JP2001279365A - ダイカストマシン用金型の構成部材およびその製造方法 - Google Patents
ダイカストマシン用金型の構成部材およびその製造方法Info
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- JP2001279365A JP2001279365A JP2000089496A JP2000089496A JP2001279365A JP 2001279365 A JP2001279365 A JP 2001279365A JP 2000089496 A JP2000089496 A JP 2000089496A JP 2000089496 A JP2000089496 A JP 2000089496A JP 2001279365 A JP2001279365 A JP 2001279365A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐溶損性、靱性、強度に優れたダイカストマ
シン用の金型の構成部材を低コストで得ること 【解決手段】 金型の構成部材の溶湯と接触する部位
を、前記Ｎｉ基サーメットをＮｉ基サーメットにより形
成する。Ｎｉ基サーメットは、重量％でＢ：０．６〜
３．２％、Ｓｉ：０．５〜８％、Ｍｏ：５〜３７％を含
有し残部がＮｉおよび不可避的不純物からなる。
シン用の金型の構成部材を低コストで得ること 【解決手段】 金型の構成部材の溶湯と接触する部位
を、前記Ｎｉ基サーメットをＮｉ基サーメットにより形
成する。Ｎｉ基サーメットは、重量％でＢ：０．６〜
３．２％、Ｓｉ：０．５〜８％、Ｍｏ：５〜３７％を含
有し残部がＮｉおよび不可避的不純物からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカストマシン
用金型の構成部材およびその製造方法に係り、特に寿命
の向上と低コスト化に関する。
用金型の構成部材およびその製造方法に係り、特に寿命
の向上と低コスト化に関する。
【０００２】
【従来の技術】プランジャスリーブ、ブッシュ、金型等
のダイカストマシンの部材は各ショット毎に高温に加熱
された溶融金属に接触する一方で、各ショット間に、冷
却、潤滑性向上および離型性向上を目的として潤滑剤や
離形剤を噴霧される。このためこれらの部材は加熱と冷
却の繰り返しによる熱応力を受けることになり、これに
起因してヒートチェック（クラック）が生じる。このヒ
ートチェックが金型本体または入れ子等の表面に生じる
と鋳造品に転写されるため、鋳造品の外観品質を低下さ
せる。また、金型には高温高圧の溶融金属が接触するた
め、特にアルミニウム鋳造時には溶損も問題となる。
のダイカストマシンの部材は各ショット毎に高温に加熱
された溶融金属に接触する一方で、各ショット間に、冷
却、潤滑性向上および離型性向上を目的として潤滑剤や
離形剤を噴霧される。このためこれらの部材は加熱と冷
却の繰り返しによる熱応力を受けることになり、これに
起因してヒートチェック（クラック）が生じる。このヒ
ートチェックが金型本体または入れ子等の表面に生じる
と鋳造品に転写されるため、鋳造品の外観品質を低下さ
せる。また、金型には高温高圧の溶融金属が接触するた
め、特にアルミニウム鋳造時には溶損も問題となる。
【０００３】金型の材質としてはＳＫＤ６１（ＪＩＳ）
等の工具鋼が一般的に使用されているが、ＳＫＤ６１は
耐ヒートチェック性および耐溶損性が十分とはいえない
ため、鋳造条件によって差はあるものの３万ショット程
度で金型の改修または交換が必要となる。
等の工具鋼が一般的に使用されているが、ＳＫＤ６１は
耐ヒートチェック性および耐溶損性が十分とはいえない
ため、鋳造条件によって差はあるものの３万ショット程
度で金型の改修または交換が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実状に鑑
みなされたものであり、耐ヒートチェック性および耐溶
損性を向上させた合金を適用して長寿命の金型を提供す
ることを目的としている。
みなされたものであり、耐ヒートチェック性および耐溶
損性を向上させた合金を適用して長寿命の金型を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、溶湯と接触する部位の少なくとも一部を
Ｎｉ基サーメットにより形成した金型本体および入れ子
等のダイカストマシン用金型の構成部材を提供する。な
お、入れ子とはダイカストマシン用金型の特にヒートチ
ェックや溶損の起きやすい部分に用いられる小型で交換
可能な部品である。従って、入れ子用材料には耐溶損
性、靭性および強度が要求される。
め、本発明は、溶湯と接触する部位の少なくとも一部を
Ｎｉ基サーメットにより形成した金型本体および入れ子
等のダイカストマシン用金型の構成部材を提供する。な
お、入れ子とはダイカストマシン用金型の特にヒートチ
ェックや溶損の起きやすい部分に用いられる小型で交換
可能な部品である。従って、入れ子用材料には耐溶損
性、靭性および強度が要求される。
【０００６】本発明に係るＮｉ基サーメットの組成は、
重量％でＢ：０．６〜３．２％、Ｓｉ：０．５〜８％、
Ｍｏ：５〜３７％を含有し残部がＮｉおよび不可避的不
純物からなる。（なお、以下、本明細書において表記さ
れた組成比を示すパーセンテージは、特に断り書きがな
い限り全て重量％を意味する。）
重量％でＢ：０．６〜３．２％、Ｓｉ：０．５〜８％、
Ｍｏ：５〜３７％を含有し残部がＮｉおよび不可避的不
純物からなる。（なお、以下、本明細書において表記さ
れた組成比を示すパーセンテージは、特に断り書きがな
い限り全て重量％を意味する。）
【０００７】上記のＮｉ基サーメットは、優れた耐ヒー
トチェック性および耐溶損性を示すが、特にアルミニウ
ム合金鋳造用の金型の構成部材として用いた場合には、
耐ヒートチェック性および耐溶損性の向上効果は特に顕
著である。
トチェック性および耐溶損性を示すが、特にアルミニウ
ム合金鋳造用の金型の構成部材として用いた場合には、
耐ヒートチェック性および耐溶損性の向上効果は特に顕
著である。
【０００８】Ｎｉ基サーメットの組成を上記のように決
定した理由は以下の通りである。
定した理由は以下の通りである。
【０００９】まず、Ｂは、焼結温度を低下させると共
に、ＮｉおよびＭｏと硼化物を形成し、合金の耐食耐摩
耗性を高める。Ｂ含有量は高くても低くても抗折力を低
下させるので、０．６〜３．２％とした。なお、Ｂ含有
量は、１．０〜３．１％とすることがより好ましい。
に、ＮｉおよびＭｏと硼化物を形成し、合金の耐食耐摩
耗性を高める。Ｂ含有量は高くても低くても抗折力を低
下させるので、０．６〜３．２％とした。なお、Ｂ含有
量は、１．０〜３．１％とすることがより好ましい。
【００１０】次に、Ｓｉは、Ｂと同様、焼結温度を低下
させるので、鉄鋼材との複合化を焼結と同時に行うこと
に効果がある。焼結温度が低いと鋼材を劣化させずに焼
結と複合化を同時に行うことが出来るので経済的に有利
である。Ｓｉ量の増加と共に焼結温度は低下するが、８
％を超えると急激に抗折力が低下する。Ｓｉ量が少ない
場合も抗折力の低下と焼結温度の上昇をきたすので、下
限を０．５％とする。従って、Ｓｉ含有量は０．５〜８
％とした。なお、Ｓｉ含有量は２．５〜７％とすること
がより好ましい。
させるので、鉄鋼材との複合化を焼結と同時に行うこと
に効果がある。焼結温度が低いと鋼材を劣化させずに焼
結と複合化を同時に行うことが出来るので経済的に有利
である。Ｓｉ量の増加と共に焼結温度は低下するが、８
％を超えると急激に抗折力が低下する。Ｓｉ量が少ない
場合も抗折力の低下と焼結温度の上昇をきたすので、下
限を０．５％とする。従って、Ｓｉ含有量は０．５〜８
％とした。なお、Ｓｉ含有量は２．５〜７％とすること
がより好ましい。
【００１１】次に、Ｍｏは、Ｂと硼化物を形成し、耐摩
耗性を高めると共にＮｉを主とする結合相の耐食性を改
善する効果がある。また、合金の結晶粒を微細化し、か
つ強度、抗折力を著しく高める効果を有する。このよう
な効果はＭｏが５％から生じ、４０％超では逆に抗折力
が低下する。この抗折力の低下は、Ｍｏの増加により焼
結温度が高くなり、その結果高温焼結により結晶粒が粗
大化するためと考えられる。従って、Ｍｏ含有量は、５
〜３７％とした。なお、Ｍｏ含有量は、１０〜３２％と
することがより好ましい。
耗性を高めると共にＮｉを主とする結合相の耐食性を改
善する効果がある。また、合金の結晶粒を微細化し、か
つ強度、抗折力を著しく高める効果を有する。このよう
な効果はＭｏが５％から生じ、４０％超では逆に抗折力
が低下する。この抗折力の低下は、Ｍｏの増加により焼
結温度が高くなり、その結果高温焼結により結晶粒が粗
大化するためと考えられる。従って、Ｍｏ含有量は、５
〜３７％とした。なお、Ｍｏ含有量は、１０〜３２％と
することがより好ましい。
【００１２】なお、鉄鋼材と複合化するのに好ましい焼
結温度を示すＢ、ＳｉおよびＭｏの含有量は、それぞれ
Ｂ：１．５〜３．１％、Ｓｉ：３．５〜６．０％、Ｍ
ｏ：２０〜３０％である。
結温度を示すＢ、ＳｉおよびＭｏの含有量は、それぞれ
Ｂ：１．５〜３．１％、Ｓｉ：３．５〜６．０％、Ｍ
ｏ：２０〜３０％である。
【００１３】ダイカストマシン用金型の構成部材は、そ
の全体を上記のＮｉ基サーメットにより構成してもかま
わないが、溶湯と接触する部位をＮｉ基サーメットによ
り形成し、他の部位を鋼材により形成すること、すなわ
ち複合構造をとることが有利である。この場合、鋼材と
しては、要求性能に応じて任意の鋼材を使用することは
可能であるが、好ましくはＳＫＤ６１（ＪＩＳ）等の工
具鋼を用いることが好適である。
の全体を上記のＮｉ基サーメットにより構成してもかま
わないが、溶湯と接触する部位をＮｉ基サーメットによ
り形成し、他の部位を鋼材により形成すること、すなわ
ち複合構造をとることが有利である。この場合、鋼材と
しては、要求性能に応じて任意の鋼材を使用することは
可能であるが、好ましくはＳＫＤ６１（ＪＩＳ）等の工
具鋼を用いることが好適である。
【００１４】特に金型の寸法が大きい場合、特にヒート
チェックや溶損が生じやすい部分だけを耐溶損性、靭性
および強度が優れたＮｉ基サーメットを用い、その他の
部分には鋼材を用いることで材料費を低減することが可
能である。この場合には、鋼材とＮｉ基サーメットとを
接合する工程が必要となる。従って、Ｎｉ基サーメット
を用いたことによる材料費の増大より接合費の方が小さ
い場合、金型の製造コストを低く抑えることが可能とな
る。これはＮｉ基サーメットの材料コストが特に高い場
合に有効である。
チェックや溶損が生じやすい部分だけを耐溶損性、靭性
および強度が優れたＮｉ基サーメットを用い、その他の
部分には鋼材を用いることで材料費を低減することが可
能である。この場合には、鋼材とＮｉ基サーメットとを
接合する工程が必要となる。従って、Ｎｉ基サーメット
を用いたことによる材料費の増大より接合費の方が小さ
い場合、金型の製造コストを低く抑えることが可能とな
る。これはＮｉ基サーメットの材料コストが特に高い場
合に有効である。
【００１５】Ｎｉ基サーメットと鋼材とを複合化するに
際しては、ろう付け、拡散接合および溶射等の手法を適
用することが可能である。本発明に係るＮｉ基サーメッ
トの熱膨張係数は１０〜１１×１０−６と一般的な金型
用材料（ＳＫＤ６１等の鋼材）の熱膨張係数に近いた
め、容易に接合が可能であり、複合化後に接合面に残留
応力が残りにくいという利点がある。
際しては、ろう付け、拡散接合および溶射等の手法を適
用することが可能である。本発明に係るＮｉ基サーメッ
トの熱膨張係数は１０〜１１×１０−６と一般的な金型
用材料（ＳＫＤ６１等の鋼材）の熱膨張係数に近いた
め、容易に接合が可能であり、複合化後に接合面に残留
応力が残りにくいという利点がある。
【００１６】複合化方法として拡散接合を採用する際に
は、以下のいずれかの方法によりダイカストマシン用金
型の構成部材を製造することが有利である。
は、以下のいずれかの方法によりダイカストマシン用金
型の構成部材を製造することが有利である。
【００１７】第１の方法は、合金粉末を用いてＮｉサー
メットからなる部位を焼結形成すると同時に、鋼材に拡
散接合する方法である。この方法を用いる場合は、アト
マイズ法によって得られた合金粉末を用いることが好適
である。
メットからなる部位を焼結形成すると同時に、鋼材に拡
散接合する方法である。この方法を用いる場合は、アト
マイズ法によって得られた合金粉末を用いることが好適
である。
【００１８】第２の方法は、合金粉末からＮｉ基サーメ
ットからなる部位を構成する焼結体を製造し、この焼結
体を他の部位を構成する鋼材に加圧接触させた状態で加
熱保持することにより焼結体と鋼材とを拡散接合する方
法である。
ットからなる部位を構成する焼結体を製造し、この焼結
体を他の部位を構成する鋼材に加圧接触させた状態で加
熱保持することにより焼結体と鋼材とを拡散接合する方
法である。
【００１９】第３の方法は、第１または第２の方法にお
いて、焼結と同時に行う拡散接合または焼結体の拡散接
合後の加熱状態にある鋼材を冷却することにより鋼材に
焼き入れを施すという方法である。この第３の方法によ
れば、焼結および／または拡散接合時に鋼材に与えられ
た熱を焼き入れに利用し、省エネルギにより製造コスト
の低減を図ることができる。
いて、焼結と同時に行う拡散接合または焼結体の拡散接
合後の加熱状態にある鋼材を冷却することにより鋼材に
焼き入れを施すという方法である。この第３の方法によ
れば、焼結および／または拡散接合時に鋼材に与えられ
た熱を焼き入れに利用し、省エネルギにより製造コスト
の低減を図ることができる。
【００２０】このような方法は、鋼材として一般的な金
型用材料例えばＳＫＤ６１の鋼材を用いるときに特に効
果がある。その理由は、本発明によるＮｉ基サーメット
を金型用鋼材に接合する際の好適な焼結温度および拡散
接合温度と、金型用鋼材の焼き入れ温度がほぼ等しい
（約１０１０〜１０７０℃）からである。このような場
合、焼結温度および拡散接合温度に所定時間保持した
後、即座に焼き入れ工程に移行することができ、工数お
よびエネルギの低減効果が得られる。また、上記のＮｉ
基サーメットと一般的な金型用材料（ＳＫＤ６１等）の
熱膨張係数が近いため、焼き入れ時に割れや剥離等が生
じにくい。
型用材料例えばＳＫＤ６１の鋼材を用いるときに特に効
果がある。その理由は、本発明によるＮｉ基サーメット
を金型用鋼材に接合する際の好適な焼結温度および拡散
接合温度と、金型用鋼材の焼き入れ温度がほぼ等しい
（約１０１０〜１０７０℃）からである。このような場
合、焼結温度および拡散接合温度に所定時間保持した
後、即座に焼き入れ工程に移行することができ、工数お
よびエネルギの低減効果が得られる。また、上記のＮｉ
基サーメットと一般的な金型用材料（ＳＫＤ６１等）の
熱膨張係数が近いため、焼き入れ時に割れや剥離等が生
じにくい。
【００２１】なお、鋼材に他の材料を用いることにより
拡散接合温度および拡散接合温度と焼き入れ温度に多少
の差異が生じた場合でも、拡散接合処理後に多少の温度
コントロールをすればよく、この場合も工数およびエネ
ルギの低減効果が得られる。但し、焼き入れは必ずしも
必要でなく、焼き入れを行わないようにしてもよい。
拡散接合温度および拡散接合温度と焼き入れ温度に多少
の差異が生じた場合でも、拡散接合処理後に多少の温度
コントロールをすればよく、この場合も工数およびエネ
ルギの低減効果が得られる。但し、焼き入れは必ずしも
必要でなく、焼き入れを行わないようにしてもよい。
【００２２】上記のＮｉ基サーメットの原料粉末として
は、アトマイズ法またはボールミル粉砕により製造する
ことができる。
は、アトマイズ法またはボールミル粉砕により製造する
ことができる。
【００２３】アトマイズ法により得られた粉末は流動性
が良いため、充填密度を高くすることができるという利
点がある。このため、金型（焼結用金型）内に充填する
だけで無加圧焼結法が可能となるため、少ない工程で焼
結体を得ることが可能となり、高生産性かつ低コストで
焼結体を得ることができる。
が良いため、充填密度を高くすることができるという利
点がある。このため、金型（焼結用金型）内に充填する
だけで無加圧焼結法が可能となるため、少ない工程で焼
結体を得ることが可能となり、高生産性かつ低コストで
焼結体を得ることができる。
【００２４】また、ボールミル粉砕によって得られた粉
末は非常に微細であるため、焼結合金すなわちＮｉ基サ
ーメットの特性が向上する。また、金型成形することに
よってニアネエットシェイプの焼結体を得ることが可能
となり、仕上げ加工コストを低減することができる。
末は非常に微細であるため、焼結合金すなわちＮｉ基サ
ーメットの特性が向上する。また、金型成形することに
よってニアネエットシェイプの焼結体を得ることが可能
となり、仕上げ加工コストを低減することができる。
【００２５】また、前述したように、複合化方法として
溶射法も用いることができる。この場合には、部材形状
が複雑な場合でも少ない工数にてＮｉ基サーメット層を
必要な部位のみに形成することができ、また、仕上げ加
工量を大幅に低減することができるため、低コスト化を
図ることができる。
溶射法も用いることができる。この場合には、部材形状
が複雑な場合でも少ない工数にてＮｉ基サーメット層を
必要な部位のみに形成することができ、また、仕上げ加
工量を大幅に低減することができるため、低コスト化を
図ることができる。
【００２６】
【実施例】以下に実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
する。
【００２７】［実施例１］ダイカストマシン用金型の一
例として図１に示す形状の入れ子を作成した。寸法はａ
×ｂ×ｃ＝２５×３０×６０である。本実施例では、入
れ子の全体をＮｉ基サーメットにて製作した。
例として図１に示す形状の入れ子を作成した。寸法はａ
×ｂ×ｃ＝２５×３０×６０である。本実施例では、入
れ子の全体をＮｉ基サーメットにて製作した。
【００２８】入れ子を製作するにあたっては、まず、Ｂ
を３．１％、Ｓｉを４．６％、Ｍｏを２０％、残部をＮ
ｉからなる組成を持った合金粉末を、アトマイズ法にて
作成した。
を３．１％、Ｓｉを４．６％、Ｍｏを２０％、残部をＮ
ｉからなる組成を持った合金粉末を、アトマイズ法にて
作成した。
【００２９】この合金粉末を用い、焼結用金型を用いて
無加圧焼結法により入れ子を作成した。焼結用金型の寸
法は、焼結時に生じる収縮および仕上げ加工時の研削代
を考慮して決定した。まず、焼結用金型に離形剤として
ＢＮ（ボロンナイトライド）を塗布し、次いで焼結用金
型内に上記の合金粉末を充填し、しかる後焼結用金型を
真空炉内にセットし焼結を行った。焼結温度は１０２０
℃、真空炉内圧力は４ｐａとした。焼結後、切削加工、
研削加工および放電加工により、所定の形状に仕上げ
た。
無加圧焼結法により入れ子を作成した。焼結用金型の寸
法は、焼結時に生じる収縮および仕上げ加工時の研削代
を考慮して決定した。まず、焼結用金型に離形剤として
ＢＮ（ボロンナイトライド）を塗布し、次いで焼結用金
型内に上記の合金粉末を充填し、しかる後焼結用金型を
真空炉内にセットし焼結を行った。焼結温度は１０２０
℃、真空炉内圧力は４ｐａとした。焼結後、切削加工、
研削加工および放電加工により、所定の形状に仕上げ
た。
【００３０】このようにして製作した入れ子をダイカス
トマシン用の金型内に組み込み運転を行った。鋳造材と
してダイカスト用アルミニウム合金ＡＤＣ１２（ＪＩ
Ｓ）を用い、溶湯温度を６８０℃として鋳造を行った。
なお、比較例として同一形状のＳＫＤ６１製の入れ子を
製作し、これについても同一の条件で鋳造を行った。
トマシン用の金型内に組み込み運転を行った。鋳造材と
してダイカスト用アルミニウム合金ＡＤＣ１２（ＪＩ
Ｓ）を用い、溶湯温度を６８０℃として鋳造を行った。
なお、比較例として同一形状のＳＫＤ６１製の入れ子を
製作し、これについても同一の条件で鋳造を行った。
【００３１】その結果、実施例の入れ子は比較例の入れ
子に対して１．３倍の寿命を示した。実施例の入れ子に
も割れ（ヒートチェック）は生じたが、入れ子交換が必
要となるまでの鋳造回数が比較例に比べて明らかに向上
することがわかった。
子に対して１．３倍の寿命を示した。実施例の入れ子に
も割れ（ヒートチェック）は生じたが、入れ子交換が必
要となるまでの鋳造回数が比較例に比べて明らかに向上
することがわかった。
【００３２】なお、上記と同じ条件で作成したＮｉ基サ
ーメットの特性は下記の通りであった。溶損性は、６８
０℃のＡＤＣ１２溶湯中に５時間浸漬した際の単位時間
および単位面積当たりの重量減で評価している。
ーメットの特性は下記の通りであった。溶損性は、６８
０℃のＡＤＣ１２溶湯中に５時間浸漬した際の単位時間
および単位面積当たりの重量減で評価している。
【００３３】硬さ：ＨRC５８、 引っ張り強さ：５００〜６００ＭＰａ 溶損性：１６〜１８ｇ／ｍ２・hr 熱膨張係数：１１．９×１０−６℃
【００３４】［実施例２］ダイカストマシン用金型の一
例として図２に示す形状の入れ子を作成した。寸法はｄ
×ｅ×ｆ＝４０×８０×１００である。実施例２におい
ては、Ｎｉ基サーメットと鋼材とを接合して入れ子を作
成し、図２の鎖線より左側部分を鋼材により、右側部分
をＮｉ基サーメットにより作成している。
例として図２に示す形状の入れ子を作成した。寸法はｄ
×ｅ×ｆ＝４０×８０×１００である。実施例２におい
ては、Ｎｉ基サーメットと鋼材とを接合して入れ子を作
成し、図２の鎖線より左側部分を鋼材により、右側部分
をＮｉ基サーメットにより作成している。
【００３５】入れ子の合金部分を形成する材料として
は、実施例１と同様に、Ｂを３．１％、Ｓｉを４．６
％、Ｍｏを２０％、残部をＮｉからなる組成を持った合
金を用いた。この組成比で原料を混合し、回転ボールミ
ルにより湿式混合粉砕を行い、乾燥して原料粉末を得
た。
は、実施例１と同様に、Ｂを３．１％、Ｓｉを４．６
％、Ｍｏを２０％、残部をＮｉからなる組成を持った合
金を用いた。この組成比で原料を混合し、回転ボールミ
ルにより湿式混合粉砕を行い、乾燥して原料粉末を得
た。
【００３６】この原料粉末を成形するにあたっては、図
３に概略的に構成を示した成形金型を用い、一軸加圧成
形法により成形を行った。なお成形金型の寸法は、成形
体の焼結時に生じる収縮および仕上げ加工時の研削代を
考慮して決定した。
３に概略的に構成を示した成形金型を用い、一軸加圧成
形法により成形を行った。なお成形金型の寸法は、成形
体の焼結時に生じる収縮および仕上げ加工時の研削代を
考慮して決定した。
【００３７】成形に際しては、まず、成形金型内に上記
組成の原料粉末を充填し、しかる後、金型上部に加圧用
パンチを挿入し、上下のパンチにより２３ＭＰａで加圧
した。その後、成形金型から成形体を取り出し、成形体
を真空炉内にセットし焼結を行った。焼結温度は１０２
０℃、真空炉内圧力は４ｐａとした。焼結後、焼結体の
うち接合面となる部分を平面研削処理した。
組成の原料粉末を充填し、しかる後、金型上部に加圧用
パンチを挿入し、上下のパンチにより２３ＭＰａで加圧
した。その後、成形金型から成形体を取り出し、成形体
を真空炉内にセットし焼結を行った。焼結温度は１０２
０℃、真空炉内圧力は４ｐａとした。焼結後、焼結体の
うち接合面となる部分を平面研削処理した。
【００３８】一方で、入れ子の他の部分（以下、「基
材」という）をＳＫＤ６１で製作した。
材」という）をＳＫＤ６１で製作した。
【００３９】次に、焼結体と基材との拡散接合を行っ
た。拡散接合は、焼結体を図４に示すように基材上に積
み重ねて真空炉内にセットし、１０２０℃で３０分間保
持することにより行った。なお、このときに重りと焼結
体とが接合されてしまうことを防止するため、重りと焼
結体とが接触する面には離型剤としてＢＮ（ボロンナイ
トライド）を塗布した。１０２０℃で３０分間保持後、
室温まで急冷し、基材を焼き入れした。その後、基材
（ＳＫＤ６１）の靱性を高めるため、６００℃で１８０
分間保持する焼き戻し処理を２回行った。
た。拡散接合は、焼結体を図４に示すように基材上に積
み重ねて真空炉内にセットし、１０２０℃で３０分間保
持することにより行った。なお、このときに重りと焼結
体とが接合されてしまうことを防止するため、重りと焼
結体とが接触する面には離型剤としてＢＮ（ボロンナイ
トライド）を塗布した。１０２０℃で３０分間保持後、
室温まで急冷し、基材を焼き入れした。その後、基材
（ＳＫＤ６１）の靱性を高めるため、６００℃で１８０
分間保持する焼き戻し処理を２回行った。
【００４０】上記の工程の終了後に硬さの確認を行った
ところ、サーメット部の硬さはＨRC４８〜５８、基材の
硬さはＨRC４８であった。その後、研削加工および放電
加工により、所定の形状に仕上げた。
ところ、サーメット部の硬さはＨRC４８〜５８、基材の
硬さはＨRC４８であった。その後、研削加工および放電
加工により、所定の形状に仕上げた。
【００４１】このようにして製作した入れ子をダイカス
トマシン用の金型内に組み込み運転を行った。鋳造条件
は実施例１に記載した条件と同一である。その結果本実
施例の入れ子は従来材（ＳＫＤ６１）の入れ子より約
１．５倍の寿命を示した。
トマシン用の金型内に組み込み運転を行った。鋳造条件
は実施例１に記載した条件と同一である。その結果本実
施例の入れ子は従来材（ＳＫＤ６１）の入れ子より約
１．５倍の寿命を示した。
【００４２】なお、上記と同じ条件で作成したＮｉ基サ
ーメットの特性は下記の通りであった。
ーメットの特性は下記の通りであった。
【００４３】硬さ：ＨRC５８、 引っ張り強さ：８００〜９００ＭＰａ 溶損性：８〜１５ｇ／ｍ２・hr 熱膨張係数：１１．９×１０−６℃
【００４４】なお、上記実施例では、アトマイズ法にて
得られた粉末を無加圧焼結したサーメット焼結体、およ
びボールミル粉砕によって得られた粉末を使用したサー
メット焼結体にて金型（入れ子）を作製したが、鋼材か
らなる金型基材の成形表面に上記粉末を所定厚さで付着
させ、加圧下または無加圧下で焼結すると同時に金型基
材に拡散接合してもよく、さらにサーメット溶射層を用
いて金型や入れ子を作製してもよい。この場合も同等の
効果が得られる。
得られた粉末を無加圧焼結したサーメット焼結体、およ
びボールミル粉砕によって得られた粉末を使用したサー
メット焼結体にて金型（入れ子）を作製したが、鋼材か
らなる金型基材の成形表面に上記粉末を所定厚さで付着
させ、加圧下または無加圧下で焼結すると同時に金型基
材に拡散接合してもよく、さらにサーメット溶射層を用
いて金型や入れ子を作製してもよい。この場合も同等の
効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、耐溶損性、靱性、強度
に優れたダイカストマシン用の金型の構成部材を低コス
トで得ることができる。
に優れたダイカストマシン用の金型の構成部材を低コス
トで得ることができる。
【図１】実施例１に係る入れ子の形状を説明する図。
【図２】実施例２に係る入れ子の形状を説明する図。
【図３】実施例２における成形工程を説明する図。
【図４】実施例２における拡散接合工程を説明する図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 1/05 Ｃ２２Ｃ 1/05 Ｋ (72)発明者 藤 田 将 巨 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 ▲高▼橋 栄 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 Ｆターム(参考） 4K017 AA04 BA03 BB04 BB16 BB18 EA04 EK01 4K018 AA08 DA11 JA29 JA34 KA18
Claims (9)
- 【請求項１】溶湯と接触する部位をＮｉ基サーメットに
より形成したダイカストマシン用金型の構成部材であっ
て、前記Ｎｉ基サーメットが、重量％でＢ：０．６〜
３．２％、Ｓｉ：０．５〜８％、Ｍｏ：５〜３７％を含
有し残部がＮｉおよび不可避的不純物からなることを特
徴とするダイカストマシン用金型の構成部材。 - 【請求項２】前記Ｎｉ基サーメットにより形成されてい
る部位以外の部位を鋼材により形成したことを特徴とす
る、請求項１に記載のダイカストマシン用金型の構成部
材。 - 【請求項３】全体が前記Ｎｉ基サーメットにより形成さ
れていることを特徴とする、請求項１に記載のダイカス
トマシン用金型の構成部材。 - 【請求項４】アトマイズ法によって得られた合金粉末を
用いて前記Ｎｉ基サーメットを形成したことを特徴とす
る、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のダイカスト
マシン用金型の構成部材。 - 【請求項５】ボールミル粉砕によって得られた合金粉末
を用いて前記Ｎｉ基サーメットを形成したことを特徴と
する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のダイカス
トマシン用金型の構成部材。 - 【請求項６】請求項２に記載のダイカストマシン用金型
の構成部材の製造方法であって、 アトマイズ法によって得られた合金粉末を用いて前記Ｎ
ｉサーメットからなる部位を焼結形成すると同時に、前
記鋼材に拡散接合することを特徴とする、ダイカストマ
シン用金型の構成部材の製造方法。 - 【請求項７】請求項２に記載のダイカストマシン用金型
の構成部材の製造方法であって、 合金粉末から前記Ｎｉ基サーメットからなる部位を構成
する焼結体を製造し、この焼結体を前記鋼材に加圧接触
させた状態で加熱保持することにより前記焼結体と前記
鋼材とを拡散接合することを特徴とする、ダイカストマ
シン用金型の構成部材の製造方法。 - 【請求項８】請求項６または７に記載のダイカストマシ
ン用金型の構成部材の製造方法において、 焼結と同時に行う拡散接合または焼結体の拡散接合後の
加熱状態にある前記鋼材を冷却することにより前記鋼材
に焼き入れを施すことを特徴とする、ダイカストマシン
用金型の構成部材の製造方法。 - 【請求項９】請求項２に記載のダイカストマシン用金型
の構成部材の製造方法であって、 前記鋼材上に前記Ｎｉ基サーメットからなる層を溶射法
により形成したことを特徴とする、ダイカストマシン用
金型の構成部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089496A JP2001279365A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | ダイカストマシン用金型の構成部材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089496A JP2001279365A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | ダイカストマシン用金型の構成部材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001279365A true JP2001279365A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18605248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000089496A Withdrawn JP2001279365A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | ダイカストマシン用金型の構成部材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001279365A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328506A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nikko Kinzoku Kk | 粉末冶金用複合粉末及びその製造方法 |
| JP2009195914A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mazda Motor Corp | 成型金型の製造方法および成型金型 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000089496A patent/JP2001279365A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006328506A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Nikko Kinzoku Kk | 粉末冶金用複合粉末及びその製造方法 |
| JP4704108B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2011-06-15 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 粉末冶金用複合粉末及びその製造方法 |
| JP2009195914A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mazda Motor Corp | 成型金型の製造方法および成型金型 |
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