JP2007002333A5 - - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、質量％で、Ｃ：０．７〜１．６％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％未満、Ｐ：０．０５％未満（０％を含む）、Ｓ：０．０１〜０．１２％、Ｃｒ：７．０〜１３．０％、Ｍｏの１種またはＭｏとＷの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、残部Ｆｅおよび不可避的不純物でなるマルテンサイト系鋼からなるプレス金型であって、被加工材との最大加工速度が０．３７ｍ／ｓを超える条件下で使用することを特徴とする優れた自己潤滑特性を有するプレス金型である。なお、本発明で言う最大加工速度とは、プレス成形中において金型と被加工材の摺動する速度が最大の時の、その加工速度である。
そして、本発明の優れた自己潤滑特性を有するプレス金型は、質量％で、０．３％以下のＮｂを含有してもよい。
そして、本発明を構成する母材は、質量％で、Ｃ：０．７〜１．６％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％未満、Ｐ：０．０５％未満（０％を含む）、Ｓ：０．０１〜０．１２％、Ｃｒ：７．０〜１３．０％、Ｍｏの１種またはＭｏとＷの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、残部Ｆｅおよび不可避的不純物でなる鋼であり、上記の内部酸化が円滑に進むことの期待されるマルテンサイト系鋼である。０．３％以下のＮｂを含有してもよい。
以下、本発明のプレス金型にとっての、上記母材の成分組成について説明する。なお、各元素の含有量を示す％の表記は、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望ましい。よって、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母材とするためにも、Ｃの成分範囲は下記のＣｒ量をも鑑みて０．７〜１．６％未満がよい。好ましくは、０．９〜１．３％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望ましい。よって、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母材とするためにも、Ｃの成分範囲は下記のＣｒ量をも鑑みて０．７〜１．６％未満がよい。好ましくは、０．９〜１．３％である。
Ｍｏは、３．０％以下を含むことで本発明の自己潤滑機構特性の発揮が期待される必須元素であるが、母材としての機械的特性を調整する上では、ＭｏとＷは同様の作用効果を付与し、その程度は原子量の関係から（Ｍｏ＋Ｗ／２）で規定することができる。Ｍｏ，Ｗは工具鋼の二次硬化を担う元素とされ、特にバイト、ドリル等の小物製品への適用で高硬度を必要とする高速度工具鋼に多く添加される。本発明においても、Ｍｏ，Ｗは二次硬化を発揮するマトリックス状態に大きく寄与するものとして添加が可能であるが、０．５％より少ないと十分な効果が得られず、一方、これらの元素は変寸を助長することから、冷間金型等の大物製品にとって過多の添加はよくない。よって、本発明のプレス金型では、母材はＭｏの１種またはＭｏとＷの２種を（Ｍｏ＋Ｗ／２）で０．５〜１．７％が好ましい。より好ましくは、０．７５〜１．５％である。
Ｃｕは、Ｍｏに同様、３．０％以下を含むことで本発明の自己潤滑機構特性の発揮が期待される必須元素であるが、その適量の含有によっては、Ｃｕ金属相が約４８０℃以上から析出し始め、これが金属間化合物の析出核になることから、本来はより高温で析出する上記のＮｉ−Ａｌ系金属間化合物をちょうど工具鋼の二次硬化温度付近で析出させることを可能にする。よって、Ｎｉ−Ａｌ系金属間化合物の析出による変寸相殺効果および二次硬化を最大限に発揮するには含有の好ましい元素である。しかし、Ｃｕは多量に添加すると赤熱脆性が起こるため、本発明では０．１〜１．０％に規定することが好ましい。より好ましくは、０．２〜０．８％である。
Claims (2)
- 質量％で、Ｃ：０．７〜１．６％未満、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％未満、Ｐ：０．０５％未満（０％を含む）、Ｓ：０．０１〜０．１２％、Ｃｒ：７．０〜１３．０％、Ｍｏの１種またはＭｏとＷの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、残部Ｆｅおよび不可避的不純物でなるマルテンサイト系鋼からなるプレス金型であって、被加工材との最大加工速度が０．３７ｍ／ｓを超える条件下で使用することを特徴とする優れた自己潤滑特性を有するプレス金型。
- 質量％で、０．３％以下のＮｂを含有する鋼であることを特徴とする請求項１に記載の優れた自己潤滑特性を有するプレス金型。
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