JP3152400B2 - 硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型 - Google Patents
硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硬化肉盛溶接加工用硬質
亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型に関す
る。より詳しくは、硬度の不十分なプラスチック射出成
形用亜鉛合金金型あるいはプレス加工用亜鉛合金金型の
摩耗を受けやすい部分に肉盛するのに適しており、肉盛
溶接加工が容易であり、硬質である亜鉛合金及びこれを
用いて肉盛された金型に関する。
亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型に関す
る。より詳しくは、硬度の不十分なプラスチック射出成
形用亜鉛合金金型あるいはプレス加工用亜鉛合金金型の
摩耗を受けやすい部分に肉盛するのに適しており、肉盛
溶接加工が容易であり、硬質である亜鉛合金及びこれを
用いて肉盛された金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラスチックの射出成形及びプレ
ス成形に用いられる金型としては、鋳鉄製、鋳鋼製の数
十万ショットを超える大規模量産用の金型、亜鉛基合金
（例えば、ＺＡＳの商品名で知られているアルミニウム
４．１重量％、銅３．０重量％、マグネシウム０．０５
重量％を含んだ亜鉛合金）を４１０〜４５０℃で砂型鋳
造することにより製作された量産前の少量試作用の金
型、各種の亜鉛基合金を砂型鋳造することにより製作さ
れた金型等が知られている。
ス成形に用いられる金型としては、鋳鉄製、鋳鋼製の数
十万ショットを超える大規模量産用の金型、亜鉛基合金
（例えば、ＺＡＳの商品名で知られているアルミニウム
４．１重量％、銅３．０重量％、マグネシウム０．０５
重量％を含んだ亜鉛合金）を４１０〜４５０℃で砂型鋳
造することにより製作された量産前の少量試作用の金
型、各種の亜鉛基合金を砂型鋳造することにより製作さ
れた金型等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の亜鉛合金金型は硬度が不十分であり、そのため金型の
一部がプレス成形時や射出成形時に摩耗することにな
る。このような問題を解決する一手段として、金型の摩
耗を受けやすい部分に所定の硬度を持つ硬質亜鉛合金を
肉盛することが考えられる。
の亜鉛合金金型は硬度が不十分であり、そのため金型の
一部がプレス成形時や射出成形時に摩耗することにな
る。このような問題を解決する一手段として、金型の摩
耗を受けやすい部分に所定の硬度を持つ硬質亜鉛合金を
肉盛することが考えられる。
【０００４】本発明の目的は、硬度の不十分なプラスチ
ック射出成形用亜鉛合金金型あるいはプレス加工用亜鉛
合金金型の摩耗を受けやすい部分に肉盛するのに適して
おり、ビッカース硬さが１５０以上であり、肉盛溶接加
工が容易である亜鉛合金、及びこの亜鉛合金を用いて肉
盛された金型を提供することにある。
ック射出成形用亜鉛合金金型あるいはプレス加工用亜鉛
合金金型の摩耗を受けやすい部分に肉盛するのに適して
おり、ビッカース硬さが１５０以上であり、肉盛溶接加
工が容易である亜鉛合金、及びこの亜鉛合金を用いて肉
盛された金型を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の硬化肉盛溶接加
工用硬質亜鉛合金は、 （１） マグネシウム１〜４重量％及びアルミニウム３
〜２８重量％を含み、残部が亜鉛と不可避の不純物から
なるか、 （２） 上記（１）の成分に更に銅２０重量％以下を含
むか、又は （３） 上記（１）又は（２）の成分に更にチタン０．
０３〜０．２重量％、ストロンチウム０．０３〜０．２
重量％、ボロン０．０３〜０．２重量％、ベリリウム
０．０３〜０．２重量％、イットリウム０．０３〜０．
２重量％、ランタノイド０．０３〜０．２重量％、ニッ
ケル０．０３〜０．２重量％及びコバルト０．０３〜
０．２重量％からなる群から選ばれた少なくとも１種を
含み、ビッカース硬さが１５０以上の亜鉛合金である。
工用硬質亜鉛合金は、 （１） マグネシウム１〜４重量％及びアルミニウム３
〜２８重量％を含み、残部が亜鉛と不可避の不純物から
なるか、 （２） 上記（１）の成分に更に銅２０重量％以下を含
むか、又は （３） 上記（１）又は（２）の成分に更にチタン０．
０３〜０．２重量％、ストロンチウム０．０３〜０．２
重量％、ボロン０．０３〜０．２重量％、ベリリウム
０．０３〜０．２重量％、イットリウム０．０３〜０．
２重量％、ランタノイド０．０３〜０．２重量％、ニッ
ケル０．０３〜０．２重量％及びコバルト０．０３〜
０．２重量％からなる群から選ばれた少なくとも１種を
含み、ビッカース硬さが１５０以上の亜鉛合金である。
【０００６】本発明の硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金
は、従来の硬度の不十分なプラスチック射出成形用亜鉛
合金金型あるいはプレス加工用亜鉛合金金型の摩耗し易
い部分に予め、又は補修として肉盛するのに適している
だけでなく、ダイカストや一般鋳物用としても有用であ
る。
は、従来の硬度の不十分なプラスチック射出成形用亜鉛
合金金型あるいはプレス加工用亜鉛合金金型の摩耗し易
い部分に予め、又は補修として肉盛するのに適している
だけでなく、ダイカストや一般鋳物用としても有用であ
る。
【０００７】また、本発明の金型は上記の硬化肉盛溶接
加工用硬質亜鉛合金からなる肉盛部を有する金型であ
る。
加工用硬質亜鉛合金からなる肉盛部を有する金型であ
る。
【０００８】本発明において、マグネシウムは亜鉛合金
の硬さを上昇させる働きがあり、本発明の亜鉛合金にお
いては１重量％以上の添加で硬さが急上昇し、１５０以
上のビッカース硬さを得ることができる。しかし、その
添加量が４重量％を超えると溶接時に割れが発生するこ
とがあるのでその上限は４重量％に制限される。
の硬さを上昇させる働きがあり、本発明の亜鉛合金にお
いては１重量％以上の添加で硬さが急上昇し、１５０以
上のビッカース硬さを得ることができる。しかし、その
添加量が４重量％を超えると溶接時に割れが発生するこ
とがあるのでその上限は４重量％に制限される。
【０００９】本発明において、アルミニウムは亜鉛合金
の引張強さ等の機械的強度や硬度を増大させる働きがあ
り、その添加効果を発揮させて本発明の目的を達成する
ためには３重量％以上含むことが必要である。しかし、
その添加量が２８重量％を超えると亜鉛合金が脆くなる
傾向があるので好ましくない。
の引張強さ等の機械的強度や硬度を増大させる働きがあ
り、その添加効果を発揮させて本発明の目的を達成する
ためには３重量％以上含むことが必要である。しかし、
その添加量が２８重量％を超えると亜鉛合金が脆くなる
傾向があるので好ましくない。
【００１０】本発明において、亜鉛合金の引張強さ等の
機械的強度や硬度を更に増大させるために銅を加えるこ
とができる。その添加効果は添加量に応じて大きくなる
が、その添加量が２０重量％を超えると５０μｍ以上の
溶接欠陥が溶接部及びその近傍に迄生成しやすくなるの
で好ましくない。
機械的強度や硬度を更に増大させるために銅を加えるこ
とができる。その添加効果は添加量に応じて大きくなる
が、その添加量が２０重量％を超えると５０μｍ以上の
溶接欠陥が溶接部及びその近傍に迄生成しやすくなるの
で好ましくない。
【００１１】本発明においては、亜鉛合金の機械的強度
を更に増大させるためにチタン０．０３〜０．２重量
％、ストロンチウム０．０３〜０．２重量％、ボロン
０．０３〜０．２重量％、ベリリウム０．０３〜０．２
重量％、イットリウム０．０３〜０．２重量％、ランタ
ノイド０．０３〜０．２重量％、ニッケル０．０３〜
０．２重量％及びコバルト０．０３〜０．２重量％から
なる群から選ばれた少なくとも１種を添加することがで
きる。それらの添加量が０．０３重量％未満の場合には
添加効果が不十分であり、また０．２重量％を超えて添
加してもそれ以上の添加効果は得られない。
を更に増大させるためにチタン０．０３〜０．２重量
％、ストロンチウム０．０３〜０．２重量％、ボロン
０．０３〜０．２重量％、ベリリウム０．０３〜０．２
重量％、イットリウム０．０３〜０．２重量％、ランタ
ノイド０．０３〜０．２重量％、ニッケル０．０３〜
０．２重量％及びコバルト０．０３〜０．２重量％から
なる群から選ばれた少なくとも１種を添加することがで
きる。それらの添加量が０．０３重量％未満の場合には
添加効果が不十分であり、また０．２重量％を超えて添
加してもそれ以上の添加効果は得られない。
【００１２】本発明の硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金
はビッカース硬さが１５０以上であるので、硬度の不十
分な亜鉛合金からなる金型の摩耗を受けやすい部分に肉
盛して充分な硬度のプラスチック成形用金型又はプレス
加工用金型とすることができる。
はビッカース硬さが１５０以上であるので、硬度の不十
分な亜鉛合金からなる金型の摩耗を受けやすい部分に肉
盛して充分な硬度のプラスチック成形用金型又はプレス
加工用金型とすることができる。
【００１３】実施例１〜１８、２０〜２４及び比較例１
〜１２、１４ 第１表に示す合金成分を第１表に示す量（重量％）で含
有し、残部が亜鉛と不可避の不純物からなる合金を調製
した。それらの合金を肉盛溶接に用い、その肉盛部のビ
ッカース硬さを測定したところ、第１表に示す通りであ
った。
〜１２、１４ 第１表に示す合金成分を第１表に示す量（重量％）で含
有し、残部が亜鉛と不可避の不純物からなる合金を調製
した。それらの合金を肉盛溶接に用い、その肉盛部のビ
ッカース硬さを測定したところ、第１表に示す通りであ
った。
【００１４】 第１表 Ａｌ Ｃｕ Ｍｇ その他 ビッカ ース硬さ 実施例１ 4.1 3.0 3.0 − １８５ 比較例１ 4.1 3.0 0.05 − １０６ 実施例２ 7.0 4.5 3.0 − １９０ 比較例２ 7.0 4.5 0.02 − １２０ 実施例３ 7.0 6.5 3.0 − １９０ 比較例３ 7.0 6.5 0.02 − １３０ 実施例４ 4.1 0.0 3.0 − １６５ 比較例４ 4.1 0.0 0.05 − ８０ 実施例５ 4.1 1.0 3.0 − １７０ 比較例５ 4.1 1.0 0.05 − ９０ 実施例６ 8.0 1.0 3.0 − １８０ 比較例６ 8.0 1.0 0.02 − １１０ 実施例７ 12.0 1.0 3.0 − １８５ 比較例７ 12.0 1.0 0.02 − １２５ 実施例８ 27.0 2.5 3.0 − ２００ 比較例８ 27.0 2.5 0.02 − １４０ 実施例９ 10.0 10.0 3.0 − ２００ 比較例９ 10.0 10.0 0.02 − １４０ 実施例10 16.0 10.0 3.0 − ２００ 比較例10 16.0 10.0 0.02 − １４０ 実施例11 25.0 20.0 3.0 − ２１０ 比較例11 25.0 20.0 0.02 − １６０ 実施例12 25.0 10.0 3.0 − ２１０ 比較例12 25.0 10.0 0.02 − １５０ 実施例13 7.0 4.0 3.0 Ti 0.1 ２００ 実施例14 7.0 4.0 3.0 Sr 0.1 ２００ 実施例15 7.0 4.0 3.0 B 0.1 ２００ 実施例16 7.0 4.0 3.0 Be 0.1 ２００ 実施例17 7.0 4.0 3.0 Y 0.1 ２００ 実施例18 7.0 4.0 3.0 La 0.1 ２００ 実施例20 7.0 4.0 3.0 Ni 0.1 ２００ 実施例21 7.0 4.0 3.0 Co 0.1 ２００ 実施例22 7.0 4.0 1.0 １５５ 実施例23 7.0 4.0 3.0 １９０ 実施例24 7.0 4.0 4.0 ２００ 比較例14 7.0 4.0 4.5 ２００ （鋳造時に割れる）
【００１５】実施例２５ 断面図で見て対称の位置にＲ部を有する金型を形成する
ことのできる砂型に前記比較例１のＺＡＳ合金を４３５
℃で鋳造して金型を形成し、その一方のＲ部は鋳造した
ままにしておき、もう一方のＲ部を研削した後実施例１
の亜鉛合金で元の形状に肉盛溶接し、仕上げをしてプレ
ス加工用金型を製作した。このプレス加工用金型を用い
て、厚さ１．２ｍｍのＳＳ４１冷延板をプレス加工して
金型の摩耗度を評価した。その結果、実施例１の亜鉛合
金で肉盛した部分はＺＡＳ合金そのままの部分の１０倍
の耐摩耗性を有することが分かった。
ことのできる砂型に前記比較例１のＺＡＳ合金を４３５
℃で鋳造して金型を形成し、その一方のＲ部は鋳造した
ままにしておき、もう一方のＲ部を研削した後実施例１
の亜鉛合金で元の形状に肉盛溶接し、仕上げをしてプレ
ス加工用金型を製作した。このプレス加工用金型を用い
て、厚さ１．２ｍｍのＳＳ４１冷延板をプレス加工して
金型の摩耗度を評価した。その結果、実施例１の亜鉛合
金で肉盛した部分はＺＡＳ合金そのままの部分の１０倍
の耐摩耗性を有することが分かった。
【００１６】
【発明の効果】本発明の硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合
金は、従来技術の硬度の不十分な亜鉛合金製金型の摩耗
を受けやすい部分に肉盛して１．５倍以上の硬度を有す
るプラスチック成形用金型又はプレス加工用金型を作成
することができる。
金は、従来技術の硬度の不十分な亜鉛合金製金型の摩耗
を受けやすい部分に肉盛して１．５倍以上の硬度を有す
るプラスチック成形用金型又はプレス加工用金型を作成
することができる。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 雅人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 松田 文憲 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−200322（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−143238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−110601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−31932（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−3644（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/28 C22C 18/00 - 18/04 B29C 33/38 B29C 43/36 B29C 45/26 C23C 4/00 - 4/06
Claims (5)
- 【請求項１】 マグネシウム１〜４重量％及びアルミニ
ウム３〜２８重量％を含み、残部が亜鉛と不可避の不純
物からなり、ビッカース硬さが１５０以上である金型の
硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金。 - 【請求項２】 マグネシウム１〜４重量％、アルミニウ
ム３〜２８重量％及び銅２０重量％以下を含み、残部が
亜鉛と不可避の不純物からなり、ビッカース硬さが１５
０以上である金型の硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金。 - 【請求項３】 マグネシウム１〜４重量％及びアルミニ
ウム３〜２８重量％を含み、更にチタン０．０３〜０．
２重量％、ストロンチウム０．０３〜０．２重量％、ボ
ロン０．０３〜０．２重量％、ベリリウム０．０３〜
０．２重量％、イットリウム０．０３〜０．２重量％、
ランタノイド０．０３〜０．２重量％、ニッケル０．０
３〜０．２重量％及びコバルト０．０３〜０．２重量％
からなる群から選ばれた少なくとも１種を含み、残部が
亜鉛と不可避の不純物からなり、ビッカース硬さが１５
０以上である金型の硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金。 - 【請求項４】 マグネシウム１〜４重量％、アルミニウ
ム３〜２８重量％、銅２０重量％以下を含み、更にチタ
ン０．０３〜０．２重量％、ストロンチウム０．０３〜
０．２重量％、ボロン０．０３〜０．２重量％、ベリリ
ウム０．０３〜０．２重量％、イットリウム０．０３〜
０．２重量％、ランタノイド０．０３〜０．２重量％、
ニッケル０．０３〜０．２重量％及びコバルト０．０３
〜０．２重量％からなる群から選ばれた少なくとも１種
を含み、残部が亜鉛と不可避の不純物からなり、ビッカ
ース硬さが１５０以上である金型の硬化肉盛溶接加工用
硬質亜鉛合金。 - 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の合金の溶
接加工による肉盛部を有する金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07434591A JP3152400B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07434591A JP3152400B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584591A JPH0584591A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3152400B2 true JP3152400B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=13544441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07434591A Expired - Fee Related JP3152400B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152400B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5945066A (en) * | 1997-11-20 | 1999-08-31 | Griffin; James D. | Zinc-copper based alloy and castings made therefrom |
| CA2336558C (en) | 2000-02-22 | 2005-02-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Die assembly and method of making die assembly |
| CN112593119A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-02 | 黑龙江怀特新型材料有限公司 | 一种高延伸率耐磨合金及其制备方法 |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP07434591A patent/JP3152400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584591A (ja) | 1993-04-06 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |