JPH02175844A - 耐食性に優れたプラスチック成形用金型用鋼 - Google Patents
耐食性に優れたプラスチック成形用金型用鋼Info
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- JPH02175844A JPH02175844A JP33082088A JP33082088A JPH02175844A JP H02175844 A JPH02175844 A JP H02175844A JP 33082088 A JP33082088 A JP 33082088A JP 33082088 A JP33082088 A JP 33082088A JP H02175844 A JPH02175844 A JP H02175844A
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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用の金型用鋼に係り、特に、
精密機械部品、産業用及び家庭用電気機器などの分野に
おいて使用されるプラスチック部品、或いはその他の部
品を成形するための金型用に適する金型用鋼に関するも
のである。
精密機械部品、産業用及び家庭用電気機器などの分野に
おいて使用されるプラスチック部品、或いはその他の部
品を成形するための金型用に適する金型用鋼に関するも
のである。
(従来の技術)
近年、プラスチック樹脂は、その製品の使用中での火災
発生を防止する目的で難燃化剤を添加する場合が多いが
、これらは成形過程において腐食性ガスを発生させ、金
型材料の腐食の原因となっている。
発生を防止する目的で難燃化剤を添加する場合が多いが
、これらは成形過程において腐食性ガスを発生させ、金
型材料の腐食の原因となっている。
また、プラスチック樹脂そのものもガスを発生するもの
であり、例えば、塩ビ系では塩素ガスが発生し、またP
P5(ポリフェニレンスルフィト)等の如くSを含有す
る樹脂では成形中にSO2ガスを発生し、やはり金型材
料を腐食させる。
であり、例えば、塩ビ系では塩素ガスが発生し、またP
P5(ポリフェニレンスルフィト)等の如くSを含有す
る樹脂では成形中にSO2ガスを発生し、やはり金型材
料を腐食させる。
一方、上記腐食は摩耗と相俟って発生することが多く、
特に製品の強度上昇の目的でガラス繊維或いは炭素繊維
が添加されたプラスチックの成形の場合にその傾向が著
しい。
特に製品の強度上昇の目的でガラス繊維或いは炭素繊維
が添加されたプラスチックの成形の場合にその傾向が著
しい。
(発明が解決しようとする課題)
プラスチック成形に関するこのような状況に鑑みて、従
来より、金型材料として、 ■355C鋼等の構造用炭素鋼に窒化或いはクロムメツ
キ等の表面処理を施す、 ■ 17−4PH鋼、15−5PH1lに代表されるよ
うな析出硬化型ステンレス鋼を用いる、■5US420
J2相当のマルテンサイト系ステンレス鋼を用いる、 ■5KDI 1.5KD61等の工具鋼を用いる、 等により対応が図られている。しかし、このようないず
れの対策でも以下のような欠点がある。
来より、金型材料として、 ■355C鋼等の構造用炭素鋼に窒化或いはクロムメツ
キ等の表面処理を施す、 ■ 17−4PH鋼、15−5PH1lに代表されるよ
うな析出硬化型ステンレス鋼を用いる、■5US420
J2相当のマルテンサイト系ステンレス鋼を用いる、 ■5KDI 1.5KD61等の工具鋼を用いる、 等により対応が図られている。しかし、このようないず
れの対策でも以下のような欠点がある。
構造用炭素鋼に窒化或いはクロムメツキ処理を施した場
合では、処理層下部の硬度が本来低いために成形中に局
部的な窪み、剥離を生じ易い。
合では、処理層下部の硬度が本来低いために成形中に局
部的な窪み、剥離を生じ易い。
17−4PH115−5PHに代表される析出硬化型ス
テンレス鋼は耐食性に優れるが、冷間加工等の余分な加
工工程を加えない限り、硬さがHRC40レベル相当し
か得られないので、強化繊維入りプラスチック樹脂成形
においては耐摩耗性に劣る。
テンレス鋼は耐食性に優れるが、冷間加工等の余分な加
工工程を加えない限り、硬さがHRC40レベル相当し
か得られないので、強化繊維入りプラスチック樹脂成形
においては耐摩耗性に劣る。
また、5US420J2相当マルテンサイト系ステンレ
ス鋼、或いは5KD11.5KD61相当工具鋼では、
HRC50以上の硬さが得られるため、耐摩耗性に優れ
るが、C量が多く、多くの炭化物が含まれるため、耐食
性に劣る。
ス鋼、或いは5KD11.5KD61相当工具鋼では、
HRC50以上の硬さが得られるため、耐摩耗性に優れ
るが、C量が多く、多くの炭化物が含まれるため、耐食
性に劣る。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、耐摩耗性の観点からHRC45相当
の硬さを有し、且つ17−4PH115−5PHステン
レス鋼と同等以上の耐食性を有するプラスチック成形用
金型用鋼を提供することを目的とするものである。
れたものであって、耐摩耗性の観点からHRC45相当
の硬さを有し、且つ17−4PH115−5PHステン
レス鋼と同等以上の耐食性を有するプラスチック成形用
金型用鋼を提供することを目的とするものである。
(課題を解決するための手段)
前記目的を達成するため、本発明者は、化学成分の調整
を種々の観点から検討し、数多くの実験研究を重ねた結
果、ここに本発明をなしたものである。
を種々の観点から検討し、数多くの実験研究を重ねた結
果、ここに本発明をなしたものである。
すなわち、本発明は、C:0.05%以下、Si二0.
20〜0.60%、Mn:0.5〜1.0%、P:0.
03%以下、S:0.03%以下、Cu: 2 、 0
〜4.0%、Ni:3.0〜6.0%、Cr:12.0
〜16.0%、Mo:1.0〜2.0%、Sn:0.0
1〜0゜09%、V:0.1〜0.5%、AQ:0.0
3%以下及びNb:0.01〜0.5%を含み、残部が
Fe及び不可避的不純物からなることを特徴とする耐食
性に優れたプラスチック成形用金型用鋼を要旨とするも
のである。
20〜0.60%、Mn:0.5〜1.0%、P:0.
03%以下、S:0.03%以下、Cu: 2 、 0
〜4.0%、Ni:3.0〜6.0%、Cr:12.0
〜16.0%、Mo:1.0〜2.0%、Sn:0.0
1〜0゜09%、V:0.1〜0.5%、AQ:0.0
3%以下及びNb:0.01〜0.5%を含み、残部が
Fe及び不可避的不純物からなることを特徴とする耐食
性に優れたプラスチック成形用金型用鋼を要旨とするも
のである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
(作用)
本発明における化学成分の限定理由は次のとおりである
。
。
C: 0.05%以
C量の増加は炭化物の析出の増大につながり、耐食性を
劣化させるので少ない方が好ましい。しかし、C量を減
少させることは原材料又は溶解精錬コストの増大につな
がるため、上限を0.05%とする。
劣化させるので少ない方が好ましい。しかし、C量を減
少させることは原材料又は溶解精錬コストの増大につな
がるため、上限を0.05%とする。
Si:0.20〜0.60%
Siは脱酸剤として添加されるものであるが、マトリッ
クスに固溶し、硬さを高める作用も有しており、所定の
硬さを得るためには0.20〜0゜60%の範囲のSi
量を必要とする。
クスに固溶し、硬さを高める作用も有しており、所定の
硬さを得るためには0.20〜0゜60%の範囲のSi
量を必要とする。
Mn:0.5〜1.0%
Mnは脱酸剤として作用するほか、焼入性を増大し、硬
さを高める作用を有しており、0.5%未満ではこのよ
うな作用が有効でなく、また1゜0%を超えて多すぎる
と靭性が劣化するので好ましくない。したがって、Mn
量は0.5〜1.0%の範囲とする。
さを高める作用を有しており、0.5%未満ではこのよ
うな作用が有効でなく、また1゜0%を超えて多すぎる
と靭性が劣化するので好ましくない。したがって、Mn
量は0.5〜1.0%の範囲とする。
旦厄し立止i里玉
Pは熱間加工性の点からは少ない方が良く、0゜03%
以下とする。
以下とする。
一影Ub」バL1跋下
Sは耐食性、熱間加工性の観点から少ない方が良く、0
.03%以下とする。
.03%以下とする。
Cu:2.0〜4.0%
Cuは特に塩素を含む雰囲気において効果があり、2.
0%以上を含有させると耐食性が著しく向上する。しか
し、4.0%を超えると熱間加工性を阻害するので好ま
しくない。したがって、Cu量は2.0〜4.0%の範
囲とする。
0%以上を含有させると耐食性が著しく向上する。しか
し、4.0%を超えると熱間加工性を阻害するので好ま
しくない。したがって、Cu量は2.0〜4.0%の範
囲とする。
Ni: 3 、 0〜6.0%
Niは硬度、靭性を高める上で重要であると同時に、C
r、Moとの共存のもとで耐食性を向上させる効果があ
る。そのためには3.0%以上必要である。しかし、6
.0%を超えて多く含有させると残留オーステナイトが
生成し、母材硬度が低下するので好ましくない。したが
って、Ni量は3゜0〜6.0%の範囲とする。
r、Moとの共存のもとで耐食性を向上させる効果があ
る。そのためには3.0%以上必要である。しかし、6
.0%を超えて多く含有させると残留オーステナイトが
生成し、母材硬度が低下するので好ましくない。したが
って、Ni量は3゜0〜6.0%の範囲とする。
Cr:12.0〜16.0%
Crは酸化性雰囲気において不動態化皮膜を形成するこ
とにより耐食性を得るのに重要な基本成分であり、12
.0%以上からその効果が著しい。
とにより耐食性を得るのに重要な基本成分であり、12
.0%以上からその効果が著しい。
しかし、16.0%よりも多すぎるとδフェライトが生
成し、硬度低下につながるので好ましくない。したがっ
て、Criは12.0〜16.0%の範囲とする。
成し、硬度低下につながるので好ましくない。したがっ
て、Criは12.0〜16.0%の範囲とする。
Mo:1.0〜2.0%
Moは溶体化時にマトリックスに固溶し、硬さを向上さ
せると同時にCrとの共存のもとで酸化性雰囲気での耐
食性を向上させる働きがある。このためには最低1.0
%以上必要である。しかし、多すぎると非酸化性雰囲気
での耐食性を劣化させると同時に、2.0%を超えると
δフエライト量が急激に増え、硬度低下につながるので
好ましくない。したがって、Mo量は1.0〜2.0%
の範囲とする。
せると同時にCrとの共存のもとで酸化性雰囲気での耐
食性を向上させる働きがある。このためには最低1.0
%以上必要である。しかし、多すぎると非酸化性雰囲気
での耐食性を劣化させると同時に、2.0%を超えると
δフエライト量が急激に増え、硬度低下につながるので
好ましくない。したがって、Mo量は1.0〜2.0%
の範囲とする。
Sn:0.01〜0.09%
SnはCuとの共存のもとて耐食性を向上させ。
特に長時間腐食環境[こ曝される場合にその効果を発揮
する。その効果は0.01%以上から出始めるが、0.
09%を超えると著しく熱間加工性を阻害するので好ま
しくない。したがって、Sn量は0.01〜0.09%
の範囲とする。
する。その効果は0.01%以上から出始めるが、0.
09%を超えると著しく熱間加工性を阻害するので好ま
しくない。したがって、Sn量は0.01〜0.09%
の範囲とする。
V:0.1〜0.5%
■は結晶粒の微細化に効果があり、靭性向上に寄与する
元素である。その効果は0.1%から現われるが、0.
5%よりも多くなると機械加工性が低下するので好まし
くない。したがって、Vffiは0.1〜0.5%の範
囲とする。
元素である。その効果は0.1%から現われるが、0.
5%よりも多くなると機械加工性が低下するので好まし
くない。したがって、Vffiは0.1〜0.5%の範
囲とする。
AQ:0.03%以
AQは脱酸剤として添加されるものであるが、そのため
には0.03%以下で充分である。
には0.03%以下で充分である。
NbはCr炭化物の生成を阻止し、耐食性を確保するの
に必須の元素である。そのためには0.01%以上必要
である。通常、C含有量の10倍程度までが効果がある
が、多く含むと熱間加工性を損なうので、0.5%を上
限とする。
に必須の元素である。そのためには0.01%以上必要
である。通常、C含有量の10倍程度までが効果がある
が、多く含むと熱間加工性を損なうので、0.5%を上
限とする。
上記組成により、冷間加工等の余分な工程を経ずに、溶
体化及び時効処理のみ・で、HRC45という従来の析
出硬化型ステンレス鋼にない硬さかを得られ、しかも耐
摩耗性に優れ、且つ優れた耐食性を有する金型用鋼を得
ることができる。
体化及び時効処理のみ・で、HRC45という従来の析
出硬化型ステンレス鋼にない硬さかを得られ、しかも耐
摩耗性に優れ、且つ優れた耐食性を有する金型用鋼を得
ることができる。
次に本発明の実施例を示す。
(実施例)
第1表に示す化学成分を有する供試鋼を溶製し、溶体化
及び時効処理を施した。
及び時効処理を施した。
得られた材料について耐食性を調査した。その結果を第
1図及び第2図に示す。また硬さを調べた結果を第1表
に併記する。
1図及び第2図に示す。また硬さを調べた結果を第1表
に併記する。
なお、耐食試験は、塩酸溶液(a度5.0wt%)、硫
酸溶液(濃度5.0wt%)の各溶液に浸漬し、24時
間後の腐食減量を調べた。
酸溶液(濃度5.0wt%)の各溶液に浸漬し、24時
間後の腐食減量を調べた。
各図より、本発明鋼はいずれも、従来鋼(15−5PH
ステンレス鋼相当材、5US420J2相当材、5KD
II、16相当材)に比較し、耐食性の点で著しく有利
であることがわかる。また、本発明鋼は従来の15−5
P Hステンレス鋼相当材よりも高硬度でHRC45
レベルが得られている。
ステンレス鋼相当材、5US420J2相当材、5KD
II、16相当材)に比較し、耐食性の点で著しく有利
であることがわかる。また、本発明鋼は従来の15−5
P Hステンレス鋼相当材よりも高硬度でHRC45
レベルが得られている。
「以下余白」
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明によれば、耐摩耗性の点で
HRC45相当の硬さを有し、しかも17−4 P H
115−5PHステンレス鋼と同等以上の耐食性を冷間
加工等の余分な加工を必要とせずに得られ、プラスチッ
ク成形用金型用鋼として、特に繊維強化プラスチツク成
形用金型材料として好適である。
HRC45相当の硬さを有し、しかも17−4 P H
115−5PHステンレス鋼と同等以上の耐食性を冷間
加工等の余分な加工を必要とせずに得られ、プラスチッ
ク成形用金型用鋼として、特に繊維強化プラスチツク成
形用金型材料として好適である。
第1図及び第2図は本発明鋼と従来鋼の耐食性(24h
r後腐食減量)を比較して示す図であり、第1図は5%
塩酸溶液の場合を示し、第2図は5%硫酸溶液の場合を
示している。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚 腐(A1 (8/、、’・h?) 2図 A゛量 側ムリr)
r後腐食減量)を比較して示す図であり、第1図は5%
塩酸溶液の場合を示し、第2図は5%硫酸溶液の場合を
示している。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚 腐(A1 (8/、、’・h?) 2図 A゛量 側ムリr)
Claims (1)
- 重量%で(以下、同じ)、C:0.05%以下、Si:
0.20〜0.60%、Mn:0.5〜1.0%、P:
0.03%以下、S:0.03%以下、Cu:200〜
4.0%、Ni:3.0〜6.0%、Cr:12.0〜
16.0%、Mo:1.0〜2.0%、Sn:0.01
〜0.09%、V:0.1〜0.5%、Al:0.03
%以下及びNb:0.01〜0.5%を含み、残部がF
e及び不可避的不純物からなることを特徴とする耐食性
に優れたプラスチック成形用金型用鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33082088A JPH02175844A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 耐食性に優れたプラスチック成形用金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33082088A JPH02175844A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 耐食性に優れたプラスチック成形用金型用鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02175844A true JPH02175844A (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=18236910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33082088A Pending JPH02175844A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 耐食性に優れたプラスチック成形用金型用鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02175844A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05279800A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-10-26 | Hitachi Metals Ltd | 放電加工性および被切削性にすぐれた金型用鋼 |
CN102277537A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-14 | 陈登云 | C40耐腐抗磨材料的配比 |
CN102277536A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-14 | 陈登云 | C40耐腐抗磨材料的冶炼方法 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33082088A patent/JPH02175844A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH05279800A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-10-26 | Hitachi Metals Ltd | 放電加工性および被切削性にすぐれた金型用鋼 |
CN102277537A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-14 | 陈登云 | C40耐腐抗磨材料的配比 |
CN102277536A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-14 | 陈登云 | C40耐腐抗磨材料的冶炼方法 |
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