JP2003096538A - 耐摩耗性に優れた金型用鋼 - Google Patents
耐摩耗性に優れた金型用鋼Info
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- JP2003096538A JP2003096538A JP2001288355A JP2001288355A JP2003096538A JP 2003096538 A JP2003096538 A JP 2003096538A JP 2001288355 A JP2001288355 A JP 2001288355A JP 2001288355 A JP2001288355 A JP 2001288355A JP 2003096538 A JP2003096538 A JP 2003096538A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 合金元素を低減させた成分範囲の鋼で、被削
性に優れ、従来の焼入れ条件よりも低温で熱処理を行っ
ても適度の硬さと耐摩耗性を確保させることができ、金
型作成に要するトータルコストを低減させることができ
る耐摩耗性に優れた金型用鋼を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．４５〜１．１０％、
Ｓｉ：０．１５〜１．２０％、Ｍｎ：０．３０〜１．２
０％、Ｃｒ：０．８０〜５．００％、Ｍｏ：１．１０％
以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
ることを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。上記成
分組成に加え、Ｖ：０．７０％以下またはＮｂ：０．２
５％以下の１種以上を添加することを特徴とする耐摩耗
性に優れた金型用鋼。さらに加えて、Ｓ，Ｐｂ，Ｂｉ，
Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａの１種以上を、０．３０％以下含有さ
せたことを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。
性に優れ、従来の焼入れ条件よりも低温で熱処理を行っ
ても適度の硬さと耐摩耗性を確保させることができ、金
型作成に要するトータルコストを低減させることができ
る耐摩耗性に優れた金型用鋼を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．４５〜１．１０％、
Ｓｉ：０．１５〜１．２０％、Ｍｎ：０．３０〜１．２
０％、Ｃｒ：０．８０〜５．００％、Ｍｏ：１．１０％
以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
ることを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。上記成
分組成に加え、Ｖ：０．７０％以下またはＮｂ：０．２
５％以下の１種以上を添加することを特徴とする耐摩耗
性に優れた金型用鋼。さらに加えて、Ｓ，Ｐｂ，Ｂｉ，
Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａの１種以上を、０．３０％以下含有さ
せたことを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火物成形プレス
用の耐摩耗性に優れた金型用鋼に関するものである。
用の耐摩耗性に優れた金型用鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐火物成形プレス用金型には、Ｊ
ＩＳ鋼としてＳＫＤ１（２．１Ｃ−０．２Ｓｉ−０．３
Ｍｎ−１３．５Ｃｒ）やＳＫＤ１１等が使用されてい
る。また、特開平１１−９２８７１号公報（Ｃ：１．１
〜１．３５％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｃｒ：９．０
〜１２．０％、Ｍｏ：１．０〜１．３５％、Ｖ：０．２
〜０．４５％、Ｃｒ／Ｃ：６〜１０）の鋼も開発されて
いる。これらの鋼はＣ量が多いため耐摩耗性に優れる
が、合金元素（特にＣｒ）も多量に添加されているた
め、素材のコストが高くなる。
ＩＳ鋼としてＳＫＤ１（２．１Ｃ−０．２Ｓｉ−０．３
Ｍｎ−１３．５Ｃｒ）やＳＫＤ１１等が使用されてい
る。また、特開平１１−９２８７１号公報（Ｃ：１．１
〜１．３５％、Ｓｉ：０．１〜０．３％、Ｃｒ：９．０
〜１２．０％、Ｍｏ：１．０〜１．３５％、Ｖ：０．２
〜０．４５％、Ｃｒ／Ｃ：６〜１０）の鋼も開発されて
いる。これらの鋼はＣ量が多いため耐摩耗性に優れる
が、合金元素（特にＣｒ）も多量に添加されているた
め、素材のコストが高くなる。
【０００３】一方、耐火物の製造には、その用途、形状
により多種多様な成形プレス用金型が使用されている
が、近年の小ロット化の傾向にある中、従来鋼では耐摩
耗性が過剰なものとなってきた。また、最近では、海外
で安価に製造される耐火物との価格競争に曝されるた
め、耐火物成形プレス用金型にはある程度の耐摩耗性を
有するものであれば、より安価な鋼が求められてきた。
により多種多様な成形プレス用金型が使用されている
が、近年の小ロット化の傾向にある中、従来鋼では耐摩
耗性が過剰なものとなってきた。また、最近では、海外
で安価に製造される耐火物との価格競争に曝されるた
め、耐火物成形プレス用金型にはある程度の耐摩耗性を
有するものであれば、より安価な鋼が求められてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような背景の
もとに、素材費用の低減、熱処理コストの低減、さらに
は切削性の確保により金型作成に要するトータルコスト
の削減する必要性が求められてきた。
もとに、素材費用の低減、熱処理コストの低減、さらに
は切削性の確保により金型作成に要するトータルコスト
の削減する必要性が求められてきた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述したような問題を解
消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、合金
元素を低減させた成分範囲の鋼で、被削性に優れ、従来
の焼入れ条件よりも低温で熱処理を行っても適度の硬さ
と耐摩耗性を確保させることができ、金型作成に要する
トータルコストを低減させることができる耐摩耗性に優
れた金型用鋼を提供することにある。その発明の要旨と
するところは、 （１）質量％で、Ｃ：０．４５〜１．１０％、Ｓｉ：
０．１５〜１．２０％、Ｍｎ：０．３０〜１．２０％、
Ｃｒ：０．８０〜５．００％、Ｍｏ：１．１０％以下を
含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。 （２）前記（１）に加えて、Ｖ：０．７０％以下または
Ｎｂ：０．２５％以下の１種以上を添加することを特徴
とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。 （３）前記（１）または（２）に加えて、Ｓ，Ｐｂ，Ｂ
ｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａの１種以上を、０．３０％以下含
有させたことを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼に
ある。
消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、合金
元素を低減させた成分範囲の鋼で、被削性に優れ、従来
の焼入れ条件よりも低温で熱処理を行っても適度の硬さ
と耐摩耗性を確保させることができ、金型作成に要する
トータルコストを低減させることができる耐摩耗性に優
れた金型用鋼を提供することにある。その発明の要旨と
するところは、 （１）質量％で、Ｃ：０．４５〜１．１０％、Ｓｉ：
０．１５〜１．２０％、Ｍｎ：０．３０〜１．２０％、
Ｃｒ：０．８０〜５．００％、Ｍｏ：１．１０％以下を
含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。 （２）前記（１）に加えて、Ｖ：０．７０％以下または
Ｎｂ：０．２５％以下の１種以上を添加することを特徴
とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。 （３）前記（１）または（２）に加えて、Ｓ，Ｐｂ，Ｂ
ｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａの１種以上を、０．３０％以下含
有させたことを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼に
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る成分組成の限
定理由を説明する。 Ｃ：０．４５〜１．１０％ Ｃは、焼入れ硬さおよび耐摩耗性の確保のために必要な
元素である。そのためには０．４５％以上必要である。
しかし、過剰に添加すると被削性の低下を招くために、
その上限を１．１０％とした。 Ｓｉ：０．１５〜１．２０％ Ｓｉは、脱酸剤、被削性および焼入れ性の確保のために
必要な元素である。そのためには０．１５％以上必要で
ある。しかし、過剰な添加は靱性の低下を招くために、
その上限を１．２０％とした。
定理由を説明する。 Ｃ：０．４５〜１．１０％ Ｃは、焼入れ硬さおよび耐摩耗性の確保のために必要な
元素である。そのためには０．４５％以上必要である。
しかし、過剰に添加すると被削性の低下を招くために、
その上限を１．１０％とした。 Ｓｉ：０．１５〜１．２０％ Ｓｉは、脱酸剤、被削性および焼入れ性の確保のために
必要な元素である。そのためには０．１５％以上必要で
ある。しかし、過剰な添加は靱性の低下を招くために、
その上限を１．２０％とした。
【０００７】Ｍｎ：０．３０〜１．２０％
Ｍｎは、焼入れ性およびＳとの結合により被削性を確保
させるため、０．３０％以上必要とする。しかし、過剰
な添加はコストの上昇を招くために、その上限を１．２
０％とした。 Ｃｒ：０．８０〜５．００％ Ｃｒは、Ｃとの結合による炭化物の形成、焼入れ性およ
び耐摩耗性の確保のために必要な元素である。そのため
には０．８０％以上必要である。しかし、一方過剰な添
加はコストアップに繋がるために、その上限を５．００
％とした。
させるため、０．３０％以上必要とする。しかし、過剰
な添加はコストの上昇を招くために、その上限を１．２
０％とした。 Ｃｒ：０．８０〜５．００％ Ｃｒは、Ｃとの結合による炭化物の形成、焼入れ性およ
び耐摩耗性の確保のために必要な元素である。そのため
には０．８０％以上必要である。しかし、一方過剰な添
加はコストアップに繋がるために、その上限を５．００
％とした。
【０００８】Ｍｏ：１．１０％以下
Ｍｏは、Ｃとの結合による炭化物の形成、焼入れ性およ
び耐摩耗性の向上させるために多いほど望ましいが、し
かし、過剰な添加はコストアップに繋がるために、その
上限を１．１０％とした。 Ｖ：０．７０％以下 Ｖは、さらに耐摩耗性が必要とされる場合、Ｃとの結合
により、硬さ、靱性を改善させる元素である。従って、
添加量は多いほど望ましいが、しかし、０．７０％を超
える添加は、その効果が飽和することから、その上限を
０．７０％とした。
び耐摩耗性の向上させるために多いほど望ましいが、し
かし、過剰な添加はコストアップに繋がるために、その
上限を１．１０％とした。 Ｖ：０．７０％以下 Ｖは、さらに耐摩耗性が必要とされる場合、Ｃとの結合
により、硬さ、靱性を改善させる元素である。従って、
添加量は多いほど望ましいが、しかし、０．７０％を超
える添加は、その効果が飽和することから、その上限を
０．７０％とした。
【０００９】Ｎｂ：０．２５％以下
Ｎｂは、さらに耐摩耗性が必要とされる場合、微量添加
により硬質炭化物を形成し、硬さ、耐摩耗性を向上させ
る場合、０．２５％以下の添加が有効である。 Ｓ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａの１種以上を、０．
３０％以下 Ｓ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａは、さらに被削性が
必要とされる場合、これらの元素の１種以上の合計が
０．３０％以下の添加が有効である。
により硬質炭化物を形成し、硬さ、耐摩耗性を向上させ
る場合、０．２５％以下の添加が有効である。 Ｓ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａの１種以上を、０．
３０％以下 Ｓ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａは、さらに被削性が
必要とされる場合、これらの元素の１種以上の合計が
０．３０％以下の添加が有効である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明について実施例によって具体的
に説明する。表１に示す化学成分を有する鋼を電気炉に
て溶製し、脱ガス精錬にて成分調整を行った後、造塊ま
たは連続鋳造にてビレットを製造し、鍛造ないし分塊圧
延後圧延により供試材を作成した。次に、これらの供試
材を熱処理として焼入れ温度１０００℃以下、焼戻し温
度２００℃以下で実施し、ＨＲＣにて測定した。熱処理
コストの低下を考慮し、ＨＲＣ５８以上を合格とした。
また、被削性（単位：ｍｍ）としては、いずれも焼なま
し状態で、エンドミル被削性にて評価し、回転数：１２
００ｒｐｍ、送り速度：４８０ｍｍ／ｍｉｎ（０．１ｍ
ｍ／ｔｏｏｔｈ）、切削油：ＵＨ−７５、切削距離：５
ｍの条件において、境界部摩耗幅にて評価し、ＳＫＤ１
に対し１５％以上の切削性が改善しているとその効果が
有効となるため、基準を０．４０ｍｍ以下とした。
に説明する。表１に示す化学成分を有する鋼を電気炉に
て溶製し、脱ガス精錬にて成分調整を行った後、造塊ま
たは連続鋳造にてビレットを製造し、鍛造ないし分塊圧
延後圧延により供試材を作成した。次に、これらの供試
材を熱処理として焼入れ温度１０００℃以下、焼戻し温
度２００℃以下で実施し、ＨＲＣにて測定した。熱処理
コストの低下を考慮し、ＨＲＣ５８以上を合格とした。
また、被削性（単位：ｍｍ）としては、いずれも焼なま
し状態で、エンドミル被削性にて評価し、回転数：１２
００ｒｐｍ、送り速度：４８０ｍｍ／ｍｉｎ（０．１ｍ
ｍ／ｔｏｏｔｈ）、切削油：ＵＨ−７５、切削距離：５
ｍの条件において、境界部摩耗幅にて評価し、ＳＫＤ１
に対し１５％以上の切削性が改善しているとその効果が
有効となるため、基準を０．４０ｍｍ以下とした。
【００１１】さらに、耐摩耗性（単位：×１０-14 ｍ／
Ｎ）としては、大越式摩耗試験にて、耐摩速度：０．５
１ｍ／ｓ、最終荷重：６１．８Ｎ、摩耗距離：２００
ｍ、相手材：ＳＣＭ４２０にて実施した時の、比摩耗量
で評価した。耐摩耗性は、基準となるＳＫＤ１に比べて
×１．５以下の比摩耗量であれば実用上差し支えが無い
ことから、６．６×１０-15 ｍ／Ｎ以下を合格とした。
その結果を表１に示す。
Ｎ）としては、大越式摩耗試験にて、耐摩速度：０．５
１ｍ／ｓ、最終荷重：６１．８Ｎ、摩耗距離：２００
ｍ、相手材：ＳＣＭ４２０にて実施した時の、比摩耗量
で評価した。耐摩耗性は、基準となるＳＫＤ１に比べて
×１．５以下の比摩耗量であれば実用上差し支えが無い
ことから、６．６×１０-15 ｍ／Ｎ以下を合格とした。
その結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示すように、Ｎｏ．１〜７は本発明
例であり、Ｎｏ．８〜１１は比較例である。比較例Ｎ
ｏ．８は、Ｃ量が少なく、熱処理硬さおよび耐摩耗性に
劣る。比較例Ｎｏ．９は、Ｃ量が多いため、熱処理硬さ
および耐摩耗性に優れるが、被削性に劣り、Ｃｒ量が多
いため素材のコストアップとなる。比較例Ｎｏ．１０
は、Ｓｉ量が少ないために、被削性に劣り、比較例Ｎ
ｏ．１１は、Ｍｎ量が少ないために、熱処理硬さが低
く、耐摩耗性に劣る。これに対し、本発明例はＣｒ、Ｍ
ｏなる高価な元素の低減を図るにもかかわらず、いずれ
も熱処理後の硬さがＨＲＣ５８以上を満足し、かつ、被
削性は基準とする０．４０ｍｍ以上であり、また、耐摩
耗性は６．６×１０-15 ｍ／Ｎ以下を満足していること
が判る。
例であり、Ｎｏ．８〜１１は比較例である。比較例Ｎ
ｏ．８は、Ｃ量が少なく、熱処理硬さおよび耐摩耗性に
劣る。比較例Ｎｏ．９は、Ｃ量が多いため、熱処理硬さ
および耐摩耗性に優れるが、被削性に劣り、Ｃｒ量が多
いため素材のコストアップとなる。比較例Ｎｏ．１０
は、Ｓｉ量が少ないために、被削性に劣り、比較例Ｎ
ｏ．１１は、Ｍｎ量が少ないために、熱処理硬さが低
く、耐摩耗性に劣る。これに対し、本発明例はＣｒ、Ｍ
ｏなる高価な元素の低減を図るにもかかわらず、いずれ
も熱処理後の硬さがＨＲＣ５８以上を満足し、かつ、被
削性は基準とする０．４０ｍｍ以上であり、また、耐摩
耗性は６．６×１０-15 ｍ／Ｎ以下を満足していること
が判る。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により廉価で
あってしかも耐摩耗性に優れた金型用鋼を提供すること
が可能となり、工業的に極めて有利なものである。
あってしかも耐摩耗性に優れた金型用鋼を提供すること
が可能となり、工業的に極めて有利なものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 質量％で、 Ｃ：０．４５〜１．１０％、 Ｓｉ：０．１５〜１．２０％、 Ｍｎ：０．３０〜１．２０％、 Ｃｒ：０．８０〜５．００％、 Ｍｏ：１．１０％以下 を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。 - 【請求項２】 請求項１に加えて、Ｖ：０．７０％以下
またはＮｂ：０．２５％以下の１種以上を添加すること
を特徴とする耐摩耗性に優れた金型用鋼。 - 【請求項３】 請求項１または２に加えて、Ｓ，Ｐｂ，
Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｃａの１種以上を、０．３０％以下
含有させたことを特徴とする耐摩耗性に優れた金型用
鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288355A JP2003096538A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 耐摩耗性に優れた金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288355A JP2003096538A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 耐摩耗性に優れた金型用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003096538A true JP2003096538A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19111020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001288355A Withdrawn JP2003096538A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 耐摩耗性に優れた金型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003096538A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103949984A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-30 | 大丰市飞腾铸造机械有限公司 | 一种耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺及其焊接方法 |
| JP2015205321A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 大同特殊鋼株式会社 | 熱間鍛造金型の摩耗評価試験法 |
| CN109576596A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-05 | 西华大学 | 一种具有高性能的模具钢及其制备方法 |
| CN109609834A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-12 | 西华大学 | 一种增强型模具钢及其制备方法 |
| CN112725688A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-04-30 | 河钢股份有限公司 | 一种冷热兼作滚丝模具用钢及其制备方法 |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001288355A patent/JP2003096538A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103949984A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-30 | 大丰市飞腾铸造机械有限公司 | 一种耐磨抗冲击型落砂管的制造工艺及其焊接方法 |
| JP2015205321A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 大同特殊鋼株式会社 | 熱間鍛造金型の摩耗評価試験法 |
| CN109576596A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-05 | 西华大学 | 一种具有高性能的模具钢及其制备方法 |
| CN109609834A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-12 | 西华大学 | 一种增强型模具钢及其制备方法 |
| CN112725688A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-04-30 | 河钢股份有限公司 | 一种冷热兼作滚丝模具用钢及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |