CN107208221A - 冷作工具材料、冷作工具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够减轻在淬火回火时发生的在材料长度方向的热处理尺寸变化的冷作工具材料。一种冷作工具材料，该冷作工具材料具有经热加工而延伸且包含碳化物的退火组织，进行淬火回火而可使用，其中，该冷作工具材料的与由上述热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织当中，在与延伸直角方向垂直的截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过下述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为6.0以上。Oc＝D×θ…(1)其中，D表示碳化物的圆当量直径(μm)，θ表示碳化物的近似椭圆的长轴与上述延伸方向所成的角度(rad)。而且，提供一种使用上述冷作工具材料的冷作工具和其制造方法。

Description

冷作工具材料、冷作工具及其制造方法

技术领域

本发明涉及对压制模具、锻造模具、滚轧模具、金属刀具等多种冷作工具最合适的冷作工具材料、使用其的冷作工具及其制造方法。

背景技术

冷作工具由于一边与硬质的被加工材料接触一边使用，因此需要具备能够耐受该接触的硬度、耐磨耗性。而且，以往对于冷作工具材料，使用例如为JIS钢种的SKD10、SKD11系的合金工具钢。

对于冷作工具材料，通常将由钢锭或者对钢锭进行开坯加工得到的钢坯而成的原材料作为起始原料，对其进行各种热加工、热处理而制成规定的钢材，对该钢材进行退火处理，进行精加工。而且，冷作工具材料通常以硬度低的退火状态供给至冷作工具的制造商。该供给至制造商的冷作工具材料通过切削、穿孔等而被机械加工成冷作工具的形状后，通过淬火回火而被调节至规定的使用硬度。另外，通常在被调整至该使用硬度之后，进行精加工的机械加工。淬火是如下的操作：将机械加工为冷作工具的形状后的冷作工具材料加热至奥氏体温度区域为止，对其进行骤冷，由此使组织发生马氏体相变。因此，冷作工具材料的成分组成能够通过淬火而被调整为马氏体组织。

然而，对于冷作工具材料，在上述淬火回火的前后，会发生其体积(尺寸)变化的“热处理尺寸变化”。而且，该热处理尺寸变化当中，尤其是在热加工时的延伸方向(即，材料的长度方向)发生的热处理尺寸变化为在淬火时表现的膨胀尺寸变化，并且为该膨胀量最大的尺寸变化。若该材料的长度方向的膨胀量大，则基于回火的尺寸的调整变得困难。通常，在回火工序中，通过低温回火，冷作工具材料整体收缩、且通过高温回火而再次膨胀，因此重视热处理尺寸变化的冷作工具的情况下，在尺寸与退火材料相比变化为零左右的温度下进行回火。但是，对于在淬火时表现的长度方向的大的膨胀(即，相对于宽度方向、厚度方向的各向异性)，难以通过回火工序消除。因此，在淬火回火前的机械加工中，对该最终的冷作工具的形状，精加工加工时的“切削余量(余量)”的调整变得复杂。而且，若该长度方向的膨胀量过大，则上述“切削余量”的调整自身变困难。

因此，上述热处理尺寸变化的原因为存在于组织中的大的碳化物，而提出了降低该大的碳化物的存在量的冷作工具材料。例如提出了将面积20μm²以上的碳化物在淬火回火后的截面组织中所占的面积率调整为3％以下的冷作工具材料(专利文献1)。而且，为了抑制长度方向的膨胀尺寸变化，提出了将淬火回火前的与其热加工时的延伸方向平行的截面中的、圆当量直径为2μm以上的碳化物的面积率调整为0.5％以下的冷作工具材料(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-294974号公报

专利文献2：日本特开2009-132990号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1、2的冷作工具材料在淬火回火时表现的热处理尺寸变化的抑制方面优异。但是，对于专利文献1、2的冷作工具材料，从将成为热处理尺寸变化的原因的上述大的碳化物的存在量自身减少的方面出发，其成分组成被调整为“低C低Cr”，其结果，碳化物的体积率小、牺牲了耐磨耗性。因此，为了维持优异的耐磨耗性，仍需要将冷作工具材料的成分组成调整为上述SKD10、SKD11水平的“高C高Cr”。但是，这种情况下，存在热处理尺寸变化增长、尤其是在其长度方向发生的膨胀尺寸变化增长的问题。

本发明的目的在于，提供一种具有上述“高C高Cr”的成分组成的冷作工具材料，其中，能够减轻在其淬火回火时发生的热加工时的延伸方向(材料的长度方向)的热处理尺寸变化。而且，提供使用该冷作工具材料的冷作工具及其制造方法。

用于解决问题的方案

本发明为一种冷作工具材料，该冷作工具材料具有经热加工而延伸且包含碳化物的退火组织，进行淬火回火而可使用，其特征在于，

该冷作工具材料具有以质量％计包含C：0.80～2.40％、Cr：9.0～15.0％、Mo及W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～3.00％、V：0.10～1.50％，通过上述淬火而能够调整为马氏体组织的成分组成，

该冷作工具材料的与由上述热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织当中，在与延伸直角方向垂直的截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过下述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为6.0以上，

Oc＝D×θ···(1)

其中，D表示碳化物的圆当量直径(μm)，θ表示碳化物的近似椭圆的长轴与上述延伸方向所成的角度(rad)。

而且是如下的冷作工具材料，与由上述热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织当中，进而在与延伸法线方向垂直的截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过上述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为10.0以上。

另外，本发明为一种冷作工具，该冷作工具具有马氏体组织，所述马氏体组织是经热加工而延伸的退火组织进行淬火回火而得到的且包含碳化物，其特征在于，

该冷作工具具有以质量％计包含C：0.80～2.40％、Cr：9.0～15.0％、Mo及W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～3.00％、V：0.10～1.50％，通过上述淬火而能够调整为马氏体组织的成分组成，

该冷作工具的与由上述热加工产生的延伸方向平行的截面的马氏体组织当中，在与延伸直角方向垂直的截面的马氏体组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过下述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为6.0以上。

Oc＝D×θ···(1)

其中，D表示碳化物的圆当量直径(μm)，θ表示碳化物的近似椭圆的长轴与上述延伸方向所成的角度(rad)。

而且是如下的冷作工具，与由上述热加工产生的延伸方向平行的截面的马氏体组织当中，进而在与延伸法线方向垂直的截面的马氏体组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过上述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为10.0以上。

而且，本发明为一种冷作工具的制造方法，其特征在于，对上述冷作工具材料进行淬火回火。

发明的效果

根据本发明，能够减轻在具有上述“高C高Cr”的成分组成的冷作工具材料中、在其淬火回火时发生的热加工时的延伸方向(材料的长度方向)的热处理尺寸变化。

附图说明

图1为对示出本发明例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图2为对示出本发明例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图3为对示出本发明例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图4为对示出本发明例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图5为对示出本发明例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图6为对示出本发明例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图7为对示出比较例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图8为示出对比较例的冷作工具材料的截面组织的光学显微镜照片进行二值化处理而成的图像，为示出在上述截面组织中分布的碳化物的一个例子的图。

图9为示出在本发明例及比较例的冷作工具材料的截面组织中分布的各个碳化物的、碳化物取向度Oc的分布的一个例子的图。

图10为用于说明本发明中使用的、圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的“近似椭圆”及该近似椭圆的“长轴与延伸方向所成的角度”的概念的图。

图11为用于说明经热加工而延伸的冷作工具材料的“延伸直角方向”及“延伸法线方向”的图。

具体实施方式

本发明人对影响SKD10、SKD11等具有“高C高Cr”的成分组成的冷作工具材料中发生的上述热处理尺寸变化，特别是在其热加工时的延伸方向产生的膨胀尺寸变化的因素进行了研究。需要说明的是，冷作工具材料的热加工时材料相对于加压而延伸变长，将其变长的方向称为延伸方向。因此，以下也将延伸方向称为“材料的长度方向”。另外，该材料的加压方向成为材料的厚度方向。而且，将相对于该材料的长度方向及厚度方向垂直的方向称为宽度方向，也称为延伸直角方向。

而且，上述研究的结果发现，在淬火回火前的“退火组织”中、存在于该组织中的、在淬火回火后也不固溶于基体(matrix)中而残存的“未固溶碳化物”的、相对于上述材料的长度方向的“取向度”的程度对其长度方向的膨胀尺寸变化起作用。而且清楚了，通过对未固溶碳化物的上述“取向度”的程度进行调整，即使不使该未固溶碳化物微细(即，即使不减少大的碳化物)，也能够减轻上述长度方向的膨胀尺寸变化，实现了本发明。以下，对本发明的各构成要件进行说明。

(i)本发明的冷作工具材料“具有经热加工而延伸且包含碳化物的退火组织，进行淬火回火而可使用”。

如前所述，对于冷作工具材料，通常将由钢锭或对钢锭进行开坯得到的钢坯而成的原材料作为起始原料，对其进行各种热加工、热处理而制成规定的钢材，对该钢材进行退火处理，进行精加工。退火组织是通过上述退火处理而得到的组织，优选软化为以布氏硬度计为150～230HBW左右的组织。而且，通常为铁素体相、在铁素体相中混合了珠光体、渗碳体(Fe₃C)而成的组织。另外，这样的退火组织通过上述热加工而延伸。该冷作工具材料的退火组织中通常包含C与Cr、Mo、W、V等结合而成的碳化物。而且，这些碳化物当中，主要是大的碳化物在接下来的工序的淬火中成为未固溶于基体中的未固溶碳化物。未固溶碳化物通过上述热加工而延伸，由此，以相对于材料的长度方向具有规定的取向度的方式分布(后述)。

(ii)本发明的冷作工具材料“具有以质量％计包含C：0.80～2.40％、Cr：9.0～15.0％、Mo及W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～3.00％、V：0.10～1.50％，通过淬火而能够调整为马氏体组织的成分组成”。

如前述，以往将通过淬火回火而显现马氏体组织的原材料用于冷作工具材料。马氏体组织对于奠定各种冷作工具的绝对的机械特性而言是必要的组织。作为这样的冷作工具材料的原材料，例如各种冷作工具钢是代表性的。冷作工具钢能够在其表面温度截至大致为200℃以下的环境下使用。而且，在本发明中，重要的是，将能够赋予优异的耐磨耗性的“高C高Cr”的成分组成应用于该冷作工具钢的成分组成，例如可以代表性地应用属于JIS-G-4404的“合金工具钢钢材”的、SKD10、SKD11等标准钢种、其它已提出的钢种。另外，可以根据需要添加、含有除上述冷作工具钢中规定以外的元素种类。

而且，若为退火组织经淬火回火而显现马氏体组织的原材料，则通过使该退火组织满足后述(iii)的要件，就能实现本发明的“减少淬火后的在材料的长度方向发生的膨胀尺寸变化”的效果(以下，称为“膨胀尺寸变化减少效果”。)。而且，为了兼顾本发明的膨胀尺寸变化减少效果与作为冷作工具钢的最重要特性的耐磨耗性，预先决定显现马氏体组织的成分组成当中，有助于冷作工具制品中所含的碳化物的体积率增加的C及Cr、Mo、W、V的碳化物形成元素的含量是有效的。特别是，对于C及Cr的含量，为了赋予优异的耐磨耗性，预先决定为“较高”是重要的。而且，具体而言，为以质量％计包含C：0.80～2.40％、Cr：9.0～15.0％、Mo及W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～3.00％、V：0.10～1.50％的成分组成。关于构成本发明的冷作工具材料的成分组成的各种元素，如下。

·C：0.80～2.40质量％(以下，简记为“％”。)

C是一部分固溶于基体中而对基体赋予硬度、一部分形成碳化物从而提高耐磨耗性、抗咬(seizure)性的冷作工具材料的基本元素。另外，将作为间隙原子而固溶的C和Cr等与C亲和性大的代位原子一起添加时，还可以期待I(间隙原子)-S(代位原子)效果(起到溶质原子的拖拽阻力的作用、使冷作工具高强度化的作用)。但是，若过度地添加，则会导致由淬火时的固溶C量增大而导致的马氏体相变膨胀的增加，淬火后的尺寸变化率增大。因此，设为0.80～2.40％。优选为1.30％以上。另外，优选为1.80％以下。

·Cr：9.0～15.0％

Cr是用于提高淬透性的元素。另外，是形成碳化物从而对耐磨耗性的提高有效果的元素。而且，是还有助于回火软化阻力的提高的冷作工具材料的基本元素。但是，过度的添加会形成粗大的未固溶碳化物从而导致韧性的降低。因此，设为9.0～15.0％。优选为14.0％以下。另外，优选为10.0％以上。更优选为11.0％以上。

·Mo及W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～3.00％

Mo及W是通过回火而使微细碳化物在组织中析出或凝聚，从而对冷作工具赋予强度的元素。Mo及W可以以单独或复合计添加。而且，对于此时的添加量，由于W的原子量是Mo的约2倍，因此能够用由(Mo+1/2W)式定义的Mo当量一起规定。当然，可以仅添加任一者，也可以同时添加两者。而且，为了得到上述效果，以(Mo+1/2W)的值计添加0.50％以上。优选为0.60％以上。但是，若过多，则导致切削性、韧性的降低，因此以(Mo+1/2W)的值计设为3.00％以下。优选为2.00％以下。更优选为1.50％以下。

·V：0.10～1.50％

V具有形成碳化物从而强化基体、提高耐磨耗性、回火软化阻力的效果。而且，分布于退火组织中的V碳化物起到抑制淬火加热时的奥氏体晶粒的粗大化的“钉扎颗粒”的作用，也有助于韧性的提高。为了得到这些效果，V设为0.10％以上。优选为0.20％以上。本发明的情况下，出于提高耐磨耗性的目的，也可以添加0.60％以上的V。但是，若过多，则形成大的未固溶碳化物而助长热处理尺寸变化。进而也会导致切削性、由碳化物自身的增加带来的韧性的降低，因此设为1.50％以下。优选为1.00％以下。

本发明的冷作工具材料的成分组成可以采用包含上述元素种类的钢的成分组成。另外，可以包含上述的元素种类、且余量为Fe及杂质。而且，除了上述元素种类以外，也可以含有下述元素种类。

·Si：2.00％以下

Si是制钢时的脱氧剂，但若过多，则淬透性会降低。另外，淬火回火后的冷作工具的韧性会降低。因此，优选设为2.00％以下。更优选为1.50％以下。进一步优选为0.80％以下。另一方面，Si具有固溶于工具组织中从而提高冷作工具的硬度的效果。为了得到该效果，优选含有0.10％以上。

·Mn：1.50％以下

Mn过多时，则会提高基体的粘度，从而降低材料的切削性。因此，优选设为1.50％以下。更优选为1.00％以下。进一步优选为0.70％以下。另一方面，Mn为奥氏体形成元素，具有提高淬透性的效果。另外，通过以非金属夹杂物MnS的形式存在，对于切削性的提高具有较大的效果。为了得到这些效果，优选含有0.10％以上。更优选为0.20％以上。

·P：0.050％以下

P是通常即使不进行添加也会不可避免地包含于各种冷作工具材料中的元素。而且是在回火等热处理时在原奥氏体晶界处偏析而使晶界脆化的元素。因此，为了提高冷作工具的韧性，包括添加的情况在内，优选限制为0.050％以下。更优选为0.030％以下。

·S：0.0500％以下

S是通常即使不进行添加也会不可避免地包含于各种冷作工具材料中的元素。而且是在热加工前的原材料阶段使其热加工性劣化、使热加工中产生裂纹的元素。因此，为了提高热加工性，优选限制为0.0500％以下。更优选为0.0300％以下。另一方面，S具有与Mn结合而以非金属夹杂物MnS的形式存在从而提高切削性的效果。为了得到该效果，优选进行超过0.0300％的添加。

·Ni：0～1.00％

Ni是提高基体的粘度从而使切削性降低的元素。因此，Ni的含量优选设为1.00％以下。更优选为不足0.50％、进一步优选为不足0.30％。另一方面，Ni是抑制工具组织中的铁素体生成的元素。另外，是赋予冷作工具材料优异的淬透性，即使在淬火时的冷却速度缓慢的情况下，也形成马氏体主体的组织，从而能够防止韧性的降低的、有效的元素。进而，改善基体的基本韧性，因此本发明中可以根据需要来添加。添加时，优选添加0.10％以上。

·Nb：0～1.50％

Nb由于导致切削性的降低，因此优选设为1.50％以下。另一方面，Nb具有形成碳化物、强化基体、提高耐磨耗性的效果。另外，具有提高回火软化阻力，并且与V同样地抑制晶粒的粗大化、有助于韧性的提高的效果。因此，Nb也可以根据需要来添加。添加时，优选添加0.10％以上。

在本发明的冷作工具材料的成分组成中，Cu、Al、Ca、Mg、O(氧)、N(氮)是有可能以例如不可避免的杂质的形式残留于钢中的元素。在本发明中，优选使这些元素尽可能地低。然而另一方面，为了得到夹杂物的形态控制、其它的机械特性、以及提高制造效率的附加的作用效果，也可以含有少量。此时，若为Cu≤0.25％、Al≤0.25％、Ca≤0.0100％、Mg≤0.0100％、O≤0.0100％、N≤0.0500％的范围，则能够充分允许，为本发明的优选的限制上限。关于N，更优选的限制上限为0.0300％。

(iii)对于本发明的冷作工具材料，“与由热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织中，在与延伸直角方向垂直的截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过下述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为6.0以上”。

Oc＝D×θ···(1)

其中，D表示碳化物的圆当量直径(μm)、θ表示碳化物的近似椭圆的长轴与上述延伸方向所成的角度(rad)。

具有上述“高C高Cr”的成分组成的本发明的冷作工具材料与专利文献1、2的冷作工具材料相比，退火组织中的碳化物多。而且，为了减轻在这样的碳化物多的冷作工具材料中发生的热处理尺寸变化，以往认为重复对原材料的热加工等(使热加工比增大)从而主要使碳化物“微细地分散”是有效的。但是，另一方面，碳化物的增加会使得热加工时的原材料的加工性差。因此，对于具有上述“高C高Cr”的成分组成的冷作工具材料，不容易将退火组织中的碳化物微细化。

因此，本发明即使不依赖于使碳化物“微细地分散”的方法，通过调整相对于材料的长度方向的该碳化物的“取向度”的程度，也能够减轻上述长度方向的膨胀尺寸变化。以下，对本发明的碳化物的“取向度”进行说明。

对于冷作工具材料，通常将由钢锭或者对钢锭开坯加工得到的钢坯而成的原材料作为起始原料，对其进行各种热加工、热处理而制成规定的钢材，对该钢材实施退火处理，例如精加工成块形状。而且，上述的钢锭通常是对调整为规定的成分组成的钢水进行铸造而得到的。因此，在钢锭的铸造组织中，起因于凝固开始时期的差异等(起因于枝晶的生长行为)，存在结晶碳化物(precipitated carbides)集合为网状的部位。此时，上述形成网的各个结晶碳化物呈板状(所谓层[Lamellar]状)。通过对这样的钢锭进行热加工，从而上述网在热加工的延伸方向(即，材料的长度方向)被拉长，并且在其加压方向(即，材料的厚度方向)被压缩。而且，上述各个结晶碳化物在热加工时被粉碎而分散，不易在热加工的延伸方向取向。其结果，在热加工后进行退火处理而得到的冷作工具材料的、退火组织中的碳化物的分布形态呈现为：粉碎的各个碳化物沿延伸方向变形且直线性地集合而成的层叠摞的“大致条纹状”形态(例如参照图8)。在图8中，在深色的基体中确认到的“白色的分散物”为碳化物。

以上述大致条纹状分布的各个碳化物主要作为“未固溶碳化物”而起作用，在淬火时不固溶于基体中。而且，残留在淬火回火后的组织中而有助于冷作工具的耐磨耗性的提高。但是，另一方面，分布为上述大致条纹状的各个碳化物在材料的长度方向变形并沿该方向取向。而且，该取向的程度显著时(即，碳化物的长径集中在材料的长度方向时)，在淬火时发生的材料的长度方向的膨胀尺寸变化会增大。

若说明该原理，则首先，在冷作工具材料的淬火时，其基体自身通常因马氏体相变而膨胀。而且，此时，若将未固溶碳化物分散于基体，则该未固溶碳化物起到阻止基体膨胀的“阻力”的作用而抑制基体的膨胀。但是，未固溶碳化物例如沿材料的长度方向取向时，该未固溶碳化物与基体的界面集中在材料的长度方向，而与材料的长度方向交叉的界面(即阻止基体向上述长度方向膨胀的界面)的密度变小，从而阻止基体膨胀的“阻力”变弱，不能抑制基体向上述长度方向的膨胀。

因此通过使上述各个未固溶碳化物的取向相对于由热加工产生的延伸方向“不集中”地散乱，能够使该未固溶碳化物与基体的界面中与材料的长度方向交叉的界面的密度增大。结果阻止材料的长度方向的基体膨胀的“阻力”增大，能够减轻材料的长度方向的膨胀尺寸变化。而且发现，在本发明中，通过将上述各个未固溶碳化物呈现的取向的程度定量，该经定量的取向的程度的值与在材料的长度方向发生的膨胀尺寸变化的程度有相关性。而且发现，将该经定量的取向的程度的值调整为最适当对在材料的长度方向发生的膨胀尺寸变化的减轻有效果。

首先，本发明人对影响材料的热处理尺寸变化的未固溶碳化物的大小进行了研究。其结果发现，在与冷作工具材料的延伸方向平行的截面的退火组织中，将“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”作为影响上述热处理尺寸变化的未固溶碳化物来处理。这样的“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”在上述与冷作工具材料的延伸方向平行的截面的退火组织中通常存在1.0～30.0面积％左右。

而且，将该“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”各自呈现的取向度(以下，记为“碳化物取向度”。)Oc用该碳化物的“圆当量直径D(μm)”与该碳化物的近似椭圆的长轴与由热加工产生的延伸方向所成的“角度θ(rad)”的乘积来定义。该式的含义意味着未固溶碳化物所具有的、相对于向材料的长度方向的膨胀的阻力由该未固溶碳化物的大小(相当于上述“圆当量直径D”)和该未固溶碳化物的长径的倾斜度情况(相当于上述“角度θ”)来协同决定。

需要说明的是，上述“圆当量直径D”是指对于具有某一截面积的一个碳化物，为具有与其相同面积的圆的直径。而且，上述“角度θ”是指，如前所述，对于具有某种形状的一个碳化物，其近似椭圆的长轴与由热加工产生的延伸方向所成的角度(参照图10)。此时，求出相对于假设的基准方向的“角度θ”，确定其中碳化物最多取向的方向，将该方向作为延伸方向即“0°”，也可以求出未固溶碳化物的长径的倾斜度(“角度θ”)。另外，此时，“角度θ”可以采用小数点以下第1位为止的值。因此，可以观察冷作工具材料的退火组织，由未固溶碳化物的状态确认延伸方向(“角度0°”)，观察与该延伸方向平行的截面并进行评价。与该延伸方向平行的截面为，观察到未固溶碳化物在横方向延长、观察到上述“大致条纹状”的形态的截面。而且，上述“近似椭圆”是与碳化物的形状最符合的椭圆，是将以与碳化物的形状具有相同的图心且截面惯性矩相等的方式绘制出的椭圆，缩小到与碳化物的面积相等的椭圆(参照图10)。这样的处理可以利用已知的图像解析软件等来进行。

预先对本发明的上述碳化物的“圆当量直径D”及“角度θ”的测定方法的一个例子进行说明。

首先，用例如倍率200倍的光学显微镜观察冷作工具材料的截面组织。此时，观察的截面为构成冷作工具的冷作工具材料的部分。而且，上述观察的截面为，在相对于由热加工产生的延伸方向(即，材料的长度方向)平行的截面中，与TD方向(TransverseDirection；延伸直角方向)垂直的截面(所谓TD截面)。TD截面为在热加工时的加压方向(即，材料的厚度方向)被压缩的截面，并且为沿热加工时的延伸方向(即，材料的长度方向)延伸的截面。即，如图11所示(以大致长方体表示冷作工具材料)。因此，在该TD截面的组织中观察到的碳化物被视为如下状态：在与冷作工具材料的延伸方向平行的截面中观察到的碳化物之中，在其延伸方向最大程度取向，上述“碳化物取向度Oc的标准偏差”最小。因此，在该TD截面中求出上述“碳化物取向度Oc的标准偏差”并进行评价对确实地实现本发明的“膨胀尺寸变化减少效果”是有效的。

而且，对于上述TD截面，使用金刚石浆料将例如截面积为15mm×15mm的切割面研磨成镜面。对于该研磨成镜面的截面，优选在进行观察之前，预先用各种方法进行腐蚀以使未固溶碳化物与基体的边界明显。

接着，对上述观察中得到的光学显微镜照片进行图像处理，进行将碳化物与基体的边界(例如，由上述腐蚀得到的着色部与未着色部的边界)作为阈值的二值化处理，得到示出在截面组织的基体中分布的碳化物的二值化图像。图1为本发明的冷作工具材料(为实施例中评价的本发明例的“冷作工具材料1”。)的、上述二值化图像(TD截面和ND截面)(视场面积0.58mm²)。在图1中，以白色的分布表示碳化物。这样的二值化处理可以利用已知的图像解析软件等进行。

然后，通过进一步对图1的图像进行图像处理，提取在截面组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物，求出所述各个碳化物的、上述圆当量直径D(μm)及角度θ(rad)即可。需要说明的是，作为该“角度θ”的基准的“由热加工产生的延伸方向”的决定方法如前述。然后，用这些值求出本发明的碳化物取向度Oc和其标准偏差即可。碳化物的圆当量直径D及角度θ也可以利用已知的图像解析软件等来求出。

而且，对于“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”相对于材料的长度方向所显示的取向的程度，可以以各个碳化物的上述碳化物取向度Oc的“标准偏差”进行定量评价。如果将该标准偏差的值调整为最适，则能够减轻在材料的长度方向发生的膨胀尺寸变化。

即，上述的标准偏差小时，“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”的各个取向度相对于材料的长度方向为大致集中在一个方向的状态。而且，若为这样的状态，则与材料的长度方向交叉的、碳化物与基体的界面的密度变小，从而抑止材料的长度方向的膨胀的阻力变弱，材料的长度方向的膨胀量增加。

与此相对，若上述的标准偏差变大，则“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”的各个取向度相对于材料的长度方向不集中，与材料的长度方向交叉的上述的界面的密度变大。结果阻止材料的长度方向的膨胀的阻力增大，从而材料的长度方向的膨胀被抑制。而且，本发明的情况下，通过使在冷作工具材料的TD截面的退火组织中，上述的标准偏差的值为“6.0以上”，从而上述阻力充分增加，能够实现本发明的膨胀尺寸变化减少效果。优选为“6.5以上”。更优选为“7.0以上”。需要说明的是，上述标准偏差的值过大的冷作工具材料可以说是铸造组织的破坏不加剧的材料，在制作冷作工具时有韧性劣化的担心。因此，上述的标准偏差优选设为“10.0以下”。更优选设为“9.0以下”。

图9为示出对于冷作工具材料的一个例子(为实施例中评价的本发明例的“冷作工具材料2”及比较例的“冷作工具材料7”。)，在其TD截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的各个碳化物的、上述“碳化物取向度Oc”的分布的图。在图中，横轴为各个碳化物的碳化物取向度Oc，纵轴为其频率。该碳化物取向度Oc的值与碳化物的近似椭圆的长轴相对于由热加工产生的材料的延伸方向倾斜的方向相对应，为正负的值。另外，该碳化物取向度Oc的频率显示以该Oc的值为“零”的附近为顶点的凸状的分布。而且，对于显示这样的凸状的分布的碳化物取向度Oc，在本发明中，通过使其标准偏差为6.0以上，从而发挥优异的膨胀尺寸变化减少效果。碳化物取向度Oc及标准偏差也可以利用已知的图像解析软件等来求出。本发明的求出圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、碳化物取向度Oc的标准偏差的一系列的操作可以利用已知的图像解析软件等进行。

需要说明的是，图9中，将碳化物取向度Oc的区间宽度设为0.5(μm·rad)，以属于每个该区间宽度的碳化物的合计的频率的形式示出各个具有碳化物取向度Oc的碳化物的频率(碳化物取向度Oc处于“-0.5以上且不足0”的范围的碳化物的频率在“0”的位置示出)。而且，作为求出碳化物取向度Oc时的基础数据的各碳化物的角度θ，使用求取至数位0.001°为止的数据。该角度θ的数位可以适宜设定。

本发明的冷作工具材料的情况下，对于供于前述图像处理的光学显微镜照片，将其观察视场的倍率设为200倍，观察10个视场时，对确认本发明的“膨胀尺寸变化减少效果”是足够的。此时，上述观察视场的面积可以设为每1个视场为0.58mm²。

在上述(iii)的要件中，其“退火组织”的记载在本发明的冷作工具中可以置换为“马氏体组织”的记载。

(iv)优选的是，本发明的冷作工具材料“与由热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织中，进而在与延伸法线方向垂直的截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过上述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为10.0以上”。

而且，关于上述“碳化物取向度Oc的标准偏差”，进而在冷作工具材料的ND截面中也调整该值对本发明的“膨胀尺寸变化减少效果”的提高是有效的。ND截面是在与冷作工具材料的延伸方向平行的截面的退火组织中，与ND方向(Normal Direction；延伸法线方向)垂直的截面，换言之为与在热加工时加压的面(即，加压工具接触的面)平行的截面。即，如图11所示(以大致长方体表示冷作工具材料)。

另外，ND截面也与TD截面同样，为沿热加工时的延伸方向(即，材料的长度方向)延伸的截面。但是，对于热加工时的材料的宽度方向(TD方向)，通过抑制向该宽度方向的压缩(例如不以加压工具拘束)，能够维持铸造组织时的结晶碳化物呈现的无规的取向，是容易大幅调整上述“碳化物取向度Oc的标准偏差”的截面。因此，关于本发明要调整的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的“碳化物取向度Oc的标准偏差”，通过不仅将该值在TD截面中调整为“6.0以上”，而且在ND截面中特别大幅地调整，从而对本发明的“膨胀尺寸变化减少效果”的进一步提高是有效的。而且，优选的是，将在上述ND截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、由前述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差设为“10.0以上”。更优选为“12.0以上”。

但是，上述的标准偏差的值过大的冷作工具材料可以说是铸造组织的破坏不加剧的材料，在制作冷作工具时有韧性劣化的担心。因此，ND截面的上述的标准偏差优选设为“20.0以下”。更优选设为“16.0以下”。

上述(iv)的要件中，其“退火组织”的记载在本发明的冷作工具中可以置换为“马氏体组织”的记载。

需要说明的是，如图11所示，对于冷作工具材料的截面，除了存在上述TD截面及ND截面以外，还存在RD截面。RD截面是与冷作工具材料的RD方向(Rolling Direction；延伸方向)垂直的截面。而且，该RD截面与TD截面、ND截面不同，实质上为在热加工时的延伸方向不延伸的截面。因此，在该RD截面的退火组织中，上述的“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”即使存在1.0～30.0面积％左右，将其中各个碳化物的圆当量直径平均而得到的值也比TD截面、ND截面中的小。即，作为一个例子，如果TD截面、ND截面的上述“圆当量直径为5.0μm以上的碳化物”的圆当量直径的平均值为6.0μm以上、其具体的值为“8.0μm”、“10.0μm”，则与其相对的RD截面的上述值为“不足8.0μm”、“不足10.0μm”的情况。

因此，上述本发明的冷作工具材料的“与由热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织中，与延伸直角方向垂直的截面的退火组织”的要件也可以记为，冷作工具材料的“与大致长方体的外表面平行的3个方向的截面的退火组织中，在除了在该退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的圆当量直径的平均值最小的截面的退火组织以外的2个方向的截面的退火组织中，圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的通过上述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差小者的截面的退火组织”。而且，本发明的冷作工具中，可以将上述“退火组织”置换为“马氏体组织”。

而且，上述本发明的冷作工具材料的“在与由热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织中，与延伸法线方向垂直的截面的退火组织”的要件也可以记为，冷作工具材料的“与大致长方体的外表面平行的3个方向的截面的退火组织中，在除了在该退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的圆当量直径的平均值最小的截面的退火组织以外的2个方向的截面的退火组织中，圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的通过上述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差大者的截面的退火组织”。而且，在本发明的冷作工具中，可以将上述“退火组织”置换为“马氏体组织”。

在对作为起始原料的钢锭或钢坯进行热加工的工序中，通过适当地管理其加工条件，能实现本发明的冷作工具材料的退火组织。即，在上述TD截面中，为了制成碳化物取向度Oc的标准偏差为“6.0以上”的、未固溶碳化物的取向“不集中”地散乱的退火组织，重要的是将热加工时的加工比抑制为最低限。而且，为了将碳化物取向度Oc的标准偏差调整为6.0以上，优选在对上述钢锭(或钢坯)进行热加工时，将由通过其热加工而截面积减少的钢锭(或钢坯)的横截面的截面积A与在其热加工后截面积减少的横截面的截面积a的比A/a表示的“锻造成形比”设为“8.0以下”的实心件锻造。实心件锻造是指，对实体(即，上述钢锭或钢坯)进行锻造，从而减少其截面积、增加长度的情况下的热加工。更优选为“7.0以下”。进一步优选为“6.0以下”。若上述锻造成形比过大，则在上述的TD截面中，钢锭中的结晶碳化物在热加工的延伸方向“集中”取向，难以增大碳化物取向度Oc的标准偏差。

但是，若上述锻造成形比过小，则铸造组织不被破坏，在制成冷作工具时有韧性劣化的担心。因此，上述锻造成形比优选设为“2.0以上”。更优选设为“3.0以上”。

另外，在上述ND截面中，为了制成碳化物取向度Oc的标准偏差为“10.0以上”的、未固溶碳化物的取向“不集中”地散乱的退火组织，对于热加工时的材料的宽度方向(TD方向)，抑制向该宽度方向的压缩是有效的。具体而言，例如，优选不用加压工具等拘束热加工中的材料(钢锭)的宽度方向的两端。关于这点，为了达成热加工后的材料的宽度形状、宽度尺寸，也可以拘束上述两端。但是，例如若将上述两端拘束而致使热加工后的材料的宽度小于热加工前的钢锭的宽度，则在热加工后的冷作工具材料的ND截面中，钢锭中的结晶碳化物容易在热加工的延伸方向“集中”取向，难以增大碳化物取向度Oc的标准偏差。

作为不拘束热加工中的材料(钢锭)的宽度方向的两端、或者即使拘束也不过度拘束而能够延伸的热加工的方法，例如可以使用基于自由锻造的压制机、锤、磨机等开坯机。

以往，对于减轻“高C高Cr”的冷作工具材料的热处理尺寸变化，主要减少大的碳化物是有效的，因此，采取了提高上述热加工时的加工比从而使碳化物微细的方法。但是，包含大量碳化物的原材料的热加工性差。因此，“高C高Cr”的冷作工具材料的情况下，不容易使其退火组织中的碳化物微细化。在这样的背景下，本发明使大的碳化物的取向“不集中”地散乱，不需要努力使该大的碳化物微细。因此，能够有效地提供减轻了热处理尺寸变化的冷作工具材料。

另外，在制作本发明的冷作工具材料时，在调整上述热加工时的加工比、材料的拘束程度的基础上，适当地管理其热加工前的钢锭(或钢坯)的制作阶段的凝固工序的进行情况也是有效的。例如，调整即将注入至铸模的“钢水的温度”是重要的。通过将钢水的温度管理为较低，例如通过在冷作工具材料的熔点+100℃左右的温度范围内进行管理，能够减轻由铸模内的各位置的凝固开始时期的差异带来的钢水的局部富集，从而抑制起因于枝晶的生长的结晶碳化物的粗大化。而且，例如，以使注入到铸模的钢水快速通过其固相-液相的共存区域的方式进行冷却例如采用60分钟以内的冷却时间，是有效的。通过抑制结晶碳化物的粗大化，从而即使在热加工时的加工比小的条件下，也能够将结晶碳化物适度地粉碎，其结果能够使退火组织中的未固溶碳化物“没有疏密地”分布。而且，通过对以所述条件制作的钢锭(或钢坯)进行应用了上述锻造成形比、材料的拘束的程度的热加工，能够得到本发明的碳化物取向度Oc的标准偏差大的冷作工具材料。

而且，对于抑制材料的长度方向的膨胀尺寸变化的本发明，上述未固溶碳化物特别是在冷作工具材料的“厚度方向”为密分布、即图1等中形成大致条纹状的未固溶碳化物的一层一层的间隔“窄”是有效的。因此，能够使材料的长度方向发生的膨胀尺寸变化的程度在其整个厚度方向均等。

(v)本发明的冷作工具的制造方法为“对本发明的冷作工具材料进行淬火及回火”。

上述本发明的冷作工具材料通过淬火及回火而被制备成具有规定硬度的马氏体组织，被整理为冷作工具的制品。而且，上述本发明的冷作工具材料通过切削、穿孔等各种机械加工等而被整理成冷作工具的形状。关于该机械加工的时机，优选在淬火回火前的、材料的硬度低的状态(即，退火状态)下进行。因此，关于在淬火回火时发生的热处理尺寸变化，本发明的“膨胀尺寸变化减少效果”有效地发挥。在该情况下，在上述淬火回火后也可以进行精加工的机械加工。

该淬火及回火的温度根据原材料的成分组成、目标硬度等而不同，淬火温度优选为大致950～1100℃左右、回火温度优选为大致150～600℃左右。例如，在作为冷作工具钢的代表钢种的SKD10、SKD11的情况下，淬火温度为1000～1050℃左右、回火温度为180～540℃左右。淬火回火硬度优选设为58HRC以上。更优选为60HRC以上。需要说明的是，关于该淬火回火硬度，对上限没有特别要求，66HRC以下是实际的。

实施例

对调整为规定的成分组成的钢水(熔点：约1400℃)进行铸造，准备具有表1的作为JIS-G-4404的标准钢种的冷作工具钢SKD10的成分组成的原材料A、B、C、D。需要说明的是，在全部原材料中，Cu、Al、Ca、Mg、O、N为无添加(其中，包括Al作为溶解工序的脱氧剂而添加的情况。)，Cu≤0.25％、Al≤0.25％、Ca≤0.0100％、Mg≤0.0100％、O≤0.0100％、N≤0.0500％。

此时，在向铸模浇注前，钢水的温度调整为1500℃。而且，通过改变铸模的尺寸，将原材料A、B、C、D各自在向铸模浇注后的固相-液相的共存区域的冷却时间设为：原材料A、B：45分钟、原材料C：106分钟、原材料D：168分钟。

[表1]

质量％

原材料	C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	V	Fe※
										A	1.48	0.53	0.42	0.022	0.0002	11.9	0.76	0.74	余量
B	1.48	0.48	0.42	0.022	0.0004	12.0	0.73	0.79	余量
										C	1.52	0.31	0.39	0.020	0.0007	11.7	0.74	0.81	余量
D	1.48	0.42	0.32	0.025	0.0008	11.4	0.87	0.69	余量

※包含杂质

接着，将这些原材料加热至1160℃，进行基于压制的自由锻造的热加工，进行了热加工后放冷，从而得到表2中示出的尺寸的钢材(长度全部为1000mm)。此时，上述热加工中的实心件锻造的锻造成形比也示于表2。然后，对上述中得到的钢材进行860℃的退火处理，制作冷作工具材料1～8(硬度190HBW)。然后，根据以下的要领，观察冷作工具材料1～8的截面的退火组织，确认圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的分布状况。

首先，对各个冷作工具材料，从自其表面起沿宽度方向深入1/4内部且自表面沿厚度方向深入1/2内部的位置的、相对于热加工的延伸方向(即，材料的长度方向)平行的TD面及ND面，分别采取截面积为15mm×15mm的切割面。而且，用金刚石浆料该将切割面研磨成镜面。接着，通过电解研磨对该研磨过的切割面的退火组织进行腐蚀以使碳化物与基体的边界变明显。然后，用倍率200倍的光学显微镜观察该腐蚀后的截面，以877μm×661μm(＝0.58mm²)的区域为1个视场，拍摄10个视场。

然后，对拍摄的光学显微镜照片进行图像处理，进行将作为碳化物与基体的边界的、由上述腐蚀带来的着色部与未着色部的边界作为阈值的二值化处理，得到示出分布于截面组织的基体中的碳化物的二值化图像。图1～8依次关于冷作工具材料1～8的TD截面及ND截面示出各自的二值化图像的一个例子(用白色的分布表示碳化物)。然后，通过进行进一步图像处理，提取圆当量直径为5.0μm以上的碳化物，求出该碳化物的圆当量直径D(μm)和碳化物的近似椭圆的长轴与热加工的延伸方向所成的角度θ(rad)，分别在TD截面及ND截面中求出作为各个碳化物的上述圆当量直径D与角度θ的乘积的“碳化物取向度Oc”。作为求出的碳化物取向度Oc的分布的一个例子，图9显示了冷作工具材料2、7的TD截面中的上述分布。而且，对该求出的碳化物取向度Oc求出上述10个视场的标准偏差。需要说明的是，所述一系列的图像处理及解析使用美国国立卫生研究所(NIH)提供的开源图像处理软件ImageJ(http：//imageJ.nih.gov/ij/)。

将以上的结果总结并示于表2。需要说明的是，表2中也记载通过对上述10个视场的二值化图像进行图像解析求出的、TD截面及ND截面各自中的、圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的面积率、及其圆当量直径的平均值。其中，关于圆当量直径的平均值，在全部冷作工具材料中，确认了在TD截面及ND截面中为大致9.0～15.0μm，比在RD截面中求出的圆当量直径的平均值大。

[表2]

而且，对这些冷作工具材料1～8进行淬火时，对发生的热处理尺寸变化进行评价。此处，将热处理尺寸变化的评价设为“淬火时”是因为，若在进行淬火的时长度方向的膨胀尺寸变化大，则已经难以在接下来的回火工序中消除该膨胀尺寸变化。

对于用于评价上述热处理尺寸变化的试验片，自确认了冷作工具材料的碳化物取向度Oc的位置以冷作工具材料的长度方向与试验片的长度方向一致的方式来采取。试验片的尺寸为长度30mm×宽度25mm×厚度20mm。另外，对试验片的6个面进行研磨以使各面间平行。

接着，对这些试验片进行自1030℃起的淬火，制成具有马氏体组织的试验片。而且，在其淬火的前后，测定试验片的长度方向的面间的尺寸，求出试验片的长度方向的热处理尺寸变化。对于面间的尺寸，对面中心附近的3个点的面间进行测定并采用这3个点的平均值。而且，对于热处理尺寸变化，将淬火后的尺寸B的、相比于淬火前的尺寸A的变化率[(尺寸B-尺寸A)/尺寸A]×100(％)作为热处理尺寸变化率来求出(即，膨胀的情况下为正值。)。

另外，此时，在淬火的前后也对试验片的宽度方向的面间的尺寸进行测定，也求出试验片的宽度方向的热处理尺寸变化率。该要领与上述求出试验片的长度方向的热处理尺寸变化率时相同。而且，也求出将该宽度方向的热处理尺寸变化率作为“零基准”时的、长度方向的热处理尺寸变化率[(长度方向的热处理尺寸变化率)-(宽度方向的热处理尺寸变化率)](表3的“以宽度方向作为基准的材料的长度方向的尺寸变化率(％)”相当于此)。由此，不仅可以评价膨胀率最大的、材料的长度方向的热处理尺寸变化“自身”，而且也能够评价相对于该材料的宽度方向的、热处理尺寸变化的“各向异性”。将冷作工具材料1～8的上述热处理尺寸变化率示于表3。

[表3]

对于在相当于以往的冷作工具材料的冷作工具材料8的退火组织中观察到的碳化物，如图8所示，在其材料的长度方向“集中”取向。而且，圆当量直径为5.0μm以上的碳化物呈现的、上述碳化物取向度Oc的标准偏差在TD截面中为3.1，淬火后的长度方向的尺寸变化率为0.17％的膨胀。另外，以宽度方向作为基准的长度方向的尺寸变化率为0.15％，相对于宽度方向的膨胀，长度方向的膨胀(即，热处理尺寸变化的各向异性)显著。

TD截面中的上述碳化物取向度Oc的标准偏差为4.7的冷作工具材料7(图7)也是，淬火后的长度方向的尺寸变化率超过了0.10％。而且，以宽度方向作为基准的长度方向的尺寸变化率为0.10％，热处理尺寸变化的各向异性大。

与此相对，对于在本发明例的冷作工具材料1～6的退火组织中观察到的碳化物，如图1～6所示，相对于其材料的长度方向，取向不集中地散乱。而且，圆当量直径为5.0μm以上的碳化物呈现的、碳化物取向度Oc的标准偏差在TD截面中为6.0以上，淬火后的长度方向的尺寸变化与冷作工具材料8中的相比减轻了。另外，以宽度方向作为基准的长度方向的尺寸变化率也小、热处理尺寸变化的各向异性也减轻了。

而且，在本发明例的冷作工具材料1～6中，对于ND截面中的上述的碳化物取向度Oc的标准偏差为10.0以上的冷作工具材料1、2、4～6，不仅淬火后的长度方向的尺寸变化率小，而且与冷作工具材料3相比，热处理尺寸变化的各向异性也减轻了。

作为本发明例的冷作工具材料2与作为比较例的冷作工具材料7为具有相同厚度的材料。但是，冷作工具材料7在铸造时的冷却时间与冷作工具材料2相比长，并且热加工时的锻造成形比也大，因此在材料的长度方向取向的碳化物的频率比例高，图9中的碳化物分布的边坡(日文：裾野)的倾斜度陡。另外，冷作工具材料的“厚度方向”的碳化物的层间隔也宽。与此相对，对于冷作工具材料2，取向散乱的碳化物增加，图9中的碳化物分布的边坡的倾斜度平缓地展开。另外，材料的前述“厚度方向”的碳化物的层间隔也窄。

Claims (5)

1.一种冷作工具材料，该冷作工具材料具有经热加工而延伸且包含碳化物的退火组织，进行淬火回火而可使用，其特征在于，

所述冷作工具材料具有以质量％计包含C：0.80～2.40％、Cr：9.0～15.0％、Mo和W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～3.00％、V：0.10～1.50％，通过所述淬火而能够调整为马氏体组织的成分组成，

所述冷作工具材料的与由所述热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织当中，在与延伸直角方向垂直的截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过下述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为6.0以上，

Oc＝D×θ···(1)

其中，D表示碳化物的圆当量直径，单位为μm，θ表示碳化物的近似椭圆的长轴与所述延伸方向所成的角度，单位为rad。

2.根据权利要求1所述的冷作工具材料，其特征在于，与由所述热加工产生的延伸方向平行的截面的退火组织当中，进而在与延伸法线方向垂直的截面的退火组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过所述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为10.0以上。

3.一种冷作工具，该冷作工具具有马氏体组织，所述马氏体组织是经热加工而延伸的退火组织进行淬火回火而得到的且包含碳化物，其特征在于，

所述冷作工具具有以质量％计包含C：0.80～2.40％、Cr：9.0～15.0％、Mo和W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～3.00％、V：0.10～1.50％，通过所述淬火而能够调整为马氏体组织的成分组成，

所述冷作工具的与由所述热加工产生的延伸方向平行的截面的马氏体组织当中，在与延伸直角方向垂直的截面的马氏体组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过下述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为6.0以上，

Oc＝D×θ···(1)

其中，D表示碳化物的圆当量直径，单位为μm，θ表示碳化物的近似椭圆的长轴与所述延伸方向所成的角度，单位为rad。

4.根据权利要求3所述的冷作工具，其特征在于，与由所述热加工产生的延伸方向平行的截面的马氏体组织当中，进而在与延伸法线方向垂直的截面的马氏体组织中观察到的圆当量直径为5.0μm以上的碳化物的、通过所述(1)式求出的碳化物取向度Oc的标准偏差为10.0以上。

5.一种冷作工具的制造方法，其特征在于，对权利要求1或2所述的冷作工具材料进行淬火回火。