JPH0570889A - 強靭性に優れた時効硬化性プラスチツク金型用鋼 - Google Patents
強靭性に優れた時効硬化性プラスチツク金型用鋼Info
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- JPH0570889A JPH0570889A JP23825991A JP23825991A JPH0570889A JP H0570889 A JPH0570889 A JP H0570889A JP 23825991 A JP23825991 A JP 23825991A JP 23825991 A JP23825991 A JP 23825991A JP H0570889 A JPH0570889 A JP H0570889A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鏡面仕上げ性およびシボ加工性に優れていると
共に強靭性にも優れた時効硬化性プラスチック金型用鋼
を提供する。 【構成】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：１．
０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎｉ：
２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量％、
Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．５重
量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．０２
〜０．２５重量％を基本合金成分とし、その他適宜の合
金成分を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりなる強靭性
に優れた時効硬化性プラスチック金型用鋼。
共に強靭性にも優れた時効硬化性プラスチック金型用鋼
を提供する。 【構成】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：１．
０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎｉ：
２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量％、
Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．５重
量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．０２
〜０．２５重量％を基本合金成分とし、その他適宜の合
金成分を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりなる強靭性
に優れた時効硬化性プラスチック金型用鋼。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック部品ない
しは製品の成形に用いられる金型の素材として利用する
のに好適なプラスチック金型用鋼に関し、さらに詳しく
は鏡面仕上げ性およびシボ加工性に優れていると共に強
靭性にも優れている時効硬化性プラスチック金型用鋼に
関するものである。
しは製品の成形に用いられる金型の素材として利用する
のに好適なプラスチック金型用鋼に関し、さらに詳しく
は鏡面仕上げ性およびシボ加工性に優れていると共に強
靭性にも優れている時効硬化性プラスチック金型用鋼に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】樹脂成形用のプラスチック金型は、自動
車部品をはじめ、事務機器部品，精密機械部品，電気部
品などに至るまで、種々の部品の製造に使用されている
が、最近、多品種少量生産の傾向があると同時に、金型
製作の簡便化，低コスト化，高精度化等の厳しい条件が
要求されるようになってきている。
車部品をはじめ、事務機器部品，精密機械部品，電気部
品などに至るまで、種々の部品の製造に使用されている
が、最近、多品種少量生産の傾向があると同時に、金型
製作の簡便化，低コスト化，高精度化等の厳しい条件が
要求されるようになってきている。
【０００３】従来、プラスチック金型用鋼については種
々の提案がなされ、時効硬化を利用してプレハードン状
態にして使用するものについての提案もある（例えば、
特開昭６３−１８３１５８号公報参照）。
々の提案がなされ、時効硬化を利用してプレハードン状
態にして使用するものについての提案もある（例えば、
特開昭６３−１８３１５８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来提案さ
れているプラスチック金型用鋼は、硬さの割りには靭性
が低く、また、鏡面仕上げ性およびシボ加工性において
も未だ十分でないという問題があり、これらの問題を解
決することが課題として存在していた。
れているプラスチック金型用鋼は、硬さの割りには靭性
が低く、また、鏡面仕上げ性およびシボ加工性において
も未だ十分でないという問題があり、これらの問題を解
決することが課題として存在していた。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、従来の技術における上記の課
題に鑑みてなされたものであって、鏡面仕上げ性および
シボ加工性に優れていると共に強靭性にも優れているプ
ラスチック金型用鋼を提供することを目的としている。
題に鑑みてなされたものであって、鏡面仕上げ性および
シボ加工性に優れていると共に強靭性にも優れているプ
ラスチック金型用鋼を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、詳細にわ
たる検討の結果、時効硬化性プラスチック金型用鋼にお
いて、Ａｌ，ＮｂおよびＮを必須の添加元素とすること
によって強靭性に優れたプラスチック金型用鋼が得ら
れ、時効硬化を利用したプレハードンプラスチック金型
用鋼として使用した場合に、優れた鏡面仕上げ性および
シボ加工性を有すると共に、強靭性にも優れたものにで
きることを見出だし、本発明を完成するに至った。
たる検討の結果、時効硬化性プラスチック金型用鋼にお
いて、Ａｌ，ＮｂおよびＮを必須の添加元素とすること
によって強靭性に優れたプラスチック金型用鋼が得ら
れ、時効硬化を利用したプレハードンプラスチック金型
用鋼として使用した場合に、優れた鏡面仕上げ性および
シボ加工性を有すると共に、強靭性にも優れたものにで
きることを見出だし、本発明を完成するに至った。
【０００７】本発明に係わる強靭性に優れた時効硬化性
プラスチック金型用鋼は、Ｃ：０．０５〜０．１８重量
％、Ｓｉ：１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重
量％、Ｎｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜
０．４重量％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：
０．７〜２．５重量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量
％、Ｎ：０．０２〜０．２５重量％を基本合金成分と
し、残部Ｆｅおよび不純物よりなるものである。
プラスチック金型用鋼は、Ｃ：０．０５〜０．１８重量
％、Ｓｉ：１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重
量％、Ｎｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜
０．４重量％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：
０．７〜２．５重量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量
％、Ｎ：０．０２〜０．２５重量％を基本合金成分と
し、残部Ｆｅおよび不純物よりなるものである。
【０００８】そして、上記基本合金成分のほかには、さ
らに次の（１）および（２）のいずれか一方又は両方の
合金成分が含有されていてもよいものである。
らに次の（１）および（２）のいずれか一方又は両方の
合金成分が含有されていてもよいものである。
【０００９】（１）Ｔｉ：０．５重量％以下，Ｖ：０．
５重量％以下，Ｚｒ：０．５重量％以下のうちから選ば
れた１種または２種以上。
５重量％以下，Ｚｒ：０．５重量％以下のうちから選ば
れた１種または２種以上。
【００１０】（２）Ｐｂ：０．０１〜０．３０重量％，
Ｂｉ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓｅ：００１〜０．
４０重量％，Ｔｅ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓ：
０．０５〜０．３０重量％のうちから選ばれた１種また
は２種以上。
Ｂｉ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓｅ：００１〜０．
４０重量％，Ｔｅ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓ：
０．０５〜０．３０重量％のうちから選ばれた１種また
は２種以上。
【００１１】また、同一の目的を達成する本発明に係わ
る他のプラスチック金型用鋼は、Ｃ：０．０５〜０．１
８重量％、Ｓｉ：１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜
２．０重量％、Ｎｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：
０．１〜０．４重量％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、
Ｃｕ：０．７〜２．５重量％、およびＣｒ：０．１〜
２．５重量％，Ｗ：０．５重量％以下，Ｃｏ：０．５重
量％以下，Ｂｅ：０．５重量％以下，Ｂ：０．０１重量
％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、Ｎｂ：
０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．０２〜０．２５重
量％を基本合金成分とし、残部Ｆｅおよび不純物よりな
るものである。
る他のプラスチック金型用鋼は、Ｃ：０．０５〜０．１
８重量％、Ｓｉ：１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜
２．０重量％、Ｎｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：
０．１〜０．４重量％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、
Ｃｕ：０．７〜２．５重量％、およびＣｒ：０．１〜
２．５重量％，Ｗ：０．５重量％以下，Ｃｏ：０．５重
量％以下，Ｂｅ：０．５重量％以下，Ｂ：０．０１重量
％以下のうちから選ばれた１種または２種以上、Ｎｂ：
０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．０２〜０．２５重
量％を基本合金成分とし、残部Ｆｅおよび不純物よりな
るものである。
【００１２】そして、上記基本合金成分のほかには、さ
らに上記（１）および（２）のいずれか一方又は両方の
合金成分が含有されていてもよいものである。
らに上記（１）および（２）のいずれか一方又は両方の
合金成分が含有されていてもよいものである。
【００１３】さらに、不純物中の水素含有量が３ｐｐｍ
以下であるようにすることによって、毛割れ感受性を小
さなものとし、品質のより一層の安定化をはかるように
なすことも場合によっては望ましいものである。
以下であるようにすることによって、毛割れ感受性を小
さなものとし、品質のより一層の安定化をはかるように
なすことも場合によっては望ましいものである。
【００１４】次に、本発明に係わる強靭性に優れた時効
硬化性プラスチック金型用鋼における化学成分の組成範
囲と限定理由を説明する。
硬化性プラスチック金型用鋼における化学成分の組成範
囲と限定理由を説明する。
【００１５】Ｃ：０．０５〜０．１８重量％：Ｃは、焼
入れ組織を被削性の良好な塊状上部ベイナイト組織に保
ち、かつまた時効処理時における炭化物の析出に基づく
析出効果をもたらすのに有効な元素であるので、このよ
うな効果を得るために、０．０５重量％以上とした。し
かし、多量に添加した場合には、基地をマルテンサイト
組織化し、かつまた過度の炭化物を生成して被削性を害
し、時効硬化後の靱性を低下させるため、０．１８重量
％以下とした。
入れ組織を被削性の良好な塊状上部ベイナイト組織に保
ち、かつまた時効処理時における炭化物の析出に基づく
析出効果をもたらすのに有効な元素であるので、このよ
うな効果を得るために、０．０５重量％以上とした。し
かし、多量に添加した場合には、基地をマルテンサイト
組織化し、かつまた過度の炭化物を生成して被削性を害
し、時効硬化後の靱性を低下させるため、０．１８重量
％以下とした。
【００１６】Ｓｉ：１．０重量％以下：Ｓｉは、溶製時
の脱酸剤として作用すると共に、溶体化処理における硬
さの調整元素として添加されるが、多すぎると時効処理
後の靭性が低下することもありうるので、１．０重量％
以下とした。
の脱酸剤として作用すると共に、溶体化処理における硬
さの調整元素として添加されるが、多すぎると時効処理
後の靭性が低下することもありうるので、１．０重量％
以下とした。
【００１７】Ｍｎ：０．５〜２．０重量％：時効硬化処
理を施す際に鋼材の焼入れ時における曲がりの発生を極
力少なくするため、焼入れ時における冷却は空冷で行う
ことが望ましく、この空冷においても所望の焼入れ性を
確保することができるように、０．５重量％以上とし
た。しかしながら、あまり多量に添加すると、加工性や
靱性を阻害するので、２．０重量％以下とした。
理を施す際に鋼材の焼入れ時における曲がりの発生を極
力少なくするため、焼入れ時における冷却は空冷で行う
ことが望ましく、この空冷においても所望の焼入れ性を
確保することができるように、０．５重量％以上とし
た。しかしながら、あまり多量に添加すると、加工性や
靱性を阻害するので、２．０重量％以下とした。
【００１８】Ｎｉ：２．５〜３．５重量％：Ｎｉは、ベ
イナイト焼入れ性を高め、またフェライトの生成を制御
し、時効処理時にＮｉ−Ａｌ系の金属間化合物を析出さ
せて硬さを増大すると共に、フォトエッチング性を向上
させるのに有効な元素であるので、このような効果を得
るために、２．５重量％以上とした。しかし、多量に含
有するとベイナイト変態温度を低下させ、ベイナイト組
織を微細化させて被削性を低下させるので、３．５重量
％以下とした。
イナイト焼入れ性を高め、またフェライトの生成を制御
し、時効処理時にＮｉ−Ａｌ系の金属間化合物を析出さ
せて硬さを増大すると共に、フォトエッチング性を向上
させるのに有効な元素であるので、このような効果を得
るために、２．５重量％以上とした。しかし、多量に含
有するとベイナイト変態温度を低下させ、ベイナイト組
織を微細化させて被削性を低下させるので、３．５重量
％以下とした。
【００１９】Ｍｏ：０．１〜０．４重量％：Ｍｏは、強
靭性の改善に有効な元素であり、少量のＭｏは均一なミ
クロ組織を生じて優れたフォトエッチング性を確保する
のに効果があるので、これらの効果を確保するために、
０．１重量％以上とした。しかしながら、多く添加する
と硬さが上昇し、被削性が低下するので、プラスチック
金型用鋼として好ましくないことから、０．４重量％以
下とした。
靭性の改善に有効な元素であり、少量のＭｏは均一なミ
クロ組織を生じて優れたフォトエッチング性を確保する
のに効果があるので、これらの効果を確保するために、
０．１重量％以上とした。しかしながら、多く添加する
と硬さが上昇し、被削性が低下するので、プラスチック
金型用鋼として好ましくないことから、０．４重量％以
下とした。
【００２０】Ａｌ：０．５〜１．５重量％：Ａｌはベイ
ナイト変態温度を高めることによって、望ましい塊状上
部ベイナイト組織を得易くし、またＡｌＮの析出によっ
て結晶粒を微細化し、時効処理時にＮｉ−Ａｌ系の金属
間化合物の微細析出による析出硬化をもたらすと共に、
フォトエッチング性を向上させるのに有効な元素である
ので、０．５重量％以上とした。しかしながら、Ａｌ含
有量が多すぎると、アルミナ系の介在物が多くなって製
造性を害し、また鏡面仕上げ性や耐食性を害するので、
１．５重量％以下とした。
ナイト変態温度を高めることによって、望ましい塊状上
部ベイナイト組織を得易くし、またＡｌＮの析出によっ
て結晶粒を微細化し、時効処理時にＮｉ−Ａｌ系の金属
間化合物の微細析出による析出硬化をもたらすと共に、
フォトエッチング性を向上させるのに有効な元素である
ので、０．５重量％以上とした。しかしながら、Ａｌ含
有量が多すぎると、アルミナ系の介在物が多くなって製
造性を害し、また鏡面仕上げ性や耐食性を害するので、
１．５重量％以下とした。
【００２１】Ｃｕ：０．７〜２．５重量％：Ｃｕは、時
効処理時にＦｅ−Ｃｕ系の金属間化合物を微細に析出す
ることによって析出硬化をもたらすと共に、溶体化処理
状態において被削性の改善をもたらすのに有効な元素で
あるので、これらの効果を生じさせるために、０．７重
量％以上とした。しかしながら、Ｃｕの含有量が多すぎ
ると熱間加工性を低下させると共に、被削性を害するこ
ととなるので、２．５重量％以下とした。
効処理時にＦｅ−Ｃｕ系の金属間化合物を微細に析出す
ることによって析出硬化をもたらすと共に、溶体化処理
状態において被削性の改善をもたらすのに有効な元素で
あるので、これらの効果を生じさせるために、０．７重
量％以上とした。しかしながら、Ｃｕの含有量が多すぎ
ると熱間加工性を低下させると共に、被削性を害するこ
ととなるので、２．５重量％以下とした。
【００２２】Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量：Ｎｂは、
炭窒化物Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）を生成して結晶粒を微細化し、
金型の強靭性を向上させるのに有効な元素であるので、
このような効果を得るために０．０２重量％以上とし
た。しかし、多く添加しすぎると被削性を低下させると
共に、靭性をも低下させることとなるので、０．５０重
量％以下とした。
炭窒化物Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）を生成して結晶粒を微細化し、
金型の強靭性を向上させるのに有効な元素であるので、
このような効果を得るために０．０２重量％以上とし
た。しかし、多く添加しすぎると被削性を低下させると
共に、靭性をも低下させることとなるので、０．５０重
量％以下とした。
【００２３】Ｎ：０．０２〜０．２５重量％ Ｎは、窒化物ＡｌＮ，ＮｂＮを生成して結晶粒を微細化
し、金型の強靭性を向上させるのに有効な元素であるの
で、このような効果を得るために０．０２重量％以上と
した。しかし、多く添加しようとする溶製時にブローを
生じて鋼の製造性を害するので、０．２５重量％以下と
した。
し、金型の強靭性を向上させるのに有効な元素であるの
で、このような効果を得るために０．０２重量％以上と
した。しかし、多く添加しようとする溶製時にブローを
生じて鋼の製造性を害するので、０．２５重量％以下と
した。
【００２４】Ｃｒ：０．１〜２．５重量％，Ｗ：０．５
重量％以下，Ｃｏ：０．５重量％以下，Ｂｅ：０．５重
量％以下，Ｂ：０．０１重量％以下のうちから選ばれた
１種または２種以上：Ｃｒ，Ｗ，Ｃｏ，Ｂｅ，Ｂは、と
くに大型の金型において焼入れ性の改善に寄与し、強靭
性を向上させるのに有効な元素であるので、これらの１
種または２種以上を適宜添加することもできる。またＣ
ｒは耐食性の向上にも有効な元素であるので、このよう
な効果を得るためには０．１重量％以上含有させるのも
よい。そして、これらの成分の添加により、溶体化硬さ
および時効硬さの調整が可能であるが、必要以上に添加
してもコストの上昇に見合うだけの特性の向上を得るこ
とができないので、含有させるとしても、Ｃｒについて
は２．５重量％以下、Ｗ，Ｃｏ，Ｂｅについては０．５
重量％以下、Ｂについては０．０１重量％以下とする必
要がある。
重量％以下，Ｃｏ：０．５重量％以下，Ｂｅ：０．５重
量％以下，Ｂ：０．０１重量％以下のうちから選ばれた
１種または２種以上：Ｃｒ，Ｗ，Ｃｏ，Ｂｅ，Ｂは、と
くに大型の金型において焼入れ性の改善に寄与し、強靭
性を向上させるのに有効な元素であるので、これらの１
種または２種以上を適宜添加することもできる。またＣ
ｒは耐食性の向上にも有効な元素であるので、このよう
な効果を得るためには０．１重量％以上含有させるのも
よい。そして、これらの成分の添加により、溶体化硬さ
および時効硬さの調整が可能であるが、必要以上に添加
してもコストの上昇に見合うだけの特性の向上を得るこ
とができないので、含有させるとしても、Ｃｒについて
は２．５重量％以下、Ｗ，Ｃｏ，Ｂｅについては０．５
重量％以下、Ｂについては０．０１重量％以下とする必
要がある。
【００２５】Ｔｉ：０．５重量％以下，Ｖ：０．５重量
％以下，Ｚｒ：０．５重量％以下のうちから選ばれた１
種または２種以上：Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒは、結晶粒を微細化
して強靭性を向上するほか、切欠靱性の改善にも有効な
元素であるが、多量の添加は、溶体化硬さおよび時効硬
さを必要以上に高めて被削性や靱性を低下させることと
なるので、各々０．５重量％以下とする必要がある。
％以下，Ｚｒ：０．５重量％以下のうちから選ばれた１
種または２種以上：Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒは、結晶粒を微細化
して強靭性を向上するほか、切欠靱性の改善にも有効な
元素であるが、多量の添加は、溶体化硬さおよび時効硬
さを必要以上に高めて被削性や靱性を低下させることと
なるので、各々０．５重量％以下とする必要がある。
【００２６】Ｐｂ：０．０１〜０．３０重量％，Ｂｉ：
０．０１〜０．３０重量％，Ｓｅ：０．０１〜０．４０
重量％，Ｔｅ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓ：０．０
５〜０．３０重量％のうちから選ばれた１種または２種
以上：Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｓは、被削性を改善す
る効果を有するので、このような効果を得たい場合に、
Ｐｂについては０．０１重量％以上、Ｂｉについては
０．０１重量％以上、Ｓｅについては０．０１重量％以
上、Ｔｅについては０．０１重量％以上、Ｓについては
０．０５重量％以上添加することもできるが、あまり多
く添加すると強靭性を害するので、Ｐｂについては０．
３０重量％以下、Ｂｉについては０．３０重量％以下、
Ｓｅについては０．４０重量％以下、Ｔｅについては
０．３０重量％以下、Ｓについては０．３０重量％以下
とするのがよい。
０．０１〜０．３０重量％，Ｓｅ：０．０１〜０．４０
重量％，Ｔｅ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓ：０．０
５〜０．３０重量％のうちから選ばれた１種または２種
以上：Ｐｂ，Ｂｉ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｓは、被削性を改善す
る効果を有するので、このような効果を得たい場合に、
Ｐｂについては０．０１重量％以上、Ｂｉについては
０．０１重量％以上、Ｓｅについては０．０１重量％以
上、Ｔｅについては０．０１重量％以上、Ｓについては
０．０５重量％以上添加することもできるが、あまり多
く添加すると強靭性を害するので、Ｐｂについては０．
３０重量％以下、Ｂｉについては０．３０重量％以下、
Ｓｅについては０．４０重量％以下、Ｔｅについては
０．３０重量％以下、Ｓについては０．３０重量％以下
とするのがよい。
【００２７】水素：３ｐｐｍ以下 不純物中の水素含有量が多すぎると毛割れ感受性が増大
し、極端な場合には毛割れを発生する可能性もでてくる
ので、不純物中の水素含有量は３ｐｐｍ以下とすること
がより望ましく、このような水素含有量の低減に際して
は真空溶解などの特殊溶解を採用することも場合によっ
ては望ましい。
し、極端な場合には毛割れを発生する可能性もでてくる
ので、不純物中の水素含有量は３ｐｐｍ以下とすること
がより望ましく、このような水素含有量の低減に際して
は真空溶解などの特殊溶解を採用することも場合によっ
ては望ましい。
【００２８】本発明に係わる強靭性に優れた時効硬化性
プラスチック金型用鋼は、鍛造もしくは圧延を行ったの
ち溶体化処理および時効硬化処理を施した状態でプラス
チック成形用の金型素材として供給される。
プラスチック金型用鋼は、鍛造もしくは圧延を行ったの
ち溶体化処理および時効硬化処理を施した状態でプラス
チック成形用の金型素材として供給される。
【００２９】この場合の溶体化処理および時効硬化処理
は、例えば、８００〜９５０℃に加熱したのち、空冷で
溶体化処理を行い、そのあと５００〜６００℃に加熱し
たのち、空冷で時効硬化処理を行う。
は、例えば、８００〜９５０℃に加熱したのち、空冷で
溶体化処理を行い、そのあと５００〜６００℃に加熱し
たのち、空冷で時効硬化処理を行う。
【００３０】このようにして溶体化処理および時効硬化
処理を施した状態のプレハードンプラスチック成形金型
用鋼は、硬さ：ＨR Ｃ３５〜４０、引張強さ：１３０〜
１５０ｋｇｆ／ｍｍ２であり、また、ミクロ硬さ分布が
狭い範囲にある。なお、硬さは高い方が好ましいが、硬
さがＨＲＣで４０を超えると機械加工が困難となり、加
工面で問題が生じるので、硬さはＨＲＣで４０を超えな
いように焼入れおよび時効硬化処理を行うのが望まし
い。
処理を施した状態のプレハードンプラスチック成形金型
用鋼は、硬さ：ＨR Ｃ３５〜４０、引張強さ：１３０〜
１５０ｋｇｆ／ｍｍ２であり、また、ミクロ硬さ分布が
狭い範囲にある。なお、硬さは高い方が好ましいが、硬
さがＨＲＣで４０を超えると機械加工が困難となり、加
工面で問題が生じるので、硬さはＨＲＣで４０を超えな
いように焼入れおよび時効硬化処理を行うのが望まし
い。
【００３１】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。
【００３２】表１に示した化学成分組成よりなるプラス
チック金型用鋼を用意して供試材を作成した。
チック金型用鋼を用意して供試材を作成した。
【００３３】次に、これら各供試材を鍛造加工し、さら
に溶体化処理したのち時効硬化処理を行って所定の硬さ
のプレハードンプラスチック金型用鋼とし、これらのプ
レハードンプラスチック金型用鋼において、熱処理後の
硬さ、組織の均一性を示すミクロ硬さ分布（Ｈｖ ｍｉ
ｎ〜Ｈｖ ｍａｘ）、鏡面仕上げ性（良：≦８，歪有≧
１５）、シボ加工性、毛割れ感受性を評価した。これら
の結果を表２に示す。
に溶体化処理したのち時効硬化処理を行って所定の硬さ
のプレハードンプラスチック金型用鋼とし、これらのプ
レハードンプラスチック金型用鋼において、熱処理後の
硬さ、組織の均一性を示すミクロ硬さ分布（Ｈｖ ｍｉ
ｎ〜Ｈｖ ｍａｘ）、鏡面仕上げ性（良：≦８，歪有≧
１５）、シボ加工性、毛割れ感受性を評価した。これら
の結果を表２に示す。
【００３４】また、機械的性質（引張強さ、伸び、絞
り、シャルピー衝撃値）を調べた。さらに、金型を作成
し、その耐用寿命を測定した。それらの結果を表３に示
す。
り、シャルピー衝撃値）を調べた。さらに、金型を作成
し、その耐用寿命を測定した。それらの結果を表３に示
す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】表１および表２に示す結果より明らかなよ
うに、本発明に係わるプラスチック金型用鋼は、熱処理
後の硬さが適切なものになっていると共に、ミクロ硬さ
分布が狭いものとなっていて、組織が均一であることが
認められ、鏡面仕上げ性およびシボ加工性も良好であ
り、さらには［Ｈ］を３ｐｐｍ以下としたものでは毛割
れ感受性が小さいものとなっていることが認められた。
うに、本発明に係わるプラスチック金型用鋼は、熱処理
後の硬さが適切なものになっていると共に、ミクロ硬さ
分布が狭いものとなっていて、組織が均一であることが
認められ、鏡面仕上げ性およびシボ加工性も良好であ
り、さらには［Ｈ］を３ｐｐｍ以下としたものでは毛割
れ感受性が小さいものとなっていることが認められた。
【００３９】また、表１および表３に示す結果より明ら
かなように、本発明に係わるプラスチック金型用鋼は、
強度および靭性が良好な値を示していて強靭性に優れた
ものとなっており、これらを素材とするプラスチック成
形金型の耐用寿命も増大したものとなっていることが認
められた。
かなように、本発明に係わるプラスチック金型用鋼は、
強度および靭性が良好な値を示していて強靭性に優れた
ものとなっており、これらを素材とするプラスチック成
形金型の耐用寿命も増大したものとなっていることが認
められた。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係わるプラスチック金型用鋼
は、上記した化学成分組成を有するものであるから、良
好なる強度および靱性を有する均質な組織が得られるの
で、鏡面仕上げ性およびシボ加工性に優れていると共
に、強靭性にも優れたものになっていて、耐用寿命の長
いプラスチック成形用金型を提供できるようになるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
は、上記した化学成分組成を有するものであるから、良
好なる強度および靱性を有する均質な組織が得られるの
で、鏡面仕上げ性およびシボ加工性に優れていると共
に、強靭性にも優れたものになっていて、耐用寿命の長
いプラスチック成形用金型を提供できるようになるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
Claims (9)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．
０２〜０．２５重量％を基本合金成分とし、残部Ｆｅお
よび不純物よりなることを特徴とする強靭性に優れた時
効硬化性プラスチック金型用鋼。 - 【請求項２】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．
０２〜０．２５重量％を基本合金成分とし、さらにＴ
ｉ：０．５重量％以下，Ｖ：０．５重量％以下，Ｚｒ：
０．５重量％以下のうちから選ばれた１種または２種以
上を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりなることを特徴
とする強靭性に優れた時効硬化性プラスチック金型用
鋼。 - 【請求項３】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．
０２〜０．２５重量％を基本合金成分とし、さらにＰ
ｂ：０．０１〜０．３０重量％，Ｂｉ：０．０１〜０．
３０重量％，Ｓｅ：０．０１〜０．４０重量％，Ｔｅ：
０．０１〜０．３０重量％，Ｓ：０．０５〜０．３０重
量％のうちから選ばれた１種または２種以上を含有し、
残部Ｆｅおよび不純物よりなることを特徴とする強靭性
に優れた時効硬化性プラスチック金型用鋼。 - 【請求項４】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、Ｎｂ：０．０２〜０．５０重量％、Ｎ：０．
０２〜０．２５重量％を基本合金成分とし、さらにＴ
ｉ：０．５重量％以下，Ｖ：０．５重量％以下，Ｚｒ：
０．５重量％以下のうちから選ばれた１種または２種以
上を含有し、さらにＰｂ：０．０１〜０．３０重量％，
Ｂｉ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓｅ：０．０１〜
０．４０重量％，Ｔｅ：０．０１〜０．３０重量％，
Ｓ：０．０５〜０．３０重量％のうちから選ばれた１種
または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりな
ることを特徴とする強靭性に優れた時効硬化性プラスチ
ック金型用鋼。 - 【請求項５】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、およびＣｒ：０．１〜２．５重量％，Ｗ：
０．５重量％以下，Ｃｏ：０．５重量％以下，Ｂｅ：
０．５重量％以下，Ｂ：０．０１重量％以下のうちから
選ばれた１種または２種以上、Ｎｂ：０．０２〜０．５
０重量％、Ｎ：０．０２〜０．２５重量％を基本合金成
分とし、残部Ｆｅおよび不純物よりなることを特徴とす
る強靭性に優れた時効硬化性プラスチック金型用鋼。 - 【請求項６】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、およびＣｒ：０．１〜２．５重量％，Ｗ：
０．５重量％以下，Ｃｏ：０．５重量％以下，Ｂｅ：
０．５重量％以下，Ｂ：０．０１重量％以下のうちから
選ばれた１種または２種以上、Ｎｂ：０．０２〜０．５
０重量％、Ｎ：０．０２〜０．２５重量％を基本合金成
分とし、さらにＴｉ：０．５重量％以下，Ｖ：０．５重
量％以下，Ｚｒ：０．５重量％以下のうちから選ばれた
１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よ
りなることを特徴とする強靭性に優れた時効硬化性プラ
スチック金型用鋼。 - 【請求項７】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、およびＣｒ：０．１〜２．５重量％，Ｗ：
０．５重量％以下，Ｃｏ：０．５重量％以下，Ｂｅ：
０．５重量％以下，Ｂ：０．０１重量％以下のうちから
選ばれた１種または２種以上、Ｎｂ：０．０２〜０．５
０重量％、Ｎ：０．０２〜０．２５重量％を基本合金成
分とし、さらにＰｂ：０．０１〜０．３０重量％，Ｂ
ｉ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓｅ：０．０１〜０．
４０重量％，Ｔｅ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓ：
０．０５〜０．３０重量％のうちから選ばれた１種また
は２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不純物よりなるこ
とを特徴とする強靭性に優れた時効硬化性プラスチック
金型用鋼。 - 【請求項８】 Ｃ：０．０５〜０．１８重量％、Ｓｉ：
１．０重量％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０重量％、Ｎ
ｉ：２．５〜３．５重量％、Ｍｏ：０．１〜０．４重量
％、Ａｌ：０．５〜１．５重量％、Ｃｕ：０．７〜２．
５重量％、およびＣｒ：０．１〜２．５重量％，Ｗ：
０．５重量％以下，Ｃｏ：０．５重量％以下，Ｂｅ：
０．５重量％以下，Ｂ：０．０１重量％以下のうちから
選ばれた１種または２種以上、Ｎｂ：０．０２〜０．５
０重量％、Ｎ：０．０２〜０．２５重量％を基本合金成
分とし、さらにＴｉ：０．５重量％以下，Ｖ：０．５重
量％以下，Ｚｒ：０．５重量％以下のうちから選ばれた
１種または２種以上を含有し、さらにＰｂ：０．０１〜
０．３０重量％，Ｂｉ：０．０１〜０．３０重量％，Ｓ
ｅ：０．０１〜０．４０重量％，Ｔｅ：０．０１〜０．
３０重量％，Ｓ：０．０５〜０．３０重量％のうちから
選ばれた１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび
不純物よりなることを特徴とする強靭性に優れた時効硬
化性プラスチック金型用鋼。 - 【請求項９】 不純物中の水素含有量が３ｐｐｍ以下で
ある請求項１ないし８のいずれかに記載の強靭性に優れ
た時効硬化性プラスチック金型用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23825991A JPH0570889A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 強靭性に優れた時効硬化性プラスチツク金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23825991A JPH0570889A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 強靭性に優れた時効硬化性プラスチツク金型用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570889A true JPH0570889A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17027526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23825991A Pending JPH0570889A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 強靭性に優れた時効硬化性プラスチツク金型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0570889A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0792944A1 (fr) * | 1996-03-01 | 1997-09-03 | CREUSOT LOIRE INDUSTRIE (Société Anonyme) | Acier utilisable notamment pour la fabrication de moules pour injection de matière plastique |
| CN110205545A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-09-06 | 中国科学院金属研究所 | 可抑制海洋生物污损的高强度纳米强化钢及其制备方法 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP23825991A patent/JPH0570889A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0792944A1 (fr) * | 1996-03-01 | 1997-09-03 | CREUSOT LOIRE INDUSTRIE (Société Anonyme) | Acier utilisable notamment pour la fabrication de moules pour injection de matière plastique |
| FR2745587A1 (fr) * | 1996-03-01 | 1997-09-05 | Creusot Loire | Acier utilisable notamment pour la fabrication de moules pour injection de matiere plastique |
| US5785924A (en) * | 1996-03-01 | 1998-07-28 | Creusot Loire Industrie | Steel useful for the manufacture of molds for the injection molding of plastic |
| CN110205545A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-09-06 | 中国科学院金属研究所 | 可抑制海洋生物污损的高强度纳米强化钢及其制备方法 |
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