JPH06248389A - ダイカスト金型用マルエージング鋼 - Google Patents
ダイカスト金型用マルエージング鋼Info
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- JPH06248389A JPH06248389A JP6293393A JP6293393A JPH06248389A JP H06248389 A JPH06248389 A JP H06248389A JP 6293393 A JP6293393 A JP 6293393A JP 6293393 A JP6293393 A JP 6293393A JP H06248389 A JPH06248389 A JP H06248389A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 マルエージング鋼の化学成分を重量％で、Ｎ
ｉ：１２〜１４％、Ｍｏ：４．５〜６．０％、Ｃｏ：
７．５〜９．５％、Ｔｉ：０．５〜１．０％、Ｃ：０．
０３％以下、Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．１％以
下、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：
０．０５％以下、Ｎ：０．０１％以下、ｓｏｌＡｌ：
０．０２〜０．２０％、残部はＦｅおよび不可避的不純
物より構成する。 【効果】 軟化抵抗が大きく、靱性に優れたマルエージ
ング鋼を提供することができ、ダイカスト金型鋼として
使用時には、ヒートチェック、大割れに対して改善され
ているので、従来よりも寿命の長い金型を提供すること
ができる。
ｉ：１２〜１４％、Ｍｏ：４．５〜６．０％、Ｃｏ：
７．５〜９．５％、Ｔｉ：０．５〜１．０％、Ｃ：０．
０３％以下、Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．１％以
下、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：
０．０５％以下、Ｎ：０．０１％以下、ｓｏｌＡｌ：
０．０２〜０．２０％、残部はＦｅおよび不可避的不純
物より構成する。 【効果】 軟化抵抗が大きく、靱性に優れたマルエージ
ング鋼を提供することができ、ダイカスト金型鋼として
使用時には、ヒートチェック、大割れに対して改善され
ているので、従来よりも寿命の長い金型を提供すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金型表面で加熱および
冷却が繰り返されるダイカスト用金型に供されるマルエ
ージング鋼に関するものである。
冷却が繰り返されるダイカスト用金型に供されるマルエ
ージング鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的には、ＪＩＳ Ｇ ４４０４に規
定されたＳＫＤ６１の合金工具鋼がアルミニウム、銅、
亜鉛合金のダイカスト金型に使用されている。
定されたＳＫＤ６１の合金工具鋼がアルミニウム、銅、
亜鉛合金のダイカスト金型に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ダイカスト金型に生じ
る損傷は、金型表面で急加熱、急冷却が繰り返されるこ
とで発生する熱塑性歪による亀裂（ヒートチェック）、
溶湯と金型表面が化学反応することで発生する溶損、成
形応力による亀裂の進展と大割れである。このうち、特
にヒートチェックは、成形品への亀裂転写、離型の悪化
などを起こし、金型の寿命を短くするので、耐ヒートチ
ェック性の向上が望まれている。
る損傷は、金型表面で急加熱、急冷却が繰り返されるこ
とで発生する熱塑性歪による亀裂（ヒートチェック）、
溶湯と金型表面が化学反応することで発生する溶損、成
形応力による亀裂の進展と大割れである。このうち、特
にヒートチェックは、成形品への亀裂転写、離型の悪化
などを起こし、金型の寿命を短くするので、耐ヒートチ
ェック性の向上が望まれている。
【０００４】そこで、ＳＫＤ６１の材質改善、製造技術
の改善、金型表面処理による改善が行われているが、満
足すべき耐ヒートチェック性が得られていない。また、
代替材料として強度、靱性のバランスにすぐれたマルエ
ージング鋼（１８％Ｎｉ鋼）の適用が試みられている。
マルエージング鋼は約５００ OＣと比較的低温で時効硬
化するので、時効処理時の寸法変化が小さい、溶接性が
良いなどの利点を有している。しかし、ＳＫＤ６１と比
較すると、軟化抵抗が小さく、耐ヒートチェック性が劣
っている。
の改善、金型表面処理による改善が行われているが、満
足すべき耐ヒートチェック性が得られていない。また、
代替材料として強度、靱性のバランスにすぐれたマルエ
ージング鋼（１８％Ｎｉ鋼）の適用が試みられている。
マルエージング鋼は約５００ OＣと比較的低温で時効硬
化するので、時効処理時の寸法変化が小さい、溶接性が
良いなどの利点を有している。しかし、ＳＫＤ６１と比
較すると、軟化抵抗が小さく、耐ヒートチェック性が劣
っている。
【０００５】本発明は、マルエージング鋼の軟化抵抗を
向上させるとともに靱性を維持させて、耐ヒートチェッ
ク性にすぐれたダイカスト金型用鋼を提供することを目
的とする。
向上させるとともに靱性を維持させて、耐ヒートチェッ
ク性にすぐれたダイカスト金型用鋼を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的を
達成するために、本発明者等は、鋭意実験、研究を重ね
た結果、マルエージング鋼の利点である靱性を劣化させ
ることなく軟化抵抗を向上させるためには、以下に示す
条件を満足することが有効であることを知見した。
達成するために、本発明者等は、鋭意実験、研究を重ね
た結果、マルエージング鋼の利点である靱性を劣化させ
ることなく軟化抵抗を向上させるためには、以下に示す
条件を満足することが有効であることを知見した。
【０００７】マルエージング鋼の軟化抵抗を改善するた
めには、鋼の変態点を高温側へ移行させる必要がある。
これを達成するには、Ｎｉの含有量を低減させることが
有効であることは知られている。
めには、鋼の変態点を高温側へ移行させる必要がある。
これを達成するには、Ｎｉの含有量を低減させることが
有効であることは知られている。
【０００８】さらに、Ｔｉを添加すれば、時効硬化時Ｎ
ｉ3 Ｔｉが析出し、母相（マルテンサイト）中のＮｉ量
を低下させることができ、オーステナイト変態点が高温
側へ移行し、軟化抵抗の向上に有効であること。
ｉ3 Ｔｉが析出し、母相（マルテンサイト）中のＮｉ量
を低下させることができ、オーステナイト変態点が高温
側へ移行し、軟化抵抗の向上に有効であること。
【０００９】本発明は、前記した知見に基づいてなされ
たものであり、その要旨とするところは、重量％で、Ｎ
ｉ：１２〜１４％、Ｍｏ：４．５〜６．０％、Ｃｏ：
７．５〜９．５％、Ｔｉ：０．５〜１．０％、Ｃ：０．
０３％以下、Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．１％以
下、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：
０．０５％以下、Ｎ：０．０１％以下、ｓｏｌＡｌ：
０．０２〜０．２０％を含有し、残部は実質的にＦｅお
よび不可避的不純物よりなる成分から構成される軟化抵
抗と靱性に優れたダイカスト金型用マルエージング鋼で
ある。
たものであり、その要旨とするところは、重量％で、Ｎ
ｉ：１２〜１４％、Ｍｏ：４．５〜６．０％、Ｃｏ：
７．５〜９．５％、Ｔｉ：０．５〜１．０％、Ｃ：０．
０３％以下、Ｓｉ：０．１％以下、Ｍｎ：０．１％以
下、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：
０．０５％以下、Ｎ：０．０１％以下、ｓｏｌＡｌ：
０．０２〜０．２０％を含有し、残部は実質的にＦｅお
よび不可避的不純物よりなる成分から構成される軟化抵
抗と靱性に優れたダイカスト金型用マルエージング鋼で
ある。
【００１０】
【作用】以下に、本発明におけるダイカスト金型用マル
エージング鋼の成分組成の限定理由について述べる。 Ｎｉ：Ｎｉは靱性の高い母相を組織形成させるためには
不可欠の元素である。しかし、その含有量が１２％未満
では前記作用に所望の効果が得られない。一方、含有量
が増加すると変態点が低下し、軟化抵抗が小さくなるこ
とを考慮して本発明はその含有量を１２〜１４％とし
た。
エージング鋼の成分組成の限定理由について述べる。 Ｎｉ：Ｎｉは靱性の高い母相を組織形成させるためには
不可欠の元素である。しかし、その含有量が１２％未満
では前記作用に所望の効果が得られない。一方、含有量
が増加すると変態点が低下し、軟化抵抗が小さくなるこ
とを考慮して本発明はその含有量を１２〜１４％とし
た。
【００１１】Ｍｏ：Ｍｏは時効硬化時に金属間化合物
（ＦｅＭｏ、Ｎｉ3 Ｍｏ）を析出し、鋼の強化に有効な
元素である。しかし、含有量が４．５％未満では、マル
エージング鋼の強化が不十分となる。また、その含有量
が増加すると鋼中のミクロ偏析が増大し、靱性を低下さ
せることを考慮して本発明はその含有量を４．５〜６．
０％とした。
（ＦｅＭｏ、Ｎｉ3 Ｍｏ）を析出し、鋼の強化に有効な
元素である。しかし、含有量が４．５％未満では、マル
エージング鋼の強化が不十分となる。また、その含有量
が増加すると鋼中のミクロ偏析が増大し、靱性を低下さ
せることを考慮して本発明はその含有量を４．５〜６．
０％とした。
【００１２】Ｃｏ：ＣｏはＭｏを含む金属間化合物の析
出を促進し、変態点の上昇に有効な元素であるが、含有
量が９．５％を越えると靱性を低下させる。また、その
含有量が少ないとマルエージング鋼の強化が不十分とな
ることを考慮して本発明はその含有量を７．５〜９．５
％とした。
出を促進し、変態点の上昇に有効な元素であるが、含有
量が９．５％を越えると靱性を低下させる。また、その
含有量が少ないとマルエージング鋼の強化が不十分とな
ることを考慮して本発明はその含有量を７．５〜９．５
％とした。
【００１３】Ｔｉ：ＴｉはＮｉ3 Ｔｉの析出を行い、母
相中のＮｉ量を低下させ、時効硬化中に生成するオース
テナイトを抑制するので、軟化抵抗を改善するのに有効
である。また、Ｔｉの析出強化能力はＭｏよりも大き
い。しかし、含有量が増加するとミクロ偏析の増大が顕
著となり、ＴｉＮも析出してくるという問題もある。一
方、含有量が少ないと変態点の上昇、強化が不十分であ
る。従って、軟化抵抗を改善を目的とする本発明ではそ
の含有量を０．５〜１．０％とした。
相中のＮｉ量を低下させ、時効硬化中に生成するオース
テナイトを抑制するので、軟化抵抗を改善するのに有効
である。また、Ｔｉの析出強化能力はＭｏよりも大き
い。しかし、含有量が増加するとミクロ偏析の増大が顕
著となり、ＴｉＮも析出してくるという問題もある。一
方、含有量が少ないと変態点の上昇、強化が不十分であ
る。従って、軟化抵抗を改善を目的とする本発明ではそ
の含有量を０．５〜１．０％とした。
【００１４】Ｃ：ＣはＴｉＣを析出させ、靱性を低下さ
せる。また、ＴｉＣの析出により母相中のＴｉ量が減少
し、強度、靱性を低下させるので、本発明ではその含有
量を０．０３％以下とした。なお、Ｃ含有量は０．０１
％以下が望ましい。
せる。また、ＴｉＣの析出により母相中のＴｉ量が減少
し、強度、靱性を低下させるので、本発明ではその含有
量を０．０３％以下とした。なお、Ｃ含有量は０．０１
％以下が望ましい。
【００１５】Ｓｉ：Ｓｉは介在物を増加し、靱性を低下
させるので、本発明ではその含有量を０．１％以下とし
た。なお、Ｓｉ含有量は０．０５％以下が望ましい。
させるので、本発明ではその含有量を０．１％以下とし
た。なお、Ｓｉ含有量は０．０５％以下が望ましい。
【００１６】Ｍｎ：ＭｎはＳｉと同様に介在物を増加
し、靱性を低下させるので、本発明ではその含有量を
０．１％以下とした。なお、Ｍｎ含有量は０．０５％以
下が望ましい。
し、靱性を低下させるので、本発明ではその含有量を
０．１％以下とした。なお、Ｍｎ含有量は０．０５％以
下が望ましい。
【００１７】Ｐ：Ｐは凝固時のミクロ偏析により、靱性
を低下させるので、本発明ではその含有量を０．０１％
以下とした。なお、Ｐ含有量は０．００５％以下が望ま
しい。
を低下させるので、本発明ではその含有量を０．０１％
以下とした。なお、Ｐ含有量は０．００５％以下が望ま
しい。
【００１８】Ｓ：Ｓは硫化物を生成し、靱性を低下させ
るので、本発明ではその含有量を０．０１％以下とし
た。なお、Ｓ含有量は０．００３％以下が望ましい。
るので、本発明ではその含有量を０．０１％以下とし
た。なお、Ｓ含有量は０．００３％以下が望ましい。
【００１９】Ｃｒ：Ｃｒは介在物を増加し、靱性を低下
させるとともに、変態点を低下させ、残留オーステナイ
トを増加させるので、強度も低下させることを考慮して
本発明はその含有量を０．０５％以下とした。なお、Ｃ
ｒ含有量は０．０３％以下が望ましい。
させるとともに、変態点を低下させ、残留オーステナイ
トを増加させるので、強度も低下させることを考慮して
本発明はその含有量を０．０５％以下とした。なお、Ｃ
ｒ含有量は０．０３％以下が望ましい。
【００２０】Ｎ：ＮはＴｉＮを析出し、鍛造方向にＴｉ
Ｎが点列状に分布することにより、加工表面性状を劣化
させる。また、靱性も低下させるので、本発明ではその
含有量を０．０１％以下とした。なお、Ｎ含有量は０．
００５％以下が望ましい。
Ｎが点列状に分布することにより、加工表面性状を劣化
させる。また、靱性も低下させるので、本発明ではその
含有量を０．０１％以下とした。なお、Ｎ含有量は０．
００５％以下が望ましい。
【００２１】ｓｏｌＡｌ：ｓｏｌＡｌは溶鋼の脱酸に必
須の成分であり、Ｏ含有量を０．００５％以下とするた
めには、０．０２％以上の含有量を必要とするが、含有
量が０．２％を越えるとＴｉ3 Ａｌを析出し、靱性を低
下させることを考慮して本発明はその含有量を０．０２
〜０．２０％とした。
須の成分であり、Ｏ含有量を０．００５％以下とするた
めには、０．０２％以上の含有量を必要とするが、含有
量が０．２％を越えるとＴｉ3 Ａｌを析出し、靱性を低
下させることを考慮して本発明はその含有量を０．０２
〜０．２０％とした。
【００２２】
【実施例】次に本発明の一実施例により比較例と対比し
ながら説明する。なお、これらの実施例は本発明の効果
を示す例示であって、本発明の技術的範囲を何等制限す
るものでないことは勿論である。
ながら説明する。なお、これらの実施例は本発明の効果
を示す例示であって、本発明の技術的範囲を何等制限す
るものでないことは勿論である。
【００２３】表１、２に示す成分組成の鋼を真空溶解、
鍛造した後に、８２０ OＣで溶体化処理を施し、５００
OＣから６５０ OＣの範囲で４時間時効処理した。この
鋼より試験片を採取して、ロックウェルＣの硬さの測定
を行い、５００ OＣ時効処理材の硬さに対する軟化度を
評価した。また、２ｍｍＵノッチの衝撃試験を実施し、
靱性を評価した。表１及び表３中の鋼Ｎｏ１〜１０は本
発明の範囲内の組成を有しているものであり、表２及び
表３中の鋼Ｎｏ１１〜２７は化学成分中の＊印を付した
成分が本発明の範囲から外れたものである。
鍛造した後に、８２０ OＣで溶体化処理を施し、５００
OＣから６５０ OＣの範囲で４時間時効処理した。この
鋼より試験片を採取して、ロックウェルＣの硬さの測定
を行い、５００ OＣ時効処理材の硬さに対する軟化度を
評価した。また、２ｍｍＵノッチの衝撃試験を実施し、
靱性を評価した。表１及び表３中の鋼Ｎｏ１〜１０は本
発明の範囲内の組成を有しているものであり、表２及び
表３中の鋼Ｎｏ１１〜２７は化学成分中の＊印を付した
成分が本発明の範囲から外れたものである。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】これらのマルエージング鋼のうちＮｏ．５
・６およびＮｏ．１９での軟化度（５００ OＣ時効処理
材に対する硬さの比率）と時効処理温度との関係を図１
に示し、衝撃値と硬さの関係を図２に示す。
・６およびＮｏ．１９での軟化度（５００ OＣ時効処理
材に対する硬さの比率）と時効処理温度との関係を図１
に示し、衝撃値と硬さの関係を図２に示す。
【００２８】表３および図１より本発明のマルエージン
グ鋼は、従来の鋼よりも軟化度に優れており、軟化抵抗
が大きいことは明らかである。特に、これまで１８％Ｎ
ｉマルエージング鋼において問題とされていた５５０ O
Ｃ前後における軟化抵抗の改善が著しい。
グ鋼は、従来の鋼よりも軟化度に優れており、軟化抵抗
が大きいことは明らかである。特に、これまで１８％Ｎ
ｉマルエージング鋼において問題とされていた５５０ O
Ｃ前後における軟化抵抗の改善が著しい。
【００２９】また、表３および図２よりダイカスト金型
に使用される硬さＨR Ｃ４８〜５０の範囲において、本
発明のマルエージング鋼は従来の鋼、特に１８％Ｎｉマ
ルエージング鋼よりも衝撃値が高く、靱性に優れている
ことは明らかである。これまで低Ｎｉ鋼のマルエージン
グ鋼は１８％Ｎｉ鋼より靱性が劣ると言われていたが、
成分組成および時効温度の選定により靱性を高めること
ができた。即ち、本発明によると、ダイカスト金型使用
条件下で軟化抵抗が大きく、靱性に優れたマルエージン
グ鋼を得ることができる。
に使用される硬さＨR Ｃ４８〜５０の範囲において、本
発明のマルエージング鋼は従来の鋼、特に１８％Ｎｉマ
ルエージング鋼よりも衝撃値が高く、靱性に優れている
ことは明らかである。これまで低Ｎｉ鋼のマルエージン
グ鋼は１８％Ｎｉ鋼より靱性が劣ると言われていたが、
成分組成および時効温度の選定により靱性を高めること
ができた。即ち、本発明によると、ダイカスト金型使用
条件下で軟化抵抗が大きく、靱性に優れたマルエージン
グ鋼を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】前記した如く、本発明は軟化抵抗が大き
く、靱性に優れたマルエージング鋼を提供することがで
き、ダイカスト金型鋼として使用時には、ヒートチェッ
ク、大割れに対して改善されているので、従来よりも寿
命の長い金型を提供することができる。
く、靱性に優れたマルエージング鋼を提供することがで
き、ダイカスト金型鋼として使用時には、ヒートチェッ
ク、大割れに対して改善されているので、従来よりも寿
命の長い金型を提供することができる。
【図１】本実施例での軟化度（５００ OＣ時効処理材に
対する硬さの比率）と時効処理温度との関係を示す図で
ある。
対する硬さの比率）と時効処理温度との関係を示す図で
ある。
【図２】本実施例での衝撃値と硬さの関係を示す図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｎｉ：１２〜１４％、Ｍｏ：
４．５〜６．０％、Ｃｏ：７．５〜９．５％、Ｔｉ：
０．５〜１．０％、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．１
％以下、Ｍｎ：０．１％以下、Ｐ：０．０１％以下、
Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：０．０５％以下、Ｎ：０．
０１％以下、ｓｏｌＡｌ：０．０２〜０．２０％を含有
し、残部はＦｅおよび不可避的不純物よりなる軟化抵抗
と靱性に優れたダイカスト金型用マルエージング鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293393A JPH06248389A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | ダイカスト金型用マルエージング鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293393A JPH06248389A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | ダイカスト金型用マルエージング鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248389A true JPH06248389A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=13214591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6293393A Pending JPH06248389A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | ダイカスト金型用マルエージング鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06248389A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256332B1 (ko) * | 1995-10-16 | 2000-05-15 | 이구택 | 항복강도 220케이에스아이급 초고장력강의 제조방법 |
| WO2000056944A1 (fr) * | 1999-03-19 | 2000-09-28 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Acier maraging tres resistant a la fatigue et son procede de fabrication |
| EP3255171A1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-12-13 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Maraging steel |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP6293393A patent/JPH06248389A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256332B1 (ko) * | 1995-10-16 | 2000-05-15 | 이구택 | 항복강도 220케이에스아이급 초고장력강의 제조방법 |
| WO2000056944A1 (fr) * | 1999-03-19 | 2000-09-28 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Acier maraging tres resistant a la fatigue et son procede de fabrication |
| US6776855B1 (en) | 1999-03-19 | 2004-08-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Maraging steel excellent in fatigue characteristics and method for producing the same |
| US7323070B2 (en) | 1999-03-19 | 2008-01-29 | Neomax Materials Co., Ltd. | Maraging steel excellent in fatigue characteristics and method for producing the same |
| EP3255171A1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-12-13 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Maraging steel |
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