JP2003003234A - 被削性にすぐれたプラスチック成形金型用の快削鋼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック成形金型用鋼、とくにプレハー
ドン型のものにおいて、常に所望の被削性が得られるよ
うな快削鋼を提供すること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．１〜０．６％、Ｓ
ｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、
Ｓ：０．００５〜０．１０％、Ｃｒ：０．２〜２．５
％、Ｖ：０．０５〜０．１５％、Ａｌ：０．００１〜
０．０２０％、Ｃａ：０．０００５〜０．０２％および
Ｏ：０．０００５〜０．０１０％を含有し、Ｐ：０．０
３％以下、Ｂ：０．００２％以下、かつ、Ｎ：０．０４
％以下であって、残部Ｆｅからなる合金組成を有する鋼
において、ＣａＯ含有量が８〜６２重量％の酸化物系介
在物と接して存在する、１．０重量％以上のＣａを含有
する硫化物系介在物の占有面積が、視野面積３．５mm^２
当たり２．０×１０^−４mm^２以上であるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成形
金型用鋼、とくにプレハードン鋼とよばれるプラスチッ
ク成形金型用鋼において、被削性がすぐれている快削鋼
と、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックの成形に用いる金型は、通
常、鋼の塊を機械加工または機械加工と放電加工との組
み合わせによって製造されているので、金型用鋼は、機
械加工における被削性が高いことが要求される。金型材
料として、近年の傾向では、あらかじめ熱処理を施して
ある、いわゆるプレハードン鋼を使用することが多い。
金型の加工後に焼入れ焼戻し、焼ならしまたはさらに焼
なましを行なうと、熱歪みによって変形するし、また、
製作日数がかかるからである。

【０００３】その上、最近では、金型の製造時間を短縮
するため、送り速度が、たとえば２０，０００mm／分と
いう、従来の約２０倍に上る高送りを行なう超高速加工
機械が導入されつつあり、このような過酷な条件での切
削に耐える被削性が求められるようになってきた。他
方、工作機械が高速回転化しつつあり、それに追従する
ため、工具の材料も、ハイスから超硬素材にシフトする
傾向にある。このようなわけで、快削鋼のもつべき被削
性も、重要度を増している。

【０００４】鋼の被削性を改善する常套手段であるＳの
添加は、溶接性を低下させるし、機械的異方性が高くな
るなどの問題があり、プラスチック金型用鋼においては
限界がある。プラスチック金型の製造過程ではしばしば
溶接が行なわれるので、溶接性の良否は、重要な特性で
ある。

【０００５】機械構造用鋼に関しては、被削性を改善す
るための研究は、長年にわたって行なわれてきた。出願
人もこれまで多数の提案をしており、最近のものとして
は、特開平１０−２８７９５３号「機械的性質とドリル
穴あけ加工性に優れた機械構造用鋼」が代表として挙げ
られる。この快削鋼は、ＣａＯを８〜６２％含むカルシ
ウムアルミネート酸化物介在物を内部に包み込んだ、長
径／短径比が５以下であるような紡錘型の、Ｃａを１％
以上含むカルシウム・マンガン硫化物介在物を含有する
ことを特徴とするものである。このような、酸化物を主
体とする介在物が芯となり、その周囲を、硫化物を主体
とする介在物が取囲んでいる構造の介在物を、「二重構
造介在物」という。

【０００６】続いて出願人は、特開２０００−３４５３
８号「旋削加工性に優れた機械構造用鋼」において、Ｃ
ａ含有硫化物をＣａ含有量に従って３区分し、観察視野
の面積に対する面積率を、Ｃａ含有量が４０％を超える
ものをＡ、０．３〜４０％のものをＢ、０．３％未満の
ものをＣとするとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）≦０．３、か
つＢ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）≧０．１の条件を満たすものにお
いて、旋削工具寿命が著しく延びることを開示した。

【０００７】さらに研究を進めた出願人は、特開２００
０−２１９９３６号「快削鋼」に至って、介在物の存在
すべき個数を明らかにして、被削性のバラツキを少なく
することに成功した。この発明の鋼は、０．１〜１％の
Ｃａを含有する円相当直径５μｍ以上の硫化物を３．３
mm^２当たり５個以上含有することを特徴とする。

【０００８】上述したさまざまな機械構造用快削鋼は、
すぐれた被削性を実現したが、実施に当たって、ときに
被削性にバラツキが見られることが経験された。これ
は、カルシウム・マンガン硫化物介在物の存在形態が種
々あり得るためと解される。そこで、良好な被削性をも
たらす介在物である二重構造介在物の存在形態をいっそ
う明らかにするとともに、介在物の存在形態に与える製
造条件の影響を把握し、常に所望の被削性、とくに超硬
工具旋削性が得られるような機械構造用の快削鋼の製造
技術を確立すべく努力し、出願人は、特定の操業条件が
きめてとなることを知り、これもすでに開示した（特願
２００１−１７４６０６号）。

【０００９】出願人は、研究の対象をプラスチック金型
用鋼に拡張し、上記の二重構造介在物とそれをもたらす
操業条件がプラスチック金型用鋼にも適用できるか否か
を調べ、適用可能であることを知った。さらに、この二
重構造介在物の存在が、プラスチック金型用鋼に要求さ
れる溶接性や、ある程度の鏡面性に対して、なんらマイ
ナスの作用を示さないことも確認した。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような出願人の得た新知見を活用し、好適な存在形態に
ある二重構造介在物を含有し、したがって良好な被削性
を有し、一方で溶接性や鏡面性は損なわれていないプラ
スチック金型用の快削鋼を提供することにある。常に所
望の被削性を示すプラスチック金型用の快削鋼を製造す
る方法を提供することもまた、本発明の目的に含まれ
る。本発明の目標は、機械構造用の場合に採用したとこ
ろと同様、工具寿命比にして５倍以上の被削性改善を実
現することにある。ここで「工具寿命比」の語は、エン
ドミル、切削、フライス加工、旋削などにおいて、本発
明の快削鋼の工具寿命と、同一のＳ含有量をもつ在来の
イオウ快削鋼の工具寿命との比を意味する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する、
本発明の超硬工具旋削性にすぐれたプラスチック金型用
の快削鋼は、基本的な合金組成として、重量％で、Ｃ：
０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：
０．５〜２．０％、Ｓ：０．００５〜０．１０％、Ｃ
ｒ：０．２〜２．５％、Ｖ：０．０５〜０．１５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．０２０％、Ｃａ：０．０００５〜
０．０２％およびＯ：０．０００５〜０．０１０％を含
有し、Ｐ：０．０３％以下、Ｂ：０．００２％以下、か
つ、Ｎ：０．０４％以下であって、残部が不可避の不純
物およびＦｅからなる合金組成を有し、ＣａＯ含有量が
８〜６２重量％の酸化物系介在物と接して存在する、
１．０重量％以上のＣａを含有する硫化物系介在物の占
有面積が、視野面積３．５mm^２当たり２．０×１０^−４
mm^２以上であることを特徴とする。

【００１２】上記の被削性にすぐれたプラスチック金型
用の快削鋼を製造する本発明の方法は、重量％で、Ｃ：
０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：
０．５〜２．０％、Ｓ：０．００５〜０．１０％、Ｃ
ｒ：０．２〜２．５％、Ｖ：０．０５〜０．１５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．０２０％、Ｃａ：０．０００５〜
０．０２％およびＯ：０．０００５〜０．０１０％を含
有し、Ｐ：０．０３％以下、Ｂ：０．００２％以下、か
つ、Ｎ：０．０４％以下であって、残部が不可避の不純
物およびＦｅからなる組成の合金を溶製し、その際、下
記の条件 ［Ｓ］／［Ｏ］：８〜４０ ［Ｃａ］×［Ｓ］：１×１０^−５〜１×１０^−３ ［Ｃａ］／［Ｓ］：０．０１〜２０ かつ ［Ａｌ］：０．００１〜０．０２０％を満たす操業を行
なうことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施形態】本発明において、基本的な合金組成
の鋼の組成を上記のように限定した理由は、つぎのとお
りである。

【００１４】Ｃ：０．１〜０．６％ Ｃは焼入れ焼戻し後に必要な強度および耐力を得るため
に必要な成分であり、０．１％未満の含有量では効果が
不十分である。一方、Ｃ量が多くなると溶接割れ感受性
が高くなり、また焼入れ焼戻し後の硬さが高くなり過ぎ
るので、上限を０．６％とした。溶接割れ感受性がとく
に重要である場合は、０．３％までに止めることが望ま
しい。

【００１５】Ｓｉ：０．０２〜１．０％ Ｓｉは溶製時に脱酸剤として使用する成分である。Ｓｉ
には、焼入性を高める働きもある。こうした効果は、
０．０２％に達しない少量では期待できない。しかし、
多量に添加すると溶接割れ感受性が高くなり、また、偏
析が大きくなることにより、シボ加工したときのシボム
ラの発生が多くなる。１．０％を上限としたが、この制
限が与える悪影響は、Ｃｒ量およびＭｎ量を低めに抑え
ることで、ある程度軽減できる。

【００１６】Ｍｎ：０．５〜２．０％ Ｍｎは、硫化物を生成する重要な元素である。硫化物の
生成すなわちＳの固定は、熱間加工性をよくするととも
に、溶接時の母材側の硬さを低くして溶接割れを押さ
え、焼入れ性を高める。こうした効果を確実にするに
は、０．５％以上の添加を要する。２．０％を超える添
加は、被削性を低下させて発明の目的に反する。

【００１７】Ｓ：０．００５〜０．１０％ Ｓは、被削性の向上にとって不可欠な成分であり、溶接
割れの防止にも必要であるが、０．００５％以上存在さ
せればよい。ＭｎＳの生成量が過大であると、機械加工
時のピンホールおよび放電加工時のピットの発生をもた
らし、靭性を低下させる。さらに、プラスチック金型用
鋼に固有の問題として、超音波検査時のノイズの原因に
なるから、比較的低いところに上限を設けなければなら
ない。その値が、０．１０％である。

【００１８】Ｃｒ：０．２〜２．５％ Ｃｒは焼入れ性を高める成分である。とくに大型の金型
を製造する場合、焼入れに対する質量効果の抑止を考え
ると重要であって、０．２％以上の添加を必須とする。
多量に添加すると、炭化物偏析帯の生成を助長し、シボ
加工性を悪くする上、被削性、溶接性および熱間加工性
を低下させるので、最大２．５％までの添加に止める。

【００１９】Ｖ：０．０５〜０．１５％ Ｖは、焼戻し軟化抵抗性を確保するとともに、析出強化
を期待して添加する。また、ＣやＮと結合して炭窒化物
をつくり、結晶粒を微細化する効果もある。これらの効
果は、０．０５％以上の添加で得られるが、０．１５％
を超えると被削性を低下させる。

【００２０】Ａｌ：０．００１〜０．０２０％ Ａｌは一般に脱酸効果を期待して添加するが、本発明に
おいては、酸化物系介在物の組成を適切に調整して工具
寿命を向上させる上で必要であり、少なくとも０．００
１％を添加する。０．２０％を超えると硬質のアルミナ
クラスターを生成し、これが鋼の鏡面性と被削性を損な
う。

【００２１】Ｃａ：０．０００５〜０．０２％ Ｃａは、硫化物中に含有させて切削工具の表面に保護膜
を形成する成分であるから、本発明の鋼にとってきわめ
て重要な成分である。この効果を得るために、０．００
０５％以上の添加を必須とする。一方、０．０２％を上
回る過剰のＣａを添加すると、高融点のＣａＳが生成
し、鋳造時にノズルが閉塞するなどの障害が生じる。

【００２２】Ｏ：０．０００５〜０．０１％ Ｏは、硫化物析出のときに核となる酸化物（ＣａＯ，Ａ
ｌ_２Ｏ_３など）を生成させる上で、必要な元素である。
過度に脱酸した鋼においては高融点のＣａＳが多量に生
成し、注湯性を悪くし鋳造の支障になるから、少なくと
も０．０００５％のＯが必要である。一方、０．０１％
を超えるＯは、Ｃａをすべて酸化物にしてしまい、多量
の硬質酸化物が生成して被削性が悪くなるばかりでな
く、所望のカルシウム硫化物の生成が困難になる。多量
の酸化物は、ピンホールの原因にもなる。適量の酸化物
を硫化物が取り囲んだ二重構造介在物は、周囲が柔らか
く粘い硫化物であるため、機械加工時に脱落し難く、ピ
ンホールにならない。

【００２３】本発明の快削鋼にありがちな不純物と、そ
の規制について述べれば、つぎのとおりである。

【００２４】Ｐ：０．０３％以下 Ｐは、鋼の靱性および溶接性にとって有害であるから、
なるべく少量であることが望ましいが、０．０３％まで
は、靱性への悪影響が小さいので、通常許容できる。好
ましくは、０．０１５％以下である。

【００２５】Ｂ：０．００２％以下 Ｂは溶接割れ感受性を高めて有害である。０．００２％
は、この悪影響が実質上なく、許容できる限界である。

【００２６】Ｎ：０．０４％以下 Ｎは、Ｃとともに、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ａｌと結合して炭
窒化物を形成し結晶粒を微細にするから、有害とばかり
はいえないが、炭窒化物はピンホールの原因になる。Ｎ
はまた、熱間加工性を低下させるから、やはり少ないに
越したことはない。製鋼の実際からみて、とくに困難な
く低減できる０．０４％を上限として設けた。

【００２７】本発明のプラスチック成形金型用の快削鋼
は、上記した基本的な合金組成に加えて、金型のサイズ
や金型に要求される特性により必要となるところに従
い、つぎのグループに属する元素の１種または２種以上
を、規定する組成範囲内で、追加的に含有することがで
きる。それらの変更態様において、任意に添加すること
ができる各合金成分の働きと、組成範囲の限定理由を、
つぎに述べる。

【００２８】Ｎｉ：２．０％以下およびＭｏ：１．０％
の１種または２種 どちらも所望の硬さを確保する上で必要であれば、添加
するとよい。Ｎｉは焼入れ性を高めるが、２．０％を超
えると、被削性を悪くする。Ｍｏは焼入れ性を高めると
ともに、６００℃以上の温度における焼戻し軟化抵抗性
を与える。Ｍｏも、被削性にはマイナスの存在である。
それと、コストを考えて、１．０％以内の添加が得策で
ある。

【００２９】Ｚｒ：０．５％以下 は結晶粒を微細化し、靭性を向上させるのに有効な成分
である。加えて、ＭｎＳの異方性を軽減する効果もあ
る。しかしこれらの効果は、添加量の増大とともに飽和
するので、０．５％を限度とした。

【００３０】Ｐｂ：０．４％以下、Ｂｉ：０．４％以
下，Ｔｅ：０．１％以下およびＳｅ：０．５％以下の１
種または２種以上 いずれも、被削性改善元素である。Ｐｂは、単独で、ま
たは硫化物の外周に付着する形で存在し、それ自身が被
削性を高める。０．４％という上限は、これ以上のＰｂ
を添加しても鋼に溶解せず、凝集・沈殿して鋼の欠陥に
なることを理由に設けた。Ｂｉも、作用および塑性範囲
の上限を決定した理由は、Ｐｂと同様である。Ｔｅおよ
びＳｅの添加量の上限は、熱間加工性への悪影響を考慮
して定めたものである。

【００３１】本発明に従うプラスチック金型用の快削鋼
の内部に存在する介在物は、前記したように二重構造介
在物であって、ＥＰＭＡ分析によれば、芯部はＣａ，Ｍ
ｇ，ＳｉおよびＡｌの酸化物であり、その周囲を、Ｃａ
Ｓを含有するＭｎＳが取り囲んだ構造をしている。この
ような介在物の形態は、下に論じる機構を通じて、本発
明で目標とした、工具寿命比５という被削性を達成する
ために必要なものであり、このような介在物の形態を実
現するための条件が、これも前記した操業条件である。

【００３２】介在物の形態の規定「ＣａＯ含有量が８〜
６２重量％の酸化物系介在物と接して存在する、１．０
重量％以上のＣａを含有する硫化物系介在物の占有面積
が、視野面積３．５mm^２当たり２．０×１０^−４mm^２以
上」を満たす介在物の占有面積と、工具寿命を同一Ｓ含
有量のイオウ快削鋼が示す工具寿命に対する比との相関
を、図１のグラフに示す。このデータは、本発明に従う
下記の合金組成のプラスチック金型用の快削鋼に対して
エンドミル切削を行なって得たものであって、 ０．２５Ｃ−０．３Ｓｉ−１．０Ｍｎ−１．４Ｃｒ−
０．１Ｖ−Ｆｅ 工具寿命比５以上の結果は、二重構造介在物が２．０×
１０^−４mm^２以上を占めたときに達成できることを示し
ている。

【００３３】本発明の機械構造用鋼がすぐれた被削性を
示す理由として発明者らが考えているのは、以下に説明
するような、二重構造介在物による工具表面のよりよい
保護および潤滑の機構である。

【００３４】本発明の二重構造介在物は、芯部がＣａＯ
・Ａｌ_２Ｏ_３系の複合酸化物であって、その周りを（Ｃ
ａ，Ｍｎ）Ｓ系の複合硫化物が取り巻いている。この酸
化物は、ＣａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３系の中では低融点のもので
あり、一方、複合硫化物は、単純な硫化物ＭｎＳよりも
高融点である。この二重構造介在物は、酸化物をＣａＯ
−Ａｌ_２Ｏ_３系の低融点のものにすることにより、確実
に硫化物が酸化物を取り巻く形で析出する。切削にあた
って硫化物系介在物が溶融して工具表面を被覆し、保護
するという作用はよく知られているが、硫化物だけしか
存在しないと、この被膜の生成および維持は安定しな
い。発明者らの見出したところでは、硫化物系介在物に
ＣａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３系の低融点酸化物が共存すると、被
膜が安定に生成する上、（Ｃａ，Ｍｎ）Ｓ系の複合硫化
物は、単純なＭｎＳよりも、潤滑性能が高い。

【００３５】（Ｃａ，Ｍｎ）Ｓ系の複合硫化物が工具表
面に被膜を形成する意義は、「熱拡散摩耗」とよばれる
超硬工具の摩耗を抑制する効果にある。熱拡散摩耗は、
工具が切削対象から生じる切り屑に高温で接すると、工
具材料を構成する炭化物が熱分解して、Ｃが切り屑金属
中に拡散して失われる結果、工具が脆くなって進む摩耗
である。潤滑性の高い被膜が工具表面に生成すると、工
具の温度上昇が防がれて、Ｃの拡散が抑制される。

【００３６】本発明の快削鋼の二重構造介在物ＣａＯ−
Ａｌ_２Ｏ_３／（Ｃａ，Ｍｎ）Ｓは、観点を変えてみれ
ば、従来のイオウ快削鋼の介在物であるＭｎＳと、従来
のカルシウム快削鋼の介在物であるアノルサイトＣａＯ
・Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２との、それぞれの利点を併せ
もつものということができる。工具表面のＭｎＳは、潤
滑性を示すものの、被膜の安定性がいまひとつであり、
熱拡散摩耗に対しては無力である。一方、ＣａＯ・Ａｌ
_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２は、安定な被膜を形成して熱拡散摩
耗を防ぐが、潤滑性に乏しい。これに対し本発明の二重
構造介在物は、安定な被膜を形成して熱拡散摩耗を効果
的に防止するとともに、よりよい潤滑性を示す。

【００３７】このような二重構造介在物の生成は、前述
のように低融点の複合酸化物を用意することから始まる
ので、まず［Ａｌ］量が重要であって、少なくとも０．
００１％の存在が必要である。［Ａｌ］が多量に過ぎる
と、複合酸化物の融点が高くなってしまうから、０．０
２０％以内にする。つぎに、ＣａＳの生成量を調節する
ために、［Ｃａ］×［Ｓ］および［Ｃａ］／［Ｓ］を、
前記した値にコントロールするわけである。

【００３８】上述した機構は、実証を伴っている。前掲
の特願２００１−１７４６０６号では、機械構造用の快
削鋼に関して、その発明に従う快削鋼を切削したの状態
と、そこに付着した溶融介在物の分析結果とを、在来の
イオウ快削鋼を旋削した場合と対比して示した。それに
よれば、付着した介在物は、どちらの場合もＳが高い濃
度で存在し、硫化物の被膜が生成していることが確認で
きるが、発明に従った快削鋼を旋削した工具には、Ｃａ
の多量の付着が認められ、この被膜が（Ｃａ，Ｍｎ）Ｓ
系のものであることがわかったのに対して、在来のイオ
ウ快削鋼の介在物にはＣａの存在が認められなかった。
同様の結果が、本発明のプラスチック成形金型用の快削
鋼に関しても確認された。

【００３９】

【実施例】表１および表２に示す組成のプラスチック成
形金型用鋼を、１５０kg高周波真空誘導炉で溶製してイ
ンゴットに鋳造し、それぞれのインゴットを一辺が６０
mmの角棒型に鍛造して、熱処理後に試験に供した。熱処
理は、９７０℃への加熱後空冷する焼入れと、それに続
く、各鋼に適切な温度における焼戻しである。表１およ
び表２において、実験番号が大文字（Ａ，Ｂ）のものは
実施例、小文字（ａ，ｂ）のものは比較例であり、下記
の内容の対比である。 Ａおよびａのシリーズ：主要成分の組成が同じであっ
て、ＣａやＯなどの量が異なるもの Ｂおよびｂのシリーズ：比較例として、既存の合金組成
において、従来の知見にもとづいてＳやＳｉの量を増加
したものを試験した

【００４０】

【００４１】

【００４２】各供試材について、硬さを測定するととも
に、下記の試験を行なった。プラスチック成形金型用の
各快削鋼の成分比、すなわち、［Ｓ］／［Ｏ］、［Ｃ
ａ］×［Ｓ］・１０^−５および［Ｃａ］／［Ｓ］の値
と、介在物の形態、旋削時における工具表面の保護被膜
の形成とともに、試験結果を、表１および表２に対応し
て表３および表４に示す。

【００４３】［被削性］次の条件で切削加工を行ない、
得られた工具寿命時間の、対応する比較例の工具寿命時
間を１としたときの比を「工具寿命比」として示した。 工具：エンドミル２枚刃、径３２mm 回転：５０００rpm 送り：７５０m/min 切込み：軸４mm、径１mm 切削油：なし 工具寿命判定基準：横逃げ面最大摩耗０．３mm

【００４４】［硫化物系介在物の評価］ＥＰＭＡによ
り、ＣａＯ含有量が８〜６２重量％の酸化物系介在物と
接して存在する、１．０重量％以上のＣａを含有する硫
化物系の介在物が、視野面積３．５mm^２当たりに占める
面積を測定した。

【００４５】［鏡面性の評価］試験片の表面を＃３００
０エメリーで手仕上げにより研磨した。鏡面のピンホー
ル、シボムラなどを調べ、プラスチック成形金型用鋼と
して使用可能なものを○、使用に適しないものを×とし
た。

【００４６】［溶接性の評価］ＪＩＳ−Ｚ３１５８に規
定する斜めＹ型溶接試験を行なった。３００℃の予熱を
した場合の試験片１０本のいずれにも溶接割れが発生し
なかったものを○、いずれかに溶接割れが発生したもの
を×とした。

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【発明の効果】本発明のプラスチック成形金型用の快削
鋼には、高い被削性をもたらす介在物とくに二重構造介
在物が、最適の形態で存在するから、被削性において在
来のイオウ快削鋼に対して工具寿命が５倍以上という目
標を容易に達成することができる、すぐれた被削性を実
現した。

【００５０】これまでの快削鋼において、良好な被削性
を与える介在物の形態に関しては、ある程度の考察が行
なわれていたが、そのような介在物を高い再現性をもっ
て作り出す手段に関しては、いまひとつ満足できないの
が実状であった。本発明はこの点において従来技術の隘
路を突破したものであり、前記の操業条件を満たす製造
を行なうことにより、常にすぐれた被削性をもつプラス
チック成形金型用の、とくにプレハードン型の快削鋼が
製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にしたがうプラスチック成形金型用の
快削鋼中において、「二重構造介在物」が占める面積と
工具寿命比との関係を示すグラフ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．１〜０．６％、Ｓ
   ｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、
   Ｓ：０．００５〜０．１０％、Ｃｒ：０．２〜２．５
   ％、Ｖ：０．０５〜０．１５％、Ａｌ：０．００１〜
   ０．０２０％、Ｃａ：０．０００５〜０．０２％および
   Ｏ：０．０００５〜０．０１０％を含有し、Ｐ：０．０
   ３％以下、Ｂ：０．００２％以下、かつ、Ｎ：０．０４
   ％以下であって、残部が不可避の不純物およびＦｅから
   なる合金組成を有し、ＣａＯ含有量が８〜６２重量％の
   酸化物系介在物と接して存在する、１．０重量％以上の
   Ｃａを含有する硫化物系介在物の占有面積が、視野面積
   ３．５mm^２当たり２．０×１０ ^−４mm^２以上であること
   を特徴とする被削性にすぐれたプラスチック成形金型用
   の快削鋼。
2. 【請求項２】 請求項１に規定した合金成分に加えて、
   さらに、Ｍｏ：１．０％以下およびＮｉ：２．０％以下
   の１種または２種を含有するプラスチック成形金型用の
   快削鋼。
3. 【請求項３】 請求項１または２に規定した合金成分に
   加えて、さらに、Ｚｒ：０．５％以下、Ｐｂ：０．４％
   以下、Ｂｉ：０．４％以下、Ｓｅ：０．５％以下および
   Ｔｅ：０．１％以下の１種または２種以上を含有するプ
   ラスチック成形金型用の快削鋼。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載した
   快削鋼を製造する方法であって、重量％で、Ｃ：０．１
   〜０．６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．５
   〜２．０％、Ｓ：０．００５〜０．１０％、Ｃｒ：０．
   ２〜２．５％、Ｖ：０．０５〜０．１５％、Ａｌ：０．
   ００１〜０．０２０％、Ｃａ：０．０００５〜０．０２
   ％およびＯ：０．０００５〜０．０１０％を含有し、
   Ｐ：０．０３％以下、Ｂ：０．００２％以下、かつ、
   Ｎ：０．０４％以下であって、残部が不可避の不純物お
   よびＦｅからなる組成の合金を溶製し、その際、下記の
   条件 ［Ｓ］／［Ｏ］：８〜４０ ［Ｃａ］×［Ｓ］：１×１０^−５〜１×１０^−３ ［Ｃａ］／［Ｓ］：０．０１〜２０ かつ ［Ａｌ］：０．００１〜０．０２０％ を満たす操業を行なうことを特徴とする、被削性にすぐ
   れたプラスチック成形金型用の快削鋼の製造方法。