通过光学显微镜以500倍的倍率观察到的观察图像。在图7中，在固化层30与母材2的边界存在龟裂。图7的龟裂是在固化层30与母材2之间显示为黑色的区域。在图7中，为了容易看出龟裂而放大至500倍。根据图7的龟裂的尺寸可知，即使是以200倍的倍率观察到的观察图像，也
可确认到龟裂。由图2b与图7的比较可知，图2b所示的本方式的高速钢烧结体在母材2与固化层30之间不存在龟裂。而且，如图2a所示，本方式的高速钢烧结体中的固化层30也不存在龟裂。
[0130]
〔高速钢烧结体的制造方法〕
[0131]
参照图3以及图4，对本方式的高速钢烧结体的制造方法进行说明。本方式的高速钢烧结体的制造方法具备在母材2上制作堆焊部3的工序。母材2由高速钢构成。在制作堆焊部3的工序中，通过重复进行制作粉末层的工序和对粉末层照射激光的工序，如图4的双点划线所示那样，层叠粉末层结合而成的固化层30。制作粉末层的工序包含在第一面4铺满由高速钢构成的粉末。第一面4是母材2的表面21或固化层30各自的表面31。本方式的高速钢烧结体的制造方法的特征之一在于，照射激光的工序在将第一面4的温度加热至特定的温度的状态下进行。以下，对各工序进行详细说明。作为本方式的高速钢烧结体的制造方法，以模具部件的制造方法为例进行以下的说明。
[0132]
[制作堆焊部的工序]
[0133]
在制作堆焊部3的工序中，通过重复进行制作粉末层的工序和对粉末层照射激光的工序，如图4的双点划线所示那样，在母材2上层叠粉末层结合而成的固化层30。该层叠的多个固化层30构成堆焊部3。即，经过制作堆焊部3的工序，制造母材2与堆焊部3接合而成的模具部件10。重复的次数可以适当选择。在由不同组成的高速钢构成母材2和堆焊部3的情况下，在母材2与堆焊部3的接合部位的附近，母材2的成分向固化层30侧扩散而形成为倾斜组成。堆焊部3中的越靠近母材2的表面21的部位含有越多的母材2的成分。堆焊部3中的远离母材2的表面21的部位形成为与粉末的组成相同的组成。因此，接近于母材2的表面21的固化层30的组成与远离母材2的表面21的固化层30的组成的差异变得显著。在堆焊部3的制作中，能够利用金属粉末层叠造型装置。金属粉末层叠造型装置也被称为金属3d打印机。
[0134]
(母材)
[0135]
母材2是第二模具部件。第二模具部件是指第一模具部件的一部分磨损后的状态的使用完毕的模具部件。第一模具部件是构成原料粉末的压缩成形所使用的粉末冶金用的模具的部件。第一模具部件是指初始状态或相当于初始状态的模具部件。初始状态的模具部件是指未使用的模具部件。初始状态的模具部件是由高速钢构成的烧结体。初始状态的模具部件的材质与上述的母材2的材质相同。相当于初始状态的模具部件是指通过本方式的高速钢烧结体的制造方法制造的模具部件10。图3的实线所示的部分是第二模具部件。将图3的实线所示的部分和双点划线所示的部分合起来的部分是第一模具部件。第一模具部件例如是图3所示的冲头或省略了图示的冲模。例如，在第一模具部件为冲头的情况下，冲头的端面由于对原料粉末进行压缩成形而磨损。该磨损后的状态的冲头为母材2。即，母材2的长度比第一模具部件的长度短。母材2的长度虽然也取决于粉末冶金用的模具的尺寸，但例如为50mm以上且200mm以下，进一步为50mm以上且150mm以下，特别为50mm以上且100mm以下。
[0136]
母材2的形状如上述的母材2的形状所述。母材2的材质如上述的母材2的材质所述。通过使母材2的材质如上述的母材2的材质所述，容易对母材2制作没有龟裂的固化层30乃至堆焊部3。
[0137]
(制作粉末层的工序)
[0138]
在制作粉末层的工序中，包含在第一面4上铺满粉末。第一面4是母材2的表面21或固化层30各自的表面31。例如，在第一模具部件为冲头的情况下，母材2的表面21是指冲头的端面。如图4所示，固化层30的表面31是指在母材2的表面21制作的固化层30中的与母材2的表面21侧相反侧的面。粉末的铺满方法可以根据粉末的大小以及粉末层的高度适当选择。例如，可以以构成粉末的各个颗粒不堆积而构成一层粉末层的方式铺满粉末，也可以以颗粒堆积的方式铺满粉末。
[0139]
粉末的材质如上述的固化层30的材质所述。该粉末的组成被维持为固化层30的组成。通过使粉末的材质如上述的固化层30的材质所述，容易对母材2制作没有龟裂的固化层30乃至堆焊部3。
[0140]
粉末的平均粒径例如为10μm以上且100μm以下。平均粒径满足上述范围的粉末容易处理，容易对粉末层以及固化层30进行造型。粉末的平均粒径进一步为20μm以上且60μm以下，特别为20μm以上且50μm以下。平均粒径是指通过激光衍射式粒度分布测定装置测定的体积粒度分布中的累积体积为50％的粒径。
[0141]
粉末的形状优选为正球状。粉末例如优选为通过气体雾化法制造的气体雾化粉。
[0142]
粉末层的高度可以适当选择。各个粉末层的高度越高，各个固化层30的高度越高。各个固化层30的高度比各个粉末层的高度低。这是因为，固化层30是通过使粉末层熔融后固化而形成的。各粉末层的高度可以相同。也可以至少一个粉末层的高度不同。
[0143]
也可以是，在使粉末层的高度不同的情况下，例如满足以下的要件。该要件是指使第n层的粉末层的高度为第n-1层的粉末层的高度以上。第n层的粉末层是指从第二层的粉末层到最后一层的粉末层的各个层。即，从第一层的粉末层到最后一层的粉末层，随着粉末层的层数增加，使粉末层的高度为前一个粉末层的高度以上。通过满足该要件，容易提高母材2与第一层的固化层30的接合性。因此，容易提高母材2与堆焊部3的接合性。在此基础上，容易在抑制各固化层30彼此的接合性的降低的同时，减少重复进行制作粉末层的工序和照射激光的工序的次数，因此容易提高模具部件10的生产性。在满足该要件的情况下，如图4所示，某层的固化层30的高度形成为某层的前一层的固化层30的高度以上。
[0144]
作为满足上述要件的一个例子，例如，随着粉末层的层数增加而提高粉末层的高度的范围可以设为从第一层的粉末层到最后一层的粉末层的全部粉末层。另外，上述范围也可以是在从第一层的粉末层到最后一层的粉末层中选择的连续的多个粉末层。所选择的连续的多个粉末层例如是以下的三个模式中的任一个。
[0145]
第一模式是从第一层到第m1层的粉末层。
[0146]
第二模式是从第m2层到第m3层的粉末层。
[0147]
第三模式是从第m1层到最后一层的粉末层。
[0148]
第m1层的粉末层是第一层与最后一层之间的中途的粉末层。
[0149]
第m2层的粉末层是第一层与第m3层之间的中途的粉末层。
[0150]
第m3层的粉末层是第m2层与最后一层之间的中途的粉末层。
[0151]
在连续的多个粉末层为第一层至第m1层的粉末层的情况下，粉末层的高度如下。第一层至第m1层的粉末层的高度随着层数增加而变高。第m1+1层至最后一层的粉末层的高度与第m1层的粉末层的高度相同。
[0152]
在连续的多个粉末层为第m2层至第m3层的粉末层的情况下，粉末层的高度如下。第
一层至第m2层的粉末层的高度一样。第m2+1层至第m3层的粉末层的高度超过第m2层的粉末层的高度，并且随着层数增加而变高。第m3+1层至最后一层的粉末层的高度与第m3层的粉末层的高度相同。
[0153]
在连续的多个粉末层为第m1层至最后一层的粉末层的情况下，粉末层的高度如下。第一层至第m1层的粉末层的高度一样。第m1+1层至最后一层的粉末层的高度超过第m1层的粉末层的高度，并且随着层数增加而变高。
[0154]
这里所说的“粉末层的高度一样”以及“粉末层的高度相同”是指后述的粉末层的高度的上升率小于3.0％的情况。即，在上述上升率为3.0％以上的情况下，称为“粉末层的高度变高”。上述上升率用{(t
a-t
a-1
)/t
a-1
}
×
100表示。ta是指某层的粉末层的高度。t
a-1
是指某层的前一个粉末层的高度。优选粉末层的高度的上升率随着层数增加而逐渐变小。
[0155]
虽然第m1层的粉末层也取决于粉末层的总层叠数，但例如为总层叠数的第1/5层以上且第1/2层以下的粉末层。例如，在总层叠数为30的情况下，第m1层的粉末层为第六层以上且第十五层以下的粉末层。另外，虽然第m2层也取决于粉末层的总层叠数，但例如为总层叠数的第1/5层以上且第2/5层以下，虽然第m3层也取决于粉末层的总层叠数，但例如为总层叠数的第3/5层以上且第4/5层以下。例如，在总层叠数为30的情况下，第m2层的粉末层为第六层以上且第十二层以下，第m3层的粉末层为第十八层以上且第二十四层以下。
[0156]
各粉末层的高度例如为0.02mm以上且0.08mm以下，进一步为0.03mm以上且0.07mm以下，特别为0.04mm以上且0.05mm以下。
[0157]
(照射激光的工序)
[0158]
在照射激光的工序中，通过对粉末层照射激光而制作粉末层固化而成的固化层30。激光在粉末层上扫描。通过扫描激光，遍及粉末层整体地照射激光。通过激光的照射，使构成粉末层的颗粒熔融，使颗粒彼此相互结合。
[0159]
在该工序中，将供制作粉末层的第一面4的温度设为加热至130℃以上的状态。即，在制作第一层的固化层30时，将母材2的表面21的温度设为加热至130℃以上的状态。在制作第二层以后的固化层30时，将供制作粉末层的固化层30的表面31的温度设为加热至130℃以上的状态。通过在第一面4的温度被加热至130℃以上的状态下对粉末层照射激光，能够制作没有龟裂的固化层30。换言之，能够在由高速钢构成的母材2上制作由高速钢构成的堆焊部3。通过制作该堆焊部3的工序，能够使母材2复原为相当于初始状态的模具部件。复原后的相当于初始状态的模具部件，即，通过本方式的高速钢烧结体的制造方法制造的模具部件10，由于其磨损状态得到改善，因此能够进行再利用。因此，本方式的高速钢烧结体的制造方法与从一开始制作初始状态的模具部件的情况相比，能够降低模具部件10的成本。第一面4的温度例如进一步为150℃以上，特别为200℃以上。第一面4的温度的上限在实用上为300℃。即，第一面4的温度为130℃以上且300℃以下，进一步为150℃以上且300℃以下，进一步为200℃以上且300℃以下。第一面4的温度能够由温度传感器进行测定。温度传感器例如为红外线温度传感器。
[0160]
第一面4的加热能够通过温度调整装置来进行。温度调整装置具有发热源110和对发热源110的发热状态进行控制的温度控制部。省略温度控制部的图示。发热源110例如是电阻发热体、高温流体的流路。高温流体例如为蒸汽。发热源110内置于载置母材2的工作台100。根据固化层30的第一面4的位置，在重复进行制作粉末层的工序和照射激光的工序的
过程中，优选使发热源110的输出逐渐变高。每当层叠固化层30时，固化层30的第一面4的位置就相对于工作台100远离。因此，通过逐渐提高发热源110的输出，容易将固化层30的第一面4的温度提高至130℃以上。
[0161]
第一面4的温度例如为粉末的ms点以上。另外，第一面4的温度例如为母材2的mf点以上。第一面4的温度例如满足粉末的ms点以上以及母材2的mf点以上这两者。通过使第一面4的温度满足粉末的ms点以上及母材2的mf点以上的至少一方，容易制作没有龟裂的固化层30。
[0162]
激光的能量密度只要能够使粉末层结合就没有特别限定，可以适当选择。激光的能量密度是指激光的照射区域中的每单位体积投入的能量的量。激光的能量密度是通过e＝p/(v
×s×
t)而计算出的值。e是激光的能量密度(j/mm3)。p是激光的输出(w)。v是激光的扫描速度(mm/s)。s是激光的扫描间距(mm)。t是粉末层的高度(mm)。
[0163]
向各粉末层照射的激光的能量密度可以相同。向至少一个粉末层照射的激光的能量密度也可以与向其他粉末层照射的激光的能量密度不同。
[0164]
在使激光的能量密度不同的情况下，例如也可以满足以下的要件。该要件是指使向第n层的粉末层照射的激光的能量密度为向第n-1层的粉末层照射的激光的能量密度以下。这里所说的第n层的粉末层与关于粉末层的高度而在上文描述的第n层的粉末层相同。即，从第一层的粉末层至最后一层的粉末层，随着粉末层的层数增加，使照射到粉末层的激光的能量密度为照射到前一个粉末层的激光的能量密度以下。通过满足该要件，容易提高母材2与第一层的固化层30的接合性。在此基础上，容易提高母材2的固化层30彼此的接合性。因此，容易提高母材2与堆焊部3的接合性。
[0165]
作为满足上述要件的一个例子，例如，随着粉末层的层数增加而减小激光的能量密度的范围设为从第一层的粉末层到最后一层的粉末层为止的全部粉末层。另外，上述范围也可以是在从第一层的粉末层到最后一层的粉末层中选择的连续的多个粉末层。所选择的连续的多个粉末层是在粉末层的高度的说明中叙述的三个模式中的任一个。第m1层至第m3层的意义与在粉末层的高度的说明中叙述的意义相同。
[0166]
在连续的多个粉末层为第一层至第m1层的粉末层的情况下，激光的能量密度如下。向第一层至第m1层的粉末层照射的激光的能量密度随着层数增加而减小。向第m1+1层至最后一层的粉末层照射的激光的能量密度与向第m1层的粉末层照射的激光的能量密度相同。
[0167]
在连续的多个粉末层为第m2层至第m3层的粉末层的情况下，激光的能量密度如下。向第一层至第m2层的粉末层照射的激光的能量密度一样。向第m2+1层至第m3层的粉末层照射的激光的能量密度小于向第m2层的粉末层照射的激光的能量密度，并且随着层数增加而减小。向第m3+1层至最后一层的粉末层照射的激光的能量密度与向第m3层的粉末层照射的激光的能量密度相同。
[0168]
在连续的多个粉末层为第m1层至最后一层的粉末层的情况下，激光的能量密度如下。向第一层至第m1层的粉末层照射的激光的能量密度一样。向第m1+1层至最后一层的粉末层照射的激光的能量密度小于向第m1层的粉末层照射的激光的能量密度，并且随着层数增加而减小。
[0169]
这里所说的“激光的能量密度一样”以及“激光的能量密度相同”是指后述的激光
的能量密度的下降率小于7.5％的情况。即，在上述下降率为7.5％以上的情况下，称为“激光的能量密度变小”。上述下降率用{(e
a-e
a-1
)/
a-1
}
×
100的绝对值表示。ea是指向某层的粉末层照射的激光的能量密度。e
a-1
是指向某层的前一个粉末层照射的激光的能量密度。优选激光的能量密度的下降率随着层数增加而逐渐变小。
[0170]
激光的能量密度例如为10j/mm3以上且300j/mm3以下。能量密度为10j/mm3以上的激光容易制作没有龟裂的固化层30。能量密度为300j/mm3以下的激光能够抑制使粉末层过度熔解。因此，容易制作固化层30，容易维持固化层30的形状精度。激光的能量密度进一步为10j/mm3以上且200j/mm3以下，特别为10j/mm3以上且180j/mm3以下。
[0171]
激光的输出例如超过300w。输出超过300w的激光容易使粉末层有效地结合。激光的输出进一步为350w以上，特别为400w以上。激光的输出的上限例如为550w以下。输出为550w以下的激光能够抑制使粉末层过度熔解。即，激光的输出为超过300w且550w以下，进一步为350w以上且520w以下，特别为400w以上且500w以下。向各粉末层照射的激光的输出可以相同。向至少一个粉末层照射的激光的输出可以与向其他粉末层照射的激光的输出不同。
[0172]
激光的扫描速度例如为300mm/s以上且1000mm/s以下。通过使激光的扫描速度为300mm/s以上，能够使粉末层充分熔融。通过使激光的扫描速度为1000mm/s以下，能够抑制粉末层过度熔解。激光的扫描速度进一步为320mm/s以上且800mm/s以下，特别为350mm/s以上且700mm/s以下。向各粉末层照射的激光的扫描速度可以相同。向至少一个粉末层照射的激光的扫描速度可以与向其他粉末层照射的激光的扫描速度不同。
[0173]
激光的扫描间距例如为0.05mm以上且0.3mm以下。通过使激光的扫描间距为0.05mm以上，能够抑制粉末层过度熔解。通过使激光的扫描间距为0.3mm以下，能够使粉末层整体充分熔融。激光的扫描间距进一步为0.08mm以上且0.25mm以下，特别为0.1mm以上且0.2mm以下。
[0174]
激光的种类例如为固体激光或气体激光。固体激光器例如为光纤激光器、yag(yttrium aluminum garnet：钇铝石榴石)激光器。光纤激光器由于减小了激光光斑直径或可得到高输出而优选。光纤激光器例如为yb光纤激光器。气体激光器例如为co2激光器。
[0175]
[进行前处理的工序]
[0176]
本方式的高速钢烧结体的制造方法可以在制作堆焊部3的工序之前具备对母材2进行前处理的工序。前处理通过机械加工将母材2的包含磨损部位的预定区域去除，由此制作第一面4。例如，如果上述的第一模具部件是冲头，则预定区域是包含磨损的端面的预定长度的端部。通过去除预定区域而露出的端面成为表面粗糙度小的第一面4。第一面4优选为平坦面。第一面4的表面粗糙度例如以依据jis b 0601：2013的最大高度粗糙度rz计为1μm以下。机械加工例如为铣削加工等切削加工、线切割等放电加工、平面研磨等磨削加工。
[0177]
[进行后处理的工序]
[0178]
本方式的高速钢烧结体的制造方法可以在制作堆焊部3的工序之后具备对堆焊部3进行后处理的工序。后处理例如为热处理以及精加工中的至少一方。
[0179]
(热处理)
[0180]
热处理使堆焊部3的组织相变，或去除应力。进行热处理的次数例如为多次。具体而言，为两次或三次。
[0181]
照射激光后，堆焊部3被冷却至室温。该冷却之前的期间相当于淬火处理。冷却至室温为缓慢冷却。因此，在冷却至室温的时间点，堆焊部3的组织存在马氏体和残留奥氏体。因此，本热处理从回火处理开始进行。第一次热处理以及第二次热处理为回火处理。第一次热处理使堆焊部3的残留奥氏体发生马氏体相变。第二次热处理能够使在第一次热处理中产生的马氏体组织回火而稳定化。通过这些回火处理，能够使堆焊部3的组织和母材2的组织形成为同样的马氏体组织。通过使堆焊部3的组织与母材2的组织为相同的马氏体组织，能够使模具部件10的整体的机械特性均质化。
[0182]
这些回火处理的加热温度例如为530℃以上且630℃以下，进一步为540℃以上且620℃以下，特别为550℃以上且615℃以下。加热温度下的保持时间例如为1小时以上且4小时以下，进一步为1小时以上且3小时以下，特别为1小时以上且2小时以下。保持后，将模具部件10冷却至堆焊部3的ms点以下的温度。
[0183]
第三次热处理是去除应力的处理。加热温度例如设为比回火处理的加热温度低30℃～50℃左右的温度。加热温度为480℃以上且600℃以下。加热温度下的保持时间例如与回火处理的保持时间相同。模具部件10在保持为加热温度后，冷却至室温。
[0184]
(精加工)
[0185]
精加工修正堆焊部3的尺寸误差。例如，在第一模具部件为冲头的情况下，对堆焊部3的端面、外周面以及内周面实施精加工。在该情况下，堆焊部3的端面构成对原料粉末进行压缩成形的面。堆焊部3的外周面与冲模的贯通孔的内周面滑动接触。堆焊部3的内周面与芯棒的外周面滑动接触。精加工例如是与前处理同样的机械加工。在进行上述热处理的情况下，精加工例如在上述热处理之后进行。
[0186]
《试验例》
[0187]
〔试样no.1至试样no.3〕
[0188]
作为试样no.1至试样no.3，与上述的实施方式的高速钢烧结体的制造方法同样地制造了高速钢烧结体。
[0189]
[进行准备的工序]
[0190]
准备母材和粉末。对于各试样的母材，准备圆筒状的构件。各试样的母材是由高速钢构成的烧结体。构成各试样的母材的高速钢的组成如表1所示那样不同。表1所示的
“‑”
是指不含该元素。在本例中，通过线切割将母材的前端部与母材的轴垂直地切断并去除，由此形成第一面。之后，通过对母材的第一面进行平面磨削加工，使第一面的最大高度粗糙度rz为1μm以下。母材的第一面的外径为23.96mm，内径为14.99mm。各试样的粉末由高速钢构成。如表2所示，构成各试样的粉末的高速钢的组成彼此相同。各试样的母材以及粉末的组成通过edx求出。
[0191]
表2所示的组成的ms点是基于制作的ttt(time-temperature-transformation：时温转变)线图的实测值。表2所示的组成的mf点是通过ms点-215℃而求出的值。表1所示的组成的ms点是通过计算值+166℃而求出的值。计算值是根据“金属工学系列1修订构成金属材料及其热处理昭和56年6月10日第三次印刷发行(部分修订)”的第103页中记载的组成，基于推定ms点的式子而求出的值。上述式为ms点(℃)＝550-350
×
(c的质量％)-40
×
(mn的质量％)-35
×
(v的质量％)-20
×
(cr的质量％)-17
×
(ni的质量％)-10
×
(mo的质量％)-10
×
(cu的质量％)-10
×
(w的质量％)+15
×
(co的质量％)-10
×
(si的质量％)。上述166℃如下
求出。表2所示的组成的ms点的实测值为135℃。表2所示的组成的ms点的基于上述式的计算值为-31℃。该实测值与计算值的差值为166℃。因此，将该差值与计算值相加而求出表1所示的组成的ms点。表1所示的mf点是通过ms点-215℃而求出的值。
[0192]
表1
[0193][0194]
表2
[0195][0196]
[制作堆焊部的工序]
[0197]
通过重复进行制作粉末层的工序和照射激光的工序而层叠粉末层固化而成的固化层，从而在母材上制作堆焊部。在堆焊部的制作中，使用了具备温度调整装置的金属3d打印机。金属3d打印机使用了株式会社sodick制造的opm350l。对内置于载置母材的工作台的发热源进行调整，以能够将母材的第一面的温度以及各固化层的第一面的温度加热至130℃以上。
[0198]
在本例中，将重复进行制作粉末层的工序和照射激光的工序的次数设为三十次。在本例中，向第一层的粉末层的激光的照射在通过发热源将母材的第一面的温度加热至150℃的状态下进行。向第二层以后的粉末层的激光的照射在通过发热源将铺满各粉末层的各固化层的第一面的温度加热至150℃的状态下进行。
[0199]
在本例中，以固化层的内径与母材的内径相同、固化层的外径小于母材的外径的方式，铺满各试样中的第一层至第三十层的各粉末层。各试样中的第一层至第三十层的各粉末层的高度、粉末层的高度的上升率、造型物的高度以及激光的条件如表3所示。造型物的高度是指固化层的合计高度。即，第三十层的造型物的高度为堆焊部的高度。激光的条件是指输出、扫描间距、扫描速度、能量密度以及能量密度的下降率。表3所示的能量密度将小数点后第一位四舍五入。表3所示的粉末层的高度的上升率以及能量密度的下降率将小数点后第二位四舍五入。各试样中的第一层至第三十层的各粉末层的高度、造型物的高度以及激光的能量密度在图5中以曲线图示出。图5的横轴是与各固化层的层叠顺序对应的层编号。图5的左侧的纵轴是激光的能量密度(j/mm3)。图5的右侧的纵轴是粉末层的高度(mm)以
及造型物的高度(mm)。图5的实线以及黑色圆圈表示能量密度。图5的虚线以及叉号标记表示粉末层的高度。图5的虚线以及黑色菱形标记表示造型物的高度。
[0200]
表3
[0201][0202]
〔试样no.101至试样no.103〕
[0203]
作为试样no.101至试样no.103，在对各粉末层照射激光时，将母材的第一面的温度以及各固化层的第一面的温度加热至120℃，除此以外，与试样no.1至试样no.3同样地制造金属部件。
[0204]
〔试样no.111至试样no.113〕
[0205]
作为试样no.111至试样no.113，在对各粉末层照射激光时，未对母材的第一面以及各固化层的第一面进行加热，除此以外，与试样no.1至试样no.3同样地制造金属部件。母材的第一面以及各固化层的第一面的温度均设为室温，具体而言设为30℃。
[0206]
〔堆焊部有无龟裂〕
[0207]
以目视调查各试样的高速钢烧结体中的堆焊部有无龟裂。
[0208]
作为代表，将试样no.1的高速钢烧结体的堆焊部的照片示于图2a。如图2a所示，在试样no.1的高速钢烧结体的堆焊部未观察到龟裂。虽然省略了图示，但在试样no.2以及试
样no.3的高速钢烧结体中的堆焊部中，与试样no.1同样地，未观察到龟裂。另一方面，虽然省略了图示，但在试样no.101至试样no.103以及试样no.111至试样no.113的高速钢烧结体中的堆焊部中观察到龟裂。
[0209]
〔边界的目视辨认性〕
[0210]
对各试样的高速钢烧结体中的母材与第一层的固化层的边界进行确认。作为代表，将试样no.1的高速钢烧结体中的母材与第一层的固化层的接合部位附近的照片示于图2b，将试样no.101的高速钢烧结体中的上述边界附近的照片示于图6。
[0211]
如图2b所示，试样no.1的高速钢烧结体无法目视辨认出上述边界。虽然省略了图示，但试样no.2以及试样no.3的高速钢烧结体与试样no.1同样地，无法目视辨认出上述边界。另一方面，如图6所示，试样no.101的高速钢烧结体能够目视辨认出上述边界。虽然省略了图示，但试样no.102以及试样no.103的高速钢烧结体与试样no.101同样地，能够目视辨认出上述边界。另外，虽然省略了图示，但试样no.111至试样no.113能够目视辨认出上述边界。
[0212]
〔接合部位有无龟裂〕
[0213]
调查各试样的高速钢烧结体中的母材与固化层的接合部位有无龟裂。作为代表，将试样no.112的高速钢烧结体中的上述边界附近的照片示于图7。
[0214]
虽然省略了图示，但在试样no.1至试样no.3的高速钢烧结体中的上述接合部位未观察到龟裂。另一方面，如图7所示，在试样no.112的高速钢烧结体中的上述边界观察到龟裂。虽然省略了图示，但在试样no.111以及试样no.113的高速钢烧结体中的上述边界，与试样no.112同样地观察到龟裂。另外，虽然省略了图示，但在试样no.101至试样no.103的高速钢烧结体中的上述边界观察到龟裂。
[0215]
本发明并不限定于这些示例，由权利要求书表示，意图包含与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。
[0216]
1：高速钢烧结体；
[0217]
10：模具部件；
[0218]
2：母材；20：贯通孔；21：表面；
[0219]
3：堆焊部；30：固化层；31：表面；
[0220]
4：第一面；
[0221]
100：工作台；110：发热源。

技术特征：
1.一种高速钢烧结体，其中，所述高速钢烧结体具备：母材；以及固化层，其在所述母材的表面上连续地设置，所述母材由高速钢构成，所述固化层由组成与构成所述母材的高速钢不同的高速钢构成，在将与所述表面交叉的剖面放大至200倍的观察图像中，无法目视辨认出所述母材与所述固化层的边界。2.根据权利要求1所述的高速钢烧结体，其中，在所述母材与所述固化层之间不存在龟裂。3.根据权利要求1或2所述的高速钢烧结体，其中，所述母材中的碳的含量为0.5质量％以上且0.9质量％以下。4.根据权利要求3所述的高速钢烧结体，其中，所述母材的组成在碳的基础上还含有以下的元素组(1)至元素组(3)中的任一种，余量为铁以及不可避免的杂质，(1)0.2质量％以上且4.0质量％以下的钒、3质量％以上且15质量％以下的铬以及0.5质量％以上且4质量％以下的钼，(2)0.2质量％以上且1.0质量％以下的锰、0.2质量％以上且4.0质量％以下的钒、3质量％以上且15质量％以下的铬、0.5质量％以上且4质量％以下的钼以及超过0质量％且2.5质量％以下的硅，(3)0.2质量％以上且1.0质量％以下的锰、0.2质量％以上且4.0质量％以下的钒、3质量％以上且15质量％以下的铬、0.5质量％以上且4质量％以下的钼、0.5质量％以上且5质量％以下的钨以及超过0质量％且2.5质量％以下的硅。5.根据权利要求1至4中任一项所述的高速钢烧结体，其中，所述固化层中的碳的含量为0.5质量％以上且1.5质量％以下。6.根据权利要求5所述的高速钢烧结体，其中，所述固化层的组成在碳的基础上还含有超过0质量％且1.0质量％以下的锰、1质量％以上且3质量％以下的钒、3质量％以上且5.5质量％以下的铬、4质量％以上且6质量％以下的钼以及5质量％以上且7.5质量％以下的钨，余量为铁以及不可避免的杂质。7.一种高速钢烧结体的制造方法，其中，所述高速钢烧结体的制造方法具备在由高速钢构成的母材上制作由高速钢构成的堆焊部的工序，制作所述堆焊部的工序包含通过重复进行制作粉末层的工序和对所述粉末层照射激光的工序而层叠所述粉末层固化而成的固化层，制作所述粉末层的工序包含在第一面上铺满由高速钢构成的粉末，所述第一面是所述母材的表面或所述固化层各自的表面，照射所述激光的工序在将所述第一面的温度加热至130℃以上的状态下进行。8.根据权利要求7所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，所述母材的马氏体相变开始温度为所述粉末的马氏体相变开始温度以上。9.根据权利要求7或8所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，所述母材中的碳的含量
为0.5质量％以上且0.9质量％以下。10.根据权利要求7至9中任一项所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，所述粉末中的碳的含量为0.5质量％以上且1.5质量％以下。11.根据权利要求7至10中任一项所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，在照射所述激光的工序中，使所述第一面的温度为所述粉末的马氏体相变开始温度以上。12.根据权利要求7至11中任一项所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，在照射所述激光的工序中，使所述第一面的温度为所述母材的马氏体相变结束温度以上。13.根据权利要求7至12中任一项所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，在照射所述激光的工序中，将向第n层的所述粉末层照射的所述激光的能量密度设为向所述第n-1层的所述粉末层照射的所述激光的能量密度以下，所述第n层的所述粉末层是第二层的所述粉末层至最后一层的粉末层。14.根据权利要求7至13中任一项所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，在制作所述粉末层的工序中，使第n层的所述粉末层的高度为第n-1层的所述粉末层的高度以上，所述第n层的所述粉末层是第二层的所述粉末层至最后一层的粉末层。15.根据权利要求7至14中任一项所述的高速钢烧结体的制造方法，其中，所述激光的输出超过300w。

技术总结
一种高速钢烧结体，其中，所述高速钢烧结体具备：母材；以及固化层，其在所述母材的表面上连续地设置，所述母材由高速钢构成，所述固化层由组成与构成所述母材的高速钢不同的高速钢构成，在将与所述表面交叉的剖面放大至200倍的观察图像中，无法目视辨认出所述母材与所述固化层的边界。与所述固化层的边界。与所述固化层的边界。


技术研发人员：大泷隆德 本山裕彬
受保护的技术使用者：住友电工烧结合金株式会社
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2023/10/8