粉末冶金鋼（PM）
溶かすのではなく粉末から作る：均一な組織、なし、アップ
AI generated 粉末冶金鋼は溶かして鋳造するのではなく、金属粉末を固めて熱で緻密化する。これにより微細で均一な組織、微細に分散した炭化物が得られる。同じなら、溶解鋼より靭性が高いことが多い。ただしでは高合金と同じように振る舞う。
普通の鋼なら、溶けた鋼を鋳型に注いでゆっくり固まらせる。まさにそこで、粉末冶金が避けている問題が起きる。それがだ。ゆっくり凝固すると合金元素、とくにと炭化物形成元素が移動して、不均一に集まる。粗大な炭化物の塊ができて、場所によって性質がばらつく。
（PM）は逆を行く。鋼をブロックとして鋳造せず、細かい粉末に噴霧する。個々の粉末粒はほぼ瞬時に凝固する。その粉末を型に詰めて、高い圧力と熱で固める。多くはかで行う。一粒一粒が一瞬で凝固しているから、溶融池が偏析する時間はない。結果として、どこを見ても同じ組織になる。粗大な塊ではなく、微細で均一に分布した炭化物だ。
これがPM鋼のミソだ。同じなら、靭性が高く、挙動が均一になる。やを多く含む溶解鋼は、粗大な炭化物を作り、これが破壊の起点のように働く。PM鋼は同じ炭化物を組織中に微細に分散させる。はそのまま、は明らかに上がる。だからPM鋼は、工具が硬くて同時に耐衝撃性も必要なところ、つまり打ち抜き・せん断工具、フライス、ドリル、樹脂成形型、良い包丁などに使われる。
大きく二つの系統に分かれる。粉末冶金高速度工具鋼、たとえばやは、赤熱しても切れ刃を保ち、でを利用する。粉末冶金、たとえばCPM 3VやVanadis 30は、高いと並外れたを組み合わせ、衝撃やせん断荷重に耐える。どちらの系統も従来のと近縁だが、製造が粉末冶金なのだ。
では正直に言う。PM鋼は最も難しい溶接対象の一つだ。理由はにある。そこでは組織は溶けないが、微細に分散した炭化物が粗大化して再び集まるほど熱くなる。お前がPM鋼を買った理由、つまり細粒性がそこで失われる。さらに、焼結やHIPで緻密化した組織は、の急熱・急冷に敏感に反応する。その結果、割れリスクが高く、熱影響部はより明らかに軟らかくなったり脆くなったりする。PM工具の補修溶接は常にリスクだ。多くの場合、部品を交換する方が正直な解決策だ。