JP4323324B2 - プラスチック材料用の射出金型を製造するための、または金属加工用の部品を製造するための大きな鋼 - Google Patents
プラスチック材料用の射出金型を製造するための、または金属加工用の部品を製造するための大きな鋼 Download PDFInfo
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Description
0.180%≦C≦0.400%
Si≦0.8%
Mn≦2.5%
Ni≦3%
Cr≦3.5%
Mo+W/2≦2.8%
V+Nb/2+Ta/4≦0.5%
Al≦0.4%
Ti+Zr/2≦0.1%
− 含有量が0.0005%から0.015%の間のホウ素、
− 場合によっては含まれる、硫黄、セレン、およびテルルの中からの1種または複数の元素であって、これらの元素の合計含有量が0.2%以下であり、
− 場合によっては含まれる、鉛、およびビスマスの中からの1種または複数の元素であって、これらの元素の合計含有量が0.2%以下であり、
− 場合によっては含まれる、含有量が0.1%以下のカルシウム
を含み、
残部は、鉄および製造から生じる不純物であって、銅は不純物であり、上記化学組成は、また、次式を満たし、
3.2≦Tr≦9
85≦Dr≦95
U/Dr≦10.0
Mo*+3xV*≧0.4%
式中、%で表される含有量については、
Tr=1.8xC+1.1xMn+0.7xNi+0.6xCr+1.6xMo*+K、
上式で、鋼がホウ素を含んでいない場合はK=0、そして鋼がホウ素を含んでいる場合はK=0.5であり、
Dr=54xC0.25+24.5x(Mo*+3xV*)0.30+1.58xMn+0.74xNi+1.8xSi+12.5x(Cr)0.20、
U=1600xC+100x(0.25xCr+Mo*+4.5xV*)、
R=3.8xC+10xSi+3.3xMn+2.4xNi+1.4x(Cr+Mo*)、
Mo*=Mo+W/2、
V*=V+Nb/2+Ta/4、
重量%の1000分の1で表される、ホウ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、および窒素の含有量は、
0.230%≦C≦0.350%
Si≦0.30%
0.1%≦Mn≦1.8%
Ni≦2.5%
0.2%≦Cr≦3%
Mo+W/2≦2.5%
V+Nb/2+Ta/4≦0.3%
Mo*+3xV*≧0.8%
であることが好ましく、さらにより好ましくは、
0.240%≦C≦0.320%
Si≦0.15%
0.1%≦Mn≦1.6%
Ni≦2%
0.2%≦Cr≦2.5%
0.3%≦Mo+W/2≦2.5%
V+Nb/2+Ta/4≦0.3%
Mo*+3xV*≧1.2%
である。
− 溶接性、靭性、および切削性を過度に損なうことなく、硬化する炭化物を生成するための、0.18%から0.4%の炭素、その含有量は、好ましくは0.230%と0.350%の間、より好ましくは0.240%と0.320%の間でなければならない;
− 0.8%未満、好ましくは0.30%未満、より好ましくは0.15%未満のケイ素。製造中に鋼を脱酸するのに、通常、使用されるこの元素は、熱伝導率に悪影響を及ぼす。
− 金型に良好な表面状態を得る能力を低下させる過度の偏析を引き起こすことなく、良好な焼入れ性を得るための、2.5%未満の、好ましくは0.1から1.8%、より好ましくは0.1から1.6%のマンガン。この元素は、少なくとも微量の状態で常に存在している。さらに、やはり不純物の状態で存在している硫黄を捕らえるために、その含有量が0.1%より高いのが好ましい。切削性を改善するために硫黄が添加されている場合には、マンガンの最小含有量は、好ましくはそれ相応に適合していなければならず、少なくとも硫黄含有量の5倍、好ましくは7倍でなければならない;
− 3%未満の、好ましくは2.5%未満、より好ましくは2%未満のニッケル。この元素は、焼入れ性を高めるようにするが、非常に高価である。微量で存在してもよい。しかしながら、より大きな靭性と非常に均一な硬度を必要とする用途では、1部のマンガンについて2部のニッケルという割合で、ニッケルを優先してマンガン含有量を下げる価値があるかもしれない。このマンガンの1部をニッケルで置き換えることにも、また、偏析を減らすという利点がある;
− 3.5%未満のクロム、好ましくは0.2%から3%、より好ましくは0.2%から2.5%のクロム。この元素は焼入れ性を高くするが、量が多すぎると、クロムの中の炭化物を濃厚にして、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、およびタンタルなどの他のより都合の良い元素の有害物にする傾向がある。クロムは微量存在してもよい;
− その合計であるMo*=Mo+W/2が2.8%未満、好ましくは2.5%未満であるような含有量のモリブデン、および/またはタングステン;また、それが0.3%を超えることも好ましい。これらの元素には、著しい焼入れ効果がある。さらに、それらの元素は中間焼きなましを実質的に低下させる、そして、このことは、金型のインプレッションが少なくとも500℃の温度で窒化するような表面処理にかけられるときに、望ましい。しかしながら、量が多すぎると、それらの元素は切削性を損なう;
− 場合によっては含まれる、その合計であるV*=V+Nb/2+Ta/4が0.5%未満、好ましくは0.3%未満であるような含有量の、バナジウム、ニオブ、およびタンタルの中から選ばれる少なくとも1つの元素。これらの元素は、特に焼戻しが550℃より高温で行われると、中間焼きなましに対する抵抗を高める。それらの元素は、また、金型のインプレッションの摩耗抵抗を高くする。しかしながら、量が多すぎると、それらの元素は切削性と溶接性を損なう;
− 0.0005%から0.015%のホウ素。この元素は、熱伝導率に悪影響を及ぼすことなく、焼入れ性を実質的に高める。さらに、その効果は溶接の間に受ける高いオーステナイト化温度で消えてしまうので、それは溶接による良い修繕の可能性にとって好都合である。事実上、分析手段による検出の限界である0.0005%未満では、それは重要な効果を持っていない。0.015%を超えると、焼入れ性を高めないで、鋼を脆弱にする;
− 場合によっては含まれる、0.4%までのアルミニウム、および、場合によっては含まれる、その合計であるTi+Zr/2が0.1%に達してもよいチタンとジルコニウムの中からの1種または複数の元素。これらの元素は強い脱酸剤である。さらに、鋼がホウ素を含んでいる場合には、窒素含有量は0.0250%未満に違いないけれども、これらの元素は、少なくとも不純物として一般に、0.0250%未満であるが、それ以下でさえあり得る含有量でやはり存在している窒素を固定する。ホウ素が完全に有効であるためには、アルミニウム、チタン、およびジルコニウムの中からの少なくとも1つの元素の存在が望ましい。
− 場合によっては、少量の硫黄、セレン、およびテルルの中からの1種または複数の元素であり、これらの元素の合計含有量は0.200%未満でなければならない。しかしながら、鋼が、研磨され、化学的粒化された表面を持っている金型の製造を対象としているならば、これらの元素の合計含有量は、0.025%未満、または好ましくは0.005%未満でなければならない;
− 場合によっては含まれる、鉛およびビスマスの中からの1種または複数の元素であり、これらの元素の合計含有量は0.2%未満である。しかしながら、鋼が、研磨され、化学的に粒状にされた表面を持っている金型の製造を対象としているならば、鋼はそのような元素を含まないのが好ましい;
− 場合によっては含まれる、0.100%未満の含有量のカルシウム。しかしながら、鋼が、研磨され、化学的粒化された表面を持っている金型の製造を対象にしているならば、鋼はこの元素を含まないのが好ましい。何故ならば、切削性に対するその明確な作用は、もし鋼を研磨し、粒化しなければならないならば、その添加を限定するのが好ましい硫黄と一緒になって達成されるからである。
− Tr=l.8xC+1.1xMn+0.7xNi+0.6xCr+1.6xMo*+Kの値は、式中、鋼がホウ素を含んでいなければK=0であり、ホウ素を含んでいればK=0.5である、言い換えれば、ホウ素が含有量で0.0005%以上添加されていると、適切な焼入れ性を得るためには3.2より高く、4.5より高いのが好ましい。厚さが1000mmを超え、1500mmもの厚さである可能性のある部品の上に痕跡のパーライト構造もなしに、マルテンサイト−ベイナイト構造を得るためには、特に、Trは4.5より高くなければならない;
− 切削性を過度に損なうことなく、その炭化物によって適切な硬化を得るためには、Dr=54xC0.25+24.5x(Mo*+3xV*)0.30+1.58xMn+0.74xNi+1.8xSi+12.5x(Cr)0.20の値は、85と95の間でなければならない;
− 切削性の指標であるU=1600xC+100x(0.25xCr+Mo*+4.5xV*)の値(Uが低いほど、切削性は良い)は、10.0未満、好ましくは9.0未満でなければならない;
− 熱伝導抵抗、言い換えれば、熱伝導率の逆数、によって変わるR=3.8xC+10xSi+3.3xMn+2.4xNi+1.4x(Cr+Mo*)の値は、好ましくは2.7xTr未満でなければならない。より好ましくは、比R/(2.7xTr)は0.90以下、さらにより好ましくは0.80以下でなければならない。しかしながら、鋼に望まれている特性のすべての必要条件から見て、通常、この値は、やはり11未満には低下しないかもしれない、したがって、できるだけ低い限りは、本発明は、より具体的にはR>11の鋼に関する;
− すべての応力から見て、Mo*+3xV*の合計は0.4%を超えなければならない、したがって、鋼の組成が好ましい分析結果、すなわち、
0.230%≦C≦0.350%
Si≦0.30%
0.1%≦Mn≦1.8%
Ni≦25%
0.2%≦Cr≦3%
Mo+W/2≦2.5%
V+Nb/2+Ta/4≦0.3%
に相当するならば、Mo*+3xV*は0.8%を超えなければならない、さらに、もしこの鋼がより好ましい分析結果、すなわち、
0.240%≦C≦0.320%
Si≦0.15%
0.1%≦Mn≦1.6%
Ni≦2%
0.2%≦Cr≦2.5%
0.3%≦Mo+W/2≦2.5%
V+Nb/2+Ta/4≦0.3%
に相当するならば、Mo*+3xV*は1.2%を超えなければならない。
Claims (11)
- 20mmを超える厚さを有し、その構造は完全にマルテンサイトまたはマルテンサイト−ベイナイトであり、その硬度は、すべての点で、430HBと530HBの間にあり、その鋼の化学組成は、重量%で、
0.180%≦C≦0.350%
Si≦0.15%
Mn≦2.5%
Ni≦3%
Cr≦3.5%
Mo+W/2≦2.8%
V+Nb/2+Ta/4≦0.5%
Al≦0.4%
Ti+Zr/2≦0.1%
含有量が0.0005%から0.015%の間のホウ素、
を含み、
残部は、鉄および不可避的不純物であって、銅は不純物であり、上記化学組成は、また、次式を満たし、
3.2≦Tr≦9
85≦Dr≦95
U/Dr≦10.0
R/(2.7xTr)≦0.80
Mo*+3xV*≧0.4%
式中、%で表される含有物については、
Tr=1.8xC+1.1xMn+0.7xNi+0.6xCr+1.6xMo*+K
上式で、K=0.5であり、
Dr=54xC0.25+24.5x(Mo*+3xV*)0.30+1.58xMn+0.74xNi+1.8xSi+12.5x(Cr)0.20、
U=1600xC+100x(0.25xCr+Mo*+4.5xV*)、
R=3.8xC+10xSi+3.3xMn+2.4xNi+1.4x(Cr+Mo*)、
Mo*=Mo+W/2、
V*=V+Nb/2+Ta/4、
重量%の1000分の1で表される、ホウ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、および窒素の含有量は、
I*=Max(0;I)、およびJ*=Max(0;J)、
I=Min(N;N−0.29(Ti+Zr/2−5))、
- 20mmを超える厚さを有し、その構造は完全にマルテンサイトまたはマルテンサイト−ベイナイトであり、その硬度は、すべての点で、430HBと530HBの間にあり、その鋼の化学組成は、重量%で、
0.180%≦C≦0.350%
Si≦0.15%
Mn≦2.5%
Ni≦3%
Cr≦3.5%
Mo+W/2≦2.8%
V+Nb/2+Ta/4≦0.5%
Al≦0.4%
Ti+Zr/2≦0.1%
含有量が0.0005%から0.015%の間のホウ素、
硫黄、セレン、およびテルルの中からの1種または複数の元素であって、これらの元素の合計含有量が0.2%以下であり、
を含み、
残部は、鉄および不可避的不純物であって、銅は不純物であり、上記化学組成は、また、次式を満たし、
3.2≦Tr≦9
85≦Dr≦95
U/Dr≦10.0
R/(2.7xTr)≦0.80
Mo*+3xV*≧0.4%
式中、%で表される含有物については、
Tr=1.8xC+1.1xMn+0.7xNi+0.6xCr+1.6xMo*+K
上式で、K=0.5であり、
Dr=54xC0.25+24.5x(Mo*+3xV*)0.30+1.58xMn+0.74xNi+1.8xSi+12.5x(Cr)0.20、
U=1600xC+100x(0.25xCr+Mo*+4.5xV*)、
R=3.8xC+10xSi+3.3xMn+2.4xNi+1.4x(Cr+Mo*)、
Mo*=Mo+W/2、
V*=V+Nb/2+Ta/4、
重量%の1000分の1で表される、ホウ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、および窒素の含有量は、
I*=Max(0;I)、およびJ*=Max(0;J)、
I=Min(N;N−0.29(Ti+Zr/2−5))、
- 20mmを超える厚さを有し、その構造は完全にマルテンサイトまたはマルテンサイト−ベイナイトであり、その硬度は、すべての点で、430HBと530HBの間にあり、その鋼の化学組成は、重量%で、
0.180%≦C≦0.350%
Si≦0.15%
Mn≦2.5%
Ni≦3%
Cr≦3.5%
Mo+W/2≦2.8%
V+Nb/2+Ta/4≦0.5%
Al≦0.4%
Ti+Zr/2≦0.1%
含有量が0.0005%から0.015%の間のホウ素、
鉛、およびビスマスの中からの1種または複数の元素であって、これらの元素の合計含有量が0.2%以下であり、
を含み、
残部は、鉄および不可避的不純物であって、銅は不純物であり、上記化学組成は、また、次式を満たし、
3.2≦Tr≦9
85≦Dr≦95
U/Dr≦10.0
R/(2.7xTr)≦0.80
Mo*+3xV*≧0.4%
式中、%で表される含有物については、
Tr=1.8xC+1.1xMn+0.7xNi+0.6xCr+1.6xMo*+K
上式で、K=0.5であり、
Dr=54xC0.25+24.5x(Mo*+3xV*)0.30+1.58xMn+0.74xNi+1.8xSi+12.5x(Cr)0.20、
U=1600xC+100x(0.25xCr+Mo*+4.5xV*)、
R=3.8xC+10xSi+3.3xMn+2.4xNi+1.4x(Cr+Mo*)、
Mo*=Mo+W/2、
V*=V+Nb/2+Ta/4、
重量%の1000分の1で表される、ホウ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、および窒素の含有量は、
I*=Max(0;I)、およびJ*=Max(0;J)、
I=Min(N;N−0.29(Ti+Zr/2−5))、
- 20mmを超える厚さを有し、その構造は完全にマルテンサイトまたはマルテンサイト−ベイナイトであり、その硬度は、すべての点で、430HBと530HBの間にあり、その鋼の化学組成は、重量%で、
0.180%≦C≦0.350%
Si≦0.15%
Mn≦2.5%
Ni≦3%
Cr≦3.5%
Mo+W/2≦2.8%
V+Nb/2+Ta/4≦0.5%
Al≦0.4%
Ti+Zr/2≦0.1%
含有量が0.0005%から0.015%の間のホウ素、
含有量が0.1%以下のカルシウム
を含み、
残部は、鉄および不可避的不純物であって、銅は不純物であり、上記化学組成は、また、次式を満たし、
3.2≦Tr≦9
85≦Dr≦95
U/Dr≦10.0
R/(2.7xTr)≦0.80
Mo*+3xV*≧0.4%
式中、%で表される含有物については、
Tr=1.8xC+1.1xMn+0.7xNi+0.6xCr+1.6xMo*+K
上式で、K=0.5であり、
Dr=54xC0.25+24.5x(Mo*+3xV*)0.30+1.58xMn+0.74xNi+1.8xSi+12.5x(Cr)0.20、
U=1600xC+100x(0.25xCr+Mo*+4.5xV*)、
R=3.8xC+10xSi+3.3xMn+2.4xNi+1.4x(Cr+Mo*)、
Mo*=Mo+W/2、
V*=V+Nb/2+Ta/4、
重量%の1000分の1で表される、ホウ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、および窒素の含有量は、
I*=Max(0;I)、およびJ*=Max(0;J)、
I=Min(N;N−0.29(Ti+Zr/2−5))、
- その化学組成は、R>11である請求項1から4のいずれかに記載の鋼のブロック。
- ケイ素含有量が0.15重量%未満であり、炭素含有量が0.35重量%以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の鋼のブロック。
- U/Dr<9.0であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の鋼のブロック。
- その組成は
0.230%≦C≦0.350%
Si≦0.15%
0.1%≦Mn≦1.8%
Ni≦2%
0.2%≦Cr≦3%
Mo+W/2≦2.5%
V+Nb/2+Ta/4≦0.3%
Mo*+3xV*≧0.8%
であることを特徴とする請求項7に記載の鋼のブロック。 - その組成は
0.240%≦C≦0.320%
Si≦0.15%
0.1%≦Mn≦1.6%
Ni≦2%
0.2%≦Cr≦2.5%
0.3%≦Mo+W/2≦2.5%
V+Nb/2+Ta/4≦0.3%
Mo*+3xV*≧1.2%
であることを特徴とする請求項8に記載の鋼のブロック。 - Tr>4.5であることを特徴とする請求項8または9に記載の鋼のブロック。
- 少なくとも表面の一部が窒化により硬化され、その硬度が全ての点で430HBと530HBの間にある請求項1から10のいずれかに記載のブロックに機械加工された鋼製金型部品。
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---|---|---|---|
FR0204115A FR2838138B1 (fr) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | Acier pour la fabrication de moules d'injection de matiere plastique ou pour la fabrication de pieces pour le travail des metaux |
PCT/FR2003/001013 WO2003083153A1 (fr) | 2002-04-03 | 2003-04-01 | Bloc en acier pour la fabrication de moules d'injection de matiere plastique ou pour la fabrication de pieces pour le travail des metaux |
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JP2008201465A Division JP2009024260A (ja) | 2002-04-03 | 2008-08-05 | プラスチック材料用の射出金型を製造するための、または金属加工用の部品を製造するための大きな鋼 |
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---|---|
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JP2005527703A5 JP2005527703A5 (ja) | 2008-04-10 |
JP4323324B2 true JP4323324B2 (ja) | 2009-09-02 |
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