JPH01272745A - 高硬度プラスチック金型用鋼 - Google Patents
高硬度プラスチック金型用鋼Info
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- JPH01272745A JPH01272745A JP9891388A JP9891388A JPH01272745A JP H01272745 A JPH01272745 A JP H01272745A JP 9891388 A JP9891388 A JP 9891388A JP 9891388 A JP9891388 A JP 9891388A JP H01272745 A JPH01272745 A JP H01272745A
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Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プラスチック成形金型、特にコンパクトディ
スク等の精密成形金型に用いられるプラスチック金型用
鋼に関するものである。
スク等の精密成形金型に用いられるプラスチック金型用
鋼に関するものである。
精密成形用のプラスチック金型用鋼としては。
（１）鏡面仕上性が良く、ピンホールやその他微細ピッ
トの発生しないこと。
トの発生しないこと。
（２）耐食、耐発錆性が良いこと。
（３）強度、耐摩耗性が良いこと、
などが要求される。
従来この種の成形用型としては、５ＵＳ４２０Ｊ２相当
材の耐食性、鏡面仕上性が適度に優れたプラスチック金
型用鋼が用いられていた。
材の耐食性、鏡面仕上性が適度に優れたプラスチック金
型用鋼が用いられていた。
上記の５ＵＳ４２０Ｊ２相当材のプラスチック金型用鋼
は１強度、耐摩耗性の他、用途により鏡面仕上性が不足
しているため、十分な金型寿命が得られず、製品精度の
面でも必ずしも満足できるものではなかった。
は１強度、耐摩耗性の他、用途により鏡面仕上性が不足
しているため、十分な金型寿命が得られず、製品精度の
面でも必ずしも満足できるものではなかった。
本発明は、上記精密金型用鋼としての諸要求特性を満た
すプラスチック金型用鋼の提供を目的とするものである
。
すプラスチック金型用鋼の提供を目的とするものである
。
本発明は、重量％でＣ０．５〜１．５〜０，８％、Ｓｉ
１．０％以下、Ｍｎ １．０％以下、Ｃｒ ８．０
−１２．０％、Ｍｏ、Ｗを単独または複合で１／２Ｗ
＋ Ｍｏ １．５〜３．５％、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物からなることを特徴とする高硬度プラスチック金
型用鋼、または上記鋼にＮｉ ０．５〜１．５＝１．５
％、Ｃｏ ０．５〜２．０％、Ｃｕ ０．５〜１．５〜
１，５％の１種または２種以上を合計で３．０％以下の
範囲で適宜添加せしめたことを特徴とする高硬度プラス
チック金型用鋼である。
１．０％以下、Ｍｎ １．０％以下、Ｃｒ ８．０
−１２．０％、Ｍｏ、Ｗを単独または複合で１／２Ｗ
＋ Ｍｏ １．５〜３．５％、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物からなることを特徴とする高硬度プラスチック金
型用鋼、または上記鋼にＮｉ ０．５〜１．５＝１．５
％、Ｃｏ ０．５〜２．０％、Ｃｕ ０．５〜１．５〜
１，５％の１種または２種以上を合計で３．０％以下の
範囲で適宜添加せしめたことを特徴とする高硬度プラス
チック金型用鋼である。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明鋼は中Ｃ〜高Ｃｒ ” Ｍ ｏ （Ｗ ）合金系
を基本成分とする合金であり、焼入により均一なマルテ
ンサイト組織を生成し、さらに５００℃以上の高温焼も
どしによりＭ Ｏ（Ｗ ）炭化物を析出させ、ＨＲＣ６
０以上の硬度、優れた耐摩耗性を付与するものである。
を基本成分とする合金であり、焼入により均一なマルテ
ンサイト組織を生成し、さらに５００℃以上の高温焼も
どしによりＭ Ｏ（Ｗ ）炭化物を析出させ、ＨＲＣ６
０以上の硬度、優れた耐摩耗性を付与するものである。
また、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕなどの添加元素は、優れ
た耐食、耐発錆性が得られる点で効果がある。
た耐食、耐発錆性が得られる点で効果がある。
本発明の最も基本的な構成は、従来鋼５ＵＳ４２０Ｊ２
の耐食性および鏡面仕上性を同等ないし同等以上に確保
しつつ、高硬度を得るためにＣ量を従来鋼より高目の中
程度（０，５〜０．８％）に添加して、焼入焼もどし後
の硬度を高くして、さらに耐食性を得るため、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ量を限定したことにより、従来本系統の
鋼では困難であったＨＲＣ６０以上の高硬度が得られ、
優れた耐摩耗性。
の耐食性および鏡面仕上性を同等ないし同等以上に確保
しつつ、高硬度を得るためにＣ量を従来鋼より高目の中
程度（０，５〜０．８％）に添加して、焼入焼もどし後
の硬度を高くして、さらに耐食性を得るため、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ量を限定したことにより、従来本系統の
鋼では困難であったＨＲＣ６０以上の高硬度が得られ、
優れた耐摩耗性。
鏡面仕上性および耐食性を兼備することに成功したこと
にある。
にある。
本発明鋼は、高硬度が得られ、耐摩耗性にも優れるため
、厳しい製品精度を要求される精密成形金型に用いられ
る場合には、金型寿命の大幅な向上を可能とし、また鏡
面仕上性に優れるため、従来鋼では困難であった金型精
度、磨き性をも可能とする新しいプラスチック金型用鋼
である。
、厳しい製品精度を要求される精密成形金型に用いられ
る場合には、金型寿命の大幅な向上を可能とし、また鏡
面仕上性に優れるため、従来鋼では困難であった金型精
度、磨き性をも可能とする新しいプラスチック金型用鋼
である。
次に本発明鋼の成分限定の理由について述べる。
Ｃは本発明鋼の焼入組織を良好なマルテンサイト組織に
保ち、かつ焼もどしにおけるＭｏ、Ｗ炭化物の析出に基
づく析出硬化をもたらすための基本的な添加元素である
。多すぎると耐食性の低下、巨大炭化物発生による鏡面
仕上性低下をまねくため０．８％以下とし、低すぎると
十分な焼もどし硬さが得られないので０．５％以上とす
る。
保ち、かつ焼もどしにおけるＭｏ、Ｗ炭化物の析出に基
づく析出硬化をもたらすための基本的な添加元素である
。多すぎると耐食性の低下、巨大炭化物発生による鏡面
仕上性低下をまねくため０．８％以下とし、低すぎると
十分な焼もどし硬さが得られないので０．５％以上とす
る。
ＳＬは基地に固溶し、基地を強化して耐摩耗性を高める
効果がある。多すぎると熱間加工性を悪くし、またプラ
スチック金型用鋼に有害な硬質介在物発生の原因にもな
るので、１．０％を上限とする。
効果がある。多すぎると熱間加工性を悪くし、またプラ
スチック金型用鋼に有害な硬質介在物発生の原因にもな
るので、１．０％を上限とする。
Ｍｎは焼入性を高めるために添加するが、多すぎると残
留オーステナイト量を過度に増大させ、必要な硬さが得
られなくなり、また熱間加工性を悪くするので上限を１
．０％とする。
留オーステナイト量を過度に増大させ、必要な硬さが得
られなくなり、また熱間加工性を悪くするので上限を１
．０％とする。
Ｃｒは本発明鋼の焼入性を高め、また耐食性を付与する
とともに硬質の炭化物を形成して耐摩耗性を高める。多
すぎると０％との関係で十分な焼もどし硬さが得られな
いので１２．０％以下とし、低すぎると十分な耐食性が
得られないので８．０％以上とする。
とともに硬質の炭化物を形成して耐摩耗性を高める。多
すぎると０％との関係で十分な焼もどし硬さが得られな
いので１２．０％以下とし、低すぎると十分な耐食性が
得られないので８．０％以上とする。
Ｍｏ、Ｗは本発明鋼の５００℃を越える高温焼もどし処
理において、微細炭化物を析出し、析出硬化をもたらし
、）ＩＲＣ６０以上の高硬度ならびに優れた耐摩耗性を
付与する。また、使用時の雰囲気に対する耐食性も向上
させる。−船釣にはＭｏ単独添加とするが、目的、用途
によりＭｏ、Ｗ複合添加あるいはＷの単独添加が施され
るものである。添加量が低すぎると上記添加の効果が得
られないので、１／２Ｗ＋Ｍｏで１．５％以上とする。
理において、微細炭化物を析出し、析出硬化をもたらし
、）ＩＲＣ６０以上の高硬度ならびに優れた耐摩耗性を
付与する。また、使用時の雰囲気に対する耐食性も向上
させる。−船釣にはＭｏ単独添加とするが、目的、用途
によりＭｏ、Ｗ複合添加あるいはＷの単独添加が施され
るものである。添加量が低すぎると上記添加の効果が得
られないので、１／２Ｗ＋Ｍｏで１．５％以上とする。
高すぎる場合には、０％との兼ね合いから、顕著な２次
硬化硬度の向上は得られず、焼入温度を高くしなければ
ならなくなるので結晶粒が粗大化し、また熱間加工性も
悪くなるので１／２Ｗ＋Ｍｏで３．５％以下とする。
硬化硬度の向上は得られず、焼入温度を高くしなければ
ならなくなるので結晶粒が粗大化し、また熱間加工性も
悪くなるので１／２Ｗ＋Ｍｏで３．５％以下とする。
Ｎｉは本発明鋼の基地に固溶して焼入性を高めるととも
に適度な靭性を付与するほか耐食性を向上させる効果が
あるが、低すぎるとこれらの効果が得られないので０．
５％以上とし、高すぎると十分な焼もどし硬度が得られ
ないので１．５％以下とする６ＣｏはＮｉと同じ効果を
付与し、同じ理由で０．５％以上２．０％以下とする。
に適度な靭性を付与するほか耐食性を向上させる効果が
あるが、低すぎるとこれらの効果が得られないので０．
５％以上とし、高すぎると十分な焼もどし硬度が得られ
ないので１．５％以下とする６ＣｏはＮｉと同じ効果を
付与し、同じ理由で０．５％以上２．０％以下とする。
Ｃｕは基地に固溶し、耐食性を向上させるが、低すぎる
と十分な耐食性が得られないので０．５％以上とし、高
すぎると十分な焼もどし硬度が得られないので１．５％
以下とする。
と十分な耐食性が得られないので０．５％以上とし、高
すぎると十分な焼もどし硬度が得られないので１．５％
以下とする。
Ｎｉ、ＣｕおよびＣＯの２種以上を添加する場合は、合
計の添加量が高すぎると十分な焼もどし硬度が得られな
いので、Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏは３．０％以下とする。
計の添加量が高すぎると十分な焼もどし硬度が得られな
いので、Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏは３．０％以下とする。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
第１表に本発明鋼の実施例と従来鋼の化学組成を示す、
従来鋼Ｈは５ＵＳ４２０Ｊ２である。従来鋼Ｉは、ＭＯ
を含有した１３Ｃｒステンレス鋼で、本発明鋼に比較し
、ＣおよびＭＯ含有量が少なく高温焼もどし後に硬度の
出にくい成分系のものである。
従来鋼Ｈは５ＵＳ４２０Ｊ２である。従来鋼Ｉは、ＭＯ
を含有した１３Ｃｒステンレス鋼で、本発明鋼に比較し
、ＣおよびＭＯ含有量が少なく高温焼もどし後に硬度の
出にくい成分系のものである。
第２表に本発明鋼および従来鋼の、焼入焼もどし硬さ、
耐摩耗性、耐食性、表面粗さの比較を示す。
耐摩耗性、耐食性、表面粗さの比較を示す。
焼入焼もどし硬さは、本発明鋼および従来鋼を１０５０
℃で焼入し、−７８℃で３０分のサブゼロ処理後、５０
０℃に焼もどしした場合の硬度を示す。
℃で焼入し、−７８℃で３０分のサブゼロ処理後、５０
０℃に焼もどしした場合の硬度を示す。
第１表
（ｗｔ％）
従来鋼の硬度はＨＲＣ５３程度までであるが、本発明鋼
はＨＲＣ６０以上が得られることを示している。
はＨＲＣ６０以上が得られることを示している。
耐摩耗性は、砕中回転摩耗試験の摩耗減量を比較した結
果を示す。摩耗試験では、３ｔ Ｘ １５シ×７０Ｑの
試験片を１２８Ｏｒ、ｐ、ｍで細粒（９，２メツシユ以
下）の砕中で１時間回転させ、摩耗減量を測定した。
果を示す。摩耗試験では、３ｔ Ｘ １５シ×７０Ｑの
試験片を１２８Ｏｒ、ｐ、ｍで細粒（９，２メツシユ以
下）の砕中で１時間回転させ、摩耗減量を測定した。
本発明鋼の摩耗減量は、従来鋼の１７２以下であること
がわかる。
がわかる。
耐食性は、２０℃の５％Ｈ，ＳＯ４および５％ＭＣＩ溶
液中に試験片を浸漬した場合の１時間当り、１ａＩｆ当
りの腐食減量を比較した１本発明鋼は、耐食性の優れる
従来鋼Ｈ，Ｊと同時の耐食性を示している。
液中に試験片を浸漬した場合の１時間当り、１ａＩｆ当
りの腐食減量を比較した１本発明鋼は、耐食性の優れる
従来鋼Ｈ，Ｊと同時の耐食性を示している。
表面粗さは、＃ ８０００ダイヤモンドコンパウンド仕
上後の最大面粗さ比（従来鋼重を１．Ｏとする）を示し
た１本願発明鋼は、従来鋼に比較して良好な表面粗さが
得られることを示しそいる。
上後の最大面粗さ比（従来鋼重を１．Ｏとする）を示し
た１本願発明鋼は、従来鋼に比較して良好な表面粗さが
得られることを示しそいる。
以上に詳述したように、本発明鋼は組成の適切な組合せ
により、高温焼もどしでＨＲＣ６０以上の高硬度ならび
に優れた耐摩耗性、耐食性、鏡面仕上性を有しており、
使用時厳しい製品精度を要求される精密成形金型におい
ても、製品要求に対応できる金型精度、優れた型寿命を
もたらすプラスチック金型材料を提供するもので、工業
上非常に有益である６
により、高温焼もどしでＨＲＣ６０以上の高硬度ならび
に優れた耐摩耗性、耐食性、鏡面仕上性を有しており、
使用時厳しい製品精度を要求される精密成形金型におい
ても、製品要求に対応できる金型精度、優れた型寿命を
もたらすプラスチック金型材料を提供するもので、工業
上非常に有益である６
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％でＣ０．５〜０．８％、Ｓｉ１．０％以下、
Ｍｎ１．０％以下、Ｃｒ８．０〜１２．０％、Ｍｏ、Ｗ
を単独または複合で１／２Ｗ＋Ｍｏ１．５〜３．５％、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とす
る高硬度プラスチック金型用鋼。 ２ 重量％でＣ０．５〜０．８％、Ｓｉ１．０％以下、
Ｍｎ１．０％以下、Ｃｒ８．０〜１２．０％、Ｍｏ、Ｗ
を単独または複合で１／２Ｗ＋Ｍｏ１．５〜３．５％お
よび、Ｎｉ０．５〜１．５％、Ｃｏ０．５〜２．０％、
Ｃｕ０．５〜１．５％の１種または２種以上を合計で３
．０％以下を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なることを特徴とする高硬度プラスチック金型用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9891388A JPH01272745A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 高硬度プラスチック金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9891388A JPH01272745A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 高硬度プラスチック金型用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272745A true JPH01272745A (ja) | 1989-10-31 |
Family
ID=14232369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9891388A Pending JPH01272745A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | 高硬度プラスチック金型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01272745A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020050229A1 (ja) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 国立大学法人東北大学 | 鉄基合金および鉄基合金の製造方法 |
| CN111850390A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-10-30 | 椿中岛机械(太仓)有限公司 | 一种循环球式动力转向器用高耐磨性钢球 |
Citations (4)
| 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 |
| JPS63241144A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 高靭性合金工具鋼 |
| JPS6425950A (en) * | 1987-07-18 | 1989-01-27 | Kanto Special Steel Works Ltd | Mold material for injection molding of plastics and its production |
| JPH01176054A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | Aichi Steel Works Ltd | 冷間工具鋼 |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP9891388A patent/JPH01272745A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| EP3848478A4 (en) * | 2018-09-04 | 2021-11-24 | Tohoku University | IRON-BASED ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING AN IRON-BASED ALLOY |
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