粉末冶金

粉末冶金とは

粉末冶金（PM）では、鋼は溶かして鋳造するのではなく、微細な金属粉末から構築される。粉末はまず圧密化され、次に圧力と熱で固化される——例えば熱間静水圧プレス（HIP）や焼結によって。

利点

通常の溶解では、偏析が生じる：合金元素や炭化物が、緩やかな凝固中に移動するため不均一に分布する。PM法では、各粉末粒子がほぼ瞬時に凝固する。結果として、微細で均一な組織と、非常に微細に分散した炭化物が得られる——そのため、PM鋼は同じ硬さでも靭性が高く、挙動が均一であることが多い。

代表的な種類

よく知られているのは、PM高速度工具鋼（PM M4、PM T15、ASP種）とPM冷間工具鋼（CPM 3V、CPM 10V、Vanadis）である。これらは、硬さと靭性の組み合わせが重要となる打ち抜き金型、フライス、プラスチック金型、ナイフに使われている。

PM鋼の溶接

溶接時、PM鋼は基本的に高合金工具鋼と同じように振る舞う：予熱し、組織同調した溶加材で作業し、溶接後すぐに焼戻しする。ただし、熱影響部ではPM組織が再び粗大化する——その独特の微細粒はそこで失われる。