JP2801652B2 - 熱間プレス工具用鋼 - Google Patents
熱間プレス工具用鋼Info
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- JP2801652B2 JP2801652B2 JP16271389A JP16271389A JP2801652B2 JP 2801652 B2 JP2801652 B2 JP 2801652B2 JP 16271389 A JP16271389 A JP 16271389A JP 16271389 A JP16271389 A JP 16271389A JP 2801652 B2 JP2801652 B2 JP 2801652B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 熱間プレズ工具用鋼は、たとえば連続鋳造後の熱間ス
ラブに幅方向の挟圧を、加圧工具（以下金敷という）を
用いて反復して加え、スラブの先端から後端までを鋼片
サイズに対応して幅殺しするために開発された連続幅プ
レスにおける金敷の如きにおいて適用される。
ラブに幅方向の挟圧を、加圧工具（以下金敷という）を
用いて反復して加え、スラブの先端から後端までを鋼片
サイズに対応して幅殺しするために開発された連続幅プ
レスにおける金敷の如きにおいて適用される。
この連続幅プレスは、サイズの種々に異なる鋼片を連
続鋳造法によって製造するためには、異なるサイズに対
応する連続鋳造用鋳型を必要とする不利に加えて、その
鋳型の交換に伴う生産性の低下が問題となることが、鋳
型のサイズを集約する要請を満たすために有用である。
続鋳造法によって製造するためには、異なるサイズに対
応する連続鋳造用鋳型を必要とする不利に加えて、その
鋳型の交換に伴う生産性の低下が問題となることが、鋳
型のサイズを集約する要請を満たすために有用である。
しかしこのような連続幅プレスに用いられる金敷に
は、過酷な条件で使用されることからその表面に割れが
生じがちで、金敷の交換による生産性の低下が懸念さ
れ、これを防止することが望まれる。
は、過酷な条件で使用されることからその表面に割れが
生じがちで、金敷の交換による生産性の低下が懸念さ
れ、これを防止することが望まれる。
この発明は、熱間プレス工具として上述したような使
途で有利に適合する熱間プレス工具用鋼を提案しようと
するものである。
途で有利に適合する熱間プレス工具用鋼を提案しようと
するものである。
（従来の技術） プレス型、鍛造型などに用いられる熱間金型用鋼は、
切削工具用、耐衝撃工具用及び冷間金型用などととも
に、JIS G4404に規格があり、連続幅プレスの金敷とし
ては主としてSKD 6が用いられてきた。
切削工具用、耐衝撃工具用及び冷間金型用などととも
に、JIS G4404に規格があり、連続幅プレスの金敷とし
ては主としてSKD 6が用いられてきた。
（発明が解決しようとする課題） 従来の技術に掲げたような金型用鋼は、通常の熱間加
工には十分な耐性を示すが、連続幅プレス用の金敷のよ
うな使途での適合性は不十分である。
工には十分な耐性を示すが、連続幅プレス用の金敷のよ
うな使途での適合性は不十分である。
すなわち連続幅プレス用金敷は、幅圧下中に金敷冷却
水量を抑制しながら、最大荷重:2500t、圧下回数:42回
／分、最大幅圧下量:300mmなどの過酷な条件下で使用さ
れ、ホットスラブの圧下サイクル毎に加熱と冷却とが繰
り返されつつ金敷表面は最高850℃まで達するわけであ
るが、上記の如きSKD 6の熱間金型用鋼では変態点（A
c1,Ac3）が低いことや耐焼割れ性、耐熱衝撃特性が不十
分なこともあって、ホットスラブ1500本の鍛造で金敷表
面にクラック深さ20〜50mmの亀甲状割れが生じることか
ら、金敷交換周期が短く生産性の低下を招く不利があっ
た。
水量を抑制しながら、最大荷重:2500t、圧下回数:42回
／分、最大幅圧下量:300mmなどの過酷な条件下で使用さ
れ、ホットスラブの圧下サイクル毎に加熱と冷却とが繰
り返されつつ金敷表面は最高850℃まで達するわけであ
るが、上記の如きSKD 6の熱間金型用鋼では変態点（A
c1,Ac3）が低いことや耐焼割れ性、耐熱衝撃特性が不十
分なこともあって、ホットスラブ1500本の鍛造で金敷表
面にクラック深さ20〜50mmの亀甲状割れが生じることか
ら、金敷交換周期が短く生産性の低下を招く不利があっ
た。
そこでこの発明の目的は、連続幅プレスなどにおける
厳しい条件下で使用される熱間プレス工具に有利に適合
する鋼を提供することにある。
厳しい条件下で使用される熱間プレス工具に有利に適合
する鋼を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 従来用いられていたSKD 6は、Ｃ量が高いことから変
態点（Ac1＝810℃,Ac3＝880℃）が金敷表面の最高温度8
50℃と比べて低く、かつ耐焼割れ性、耐熱衝撃特性が不
十分であることから、金敷表面は組織変化や材質変化が
起こりクラックの発生や進展が生じやすいなどの問題が
あった。
態点（Ac1＝810℃,Ac3＝880℃）が金敷表面の最高温度8
50℃と比べて低く、かつ耐焼割れ性、耐熱衝撃特性が不
十分であることから、金敷表面は組織変化や材質変化が
起こりクラックの発生や進展が生じやすいなどの問題が
あった。
したがって金敷の寿命を長くするためには、変態点
（Ac1,Ac3）をより高温とし、かつ耐焼割れ性、耐熱衝
撃特性を改善することが重要であり、これらはＣ量を減
らすことで達成できる。しかし低Ｃにすると高温強度が
不足してくるので、高温強度を向上させるためにはCr量
を増加させる必要がある。加えて低Ｃにすると、デルタ
フェライトが生成し易くなり、デルタフェライト量が10
％以上になると高温強度及びじん性が著しく低下するこ
とから Cr当量＝Cr＋4Mo＋1.5W＋5Nb＋11V＋12Al ＋6Ti＋6Si−40C−2Mn−4Ni−2Co −30N−Cu（wt％） を15wt％以下にしてデルタフェライト量を10％以下にす
る必要があり、そのためにはＮ含有が有効である。
（Ac1,Ac3）をより高温とし、かつ耐焼割れ性、耐熱衝
撃特性を改善することが重要であり、これらはＣ量を減
らすことで達成できる。しかし低Ｃにすると高温強度が
不足してくるので、高温強度を向上させるためにはCr量
を増加させる必要がある。加えて低Ｃにすると、デルタ
フェライトが生成し易くなり、デルタフェライト量が10
％以上になると高温強度及びじん性が著しく低下するこ
とから Cr当量＝Cr＋4Mo＋1.5W＋5Nb＋11V＋12Al ＋6Ti＋6Si−40C−2Mn−4Ni−2Co −30N−Cu（wt％） を15wt％以下にしてデルタフェライト量を10％以下にす
る必要があり、そのためにはＮ含有が有効である。
この発明では、Ｃ量を減らして、変態点（Ac1,Ac3）
をより高温にさせ、かつ耐焼割れ性、耐熱衝撃特性を改
善し、かつ低Ｃ化によるデルタフェライトの生成をＮ含
有で抑制することにより強度とじん性との向上させた。
をより高温にさせ、かつ耐焼割れ性、耐熱衝撃特性を改
善し、かつ低Ｃ化によるデルタフェライトの生成をＮ含
有で抑制することにより強度とじん性との向上させた。
また現在使用中の金敷はその結晶粒が粗く、このため
じん性があまり良くない問題があり、これを改善すべく
Ti,Nbのうちから選ばれた１種又は２種を含有させて結
晶粒を細粒化することによりじん性を更に向上させた。
じん性があまり良くない問題があり、これを改善すべく
Ti,Nbのうちから選ばれた１種又は２種を含有させて結
晶粒を細粒化することによりじん性を更に向上させた。
すなわちこの発明は、C:0.08〜0.16wt％（以下単に％
で示す）、Si:0.08〜1.20％、Mn:0.30〜0.50％、Cr:7.0
0〜9.00％、Mo:1.00〜1.50％、V:0.20〜0.60％及びN:0.
0300〜0.1000％を含み、かつTi,Nbのうちから選ばれた
１種又は２種を0.010〜0.100％含有し、残部はFe及び不
可避的不純物よりなる熱間プレス鋼用鋼である。
で示す）、Si:0.08〜1.20％、Mn:0.30〜0.50％、Cr:7.0
0〜9.00％、Mo:1.00〜1.50％、V:0.20〜0.60％及びN:0.
0300〜0.1000％を含み、かつTi,Nbのうちから選ばれた
１種又は２種を0.010〜0.100％含有し、残部はFe及び不
可避的不純物よりなる熱間プレス鋼用鋼である。
（作 用） この発明の熱間プレス工具用鋼について、各成分組成
範囲を上記のとおりに限定した理由について説明する。
範囲を上記のとおりに限定した理由について説明する。
C:0.08〜0.16％ 変態点（Ac1,Ac3）をより高温にさせ、かつ耐焼割れ
性、耐熱衝撃特性を改善するためにはＣ量を減少させる
ことが望ましいが、Ｃ量が0.08％に満たないと他の成分
との兼ね合いから強度が不足してくる。一方、Ｃ量が0.
16％を超えると優れたじん性が得られないことから0.08
〜0.16％の範囲とした。
性、耐熱衝撃特性を改善するためにはＣ量を減少させる
ことが望ましいが、Ｃ量が0.08％に満たないと他の成分
との兼ね合いから強度が不足してくる。一方、Ｃ量が0.
16％を超えると優れたじん性が得られないことから0.08
〜0.16％の範囲とした。
Si:0.80〜1.20％ 製鋼時の脱酸及び変態点（Ac1,Ac3）の維持のために
含有させるが、Si含有量が0.80％に満たないとAc1変態
点≧850℃が維持できない不利があり、一方1.20％を超
えるとデルタフェライト量≦10％が維持できなくなるた
め優れた高温強度とじん性が得られない不都合が生じる
ことから0.80〜1.20％の範囲とした。
含有させるが、Si含有量が0.80％に満たないとAc1変態
点≧850℃が維持できない不利があり、一方1.20％を超
えるとデルタフェライト量≦10％が維持できなくなるた
め優れた高温強度とじん性が得られない不都合が生じる
ことから0.80〜1.20％の範囲とした。
Mn:0.30％〜0.50％ 強度の維持及び変態点（Ac1,Ac3）の維持のために含
有させるが、Mn含有量が0.30％に満たないと他の成分と
の兼ね合いから強度が不足する不利があり、一方0.50％
を超えるとAc1変態点≧850℃が維持できないという不都
合が生じることから0.30〜0.50％とした。
有させるが、Mn含有量が0.30％に満たないと他の成分と
の兼ね合いから強度が不足する不利があり、一方0.50％
を超えるとAc1変態点≧850℃が維持できないという不都
合が生じることから0.30〜0.50％とした。
Cr:7.00〜9.00％、 高温強度の向上、耐酸化性の向上、熱応力の低下（熱
膨張係数の低下）、変態点（Ac1、Ac3）の上昇のために
有効な成分であるが、Cr含有量が7.00％に満たないと変
態点の低下、耐酸化性の低下及び熱膨張係数の増加の不
利があり、一方9.00％を超えるとデルタフェライト量≦
10％が維持できなくなり、優れた高温強度とじん性が得
られないという不都合が生じることから7.00〜9.00％の
範囲とした。
膨張係数の低下）、変態点（Ac1、Ac3）の上昇のために
有効な成分であるが、Cr含有量が7.00％に満たないと変
態点の低下、耐酸化性の低下及び熱膨張係数の増加の不
利があり、一方9.00％を超えるとデルタフェライト量≦
10％が維持できなくなり、優れた高温強度とじん性が得
られないという不都合が生じることから7.00〜9.00％の
範囲とした。
Mo:1.00〜1.50％、 高温強度の維持のために含有させるが、Mo含有量が1.
00％に満たないと高温強度の低下の不利があり、一方1.
50％を超えるとデルタフェライト量≦10％が維持できな
くなり、優れた高温強度とじん性が得られないという不
都合が生じることから1.00〜1.50％とした。
00％に満たないと高温強度の低下の不利があり、一方1.
50％を超えるとデルタフェライト量≦10％が維持できな
くなり、優れた高温強度とじん性が得られないという不
都合が生じることから1.00〜1.50％とした。
V:0.20〜0.60％ 高温強度の維持のために含有させるが、Ｖ含有量が0.
20％に満たないと高温強度の低下の不利があり、一方0.
60％を超えるとデルタフェライト量≦10％が維持できな
くなり、優れた高温強度とじん性が得られないという不
都合が生じることから0.20〜0.60％とした。
20％に満たないと高温強度の低下の不利があり、一方0.
60％を超えるとデルタフェライト量≦10％が維持できな
くなり、優れた高温強度とじん性が得られないという不
都合が生じることから0.20〜0.60％とした。
N:0.0300〜0.1000％ デルタフェライト量を10％以下に抑制するために含有さ
せるが、Ｎ含有量が0.0300％に満たないとデルタフェラ
イト量≦10％が維持できない不利があり、一方0.1000％
を超えると製鋼時に不純物成分のP,Sの低減が難しいと
いう不都合が生じることから0.0300〜0.1000の範囲で含
有させるものとした。
せるが、Ｎ含有量が0.0300％に満たないとデルタフェラ
イト量≦10％が維持できない不利があり、一方0.1000％
を超えると製鋼時に不純物成分のP,Sの低減が難しいと
いう不都合が生じることから0.0300〜0.1000の範囲で含
有させるものとした。
Ti,Nbのうちから選ばれた１種又は２種を0.010〜0.100
％ これらの成分は、いずれも鋼の結晶粒を細粒化させ
て、じん性を改善するのに有用な成分であるが、含有量
があまりに少ないとその含有結果に乏しく、一方あまり
に多いとじん性に悪影響に及ぼす巨大炭化物、介在物が
生成するなどの不利があるので、単独使用及び併用いず
れの場合においても0.010〜0.100％の範囲で含有させる
ものとした。
％ これらの成分は、いずれも鋼の結晶粒を細粒化させ
て、じん性を改善するのに有用な成分であるが、含有量
があまりに少ないとその含有結果に乏しく、一方あまり
に多いとじん性に悪影響に及ぼす巨大炭化物、介在物が
生成するなどの不利があるので、単独使用及び併用いず
れの場合においても0.010〜0.100％の範囲で含有させる
ものとした。
以上の成分の他、Alを必要に応じ加えるもので、Alは
脱酸の他、鋼の結晶粒を細粒化させ、じん性の改善に有
効あり、上記Ti,Nbの添加量の増減に応じ添加するもの
とする。なお、細粒化のためには少なくとも0.010％以
上が必要であり、多くなるとAl2O3系介在物が生成する
等の不利があるので、望ましくは0.020％以下とする。
また製造上好ましくは、0.030％までが許容できる量と
なり、一方不可避的不純物成分としてＰ、Ｓをそれぞれ
0.015％以下、0.010％以下で含み得る。
脱酸の他、鋼の結晶粒を細粒化させ、じん性の改善に有
効あり、上記Ti,Nbの添加量の増減に応じ添加するもの
とする。なお、細粒化のためには少なくとも0.010％以
上が必要であり、多くなるとAl2O3系介在物が生成する
等の不利があるので、望ましくは0.020％以下とする。
また製造上好ましくは、0.030％までが許容できる量と
なり、一方不可避的不純物成分としてＰ、Ｓをそれぞれ
0.015％以下、0.010％以下で含み得る。
この発明の熱間プレス工具用鋼は、以下の製造工程に
て製造される。
て製造される。
製鋼−鍛造−熱処理−機械加工 （実施例） 表１に示す種々の成分組成になる鋼を溶解−造塊−鍛
造後に焼入れ（1040℃×10h,急冷）及び焼もどし（670
℃×10h,A.C.）からなる熱処理を施し、厚み410mmの供
試鋼を製造した。その後の製造工程は、一般的な金敷の
製造法に従って行った。
造後に焼入れ（1040℃×10h,急冷）及び焼もどし（670
℃×10h,A.C.）からなる熱処理を施し、厚み410mmの供
試鋼を製造した。その後の製造工程は、一般的な金敷の
製造法に従って行った。
かくして得られた各供試鋼の金敷使用実績について調
べた結果を表２に、またＣ含有量と変態点（Ac1,Ac3）
との関係及びホットスラブ鍛造本数とクラック深さとの
関係についての調査結果を第１図及び第２図にそれぞれ
示す。
べた結果を表２に、またＣ含有量と変態点（Ac1,Ac3）
との関係及びホットスラブ鍛造本数とクラック深さとの
関係についての調査結果を第１図及び第２図にそれぞれ
示す。
比較例１〜４は、変態点（Ac1）が金敷表面最高温度
の850℃よりも低く、かつ耐焼割れ性、耐熱衝撃特性が
不十分であるため、ホットスラブ1500本の鍛造でクラッ
ク深さ20〜50mmの亀甲状割れが発生した。
の850℃よりも低く、かつ耐焼割れ性、耐熱衝撃特性が
不十分であるため、ホットスラブ1500本の鍛造でクラッ
ク深さ20〜50mmの亀甲状割れが発生した。
これに対して発明鋼５〜16は、耐焼割れ性、耐熱衝撃
特性が改善され、かつ変態点（Ac1）が金敷表面最高温
度の850℃より高いため、ホットスラグ4000本の鍛造で
クラック深さ10mm以下が達成されている。
特性が改善され、かつ変態点（Ac1）が金敷表面最高温
度の850℃より高いため、ホットスラグ4000本の鍛造で
クラック深さ10mm以下が達成されている。
（発明の効果） この発明によれば、従来の熱間金型用鋼に不足してい
た耐焼割れ性、耐熱衝撃特性またはAc1,Ac3変態点の向
上を達成でき、したがって熱間スラブの連続幅プレスな
どに有利に適合するプレス工具の提供を実現できる。
た耐焼割れ性、耐熱衝撃特性またはAc1,Ac3変態点の向
上を達成でき、したがって熱間スラブの連続幅プレスな
どに有利に適合するプレス工具の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、Ｃ含有量と変態点（Ac1,Ac3）との関係を示
すグラフ、 第２図は、ホットスラブ鍛造本数とクラック深さとの関
係を示すグラフである。
すグラフ、 第２図は、ホットスラブ鍛造本数とクラック深さとの関
係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】C:0.08〜0.16wt％、 Si:0.08〜1.20wt％、 Mn:0.30〜0.50wt％、 Cr:7.00〜9.00wt％、 Mo:1.00〜1.50wt％、 V:0.20〜0.60wt％及び N:0.0300〜0.1000wt％ を含み、かつ Ti,Nbのうちから選ばれた１種又は２種を0.010〜0.100w
t％ 含有し、残部はFe及び不可避的不純物よりなる熱間プレ
ス工具用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16271389A JP2801652B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 熱間プレス工具用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16271389A JP2801652B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 熱間プレス工具用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0331445A JPH0331445A (ja) | 1991-02-12 |
| JP2801652B2 true JP2801652B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=15759881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16271389A Expired - Fee Related JP2801652B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 熱間プレス工具用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801652B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP16271389A patent/JP2801652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0331445A (ja) | 1991-02-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
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