JP2006152356A - 変寸抑制特性に優れた冷間ダイス鋼 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 質量%で、C:0.7〜1.6%未満、Si:0.5〜3.0%、Mn:0.1〜3.0%、P:0.05%未満(0%を含む)、S:0.01〜0.12%、Cr:7.0〜13.0%、MoまたはWの1種あるいは2種を(Mo+W/2):0.5〜1.7%、V:0.7%未満(0%を含む)、Ni:0.3〜1.5%、Cu:0.1〜1.0%、Al:0.1〜0.7%を含み、次式で定義される偏析指数Kが−23以上の冷間ダイス鋼である。好ましくは0.3%以下のNbおよび/または0.2%以上のWを含有し、Siを0.6〜1.5%に調整することも望ましい。
K=6.1224(C)-22.605(Si)-2.0711(Mn)+2.119(Ni)-130.316(S)-2.2264(Cr)
+16.674(Mo)+33.257(W)-11.06(Al)+5.799(V) (単位;kg/m3)
【選択図】図1
Description
K=6.1224(C)-22.605(Si)-2.0711(Mn)+2.119(Ni)-130.316(S)-2.2264(Cr)
+16.674(Mo)+33.257(W)-11.06(Al)+5.799(V) (単位;kg/m3)
(M)は質量%である
Cは一部が基地中に固溶して強度を付与し、一部は炭化物を形成することで耐摩耗性や耐焼付き性を高める重要な元素である。ここで、鋼中のCが固溶Cと炭化物になる割合は主にCrとの相互作用で決まるため、CはCrとの相互作用を認識して同時に規定することが必須である。しかし、被削性と熱処理変形安定性の両者をバランスよく満たす実用的な冷間ダイス鋼とするためにも、Cの成分範囲は単独において0.7〜1.6%とする。好ましくは、0.9〜1.3%である。
Pは靭性を阻害する元素であることから、0.05%未満、好ましくは0.02%以下に規制する。Vは焼入れ性の向上の上で添加することができるが、被削性を阻害する元素であることから、含有する場合であっても0.7%未満、好ましくは0.5%以下に制限する。
+16.674(Mo)+33.257(W)-11.06(Al)+5.799(V) (単位;kg/m3)
(実施例1)
大気中の高周波誘導溶解により、表1に示す残部Feおよび不可避的不純物の組成に調整した本発明No.1〜5、比較例No.1〜4の、断面寸法200×200mmのインゴットを得た。ここで比較例No.2はJIS SKD11相当の材料である。
熱処理変寸量=[(熱処理後の寸法−熱処理前の寸法)/熱処理前の寸法]×100
次に、焼鈍処理後材より図3に示す形状のテストピースを作製した。なお、図3の矢印(1)(正面図左から2.5mm)、矢印(2)(正面図左から5.0mm)、矢印(3)(正面図左から7.5mm)の位置におけるクリアランス(隙間寸法)は0.5mmである。そして、実施例1に同じ熱処理を行なった後に、改めて同位置のクリアランスを測定して、それらの変化量から下記の計算式による“ねじれ量”を求めた。
ねじれ量=|[(1)〜(3)の平均変化量]
−[(1)もしくは(3)のうちの、上記平均量から最も離れた方の値]|
実施例1で造塊したインゴットの残部を断面寸法50mm×100mmに熱間加工し、780℃×3時間の焼鈍を実施した後、45mm×90mm×200mmの素材に切削加工した。そして、90mm×200mmをなす面において、熱処理前後の平面度を測定した。加工面は詳細に調べると微妙に湾曲しているが、平面度は、5mm間隔の格子点上の法線を調べ、それらを平均化した法線を代表法線とし、その線の方向に向かっての最大高さと最小高さの部位を探すことで、その高さの差を測定値とした。熱処理は1030℃の焼入れ(気圧0.506MPaの窒素冷却)と、510℃×5時間の2回の焼戻しを行った。図5に平面度の熱処理前後の変化を示す。
Claims (6)
- 質量%で、C:0.7〜1.6%未満、Si:0.5〜3.0%、Mn:0.1〜3.0%、P:0.05%未満(0%を含む)、S:0.01〜0.12%、Cr:7.0〜13.0%、MoまたはWの1種あるいは2種を(Mo+W/2):0.5〜1.7%、V:0.7%未満(0%を含む)、Ni:0.3〜1.5%、Cu:0.1〜1.0%、Al:0.1〜0.7%を含み、次式で定義される偏析指数Kが−23以上の鋼であることを特徴とする変寸抑制特性に優れた冷間ダイス鋼。
K=6.1224(C)-22.605(Si)-2.0711(Mn)+2.119(Ni)-130.316(S)-2.2264(Cr)
+16.674(Mo)+33.257(W)-11.06(Al)+5.799(V) (単位;kg/m3)
(M)は質量%である - 質量%で、Ni/Al:1〜3.7を満たすことを特徴とする請求項1に記載の変寸抑制特性に優れた冷間ダイス鋼。
- 質量%で、(Cr−4.2×C):5以下かつ、(Cr−6.3×C):1.4以上の関係を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の変寸抑制特性に優れた冷間ダイス鋼。
- 質量%で、0.3%以下のNbを含有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の変寸抑制特性に優れた冷間ダイス鋼。
- 質量%で、0.2%以上のWを含有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の変寸抑制特性に優れた冷間ダイス鋼。
- 質量%で、0.6〜1.5%のSiを含有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の変寸抑制特性に優れた冷間ダイス鋼。
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