JPH0320429A - 高強度金型用合金 - Google Patents
高強度金型用合金Info
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- JPH0320429A JPH0320429A JP15512489A JP15512489A JPH0320429A JP H0320429 A JPH0320429 A JP H0320429A JP 15512489 A JP15512489 A JP 15512489A JP 15512489 A JP15512489 A JP 15512489A JP H0320429 A JPH0320429 A JP H0320429A
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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、プラスチック或形用金型等の構或材として用
いて好適な高強度金型用合金に関する。
いて好適な高強度金型用合金に関する。
［従来の技術］
近年、事務用機器等の各種機器のハウジング、構或部品
等がプラスチック化され、かつ機器の性能を向上させる
べくそれら機器の頻繁なモデルチェンジが行なわれてい
る．これに伴い、プラスチック成形品の或形サイクルが
短くなり、多品種少量生産が実施されている。このため
、プラスチック或形用金型の構或材としては、鯖造／加
工が容易な材料が求められている． 従来のプラスチック成形用金型、特に射出成形用金型の
構成材としては、鋳鉄、錆鋼等の金属が用いられている
．これらの金属は、機械的強度は優れるものの、鋳造／
加工が困難である。即ち、銑鉄、鋳鋼は鋳造温度が高い
ため、鋳造のための大規模な設備を必要とする。又、簡
易な鋳造は砂型でなされるが、その場合鋳造温度が約１
５００°Ｃと高いため、鋳造品の表面が粗くなり、その
ため、表面研磨に多大の工数を必要とする。又，精密な
金型を製作するためには，切削、放電加工等の機械加工
に多大の時間を必要とする． そこで近年、鋳造温度が低く、鋳造／加工が容易なプラ
スチック成形用金型の構成材として、亜鉛基合金や銅基
合金が使用されている。亜鉛基合金は、ＪＩＳ ｌ｛
５３０１が規定するダイキャスト用亜鉛合金（ＺＤＣ−
１ ｝をベースとしており、Ｚｎの他にＡｆ２ ， Ｃ
ｕ， Ｍｇ等を含有している。又、銅基合金は、例えば
特公昭５６−１１３８０号公報に示されるように、Ｃｕ
の他にＡ Ｅ． Ｆｅ． Ｍｎ等を含有している。
等がプラスチック化され、かつ機器の性能を向上させる
べくそれら機器の頻繁なモデルチェンジが行なわれてい
る．これに伴い、プラスチック成形品の或形サイクルが
短くなり、多品種少量生産が実施されている。このため
、プラスチック或形用金型の構或材としては、鯖造／加
工が容易な材料が求められている． 従来のプラスチック成形用金型、特に射出成形用金型の
構成材としては、鋳鉄、錆鋼等の金属が用いられている
．これらの金属は、機械的強度は優れるものの、鋳造／
加工が困難である。即ち、銑鉄、鋳鋼は鋳造温度が高い
ため、鋳造のための大規模な設備を必要とする。又、簡
易な鋳造は砂型でなされるが、その場合鋳造温度が約１
５００°Ｃと高いため、鋳造品の表面が粗くなり、その
ため、表面研磨に多大の工数を必要とする。又，精密な
金型を製作するためには，切削、放電加工等の機械加工
に多大の時間を必要とする． そこで近年、鋳造温度が低く、鋳造／加工が容易なプラ
スチック成形用金型の構成材として、亜鉛基合金や銅基
合金が使用されている。亜鉛基合金は、ＪＩＳ ｌ｛
５３０１が規定するダイキャスト用亜鉛合金（ＺＤＣ−
１ ｝をベースとしており、Ｚｎの他にＡｆ２ ， Ｃ
ｕ， Ｍｇ等を含有している。又、銅基合金は、例えば
特公昭５６−１１３８０号公報に示されるように、Ｃｕ
の他にＡ Ｅ． Ｆｅ． Ｍｎ等を含有している。
［発明が解決しようとする課Ｍ］
然しながら、上記従来の亜鉛基合金や銅基合金は、機械
的強度、硬度が不十分である．即ち、これらの合金をプ
ラスチック戒形用金型の構成材として用いる場合には、
台型表面にクラックを生ずるおそれがある。又、この合
金を用いて成形作業を重ねるにつれ、金型の寸法精度が
低下し、プラスチック或形品にパリを生ずるおそれがあ
り、このため、この金型４８試作型程度にしか用いるこ
とかできない。
的強度、硬度が不十分である．即ち、これらの合金をプ
ラスチック戒形用金型の構成材として用いる場合には、
台型表面にクラックを生ずるおそれがある。又、この合
金を用いて成形作業を重ねるにつれ、金型の寸法精度が
低下し、プラスチック或形品にパリを生ずるおそれがあ
り、このため、この金型４８試作型程度にしか用いるこ
とかできない。
本発明は、機械的強度に優れ、かつ鋳造／加工が容易な
高強度金型用合金を提供することを目的とする。
高強度金型用合金を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る高強度金型用合金は、重量パーセントでＺ
ｎ ２％以下、Ｍｎ ０．５〜３％、Ｆｅ ２％以下
、ＡＪ２０．５〜１０％、０．０１〜２％のＮｉもしく
はＣｏ或いは両者の混合物、２％以下の希土類元素或い
はこれらの混合物であるＭｍ、及び残部がＣｕと微量の
不可避不純物とからなるようにしたものである． ［作用］ 本発明合金によれば、Ｃｕ， Ａβを主戊分とするため
、機械的強度を確保し、鋳造／加工性を良好とすること
ができる． 又、Ｍｎ， Ｚｎ， Ｆｅの添加によって機械的強度の
向上が図られ、ＮｉもしくはＣｏ或いは両者の混合物、
希土類元素或いはこれらの混合物であるＭｍの添加によ
って硬度、耐酸化性の向上が図うれている． 不純物としてのｐｂ等はＣｕに対する溶解度が小さく、
粒界に折出し耐食性に悪影響を及ぼすため、できるだけ
低濃度であることが必要である。
ｎ ２％以下、Ｍｎ ０．５〜３％、Ｆｅ ２％以下
、ＡＪ２０．５〜１０％、０．０１〜２％のＮｉもしく
はＣｏ或いは両者の混合物、２％以下の希土類元素或い
はこれらの混合物であるＭｍ、及び残部がＣｕと微量の
不可避不純物とからなるようにしたものである． ［作用］ 本発明合金によれば、Ｃｕ， Ａβを主戊分とするため
、機械的強度を確保し、鋳造／加工性を良好とすること
ができる． 又、Ｍｎ， Ｚｎ， Ｆｅの添加によって機械的強度の
向上が図られ、ＮｉもしくはＣｏ或いは両者の混合物、
希土類元素或いはこれらの混合物であるＭｍの添加によ
って硬度、耐酸化性の向上が図うれている． 不純物としてのｐｂ等はＣｕに対する溶解度が小さく、
粒界に折出し耐食性に悪影響を及ぼすため、できるだけ
低濃度であることが必要である。
以下、合金の戒分組成を前述の通りに限定した理由につ
いて説明する。
いて説明する。
■ＡＪ２含有量
ＡＩ２はＣｕと合金化することで機械的強度を向上させ
る効果を有する。その効果は１０％を越えて含有させる
と脆性が増し、０．５％以下では所期の強度向上効果か
得られないため、０．５〜１０％と定めた。
る効果を有する。その効果は１０％を越えて含有させる
と脆性が増し、０．５％以下では所期の強度向上効果か
得られないため、０．５〜１０％と定めた。
■Ｚｎ含有量
Ｚｎは機械加工性を向上させる作用があるが、含有量が
過多となると、機械的強度を低下させる。
過多となると、機械的強度を低下させる。
効果を発現させる量として２％以下と定めた。
■Ｍｎ含有量
Ｍｎは機械的強度を向上させる作用があるが、含有量が
０．５％未満では所期の強度向上効果を図ることができ
ず、他方３％を越えて含有させると脆化することから、
０．５〜３％と定めた。
０．５％未満では所期の強度向上効果を図ることができ
ず、他方３％を越えて含有させると脆化することから、
０．５〜３％と定めた。
■Ｆｅ含有量
Ｆｅは機械的強度、硬度を向上させる効果があるが、過
大に含有されると脆化するため２％以下とした。
大に含有されると脆化するため２％以下とした。
■ＮｉもしくはＣｏ或いは両者の混合物含有量Ｎｉもし
くはＣｏ或いは両者の混合物は耐食性、硬度を向上させ
る効果があるが、その含有量が０．０１％未満では効果
が得られない。又、２％を越えて含有させた場合には、
脱化させるため、０．０１〜２％と定めた。
くはＣｏ或いは両者の混合物は耐食性、硬度を向上させ
る効果があるが、その含有量が０．０１％未満では効果
が得られない。又、２％を越えて含有させた場合には、
脱化させるため、０．０１〜２％と定めた。
■希土類元素或いはこれらの混合物であるＭｍ含有量
Ｌａ， Ｃｅ． Ｐｒ， Ｎｄ等の希土類元素、或いは
これらの混合物であるＭＩ１（大ツシュメタル）は微量
の添加で機械的強度、硬度を向上させる作用があるが、
過剰な添加は腕化させるため、２％以下とした。
これらの混合物であるＭＩ１（大ツシュメタル）は微量
の添加で機械的強度、硬度を向上させる作用があるが、
過剰な添加は腕化させるため、２％以下とした。
即ち、本発明合金にあっては、上記の各金属元素を上記
の含有量で混合組成することにより、機械的強度及び表
面硬度を上げ、かつ鋳造／加工性を向上させることがで
きる。
の含有量で混合組成することにより、機械的強度及び表
面硬度を上げ、かつ鋳造／加工性を向上させることがで
きる。
［実施例］
本発明合金の引張強度及び硬度を、比較合金と対比して
表１に示す． 表１に示す組成のＣｕ−Ｚｎ− Ａｆｆ−Ｆａ−Ｍｎ−
Ｎｉ−Ｌａ系の本発明合金Ａ−Ｅを作成し、各成分が均
一に溶解したことを確認した後、ＪＩＳ ｝Ｉ ５３ｔ
ｌｌ参考図Ａに示す引張試験片を作或した。これらの引
張試験片について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１ の規定に
従い引張試験を施し、それらの引張破断強度を求めた。
表１に示す． 表１に示す組成のＣｕ−Ｚｎ− Ａｆｆ−Ｆａ−Ｍｎ−
Ｎｉ−Ｌａ系の本発明合金Ａ−Ｅを作成し、各成分が均
一に溶解したことを確認した後、ＪＩＳ ｝Ｉ ５３ｔ
ｌｌ参考図Ａに示す引張試験片を作或した。これらの引
張試験片について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１ の規定に
従い引張試験を施し、それらの引張破断強度を求めた。
又、上記の各合金について、ＪＩＳ Ｚ ２２４３の規
定に従いブリネル硬度を測定した。その結果は表１の通
りである。
定に従いブリネル硬度を測定した。その結果は表１の通
りである。
又、表１に示す比較合金Ｆ〜■についても、上記と同様
な方法により、引張強度と硬度を測定した。尚、比較合
金ＧはＪＩＳ １１ ５３０１が規定するダイキャスト
亜鉛合金（ＺＤＣ−１ ） 、比較合金Ｈは三井金属鉱
業一の鋳造金型用亜鉛合金（ＺＡＳ） 、比較合金Ｉは
ＪＩＳ ＩＩ ５１０１が規定する黄銅鋳物（ＹＢｓＣ
１）である。
な方法により、引張強度と硬度を測定した。尚、比較合
金ＧはＪＩＳ １１ ５３０１が規定するダイキャスト
亜鉛合金（ＺＤＣ−１ ） 、比較合金Ｈは三井金属鉱
業一の鋳造金型用亜鉛合金（ＺＡＳ） 、比較合金Ｉは
ＪＩＳ ＩＩ ５１０１が規定する黄銅鋳物（ＹＢｓＣ
１）である。
表１によれば、本発明合金は比較合金に比して、引張強
度、硬度に優れていることが認められる。又、本発明合
金は、鋳鉄、鋳鋼に比して、融点が約１０００℃と比較
的低温であり、鋳造／加工性が良く、従って、高強度金
型を比較的短時間で製作でき、射出戊形金型用合金等と
して非常に有用であることが認められる． 又、本発明合金はその組或から明らかなように、成分中
に熱伝導率の大きいＣｕの含有量が多く、従って、加熱
、冷却に要する時間が少なくて済むとの利点も有する。
度、硬度に優れていることが認められる。又、本発明合
金は、鋳鉄、鋳鋼に比して、融点が約１０００℃と比較
的低温であり、鋳造／加工性が良く、従って、高強度金
型を比較的短時間で製作でき、射出戊形金型用合金等と
して非常に有用であることが認められる． 又、本発明合金はその組或から明らかなように、成分中
に熱伝導率の大きいＣｕの含有量が多く、従って、加熱
、冷却に要する時間が少なくて済むとの利点も有する。
このことはプラスチックの射出成形用金型として利用し
た時、成形時間が短時間となり射出成形金型用合金とし
て非常に有用であることを意味する。
た時、成形時間が短時間となり射出成形金型用合金とし
て非常に有用であることを意味する。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、機械的強度に優れ、か
つ鋳造／加工が容易な高強度金型用合金を得ることが可
能となる。
つ鋳造／加工が容易な高強度金型用合金を得ることが可
能となる。
Claims (1)
- （１）重量パーセントでＺｎ２％以下、Ｍｎ０．５〜３
％、Ｆｅ２％以下、Ａｌ０．５〜１０％、０．０１〜２
％のＮｉもしくはＣｏ或いは両者の混合物、２％以下の
希土類元素或いはこれらの混合物であるＭｎ、及び残部
がＣｕと微量の不可避不純物とからなる高強度金型用合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15512489A JPH0320429A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 高強度金型用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15512489A JPH0320429A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 高強度金型用合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320429A true JPH0320429A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15599083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15512489A Pending JPH0320429A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 高強度金型用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320429A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1300355C (zh) * | 2003-12-16 | 2007-02-14 | 兰州理工大学 | 铝青铜合金及其制备方法 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15512489A patent/JPH0320429A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1300355C (zh) * | 2003-12-16 | 2007-02-14 | 兰州理工大学 | 铝青铜合金及其制备方法 |
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