JPH0452241A

JPH0452241A - 高強度金型用合金

Info

Publication number: JPH0452241A
Application number: JP16075890A
Authority: JP
Inventors: Mikio Kaneko; 三樹男金子
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-02-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、機械的強度に優れかつ鋳造・加工が容易であ
り、しかも溶接性が良好なプラスチック成形に用いる高
強度金型用合金に関する。

（従来の技術）近年、オフィスオートメーション機器等の各種機器のハ
ウジングや構成部品、自動車構成部品等がプラスチック
化され、その性能の向上やデザイン変更を図るべく、頻
繁なモデルチェンジが行われてきている。これに伴い成
形品のライフ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、プラスチック成形用金型の構
成部材としては、鋳造・加工が容易な材料が求められて
いる。

従来の射出成形用金型、特に射出成形用金型の構成部材
としては、５５５Ｃ系の機械構造用炭素鋼鉄が凡用され
ている。即ち、３５５Ｃ系炭素鋼は射出成形用材料とし
て要求される強度、溶接性、しぼ加工性、磨き加工性等
が良好であるばかりでなく、被削性にも優れており、か
つ金型用材料の中では比較的安価であるという特徴を有
しているいるからである。

しかしながら、前述した様な多品種少量生産の時流に則
り、さらに金型の低コスト化、短納期化を図ろうという
要望が益々強くなっており、このような要望に対応する
には、３５５Ｃ系炭素鋼鉄では、金型製作コストの大半
を占める機械加工費の低減を十分図ることができないと
いう課題を有している。

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
合金が使用されている。

亜鉛基台金は、ＺＡＭＡＸ、ＺＡＳ、Ｋ　ｉ　ｒｋｓｌ
ｔｅ等の低融点合金をベースとしている。

また、銅合金は、例えば、特公昭５８−１１３８０号公
報に記載の如く、銅の他にアルミニウム、鉄、マンガン
等を含有している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来の亜鉛基合金は、強度・硬度等
の機械的物性が劣るため、かなりの余裕をみて設計しな
ければならず、また、鏡面がでないため使用できる部位
・製品が限定されてしまい、またピンホール、引は巣等
の鋳造欠陥を防ぐことが難しく、溶接等の補修が必須で
あるが、冷却条件が溶接部分で著しく変化するため、組
織にむらが発生し、それが成形品に転写されてしまうと
いう問題がある。一方、銅合金にしても、硬度が低く鏡
面性がでないという問題がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の如き従来の問題点を解消することを目
的としてなされたものであって、重量百分率で、銅５５
乃至７５％、マンガン０゜５乃至１．５％、鉄０．５乃
至１．５％、アルミニウム０．５乃至２％、ストロンチ
ウム０゜５乃至２％、及び残部が亜鉛と不可避的不純物
とからなる高強度金型用合金に存し、これにより上記目
的が達成される。

本発明において、合金の含有量を前記の如く限定した理
由について説明する。

■銅の含有量本発明においては、銅と亜鉛とを主成分とすることで、
機械的強度を向上させる効果を有する。その効果は、重
量百分率で５５％未満では大きな効果を期待することが
できず、また７５％を越えると脆性が増してしまう。

■マンガンの含有量本発明合金においては、マンガンは銅と合金化すること
で機械的強度を向上させる効果を有する。その効果は、
重量百分率で０．５％未満では大きな効果を期待するこ
とができず、また１、５％を越えると脆性が増し、衝撃
強度が著しく低下してしまうため、その範囲を重量百分
率で０．５乃至１．５％と定めた。

■鉄の含有量本発明合金においては、鉄を含有することで機械的強度
の向上に効果があるが、その含有量は重量百分率で０．
５％未満では効果がなく、また１、５％を越えると脆化
が著しいため、その範囲を重量百分率で０．５乃至１．
５％と定めた。

■アルミニウムの含有量本発明合金において、アルミニウムを含有することで機
械的強度、及び硬度を向上させる効果があるが、その含
有量は重量百分率で０．　５％未満では効果がなく、ま
た２％を越えると脆性がまずため、その範囲を重量百分
率で０．　５乃至２％と定めた。

■ストロンチウムの含有量本発明合金において、ストロンチウムを含有することで
耐蝕性を向上させる効果があるが、その含有量は重量百
分率で０．５％未満では効果がなく、また２％を越える
と脆性がまずため、その範囲を重量百分率で０．５乃至
２％と定めた。

（作用）本発明においては、銅および亜鉛を含有するため、機械
的強度を確保し、鋳造・加工性が良好である。

本発明においては、マンガン、鉄、アルミニウムを含有
することによって、機械的強度並びに表面硬度が向上し
、ストロンチウムを一含有することによって、耐酸化性
向上及び靭性の向上が図られている。

（実施例）以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

１〜５、　　　・　　１〜３表１に示す如き本発明合金及び比較例合金について、そ
れぞれ、合金を溶融し、砂型閉鎖鋳造型を用いて鋳造し
、試験片を作成した。この試験片について、それぞれ、
引張強度とブリネル硬度を測定した。なお、原料として
は、各成分とも、純度９９．９９％以上の高純度のもの
を使用した。その結果を表１に示す。

（以下余白）表１から明らかなように、本発明の合金は、引張強度で
６８〜７２ｋｇ／■２、ブリネル硬度１５０〜１６５の
値を示したが、比較例の合金の場合は、いずれも満足の
いくものではなかった。

（発明の効果）本発明高強度合金は、重量百分率で、銅５５乃至７５％
、マンガン０．５乃至１．５％、鉄０．５乃至１．５％
、アルミニウム０．５乃至２％、ストロンチウム０．５
乃至２％、及び残部が亜鉛と不可避的不純物とからなる
ので、機械的強度を確保し、且つ鋳造・加工性が良好で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

１、重量百分率で、銅５５乃至７５％、マンガン０．５
乃至１．５％、鉄０．５乃至１．５％、アルミニウム０
．５乃至２％、ストロンチウム０．５乃至２％、及び残
部が亜鉛と不可避的不純物とからなる高強度金型用合金
。