JP2001152294A - 耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼 - Google Patents
耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、溶体化処理したままでほぼＨＲＣ
４０以上にすることができ、耐食性及び被削性に優れた
プラスチック成形金型用鋼を提供すること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｕ：１．５〜
３．０％、Ｎｉ：４．０〜６．５％、Ｃｒ：１１．０〜
１３．０％、Ｍｏ：３．０〜５．０％とＷ：０．０５〜
１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．０〜１０．０％、
Ｖ：０．１０〜０．５０％及びＣｏ：２．１〜４．０％
を含有し、更にＳ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．
０３〜０．１０％、Ｔｅ：０．０１〜０．０６％及びＢ
ｉ：０．０２〜０．１０％の１種又は２種以上を２種以
上含有させる場合には式（Ｓ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ
％＋１．７Ｂｉ％）で計算して０．０４〜０．１５％に
なるように含有し、残部が実質的にＦｅであること特徴
とする耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型
用鋼。
４０以上にすることができ、耐食性及び被削性に優れた
プラスチック成形金型用鋼を提供すること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｕ：１．５〜
３．０％、Ｎｉ：４．０〜６．５％、Ｃｒ：１１．０〜
１３．０％、Ｍｏ：３．０〜５．０％とＷ：０．０５〜
１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．０〜１０．０％、
Ｖ：０．１０〜０．５０％及びＣｏ：２．１〜４．０％
を含有し、更にＳ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．
０３〜０．１０％、Ｔｅ：０．０１〜０．０６％及びＢ
ｉ：０．０２〜０．１０％の１種又は２種以上を２種以
上含有させる場合には式（Ｓ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ
％＋１．７Ｂｉ％）で計算して０．０４〜０．１５％に
なるように含有し、残部が実質的にＦｅであること特徴
とする耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型
用鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性、特にハロ
ゲンガスに対する耐食性及び被削性に優れたプラスチッ
ク成形金型用鋼に関する。
ゲンガスに対する耐食性及び被削性に優れたプラスチッ
ク成形金型用鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックは、自動車、電気製品、日
用品雑貨、インテリヤなどに多く使用されている。この
プラスチックのなかには、難燃化するためにハロゲン
（塩素、フッ素、臭素）化した炭素化合物か、ベンゼン
核をベースとする化合物を主剤とし、これに炭酸カルシ
ュウムなどの充填材を添加したものがある。この難燃化
した熱可塑性樹脂は、射出成形時に難燃化剤の一部が分
解してハロゲンガスを発生し、このガスにより金型のキ
ャビティ面に孔食にもとづく肌あれが生じている。その
ため、ハロゲンガスに対して優れた耐食性を有するプラ
スチック成形金型用鋼が求められていた。
用品雑貨、インテリヤなどに多く使用されている。この
プラスチックのなかには、難燃化するためにハロゲン
（塩素、フッ素、臭素）化した炭素化合物か、ベンゼン
核をベースとする化合物を主剤とし、これに炭酸カルシ
ュウムなどの充填材を添加したものがある。この難燃化
した熱可塑性樹脂は、射出成形時に難燃化剤の一部が分
解してハロゲンガスを発生し、このガスにより金型のキ
ャビティ面に孔食にもとづく肌あれが生じている。その
ため、ハロゲンガスに対して優れた耐食性を有するプラ
スチック成形金型用鋼が求められていた。
【０００３】従来のハロゲンガスに対して優れた耐食性
を有するプラスチック成形金型用鋼として、Ｃ：０．０
５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、
Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：１１．００〜１５．０
０％、Ｍｏ：１．０〜４．０％、Ｃｕ：０．５〜４．０
％及びＣｏ：０．５〜２．００％を含有し、必要に応じ
てＳ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．０３〜０．３
０％、Ｓｅ：０．０４〜０．４０％、Ｔｅ：０．０１〜
０．２０％、Ｃａ：０．００２〜０．０２０％及びＢ
ｉ：０．０３〜０．４０％の１種又は２種以上を含有
し、更に必要に応じてＷ：３．０％以下、Ｂ：０．０１
％以下、Ｔｉ又はＶ：０．５％以下、Ａｌ：１．０％以
下、Ｎｂ：０．５％以下及びＴａ：０．５％以下の１種
又は２種以上を含有し、残部が実質的にＦｅであるもの
が、特開平５０ー７９４１６号公報に開示されている。
を有するプラスチック成形金型用鋼として、Ｃ：０．０
５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、
Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：１１．００〜１５．０
０％、Ｍｏ：１．０〜４．０％、Ｃｕ：０．５〜４．０
％及びＣｏ：０．５〜２．００％を含有し、必要に応じ
てＳ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．０３〜０．３
０％、Ｓｅ：０．０４〜０．４０％、Ｔｅ：０．０１〜
０．２０％、Ｃａ：０．００２〜０．０２０％及びＢ
ｉ：０．０３〜０．４０％の１種又は２種以上を含有
し、更に必要に応じてＷ：３．０％以下、Ｂ：０．０１
％以下、Ｔｉ又はＶ：０．５％以下、Ａｌ：１．０％以
下、Ｎｂ：０．５％以下及びＴａ：０．５％以下の１種
又は２種以上を含有し、残部が実質的にＦｅであるもの
が、特開平５０ー７９４１６号公報に開示されている。
【０００４】このプラスチック成形金型用鋼は、Ｃｕが
１．６４％以下、Ｎｉが６．８８％以上、Ｍｏ：３．０
９％以下、Ｃｏ：１．１％以下のものが使用され、その
使用方法も溶体化処理した後硬さをＨＲＣ４０以上にす
るための時効処理をし、その後金型に型彫加工して使用
されていた。
１．６４％以下、Ｎｉが６．８８％以上、Ｍｏ：３．０
９％以下、Ｃｏ：１．１％以下のものが使用され、その
使用方法も溶体化処理した後硬さをＨＲＣ４０以上にす
るための時効処理をし、その後金型に型彫加工して使用
されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記プラスチ
ック成形金型用鋼は、プラスチック成形金型に必要な硬
さのＨＲＣ４０以上にするための時効処理をする必要が
あり、また時効処理をするため、耐食性が１０分の１程
度に低下するという問題点があった。本発明は、溶体化
処理したままでほぼＨＲＣ４０以上にすることができ、
耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼を
提供することを課題としている。
ック成形金型用鋼は、プラスチック成形金型に必要な硬
さのＨＲＣ４０以上にするための時効処理をする必要が
あり、また時効処理をするため、耐食性が１０分の１程
度に低下するという問題点があった。本発明は、溶体化
処理したままでほぼＨＲＣ４０以上にすることができ、
耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼を
提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは、プラスチック成形金型用鋼の成分組
成について研究していたところ、上記公報に記載されて
いる実施例のものよりＣｕ、Ｍｏ及びＣｏを多くし、Ｎ
ｉを少なくすることにより溶体化処理したままでもほぼ
ＨＲＣ４０以上になり、また耐食性及び被削性も優れた
ものとなるとの知見を得た。本発明は、上記知見に基づ
いて発明されたものである。
め、本発明者らは、プラスチック成形金型用鋼の成分組
成について研究していたところ、上記公報に記載されて
いる実施例のものよりＣｕ、Ｍｏ及びＣｏを多くし、Ｎ
ｉを少なくすることにより溶体化処理したままでもほぼ
ＨＲＣ４０以上になり、また耐食性及び被削性も優れた
ものとなるとの知見を得た。本発明は、上記知見に基づ
いて発明されたものである。
【０００７】すなわち、本発明の耐食性及び被削性に優
れたプラスチック成形金型用鋼においては、Ｃ：０．０
５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｕ：１．５〜３．０％、Ｎｉ：４．０〜６．５％、Ｃ
ｒ：１１．０〜１３．０％、Ｍｏ：３．１〜５．０％と
Ｗ：０．０５〜１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．２
〜１０．０％及びＣｏ：１．５〜４．０％を含有し、更
にＳ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．０３〜０．１
０％、Ｔｅ：０．０１〜０．０６％及びＢｉ：０．０２
〜０．１０％の１種又は２種以上を２種以上含有させる
場合には下記式で計算して０．０４〜０．１５％になる
ように含有し、必要に応じてＴｉ：０．５％以下、Ｎ
ｂ：０．５％以下及びＴａ：０．５％以下の１種又は２
種以上を含有し、残部が実質的にＦｅであるものとする
ことである。 式；Ｓ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ％＋１．７Ｂｉ％
れたプラスチック成形金型用鋼においては、Ｃ：０．０
５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、
Ｃｕ：１．５〜３．０％、Ｎｉ：４．０〜６．５％、Ｃ
ｒ：１１．０〜１３．０％、Ｍｏ：３．１〜５．０％と
Ｗ：０．０５〜１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．２
〜１０．０％及びＣｏ：１．５〜４．０％を含有し、更
にＳ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．０３〜０．１
０％、Ｔｅ：０．０１〜０．０６％及びＢｉ：０．０２
〜０．１０％の１種又は２種以上を２種以上含有させる
場合には下記式で計算して０．０４〜０．１５％になる
ように含有し、必要に応じてＴｉ：０．５％以下、Ｎ
ｂ：０．５％以下及びＴａ：０．５％以下の１種又は２
種以上を含有し、残部が実質的にＦｅであるものとする
ことである。 式；Ｓ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ％＋１．７Ｂｉ％
【０００８】また、本発明の耐食性及び被削性に優れた
プラスチック成形金型用鋼においては、Ｃ：０．０５％
以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｓ：
０．０３％以下、Ｃｕ：１．５〜３．０％、Ｎｉ：４．
０〜６．５％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、Ｍｏ：
３．１〜５．０％とＷ：０．０５〜１．０％を複合して
２Ｍｏ＋Ｗで６．２〜１０．０％、Ｃｏ：１．５〜４．
０％及びＣａ：０．０００３〜０．００５０％含有し、
必要に応じてＴｉ：０．５％以下、Ｎｂ：０．５％以下
及びＴａ：０．５％以下の１種又は２種以上を含有し、
残部が実質的にＦｅであるものとすることある。
プラスチック成形金型用鋼においては、Ｃ：０．０５％
以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｓ：
０．０３％以下、Ｃｕ：１．５〜３．０％、Ｎｉ：４．
０〜６．５％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、Ｍｏ：
３．１〜５．０％とＷ：０．０５〜１．０％を複合して
２Ｍｏ＋Ｗで６．２〜１０．０％、Ｃｏ：１．５〜４．
０％及びＣａ：０．０００３〜０．００５０％含有し、
必要に応じてＴｉ：０．５％以下、Ｎｂ：０．５％以下
及びＴａ：０．５％以下の１種又は２種以上を含有し、
残部が実質的にＦｅであるものとすることある。
【０００９】
【作用】次に、本発明の耐食性及び被削性に優れたプラ
スチック成形金型用鋼の成分組成を上記のように限定し
た理由を説明する。 Ｃ：０．０５％以下 Ｃは、少ないほど耐食性を高めるので、少ないほうが好
ましいが、少なくするには溶解精錬時に特殊な脱炭操作
を必要とし、コストも高くなるので、その上限を０．０
５％以下とする。
スチック成形金型用鋼の成分組成を上記のように限定し
た理由を説明する。 Ｃ：０．０５％以下 Ｃは、少ないほど耐食性を高めるので、少ないほうが好
ましいが、少なくするには溶解精錬時に特殊な脱炭操作
を必要とし、コストも高くなるので、その上限を０．０
５％以下とする。
【００１０】Ｓｉ：１．０％以下 Ｓｉは、耐酸化性、耐応力腐食割れ性入れ性を高め、溶
解精錬時に脱酸剤として作用する元素であるが、１．０
％を超えて含有させると靱性、延性及び熱間加工性を低
下するので、その含有量を１．０％以下とする。 Ｍｎ：２．０％以下 Ｍｎは、溶解精錬時に脱酸剤として作用するとともに、
被削性元素として添加するＳなどと化合して介在物を作
り、被削性を改善するので、それらのために含有させる
元素であるが、２．０％を超えると靱性を低下するの
で、その含有量を２．０％以下とする。好ましくは、
１．２％以下である。
解精錬時に脱酸剤として作用する元素であるが、１．０
％を超えて含有させると靱性、延性及び熱間加工性を低
下するので、その含有量を１．０％以下とする。 Ｍｎ：２．０％以下 Ｍｎは、溶解精錬時に脱酸剤として作用するとともに、
被削性元素として添加するＳなどと化合して介在物を作
り、被削性を改善するので、それらのために含有させる
元素であるが、２．０％を超えると靱性を低下するの
で、その含有量を２．０％以下とする。好ましくは、
１．２％以下である。
【００１１】Ｃｕ：１．５〜３．０％ Ｃｕは、耐食性を向上させる作用を有するので、そのた
めに含有させる元素である。その含有量が１．５％より
少ないと耐食性を改善する効果が小さく、３．５％を超
えると残留オーステナイトが増加して必要な硬さを確保
することが困難となり、また靱性も低下するので、その
含有量を１．５〜３．０％とする。好ましくは１．７〜
２．８％、より好ましくは１．８〜２．２％である。
めに含有させる元素である。その含有量が１．５％より
少ないと耐食性を改善する効果が小さく、３．５％を超
えると残留オーステナイトが増加して必要な硬さを確保
することが困難となり、また靱性も低下するので、その
含有量を１．５〜３．０％とする。好ましくは１．７〜
２．８％、より好ましくは１．８〜２．２％である。
【００１２】Ｎｉ：４．０〜６．５％ Ｎｉは、耐食性を向上させる作用を有するので、そのた
めに含有させる元素である。その含有量が４．０％より
少ないと耐食性を改善する効果が小さく、６．５％を超
えると残留オーステナイトが増加して必要な硬さを確保
することが困難となり、また靱性も低下するので、その
含有量を４．０〜６．５％とする。好ましくは４．２〜
６．２％、より好ましくは５．１〜５．７％である。
めに含有させる元素である。その含有量が４．０％より
少ないと耐食性を改善する効果が小さく、６．５％を超
えると残留オーステナイトが増加して必要な硬さを確保
することが困難となり、また靱性も低下するので、その
含有量を４．０〜６．５％とする。好ましくは４．２〜
６．２％、より好ましくは５．１〜５．７％である。
【００１３】Ｃｒ：１１．０〜１３．０％ Ｃｒは、耐食性を向上させるとともに、硬さを高くし強
度を向上させる作用を有するので、それらのために含有
させる元素である。その含有量が１１．０％より少ない
と、これらの作用効果が十分でなく、１３．０％を超え
ると耐食性を向上させる効果が飽和するので、その含有
量を１１．０〜１３．０％とする。好ましくは、１１．
６〜１２．４％である。
度を向上させる作用を有するので、それらのために含有
させる元素である。その含有量が１１．０％より少ない
と、これらの作用効果が十分でなく、１３．０％を超え
ると耐食性を向上させる効果が飽和するので、その含有
量を１１．０〜１３．０％とする。好ましくは、１１．
６〜１２．４％である。
【００１４】Ｍｏ：３．１〜５．０％とＷ：０．０５〜
１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．２〜１０．０％ Ｍｏ及びＷは、基地に固溶して基地を硬化するとともに
強化させる作用を有するので、そのために含有させる元
素である。Ｍｏ含有量が３．１％、Ｗが０．０５％、２
Ｍｏ＋Ｗで６．２％より少ないと、その作用効果が十分
でなく、Ｍｏ含有量が５．０％、Ｗ含有量が１．０％、
２Ｍｏ＋Ｗで１０．０％を超えると、熱間加工性が低下
するので、その含有量をＭｏは３．１〜５．０％、好ま
しくは３．６〜４．４％とＷは０．０５〜１．０％を複
合して２Ｍｏ＋Ｗでは６．２〜１０．０％、好ましくは
７．３〜８．８％である。
１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．２〜１０．０％ Ｍｏ及びＷは、基地に固溶して基地を硬化するとともに
強化させる作用を有するので、そのために含有させる元
素である。Ｍｏ含有量が３．１％、Ｗが０．０５％、２
Ｍｏ＋Ｗで６．２％より少ないと、その作用効果が十分
でなく、Ｍｏ含有量が５．０％、Ｗ含有量が１．０％、
２Ｍｏ＋Ｗで１０．０％を超えると、熱間加工性が低下
するので、その含有量をＭｏは３．１〜５．０％、好ま
しくは３．６〜４．４％とＷは０．０５〜１．０％を複
合して２Ｍｏ＋Ｗでは６．２〜１０．０％、好ましくは
７．３〜８．８％である。
【００１５】Ｖ：０．１０〜０．５０％ Ｖは、結晶粒を微細化し、靱性を向上させる作用を有す
るので、そのために含有させる元素である。その含有量
が０．１０％より少ないとこれらの効果がなく、０．５
％を超えると耐食性が低下するので、その含有量を０．
１０〜０．５０％とする。好ましくは０．１５〜０．３
３％である。 Ｃｏ：２．１〜４．０％ Ｃｏは、基地に固溶して基地を硬化するとともに強化さ
せる作用を有するので、そのために含有させる元素であ
る。含有量が２．１％より少ないとその作用効果が十分
でなく、４．０％を超えると含有させる量に応じた効果
が得られず、またコストも高くなるので、その含有量を
２．１〜４．０％とする。好ましくは、２．７〜３．３
％である。
るので、そのために含有させる元素である。その含有量
が０．１０％より少ないとこれらの効果がなく、０．５
％を超えると耐食性が低下するので、その含有量を０．
１０〜０．５０％とする。好ましくは０．１５〜０．３
３％である。 Ｃｏ：２．１〜４．０％ Ｃｏは、基地に固溶して基地を硬化するとともに強化さ
せる作用を有するので、そのために含有させる元素であ
る。含有量が２．１％より少ないとその作用効果が十分
でなく、４．０％を超えると含有させる量に応じた効果
が得られず、またコストも高くなるので、その含有量を
２．１〜４．０％とする。好ましくは、２．７〜３．３
％である。
【００１６】Ｓ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．０
３〜０．１０％、Ｔｅ：０．０１〜０．０６％、Ｂｉ：
０．０２〜０．１０％及びＳ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ
％＋１．７Ｂｉ％＝０．０４〜０．１５％ Ｓ、Ｐｂ、Ｔｅ及びＢｉは、被削性を向上させるために
含有させる元素で、単独添加の場合にはＳが０．０４
％、Ｐｂが０．０３％、Ｔｅが０．０１及びＢｉが０．
０２より少なく、また複合添加の場合には上記式で計算
して０．０４％より少ないと被削性が改善されず、一方
Ｓが０．１５％、Ｐｂが０．１０％、Ｔｅが０．０６及
びＢｉが０．１０を超えると、また複合添加の場合には
上記式で計算して０．１５％を超えると靱性、硬さ、熱
間加工性などを低下するので、その含有量を上記のとお
りとする。
３〜０．１０％、Ｔｅ：０．０１〜０．０６％、Ｂｉ：
０．０２〜０．１０％及びＳ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ
％＋１．７Ｂｉ％＝０．０４〜０．１５％ Ｓ、Ｐｂ、Ｔｅ及びＢｉは、被削性を向上させるために
含有させる元素で、単独添加の場合にはＳが０．０４
％、Ｐｂが０．０３％、Ｔｅが０．０１及びＢｉが０．
０２より少なく、また複合添加の場合には上記式で計算
して０．０４％より少ないと被削性が改善されず、一方
Ｓが０．１５％、Ｐｂが０．１０％、Ｔｅが０．０６及
びＢｉが０．１０を超えると、また複合添加の場合には
上記式で計算して０．１５％を超えると靱性、硬さ、熱
間加工性などを低下するので、その含有量を上記のとお
りとする。
【００１７】Ｓ：０．０３％以下 Ｓは、被削性を改善するが、靱性、硬さ及び熱間加工性
を低下す元素であるので、Ｃａを含有させて被削性を向
上させる場合には、Ｓによって被削性を向上させる必要
がないので、その含有量を０．０３％以下とする。 Ｃａ：０．０００３〜０．００５０％ Ｃａは、ＭｎＳに固溶し、また酸化物としてＭｎＳの核
となることによりＭｎＳを均一微細に分散させ、靱性の
劣化を抑制するとともに被削性を向上させるので、その
ために含有させる元素である。含有量が０．０００３％
より少ないとその効果がなく、０．００５０％を超える
と靱性が低下するので、その含有量を０．０００３〜
０．００５０％とする。
を低下す元素であるので、Ｃａを含有させて被削性を向
上させる場合には、Ｓによって被削性を向上させる必要
がないので、その含有量を０．０３％以下とする。 Ｃａ：０．０００３〜０．００５０％ Ｃａは、ＭｎＳに固溶し、また酸化物としてＭｎＳの核
となることによりＭｎＳを均一微細に分散させ、靱性の
劣化を抑制するとともに被削性を向上させるので、その
ために含有させる元素である。含有量が０．０００３％
より少ないとその効果がなく、０．００５０％を超える
と靱性が低下するので、その含有量を０．０００３〜
０．００５０％とする。
【００１８】Ｔｉ：０．５％以下、Ｎｂ：０．５％以下
及びＴａ：０．５％以下 Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａは、耐食性などを損なうことなく硬
さ及び靱性を向上させる作用を有するので、そのために
含有させる元素である。これらの元素の上限を超えると
熱間加工性を低下するので、その含有量の上限を上記の
とおりとする。好ましくは、それぞれ０．２％以下であ
る。
及びＴａ：０．５％以下 Ｔｉ、Ｎｂ及びＴａは、耐食性などを損なうことなく硬
さ及び靱性を向上させる作用を有するので、そのために
含有させる元素である。これらの元素の上限を超えると
熱間加工性を低下するので、その含有量の上限を上記の
とおりとする。好ましくは、それぞれ０．２％以下であ
る。
【００１９】本発明の耐食性及び被削性に優れたプラス
チック成形金型用鋼は、ハロゲンを含有するプラスチッ
クを成形する射出成形機などの金型に使用するのが最適
であるが、他のプレス型、曲げ型、抜き型、絞り型など
の従来からある冷間工具鋼の用途と同様に使用すること
ができる。また、本発明の耐食性及び被削性に優れたプ
ラスチック成形金型用鋼は、通常の製造工程で製造する
ことができ、溶体化処理した状態で金型などに機械加工
などの加工をして使用するのが最適である。
チック成形金型用鋼は、ハロゲンを含有するプラスチッ
クを成形する射出成形機などの金型に使用するのが最適
であるが、他のプレス型、曲げ型、抜き型、絞り型など
の従来からある冷間工具鋼の用途と同様に使用すること
ができる。また、本発明の耐食性及び被削性に優れたプ
ラスチック成形金型用鋼は、通常の製造工程で製造する
ことができ、溶体化処理した状態で金型などに機械加工
などの加工をして使用するのが最適である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例によって説
明する。
明する。
【実施例】実施例１ 下記表１に示す成分組成の本発明の実施例及び比較例の
鋼を電気炉を用いて通常の方法で溶製し、通常の鋳造方
法でインゴットにし、その後通常の加工方法によって鋼
材を製造した。これらの本発明例及び比較例の鋼材を９
８０℃で加熱し、その温度から水冷する溶体化処理し、
その後比較例の No.５のみ５００℃で時効処理をした
後、硬さ試験片、耐食性を測定するためのＨＣｌ腐食試
験片及び被削性試験片を採取し、硬さ試験、下記ＨＣｌ
腐食試験及び下記被削性試験をし、その結果を下記表２
に記載した。
鋼を電気炉を用いて通常の方法で溶製し、通常の鋳造方
法でインゴットにし、その後通常の加工方法によって鋼
材を製造した。これらの本発明例及び比較例の鋼材を９
８０℃で加熱し、その温度から水冷する溶体化処理し、
その後比較例の No.５のみ５００℃で時効処理をした
後、硬さ試験片、耐食性を測定するためのＨＣｌ腐食試
験片及び被削性試験片を採取し、硬さ試験、下記ＨＣｌ
腐食試験及び下記被削性試験をし、その結果を下記表２
に記載した。
【００２１】また、上記熱処理をした鋼材から配管用継
手を射出成形するための金型を作製し、この金型を使用
して射出成形してその金型寿命を測定し、その結果を下
記表２に記載した。なお、比較例の No.１及び No.５の
ものは、成分組成が上記従来のハロゲンガスに対して優
れた耐食性を有するプラスチック成形金型用鋼と同じで
あり、またNo.５のものは、熱処理方法も同じである。
手を射出成形するための金型を作製し、この金型を使用
して射出成形してその金型寿命を測定し、その結果を下
記表２に記載した。なお、比較例の No.１及び No.５の
ものは、成分組成が上記従来のハロゲンガスに対して優
れた耐食性を有するプラスチック成形金型用鋼と同じで
あり、またNo.５のものは、熱処理方法も同じである。
【００２２】ＨＣｌ腐食試験 上記試験片を１％ＨＣｌ溶液中に室温で連続２４時間浸
漬して腐食減量を測定し、試験片の表面１ｍ2 で１時間
当たり腐食減量で表した。 被削性試験 工具；ＳＫＨ５１、φ１０ｍｍドリルを使用し、ドリル
の送り速度が２０ｍ／分（０．１０ｍｍ／ｒｅｖ）、切
込深さが５ｍｍの条件で溝切削をし、ドリルが摩耗して
溝切削ができなくなるまでの切削距離で表した。 金型寿命 上記金型を使用して塩ビを射出成形し、金型のキャビテ
ィ面に孔食に起因する肌あれが生じて使用することがで
きなくなるまでの射出成形の回数で表した。
漬して腐食減量を測定し、試験片の表面１ｍ2 で１時間
当たり腐食減量で表した。 被削性試験 工具；ＳＫＨ５１、φ１０ｍｍドリルを使用し、ドリル
の送り速度が２０ｍ／分（０．１０ｍｍ／ｒｅｖ）、切
込深さが５ｍｍの条件で溝切削をし、ドリルが摩耗して
溝切削ができなくなるまでの切削距離で表した。 金型寿命 上記金型を使用して塩ビを射出成形し、金型のキャビテ
ィ面に孔食に起因する肌あれが生じて使用することがで
きなくなるまでの射出成形の回数で表した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】これらの結果によると、本発明例のもの
は、溶体化後の硬さＨＲＣ３９〜４３、耐食性を表すＨ
Ｃｌ腐食試験値がいずれも０．１ｇ／ｍ2 ｈ、被削性が
７〜９ｍであり、また金型寿命が１１０．２〜１４８．
７万回であった。これに対し、比較例のものの溶体化後
の硬さＨＲＣ３３〜４０、耐食性を表すＨＣｌ腐食試験
の結果が０．１〜４．５ｇ／ｍ2 ｈ、被削性が７〜１５
ｍであり、また金型寿命が５．１〜４５．２万回であっ
た。
は、溶体化後の硬さＨＲＣ３９〜４３、耐食性を表すＨ
Ｃｌ腐食試験値がいずれも０．１ｇ／ｍ2 ｈ、被削性が
７〜９ｍであり、また金型寿命が１１０．２〜１４８．
７万回であった。これに対し、比較例のものの溶体化後
の硬さＨＲＣ３３〜４０、耐食性を表すＨＣｌ腐食試験
の結果が０．１〜４．５ｇ／ｍ2 ｈ、被削性が７〜１５
ｍであり、また金型寿命が５．１〜４５．２万回であっ
た。
【００２６】比較例のものを詳細に検討すると、Ｃｕ及
びＣｏ含有量が本発明より少ない比較例のNo. １のもの
は、本発明例のものより軟らかく、被削性が優れている
が、金型寿命が本発明例のもの約３６％以下であった。
Ｃｕ含有量が本発明より少ない比較例のNo. ２のもの
は、本発明例のものよりやや軟らかく、被削性がやや優
れているが、ＨＣｌ腐食試験値が４．５ｇ／ｍ2ｈと本
発明例のものより悪く、金型寿命が本発明例のもの約
４．６％以下であった。Ｍｏ含有量が本発明より少ない
比較例のNo. ３のものは、本発明例のものより軟らか
く、被削性が優れているが、ＨＣｌ腐食試験値が２．２
ｇ／ｍ2 ｈと本発明例のものより悪く、金型寿命が本発
明例のもの約４．７％以下であった。
びＣｏ含有量が本発明より少ない比較例のNo. １のもの
は、本発明例のものより軟らかく、被削性が優れている
が、金型寿命が本発明例のもの約３６％以下であった。
Ｃｕ含有量が本発明より少ない比較例のNo. ２のもの
は、本発明例のものよりやや軟らかく、被削性がやや優
れているが、ＨＣｌ腐食試験値が４．５ｇ／ｍ2ｈと本
発明例のものより悪く、金型寿命が本発明例のもの約
４．６％以下であった。Ｍｏ含有量が本発明より少ない
比較例のNo. ３のものは、本発明例のものより軟らか
く、被削性が優れているが、ＨＣｌ腐食試験値が２．２
ｇ／ｍ2 ｈと本発明例のものより悪く、金型寿命が本発
明例のもの約４．７％以下であった。
【００２７】Ｃｏ含有量が本発明より少ない比較例のN
o. ４のものは、本発明例のものより軟らかく、被削性
が優れているが、ＨＣｌ腐食試験の結果が本発明例のも
のと同じであるが、金型寿命が本発明例のものの約４１
％以下であった。また、Ｃｕ及びＣｏ含有量が本発明よ
り少なく、また溶体化処理後に時効処理をした比較例の
No. ５のものは、硬さ及び被削性が本発明例のものと同
程度であるが、ＨＣｌ腐食試験値が本発明例のものの１
０倍であり、金型寿命が本発明例のものの約９％以下で
あった。
o. ４のものは、本発明例のものより軟らかく、被削性
が優れているが、ＨＣｌ腐食試験の結果が本発明例のも
のと同じであるが、金型寿命が本発明例のものの約４１
％以下であった。また、Ｃｕ及びＣｏ含有量が本発明よ
り少なく、また溶体化処理後に時効処理をした比較例の
No. ５のものは、硬さ及び被削性が本発明例のものと同
程度であるが、ＨＣｌ腐食試験値が本発明例のものの１
０倍であり、金型寿命が本発明例のものの約９％以下で
あった。
【００２８】
【発明の効果】本発明のプラスチック成形金型用鋼は、
上記構成にしたことにより、溶体化処理のみで硬さがＨ
ＲＣ３９以上になり、耐食性が従来のものの１０分の１
程度になるとともに金型寿命が従来のものの１０倍以上
になるという優れた効果を奏する。
上記構成にしたことにより、溶体化処理のみで硬さがＨ
ＲＣ３９以上になり、耐食性が従来のものの１０分の１
程度になるとともに金型寿命が従来のものの１０倍以上
になるという優れた効果を奏する。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で（以下同じ）、Ｃ：０．０５％
以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃ
ｕ：１．５〜３．０％、Ｎｉ：４．０〜６．５％、Ｃ
ｒ：１１．０〜１３．０％、Ｍｏ：３．０〜５．０％と
Ｗ：０．０５〜１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．０
〜１０．０％、Ｖ：０．１０〜０．５０％及びＣｏ：
２．１〜４．０％を含有し、更にＳ：０．０４〜０．１
５％、Ｐｂ：０．０３〜０．１０％、Ｔｅ：０．０１〜
０．０６％及びＢｉ：０．０２〜０．１０％の１種又は
２種以上を２種以上含有させる場合には下記式で計算し
て０．０４〜０．１５％になるように含有し、残部が実
質的にＦｅであること特徴とする耐食性及び被削性に優
れたプラスチック成形金型用鋼。 式；Ｓ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ％＋１．７Ｂｉ％ - 【請求項２】 Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以
下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：
１．５〜３．０％、Ｎｉ：４．０〜６．５％、Ｃｒ：１
１．０〜１３．０％、Ｍｏ：３．０〜５．０％とＷ：
０．０５〜１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．０〜１
０．０％、Ｖ：０．１０〜０．５０％、Ｃｏ：２．１〜
４．０％及びＣａ：０．０００３〜０．００５０％を含
有し、残部が実質的にＦｅであること特徴とする耐食性
及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼。 - 【請求項３】 Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以
下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｕ：１．５〜３．０％、Ｎ
ｉ：４．０〜６．５％、Ｃｒ：１１．０〜１３．０％、
Ｍｏ：３．０〜５．０％とＷ：０．０５〜１．０％を複
合して２Ｍｏ＋Ｗで６．０〜１０．０％、Ｖ：０．１０
〜０．５０％及びＣｏ：２．１〜４．０％を含有し、更
にＳ：０．０４〜０．１５％、Ｐｂ：０．０３〜０．１
０％、Ｔｅ：０．０１〜０．０６％及びＢｉ：０．０２
〜０．１０％の１種又は２種以上を２種以上含有させる
場合には下記式で計算して０．０４〜０．１５％になる
ように含有し、更にまたＴｉ：０．５％以下、Ｎｂ：
０．５％以下及びＴａ：０．５％以下の１種又は２種以
上を含有し、残部が実質的にＦｅであること特徴とする
耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼。 式；Ｓ％＋１．３Ｐｂ％＋４Ｔｅ％＋１．７Ｂｉ％ - 【請求項４】 Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以
下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：
１．５〜３．０％、Ｎｉ：４．０〜６．５％、Ｃｒ：１
１．０〜１３．０％、Ｍｏ：３．０〜５．０％とＷ：
０．０５〜１．０％を複合して２Ｍｏ＋Ｗで６．０〜１
０．０％、Ｖ：０．１０〜０．５０％、Ｃｏ：２．１〜
４．０％及びＣａ：０．０００３〜０．００５０％を含
有し、更にＴｉ：０．２％以下、Ｎｂ：０．２％以下及
びＴａ：０．２％以下の１種又は２種以上を含有し、残
部が実質的にＦｅであること特徴とする耐食性及び被削
性に優れたプラスチック成形金型用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33661899A JP2001152294A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33661899A JP2001152294A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152294A true JP2001152294A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18301027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33661899A Pending JP2001152294A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 耐食性及び被削性に優れたプラスチック成形金型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001152294A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7429174B2 (en) | 2003-06-25 | 2008-09-30 | United Technologies Corporation | Clean atmosphere heat treat for coated turbine components |
| CN110527922A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-03 | 福建三钢闽光股份有限公司 | 一种自回火全贝氏体组织塑料模具钢及其制备方法 |
-
1999
- 1999-11-26 JP JP33661899A patent/JP2001152294A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7429174B2 (en) | 2003-06-25 | 2008-09-30 | United Technologies Corporation | Clean atmosphere heat treat for coated turbine components |
| CN110527922A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-03 | 福建三钢闽光股份有限公司 | 一种自回火全贝氏体组织塑料模具钢及其制备方法 |
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| A02 | Decision of refusal |
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