JP2000160298A - 耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼および熱間工具 - Google Patents
耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼および熱間工具Info
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Abstract
(57)【要約】
Ａ1 変態点を超える温度域での耐摩耗性に優れ、使用寿
命が極めて長い熱間工具用鋼と熱間工具を提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、Ｃｒ：
７〜１０％を含み、かつ９００℃における鋼中の炭化物
量が３．０〜９．０重量％の熱間工具用鋼とこの鋼で製
造された熱間工具。上記の鋼は、重量％で、Ｓｉ：０．
５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｍｏ：０．５〜３％、
Ｖ：０．５〜１．５％、さらにはＮｉ：０．３〜２％、
また更にはＡｌ：０．００５〜０．１％を含み、不純物
中のＰが０．０１５％以下、Ｓが０．００５％以下、Ｎ
が０．０１５％以下であるのがよい。
命が極めて長い熱間工具用鋼と熱間工具を提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、Ｃｒ：
７〜１０％を含み、かつ９００℃における鋼中の炭化物
量が３．０〜９．０重量％の熱間工具用鋼とこの鋼で製
造された熱間工具。上記の鋼は、重量％で、Ｓｉ：０．
５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｍｏ：０．５〜３％、
Ｖ：０．５〜１．５％、さらにはＮｉ：０．３〜２％、
また更にはＡｌ：０．００５〜０．１％を含み、不純物
中のＰが０．０１５％以下、Ｓが０．００５％以下、Ｎ
が０．０１５％以下であるのがよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間鍛造用金型、
押し出し加工用金型、ダイカスト金型などに使用される
耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼と熱間工具に関する。
押し出し加工用金型、ダイカスト金型などに使用される
耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼と熱間工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間での鍛造加工や押し出し加工、およ
びダイカストなどに使用される金型用の工具鋼には、摩
耗、熱亀裂、大割れが生じにくいことが要求される。
びダイカストなどに使用される金型用の工具鋼には、摩
耗、熱亀裂、大割れが生じにくいことが要求される。
【０００３】しかし、ＪＩＳ Ｇ ４４０４に規定さ
れ、主として用いられている５Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系のＳＫ
Ｄ６１やＳＫＤ６２、３Ｃｒ−３Ｍｏ−Ｖ系のＳＫＤ７
およびＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系のＳＫＴ３やＳＫＴ４な
どの工具鋼では、上記の要求される全ての特性を満たす
ことはできない。
れ、主として用いられている５Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系のＳＫ
Ｄ６１やＳＫＤ６２、３Ｃｒ−３Ｍｏ−Ｖ系のＳＫＤ７
およびＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系のＳＫＴ３やＳＫＴ４な
どの工具鋼では、上記の要求される全ての特性を満たす
ことはできない。
【０００４】このような事情から、Ｗ、Ｍｏ、Ｖなどを
添加して炭化物を積極的に析出させることによって耐摩
耗性を向上させた工具鋼が提案されている（例えば、特
開昭６０−２２４７５４号公報や同６１−２１３３４９
号公報）。
添加して炭化物を積極的に析出させることによって耐摩
耗性を向上させた工具鋼が提案されている（例えば、特
開昭６０−２２４７５４号公報や同６１−２１３３４９
号公報）。
【０００５】上記の公報に示される工具鋼は、使用時の
工具表面温度がＡ1 変態点以下の５００〜７００℃で
は、確かに、耐摩耗性に優れている。しかし、使用時の
工具表面温度が上記のＡ1 変態点を超えると、強度が急
激に低下して摩耗が著しくなり、使用寿命が短いという
欠点を有している。
工具表面温度がＡ1 変態点以下の５００〜７００℃で
は、確かに、耐摩耗性に優れている。しかし、使用時の
工具表面温度が上記のＡ1 変態点を超えると、強度が急
激に低下して摩耗が著しくなり、使用寿命が短いという
欠点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、使用
時の工具表面温度がＡ1 変態点以下の５００〜７００℃
の場合は勿論、７００℃を超える温度（例えばＡ3 変態
点以上の９００℃程度）になっても、強度が急激に低下
することがなく、耐摩耗性と耐亀裂性に優れていて使用
寿命の極めて長い熱間工具用鋼と熱間工具を提供するこ
とにある。
時の工具表面温度がＡ1 変態点以下の５００〜７００℃
の場合は勿論、７００℃を超える温度（例えばＡ3 変態
点以上の９００℃程度）になっても、強度が急激に低下
することがなく、耐摩耗性と耐亀裂性に優れていて使用
寿命の極めて長い熱間工具用鋼と熱間工具を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）〜（４）の耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼と下記
（５）の熱間工具にある。
（１）〜（４）の耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼と下記
（５）の熱間工具にある。
【０００８】（１）重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、
Ｃｒ：７〜１０％を含み、かつ９００℃における炭化物
量が１．５〜９重量％である耐摩耗性に優れた熱間工具
用鋼。
Ｃｒ：７〜１０％を含み、かつ９００℃における炭化物
量が１．５〜９重量％である耐摩耗性に優れた熱間工具
用鋼。
【０００９】（２）重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、
Ｓｉ：０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜
１０％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％を
含み、かつ９００℃における炭化物量が１．５〜９重量
％である耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼。
Ｓｉ：０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜
１０％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％を
含み、かつ９００℃における炭化物量が１．５〜９重量
％である耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼。
【００１０】（３）重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、
Ｓｉ：０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜
１０％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％、
Ｎｉ：０．３〜２％を含み、かつ９００℃における炭化
物量が１．５〜９重量％である耐摩耗性に優れた熱間工
具用鋼。
Ｓｉ：０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜
１０％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％、
Ｎｉ：０．３〜２％を含み、かつ９００℃における炭化
物量が１．５〜９重量％である耐摩耗性に優れた熱間工
具用鋼。
【００１１】（４）重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、
Ｓｉ：０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜
１０％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％、
Ｎｉ：０．３〜２％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．
１％を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物からな
り、不純物中のＰ、ＳおよびＮがそれぞれ０．０１５％
以下、０．００５％以下、０．０１５％以下の化学組成
を有し、かつ９００℃における炭化物量が１．５〜９重
量％である耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼。
Ｓｉ：０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜
１０％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％、
Ｎｉ：０．３〜２％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．
１％を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物からな
り、不純物中のＰ、ＳおよびＮがそれぞれ０．０１５％
以下、０．００５％以下、０．０１５％以下の化学組成
を有し、かつ９００℃における炭化物量が１．５〜９重
量％である耐摩耗性に優れた熱間工具用鋼。
【００１２】（５）上記（１）〜（４）に記載のいずれ
かの熱間工具用鋼からなる熱間工具。
かの熱間工具用鋼からなる熱間工具。
【００１３】上記の本発明は、下記の知見に基づいて完
成させた。すなわち、本発明者らは、Ａ1 変態点を超え
る温度領域での耐摩耗性に及ぼす因子の究明に努めた結
果、次のことを知見した。
成させた。すなわち、本発明者らは、Ａ1 変態点を超え
る温度領域での耐摩耗性に及ぼす因子の究明に努めた結
果、次のことを知見した。
【００１４】９００℃における鋼中の炭化物量が１．５
〜９重量％であれば、使用時の工具表面温度がＡ1 変態
点を超える温度になっても強度が急激に低下せず、耐摩
耗性が飛躍的に向上する。このことは、後述する実施例
の結果を示す図１から明らかである。
〜９重量％であれば、使用時の工具表面温度がＡ1 変態
点を超える温度になっても強度が急激に低下せず、耐摩
耗性が飛躍的に向上する。このことは、後述する実施例
の結果を示す図１から明らかである。
【００１５】９００℃における鋼中の炭化物量１．５〜
９重量％は、少なくとも、０．４〜０．６重量％のＣと
７〜１０重量％のＣｒを含む鋼を用いることによって安
定的に確保される。
９重量％は、少なくとも、０．４〜０．６重量％のＣと
７〜１０重量％のＣｒを含む鋼を用いることによって安
定的に確保される。
【００１６】その際、上記の２成分以外に、０．５〜２
重量％のＳｉ、１．５重量％以下のＭｎ、０．５〜３％
重量％のＭｏおよび０．５〜１．５重量％のＶを含む場
合には、このＶ，Ｍｏ系炭化物（ＭＣ、Ｍ2Ｃ 、Ｍ
4Ｃ3）がＣｒ系炭化物（Ｍ23Ｃ6、Ｍ7Ｃ3）に比べて微
細で、亀裂の発生起点になり難いのに加えて靭性低下を
招かないことから、耐亀裂性が向上する。
重量％のＳｉ、１．５重量％以下のＭｎ、０．５〜３％
重量％のＭｏおよび０．５〜１．５重量％のＶを含む場
合には、このＶ，Ｍｏ系炭化物（ＭＣ、Ｍ2Ｃ 、Ｍ
4Ｃ3）がＣｒ系炭化物（Ｍ23Ｃ6、Ｍ7Ｃ3）に比べて微
細で、亀裂の発生起点になり難いのに加えて靭性低下を
招かないことから、耐亀裂性が向上する。
【００１７】また、上記の６成分以外に、さらに０．３
〜２重量％のＮｉを含有させれば、素地の靭性が向上
し、耐亀裂性がより一層向上する。
〜２重量％のＮｉを含有させれば、素地の靭性が向上
し、耐亀裂性がより一層向上する。
【００１８】またさらに、上記の７成分以外に、０．０
０５〜０．１重量％のＡｌを添加含有させる一方、不純
物中のＰ、ＳおよびＮの含有量を、それぞれ０．０１５
％以下、０．００５％以下、０．０１５％以下に抑制す
れば、鋼の清浄度が向上するほか、強度および靭性が向
上する。ここで、上記の９００℃における炭化物量と
は、下記に示す条件のもとに測定される量である。
０５〜０．１重量％のＡｌを添加含有させる一方、不純
物中のＰ、ＳおよびＮの含有量を、それぞれ０．０１５
％以下、０．００５％以下、０．０１５％以下に抑制す
れば、鋼の清浄度が向上するほか、強度および靭性が向
上する。ここで、上記の９００℃における炭化物量と
は、下記に示す条件のもとに測定される量である。
【００１９】《炭化物量の測定方法》 炭化物析出処理；９００℃×１ｈ→水焼入れ、 炭化物抽出処理；電解法、 電解液：１０％アセチルアセトン−１％テトラメチルア
ンモニウムクロライド−８９％メタノール、 電流密度：２０ｍＡ／ｃｍ2 、 フルターの濾過径：０．２μｍ、 抽出炭化物の溶解：王水で溶解後、硫リン酸で再度溶
解、 炭化物溶解液の分析方法；誘導結合プラズマ発光分光分
析法。
ンモニウムクロライド−８９％メタノール、 電流密度：２０ｍＡ／ｃｍ2 、 フルターの濾過径：０．２μｍ、 抽出炭化物の溶解：王水で溶解後、硫リン酸で再度溶
解、 炭化物溶解液の分析方法；誘導結合プラズマ発光分光分
析法。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の熱間工具鋼の９
００℃における炭化物量と化学成分を上記のように限定
した理由について説明する。なお、以下において、
「％」は「重量％」を意味する。
００℃における炭化物量と化学成分を上記のように限定
した理由について説明する。なお、以下において、
「％」は「重量％」を意味する。
【００２１】《９００℃における鋼中の炭化物量》前述
したように、鋼の化学組成が前述の範囲内であっても、
９００℃における鋼中の炭化物量が１．５％未満では、
工具の表面温度がＡ1 変態点を超える温度域になると、
耐摩耗性が急激に低下し、工具の使用寿命が極端に短く
なる。また、９％超では、靭性が低下して亀裂や大割れ
が発生し、工具の使用寿命が極端に短くなる。このた
め、本発明では、９００℃における鋼中の炭化物量を
１．５〜９％に定めた。なお、好ましい範囲は２〜６
％、より好ましい範囲は３〜６％である。
したように、鋼の化学組成が前述の範囲内であっても、
９００℃における鋼中の炭化物量が１．５％未満では、
工具の表面温度がＡ1 変態点を超える温度域になると、
耐摩耗性が急激に低下し、工具の使用寿命が極端に短く
なる。また、９％超では、靭性が低下して亀裂や大割れ
が発生し、工具の使用寿命が極端に短くなる。このた
め、本発明では、９００℃における鋼中の炭化物量を
１．５〜９％に定めた。なお、好ましい範囲は２〜６
％、より好ましい範囲は３〜６％である。
【００２２】《鋼の化学組成》 Ｃ：Ｃは、焼入性を高め、靱性を向上させる。また、Ｃ
は焼戻し時に炭化物として２次析出して耐摩耗性を向上
させる作用を有する。しかし、その含有量が０．４％未
満では添加効果が乏しく、逆に０．６％を超えて含有さ
せると、炭化物が亀裂の起点となり靭性の低下を引き起
こす。このため、Ｃ含有量は０．４０〜０．６０％とし
た。
は焼戻し時に炭化物として２次析出して耐摩耗性を向上
させる作用を有する。しかし、その含有量が０．４％未
満では添加効果が乏しく、逆に０．６％を超えて含有さ
せると、炭化物が亀裂の起点となり靭性の低下を引き起
こす。このため、Ｃ含有量は０．４０〜０．６０％とし
た。
【００２３】Ｃｒ：Ｃｒは、焼入性を向上し、靱性を向
上させる。また、Ｃｒは炭化物を形成し、耐摩耗性の向
上に有効な元素である。このＣｒ系炭化物は、Ａ1 変態
点を超える温度域でマトリックス中に固溶しやすいが、
前述したように、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ系炭化物に比べると粗大
であり、９００℃に加熱された鋼中に最も多く存在する
炭化物である。しかし、その含有量が７％未満では耐摩
耗性の向上効果が得られず、逆に１０％を超えて含有さ
せると、炭化物が粗大化し、亀裂の起点となり靭性の低
下を招く。このため、Ｃｒ含有量は７〜１０％とした。
上させる。また、Ｃｒは炭化物を形成し、耐摩耗性の向
上に有効な元素である。このＣｒ系炭化物は、Ａ1 変態
点を超える温度域でマトリックス中に固溶しやすいが、
前述したように、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ系炭化物に比べると粗大
であり、９００℃に加熱された鋼中に最も多く存在する
炭化物である。しかし、その含有量が７％未満では耐摩
耗性の向上効果が得られず、逆に１０％を超えて含有さ
せると、炭化物が粗大化し、亀裂の起点となり靭性の低
下を招く。このため、Ｃｒ含有量は７〜１０％とした。
【００２４】Ｓｉ：Ｓｉは添加しなくてもよいが、添加
すれば鋼の被削性を向上させる作用を有する。したがっ
て、この効果を得たい場合には添加することができ、そ
の効果は０．５％以上で顕著になる。しかし、２％を超
えて含有させるとヒートチェック性を低下させ、工具の
使用寿命が短くなる。このため、添加する場合のＳｉ含
有量は０．５〜２％とするのがよい。
すれば鋼の被削性を向上させる作用を有する。したがっ
て、この効果を得たい場合には添加することができ、そ
の効果は０．５％以上で顕著になる。しかし、２％を超
えて含有させるとヒートチェック性を低下させ、工具の
使用寿命が短くなる。このため、添加する場合のＳｉ含
有量は０．５〜２％とするのがよい。
【００２５】Ｍｎ：Ｍｎは添加しなくてもよいが、添加
すれば鋼の焼入性を向上させて靱性を高めるのに有効な
元素である。したがって、この効果を得たい場合には添
加することができ、その効果は０．３％以上で顕著にな
る。しかし、１．５％を超えて含有させると、被削性が
低下する。このため、添加する場合のＭｎ含有量は１．
５％以下とするのがよい。
すれば鋼の焼入性を向上させて靱性を高めるのに有効な
元素である。したがって、この効果を得たい場合には添
加することができ、その効果は０．３％以上で顕著にな
る。しかし、１．５％を超えて含有させると、被削性が
低下する。このため、添加する場合のＭｎ含有量は１．
５％以下とするのがよい。
【００２６】Ｍｏ：Ｍｏは添加しなくてもよいが、添加
すれば鋼の焼戻軟化抵抗を向上させるほか、焼入性を向
上させて靱性を高める元素である。したがって、この効
果を得たい場合には添加することができ、その効果は
０．５％以上で顕著になる。しかし、３％を超えて含有
させると、偏析が大きくなり靱性が低下する。このた
め、添加する場合のＭｏ含有量は０．５〜３％とするの
がよい。
すれば鋼の焼戻軟化抵抗を向上させるほか、焼入性を向
上させて靱性を高める元素である。したがって、この効
果を得たい場合には添加することができ、その効果は
０．５％以上で顕著になる。しかし、３％を超えて含有
させると、偏析が大きくなり靱性が低下する。このた
め、添加する場合のＭｏ含有量は０．５〜３％とするの
がよい。
【００２７】Ｖ：Ｖは添加しなくてもよいが、添加すれ
ば、マトリックスを強化するほか、上記のＭｏと同様
に、微細な炭化物を形成して靱性を高め、特に本発明の
高Ｃｒ鋼の靭性を高めるのに有効な元素である。したが
って、この効果を得たい場合には添加することができ、
その効果は０．５％以上で顕著になる。しかし、１．５
％を超えて含有させると、Ｖ系炭化物が多くなりすぎて
靭性の低下を招く。このため、添加する場合のＶ含有量
は０．５〜１．５％とするのがよい。
ば、マトリックスを強化するほか、上記のＭｏと同様
に、微細な炭化物を形成して靱性を高め、特に本発明の
高Ｃｒ鋼の靭性を高めるのに有効な元素である。したが
って、この効果を得たい場合には添加することができ、
その効果は０．５％以上で顕著になる。しかし、１．５
％を超えて含有させると、Ｖ系炭化物が多くなりすぎて
靭性の低下を招く。このため、添加する場合のＶ含有量
は０．５〜１．５％とするのがよい。
【００２８】Ｎｉ：Ｎｉは添加しなくてもよいが、添加
すれば焼入性を向上させて靱性を改善するのに有効な元
素である。したがって、この効果を得たい場合には添加
することができ、その効果は０．５％以上で顕著にな
る。しかし、２％を超えて含有させると、被削性が低下
する。このため、添加する場合のＮｉ含有量は０．５〜
２％とするのがよい。
すれば焼入性を向上させて靱性を改善するのに有効な元
素である。したがって、この効果を得たい場合には添加
することができ、その効果は０．５％以上で顕著にな
る。しかし、２％を超えて含有させると、被削性が低下
する。このため、添加する場合のＮｉ含有量は０．５〜
２％とするのがよい。
【００２９】Ａｌ：Ａｌは添加しなくてもよいが、添加
すれば、鋼の脱酸の安定化および均質化を図るのに有効
な元素である。したがって、この効果を得たい場合に添
加することができ、その効果はｓｏｌ．Ａｌ含有量で
０．００５％以上で顕著になる。しかし、０．１０％を
超えて含有させると、Ａｌ系酸化物や窒化物量が増加
し、靭性や被削性はの低下を招くほか、地きずの原因に
なる。このため、添加する場合のｓｏｌ．Ａｌ含有量は
０．００５％〜０．１％とするのがよい。
すれば、鋼の脱酸の安定化および均質化を図るのに有効
な元素である。したがって、この効果を得たい場合に添
加することができ、その効果はｓｏｌ．Ａｌ含有量で
０．００５％以上で顕著になる。しかし、０．１０％を
超えて含有させると、Ａｌ系酸化物や窒化物量が増加
し、靭性や被削性はの低下を招くほか、地きずの原因に
なる。このため、添加する場合のｓｏｌ．Ａｌ含有量は
０．００５％〜０．１％とするのがよい。
【００３０】Ｐ：Ｐは鋼中に不可避的に存在する元素で
あり、過剰なＰは偏析して靱性低下や熱亀裂の発生を助
長する。このため、Ｐ含有量はできるだけ低いほうが好
ましいが、０．０１５％以下であれば特に問題ない。し
たがって、Ｐ含有量は０．０１５％以下とするのがよ
い。
あり、過剰なＰは偏析して靱性低下や熱亀裂の発生を助
長する。このため、Ｐ含有量はできるだけ低いほうが好
ましいが、０．０１５％以下であれば特に問題ない。し
たがって、Ｐ含有量は０．０１５％以下とするのがよ
い。
【００３１】Ｓ：Ｓは、上記のＰと同様に、鋼中に不可
避的に存在する元素であり、硫化物を形成して被削性を
向上させるが、過剰なＳは靱性を低下させる。このた
め、Ｓ含有量はできるだけ低い方が好ましいが、０．０
０５％以下であれば特に問題ない。したがって、Ｓ含有
量は０．００５％以下とするのがよい。
避的に存在する元素であり、硫化物を形成して被削性を
向上させるが、過剰なＳは靱性を低下させる。このた
め、Ｓ含有量はできるだけ低い方が好ましいが、０．０
０５％以下であれば特に問題ない。したがって、Ｓ含有
量は０．００５％以下とするのがよい。
【００３２】Ｎ：Ｎは、上記のＰ、Ｓと同様に、鋼中に
不可避的に存在し、窒化物を形成する元素であり、特に
Ｖ添加鋼では過剰なＮがＶ系炭化物の析出を妨げ、マト
リックスの強度低下を引き起こす。このため、Ｎ含有量
は０．０１５％以下とするのがよい。
不可避的に存在し、窒化物を形成する元素であり、特に
Ｖ添加鋼では過剰なＮがＶ系炭化物の析出を妨げ、マト
リックスの強度低下を引き起こす。このため、Ｎ含有量
は０．０１５％以下とするのがよい。
【００３３】
【実施例】表１と表２に示す化学組成を有する３３種類
の鋼を電気炉で溶製し、得られた鋼塊を分塊圧延し、次
いで鍛錬比４以上で厚さ２００〜４００ｍｍに鍛造し
た。その後、鍛造品を８００〜８５０℃で焼鈍した後、
９００〜１０５０℃からの焼入れと５５０〜６４０℃で
の焼戻しを施し、硬さＨＳ５０〜５５に調整した工具用
鋼を加工し、金型を製造した。
の鋼を電気炉で溶製し、得られた鋼塊を分塊圧延し、次
いで鍛錬比４以上で厚さ２００〜４００ｍｍに鍛造し
た。その後、鍛造品を８００〜８５０℃で焼鈍した後、
９００〜１０５０℃からの焼入れと５５０〜６４０℃で
の焼戻しを施し、硬さＨＳ５０〜５５に調整した工具用
鋼を加工し、金型を製造した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】そして、得られた各金型の９００℃におけ
る鋼中の炭化物量を、前述の方法に従って測定した後、
金型表面の最高温度が９２０℃になる条件のＪＩＳ Ｇ
４０５１に規定されるＳ４５Ｃの鍛造加工に供し、そ
の使用寿命と寿命原因を調べた。
る鋼中の炭化物量を、前述の方法に従って測定した後、
金型表面の最高温度が９２０℃になる条件のＪＩＳ Ｇ
４０５１に規定されるＳ４５Ｃの鍛造加工に供し、そ
の使用寿命と寿命原因を調べた。
【００３７】また、常温状態の金型の靭性を、ＡＳＴＭ
Ｅ３３９−８３に規定される方法に従って調べ、破壊
靭性値ＫＱ（ｋｇｆ／ｍｍ3/2 ）を測定した。
Ｅ３３９−８３に規定される方法に従って調べ、破壊
靭性値ＫＱ（ｋｇｆ／ｍｍ3/2 ）を測定した。
【００３８】なお、金型の使用寿命は、金型表面の損傷
状態を目視観察し、摩耗または亀裂が生じて使用できな
くなるまでの使用回数で評価した。
状態を目視観察し、摩耗または亀裂が生じて使用できな
くなるまでの使用回数で評価した。
【００３９】これらの結果を、表１と表２に併せて示し
た。また、９００℃における鋼中の炭化物量と使用寿命
との関係を図１にまとめて示した。
た。また、９００℃における鋼中の炭化物量と使用寿命
との関係を図１にまとめて示した。
【００４０】表１、表２および図１に示す結果からわか
るように、本発明の熱間工具用鋼で製造された金型（N
o. １〜２３）の使用寿命は、４４９３回以上で極めて
長かった。
るように、本発明の熱間工具用鋼で製造された金型（N
o. １〜２３）の使用寿命は、４４９３回以上で極めて
長かった。
【００４１】これに対し、化学組成または／および９０
０℃における炭化物量が本発明で規定する範囲を外れる
鋼で製造された金型（No. ２４〜３３）の使用寿命は、
２４８７回以下であり、本発明例の約半分以下と短かっ
た。なお、No. ２４の金型は、ＪＩＳに規定されるＳＫ
Ｄ６１鋼製である。
０℃における炭化物量が本発明で規定する範囲を外れる
鋼で製造された金型（No. ２４〜３３）の使用寿命は、
２４８７回以下であり、本発明例の約半分以下と短かっ
た。なお、No. ２４の金型は、ＪＩＳに規定されるＳＫ
Ｄ６１鋼製である。
【００４２】
【発明の効果】本発明の熱間工具用鋼とこの鋼で製造さ
れた工具は、Ａ1 変態点を超える温度域において使用寿
命が極めて長い。このため、大幅な工具原単位の低減が
図れる。
れた工具は、Ａ1 変態点を超える温度域において使用寿
命が極めて長い。このため、大幅な工具原単位の低減が
図れる。
【図１】９００℃における鋼中の炭化物量と工具の使用
寿命との関係を示す図である。
寿命との関係を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 近藤 邦夫 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住 友金属工業株式会社内 (72)発明者 岡田 康孝 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住 友金属工業株式会社内 (72)発明者 宮原 光雄 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住 友金属工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、Ｃｒ：
７〜１０％を含み、かつ９００℃における炭化物量が
１．５〜９重量％であることを特徴とする耐摩耗性に優
れた熱間工具用鋼。 - 【請求項２】重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、Ｓｉ：
０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜１０
％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％を含
み、かつ９００℃における炭化物量が１．５〜９重量％
であることを特徴とする耐摩耗性に優れた熱間工具用
鋼。 - 【請求項３】重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、Ｓｉ：
０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜１０
％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｎ
ｉ：０．３〜２％を含み、かつ９００℃における炭化物
量が１．５〜９重量％であることを特徴とする耐摩耗性
に優れた熱間工具用鋼。 - 【請求項４】重量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、Ｓｉ：
０．５〜２％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：７〜１０
％、Ｍｏ：０．５〜３％、Ｖ：０．５〜１．５％、Ｎ
ｉ：０．３〜２％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１
％を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物からな
り、不純物中のＰ、ＳおよびＮがそれぞれ０．０１５％
以下、０．００５％以下、０．０１５％以下の化学組成
を有し、かつ９００℃における炭化物量が１．５〜９重
量％であることを特徴とする耐摩耗性優れた熱間工具用
鋼。 - 【請求項５】請求項１〜４に記載のいずれかの熱間工具
用鋼からなることを特徴とする熱間工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33693398A JP4055273B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 耐摩耗性、耐亀裂性および耐大割れ性に優れた熱間工具用鋼ならびに熱間工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33693398A JP4055273B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 耐摩耗性、耐亀裂性および耐大割れ性に優れた熱間工具用鋼ならびに熱間工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000160298A true JP2000160298A (ja) | 2000-06-13 |
| JP4055273B2 JP4055273B2 (ja) | 2008-03-05 |
Family
ID=18303983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33693398A Expired - Fee Related JP4055273B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 耐摩耗性、耐亀裂性および耐大割れ性に優れた熱間工具用鋼ならびに熱間工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4055273B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101921958A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 大同特殊钢株式会社 | 热加工工具钢以及使用其制得的钢制品 |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP33693398A patent/JP4055273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101921958A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-12-22 | 大同特殊钢株式会社 | 热加工工具钢以及使用其制得的钢制品 |
| EP2270245A1 (en) * | 2009-06-16 | 2011-01-05 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Hot work tool steel and steel product using the same |
| JP2011001573A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Daido Steel Co Ltd | 熱間工具鋼及びこれを用いた鋼製品 |
| CN101921958B (zh) * | 2009-06-16 | 2015-02-18 | 大同特殊钢株式会社 | 热加工工具钢以及使用其制得的钢制品 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4055273B2 (ja) | 2008-03-05 |
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