JP2580186B2 - プラスチック射出成形用金型材料 - Google Patents

プラスチック射出成形用金型材料

Info

Publication number
JP2580186B2
JP2580186B2 JP62179789A JP17978987A JP2580186B2 JP 2580186 B2 JP2580186 B2 JP 2580186B2 JP 62179789 A JP62179789 A JP 62179789A JP 17978987 A JP17978987 A JP 17978987A JP 2580186 B2 JP2580186 B2 JP 2580186B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
less
mold
workability
injection molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62179789A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6425950A (en
Inventor
博 小沢
茂樹 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanto Special Steel Works Ltd
Original Assignee
Kanto Special Steel Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanto Special Steel Works Ltd filed Critical Kanto Special Steel Works Ltd
Priority to JP62179789A priority Critical patent/JP2580186B2/ja
Publication of JPS6425950A publication Critical patent/JPS6425950A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2580186B2 publication Critical patent/JP2580186B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/37Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2907/00Use of elements other than metals as mould material
    • B29K2907/04Carbon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック射出成形用金型材料にかかわ
り、超鏡面仕上加工性にすぐれた金型材料を提供するも
のである。
〔従来技術〕
従来、各種プラスチックレンズ、コンパクトデイスク
及び鏡面加工性を必要とする各種プラスチックケースの
射出成形において使用される金型には、鏡面性の他の耐
食、耐摩耗性が必要とされるため、高CRのマルテンサイ
ト形ステンレス鋼がHRC45以上の硬さで使用されてき
た。
しかし、最近の上記射出成形においては、金型の鏡面
性に関する要求が高度化し、限界鏡面仕上粗さの向上
や、鏡面仕上加工時間の安定的短縮が強く求められるた
め、従来の製法による金型材料では、これらの要求に追
随できなくなりつつある。
従来、これらの鏡面性を必要とする金型材料は、鏡面
加工性に影響する材料の健全性、均質性を高めるため
に、電気炉溶解(EF)後、エレクトロスラグ再溶解(ES
R)あるいは消耗電極式真空溶解(VAR)により再溶解す
ることによって製造されていた。しかし、この従来型再
溶製法では、低減可能な非金属介在物量に限界があり、
そのために材料が有する鏡面加工性に限界があつた。
〔発明の解決すべき課題〕
本発明の目的は、上述従来技術の問題点を解決し、超
鏡面仕上加工性にすぐれたプラスチック射出成形用金型
材料を提供するものである。
従来から、金型材料の鏡面加工性を改善するために、
金型材料面及び鏡面加工技術の両面で種々の試みがなさ
れてきたが、いずれも得られる鏡面性(限界粗さ、加工
時間)に限界があり、品質的に満足すべきものではなか
った。
金型の鏡面加工性は、材料面では主として金型材料の
清浄性(非金属介在物、ピンホール、地疵)及び硬さに
影響され、清浄性が高い程、さらには硬さが高い程鏡面
加工性は向上する。しかし、硬さがHRC45以上で一定の
場合には、鏡面加工性は材料中の非金属介在物量に大き
く影響され、これを極力低減させることが望ましい。
本発明者らは、この点に着目し、鏡面加工性を必要と
するプラスチック射出成形用金型材料中の非金属介在物
量の上限を規制することにより、さらにはEF→ESR→VAR
のトリプル溶製で非金属介在物を効果的に低減させるこ
とによって、金型材料の鏡面加工性を著しく改善するこ
とに成功したものである。
〔発明の構成〕
本発明は、 重量比で、C:0.30〜0.80% Si:1%以下 Mn:1%以下 Ni:1%以下 Mo:1%以下 Cr:6.0〜15.0% Cu:1%以下 V:0.50%以下 を含み、かつ含有する非金属介在物の上限を面積百分率
で、0.015%とし、残部Fe及び不可避的不純物からなる
組成を有し、HRC45以上の硬さで、0.010μmRmax以下の
加工粗さで使用されることを特徴とする超鏡面仕上加工
性にすぐれたプラスチック射出成形用金型材料である。
〔発明の基礎となる知見〕
本発明者らは、鏡面加工性を阻害する種々の要因の中
で、特に金型材料中の非金属介在物に着目し、素材溶製
法と非金属介在物量及び鏡面加工性の関係を明らかにす
る目的で、第1表に示す材料を溶製した。
これらの素材を60mm外径に鍛伸後、HRC52の硬さに焼
入れ、焼もどしを行い、非金属介在物の定量及び鏡面研
摩加工試験を行つた。なお、非金属介在物はJIS G0555
にもとづき定量した。また、鏡面研摩加工は、各材料と
も同一条件で10時間行い、最終表面粗さの大小で鏡面加
工性を評価した。その結果を第2表に示す。本試験結果
から、鏡面仕上粗さは、材料の溶製法に大きく影響さ
れ、鋼中の非金属介在物量が多い程粗さは大きくなり、
鏡面性は低下することが判明した。
即ち、具体的には d60×400が0.015%以下の場合、安定的に0.010μmRma
x以下の超鏡面を得ることが可能となる。
〔成分の限定理由〕 本発明は上記知見にもとづいてなされたものである
が、以下に成分、硬さ及び非金属介在物量の限定理由に
ついて述べる。
Cは鋼の焼入性に関して重要な元素であり、後記Crと
結合した炭化物を形成し耐摩耗性を付与するが、その含
有量が0.30%に満たないと充分な鏡面加工性を得るに必
要な硬さが得られず、逆に0.80%を越えると巨大炭化物
を形成し、鏡面性を損なうので、0.30〜0.80%とする。
Si及びMnは製鋼過程での脱酸材及び焼入性向上元素とし
て必要であるが、過度に加えると鋼の清浄性を害し、鏡
面加工性を損なうのでいずれも1%を上限とする。
Niは焼入性を向上し、かつ耐食性を増すが1%を越え
ると加工性及び鋼の清浄性を低下させるので1%以下の
添加とする。
Mo及びCuはCrと同時添加することによって耐食性を改
善するが、1%を越えてもその効果は顕著でなく、かつ
高価であるので1%以下の添加とする。
CrはCと結合して炭化物を形成し、耐摩耗性を付与す
るだけでなく、基地に固溶し耐食性及び焼入性を向上さ
せる。しかし、その添加量が6%に満たないとこれらの
高価が顕著でなく、さらに15%を越えて添加しても耐食
性は飽和するので6〜15%とする。
Vは、結晶粒の微細化および焼入れ性向上に有効な元
素であるが、0.50%を超えて添加すると鏡面性を損なう
ので0.50%を上限とする。
〔硬さの限定理由〕
次に硬さの限定理由について述べる。
前述の如く、金型の鏡面加工性は材料の硬さに影響さ
れ、硬さが高い程鏡面加工性は向上する。特に加工後の
粗さに対する影響は大きく、HRC45未満では必要とする
鏡面を安定的に得ることが困難であるので、材料の硬さ
はHRC45、望ましくはHRC50を下限とする。
〔非金属介在物量の限定理由〕 次に非金属介在物量の限定理由について述べる。第2
表を用いて既に説明したように金型の鏡面加工性は材料
中の非金属介在物量に影響され、d60×400が0.015%を
越えると、加工時間が長くなり、最終加工粗さも大きく
なるのでd60×400は0.015%以下にしなければならな
い。
〔第2の発明の説明〕 次に第2の発明である金型の製造法を構成するEF→ES
R→VARのトリプル溶解法について述べる。
前記第1表、第2表で示したように、ESRあるいはVAR
のみでは、非金属介在物の低減効果が弱く、そのために
0.010μmRmax以下の加工粗さを安定的に得ることが困難
である。しかし、EF後ESR→VARのトリプル溶製を行うこ
とによつて、硫化物系及び酸化物介在物を効果的に低減
することが可能であり、結果的にd60×400≦0.015%の
清浄性を安定的に得ることが可能となる。
さらに、これらの溶製においては、溶湯は凝固に際
し、周囲の水冷胴モールドからのつより冷却によつて緻
密な凝固組織となり、上記非金属介在物低減効果と合わ
せ、材料の鏡面加工製に寄与する。
これらの理由により、本発明者は、EF→ESR→VARのト
リプル溶製法を最も好ましい方法として採択した。
〔実施例及び効果〕
発明に従い、本発明者等は、前記第1表及び第2表に
示すNo.7の材料を鍛伸、焼鈍後、粗加工を行い、1,025
℃から油焼入、サブゼロ処理を行い、HRC53の硬さに焼
もどし(350℃)処理を施し、5インチ外径のコンパク
トデイスク用金型を得、その鏡面研摩加工を行つた。
研摩加工は、#1500砥石による平面研摩加工→#1200
0までラツプ仕上→鏡面研摩の手順で行い、最終仕上粗
さ0.002〜0.004μmRmaxの鏡面を得た。
この際、金型材料の製造に際して用いられるESR、VAR
の再溶製法とも、高級清浄鋼を得る手段として適用され
るいわゆる消耗電極式再溶解法であるが、各々の精練作
用の主体を成すのは、ESRにおいては溶融スラグ、VARに
おいては高真空雰囲気であり、おのずとその精練作用、
精練効果の性質を異にする。即ち、ESRでは、大型介在
物の除去が効果的に行なわれ、とくに硫化物系介在物の
低減が顕著である。それに対し、VARは酸化物系介在物
の化学的分離除去に加え、ガスに起因する欠陥の防止に
も有効であるのが特徴的である。
従って、塩基性電気アーム溶解炉(EF)で溶解した後
精練原理を異にする上記ESR、VARを組み合わせて、トリ
プル溶製を行うことによって、硫化物系及び酸化物系介
在物もと効果的に低減可能であり、本発明において最も
重要な鋼中非金属介在物の面積百分率0.015%以下を安
定的に達成できる。
なお、本発明においてEF後のESRとVARの工程順につい
ては、VARで適用される高い真空雰囲気が大気から金属
中に持ち込まれるガスに由来する欠陥を防止するため、
必然的に最終溶解はVARとするものである。
前記第1表、第2表No.6、7で示した本発明例は、EF
で溶製した後、取鍋精練を行い、造塊した電極は予備処
理を施し、ESR→VAR溶解を順次行つたものである。
ESR溶解は、500mm内径の水冷胴モールド中で、重量比
で各々弗化カルシウム60%、アルミナ20%、酸化カルシ
ウム20%を含むスラグを用い、電極対モールド径比0.
7、溶解速度300kg/hrの条件で行つた。
VAR溶解は、ESR後の鋼塊に予備処理を施し、525φの
水冷胴モールド中で、真空度10-3〜10-4mmHg、溶解速度
370kg/hrで行つた。得られた鏡面の粗度プロフイルを第
1図に示す。本図は触針式粗度計を用い、タテ倍率百万
倍、ヨコ倍率2000倍で測定したプロフイルである。
本実施例により得られた鏡面の加工粗さ0.010μmmRma
xの安定的達成は、従来の材料によつては困難であるば
かりでなく、本発明においてはその加工に要する時間を
従来の約60%に短縮することができるものであつて、こ
の点における工業上の寄与は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によつて得られた金型材料の鏡面加工粗
さを説明するプロフイルである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量比で、 C:0.30〜0.80%、Si:1%以下、Mn:1%以下、 Ni:1%以下、Mo:1%以下、Cr:6.0〜15.0%、 Cu:1%以下、V:0.50%以下 を含み、かつ含有する非金属介在物の上限を面積百分率
    で、0.015%とし、残部Feおよび不可避的不純物からな
    る組成を有し、HRC45以上の硬さで、0.010μmRmax以下
    の加工粗さで使用されることを特徴とする超鏡面仕上加
    工性にすぐれたプラスチック射出成形用金型材料。
JP62179789A 1987-07-18 1987-07-18 プラスチック射出成形用金型材料 Expired - Lifetime JP2580186B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62179789A JP2580186B2 (ja) 1987-07-18 1987-07-18 プラスチック射出成形用金型材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62179789A JP2580186B2 (ja) 1987-07-18 1987-07-18 プラスチック射出成形用金型材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6425950A JPS6425950A (en) 1989-01-27
JP2580186B2 true JP2580186B2 (ja) 1997-02-12

Family

ID=16071919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62179789A Expired - Lifetime JP2580186B2 (ja) 1987-07-18 1987-07-18 プラスチック射出成形用金型材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2580186B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106460108A (zh) * 2014-03-06 2017-02-22 日本高周波钢业株式会社 高镜面塑料模具用钢

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01272745A (ja) * 1988-04-21 1989-10-31 Hitachi Metals Ltd 高硬度プラスチック金型用鋼
JP3228439B2 (ja) * 1992-02-07 2001-11-12 日立金属株式会社 放電加工性および被切削性にすぐれた金型用鋼およびプレス型用鋼
JP2706208B2 (ja) * 1992-07-31 1998-01-28 東陶機器株式会社 水 栓
US6110300A (en) * 1997-04-07 2000-08-29 A. Finkl & Sons Co. Tool for glass molding operations and method of manufacture thereof
JP6359241B2 (ja) * 2013-03-26 2018-07-18 山陽特殊製鋼株式会社 鏡面性に優れた耐食性プラスチック成形金型用鋼
CN115821147A (zh) * 2022-12-06 2023-03-21 四川六合特种金属材料股份有限公司 一种改善镜面模具钢纯净度及组织均匀性的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179761A (ja) * 1983-03-30 1984-10-12 Daido Steel Co Ltd 高硬度耐食プラスチック型用鋼
JPS6075548A (ja) * 1983-09-21 1985-04-27 Hitachi Metals Ltd プラスチツク成形用不変形金型用鋼
JPS60177139A (ja) * 1984-02-23 1985-09-11 Daido Steel Co Ltd 超清浄鋼の製造方法
JPS61130467A (ja) * 1985-11-16 1986-06-18 Daido Steel Co Ltd プラスチック成形金型用鋼

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106460108A (zh) * 2014-03-06 2017-02-22 日本高周波钢业株式会社 高镜面塑料模具用钢
CN106460108B (zh) * 2014-03-06 2018-04-27 日本高周波钢业株式会社 高镜面塑料模具用钢

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6425950A (en) 1989-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110205547A (zh) 一种凸轮轴用非调质钢及其制备方法
JP7416542B2 (ja) 鋼線、鋼線用線材及び鋼線用線材の製造方法
JP2018525520A (ja) マイクロアロイング乗用車カーボンハブベアリング用鋼及びその製造方法
JP5277315B2 (ja) 環境に優しい無鉛快削鋼及びその製造方法
JP6038026B2 (ja) 高炭素クロム軸受鋼及びその製造方法
JP5266686B2 (ja) 軸受鋼鋼材及びその製造方法
CN101798660A (zh) 冷轧辊钢以铸代锻的精炼、变质及铸造方法
CN107130172B (zh) 布氏硬度400hbw级整体硬化型高韧性易焊接特厚耐磨钢板及其制造方法
JP5035137B2 (ja) 軸受鋼鋼材およびその製造方法
CN114134409A (zh) 一种滚珠丝母轴承用钢及其制造方法
JP2580186B2 (ja) プラスチック射出成形用金型材料
JP5316495B2 (ja) 軸受鋼鋼材
WO2023165068A1 (zh) 一种大载荷轧机轴承用渗碳轴承钢及其生产方法
CN1197679C (zh) 连铸辊堆焊用合金焊带
JP2841468B2 (ja) 冷間加工用軸受鋼
JP3149476B2 (ja) 希土類元素含有低窒素鋼の造塊方法
JPS62274052A (ja) 軸受用肌焼鋼
JPH09165643A (ja) 転動疲労特性に優れた軸受鋼
JP5363827B2 (ja) 機械構造用鋼およびその製造方法ならびに機械構造用部品
JP2938456B2 (ja) 冷間圧延用ワークロール及びその製造法
JP2002363690A (ja) プラスチック成形金型用鋼
TWI830481B (zh) 鏡面最終加工性優良的模具用鋼
JP4225228B2 (ja) 軸受材料とその製造方法
JP2000345290A (ja) 銅および銅合金用熱間圧延ロール
JPH0814001B2 (ja) 熱間鍛造非調質部品の製造方法