JP2002035917A - ダイカスト又は射出成形用金型及びその製造方法 - Google Patents
ダイカスト又は射出成形用金型及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マグネシウム材をダイカスト又は射出成形する
ときに、従来の熱間金型用鋼の金型を用いると、溶湯と
金型材が早期に反応してしまい、金型寿命が短かった。 【解決手段】クロムを１０〜２０重量％含有し、硬さが
ＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５の特殊鋼を金型に成形し、その
後に窒化処理によりその表面に１００μｍ以下の厚みの
窒化クロムが固溶し、表面硬さがＨｖ８００〜Ｈｖ１３
００の窒化硬化層を形成する。得られた金型は、金型と
して十分な構造強度を備えると共に、マグネシウム材の
溶湯に対する耐侵食性及び耐焼付性が優れている。
ときに、従来の熱間金型用鋼の金型を用いると、溶湯と
金型材が早期に反応してしまい、金型寿命が短かった。 【解決手段】クロムを１０〜２０重量％含有し、硬さが
ＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５の特殊鋼を金型に成形し、その
後に窒化処理によりその表面に１００μｍ以下の厚みの
窒化クロムが固溶し、表面硬さがＨｖ８００〜Ｈｖ１３
００の窒化硬化層を形成する。得られた金型は、金型と
して十分な構造強度を備えると共に、マグネシウム材の
溶湯に対する耐侵食性及び耐焼付性が優れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム材を
ダイカスト又は射出成形により成形するときに用いる金
型及びその製造方法に関するものである。
ダイカスト又は射出成形により成形するときに用いる金
型及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年は、マグネシウム材（マグネシウム
やマグネシウム合金を意味する。）をダイカストや射出
成形により成形したものが、軽量性、高強度性、外観の
美麗さ等の観点から、電子部品のケースや自動車部品等
に広く利用されている。これらマグネシウム材の成形に
際しては熱間金型用鋼が主に用いられている。しかしな
がら、マグネシウム材の溶解したマグネシウム溶湯は、
活性に富み且つ、軽量化の特徴を生かす為の肉薄製品が
主流であることから、成形条件が高温、高圧、高速とな
り熱間金型用鋼との反応を一層促進する条件下である。
従って、マグネシウム溶湯を上記金型に注入して成形す
ると、マグネシウム溶湯が金型材と早期に反応して、金
型を侵食したり焼付きを起こし、結果として金型の寿命
が急激に低下するという問題があった。
やマグネシウム合金を意味する。）をダイカストや射出
成形により成形したものが、軽量性、高強度性、外観の
美麗さ等の観点から、電子部品のケースや自動車部品等
に広く利用されている。これらマグネシウム材の成形に
際しては熱間金型用鋼が主に用いられている。しかしな
がら、マグネシウム材の溶解したマグネシウム溶湯は、
活性に富み且つ、軽量化の特徴を生かす為の肉薄製品が
主流であることから、成形条件が高温、高圧、高速とな
り熱間金型用鋼との反応を一層促進する条件下である。
従って、マグネシウム溶湯を上記金型に注入して成形す
ると、マグネシウム溶湯が金型材と早期に反応して、金
型を侵食したり焼付きを起こし、結果として金型の寿命
が急激に低下するという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
点に鑑みて為されたものであり、耐侵食性及び耐焼付性
に優れ、マグネシウム材のダイカスト又は射出成形用に
適した金型及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
点に鑑みて為されたものであり、耐侵食性及び耐焼付性
に優れ、マグネシウム材のダイカスト又は射出成形用に
適した金型及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究の
結果、アルミニウム材用金型材である熱間工具鋼（ＳＫ
Ｄ６１系鋼）の代わりに、クロムを特定範囲で含有する
特殊鋼を母材とし、その母材を金型に加工した後適切な
窒化処理を実施すると、完成品たる金型は良好な構造強
度と共に優れた耐侵食性及び耐焼付性を有することを見
いだし、その知見に基づき本発明を完成するに至った。
結果、アルミニウム材用金型材である熱間工具鋼（ＳＫ
Ｄ６１系鋼）の代わりに、クロムを特定範囲で含有する
特殊鋼を母材とし、その母材を金型に加工した後適切な
窒化処理を実施すると、完成品たる金型は良好な構造強
度と共に優れた耐侵食性及び耐焼付性を有することを見
いだし、その知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００５】請求項１の発明は、クロムを１０〜２０重
量％含有し、硬さがＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５の特殊鋼に
より成形され、その表面に１００μｍ以下の厚みの窒化
クロムが固溶した窒化硬化層が形成されており、表面硬
さがＨｖ８００〜Ｈｖ１３００であることを特徴とする
マグネシウム材のダイカスト又は射出成形用金型であ
る。
量％含有し、硬さがＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５の特殊鋼に
より成形され、その表面に１００μｍ以下の厚みの窒化
クロムが固溶した窒化硬化層が形成されており、表面硬
さがＨｖ８００〜Ｈｖ１３００であることを特徴とする
マグネシウム材のダイカスト又は射出成形用金型であ
る。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載のダイ
カスト又は射出成形用金型の製造方法であって、クロム
を１０〜２０重量％含有する特殊鋼を加工して金型を成
形し、前記金型を熱処理して硬さをＨＲＣ３０〜ＨＲＣ
５５に保持した後、窒化処理することを特徴とするダイ
カスト又は射出成形用金型の製造方法である。
カスト又は射出成形用金型の製造方法であって、クロム
を１０〜２０重量％含有する特殊鋼を加工して金型を成
形し、前記金型を熱処理して硬さをＨＲＣ３０〜ＨＲＣ
５５に保持した後、窒化処理することを特徴とするダイ
カスト又は射出成形用金型の製造方法である。
【０００７】請求項３の発明は、請求項２に記載のダイ
カスト又は射出成形用金型の製造方法であって、化合物
層が殆ど形成されないように窒化処理を行うことを特徴
とするダイカスト又は射出成形用金型の製造方法であ
る。
カスト又は射出成形用金型の製造方法であって、化合物
層が殆ど形成されないように窒化処理を行うことを特徴
とするダイカスト又は射出成形用金型の製造方法であ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
金型の製造方法及びその方法により製造された金型の説
明を行う。金型の母材は、クロムを１０〜２０重量％含
有する特殊鋼である。クロムの含有量を１０重量％以上
にしたのは、母材の表面から窒素を拡散浸透させ、クロ
ムと化合させて窒化クロムの固溶体を形成し、表面硬さ
をＨｖ８００〜Ｈｖ１３００にするのに必要だからであ
る。一方、クロムの含有量を２０重量％以下にしたの
は、２０重量％超だと、金型が脆くなり実用に耐えられ
なくなるからである。例えば、以下の表１に示す特殊鋼
を金型の母材として用いることができる。
金型の製造方法及びその方法により製造された金型の説
明を行う。金型の母材は、クロムを１０〜２０重量％含
有する特殊鋼である。クロムの含有量を１０重量％以上
にしたのは、母材の表面から窒素を拡散浸透させ、クロ
ムと化合させて窒化クロムの固溶体を形成し、表面硬さ
をＨｖ８００〜Ｈｖ１３００にするのに必要だからであ
る。一方、クロムの含有量を２０重量％以下にしたの
は、２０重量％超だと、金型が脆くなり実用に耐えられ
なくなるからである。例えば、以下の表１に示す特殊鋼
を金型の母材として用いることができる。
【０００９】
【表１】
【００１０】更に、ＳＴＡＶＡＸ（商品名）（組成
Ｃ：０．３８重量％、Ｃｒ：１３．６重量％、バナジウ
ム０．３重量％、残部：マグネシウム及び不可避的不純
物）も母材として用いることができる。なお、マルテン
サイト系の特殊鋼を母材として用いた場合には特に強度
の高い金型が製造できる。
Ｃ：０．３８重量％、Ｃｒ：１３．６重量％、バナジウ
ム０．３重量％、残部：マグネシウム及び不可避的不純
物）も母材として用いることができる。なお、マルテン
サイト系の特殊鋼を母材として用いた場合には特に強度
の高い金型が製造できる。
【００１１】母材を所定の取代（０．３ｍｍ）を残して
ほぼ金型の形状に機械加工により成形する。次にその成
形品に焼入れ・焼戻しからなる熱処理を施して、硬さを
ＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５に調質する。熱処理後の硬さを
ＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５に設定したのは、金型材用に必
要な構造強度を確保するためである。熱処理後、仕上げ
加工が行われ、最終的な金型の形状に成形される。
ほぼ金型の形状に機械加工により成形する。次にその成
形品に焼入れ・焼戻しからなる熱処理を施して、硬さを
ＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５に調質する。熱処理後の硬さを
ＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５に設定したのは、金型材用に必
要な構造強度を確保するためである。熱処理後、仕上げ
加工が行われ、最終的な金型の形状に成形される。
【００１２】その後、金型に窒化処理が施される。窒化
処理は、金型を減圧炉内に配置し、炉内温度を４８０〜
５５０℃に加熱しながら、減圧下でアンモニアを主成分
とした窒化促進ガス（Ｎ2＋ＮＨ3＋Ｏ2＋Ｎ-）を導入す
ることにより行う。窒化処理時間は３〜１０時間であ
る。上記範囲内で、窒化処理条件（炉内温度、窒化促進
ガスの組成及び流量、処理時間等）を適宜調整して、表
面硬さ、窒化硬化層の厚み及び組織（組成）を所望のも
のとする。窒化処理条件を調整して、最表面に化合物層
が殆ど形成されないように、即ち化合物層の厚みを２μ
ｍ以下とする。化合物層とは、窒化鉄（ε相―Ｆｅ2―3
Ｎ）からなる白色層のことである。この白色層は非常に
硬くて脆いことから形成されると、耐ヒートチェック性
が低下する。
処理は、金型を減圧炉内に配置し、炉内温度を４８０〜
５５０℃に加熱しながら、減圧下でアンモニアを主成分
とした窒化促進ガス（Ｎ2＋ＮＨ3＋Ｏ2＋Ｎ-）を導入す
ることにより行う。窒化処理時間は３〜１０時間であ
る。上記範囲内で、窒化処理条件（炉内温度、窒化促進
ガスの組成及び流量、処理時間等）を適宜調整して、表
面硬さ、窒化硬化層の厚み及び組織（組成）を所望のも
のとする。窒化処理条件を調整して、最表面に化合物層
が殆ど形成されないように、即ち化合物層の厚みを２μ
ｍ以下とする。化合物層とは、窒化鉄（ε相―Ｆｅ2―3
Ｎ）からなる白色層のことである。この白色層は非常に
硬くて脆いことから形成されると、耐ヒートチェック性
が低下する。
【００１３】窒化処理により、金型の母材中に窒素が拡
散浸透し、窒素がクロムと優先的に化合して窒化クロム
（主にＣｒ2Ｎ、ＣｒＮ）が生成する。窒化クロムとし
てはＣｒ2Ｎが過半数を占めるのが好ましい。窒化クロ
ムは母材中に固溶し、最表面が最も高濃度となり窒化硬
化層（拡散層）終了時点にいくにしたがい徐々に低下す
る形態をとる。
散浸透し、窒素がクロムと優先的に化合して窒化クロム
（主にＣｒ2Ｎ、ＣｒＮ）が生成する。窒化クロムとし
てはＣｒ2Ｎが過半数を占めるのが好ましい。窒化クロ
ムは母材中に固溶し、最表面が最も高濃度となり窒化硬
化層（拡散層）終了時点にいくにしたがい徐々に低下す
る形態をとる。
【００１４】窒化処理後の金型表面は平滑で肌荒れは少
ない。また、金型には反りや膨張等の寸法変化は殆ど生
じない。更に、窒化硬化層（拡散層）は母材中に窒化ク
ロムが固溶した層なので、金型の表面から内部への硬度
の低下は緩やかである。そのため、表面層の剥離や欠損
は生じ難い。本発明においては、表面硬さをＨｖ８００
〜Ｈｖ１３００と、超硬合金並みにする。なお、「表面
硬さ」はＪＩＳ Ｚ ２２４４に規定するビッカース硬
さ試験法に従って測定される硬さである。表面硬さをＨ
ｖ８００〜Ｈｖ１３００に設定したのは、その範囲で良
好な耐溶損性が得られるからである。
ない。また、金型には反りや膨張等の寸法変化は殆ど生
じない。更に、窒化硬化層（拡散層）は母材中に窒化ク
ロムが固溶した層なので、金型の表面から内部への硬度
の低下は緩やかである。そのため、表面層の剥離や欠損
は生じ難い。本発明においては、表面硬さをＨｖ８００
〜Ｈｖ１３００と、超硬合金並みにする。なお、「表面
硬さ」はＪＩＳ Ｚ ２２４４に規定するビッカース硬
さ試験法に従って測定される硬さである。表面硬さをＨ
ｖ８００〜Ｈｖ１３００に設定したのは、その範囲で良
好な耐溶損性が得られるからである。
【００１５】窒化硬化層の厚みは１００μｍ以下とす
る。１００μｍ超になると、金型表面の靭性が低下して
割れ感受性が増大し、衝撃強度が低下するからである。
好ましくは、窒化硬化層の厚みは１０μｍ以上である。
窒化硬化層の厚みが１０μｍ未満の場合には、目的の表
面硬さを均一に得ることが難しいからである。
る。１００μｍ超になると、金型表面の靭性が低下して
割れ感受性が増大し、衝撃強度が低下するからである。
好ましくは、窒化硬化層の厚みは１０μｍ以上である。
窒化硬化層の厚みが１０μｍ未満の場合には、目的の表
面硬さを均一に得ることが難しいからである。
【００１６】
【実施例】本発明品と従来品の金型の性能を評価した。
なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 Ａ．耐溶損性試験 本発明に係る金型用母材としてＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＴＡ
ＶＡＸ、従来の金型用母材としてＳＫＤ６１をそれぞれ
準備し、各母材から機械加工により試験片（直径２０ｍ
ｍ、高さ１００ｍｍの円柱）を成形した。
なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 Ａ．耐溶損性試験 本発明に係る金型用母材としてＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＴＡ
ＶＡＸ、従来の金型用母材としてＳＫＤ６１をそれぞれ
準備し、各母材から機械加工により試験片（直径２０ｍ
ｍ、高さ１００ｍｍの円柱）を成形した。
【００１７】その後、ＳＵＳ４４０Ｃ試験片とＳＴＡＶ
ＡＸ試験片については、焼入れ（１０２０℃に加熱後ガ
ス冷）、焼戻し（５４０℃に加熱後空冷）の順に熱処理
を施して硬さを調質した。ＳＫＤ６１試験片について
は、焼入れ（１０３０℃に加熱後油冷）、焼戻し（６０
０℃に空冷）、焼戻し（６００℃に空冷）の順に熱処理
を施して硬さを調質した。熱処理後は、ＳＵＳ４４０Ｃ
試験片の硬さは４８ＨＲＣ、ＳＴＡＶＡＸ試験片の硬さ
は４５ＨＲＣ、シャルピー衝撃強度は４．２Ｋｇｆｍ／
ｃｍ2、ＳＫＤ６１試験片の硬さは４７ＨＲＣ、シャル
ピー衝撃強度は４．５Ｋｇｆｍ／ｃｍ2であった。
ＡＸ試験片については、焼入れ（１０２０℃に加熱後ガ
ス冷）、焼戻し（５４０℃に加熱後空冷）の順に熱処理
を施して硬さを調質した。ＳＫＤ６１試験片について
は、焼入れ（１０３０℃に加熱後油冷）、焼戻し（６０
０℃に空冷）、焼戻し（６００℃に空冷）の順に熱処理
を施して硬さを調質した。熱処理後は、ＳＵＳ４４０Ｃ
試験片の硬さは４８ＨＲＣ、ＳＴＡＶＡＸ試験片の硬さ
は４５ＨＲＣ、シャルピー衝撃強度は４．２Ｋｇｆｍ／
ｃｍ2、ＳＫＤ６１試験片の硬さは４７ＨＲＣ、シャル
ピー衝撃強度は４．５Ｋｇｆｍ／ｃｍ2であった。
【００１８】ＳＵＳ４４０Ｃ試験片とＳＴＡＶＡＸ試験
片を、減圧炉内に配置し、炉内温度を４５０〜５３０℃
に保持しながら、１０-3ｍｍＨｇ程度の圧力に減圧した
減圧下にアンモニア２０〜４０容量％、水素５〜１５容
量％、酸素２〜８容量％、残部が窒素よりなる混合ガス
を３〜１０時間に導入して化合物層が形成されないよう
に窒化処理を行い、表面に窒化硬化層を形成した。窒化
処理後のＳＵＳ４４０Ｃ試験片の表面硬さはＨｖ１２５
０、窒化硬化層の厚みは６０μｍ、ＳＴＡＶＡＸ試験片
の表面硬さはＨｖ１３２０、窒化硬化層の厚みは６５μ
ｍであった。また、窒化処理後のＳＵＳ４４０Ｃ試験片
とＳＴＡＶＡＸ試験片の表面組成をＸ線分析により調べ
たところ、いずれの試験片からも窒化鉄（ε相―Ｆｅ2
―3Ｎ）のピークは検出されなかった。
片を、減圧炉内に配置し、炉内温度を４５０〜５３０℃
に保持しながら、１０-3ｍｍＨｇ程度の圧力に減圧した
減圧下にアンモニア２０〜４０容量％、水素５〜１５容
量％、酸素２〜８容量％、残部が窒素よりなる混合ガス
を３〜１０時間に導入して化合物層が形成されないよう
に窒化処理を行い、表面に窒化硬化層を形成した。窒化
処理後のＳＵＳ４４０Ｃ試験片の表面硬さはＨｖ１２５
０、窒化硬化層の厚みは６０μｍ、ＳＴＡＶＡＸ試験片
の表面硬さはＨｖ１３２０、窒化硬化層の厚みは６５μ
ｍであった。また、窒化処理後のＳＵＳ４４０Ｃ試験片
とＳＴＡＶＡＸ試験片の表面組成をＸ線分析により調べ
たところ、いずれの試験片からも窒化鉄（ε相―Ｆｅ2
―3Ｎ）のピークは検出されなかった。
【００１９】ＳＫＤ６１試験片についても同様に窒化処
理を行い、表面に厚みが６５μｍの窒化硬化層を形成し
たところ、表面硬さはＨｖ９３０であった。窒化処理に
代えて、ＳＫＤ６１試験片方の表面にＰＶＤ法により厚
みが３μｍのＣｒＮの蒸着皮膜を形成したところ、表面
硬さはＨｖ１７００であった。
理を行い、表面に厚みが６５μｍの窒化硬化層を形成し
たところ、表面硬さはＨｖ９３０であった。窒化処理に
代えて、ＳＫＤ６１試験片方の表面にＰＶＤ法により厚
みが３μｍのＣｒＮの蒸着皮膜を形成したところ、表面
硬さはＨｖ１７００であった。
【００２０】窒化処理済みのＳＵＳ４４０Ｃ試験片、Ｓ
ＴＡＶＡＸ試験片、ＳＫＤ６１試験片を、それぞれ約７
００℃に加熱したマグネシウム合金（ＪＩＳ：ＡＺ９
１）の溶湯に約２００時間にわたって浸漬した後、取り
出しそのまま冷却させた。その後、付着物を表面からワ
イヤーブラシ等で剥ぎ取った後、エッチング液としてナ
イタール（５％）を用いて約３０秒間反応させた。そし
て、それぞれの試験片の断面を顕微鏡観察した。結果
は、図１〜図３に示すように、ＳＵＳ４４０Ｃ試験片及
びＳＴＡＶＡＸ試験片の方がＳＫＤ６１試験片より侵食
度合いが小さかった。
ＴＡＶＡＸ試験片、ＳＫＤ６１試験片を、それぞれ約７
００℃に加熱したマグネシウム合金（ＪＩＳ：ＡＺ９
１）の溶湯に約２００時間にわたって浸漬した後、取り
出しそのまま冷却させた。その後、付着物を表面からワ
イヤーブラシ等で剥ぎ取った後、エッチング液としてナ
イタール（５％）を用いて約３０秒間反応させた。そし
て、それぞれの試験片の断面を顕微鏡観察した。結果
は、図１〜図３に示すように、ＳＵＳ４４０Ｃ試験片及
びＳＴＡＶＡＸ試験片の方がＳＫＤ６１試験片より侵食
度合いが小さかった。
【００２１】Ｂ．表面粗さ測定 本発明に係る金型用母材であるＳＴＡＶＡＸから試験片
を作製し、耐溶損性試験の場合と同様に熱処理を施して
硬さを調質し、更に研削及びラップ仕上げを施した。仕
上げ処理後のＳＴＡＶＡＸ試験片の硬さは４５ＨＲＣ、
シャルピー衝撃強度は４．２Ｋｇｆｍ／ｃｍ2であっ
た。また、そのときの表面粗さ（触針法により測定）
は、Ｒmax＝０．５μｍであった。その後耐溶損性試験
の場合と同様に窒化処理を行って、ＳＴＡＶＡＸ試験片
の表面硬さをＨｖ１３２０、窒化硬化層の厚みを６５μ
ｍにして、窒化硬化層の表面粗さを測定したところ、Ｒ
max＝１．０μｍであった。表面粗さはＲmax＝３．０μ
ｍ以上になると焼付けが発生し易くなるが、上記の結果
は、窒化処理しても表面粗さがそれ程大きくならないこ
とを実証した。
を作製し、耐溶損性試験の場合と同様に熱処理を施して
硬さを調質し、更に研削及びラップ仕上げを施した。仕
上げ処理後のＳＴＡＶＡＸ試験片の硬さは４５ＨＲＣ、
シャルピー衝撃強度は４．２Ｋｇｆｍ／ｃｍ2であっ
た。また、そのときの表面粗さ（触針法により測定）
は、Ｒmax＝０．５μｍであった。その後耐溶損性試験
の場合と同様に窒化処理を行って、ＳＴＡＶＡＸ試験片
の表面硬さをＨｖ１３２０、窒化硬化層の厚みを６５μ
ｍにして、窒化硬化層の表面粗さを測定したところ、Ｒ
max＝１．０μｍであった。表面粗さはＲmax＝３．０μ
ｍ以上になると焼付けが発生し易くなるが、上記の結果
は、窒化処理しても表面粗さがそれ程大きくならないこ
とを実証した。
【００２２】Ｃ．耐ヒートチェック試験 本発明に係る金型用母材として、ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＴ
ＡＶＡＸをそれぞれ準備し、各母材から機械加工により
各母材当たり試験片（直径３０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円
柱）を２個ずつ成形した。その後、耐溶損性試験の場合
と同様に熱処理を施して、ＳＵＳ４４０Ｃ試験片の硬さ
を４８ＨＲＣ、ＳＴＡＶＡＸ試験片の硬さを４５ＨＲＣ
にした。更に、１個ずつのＳＵＳ４４０Ｃ試験片とＳＴ
ＡＶＡＸの試験片に、耐溶損性試験の場合と同様に窒化
処理を行って、ＳＵＳ４４０Ｃ試験片の表面硬さをＨｖ
１２５０、窒化硬化層の厚みは６０μｍ、また、ＳＴＡ
ＶＡＸ試験片の表面硬さをＨｖ１３２０、窒化硬化層の
厚みを６５μｍにした。
ＡＶＡＸをそれぞれ準備し、各母材から機械加工により
各母材当たり試験片（直径３０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円
柱）を２個ずつ成形した。その後、耐溶損性試験の場合
と同様に熱処理を施して、ＳＵＳ４４０Ｃ試験片の硬さ
を４８ＨＲＣ、ＳＴＡＶＡＸ試験片の硬さを４５ＨＲＣ
にした。更に、１個ずつのＳＵＳ４４０Ｃ試験片とＳＴ
ＡＶＡＸの試験片に、耐溶損性試験の場合と同様に窒化
処理を行って、ＳＵＳ４４０Ｃ試験片の表面硬さをＨｖ
１２５０、窒化硬化層の厚みは６０μｍ、また、ＳＴＡ
ＶＡＸ試験片の表面硬さをＨｖ１３２０、窒化硬化層の
厚みを６５μｍにした。
【００２３】窒化処理済みと未窒化処理のＳＵＳ４４０
Ｃ試験片と、窒化処理済みと未窒化処理のＳＴＡＶＡＸ
試験片を、加熱ピーク温度（約５５０℃）となるまでバ
ーナーで約９秒間加熱、約１２秒間空冷、９秒間水冷し
て略室温まで低下、約１２秒間水滴を除去する処理工程
を一回のヒートサイクルとして、そのヒートサイクルに
５０００回暴露した。そして、最大クラック長さを測定
した。結果は、いずれの試験片も窒化処理されたものの
方が最大クラック長さが小さくなっていた。また、窒化
処理済みのＳＵＳ４４０Ｃ試験片と窒化処理済みのＳＴ
ＡＶＡＸ試験片とを、上記ヒートサイクルに１００００
回暴露した後に、その表面をＸ線回折法により分析する
と、殆ど酸化鉄のピークは検出されなかった。
Ｃ試験片と、窒化処理済みと未窒化処理のＳＴＡＶＡＸ
試験片を、加熱ピーク温度（約５５０℃）となるまでバ
ーナーで約９秒間加熱、約１２秒間空冷、９秒間水冷し
て略室温まで低下、約１２秒間水滴を除去する処理工程
を一回のヒートサイクルとして、そのヒートサイクルに
５０００回暴露した。そして、最大クラック長さを測定
した。結果は、いずれの試験片も窒化処理されたものの
方が最大クラック長さが小さくなっていた。また、窒化
処理済みのＳＵＳ４４０Ｃ試験片と窒化処理済みのＳＴ
ＡＶＡＸ試験片とを、上記ヒートサイクルに１００００
回暴露した後に、その表面をＸ線回折法により分析する
と、殆ど酸化鉄のピークは検出されなかった。
【００２４】上記の実施例の結果は、マグネシウム材の
ダイカストや射出成形用には、本発明に係る金型が、従
来からあるＳＫＤ６１を母材とする金型より、耐侵食性
や耐焼付性の点で優れていることを示している。
ダイカストや射出成形用には、本発明に係る金型が、従
来からあるＳＫＤ６１を母材とする金型より、耐侵食性
や耐焼付性の点で優れていることを示している。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る金型は、金
型として必要な構造強度を備えると共に、耐侵食性及び
耐焼付性に優れており、活性に富んだマグネシウム溶湯
が注入されるダイカスト又は射出成形用の金型として有
用である。また、本発明に係る金型は、成形した後に窒
化処理するので、加工が容易で且つ寸法精度高く製造す
ることができる。
型として必要な構造強度を備えると共に、耐侵食性及び
耐焼付性に優れており、活性に富んだマグネシウム溶湯
が注入されるダイカスト又は射出成形用の金型として有
用である。また、本発明に係る金型は、成形した後に窒
化処理するので、加工が容易で且つ寸法精度高く製造す
ることができる。
【図１】耐マグネシウム溶損性試験後の窒化処理済みの
ＳＵＳ４４０Ｃ試験片の断面の金属組織を示す。
ＳＵＳ４４０Ｃ試験片の断面の金属組織を示す。
【図２】耐マグネシウム溶損性試験後の窒化処理済みの
ＳＴＡＶＡＸ試験片の断面の金属組織を示す。
ＳＴＡＶＡＸ試験片の断面の金属組織を示す。
【図３】耐マグネシウム溶損性試験後の窒化処理済みの
ＳＫＤ６１試験片の断面の金属組織を示す。
ＳＫＤ６１試験片の断面の金属組織を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ２９Ｃ 45/26 Ｂ２９Ｃ 45/26 Ｃ２３Ｃ 8/26 Ｃ２３Ｃ 8/26 // Ｂ２９Ｃ 33/38 Ｂ２９Ｃ 33/38 (72)発明者 堀越 康弘 静岡県静岡市沓谷６丁目13番５号 有限会 社カナック内 Ｆターム(参考） 4E093 NA01 NB08 NB09 4F202 AJ02 AJ07 AJ09 CA11 CB01 CD01 CD22 CD30 4K028 AA02 AB01 AB06 AC03 AC08
Claims (3)
- 【請求項１】クロムを１０〜２０重量％含有し、硬さが
ＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５の特殊鋼により成形され、その
表面に１００μｍ以下の厚みの窒化クロムが固溶した窒
化硬化層が形成されており、表面硬さがＨｖ８００〜Ｈ
ｖ１３００であることを特徴とするマグネシウム材のダ
イカスト又は射出成形用金型。 - 【請求項２】請求項１に記載のダイカスト又は射出成形
用金型の製造方法であって、クロムを１０〜２０重量％
含有する特殊鋼を加工して金型を成形し、前記金型を熱
処理して硬さをＨＲＣ３０〜ＨＲＣ５５に保持した後、
窒化処理することを特徴とするダイカスト又は射出成形
用金型の製造方法。 - 【請求項３】請求項２に記載のダイカスト又は射出成形
用金型の製造方法であって、化合物層が殆ど形成されな
いように窒化処理を行うことを特徴とするダイカスト又
は射出成形用金型の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225838A JP2002035917A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | ダイカスト又は射出成形用金型及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225838A JP2002035917A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | ダイカスト又は射出成形用金型及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002035917A true JP2002035917A (ja) | 2002-02-05 |
Family
ID=18719552
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225838A Pending JP2002035917A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | ダイカスト又は射出成形用金型及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002035917A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003328109A (ja) * | 2002-05-14 | 2003-11-19 | Nissan Motor Co Ltd | マルエージング鋼の窒化処理方法およびその方法によって窒化処理されたベルト式無段変速機用のベルト |
| JP2009035584A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Jtekt Corp | 摺動部材 |
| US8646745B2 (en) | 2010-01-22 | 2014-02-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mold, solidified body, and methods of manufacture thereof |
| JP2016074035A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | Ｒｔｍ 株式会社 | 金型補修方法および該金型補修方法により補修した金型 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08144039A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-04 | Hitachi Metals Ltd | 耐溶損性の優れた鋳造用金型または接溶湯部材 |
| JPH09108807A (ja) * | 1995-10-23 | 1997-04-28 | Kobe Steel Ltd | 耐溶損性及び保温性に優れた圧力鋳造用スリーブ |
| JPH1190611A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-06 | Toyota Motor Corp | ダイカスト金型及びその製造方法 |
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-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225838A patent/JP2002035917A/ja active Pending
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