[发明专利]工具材料的制造方法及工具材料

说明书

本发明提供一种不会大幅损害利用激光熔覆法而形成的堆焊层的耐磨损性和抗高温软化性等却能够有效地改善其他机械性能(弯曲应力、韧性、耐冲击性等)的方法。而且，本发明还提供一种在比较廉价的金属基材的最表面形成有具备优异的弯曲应力、韧性、耐冲击性、耐磨损性等的高速工具钢的堆焊层的工具材料。为了解决上述课题，本发明提供一种工具材料的制造方法，其特征在于，具有：激光熔覆工序，向金属基材的表面供给高速工具钢粉末并且照射激光束来形成堆焊层；球化退火工序，以750～880℃的温度对该堆焊层进行热处理；淬火工序，对实施了球化退火工序后的堆焊层进行淬火；及回火工序，对实施了淬火工序后的堆焊层进行回火。

技术领域

本发明涉及一种利用激光熔覆法在金属基材的表面形成高速工具钢的堆焊层的工具材料的制造方法及利用该制造方法制造出的工具材料。

背景技术

以往，作为表面处理技术之一，已知有在金属基材的表面堆焊与该金属基材不同的高硬度材料，从而提高最表面的耐磨损性等的技术。在利用该技术时，即使使用高硬度材料而形成的表面的堆焊层被磨损，基材也能够保持原来的形状，因此通过对该基材再次进行相同的堆焊，能够实现反复使用。例如，在专利文献1(日本特开2013-176778号公报)中，作为进行堆焊的方法，公开了利用激光在金属基材表面形成高硬度的堆焊层的激光熔覆(laser cladding)法。

在此，作为用于堆焊的代表性的高硬度材料，可以举出在金属部件的高速切削等中使用的高速工具钢。例如，在专利文献2(日本特开2016-155155号公报)中公开了利用激光熔覆法在金属基材的表面堆焊多层高速工具钢的技术，所形成的堆焊层获得了与HIP(热等静压法)材料同等以上的硬度及耐磨损性。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-176778号公报

专利文献2：日本特开2016-155155号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在利用激光熔覆法的以往的堆焊中，堆焊层成为急冷凝固组织，析出碳化物在母材晶界处偏析导致弯曲应力下降，因此其用途受限。而且，作为高硬度的权衡取舍其韧性会下降，因此还很难适应于要求耐冲击性的用途。

鉴于上述现有技术中存在的问题点，本发明的目的是提供一种不会大幅损害利用激光熔覆法而形成的堆焊层的耐磨损性和抗高温软化性等却能够有效地改善其他机械性能(弯曲应力、韧性、耐冲击性等)的方法。而且，本发明的目的在于，还提供一种在比较廉价的金属基材的最表面形成有兼具优异的弯曲应力、韧性、耐冲击性、耐磨损性等的高速工具钢的堆焊层的工具材料。

用于解决技术课题的手段

本发明人等为了实现上述目的，对利用激光熔覆法形成的高速工具钢堆焊层的组织控制方法等反复进行了苦心研究，其结果发现，以适当的温度范围实施热处理等是极其有效的，由此完成了本发明。

即，本发明提供一种工具材料的制造方法，其特征在于，具有：

激光熔覆工序，向金属基材的表面供给高速工具钢粉末并且照射激光束来形成堆焊层；

球化退火工序，以750～880℃的温度对所述堆焊层进行热处理；

淬火工序，对实施了所述球化退火工序后的所述堆焊层进行淬火；及

回火工序，对实施了所述淬火工序后的所述堆焊层进行回火。