CN1876881A - 塑料成形模具用钢 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种塑料成形模具用钢，其不但具有充分的硬度、耐摩损性、耐腐蚀性，且精密加工性、镜面加工性均优异。依本发明的塑料成形模具用钢，包含：C：0.80wt％以下；Si：0.01wt％以上、低于1.40wt％；Mn：0.05wt％以上、2.0wt％以下；Ni：0.005wt％以上、1.00wt％以下；Cr：13.0wt％以上、20.0wt％以下；Mo+1/2W：0.20wt％以上、4.0wt％以下；V：0.01wt％以上、1.00wt％以下；N：0.36wt％以上、0.80wt％以下；O：0.02wt％以下；及Al：0.80wt％以下；剩余部分实质上为由Fe与不可避免的不纯物所构成的。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料成形模具用钢。
背景技术
近年来，在各个领域中使用各种塑料成形品。例如，塑料成形品一般使用射出成形用模具等塑料成形模具，成形为所要求的形状。
但是，基于加入主要成分树脂而使成形品的强度得以提高等的观点，在塑料成形材料中，往往有添加玻璃纤维等填充材料的情形。此种添加物将使模具摩损，因而所得到的塑料成形品的尺寸精度将降低，导致模具寿命降低。
另外，塑料成形材料在其混搅过程等中，因树脂的分解而产生腐蚀性气体。此种腐蚀性气体若在模具内被压缩而成为高温、高压，将造成模具腐蚀，发生所得到的塑料成形品的表面粗糙、溢料等。
因而，针对塑料成形模具的材料，必须使用高硬度、耐摩损性、耐腐蚀性优异的金属材料。
作为此种金属材料，例如公知SUS440C或其改良材料等马氏体(Martensite)类不锈钢。
另外，例如，在专利文献1中公开一种塑料成形模具用合金，其以重量％表示，包含：C：0.25～1.0、Si：最多为1.0、Mn：最多为1.6、N：0.10～0.35、Al：最多为1.0、Co：最多为2.8、Cr：14.0～25.0、Mo：0.5～3.0、Ni：最多为3.9、V：0.04～0.4、W：最多为3.0、Nb：最多为0.18、Ti：最多为0.20，C与N的浓度之和至少为0.5、最多为1.2，余量由Fe与不可避免的杂质构成。
专利文献1 日本专利第3438121号
发明内容
然而，公开在专利文献1的合金，由于制造阶段容易生成粗大的析出碳氮化物，由于所生成的粗大的析出碳氮化物与母相的硬度差异，存在雕模加工时发生加工不均匀等、精加工精度不佳的问题。
另外，基于使成形品的表面形状优异化的观点，大多在塑料成形模具中进行模具内面的镜面加工，但是，公开在专利文献1中的合存在因粗大的析出碳氮化物而导致镜面加工性降低的问题。
不过，在专利文献1的合金中，认为通过单纯地使C量减少，难以生成粗大的析出碳氮化物，若根据该方式进行的话，将发生耐摩损性变差的问题。
因此，本发明目的在于，提供一种塑料成形模具用钢，不但具有充分的硬度、耐摩损性、耐腐蚀性，同时，精密加工性、镜面加工性均优异。
为了解决上述问题，本发明的塑料成形模具用钢，其主要成分包含：
C：0.80重量％以下；Si：0.01重量％以上、低于1.40重量％；Mn：0.05重量％以上、2.0重量％以下；Ni：0.005重量％以上、1.00重量％以下；Cr：13.0重量％以上、20.0重量％以下；Mo+1/2W：0.20重量％以上、4.0重量％以下；V：0.01重量％以上、1.00重量％以下；N：0.36重量％以上、0.80重量％以下；O：0.02重量％以下；及Al：0.80重量％以下；
余量实质上由Fe与不可避免的杂质构成。
由于本发明的塑料成形模具用钢由上述成分组成，尤其，使C的含量减少，同时使N的含量增加，因而确保了必要的硬度。因此，具有充分的硬度、耐摩损性。
另外，通过使N的含量增加，氮将固溶在母相中，并且，由于所形成的碳氮化物为微细的，耐摩损性也优异。
再者，通过使上述C的含量减少，在制造阶段难以生成粗大的析出碳氮化物。另外，淬火时的未固溶碳氮化物也变少，经淬火、回火所得到的微细碳氮化物将均匀分散。因此，精密加工性、镜面加工性特别优异。
具体实施方式
以下，针对本发明的一实施方式详加说明。本发明的塑料成形模具用钢包含下列的元素，余量实质上由Fe与不可避免的杂质构成。将所含的元素种类、其含量予以特定的理由如下所示：
(1)C：0.80重量％以下。
C是为了确保强度、耐摩损性所必要的元素，并与Cr、Mo、W、V、Nb等形成碳化物的元素相结合而生成碳化物。另外，C还是通过在淬火时固溶在母相中，进行马氏体组织化而确保硬度所必要的元素。
但是，若C的含量变得过多的话，便容易与上述形成碳化物的元素结合而析出大量的碳化物，粗大的碳化物将残留。基于防止上述现象的观点，具体而言，C的含量为0.8重量％以下，较宜为0.65重量％以下，最好为低于0.25重量％。
不过，在本专利申请中，由于能够通过增多N的含量以使硬度得以提高，因而期望通过尽可能地减少C的含量，使粗大的析出碳化物的量、淬火时的未固溶碳化物的量均降低，并使经淬火、回火所得到的微细碳化物得以均匀分散。
(2)Si：0.01重量％以上、低于1.40重量％。
Si与如后所述的Al具有同样脱氧元素的功能。然而，Al与N反应后生成AlN，使母相中的N固溶量降低，同时，由于所生成的粗大的AlN而导致精密加工性、镜面加工性降低。因而，为了抑制钢中Al的含量，较宜使用Si作为脱氧元素。具体而言，Si的含量为0.01重量％以上，较宜为0.05重量％以上，最好为0.10重量％以上。
但是，若Si的含量变得过多的话，热加工性、韧性将降低。基于防止上述现象的观点，具体而言，Si的含量低于1.40重量％，较宜为0.75重量％以下，最好为0.25重量％以下。
(3)Mn：0.05重量％以上、2.0重量％以下。
Mn作为使淬火性提升的元素而进行添加。另外，在不可避免地含S时，Mn对于抑制韧性的降低是有效的。具体而言，Mn的含量为0.05重量％以上。
但是，若Mn的含量变得过多的话，热加工性将降低。因而，Mn的含量为2.0重量％以下。
(4)Ni：0.005重量％以上、1.00重量％以下。
Ni使N的溶解量增加。具体而言，Ni的含量为0.005重量％以上。
但是，若Ni的含量变得过多的话，残留奥氏体(Austenite)将增加，引起尺寸的时效变化。因而，具体而言，Ni的含量为1.00重量％以下。
(5)Cr：13.0重量％以上、20.0重量％以下。
Cr使N的溶解量增加，同时使耐腐蚀性得以提高。另外，形成碳氮化物。具体而言，Cr的含量为13.0重量％以上。
但是，若Cr的含量变得过多的话，即使进行零下处理，残留γ相也增加，硬度将降低。另外，成本也将变高。因而，具体而言，Cr的含量为20.0重量％以下。
(6)Mo+1/2W：0.20重量％以上、4.0重量％以下。
Mo、W使N的溶解量增加。另外，使淬火性得以提高。为了得到此作用，具体而言，以Mo+1/2W表示Mo、W的含量为0.20重量％以上。
但是，若Mo、W的含量变得过多的话，析出碳氮化物的生成将被加速，冲击值将降低。因而，具体而言，以Mo+1/2W表示Mo、W的含量为4.0重量％以下。
(7)V：0.01重量％以上、1.00重量％以下。
V使N的溶解量增加。另外，形成碳氮化物，通过此阻塞效果以使结晶粒得以微细化，并使强度得以提高。具体而言，V的含量为0.01重量％以上。
但是，若V的含量变得过多的话，便容易生成粗大的碳氮化物，精密加工性、镜面加工性将降低。因而，具体而言，V的含量为1.00重量％以下。
(8)N：0.36重量％以上、0.80重量％以下。
N是填隙式元素，有助于使马氏体组织的硬度得以提高。为了得到此效果，具体而言，N的含量为0.36重量％以上。此N的含量遵循西弗茨(Sieverts)定律，可以通过加压溶解而进行添加。
但是，若N的含量变得过多的话，由于凝固中的N稠化，便容易产生N造成的吹孔(以下，称为“N吹孔”。)，因加压所造成的N吹孔的抑制将变得困难。因而，具体而言，N的含量为0.80重量％以下。
(9)O：0.02重量％以下。
O是在钢水中不可避免含有的元素。若O的含量变多，与Si、Al产生粗大的氧化物，此氧化物成为夹杂物，使韧性、精密加工性、镜面加工性降低。因此，期望O的含量为极低。具体而言，O的含量为0.02重量％以下，较宜为0.01重量％以下。
(10)Al：0.80重量％以下。
Al与Si同样地发挥脱氧元素的功能。但是，若Al的含量变得过多的话，便容易生成粗大的AlN，精密加工性、镜面加工性将显著降低。因而，具体而言，Al的含量为0.80重量％以下。
另外，除了上述必要元素的外，本发明的塑料成形模具用钢也可以进一步任意地包含由下列元素中选出的一种或二种以上的元素。将这些元素的含量予以特定的理由如下所示：
<1>P：0.030重量％以下；S：0.030重量％以下。
P、S不可避免地含在钢中。P向晶界进行偏析，S形成硫化物，二者均使韧性降低。因而，P、S的含量较宜至多为0.030重量％以下。
<2>Cu：0.001重量％以上、0.50重量％以下；Co：0.001重量％以上、0.50重量％以下；B：0.0005重量％以上、0.010重量％以下。
不论Cu、Co、B的任一种均有助于淬火性的提升。具体而言，Cu的含量为0.001重量％以上。具体而言，Co的含量为0.001重量％以上。具体而言，B的含量为0.0005重量％以上。
但是，即使使Cu、Co、B的含量变得过多，淬火性的效果将饱和。另外，成本也将提高。因而，具体而言，Cu的含量为0.50重量％以下。具体而言，Co的含量为0.50重量％以下。具体而言，B的含量为0.010重量％以下。
<3>Se：0.001重量％以上、0.30重量％以下；Te：0.001重量％以上、0.30重量％以下；Ca：0.001重量％以上、0.10重量％以下；Pb：0.001重量％以上、0.20重量％以下；Bi：0.001重量％以上、0.30重量％以下。
Se、Te、Ca、Pb、Bi有助于提高被切削性。具体而言，Se的含量为0.001重量％以上。具体而言，Te的含量为0.001重量％以上。具体而言，Ca的含量为0.001重量％以上。具体而言，Pb的含量为0.001重量％以上。具体而言，Bi的含量为0.001重量％以上。
但是，若Se、Te、Ca、Pb、Bi的含量变得过多的话，韧性将降低。因而，具体而言，Se的含量为0.30重量％以下。具体而言，Te的含量为0.30重量％以下。具体而言，Ca的含量为0.10重量％以下。具体而言，Pb的含量为0.20重量％以下。具体而言，Bi的含量为0.30重量％以下。
<4>Ti：0.20重量％以下；Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下。
Ti、Nb、Ta、Zr与C、N结合而形成碳氮化物，有助于抑制晶粒的粗大化。具体而言，Ti的含量为0.01重量％以上。具体而言，Nb的含量为0.001重量％以上。具体而言，Ta的含量为0.001重量％以上。具体而言，Zr的含量为0.001重量％以上。
但是，若Ti、Nb、Ta、Zr的含量变得过多的话，韧性将降低。因而，具体而言，Ti的含量为0.20重量％以下。具体而言，Nb的含量为0.30重量％以下。具体而言，Ta的含量为0.30重量％以下。具体而言，Zr的含量为0.30重量％以下。
另外，上述塑料成形模具用钢所含的碳氮化物的粒径为4.0μm以下，较宜为3.5μm以下，更佳为3.0μm以下。这是由于精密加工性、镜面加工性特别优异。
还有，所谓碳氮化物的粒径，是指利用腐蚀液腐蚀已完成精磨的试样测定面，再利用光学显微镜、扫描式电子显微镜等观察此测定面，所观察到的碳氮化物总数的90％以上在其值以下的粒径代表值。
接着，针对上述塑料成形模具用钢的制造方法的一例加以说明。
可列举的方法为：利用可进行加压的高频感应电炉等熔融炉，将具有上述组成的塑料成形模具用钢加以熔融而铸造成钢锭等，之后，对这些钢锭等进行热锻或热轧而制成需要尺寸的钢材的方法等。
如下表示相对于上述塑料成形模具用钢的热处理一例。具体而言，退火能够通过例如在850～900℃下进行3～5小时加热后，以10～20℃/小时的速度，炉冷至600℃附近，之后，再通过空冷等而进行。另外，具体而言，例如，淬火、回火能够进行如下：在1000～1200℃下进行0.5～1.5小时加热后，经油冷淬火，之后，在-196℃或-76℃下进行0.5～1小时的零下处理，其后，在200～700℃下进行0.5～1.5小时加热后，空冷回火。
实施例
以下，利用实施例具体说明本发明。
利用可进行加压的高频感应电炉，熔炼在表1表示的化学组成的钢(实施例1～实施例16的钢、比较例1～比较例6的钢)之后，铸造成50kg，通过热锻以分别制造60mm四方形棒材。
【表1】
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | W | Mo+1/2W | V | Al | O | N | 其它 | |
| 实施例1 | 0.80 | 0.81 | 0.10 | 0.017 | 0.030 | 1.00 | 18.1 | 0.7 | 1.10 | 1.25 | 0.13 | 0.210 | 0.015 | 0.60 | Ca＝0.05 |
| 实施例2 | 0.71 | 1.00 | 1.70 | 0.026 | 0.021 | 0.53 | 20.0 | 0.4 | 0.20 | 0.50 | 0.69 | 0.440 | 0.008 | 0.71 | Ti＝0.13 |
| 实施例3 | 0.54 | 0.45 | 0.40 | 0.003 | 0.005 | 0.05 | 17.3 | 1.1 | 0.01 | 1.11 | 0.03 | 0.005 | 0.013 | 0.36 | - |
| 实施例4 | 0.35 | 1.30 | 0.80 | 0.021 | 0.011 | 0.81 | 16.6 | 0.5 | 1.90 | 1.45 | 0.44 | 0.460 | 0.017 | 0.41 | - |
| 实施例5 | 0.48 | 0.69 | 1.10 | 0.011 | 0.023 | 0.65 | 13.0 | 0.1 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.800 | 0.001 | 0.47 | Nb＝0.10 |
| 实施例6 | 0.60 | 0.42 | 0.05 | 0.030 | 0.026 | 0.47 | 14.6 | 0.2 | 3.10 | 1.75 | 0.98 | 0.680 | 0.012 | 0.80 | Cu＝0.23 |
| 实施例7 | 0.12 | 0.15 | 0.40 | - | - | 0.02 | 15.2 | 1.9 | 0.01 | 1.91 | 0.01 | 0.010 | 0.005 | 0.41 | - |
| 实施例8 | 0.42 | 0.25 | 1.10 | 0.023 | 0.013 | 0.77 | 13.7 | 1.3 | 0.10 | 1.35 | 0.51 | 0.390 | 0.020 | 0.77 | Pb＝0.05 |
| 实施例9 | 0.19 | 0.05 | 2.00 | 0.007 | 0.017 | 0.17 | 16.3 | 0.1 | 3.90 | 2.05 | 0.72 | 0.570 | 0.011 | 0.63 | - |
| 实施例10 | 0.01 | 0.15 | 0.50 | 0.007 | 0.004 | 0.50 | 17.9 | 1.0 | 0.01 | 1.01 | 0.05 | 0.150 | 0.003 | 0.50 | - |
| 实施例11 | 0.24 | 0.35 | 1.30 | 0.013 | 0.019 | 0.23 | 19.3 | 0.3 | 2.10 | 1.35 | 0.37 | 0.560 | 0.008 | 0.36 | - |
| 实施例12 | 0.15 | 0.15 | 0.30 | 0.011 | 0.021 | 0.21 | 15.4 | 0.5 | 1.30 | 1.17 | 0.45 | 0.230 | 0.012 | 0.36 | Co＝0.30 |
| 实施例13 | 0.30 | 0.26 | 0.20 | 0.027 | 0.015 | 0.43 | 17.2 | 0.2 | 2.40 | 1.40 | 0.32 | 0.460 | 0.009 | 0.41 | B＝0.007 |
| 实施例14 | 0.10 | 0.41 | 0.40 | 0.023 | 0.003 | 0.63 | 18.3 | 1.2 | 0.40 | 1.43 | 0.23 | 0.342 | 0.006 | 0.42 | Se＝0.10、Te＝0.15 |
| 实施例15 | 0.25 | 0.23 | 0.60 | 0.017 | 0.007 | 0.32 | 14.3 | 0.8 | 3.30 | 2.48 | 0.69 | 0.246 | 0.003 | 0.36 | Ta＝0.21、Zr＝0.14 |
| 实施例16 | 0.15 | 0.37 | 0.10 | 0.006 | 0.011 | 0.83 | 15.6 | 0.6 | 0.60 | 0.90 | 0.31 | 0.187 | 0.001 | 0.46 | Bi＝0.07 |
| 比较例1 | 1.05 | 0.60 | 0.40 | 0.030 | 0.020 | 0.05 | 16.9 | 0.5 | 0.01 | 0.49 | 0.01 | 0.020 | 0.040 | 0.02 | - |
| 比较例2 | 0.37 | 1.00 | 0.39 | 0.011 | 0.007 | 0.20 | 13.5 | 0.1 | 0.02 | 0.11 | 0.25 | 0.014 | 0.012 | 0.01 | - |
| 比较例3 | 0.54 | 0.45 | 0.40 | 0.010 | 0.020 | 0.07 | 17.3 | 1.1 | 0.05 | 1.13 | 0.05 | 0.020 | 0.030 | 0.20 | - |
| 比较例4 | 0.24 | 0.25 | 0.32 | 0.010 | 0.020 | 0.05 | 13.0 | 0.1 | 2.30 | 1.25 | 023 | 1.000 | 0.009 | 0.12 | - |
| 比较例5 | 0.63 | 1.50 | 1.50 | 0.015 | 0.025 | 0.70 | 13.2 | 3.0 | 2.50 | 4.25 | 1.11 | 0.600 | 0.020 | 0.38 | - |
| 比较例6 | 0.33 | 0.50 | 0.50 | 0.030 | 0.070 | 0.04 | 15.0 | 1.0 | 2.90 | 2.45 | 0.13 | 0.700 | 0.070 | 0.40 | - |
接着，针对实施例、比较例的各钢，如表2所示，在1030℃至1150℃下进行淬火，进一步针对实施例1～16的钢，在-76℃或-196℃下进行零下处理后，在200℃至475℃的温度下进行回火。评估这些各热处理后的试样的各特性如下。
【表2】
| 淬火温度 | 回火温度 | 零下处理 | |
| 实施例1 | 1030℃ | 200℃ | -196℃ |
| 实施例2 | 1030℃ | 200℃ | -196℃ |
| 实施例3 | 1030℃ | 200℃ | -76℃ |
| 实施例4 | 1030℃ | 200℃ | -196℃ |
| 实施例5 | 1030℃ | 200℃ | -76℃ |
| 实施例6 | 1100℃ | 450℃ | -76℃ |
| 实施例7 | 1100℃ | 450℃ | -196℃ |
| 实施例8 | 1150℃ | 450℃ | -196℃ |
| 实施例9 | 1100℃ | 400℃ | -76℃ |
| 实施例10 | 1100℃ | 400℃ | -76℃ |
| 实施例11 | 1150℃ | 400℃ | -196℃ |
| 实施例12 | 1050℃ | 300℃ | -196℃ |
| 实施例13 | 1075℃ | 250℃ | -76℃ |
| 实施例14 | 1100℃ | 400℃ | -196℃ |
| 实施例15 | 1150℃ | 475℃ | -196℃ |
| 实施例16 | 1075℃ | 200℃ | -76℃ |
| 比较例1 | 1030℃ | 200℃ | 无 |
| 比较例2 | 1030℃ | 200℃ | 无 |
| 比较例3 | 1030℃ | 200℃ | 无 |
| 比较例4 | 1030℃ | 200℃ | 无 |
| 比较例5 | 1030℃ | 200℃ | 无 |
| 比较例6 | 1030℃ | 200℃ | 无 |
<碳氮化物的粒径>
从各棒材切出1边为15mm的立体方块，在进行热处理后，将测定面研磨至#1500为止。接着，使用1μm的金刚石磨膏加以抛光研磨，并进行精磨。接着，使用维莱拉腐蚀液以进行测定面的腐蚀。接着，通过光学显微镜拍摄测定面(以400倍、10个视野)，以所观察到的碳氮化物总数的90％以上在其值以下的粒径数值作为代表值。将碳氮化物的粒径为4.0μm以下的判定为合格。
<硬度>
从各棒材切出1边为10mm的立体方块，在进行热处理后，将测定面与接地面研磨至#400为止，根据洛氏(Rockwell)C表度测定硬度。将硬度为HRC55以上的判定为合格。
<耐摩损性>
利用Pin-on-Disc摩擦摩损测试机，进行耐摩损性的评估。亦即，从各棒材切出二根φ8mm的针后进行热处理。盘片使用由S45C所切出的盘片。测试条件设为：滑动速度1.6m/s、滑动距离5000m、推压载重10.5kgf、无润滑油。在测试前后，测定针的重量，据此以测定摩损重量。还有，在表3，将比较例1的钢(SUS440C)的摩损量设为100时，表示实施例的钢与有关其余比较例的钢的摩损重量比。将摩损重量比低于130的判定为合格。
<耐腐蚀性>
从各棒材加工出φ15mm×60mm的圆棒，进行热处理后，通过精加工以使表面相当于#400。接着，根据JIS Z 2371而进行盐水喷雾测试，确认发生锈蚀状态。另外，在表3中，将未发生锈蚀表示为A，稍微发生锈蚀表示为B，明显发生锈蚀表示为C，整面发生锈蚀表示为D，将B以上判定为合格。
<精密加工性>
从各棒材制作60mm×60mm×100mm的测试片，工具使用φ10mm的超硬整体式端铣刀(endmill)(6片刀刃)，以速度120m/分钟、进给量0.06mm/rev、切入宽度0.5mm、切入高度10mm的条件进行加工。接着，根据JIS B0633测定加工面的最大表面粗糙度Ry。此时，将最大表面粗糙度Ry为2.0μm以下的判定为合格。
<镜面加工性>
从各棒材加工出50mm×45mm×12mm板材，在进行热处理后，通过机械研磨以研磨至#14000为止。接着，进行化学蚀刻，制作测试片，接着，根据JIS B0633而测定测试片的表面粗糙度Ra。此时，将表面粗糙度Ra为0.05μm以下的判定为合格。
将以上的评估结果表示在表3。
【表3】
| 碳氮化物粒径(μm) | 硬度(HRC) | 耐摩损性(摩损重量比) | 耐腐蚀性 | 精密加工性(Ry：μm) | 镜面加工性(Ra：μm) | |
| 实施例1 | 2.6 | 61.3 | 105 | B | 1.42 | 0.0298 |
| 实施例2 | 2.5 | 61.2 | 103 | B | 1.43 | 0.0286 |
| 实施例3 | 2.7 | 61.0 | 109 | B | 1.41 | 0.0275 |
| 实施例4 | 2.6 | 58.7 | 114 | B | 1.40 | 0.0281 |
| 实施例5 | 2.8 | 59.6 | 109 | B | 1.40 | 0.0286 |
| 实施例6 | 2.3 | 62.2 | 105 | B | 1.39 | 0.0274 |
| 实施例7 | 2.7 | 59.0 | 126 | B | 1.37 | 0.0252 |
| 实施例8 | 2.9 | 60.6 | 103 | B | 1.38 | 0.0277 |
| 实施例9 | 2.4 | 59.7 | 106 | B | 1.37 | 0.0263 |
| 实施例10 | 2.1 | 55.4 | 124 | A | 1.37 | 0.0266 |
| 实施例11 | 2.6 | 58.8 | 112 | B | 1.36 | 0.0256 |
| 实施例12 | 2.2 | 58.2 | 102 | B | 1.35 | 0.0284 |
| 实施例13 | 2.4 | 60.3 | 102 | B | 1.37 | 0.0272 |
| 实施例14 | 2.5 | 57.6 | 112 | B | 1.43 | 0.0268 |
| 实施例15 | 2.4 | 59.6 | 107 | B | 1.37 | 0.0256 |
| 实施例16 | 2.5 | 59.3 | 104 | B | 1.42 | 0.0274 |
| 比较例1 | 8.2 | 60.2 | 100 | C | 2.56 | 0.0544 |
| 比较例2 | 3.5 | 52.0 | 133 | B | 1.68 | 0.0304 |
| 比较例3 | 5.8 | 58.2 | 115 | B | 2.49 | 0.0295 |
| 比较例4 | 4.2 | 52.2 | 131 | B | 2.45 | 0.0311 |
| 比较例5 | 7.8 | 59.6 | 102 | B | 2.51 | 0.5620 |
| 比较例6 | 8.5 | 58.1 | 105 | A | 2.48 | 0.0525 |
根据表3，得知下列结论。亦即，比较例1的钢，由于存在粗大的析出碳氮化物，精密加工性、镜面加工性变差。另外，腐蚀性也变差。
另外，比较例2、4的钢，由于N的含量较规定量少，无法得到足够的硬度，耐摩损性变差。
另外，比较例3的钢，因为O的含量较规定量多，形成粗大的氧化物，另外，比较例4的钢，因为Al的含量较规定量多，形成粗大的AlN。因此，这些钢的精密加工性变差。
另外，比较例5的钢，因为V的含量较规定量多，形成粗大的VN。因此，精密加工性、镜面加工性变差。
另外，比较例6的钢，因为O的含量较规定量多，形成粗大的氧化物。因此，精密加工性、镜面加工性变差。
相对这些比较例1～6的钢，本发明1～16的钢，任一种均具有充分的硬度、耐摩损性、耐腐蚀性，确认了精密加工性、镜面加工性为优异。
因而，上述本发明的钢，适用于作为塑料成形用模具的材料。
Claims (16)
1.一种塑料成形模具用钢，包含：
C：0.80重量％以下、
Si：0.01重量％以上、低于1.40重量％；
Mn：0.05重量％以上、2.0重量％以下；
Ni：0.005重量％以上、1.00重量％以下；
Cr：13.0重量％以上、20.0重量％以下；
Mo+1/2W：0.2重量％以上、4.0重量％以下；
V：0.01重量％以上、1.00重量％以下；
N：0.36重量％以上、0.80重量％以下；
O：0.02重量％以下；及
Al：0.80重量％以下；
余量实质上由Fe与不可避免的杂质所构成。
2.如权利要求1所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
P：0.030重量％以下；及
S：0.030重量％以下
中选出的一种或二种以上的元素。
3.如权利要求1所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Cu：0.001重量％以上、0.50重量％以下；
Co：0.001重量％以上、0.50重量％以下；及
B：0.0005重量％以上、0.010重量％以下
中选出的一种或二种以上的元素。
4.如权利要求2所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Cu：0.001重量％以上、0.50重量％以下；
Co：0.001重量％以上、0.50重量％以下；及
B：0.0005重量％以上、0.010重量％以下
中选出的一种或二种以上的元素。
5.如权利要求1所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Se：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Te：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ca：0.001重量％以上、0.10重量％以下；
Pb：0.001重量％以上、0.20重量％以下；及
Bi：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
6.如权利要求2所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Se：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Te：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ca：0.001重量％以上、0.10重量％以下；
Pb：0.001重量％以上、0.20重量％以下；及
Bi：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
7.如权利要求3所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Se：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Te：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ca：0.001重量％以上、0.10重量％以下；
Pb：0.001重量％以上、0.20重量％以下；及
Bi：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
8.如权利要求4所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Se：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Te：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ca：0.001重量％以上、0.10重量％以下；
Pb：0.001重量％以上、0.20重量％以下；及
Bi：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
9.如权利要求1所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
10.如权利要求2所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
11.如权利要求3所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
12.如权利要求4所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
13.如权利要求5所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
14.如权利要求6所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
15.如权利要求7所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
16.如权利要求8所述的塑料成形模具用钢，还包含：由
Ti：0.20重量％以下；
Nb：0.001重量％以上、0.30重量％以下；
Ta：0.001重量％以上、0.30重量％以下；及
Zr：0.001重量％以上、0.30重量％以下中选出的一种或二种以上的元素。
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