JP2003138342A - ダイカスト金型用プリハードン鋼 - Google Patents
ダイカスト金型用プリハードン鋼Info
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- JP2003138342A JP2003138342A JP2001334167A JP2001334167A JP2003138342A JP 2003138342 A JP2003138342 A JP 2003138342A JP 2001334167 A JP2001334167 A JP 2001334167A JP 2001334167 A JP2001334167 A JP 2001334167A JP 2003138342 A JP2003138342 A JP 2003138342A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のＣｒ−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼と比較
して被削性が大幅に低下することなく、耐ヒートチェッ
ク性を大幅に改善、すなわち金型寿命を大幅に長くする
ことができるダイカスト金型用プリハードン鋼を提供す
ること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、
Ｓｉ：０．２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０〜２．０
０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％以下、Ｃ
ｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃｒ：
１．００〜３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．００％、
ＶおよびＮｂのうちの１種又は２種：０．０５〜０．３
０％、ｓ−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以
下、Ｎ：０．０２０％以下ならびに介在物：０．１０％
以下を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、硬さが２
７〜３７ＨＲＣであるダイカスト金型用プリハードン
鋼。
して被削性が大幅に低下することなく、耐ヒートチェッ
ク性を大幅に改善、すなわち金型寿命を大幅に長くする
ことができるダイカスト金型用プリハードン鋼を提供す
ること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、
Ｓｉ：０．２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０〜２．０
０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％以下、Ｃ
ｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃｒ：
１．００〜３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．００％、
ＶおよびＮｂのうちの１種又は２種：０．０５〜０．３
０％、ｓ−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以
下、Ｎ：０．０２０％以下ならびに介在物：０．１０％
以下を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、硬さが２
７〜３７ＨＲＣであるダイカスト金型用プリハードン
鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカスト金型用
プリハードン鋼、詳細には硬さが２７〜３７ＨＲＣであ
るダイカスト金型用プリハードン鋼である。
プリハードン鋼、詳細には硬さが２７〜３７ＨＲＣであ
るダイカスト金型用プリハードン鋼である。
【０００２】
【従来の技術】ダイカストに用いる金型は、通常鋼を機
械加工および放電加工によって製造されているので、金
型用鋼には、機械加工における被削性が優れていること
が要求されている。さらに冷却と加熱が繰り返されるた
め、ヒートチェック性が優れていることが要求されてい
る。また補修、設計変更、組み立て等において溶接され
る場合があるので、溶接性にも優れていること、硬さ、
耐力、靱性等の金型に必要な一般的な性質が優れている
こと等も要求されている。そのため、従来のダイカスト
金型は、ＪＩＳのＳＫＤ６１の熱間ダイス鋼を金型の形
状に加工後、焼入れおよび焼戻しをして使用されてい
た。
械加工および放電加工によって製造されているので、金
型用鋼には、機械加工における被削性が優れていること
が要求されている。さらに冷却と加熱が繰り返されるた
め、ヒートチェック性が優れていることが要求されてい
る。また補修、設計変更、組み立て等において溶接され
る場合があるので、溶接性にも優れていること、硬さ、
耐力、靱性等の金型に必要な一般的な性質が優れている
こと等も要求されている。そのため、従来のダイカスト
金型は、ＪＩＳのＳＫＤ６１の熱間ダイス鋼を金型の形
状に加工後、焼入れおよび焼戻しをして使用されてい
た。
【０００３】しかし、最近、ダイカスト製品は多様化
し、一型当たりの生涯生産量が減る傾向にあり、これに
あわせた金型のコストの低下および短期納入が要求され
ている。特に金型のコストの低下が強く求められた結
果、金型の生涯生産量により金型用鋼を使い分けるよう
になってきた。
し、一型当たりの生涯生産量が減る傾向にあり、これに
あわせた金型のコストの低下および短期納入が要求され
ている。特に金型のコストの低下が強く求められた結
果、金型の生涯生産量により金型用鋼を使い分けるよう
になってきた。
【０００４】そのため、生涯生産量が少ない（２〜３万
ショット）金型には、Ｃ：０．２０％、Ｓｉ：０．３０
％、Ｍｎ：１．６０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．０３５％、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｎｉ：０．２５
％以下、Ｃｒ：２．３０％、Ｍｏ：０．４０、Ｖ：０．
１０％および介在物０．２７０％を含有し、残部Ｆｅか
らなるＣｒ−Ｍｏ鋼を焼入れ焼戻しして硬さを３３ＨＲ
Ｃ程度にしたプリハードン鋼が使用されるようになって
きた。しかし、このＣｒ−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼を用
いて作製した金型は、材料の被削性が優れており、また
加工のみで後の焼入れ焼戻しを必要としないので、コス
トは低下するが、少量生産用の金型としても耐ヒートチ
ェック性が悪く、金型寿命が短過ぎるという欠点があっ
た。
ショット）金型には、Ｃ：０．２０％、Ｓｉ：０．３０
％、Ｍｎ：１．６０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．０３５％、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｎｉ：０．２５
％以下、Ｃｒ：２．３０％、Ｍｏ：０．４０、Ｖ：０．
１０％および介在物０．２７０％を含有し、残部Ｆｅか
らなるＣｒ−Ｍｏ鋼を焼入れ焼戻しして硬さを３３ＨＲ
Ｃ程度にしたプリハードン鋼が使用されるようになって
きた。しかし、このＣｒ−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼を用
いて作製した金型は、材料の被削性が優れており、また
加工のみで後の焼入れ焼戻しを必要としないので、コス
トは低下するが、少量生産用の金型としても耐ヒートチ
ェック性が悪く、金型寿命が短過ぎるという欠点があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
Ｃｒ−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼と比較して被削性が大幅
に低下することなく、耐ヒートチェック性を大幅に改
善、すなわち金型寿命を大幅に長くすることができるダ
イカスト金型用プリハードン鋼を提供することを課題と
するものである。
Ｃｒ−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼と比較して被削性が大幅
に低下することなく、耐ヒートチェック性を大幅に改
善、すなわち金型寿命を大幅に長くすることができるダ
イカスト金型用プリハードン鋼を提供することを課題と
するものである。
【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、ダイカスト金型用プリハードン鋼の
成分組成について鋭意研究したところ、上記従来のＣｒ
−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼のＳ含有量を０．０１３％以
下に下げるとともに、介在物含有量を０．１０％以下に
下げると、被削性をそれほど大幅に低下することなく、
耐ヒートチエック性を大幅に改善することができるこ
と、すなわち金型の寿命を大幅に長くすることができる
こと等の知見を得た。本発明は、これらの知見に基づい
て発明をされたものである。
め、本発明者らは、ダイカスト金型用プリハードン鋼の
成分組成について鋭意研究したところ、上記従来のＣｒ
−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼のＳ含有量を０．０１３％以
下に下げるとともに、介在物含有量を０．１０％以下に
下げると、被削性をそれほど大幅に低下することなく、
耐ヒートチエック性を大幅に改善することができるこ
と、すなわち金型の寿命を大幅に長くすることができる
こと等の知見を得た。本発明は、これらの知見に基づい
て発明をされたものである。
【０００７】すなわち、本発明のダイカスト金型用プリ
ハードン鋼においては、成分組成がＣ：０．１０〜０．
３０％、Ｓｉ：０．２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０
〜２．００％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％
以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、
Ｃｒ：１．００〜３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．０
０％、ＶおよびＮｂのうちの１種または２種：０．０５
〜０．３０％、ｓ−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．０
０３％以下、Ｎ：０．０２０％以下ならびに介在物：
０．１０％以下を含有し、必要に応じて更にＣａ：０．
０００５〜０．０１０％、Ｓｅ：０．０１〜０．１５
％、Ｔｅ：０．０１〜０．１５％およびＺｒ：０．００
３〜０．２０％のうちの１種または２種以上を含有し、
残部が実質的にＦｅからなり、硬さが２７〜３７ＨＲＣ
であるものとすることである。
ハードン鋼においては、成分組成がＣ：０．１０〜０．
３０％、Ｓｉ：０．２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０
〜２．００％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％
以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、
Ｃｒ：１．００〜３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．０
０％、ＶおよびＮｂのうちの１種または２種：０．０５
〜０．３０％、ｓ−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．０
０３％以下、Ｎ：０．０２０％以下ならびに介在物：
０．１０％以下を含有し、必要に応じて更にＣａ：０．
０００５〜０．０１０％、Ｓｅ：０．０１〜０．１５
％、Ｔｅ：０．０１〜０．１５％およびＺｒ：０．００
３〜０．２０％のうちの１種または２種以上を含有し、
残部が実質的にＦｅからなり、硬さが２７〜３７ＨＲＣ
であるものとすることである。
【０００８】また、本発明のダイカスト金型用プリハー
ドン鋼においては、成分組成がＣ：０．１０〜０．３０
％、Ｓｉ：０．２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０〜
２．００％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％以
下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃ
ｒ：１．００〜３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．００
％、ＶおよびＮｂのうちの１種または２種：０．０５〜
０．３０％、ｓ−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００
３％以下、Ｎ：０．０２０％以下、介在物：０．１０％
以下ならびにＢ：０．０００２〜０．００２０％を含有
し、必要に応じて更にＣａ：０．０００５〜０．０１０
％、Ｓｅ：０．０１〜０．１５％、Ｔｅ：０．０１〜
０．１５％およびＺｒ：０．００３〜０．２０％のうち
の１種または２種以上を含有し、残部が実質的にＦｅか
らなり、硬さが２７〜３７ＨＲＣであるものとすること
である。
ドン鋼においては、成分組成がＣ：０．１０〜０．３０
％、Ｓｉ：０．２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０〜
２．００％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％以
下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃ
ｒ：１．００〜３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．００
％、ＶおよびＮｂのうちの１種または２種：０．０５〜
０．３０％、ｓ−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００
３％以下、Ｎ：０．０２０％以下、介在物：０．１０％
以下ならびにＢ：０．０００２〜０．００２０％を含有
し、必要に応じて更にＣａ：０．０００５〜０．０１０
％、Ｓｅ：０．０１〜０．１５％、Ｔｅ：０．０１〜
０．１５％およびＺｒ：０．００３〜０．２０％のうち
の１種または２種以上を含有し、残部が実質的にＦｅか
らなり、硬さが２７〜３７ＨＲＣであるものとすること
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明のダイカスト金型用
プリハードン鋼の成分およびその含有量を上記のように
特定した理由を説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３０％ Ｃは、焼入れ焼戻し後に必要な硬さを得るために含有さ
せる元素である。その効果を得るためには０．１０％、
好ましくは０．１６％より多く含有させる必要がある
が、０．３０％、好ましくは０．２０％を超えると溶接
割れ感受性が高くなり、また硬さが高くなり過ぎて図１
に示すように被削性を低下させるので、その含有量を
０．１０〜０．３０％とする。好ましい含有量は０．１
６〜０．２０％である。
プリハードン鋼の成分およびその含有量を上記のように
特定した理由を説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３０％ Ｃは、焼入れ焼戻し後に必要な硬さを得るために含有さ
せる元素である。その効果を得るためには０．１０％、
好ましくは０．１６％より多く含有させる必要がある
が、０．３０％、好ましくは０．２０％を超えると溶接
割れ感受性が高くなり、また硬さが高くなり過ぎて図１
に示すように被削性を低下させるので、その含有量を
０．１０〜０．３０％とする。好ましい含有量は０．１
６〜０．２０％である。
【００１０】Ｓｉ：０．２０〜０．３５％
Ｓｉは、鋼の製造時に脱酸剤として、また焼入性および
被削性を高くするために含有させる元素である。それら
の効果を得るためには０．２０％以上含有させる必要が
あるが、０．３５％、好ましくは０．３０％を超えると
溶接割れ感受性が高くなり、また図２に示すようにヒー
トチェック性も低下させるので、その含有量を０．２０
〜０．３５％とする。好ましい含有量は０．２０〜０．
３０％である。
被削性を高くするために含有させる元素である。それら
の効果を得るためには０．２０％以上含有させる必要が
あるが、０．３５％、好ましくは０．３０％を超えると
溶接割れ感受性が高くなり、また図２に示すようにヒー
トチェック性も低下させるので、その含有量を０．２０
〜０．３５％とする。好ましい含有量は０．２０〜０．
３０％である。
【００１１】Ｍｎ：０．５０〜２．００％
Ｍｎは、鋼の製造時に脱酸剤として、さらに焼入性を高
くするとともに、ＭｎＳを形成して被削性を向上し、ま
た溶接時の母材側の硬さを低くして溶接割れを抑えるた
めに含有させる元素である。それらの効果を得るために
は０．５０％以上、好ましくは１．２０％以上含有させ
る必要があるが、２．００％を超えると被削性を低下さ
せるので、その含有量を０．５０〜２．００％とする。
好ましい含有量は１．２０〜２．００％である。 Ｐ：０．０２０％以下 Ｐは、鋼の靱性および溶接性を低下させるので少ないほ
う好ましいが、０．０２０％以下であれば、靱性および
溶接性に与える影響が小さいので、その含有量を０．０
２０％以下とする。
くするとともに、ＭｎＳを形成して被削性を向上し、ま
た溶接時の母材側の硬さを低くして溶接割れを抑えるた
めに含有させる元素である。それらの効果を得るために
は０．５０％以上、好ましくは１．２０％以上含有させ
る必要があるが、２．００％を超えると被削性を低下さ
せるので、その含有量を０．５０〜２．００％とする。
好ましい含有量は１．２０〜２．００％である。 Ｐ：０．０２０％以下 Ｐは、鋼の靱性および溶接性を低下させるので少ないほ
う好ましいが、０．０２０％以下であれば、靱性および
溶接性に与える影響が小さいので、その含有量を０．０
２０％以下とする。
【００１２】Ｓ：０．０１３％以下
Ｓは、微量でも、好ましくは０．００３％以上含有する
と被削性を向上させるが、多くなると図３に示すように
ヒートチェック性を低下させるので、その含有量を０．
０１３％以下とする。好ましい含有量は０．００３〜
０．０１３％である。 Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下 ＣｕおよびＮｉは、本発明のダイカスト金型用プリハー
ドン鋼に必要な元素ではない。そのため、原料から混入
する不純物のＣｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％
以下とする。
と被削性を向上させるが、多くなると図３に示すように
ヒートチェック性を低下させるので、その含有量を０．
０１３％以下とする。好ましい含有量は０．００３〜
０．０１３％である。 Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下 ＣｕおよびＮｉは、本発明のダイカスト金型用プリハー
ドン鋼に必要な元素ではない。そのため、原料から混入
する不純物のＣｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％
以下とする。
【００１３】Ｃｒ：１．００〜３．００％
Ｃｒは、焼入性を高くするために含有させる元素であ
る。その効果を得るためには１．００％以上、好ましく
は１．６０％以上含有させる必要があるが、３．００
％、好ましくは２．２０％を超えると被削性、溶接性お
よび熱間加工性を低下させるとともに、コストを高くす
るので、その含有量を１．００〜３．００％とする。好
ましい含有量は１．６０〜２．２０％である。
る。その効果を得るためには１．００％以上、好ましく
は１．６０％以上含有させる必要があるが、３．００
％、好ましくは２．２０％を超えると被削性、溶接性お
よび熱間加工性を低下させるとともに、コストを高くす
るので、その含有量を１．００〜３．００％とする。好
ましい含有量は１．６０〜２．２０％である。
【００１４】Ｍｏ：０．２０〜１．００％
Ｍｏは、焼入性を高くするとともに、６００℃以上での
焼戻し軟化抵抗性を確保するために含有させる元素であ
る。それらの効果を得るためには０．２０％以上、好ま
しくは０．３０％以上含有させる必要があるが、１．０
０％、好ましくは０．５０％を超えると被削性を低下さ
せるとともに、コストを高くするので、その含有量を
０．２０〜１．００％とする。好ましい含有量は０．３
０〜０．５０％である。
焼戻し軟化抵抗性を確保するために含有させる元素であ
る。それらの効果を得るためには０．２０％以上、好ま
しくは０．３０％以上含有させる必要があるが、１．０
０％、好ましくは０．５０％を超えると被削性を低下さ
せるとともに、コストを高くするので、その含有量を
０．２０〜１．００％とする。好ましい含有量は０．３
０〜０．５０％である。
【００１５】ＶおよびＮｂのうちの１種または２種：
０．０５〜０．３０％ ＶおよびＮｂは、焼戻し軟化抵抗性を確保するととも
に、結晶粒を微細化させるために含有させる元素であ
る。それらの効果を得るためには０．０５％以上、好ま
しくは０．０８％以上含有させる必要があるが、０．３
０％、好ましくは０．１５％を超えると被削性および靱
性を低下させるとともに、コストを高くするので、その
含有量を０．０５〜０．３０％とする。好ましい含有量
は０．０８〜０．１５％である。
０．０５〜０．３０％ ＶおよびＮｂは、焼戻し軟化抵抗性を確保するととも
に、結晶粒を微細化させるために含有させる元素であ
る。それらの効果を得るためには０．０５％以上、好ま
しくは０．０８％以上含有させる必要があるが、０．３
０％、好ましくは０．１５％を超えると被削性および靱
性を低下させるとともに、コストを高くするので、その
含有量を０．０５〜０．３０％とする。好ましい含有量
は０．０８〜０．１５％である。
【００１６】ｓ−Ａｌ：０．０３％以下
Ａｌは、脱酸剤として添加する元素であるが、その脱酸
生成物のAl2O3 が被削性を低下させるので、その含有量
を０．０３％以下とする。 Ｏ：０．００３％以下 Ｏは、不純物であり、脱酸剤として添加するＡｌと化合
し生成するAl2O3 が被削性を低下させるので、その含有
量を０．００３％以下とする。
生成物のAl2O3 が被削性を低下させるので、その含有量
を０．０３％以下とする。 Ｏ：０．００３％以下 Ｏは、不純物であり、脱酸剤として添加するＡｌと化合
し生成するAl2O3 が被削性を低下させるので、その含有
量を０．００３％以下とする。
【００１７】
Ｎ：０．０２０％以下Ｎは、Ｃ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ａｌ
等と結合して炭窒化物を生成し、被削性を低下させるの
で、その含有量を０．０２０％以下とする。 介在物：０．１０％以下 介在物は、酸化物、炭窒化物等である。この介在物は、
多くなると図４に示すように耐ヒートチェック性が悪く
なるが、０．１０％以下にすると耐ヒートチェック性が
上記従来のＣｒ−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼のような介在
物量が多い鋼と比較して大幅に改善されるので、その含
有量を０．１０％以下とする。
等と結合して炭窒化物を生成し、被削性を低下させるの
で、その含有量を０．０２０％以下とする。 介在物：０．１０％以下 介在物は、酸化物、炭窒化物等である。この介在物は、
多くなると図４に示すように耐ヒートチェック性が悪く
なるが、０．１０％以下にすると耐ヒートチェック性が
上記従来のＣｒ−Ｍｏ鋼のプリハードン鋼のような介在
物量が多い鋼と比較して大幅に改善されるので、その含
有量を０．１０％以下とする。
【００１８】Ｂ：０．０００２〜０．００２０％
Ｂは、大型のダイカスト金型に用いる大きな鋼材等の焼
入性を高めるために含有させる元素である。その効果を
得るためには０．０００２％以上含有させる必要がある
が、０．００２０％を超えると焼入性を高める効果が飽
和し、かつ溶接割れ感受性を低下させるので、その含有
量を０．０００２〜０．００２０％とする。
入性を高めるために含有させる元素である。その効果を
得るためには０．０００２％以上含有させる必要がある
が、０．００２０％を超えると焼入性を高める効果が飽
和し、かつ溶接割れ感受性を低下させるので、その含有
量を０．０００２〜０．００２０％とする。
【００１９】Ｃａ：０．０００５〜０．０１０％、Ｓ
ｅ：０．０１〜０．１５％ Ｔｅ：０．０１〜０．１５％、Ｚｒ：０．００３〜０．
２０％ Ｃａ、Ｓｅ、ＴｅおよびＺｒは、被削性を向上させると
ともに、硫化物（ＭｎＳ）を球状化させて靱性を等方性
にするために含有させる元素である。それらの効果を得
るためにはＣａを０．０００５％以上、ＳｅおよびＴｅ
を０．０１以上ならびにＺｒを０．００３％以上含有さ
せる必要があるが、Ｃａが０．０１０％、ＳｅおよびＴ
ｅが０．１５％ならびにＺｒが０．２０％を超えると、
靱性、硬さ、熱間加工性および耐ヒートチェック性を低
下させるので、それらの含有量を上記のとおりとする。
ｅ：０．０１〜０．１５％ Ｔｅ：０．０１〜０．１５％、Ｚｒ：０．００３〜０．
２０％ Ｃａ、Ｓｅ、ＴｅおよびＺｒは、被削性を向上させると
ともに、硫化物（ＭｎＳ）を球状化させて靱性を等方性
にするために含有させる元素である。それらの効果を得
るためにはＣａを０．０００５％以上、ＳｅおよびＴｅ
を０．０１以上ならびにＺｒを０．００３％以上含有さ
せる必要があるが、Ｃａが０．０１０％、ＳｅおよびＴ
ｅが０．１５％ならびにＺｒが０．２０％を超えると、
靱性、硬さ、熱間加工性および耐ヒートチェック性を低
下させるので、それらの含有量を上記のとおりとする。
【００２０】次に、硬さを２７〜３７ＨＲＣに特定する
理由を説明する。硬さを２７ＨＲＣ以上にするのは、ダ
イカスト金型として必要な強度を確保するためである。
また硬さを３７ＨＲＣ以下にするのは、被削性を確保す
るためである。硬さが３７ＨＲＣより高くなると被削性
が低下して切削加工の能率が低下し、金型のコストを上
昇させるからである。
理由を説明する。硬さを２７ＨＲＣ以上にするのは、ダ
イカスト金型として必要な強度を確保するためである。
また硬さを３７ＨＲＣ以下にするのは、被削性を確保す
るためである。硬さが３７ＨＲＣより高くなると被削性
が低下して切削加工の能率が低下し、金型のコストを上
昇させるからである。
【００２１】次に、本発明のダイカスト金型用プリハー
ドン鋼の製造方法について説明をする。本発明のダイカ
スト金型用プリハードン鋼は、真空誘導溶解炉、アーク
式電気炉、再溶解炉（ＥＳＲ、ＶＡＲ）等を用いてこの
種の鋼と同じ方法で溶製し、普通の方法で鋳塊、連続鋳
造片とし、分塊鍛造または分塊圧延、鍛造または圧延な
どによって鋼材とし、その後８５０〜９５０℃付近で適
正時間加熱した後空冷して焼入れをし、５５０〜６５０
℃付近で適正時間加熱した後空冷して焼戻しをすること
等によって製造することができる。
ドン鋼の製造方法について説明をする。本発明のダイカ
スト金型用プリハードン鋼は、真空誘導溶解炉、アーク
式電気炉、再溶解炉（ＥＳＲ、ＶＡＲ）等を用いてこの
種の鋼と同じ方法で溶製し、普通の方法で鋳塊、連続鋳
造片とし、分塊鍛造または分塊圧延、鍛造または圧延な
どによって鋼材とし、その後８５０〜９５０℃付近で適
正時間加熱した後空冷して焼入れをし、５５０〜６５０
℃付近で適正時間加熱した後空冷して焼戻しをすること
等によって製造することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
実施例１
下記表１に示す本発明例および比較例のダイカスト金型
用プリハードン鋼を真空脱ガス溶解炉で溶製し、造塊し
た後、インゴットを鍛造し、その後約９５０℃から空冷
して焼入れをした後、６００℃で７時間加熱後空冷して
焼戻しをして４００mm×１０００mm×１７００mmの鋼材
を製造した。この鋼材から試験片を切り出し、ロックウ
エル硬さを測定するとともに、下記方法で耐ヒートチェ
ック性および被削性を測定した。その結果を下記表２に
示す。
用プリハードン鋼を真空脱ガス溶解炉で溶製し、造塊し
た後、インゴットを鍛造し、その後約９５０℃から空冷
して焼入れをした後、６００℃で７時間加熱後空冷して
焼戻しをして４００mm×１０００mm×１７００mmの鋼材
を製造した。この鋼材から試験片を切り出し、ロックウ
エル硬さを測定するとともに、下記方法で耐ヒートチェ
ック性および被削性を測定した。その結果を下記表２に
示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】耐ヒートチェック性
耐ヒートチェックは、試験片を２０℃から７００℃に加
熱し、その後７００℃から２０℃に冷却することを１，
０００回繰り返したときのヒートチェックの最大クラッ
ク深さで示した。 被削性 被削性は、回転数１３３ｒｐｍ、送り速度４００ｍｍ／
ｍｉｎ、周速度１５８ｍ／ｍｉｎ、切り込み３ｍｍおよ
び切削油なしの条件で縦フライス加工機による連続切削
加工によって行い、刃の摩耗が０．２ｍｍになるまでの
切削距離を測定した。 介在物量 介在物量は、ＪＩＳ Ｇ ０５５５(1977) 鋼の非金属
介在物の顕微鏡試験方法 により測定した。
熱し、その後７００℃から２０℃に冷却することを１，
０００回繰り返したときのヒートチェックの最大クラッ
ク深さで示した。 被削性 被削性は、回転数１３３ｒｐｍ、送り速度４００ｍｍ／
ｍｉｎ、周速度１５８ｍ／ｍｉｎ、切り込み３ｍｍおよ
び切削油なしの条件で縦フライス加工機による連続切削
加工によって行い、刃の摩耗が０．２ｍｍになるまでの
切削距離を測定した。 介在物量 介在物量は、ＪＩＳ Ｇ ０５５５(1977) 鋼の非金属
介在物の顕微鏡試験方法 により測定した。
【００２５】
【表２】
【００２６】実施例２
下記表３に示すようにＣ、ＳｉまたはＳの含有量を変更
し、他の成分組成を一定にした本発明例および比較例の
ダイカスト金型用プリハードン鋼を上記実施例１と同様
に真空脱ガス溶解炉で溶製し、造塊した後、インゴット
を鍛造し、その後約９５０℃から空冷して焼入れをし、
その後硬さが３２ＨＲＣになるように６００℃付近から
空冷する焼戻しをして４００mm×１０００mm×１７００
mmの鋼材を製造した。この鋼材から試験片を切り出し、
上記方法で、介在物量、耐ヒートチェック性および被削
性を測定した。その結果を下記表３および図１〜図４に
示す。
し、他の成分組成を一定にした本発明例および比較例の
ダイカスト金型用プリハードン鋼を上記実施例１と同様
に真空脱ガス溶解炉で溶製し、造塊した後、インゴット
を鍛造し、その後約９５０℃から空冷して焼入れをし、
その後硬さが３２ＨＲＣになるように６００℃付近から
空冷する焼戻しをして４００mm×１０００mm×１７００
mmの鋼材を製造した。この鋼材から試験片を切り出し、
上記方法で、介在物量、耐ヒートチェック性および被削
性を測定した。その結果を下記表３および図１〜図４に
示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】表２の結果によると、本発明例は、耐ヒー
トチェック性を表す最大クラック深さが１９９〜３８６
μｍであり、被削性を示す工具寿命が１８，４１０〜２
３，９７０ｍｍであった。これに対して、本発明よりＳ
および介在物の含有量が多い上記従来のＣｒ−Ｍｏ鋼の
プリハードン鋼である比較例１は、被削性を示す工具寿
命が本発明例よりやや優れているが、耐ヒートチェック
性を表す最大クラック深さが本発明例の４．７倍以上で
あり、型寿命実績も本発明例 No.３の２分の１であっ
た。
トチェック性を表す最大クラック深さが１９９〜３８６
μｍであり、被削性を示す工具寿命が１８，４１０〜２
３，９７０ｍｍであった。これに対して、本発明よりＳ
および介在物の含有量が多い上記従来のＣｒ−Ｍｏ鋼の
プリハードン鋼である比較例１は、被削性を示す工具寿
命が本発明例よりやや優れているが、耐ヒートチェック
性を表す最大クラック深さが本発明例の４．７倍以上で
あり、型寿命実績も本発明例 No.３の２分の１であっ
た。
【００２９】さらに、本発明よりＣ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｏ
およびＶの含有量が多いが、硬さを本発明と同様にした
比較例２は、耐ヒートチェック性を表す最大クラック深
さおよび型寿命実績が本発明例よりやや優れているが、
被削性を示す工具寿命が本発明例の１２分の１以下であ
った。また、本発明よりＣ、Ｓｉ、Ｃｒ、ＭｏおよびＶ
の含有量が多く、また硬さも本発明より高くした比較例
３は、耐ヒートチェック性を表す最大クラック深さおよ
び型寿命実績が本発明例より優れていたが、被削性を示
す工具寿命が本発明例の３５分の１以下であった。な
お、比較例２および３は、ダイカスト金型用鋼として普
通に用いられているＪＩＳのＳＫＤ６１の成分組成と同
じである。
およびＶの含有量が多いが、硬さを本発明と同様にした
比較例２は、耐ヒートチェック性を表す最大クラック深
さおよび型寿命実績が本発明例よりやや優れているが、
被削性を示す工具寿命が本発明例の１２分の１以下であ
った。また、本発明よりＣ、Ｓｉ、Ｃｒ、ＭｏおよびＶ
の含有量が多く、また硬さも本発明より高くした比較例
３は、耐ヒートチェック性を表す最大クラック深さおよ
び型寿命実績が本発明例より優れていたが、被削性を示
す工具寿命が本発明例の３５分の１以下であった。な
お、比較例２および３は、ダイカスト金型用鋼として普
通に用いられているＪＩＳのＳＫＤ６１の成分組成と同
じである。
【００３０】表３および図１の結果によると、Ｃ含有量
は、被削性の観点から０．３０％以下が適当であること
が分かる。さらに、表３および図２の結果によると、Ｓ
ｉ含有量は、耐ヒートチェック性の観点から０．３５％
以下が適当であり、また被削性の観点から０．２０％以
上が適当であることが分かる。また、表３および図３の
結果によると、Ｓ含有量は、耐ヒートチェック性の観点
から０．０１３％以下が適当であり、また被削性の観点
から０．００３％以上が好ましいことが分かる。また、
表３および図４の結果によると、介在物含有量は、耐ヒ
ートチェック性の観点から０．１０％以下が好ましいこ
とが分かる。
は、被削性の観点から０．３０％以下が適当であること
が分かる。さらに、表３および図２の結果によると、Ｓ
ｉ含有量は、耐ヒートチェック性の観点から０．３５％
以下が適当であり、また被削性の観点から０．２０％以
上が適当であることが分かる。また、表３および図３の
結果によると、Ｓ含有量は、耐ヒートチェック性の観点
から０．０１３％以下が適当であり、また被削性の観点
から０．００３％以上が好ましいことが分かる。また、
表３および図４の結果によると、介在物含有量は、耐ヒ
ートチェック性の観点から０．１０％以下が好ましいこ
とが分かる。
【００３１】
【発明の効果】本発明のダイカスト金型用プリハードン
鋼は、上記構成にしたことにより、従来の上記Ｃｒ−Ｍ
ｏ鋼のプリハードン鋼と比較すると、被削性がやや低下
しているが、耐ヒートチエック性が大幅に改善されると
いう優れた効果を奏する。
鋼は、上記構成にしたことにより、従来の上記Ｃｒ−Ｍ
ｏ鋼のプリハードン鋼と比較すると、被削性がやや低下
しているが、耐ヒートチエック性が大幅に改善されると
いう優れた効果を奏する。
【図１】Ｃ含有量と最大クラック深さおよび工具寿命の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図２】Ｓｉ含有量と最大クラック深さおよび工具寿命
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図３】Ｓ含有量と最大クラック深さおよび工具寿命の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図４】介在物含有量と最大クラック深さの関係を示す
グラフである。
グラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 柳澤 民樹
東京都港区西新橋一丁目７番13号 大同特
殊鋼株式会社東京本社内
(72)発明者 並木 邦夫
東京都港区西新橋一丁目７番13号 大同特
殊鋼株式会社東京本社内
(72)発明者 小山 弘晃
埼玉県狭山市新狭山一丁目10番地１ ホン
ダエンジニアリング株式会社内
(72)発明者 長谷川 道治
三重県鈴鹿市平田町1907 本田技研工業株
式会社鈴鹿製作所内
Ｆターム(参考） 4E093 NA01 NB08
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で（以下同じ）、Ｃ：０．１０〜
０．３０％、Ｓｉ：０．２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．
５０〜２．００％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．０１
３％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．２０％以
下、Ｃｒ：１．００〜３．００％、Ｍｏ：０．２０〜
１．００％、ＶおよびＮｂのうちの１種または２種：
０．０５〜０．３０％、ｓ−Ａｌ：０．０３％以下、
Ｏ：０．００３％以下、Ｎ：０．０２０％以下ならびに
介在物：０．１０％以下を含有し、残部が実質的にＦｅ
からなり、硬さが２７〜３７ＨＲＣであることを特徴と
するダイカスト金型用プリハードン鋼。 - 【請求項２】 Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．
２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：
０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％以下、Ｃｕ：０．１
０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃｒ：１．００〜
３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．００％、ＶおよびＮ
ｂのうちの１種または２種：０．０５〜０．３０％、ｓ
−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下、Ｎ：
０．０２０％以下、介在物：０．１０％以下ならびに
Ｂ：０．０００２〜０．００２０％を含有し、残部が実
質的にＦｅからなり、硬さが２７〜３７ＨＲＣであるこ
とを特徴とするダイカスト金型用プリハードン鋼。 - 【請求項３】 Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．
２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：
０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％以下、Ｃｕ：０．１
０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃｒ：１．００〜
３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．００％、ＶおよびＮ
ｂのうちの１種または２種：０．０５〜０．３０％、ｓ
−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下、Ｎ：
０．０２０％以下ならびに介在物：０．１０％以下を含
有し、更にＣａ：０．０００５〜０．０１０％、Ｓｅ：
０．０１〜０．１５％、Ｔｅ：０．０１〜０．１５％お
よびＺｒ：０．００３〜０．２０％のうちの１種または
２種以上を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、硬さ
が２７〜３７ＨＲＣであることを特徴とするダイカスト
金型用プリハードン鋼。 - 【請求項４】 Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．
２０〜０．３５％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ｐ：
０．０２％以下、Ｓ：０．０１３％以下、Ｃｕ：０．１
０％以下、Ｎｉ：０．２０％以下、Ｃｒ：１．００〜
３．００％、Ｍｏ：０．２０〜１．００％、ＶおよびＮ
ｂのうちの１種または２種：０．０５〜０．３０％、ｓ
−Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００３％以下、Ｎ：
０．０２０％以下、介在物：０．１０％以下ならびに
Ｂ：０．０００２〜０．００２０％を含有し、更にＣ
ａ：０．０００５〜０．０１０％、Ｓｅ：０．０１〜
０．１５％、Ｔｅ：０．０１〜０．１５％およびＺｒ：
０．００３〜０．２０％のうちの１種または２種以上を
含有し、残部が実質的にＦｅからなり、硬さが２７〜３
７ＨＲＣであることを特徴とするダイカスト金型用プリ
ハードン鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334167A JP3570712B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | ダイカスト金型用プリハードン鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334167A JP3570712B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | ダイカスト金型用プリハードン鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003138342A true JP2003138342A (ja) | 2003-05-14 |
| JP3570712B2 JP3570712B2 (ja) | 2004-09-29 |
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ID=19149336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001334167A Expired - Fee Related JP3570712B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | ダイカスト金型用プリハードン鋼 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3570712B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307242A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Honda Motor Co Ltd | ダイカスト金型用プリハードン鋼 |
| JP2008056982A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Daido Steel Co Ltd | 熱疲労特性に優れた金型用鋼 |
| US8016019B2 (en) * | 2007-04-19 | 2011-09-13 | Honda Motor Co., Ltd. | Casting method |
| JP2014173119A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 被削性と鏡面性に優れたプラスチック成形金型用鋼 |
| KR101505280B1 (ko) | 2013-04-30 | 2015-03-23 | 현대제철 주식회사 | 금형용 강재의 경도 예측 방법 |
| JP2017043809A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 大同特殊鋼株式会社 | ダイカスト金型用鋼 |
| US10294538B2 (en) * | 2016-02-05 | 2019-05-21 | A. Finkl & Sons Co. | Plastic injection mold tooling and a method of manufacture thereof |
| EP3587066A1 (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-01 | A. Finkl & Sons Co. | Plastic injection mold tooling and a method of manufacture thereof |
| RU2729280C1 (ru) * | 2019-01-18 | 2020-08-05 | А. Финкл энд Сонс Ко. | Экономичные пуансоны оснастки для литья пластмасс для штампов и пресс-форм |
| JP7499565B2 (ja) | 2018-06-26 | 2024-06-14 | エー． フィンクル アンド ソンス シーオー． | プラスチック射出成形工具及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-10-31 JP JP2001334167A patent/JP3570712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP3587066A1 (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-01 | A. Finkl & Sons Co. | Plastic injection mold tooling and a method of manufacture thereof |
| KR20200001460A (ko) * | 2018-06-26 | 2020-01-06 | 에이.핀클 앤드 선스 컴퍼니 | 플라스틱 사출 금형 툴링 및 이의 제조방법 |
| JP2020002460A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | エー． フィンクル アンド ソンス シーオー．Ａ． Ｆｉｎｋｌ ＆ Ｓｏｎｓ Ｃｏ． | プラスチック射出成形工具及びその製造方法 |
| KR102329951B1 (ko) | 2018-06-26 | 2021-11-23 | 에이.핀클 앤드 선스 컴퍼니 | 플라스틱 사출 금형 툴링 및 이의 제조방법 |
| JP7499565B2 (ja) | 2018-06-26 | 2024-06-14 | エー． フィンクル アンド ソンス シーオー． | プラスチック射出成形工具及びその製造方法 |
| RU2729280C1 (ru) * | 2019-01-18 | 2020-08-05 | А. Финкл энд Сонс Ко. | Экономичные пуансоны оснастки для литья пластмасс для штампов и пресс-форм |
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