元素モリブデン(Mo)は、工具鋼および高速度鋼のタングステンの費用効果の高い代替元素として最初に使用されました(HSS)。 Moの原子量はタングステンの約半分で、1%のモリブデンは2%のタングステンとほぼ同じです。 Moは、工具鋼の硬度と耐摩耗性を向上させ、変形や亀裂なしでは急速に冷却できない大きくて複雑な金型でも、「臨界冷却速度」を低下させることにより、最適なマルテンサイトマトリックスの形成を促進します。 Moはまた、クロムなどの元素と連携して、非常に硬くて耐摩耗性のある炭化物を大量に生成します。 高品質の工具鋼は、mo含有量の要件も高くなります。 これらの高合金鋼は、広範囲の温度で高硬度、高強度、および優れた靭性が必要な金属部品の機械加工、切断、および成形に使用できます。
Moは、高温クリープによる損傷に耐えるために、高速工具鋼に添加されることがよくあります。 高温でのクリープは一般に拡散制御されており、モリブデンの添加はクリープ速度を低下させるのに非常に効果的です。 γ'Ni3(Al、Ti)相で析出した時効硬化合金の場合、Moを添加するとマトリックスが強化され、マトリックスとγ '相の格子不整合が減少し、析出相の安定性が向上します。 高速度鋼は、7%以上のMo、W、V、および0.60%以上の炭素を含む工具鋼と呼ばれ、「高速」で切断する能力を表しています。 高速 鋼T1 18年代までは、1950%のタングステンを含む切削鋼が好まれていましたが、制御雰囲気熱処理炉の開発により、タングステンの一部またはすべてをモリブデンに置き換えることが実現可能で経済的になりました。 Mo含有量と工具鋼の関係は次のようになりました。
鋼の種類 | Moコンテンツ |
プラスチック金型鋼 | <0.5 |
冷間加工用モールド鋼 | 0.5-1.0 |
熱間金型鋼 | <3.0 |
5〜10%のMoを添加すると、HSSの硬度と靭性を効果的に最大化し、金属の切断によって発生する高温でこれらの特性を維持できます。 鉄とクロムの一次炭化物のサイズが急速に増加すると、鋼は柔らかくなり、もろくなります。 Moがバナジウムと結合している場合、炭化物を高温でより安定した小さな二次炭化物に変換することにより、この影響を最小限に抑えます。
HSSの優れた切削特性は、摩擦を減らし、耐摩耗性を向上させる薄くて硬い炭化チタンコーティングの使用によってさらに拡張され、それによって切削速度と工具寿命が向上しました。 ザ・ 高速度鋼 Moを含むことは、高温での耐摩耗性に優れており、自動車のバルブシートリングやCAMリングなどの新しい用途に最適な材料です。 また、ドリル、フライス、ギアカッター、鋸刃などのさまざまな切削工具の製造にも使用できます。