JPH01301838A - 高温成形用耐食耐摩スクリュー - Google Patents
高温成形用耐食耐摩スクリューInfo
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- JPH01301838A JPH01301838A JP63132062A JP13206288A JPH01301838A JP H01301838 A JPH01301838 A JP H01301838A JP 63132062 A JP63132062 A JP 63132062A JP 13206288 A JP13206288 A JP 13206288A JP H01301838 A JPH01301838 A JP H01301838A
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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、スーパーエンプラ（エンジニアリングプラス
チックス）など、３５０℃以上の温度で成形される射出
成形機または押出成形機に使用する耐食性、耐摩耗性、
高温強度に優れたスクリューに関するものである。
チックス）など、３５０℃以上の温度で成形される射出
成形機または押出成形機に使用する耐食性、耐摩耗性、
高温強度に優れたスクリューに関するものである。
プラスチックスなどの射出成形機や押出成形機用スクリ
ューは、従来、アルミ窒化鋼や構造用合金鋼に硬質クロ
ムメツキを施行したものが使用されてきた。しかし、難
燃性樹脂、ガラスファイバー入り等の強化樹脂等におい
ては、それぞれ塩素ガス等強腐食性熱分解ガス、強化材
料等により腐食と摩耗が促進され、短時間で寿命に至っ
ていた。
ューは、従来、アルミ窒化鋼や構造用合金鋼に硬質クロ
ムメツキを施行したものが使用されてきた。しかし、難
燃性樹脂、ガラスファイバー入り等の強化樹脂等におい
ては、それぞれ塩素ガス等強腐食性熱分解ガス、強化材
料等により腐食と摩耗が促進され、短時間で寿命に至っ
ていた。
このため最近では、例えば高Ｃ１高Ｃｒ系冷間ダイス鋼
や高Ｃステンレス鋼が使用されてきた。
や高Ｃステンレス鋼が使用されてきた。
しかし、近年、鉱物質、金属粉末その他の充填材を多量
に添加し、被成形材の耐熱性を高めた、いわゆるスーパ
ーエンプラが開発され、実用に供されつつある。
に添加し、被成形材の耐熱性を高めた、いわゆるスーパ
ーエンプラが開発され、実用に供されつつある。
これらスーパーエンプラの射出成形や押出成形において
は、従来のプラスチックスと比較し、３５０℃以上、場
合によっては５００℃を越える成形温度が要求されるた
め、従来のスクリューでは、成形温度による高温軟化が
生じ、強度低下や耐食耐摩耗性が低下し、短時間で寿命
に至ってしまうという問題があった。
は、従来のプラスチックスと比較し、３５０℃以上、場
合によっては５００℃を越える成形温度が要求されるた
め、従来のスクリューでは、成形温度による高温軟化が
生じ、強度低下や耐食耐摩耗性が低下し、短時間で寿命
に至ってしまうという問題があった。
なお、フッ素樹脂の成形においては、４００℃近辺の温
度で成形されているが、従来からこれに使用されるスク
リューには、ハステロイ系の材料が採用されてきた。こ
のハステロイ系のスクリューは、主にフッ素ガスに対す
る耐食性を目的としたものであり、強化材料が含有され
た場合は、耐摩耗性が劣るため、実用に供されていない
。
度で成形されているが、従来からこれに使用されるスク
リューには、ハステロイ系の材料が採用されてきた。こ
のハステロイ系のスクリューは、主にフッ素ガスに対す
る耐食性を目的としたものであり、強化材料が含有され
た場合は、耐摩耗性が劣るため、実用に供されていない
。
以上説明したように、耐熱樹脂等のスーパーエンプラの
成形においては、使用中に高温軟化が生じ、耐食、耐摩
耗性、強度などの不足により、要求される高寿命が得ら
れないという問題点があり、実用化までに至っていない
。
成形においては、使用中に高温軟化が生じ、耐食、耐摩
耗性、強度などの不足により、要求される高寿命が得ら
れないという問題点があり、実用化までに至っていない
。
本発明は、高温焼もどし軟化抵抗、高温強度、および耐
摩耗性に優れた高温成形用スクリューを提供することを
目的とするものである。
摩耗性に優れた高温成形用スクリューを提供することを
目的とするものである。
本発明は、重量％でＣＯ，ａ〜１．６５％、Ｓｉ２．囲
以下、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ ４．０〜１０．０％、
ＭＯとＷの１種または２種をＭｏ＋ １／２Ｗ テ１．
５〜６．０％、ＶとＮｂの１種または２種をＶ＋Ｎｂで
１．５〜５．０％、Ｃｏ ２．０〜１０．０％、残部実
質的にＦｅの合金棒材に機械加工を施し、さらに所定の
硬さに焼入れ、焼もどしを施してなる高温焼もどし軟化
抵抗、耐食性、耐摩耗性に優れたことを特徴とする高温
成形用耐食耐摩スクリューである。
以下、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ ４．０〜１０．０％、
ＭＯとＷの１種または２種をＭｏ＋ １／２Ｗ テ１．
５〜６．０％、ＶとＮｂの１種または２種をＶ＋Ｎｂで
１．５〜５．０％、Ｃｏ ２．０〜１０．０％、残部実
質的にＦｅの合金棒材に機械加工を施し、さらに所定の
硬さに焼入れ、焼もどしを施してなる高温焼もどし軟化
抵抗、耐食性、耐摩耗性に優れたことを特徴とする高温
成形用耐食耐摩スクリューである。
また上述の成分、およびＮｉ０．５〜３．０％、ＣｕＯ
１３〜３．０％の１種または２種を含み、残部実質的に
Ｆｅの合金棒材に機械加工を施し、さらに所定の硬さに
焼入れ、焼もどしを施してなる高温焼もどし軟化抵抗、
耐食性、耐摩耗性に優れたことを特徴とする高温成形用
耐食耐摩スクリューである。
１３〜３．０％の１種または２種を含み、残部実質的に
Ｆｅの合金棒材に機械加工を施し、さらに所定の硬さに
焼入れ、焼もどしを施してなる高温焼もどし軟化抵抗、
耐食性、耐摩耗性に優れたことを特徴とする高温成形用
耐食耐摩スクリューである。
さらにスクリューの使用面表層部に、必要に応じテＴ
ｉ Ｎ 、 Ｔ ｉ Ｃ、Ｖ Ｃ、Ｖ Ｃなどの硬質物
質を被覆し、表層部の耐摩耗性向上をはかるものである
。
ｉ Ｎ 、 Ｔ ｉ Ｃ、Ｖ Ｃ、Ｖ Ｃなどの硬質物
質を被覆し、表層部の耐摩耗性向上をはかるものである
。
また合金棒材が上述の合金の粉末を熱間静水圧プレスに
よる圧密化と熱間加工を施してなることを特徴とするも
のである。
よる圧密化と熱間加工を施してなることを特徴とするも
のである。
本発明のスクリューは、高温焼もどし軟化抵抗、高温強
度および耐食、耐摩耗性が最も有効に発揮されるように
炭化物の組成、粒度、面積率を調整している。炭化物の
晶出形態は１合金元素間のバランスによって大きく変化
してくるので、成分決定はこの点を考慮して決められね
ばならない。
度および耐食、耐摩耗性が最も有効に発揮されるように
炭化物の組成、粒度、面積率を調整している。炭化物の
晶出形態は１合金元素間のバランスによって大きく変化
してくるので、成分決定はこの点を考慮して決められね
ばならない。
各成分の範囲とその限定理由は次に述べる通りである。
ＣはＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ等と結合して炭化物を形
成せしめ、残りは基地を強化するが、０．８０％未満で
は、炭化物の量が少ないために耐摩耗性が不足し１゜６
５％を越えると逆に炭化物の量が少ないために耐摩耗性
が多くなりすぎ、機械的性質が劣化するので０．８０〜
１．６５％とする。
成せしめ、残りは基地を強化するが、０．８０％未満で
は、炭化物の量が少ないために耐摩耗性が不足し１゜６
５％を越えると逆に炭化物の量が少ないために耐摩耗性
が多くなりすぎ、機械的性質が劣化するので０．８０〜
１．６５％とする。
Ｓｉは脱酸剤として用いられると同時に耐酸化性向上に
も効果があるが、２．０％を越えると熱間冷間での加工
性が劣化するので２．０％以下とする。
も効果があるが、２．０％を越えると熱間冷間での加工
性が劣化するので２．０％以下とする。
ＭｎはＳＬと同じく脱酸剤として用いられると同時に焼
入性向上にも効果があるが、２．０％を越えると変態温
度も下げて焼なまし硬さが下がりにくくなり、熱間加工
性も低下するので上限を２．０％とした。
入性向上にも効果があるが、２．０％を越えると変態温
度も下げて焼なまし硬さが下がりにくくなり、熱間加工
性も低下するので上限を２．０％とした。
Ｃｒは基地に固溶して耐食性と焼入性を増大させると共
に高温焼もどし軟化抵抗を上げ、残部は炭化物を形成し
て耐摩耗性向上に寄与する。Ｃｒ系炭化物は凝集し易い
ので、高温長時間使用の際に硬さ低下を招くため、軟化
抵抗の点から１０％を上限とした。一方で耐食性に不可
欠の元素であり、また、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂを炭化物の
主体とした場合は、焼入温度が高速度工具鋼なみに高く
なるので、これを防止するためＣｒは最低４．０％は必
要であり、下限を４．０％とした。
に高温焼もどし軟化抵抗を上げ、残部は炭化物を形成し
て耐摩耗性向上に寄与する。Ｃｒ系炭化物は凝集し易い
ので、高温長時間使用の際に硬さ低下を招くため、軟化
抵抗の点から１０％を上限とした。一方で耐食性に不可
欠の元素であり、また、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂを炭化物の
主体とした場合は、焼入温度が高速度工具鋼なみに高く
なるので、これを防止するためＣｒは最低４．０％は必
要であり、下限を４．０％とした。
ＭＯとＷは、熱処理を施すことにより、ＭＣやＭ２Ｃ型
炭化物として微細に析出するため、耐熱性ならびに軟化
抵抗向上に大きく寄与する。ＭＯとＷはそれぞれ単独ま
たは複合で添加することができ、Ｍｏ＋１／２Ｗが１．
５％未満では、この効果はほとんどなく、６．Ｏｌを越
えると熱間加工性が低下するのでＭｏ＋１／２Ｗは１．
５〜６．０％とした。
炭化物として微細に析出するため、耐熱性ならびに軟化
抵抗向上に大きく寄与する。ＭＯとＷはそれぞれ単独ま
たは複合で添加することができ、Ｍｏ＋１／２Ｗが１．
５％未満では、この効果はほとんどなく、６．Ｏｌを越
えると熱間加工性が低下するのでＭｏ＋１／２Ｗは１．
５〜６．０％とした。
ＶとＮｂはそれぞれ単独または複合で添加することがで
き、凝固時に極めて硬質の炭化物を形成し耐摩耗性向上
に大きく寄与する。Ｃ量および他の炭化物生成元素との
バランスから下限を１種または２種以上で１．５％とし
、上限を錦とした。
き、凝固時に極めて硬質の炭化物を形成し耐摩耗性向上
に大きく寄与する。Ｃ量および他の炭化物生成元素との
バランスから下限を１種または２種以上で１．５％とし
、上限を錦とした。
Ｃｏは基地に固溶して、耐熱性向上および軟化抵抗向上
に寄与する。さらに硫酸系に対する耐食性向上にも寄与
する。ＣＯが２．０％未満ではこの効果があまり期待で
きないため下限を２．０％とした。
に寄与する。さらに硫酸系に対する耐食性向上にも寄与
する。ＣＯが２．０％未満ではこの効果があまり期待で
きないため下限を２．０％とした。
また、１０％を越えると焼入れ、焼もどし時の硬さが得
られなくなるため上限を１０．０％とした。
られなくなるため上限を１０．０％とした。
Ｃｕは基地に固溶して耐食性向上に寄与するが、０．３
％未満ではその効果がほとんどなく、また３、０％を越
えると焼入、焼もどし時の硬さが低下するため、０．３
〜３．０１とした。
％未満ではその効果がほとんどなく、また３、０％を越
えると焼入、焼もどし時の硬さが低下するため、０．３
〜３．０１とした。
ＮｉはＣｕとともに基地に固溶して耐食性向上に寄与す
るが、０．５％未満では、その効果はほとんどないため
下限を０．５％とした。また３、０％を越えると焼入、
焼もどし時の硬さが得られなくなるため上限を３．０％
とする。
るが、０．５％未満では、その効果はほとんどないため
下限を０．５％とした。また３、０％を越えると焼入、
焼もどし時の硬さが得られなくなるため上限を３．０％
とする。
次に実施例に基づいて５本発明の詳細な説明する。第１
表に示す組成のスクリュー材を製造し、高温焼もどし軟
化抵抗、耐摩耗性および耐食性のテストを行ない、さら
にスクリューを製造して実際に成形機に組み込んで寿命
テストを実施した。
表に示す組成のスクリュー材を製造し、高温焼もどし軟
化抵抗、耐摩耗性および耐食性のテストを行ない、さら
にスクリューを製造して実際に成形機に組み込んで寿命
テストを実施した。
第２表に本発明におけるスクリュー材の硬、さ。
常温および５００℃でのアルミナ粉末に対する耐摩耗性
、各種酸に対する耐食性を従来の５ＫＤＩＩと比較した
結果を示す。これらの諸性質は５ＫＤ１１のレベルを１
００として指数で示したが、第２表から本発明のスクリ
ュー材は５ＫＤＩＩに比べ、常温および５００℃におい
て、ともに格段に優れた耐摩耗性を示している。また耐
食性についても、本発明のスクリュー材は５ＫＤＩＩに
比べ数段に優れている。
、各種酸に対する耐食性を従来の５ＫＤＩＩと比較した
結果を示す。これらの諸性質は５ＫＤ１１のレベルを１
００として指数で示したが、第２表から本発明のスクリ
ュー材は５ＫＤＩＩに比べ、常温および５００℃におい
て、ともに格段に優れた耐摩耗性を示している。また耐
食性についても、本発明のスクリュー材は５ＫＤＩＩに
比べ数段に優れている。
第１図に本発明におけるスクリュー材の高温焼もどし軟
化抵抗を従来の５ＫＤＩＩと比較した結果を示す。ここ
で横軸の焼もどしパラメーターＰは。
化抵抗を従来の５ＫＤＩＩと比較した結果を示す。ここ
で横軸の焼もどしパラメーターＰは。
Ｐ ＝ Ｔ （２０＋ ｌｏｇｔ） Ｘ １０〜３の式
で表わされ、式においてＴ：テストピースの加熱温度（
Ｋ）、 ｔ ：前記加熱温度で保持された時間（Ｈｒ）
によって求められるパラメーターである。なお、わかり
やすくするために、横軸に５００℃の加熱温度と保持時
間の関係も合わせて記載した。第１図から、５００℃×
１０．０ＯＯＨｒの状態で、本発明のスクリュー材はい
ずれも硬さがＨＲＣ５０以上であるのに対し、従来材の
５ＫＤＩＩは、同じ時点でＨＲＣ４０であり、本発明の
スクリュー材が、従来材の５ＫＤＩＩに比べ格段の高温
焼もどし軟化抵抗を有していることがわかる。
で表わされ、式においてＴ：テストピースの加熱温度（
Ｋ）、 ｔ ：前記加熱温度で保持された時間（Ｈｒ）
によって求められるパラメーターである。なお、わかり
やすくするために、横軸に５００℃の加熱温度と保持時
間の関係も合わせて記載した。第１図から、５００℃×
１０．０ＯＯＨｒの状態で、本発明のスクリュー材はい
ずれも硬さがＨＲＣ５０以上であるのに対し、従来材の
５ＫＤＩＩは、同じ時点でＨＲＣ４０であり、本発明の
スクリュー材が、従来材の５ＫＤＩＩに比べ格段の高温
焼もどし軟化抵抗を有していることがわかる。
第３表にスクリューを製作し成形機に組み込んで寿命テ
ストを行なった結果を示す。ここで寿命は、従来材の５
ＫＤＬＬを同じ成形条件で使用した時の寿命を１００と
した指数で示す。
ストを行なった結果を示す。ここで寿命は、従来材の５
ＫＤＬＬを同じ成形条件で使用した時の寿命を１００と
した指数で示す。
第３表
第３表から、従来材である５ＫＤＩＩに比べ、本発明の
スクリューはいずれも格段に長寿命であることがわかる
。
スクリューはいずれも格段に長寿命であることがわかる
。
以上述べたように、本発明の高温成形用耐食、耐摩スク
リューは、高温焼もどし軟化抵抗、耐摩耗性、耐食性を
高めた材料であり、大幅な工具寿命の向上が達成でき、
その工業的価値は極めて大きい。
リューは、高温焼もどし軟化抵抗、耐摩耗性、耐食性を
高めた材料であり、大幅な工具寿命の向上が達成でき、
その工業的価値は極めて大きい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％でＣ０．８〜１．６５％、Ｓｉ２．０％以下
、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ４．０〜１０．０％、Ｍｏと
Ｗの１種または２種をＭｏ＋１／２Ｗで１．５〜６．０
％、ＶとＮｂの１種または２種をＶ＋Ｎｂで１．５〜５
．０％、Ｃｏ２．０〜１０．０％、残部実質的にＦｅの
合金棒材に機械加工を施し、さらに所定の硬さに焼入れ
、焼もどしを施してなる高温焼もどし軟化抵抗、耐食性
、耐摩耗性に優れたことを特徴とする高温成形用耐食耐
摩スクリュー。 ２ 重量％でＣ０．８〜１．６５％、Ｓｉ２．０％以下
、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ４．０〜１０．０％、Ｍｏと
Ｗの１種または２種をＭｏ＋１／２Ｗで１．５〜６．０
％、ＶとＮｂの１種または２種をＶ＋Ｎｂで１．５〜５
．０％、Ｃｏ２．０〜１０．０％およびＮｉ０．５〜３
．０％、Ｃｕ０．３〜３．０％の１種または２種を含み
、残部実質的にＦｅの合金棒材に機械加工を施し、さら
に所定の硬さに焼入れ、焼もどしを施してなる高温焼も
どし軟化抵抗、耐食性、耐摩耗性に優れたことを特徴と
する高温成形用耐食耐摩スクリュー。 ３ 使用面表層部にＴｉＮ、ＴｉＣ、ＶＣ、ＷＣなどの
硬質物質を被覆したことを特徴とする請求項１または２
に記載の高温成形用耐食耐摩スクリュー。 ４ 合金棒材が、前記合金の粉末を熱間静水圧プレスに
よる圧密化と、熱間加工を施してなることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の高温成形用耐食耐
摩スクリュー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132062A JPH01301838A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 高温成形用耐食耐摩スクリュー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132062A JPH01301838A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 高温成形用耐食耐摩スクリュー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301838A true JPH01301838A (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15072621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132062A Pending JPH01301838A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 高温成形用耐食耐摩スクリュー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301838A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0497819A (ja) * | 1990-08-13 | 1992-03-30 | Japan Steel Works Ltd:The | ポリカーボネート樹脂の成形方法 |
| JP2009298034A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Japan Steel Works Ltd:The | 押出機用スクリュ及び押出機用スクリュの製造方法 |
| JP2010514917A (ja) * | 2006-08-28 | 2010-05-06 | ビラレス メタルズ ソシエダッド アノニマ | 乾燥組成を有する硬質合金 |
| CN113201696A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-03 | 江阴市瑞华机械制造有限公司 | 富TiN铁合金及其制备方法 |
| WO2021251892A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-16 | Uddeholms Ab | Hot work tool steel |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63132062A patent/JPH01301838A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0497819A (ja) * | 1990-08-13 | 1992-03-30 | Japan Steel Works Ltd:The | ポリカーボネート樹脂の成形方法 |
| JP2010514917A (ja) * | 2006-08-28 | 2010-05-06 | ビラレス メタルズ ソシエダッド アノニマ | 乾燥組成を有する硬質合金 |
| JP2009298034A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Japan Steel Works Ltd:The | 押出機用スクリュ及び押出機用スクリュの製造方法 |
| WO2021251892A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-16 | Uddeholms Ab | Hot work tool steel |
| CN113201696A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-03 | 江阴市瑞华机械制造有限公司 | 富TiN铁合金及其制备方法 |
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