JP2008302430A - 金型並びに金型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物との間の焼付きを抑制する金型、並びにこのような金型を製造できる金型の製造方法を提供する。
【解決手段】被加工物が接触する金型表面１に、粒径が１００〜５００μｍの第１の粒子を、投射圧力０．２０〜０．３５ＭＰａで投射して、深さＨ１を有する第１の凹凸領域２を形成する。第１の凹凸領域２が形成された、被加工物が接触する金型表面１に、第１の粒子よりも粒径が小さい第２の粒子を、投射圧力０．２０〜０．３５ＭＰａで投射して、深さＨ２を有する第２の凹凸領域３を形成する。第１の投射工程と第２の投射工程によって、表面に第１の凹凸領域２と第２の凹凸領域３が形成された金型は、３００〜４６０℃の温度においてアンモニアガス及び窒素ガスの雰囲気、または窒素ガスの雰囲気内に晒されて窒化処理され、金型表面から２０〜８０μｍの深さまで窒化層５が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は金型並びに金型の製造方法に関する。詳しくは、被加工物に接触する表面に凹凸が形成された金型並びに金型の製造方法に係るものである。

環境保護や地球温暖化防止のために、化石燃料の消費を抑制する傾向が強まっており、移動手段として普段の生活に欠かせない自動車の車体を軽量化することが強く求められている。この軽量化を達成するために、自動車部品の小型軽量化が図られ、部品の剛性及び強度を確保する必要がある。そのため、高強度鋼板の使用と共に部品の形状がより複雑になり、プレス成形する際に既存の成形方法では成形できないような事態を招いていた。

また、金型の寿命を向上させる技術として、金型の表面近傍に残留圧縮応力を付与して機械的性質及び疲労寿命の向上を図るため、鋼製のショット材を金型の表面に投射するショットピーニング加工が行われている。例えば特許文献１には、部材を窒化処理することにより、部材に形成される窒化物緻密層と、窒化物緻密層に形成される窒化物孔質層とを有する窒化処理部材に、ショット材を投射してショットピーニングする窒化処理部材のショットピーニング方法であって、窒化物孔質層より硬質なショット材を、５０ｍ／ｓｅｃ以上２００ｍ／ｓｅｃ以下の投射速度で投射する投射工程を有し、窒化物孔質層を除去する方法が記載されており、また、ショット材は、０．００５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下の粒径を有するショット材が用いられる旨も記載されている。

特開２００７−５６３３３号公報

しかしながら、従来のショットピーニング方法のように投射工程が一段階である場合、この方法を金型の表面に適用すると、金型の表面に形成された凹凸の凸部形状が鋭利になりやすくなり、特に粒径が０．００５ｍｍ以上０．０８ｍｍ以下即ち５μｍ以上８０μｍ以下のように微細なショット材を用いると、金型の表面に形成された凹凸の凸部形状が鋭利になりやすくなり、このような金型の表面の摩擦係数が大きくなって、被加工物との間に焼付きが発生してしまうという問題があった。また、従来のショットピーニング方法は、窒化処理された部材にショット材を投射しているので、窒化物層を破砕して除去してしまい、充分な硬さを有する部材が得られない可能性があった。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、被加工物との間の焼付きを抑制する金型、並びにこのような金型を製造できる金型の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の金型は、被加工物に接触する表面に凹凸が加工形成された金型であって、前記凹凸は、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていると共に、同第１の凹凸領域の深さと同第２の凹凸領域の深さが互いに略同じであり、前記表面から約５μｍの深さまでが加工硬化層であり、前記表面から２０〜８０μｍの深さまでが窒化層であることを特徴とする。

ここで、金型表面の凹凸が、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていることによって、加工形成されて加工硬化した凹凸領域が細かく存在し、被加工物によって押しつぶされにくくなると共に潤滑油が保持される凹部も多数存在して摺動性が向上する。
また、第１の凹凸領域の深さと第２の凹凸領域の深さが互いに略同じであることによって、潤滑油が保持される凹部を均等に確保でき、摺動性を向上する。

また、上記の目的を達成するために、本発明の金型の製造方法は、被加工物に接触する表面に凹凸が形成された金型を製造する金型の製造方法であって、被加工物に接触する表面を加工して、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていると共に、同第１の凹凸領域の深さと同第２の凹凸領域の深さが互いに略同じ凹凸を、被加工物に接触する表面に形成する凹凸加工形成工程と、該凹凸加工形成工程によって形成された凹凸を窒化処理して窒化層を形成する窒化処理工程とを有することを特徴とする。

ここで、被加工物に接触する表面を加工して、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていると共に、第１の凹凸領域の深さと第２の凹凸領域の深さが互いに略同じ凹凸を、被加工物に接触する表面に形成する凹凸加工形成工程によって、加工形成されて加工硬化した凹凸領域を細かく存在させ、被加工物によって押しつぶされにくくなると共に潤滑油が保持される凹部も多数存在し、また、潤滑油が保持される凹部を均等に確保でき、摺動性が向上する金型を製造できる。
また、凹凸加工形成工程によって形成された凹凸を窒化処理することによって、加工されて転位が凹凸に導入されているので比較的低温でも窒素が金型内部にまで入りやすくなり、金型内部まで硬くなる。
なお、本発明において、凹凸加工形成工程や窒化処理工程は、金型用材料を用いて成型された金型に対して行う工程である。

また、本発明の金型の製造方法において、凹凸加工形成工程は、第１の粒子を被加工物に接触する表面に投射する第１の投射工程と、第１の投射工程の後に、第１の粒子よりも粒径が小さい第２の粒子を被加工物に接触する表面に投射する第２の投射工程からなる場合、第１の投射工程で形成された凸部に、第２の投射工程によって投射された第２の粒子が衝突して凹凸を形成するので、潤滑油が保持される凹部を万遍なく形成できる。

また、本発明の金型の製造方法において、窒化処理工程は、３００〜４６０℃の窒素ガス含有雰囲気において行われる場合、比較的低温で窒化処理を行なうので、金型の熱歪みを抑制できる。ここで、３００℃未満だと、充分な窒化層が得られない可能性があり、また、４６０℃を超えると、熱歪みが問題となる可能性がある。

また、本発明の金型の製造方法において、第１の粒子の粒径は、１５０μｍ以上の場合、少ない粒子数で、加工硬化された領域を広範囲に形成できる。ここで、１５０μｍ未満だと、充分な凹凸形成能力がないと考えられる。

本発明に係る金型は、被加工物との間の焼付きを抑制することができる。

本発明に係る金型の製造方法によって、被加工物との間の焼付きを抑制することができる金型を製造できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、金型の表面が加工処理されて本発明を適用した金型が得られる様子を説明する概略図である。先ず、被加工物が接触する金型表面１に、粒径が１００〜５００μｍの第１の粒子例えばアルミナ粒子、ステンレス鋼粒子を、投射圧力０．２０〜０．３５ＭＰａで投射して、図１（ａ）に示すように、深さＨ１を有する第１の凹凸領域２を形成する（第１の投射工程）。
次に、第１の凹凸領域２が形成された、被加工物が接触する金型表面１に、第１の粒子よりも粒径が小さい第２の粒子例えばアルミナ粒子、ステンレス鋼粒子を、投射圧力０．２０〜０．３５ＭＰａで投射して、図１（ｂ）に示すように、深さＨ２を有する第２の凹凸領域３を形成する（第２の投射工程）。ここで、粒子が衝突して深さＨ１から変わった深さＨ１´と深さＨ２は略同じであるが、第１の凹凸領域２の凸部間の距離は、第２の凹凸領域３の凸部間の距離よりも長い。

また、第２の凹凸領域３は、第１の凹凸領域２の凸部に形成されるが、これは、第１の凹凸領域２の凹部は第１の粒子による衝突によって加工硬化されているため第２の粒子が凹部に衝突しても変形し難く、一方、凸部は充分に加工硬化されていないため比較的軟らかく、第２の粒子が衝突して凹みが形成されやすいからだと考えられる。
なお、図１では、判り易いように第１の凹凸領域を１つと、第２の凹凸領域を２つ示しているだけであるが、本発明でいう第１の凹凸領域は、凸部間の距離が異なる様々な凹凸領域の集合であって、最も短い凸部間の距離が、同じく凸部間の距離が異なる様々な凹凸領域の集合である第２の凹凸領域の最も長い凸部間の距離よりも長い領域をいう。

このような２段階の投射工程により、金型を構成する金属に歪みが与えられ、塑性変形によって硬さが増し、金型表面１から約５μｍの深さまで加工硬化層４が形成される。
次に、第１の投射工程と第２の投射工程によって、表面に第１の凹凸領域２と第２の凹凸領域３が形成された金型は、３００〜４６０℃の温度においてアンモニアガス及び窒素ガスの雰囲気、または窒素ガスの雰囲気内に晒されて窒化処理され、図１（ｃ）に示すように、金型表面から２０〜８０μｍの深さまで窒化層５が形成され、加工硬化層は窒化された加工硬化層４Ａとなる。なお、窒化層の深さは８０μｍまであれば充分であり、これよりも深くまで窒化層を形成しようとすると、経済的負担が生じる。
また、金型を構成する材料としては、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）やダイス鋼（ＳＫＤ１１）を使用できる。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳しく説明する。なお、ここで使用したダイス鋼（ＳＫＤ１１）は、実際に被加工物に接触する金型の面を構成するものである。

＜実施例１＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径２００μｍ（０．２ｍｍ）のアルミナ粒子を投射圧力０．２５ＭＰａで投射した後に、粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を、充填した粒状固体中に埋設し、その粒状固体中に窒化ガスを流通させて、粒状固体の表面に一旦窒化ガスを吸着させ、その窒化ガスを徐々に吐き出させながら原子状の窒素を３８０〜５２０℃のうち例えば４６０℃の加熱下で持続的に接触させて窒化処理を行なった。
また、図３に、実施例１における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面形状をフーリエ変換したグラフを示す。図３において、横軸は周波数を示し、縦軸はスペクトル振幅（凹凸の深さ）を示す。ここで、横軸の中央より右側の領域が高周波領域即ち第２の凹凸領域であり、横軸の中央より左側の領域が低周波領域即ち第１の凹凸領域を示す。
また、図４に、実施例１における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面粗さを示す図を示す。
次に、このように２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、図２に示すように、摺動試験を行なった。即ち、試料６を冷延鋼板（ＳＰＦＣ４４０）９に対して押付方向７に押付荷重を２００ｋｇずつ増加させながら押付けると共に、冷延鋼板９を１ｍ／分の速度で引抜方向８へ引き抜き、試料６が冷延鋼板９に焼付く荷重（耐ゴーリング荷重）を調べた。結果を表１に示す。

＜実施例２＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径５００μｍ（０．５ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した後に、粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を、充填した粒状固体中に埋設し、その粒状固体中に窒化ガスを流通させて、粒状固体の表面に一旦窒化ガスを吸着させ、その窒化ガスを徐々に吐き出させながら原子状の窒素を４６０℃の加熱下で持続的に接触させて窒化処理を行なった。
また、図５に、実施例２における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面形状をフーリエ変換したグラフを示す。また、図６に、実施例２における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面粗さを示す図を示す。
次に、このように２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

＜実施例３＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径２００μｍ（０．２ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した後に、粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を、充填した粒状固体中に埋設し、その粒状固体中に窒化ガスを流通させて、粒状固体の表面に一旦窒化ガスを吸着させ、その窒化ガスを徐々に吐き出させながら原子状の窒素を４６０℃の加熱下で持続的に接触させて窒化処理を行なった。
また、図７に、実施例３における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面形状をフーリエ変換したグラフを示す。また、図８に、実施例３における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面粗さを示す図を示す。
次に、このように２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

＜実施例４＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径３００μｍ（０．３ｍｍ）のアルミナ（アランダム）粒子を投射圧力０．２ＭＰａで投射した後に、粒径５０μｍ（０．０５ｍｍ）のアモルファス合金粒子（アモビーズ（登録商標））を投射圧力０．２ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を、充填した粒状固体中に埋設し、その粒状固体中に窒化ガスを流通させて、粒状固体の表面に一旦窒化ガスを吸着させ、その窒化ガスを徐々に吐き出させながら原子状の窒素を４６０℃の加熱下で持続的に接触させて窒化処理を行なった。
次に、このように２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

＜実施例５＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径３００μｍ（０．３ｍｍ）のアルミナ（アランダム）粒子を投射圧力０．２ＭＰａで投射した後に、粒径５０μｍ（０．０５ｍｍ）のジルコニア粒子を投射圧力０．２ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を、充填した粒状固体中に埋設し、その粒状固体中に窒化ガスを流通させて、粒状固体の表面に一旦窒化ガスを吸着させ、その窒化ガスを徐々に吐き出させながら原子状の窒素を４６０℃の加熱下で持続的に接触させて窒化処理を行なった。
次に、このように２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

＜比較例１＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、４６０℃のアンモニアガス及び窒素ガス雰囲気に晒して窒化処理を行なった。
次に、このように１段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

＜比較例２＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径２００μｍ（０．２ｍｍ）のアルミナ粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、４６０℃のアンモニアガス及び窒素ガス雰囲気に晒して窒化処理を行なった。
次に、このように１段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

＜比較例３＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径３００μｍ（０．３ｍｍ）のアルミナ（アランダム）粒子を投射圧力０．２ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、４６０℃のアンモニアガス及び窒素ガス雰囲気に晒して窒化処理を行なった。
次に、このように１段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

＜比較例４＞
ダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、粒径５００μｍ（０．５ｍｍ）のアルミナ粒子を投射圧力０．３５ＭＰａで投射した。そして、粒子が投射されたダイス鋼（ＳＫＤ１１）に対して、４６０℃のアンモニアガス及び窒素ガス雰囲気に晒して窒化処理を行なった。
次に、このように１段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）を試料として、実施例１と同様に摺動試験を行なった。結果を表１に示す。

また、図９に、粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）の金属粒子（ＳＳ２０）が１段階で投射された後、窒化処理を経て得られたダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面形状をフーリエ変換したグラフを示し、図１０に、このダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面粗さを示す図を示す。
また、図１１に、粒径２００μｍ（０．２ｍｍ）のアモルファス粒子が１段階で投射された後、窒化処理を経て得られたダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面形状をフーリエ変換したグラフを示し、図１２に、このダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面粗さを示す図を示す。
また、図１３に、粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子が１段階で投射された後、窒化処理を経て得られたダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面形状をフーリエ変換したグラフを示し、図１４に、このダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面粗さを示す図を示す。

図３、図５及び図７から明らかなように、実施例１〜３のように、粒子が投射された後、更に粒径の小さい粒子が投射された２段階の投射工程を経て、そして窒化処理を施された金型の表面は、ほとんど全ての周波数帯域即ち凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域において、スペクトル振幅即ち凹凸の深さが互いに略同じであった。
また、実施例１〜３で得られた金型材料をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で見たところ、金型の表面から約５μｍの深さまでが加工硬化層であり、金型の表面から２０〜８０μｍの深さまでが窒化層であった。
また、図４、図６及び図８から明らかなように、実施例１〜３のように、粒子が投射された後、更に粒径の小さい粒子が投射された２段階の投射工程を経て、そして窒化処理を施された金型の表面は、図１０、図１２及び図１４に示されるような、１段階の投射工程と窒化処理を経て得られた金型の表面に比べて、粗くなく、平坦であった。即ち、図１０、図１２及び図１４に示されるような、１段階の投射工程と窒化処理を経て得られた金型の表面は、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域において、凹凸の深さが互いに異なっていた。

また、表１に示す実施例１〜５と比較例１〜４の摺動試験結果から明らかなように、粒子が投射された後、更に粒径の小さい粒子が投射された２段階の投射工程を経て、そして窒化処理を施された金型は、粒子が１段階で投射された投射工程を経て、そして窒化処理を施された金型よりも大きい耐ゴーリング荷重を示した。これにより、本発明の金型は、従来の金型よりも焼付きが生じにくいことが判った。
また、このことから、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域において凹凸の深さが互いに異なる表面を有する、１段階の投射工程と窒化処理を経て得られた金型は、粒子が投射された後、更に粒径の小さい粒子が投射された２段階の投射工程を経て、そして窒化処理を施された金型よりも小さい耐ゴーリング荷重を示すと考えられ、よって、焼付きが生じやすいと考えられる。
図１５は、実施例１〜５及び比較例１〜４についての耐ゴーリング荷重と第１の投射粒径の関係を示すグラフである。図１５において、「○」は各実施例（２段階投射＋窒化処理）を示し、「□」は各比較例（１段階投射＋窒化処理）を示す。

また、凹凸を加工形成する手段として、粒子を金型に投射する例を説明したが、被加工物に接触する表面を加工して、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていると共に、第１の凹凸領域の深さと第２の凹凸領域の深さが互いに略同じ凹凸を、被加工物に接触する表面に形成することができれば、必ずしも粒子を投射しなくてもよく、機械的な加工を施してもよいし、また、粒子を投射する場合、必ずしも２段階の投射工程でなくてもよく、３段階以上の投射工程を行なってもよい。

このように、本発明は、第１の粒子を被加工物に接触する表面に投射する第１の投射工程と、第１の投射工程の後に、第１の粒子よりも粒径が小さい第２の粒子を被加工物に接触する表面に投射する第２の投射工程とによって、被加工物に接触する表面を加工して、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていると共に、第１の凹凸領域の深さと第２の凹凸領域の深さが互いに略同じ凹凸を、被加工物に接触する表面に形成するので、加工形成されて加工硬化した凹凸領域を細かく存在させ、被加工物によって押しつぶされにくくなると共に潤滑油が保持される凹部も多数存在し、また、潤滑油が保持される凹部を均等に確保でき、摺動性が向上する金型を製造でき、また、加工形成された凹凸を窒化処理するので、加工されて転位が凹凸に導入され、比較的低温でも窒素が金型内部にまで入りやすくなって（パイプ拡散）、金型内部まで硬くなり、よって、押しつぶされにくくなると共に、滑りがよくて磨耗が減り、摩擦熱が減少して焼付きを抑制する金型を製造できる。
第１の投射工程で形成された凸部に、第２の投射工程によって投射された第２の粒子が衝突して凹凸を形成するので、潤滑油が保持される凹部を万遍なく形成できる。

また、窒化処理工程は、３００〜４６０℃の窒素ガス含有雰囲気において行われるので、比較的低温で窒化処理を行なうことができ、金型の熱歪みを抑制できる。

また、第１の粒子の粒径は、１５０μｍ以上なので、少ない粒子数で、加工硬化された領域を広範囲に形成できる。

金型の表面が加工処理されて本発明を適用した金型が得られる様子を説明する概略図である。 摺動試験の概略を説明する概略図である。 実施例１における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面形状をフーリエ変換したグラフである。 実施例１における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面粗さを示す図である。 実施例２における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面形状をフーリエ変換したグラフである。 実施例２における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面粗さを示す図である。 実施例３における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面形状をフーリエ変換したグラフである。 実施例３における２段階の投射工程と窒化処理を経て得られたダイス鋼（ＳＫＤ１１）の表面粗さを示す図である。 粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）の金属粒子（ＳＳ２０）が１段階で投射された後、窒化処理を経て得られたダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面形状をフーリエ変換したグラフである。 図９のダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面粗さを示す図である。 粒径２００μｍ（０．２ｍｍ）のアモルファス粒子が１段階で投射された後、窒化処理を経て得られたダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面形状をフーリエ変換したグラフである。 図１１のダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面粗さを示す図である。 粒径１００μｍ（０．１ｍｍ）のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）粒子が１段階で投射された後、窒化処理を経て得られたダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面形状をフーリエ変換したグラフである。 図１３のダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ４５０）の表面粗さを示す図である。 実施例１〜５及び比較例１〜４についての耐ゴーリング荷重と第１の投射粒径の関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 金型表面
２ 第１の凹凸領域
３ 第２の凹凸領域
４ 加工硬化層
４Ａ 窒化された加工硬化層
５ 窒化層
６ 試料
７ 押付方向
８ 引抜方向
９ 冷延鋼板

Claims (5)

1. 被加工物に接触する表面に凹凸が加工形成された金型であって、
   前記凹凸は、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていると共に、同第１の凹凸領域の深さと同第２の凹凸領域の深さが互いに略同じであり、
   前記表面から約５μｍの深さまでが加工硬化層であり、
   前記表面から２０〜８０μｍの深さまでが窒化層である
   ことを特徴とする金型。
2. 被加工物に接触する表面に凹凸が形成された金型を製造する金型の製造方法であって、
   被加工物に接触する表面を加工して、凸部間の距離が互いに異なる第１の凹凸領域と第２の凹凸領域から構成されていると共に、同第１の凹凸領域の深さと同第２の凹凸領域の深さが互いに略同じ凹凸を、被加工物に接触する表面に形成する凹凸加工形成工程と、
   該凹凸加工形成工程によって形成された凹凸を窒化処理して窒化層を形成する窒化処理工程とを有する
   ことを特徴とする金型の製造方法。
3. 前記凹凸加工形成工程は、第１の粒子を被加工物に接触する表面に投射する第１の投射工程と、
   該第１の投射工程の後に、前記第１の粒子よりも粒径が小さい第２の粒子を被加工物に接触する表面に投射する第２の投射工程からなる
   ことを特徴とする請求項２に記載の金型の製造方法。
4. 前記窒化処理工程は、３００〜４６０℃の窒素ガス含有雰囲気において行われる
   ことを特徴とする請求項２に記載の金型の製造方法。
5. 前記第１の粒子の粒径は、１５０μｍ以上である
   ことを特徴とする請求項３に記載の金型の製造方法。

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