JPH0718378A - 熱間金型用鋼 - Google Patents
熱間金型用鋼Info
- Publication number
- JPH0718378A JPH0718378A JP16689793A JP16689793A JPH0718378A JP H0718378 A JPH0718378 A JP H0718378A JP 16689793 A JP16689793 A JP 16689793A JP 16689793 A JP16689793 A JP 16689793A JP H0718378 A JPH0718378 A JP H0718378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- toughness
- hot
- temperature
- die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間鍛造、プレス鍛造用の金型およびその他
の熱間加工用工具の用途に適した鋼を提供する。 【構成】 Ｃ：０．３６〜０．４６％，Ｓｉ：０．１〜
０．５％、Ｍｎ：０．１〜１．２％，Ｎｉ：０．４〜
１．０％，Ｃｒ：２．３〜３．３％，Ｍｏ，Ｗの１種又
は２種をＭｏ＋１／２Ｗで１．５〜２．５％，Ｖ：０．
５〜１．５％，Ｂ：０．００１〜０．０１０％，Ｎ：
０．００１５〜０．０１５０％、残部Ｆｅおよび不純物
よりなることを特徴とする熱間金型用鋼。 【効果】 耐ヘタリ性と靭性をバランスよく備えた熱間
金型用鋼を提供する。
の熱間加工用工具の用途に適した鋼を提供する。 【構成】 Ｃ：０．３６〜０．４６％，Ｓｉ：０．１〜
０．５％、Ｍｎ：０．１〜１．２％，Ｎｉ：０．４〜
１．０％，Ｃｒ：２．３〜３．３％，Ｍｏ，Ｗの１種又
は２種をＭｏ＋１／２Ｗで１．５〜２．５％，Ｖ：０．
５〜１．５％，Ｂ：０．００１〜０．０１０％，Ｎ：
０．００１５〜０．０１５０％、残部Ｆｅおよび不純物
よりなることを特徴とする熱間金型用鋼。 【効果】 耐ヘタリ性と靭性をバランスよく備えた熱間
金型用鋼を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間鍛造、プレス鍛造
用の金型およびその他の熱間加工用工具の用途に適した
鋼に関するものである。
用の金型およびその他の熱間加工用工具の用途に適した
鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、熱間プレス鍛造機は大型化してお
り、これに使用される金型も大型化している。大型金型
材には、加熱冷却による温度勾配で発生する熱応力に
対する靭性、部分的に高温度化するためのへたりに関
する問題があり、この点を満足させるための鋼材とし
て、ＪＩＳ ＳＫＤ７鋼、ＳＫＤ６１鋼およびＢ添加鋼
が知られている。
り、これに使用される金型も大型化している。大型金型
材には、加熱冷却による温度勾配で発生する熱応力に
対する靭性、部分的に高温度化するためのへたりに関
する問題があり、この点を満足させるための鋼材とし
て、ＪＩＳ ＳＫＤ７鋼、ＳＫＤ６１鋼およびＢ添加鋼
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のＪＩＳ Ｓ
ＫＤ７鋼、ＳＫＤ６１鋼およびＢ添加鋼は、Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｖなどの合金元素が多いために靭性が劣化する。特
に常温での靭性が低く、型用鋼の予熱温度が低いと破損
の原因となる。そこで本発明では、高温での靭性並びに
常温での靭性を改善した鋼を提供することを目的とする
ものである。
ＫＤ７鋼、ＳＫＤ６１鋼およびＢ添加鋼は、Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｖなどの合金元素が多いために靭性が劣化する。特
に常温での靭性が低く、型用鋼の予熱温度が低いと破損
の原因となる。そこで本発明では、高温での靭性並びに
常温での靭性を改善した鋼を提供することを目的とする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため種々の研究を行った結果、下記の化学成分
を有する鋼材が熱間金型用鋼として最適であることを見
出した。すなわち、本発明は、Ｃ：０．３６〜０．４６
％（重量％），Ｓｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１
〜１．２％，Ｎｉ：０．４〜１．０％，Ｃｒ：２．３〜
３．３％，Ｍｏ，Ｗの１種又は２種をＭｏ＋１／２Ｗで
１．５〜２．５％，Ｖ：０．５〜１．５％，Ｂ：０．０
０１〜０．０１０％，Ｎ：０．００１５〜０．０１５
％、残部Ｆｅおよび不純物よりなる熱間金型用鋼であ
る。
解決するため種々の研究を行った結果、下記の化学成分
を有する鋼材が熱間金型用鋼として最適であることを見
出した。すなわち、本発明は、Ｃ：０．３６〜０．４６
％（重量％），Ｓｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１
〜１．２％，Ｎｉ：０．４〜１．０％，Ｃｒ：２．３〜
３．３％，Ｍｏ，Ｗの１種又は２種をＭｏ＋１／２Ｗで
１．５〜２．５％，Ｖ：０．５〜１．５％，Ｂ：０．０
０１〜０．０１０％，Ｎ：０．００１５〜０．０１５
％、残部Ｆｅおよび不純物よりなる熱間金型用鋼であ
る。
【０００５】上記化学成分および組成範囲の限定理由は
下記のとおりである。Ｃは炭化物形成元素であるＣｒ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｖと結合し、時効硬化を生じさせ、鋼を著し
く硬化させ、耐摩耗性を向上させることに効果がある。
これらの効果を十分に発揮させるためには、Ｃは０．３
６％以上必要であるが、その量が多すぎると靭性を損う
ので、上限は０．４６％とした。
下記のとおりである。Ｃは炭化物形成元素であるＣｒ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｖと結合し、時効硬化を生じさせ、鋼を著し
く硬化させ、耐摩耗性を向上させることに効果がある。
これらの効果を十分に発揮させるためには、Ｃは０．３
６％以上必要であるが、その量が多すぎると靭性を損う
ので、上限は０．４６％とした。
【０００６】Ｓｉは脱酸効果があるので０．５％以下含
有する。０．５％を越えると、靭性を損うものであり、
又、余り少ないと脱酸効果が期待できないので下限を
０．１％とした。ＭｎはＳｉと同様脱酸効果があり、か
つ衝撃遷移曲線を低温側に移行する効果があり、常温で
の衝撃値を向上することができる。そのための有効範囲
は０．１〜１．２％である。
有する。０．５％を越えると、靭性を損うものであり、
又、余り少ないと脱酸効果が期待できないので下限を
０．１％とした。ＭｎはＳｉと同様脱酸効果があり、か
つ衝撃遷移曲線を低温側に移行する効果があり、常温で
の衝撃値を向上することができる。そのための有効範囲
は０．１〜１．２％である。
【０００７】ＮｉはＡｃ3変態点を低下させ、結晶粒を
粗大化させる元素であるが、本発明鋼の場合はＣｒ，Ｍ
ｏ，Ｖが高いため、Ｎｉの０．４〜１．０％添加では影
響が小さい。むしろＣｒ，Ｍｏ，Ｖの添加により衝撃遷
移温度が高温側に移行するため、常温の衝撃値は低下す
るが、Ｎｉはこの欠点を防止するのにもっとも効果のあ
る元素である。０．４％未満ではその効果が小さく、
１．０％を越えると変態点を下げ、かつ焼きなまし硬さ
を上げ、切削性に影響する。
粗大化させる元素であるが、本発明鋼の場合はＣｒ，Ｍ
ｏ，Ｖが高いため、Ｎｉの０．４〜１．０％添加では影
響が小さい。むしろＣｒ，Ｍｏ，Ｖの添加により衝撃遷
移温度が高温側に移行するため、常温の衝撃値は低下す
るが、Ｎｉはこの欠点を防止するのにもっとも効果のあ
る元素である。０．４％未満ではその効果が小さく、
１．０％を越えると変態点を下げ、かつ焼きなまし硬さ
を上げ、切削性に影響する。
【０００８】Ｃｒは、金型用鋼の特性上必須の元素で、
使用中の表面の酸化皮膜の形成や炭化物形成により、高
温強度の上昇による耐摩耗性を向上させる。前記Ｎｉの
添加による変態点の低下をバランスさせるためにこのＣ
ｒによる変態点の上昇が有効である。Ｃｒの量が２．３
％未満では耐酸化性が劣り、かつ、高温強度が小さくな
る。又、Ｃｒの量が多過ぎると靭性が低下するので３．
３％を上限とした。Ｍｏ，ＷはＣｒと同様炭化物形成元
素で、特に微細な炭化物の析出により焼戻し軟化抵抗性
を与える重要な元素である。しかし、Ｍｏ，Ｗの量が多
くなると靭性を損う。このためＭｏ，Ｗ（ＷはＭｏの２
倍の原子量のためＭｏの１／２の量に相当する）量は両
者合計して１．５〜２．５％の範囲が最適である。
使用中の表面の酸化皮膜の形成や炭化物形成により、高
温強度の上昇による耐摩耗性を向上させる。前記Ｎｉの
添加による変態点の低下をバランスさせるためにこのＣ
ｒによる変態点の上昇が有効である。Ｃｒの量が２．３
％未満では耐酸化性が劣り、かつ、高温強度が小さくな
る。又、Ｃｒの量が多過ぎると靭性が低下するので３．
３％を上限とした。Ｍｏ，ＷはＣｒと同様炭化物形成元
素で、特に微細な炭化物の析出により焼戻し軟化抵抗性
を与える重要な元素である。しかし、Ｍｏ，Ｗの量が多
くなると靭性を損う。このためＭｏ，Ｗ（ＷはＭｏの２
倍の原子量のためＭｏの１／２の量に相当する）量は両
者合計して１．５〜２．５％の範囲が最適である。
【０００９】ＶはＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖの中でもっとも析
出硬化性があり、強力な炭化物形成元素である。したが
って、焼戻し軟化抵抗性が高く、使用温度での高温強度
を高くする。その量が０．５％未満では効果がなく、ま
た、１．５％を越えると靭性を損うので、Ｖの含有量は
０．５〜１．５％とした。
出硬化性があり、強力な炭化物形成元素である。したが
って、焼戻し軟化抵抗性が高く、使用温度での高温強度
を高くする。その量が０．５％未満では効果がなく、ま
た、１．５％を越えると靭性を損うので、Ｖの含有量は
０．５〜１．５％とした。
【００１０】Ｂは一般的に焼入性を向上させる元素とし
て知られているが、本発明の場合は、鋼中にＢＮの形態
で結晶粒界に分布させることにより、高温での靭性向上
をはかるものである。その効果は０．００１〜０．０１
０％の範囲で発揮され、この範囲外ではむしろ靭性を損
う。Ｎは鋼中に含まれる不純物元素の一つとして考えら
れるが、むしろ積極的に添加し、前述のＢと結合させる
ことにより高温での靭性向上をはかる。したがって、Ｂ
量に見合った量添加するため０．００１５〜０．０１５
０％が最適である。この範囲を外れると靭性を損う。
て知られているが、本発明の場合は、鋼中にＢＮの形態
で結晶粒界に分布させることにより、高温での靭性向上
をはかるものである。その効果は０．００１〜０．０１
０％の範囲で発揮され、この範囲外ではむしろ靭性を損
う。Ｎは鋼中に含まれる不純物元素の一つとして考えら
れるが、むしろ積極的に添加し、前述のＢと結合させる
ことにより高温での靭性向上をはかる。したがって、Ｂ
量に見合った量添加するため０．００１５〜０．０１５
０％が最適である。この範囲を外れると靭性を損う。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。表１
に本発明の試料と従来鋼としてのＪＩＳ ＳＫＤ ６
１，ＳＫＤ ７およびＢ添加鋼による試料の化学成分を
示す。
に本発明の試料と従来鋼としてのＪＩＳ ＳＫＤ ６
１，ＳＫＤ ７およびＢ添加鋼による試料の化学成分を
示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１に示した組成の試料を１０ｋｇの鋼塊
から鍛伸し、３０ｍｍφ×Ｌに鍛伸した供試材を１０２
５℃で焼入し、６２０℃で焼戻した材料につき衝撃遷移
試験をした。図１は試験結果による衝撃遷移曲線を示
す。衝撃試験値が高く、衝撃遷移温度が低い材料が破損
しにくい材料である。図２は同上試験の耐ヘタリ性（軟
化抵抗）をみるため、６００〜６５０℃で荷重２０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2を負荷した時のクリープラプチャー時間を示
したものである。
から鍛伸し、３０ｍｍφ×Ｌに鍛伸した供試材を１０２
５℃で焼入し、６２０℃で焼戻した材料につき衝撃遷移
試験をした。図１は試験結果による衝撃遷移曲線を示
す。衝撃試験値が高く、衝撃遷移温度が低い材料が破損
しにくい材料である。図２は同上試験の耐ヘタリ性（軟
化抵抗）をみるため、６００〜６５０℃で荷重２０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2を負荷した時のクリープラプチャー時間を示
したものである。
【００１４】以上の試験結果から判ったことは、ＪＩＳ
ＳＫＤ ７鋼は高温強度は高いが靭性が低く、型鋼の
使用中破損しやすかった。又、ＪＩＳ ＳＫＤ ６１は
高温強度は低いが靭性が高く多用されており、又、高温
強度の高い材料の靭性改善のためにＢの添加鋼があり、
このものは高温での靭性の改善は認められるが、常温の
衝撃値が低く、衝撃遷移温度が高温側にあった。これに
対し、本発明では結晶粒界に積極的にＢＮの形態での微
細析出をさせると同時に、衝撃遷移温度を低温側に移動
させ、常温での改善をはかり、その結果、熱間金型用鋼
の相反する特性である耐ヘタリ性と靭性をバランスよく
備えたものであることが判った。
ＳＫＤ ７鋼は高温強度は高いが靭性が低く、型鋼の
使用中破損しやすかった。又、ＪＩＳ ＳＫＤ ６１は
高温強度は低いが靭性が高く多用されており、又、高温
強度の高い材料の靭性改善のためにＢの添加鋼があり、
このものは高温での靭性の改善は認められるが、常温の
衝撃値が低く、衝撃遷移温度が高温側にあった。これに
対し、本発明では結晶粒界に積極的にＢＮの形態での微
細析出をさせると同時に、衝撃遷移温度を低温側に移動
させ、常温での改善をはかり、その結果、熱間金型用鋼
の相反する特性である耐ヘタリ性と靭性をバランスよく
備えたものであることが判った。
【００１５】
【発明の効果】本発明は相反する特性である耐ヘタリ性
と靭性をバランスよく備えた熱間金型用鋼である。
と靭性をバランスよく備えた熱間金型用鋼である。
【図１】衝撃遷移曲性（靭性）の試験結果を示すグラフ
である。
である。
【図２】耐ヘタリ性の試験結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ：０．３６〜０．４６％（重量％），
Ｓｉ：０．１〜０．５％、Ｍｎ：０．１〜１．２％，Ｎ
ｉ：０．４〜１．０％，Ｃｒ：２．３〜３．３％，Ｍ
ｏ，Ｗの１種又は２種をＭｏ＋１／２Ｗで１．５〜２．
５％，Ｖ：０．５〜１．５％，Ｂ：０．００１〜０．０
１０％，Ｎ：０．００１５〜０．０１５０％、残部Ｆｅ
および不純物よりなることを特徴とする熱間金型用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16689793A JPH0718378A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 熱間金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16689793A JPH0718378A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 熱間金型用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718378A true JPH0718378A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15839661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16689793A Pending JPH0718378A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 熱間金型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718378A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014512456A (ja) * | 2011-03-04 | 2014-05-22 | ウッデホルムス アーベー | 熱間加工工具鋼および熱間加工工具鋼の製造方法 |
| CN103993223A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-20 | 上海大学 | 一种超高热导率耐磨热冲压模具钢及其制备方法 |
| JP2017512913A (ja) * | 2014-03-18 | 2017-05-25 | イノマク ２１，ソシエダ リミターダ | 超高伝導低コスト鋼 |
| CN108220766A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 鞍钢股份有限公司 | 一种Cr-V系热作模具钢及其制备方法 |
-
1993
- 1993-07-06 JP JP16689793A patent/JPH0718378A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014512456A (ja) * | 2011-03-04 | 2014-05-22 | ウッデホルムス アーベー | 熱間加工工具鋼および熱間加工工具鋼の製造方法 |
| JP2017512913A (ja) * | 2014-03-18 | 2017-05-25 | イノマク ２１，ソシエダ リミターダ | 超高伝導低コスト鋼 |
| JP2020111829A (ja) * | 2014-03-18 | 2020-07-27 | イノマク ２１，ソシエダ リミターダ | 超高伝導低コスト鋼 |
| CN103993223A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-20 | 上海大学 | 一种超高热导率耐磨热冲压模具钢及其制备方法 |
| CN108220766A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 鞍钢股份有限公司 | 一种Cr-V系热作模具钢及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0717986B2 (ja) | 合金工具鋼 | |
| JPH0253506B2 (ja) | ||
| JPS59179762A (ja) | 冷間ダイス鋼 | |
| JP2016060961A (ja) | 高い靭性と軟化抵抗性を有する高速度工具鋼 | |
| JP3535112B2 (ja) | 耐溶損性・高温強度に優れた熱間工具鋼および該熱間工具鋼からなる高温用部材 | |
| JPH0253505B2 (ja) | ||
| JPS61213349A (ja) | 合金工具鋼 | |
| JP2834654B2 (ja) | 高靱性熱間工具鋼 | |
| JPH08100239A (ja) | 合金工具鋼 | |
| JPH0555585B2 (ja) | ||
| JPS62211351A (ja) | 被削性の優れた工具鋼 | |
| JP2700264B2 (ja) | 熱間工具鋼 | |
| JPH0718378A (ja) | 熱間金型用鋼 | |
| JPH07228947A (ja) | 高強度低熱膨張合金 | |
| JPH0547611B2 (ja) | ||
| JP2018131654A (ja) | 優れた靱性および軟化抵抗性を有する熱間工具鋼 | |
| JP4302480B2 (ja) | 冷間加工性に優れた高硬度鋼 | |
| JPH0688163A (ja) | 熱間工具鋼 | |
| JPH06256897A (ja) | 熱間鍛造金型用鋼 | |
| JPH01111846A (ja) | 熱間工具鋼 | |
| JP2602903B2 (ja) | 温間および熱間加工用工具鋼 | |
| JP2002060907A (ja) | 熱間プレス金敷用鋼および鋳鋼 | |
| JP2000345290A (ja) | 銅および銅合金用熱間圧延ロール | |
| JPH0796696B2 (ja) | 合金工具鋼 | |
| JPH1161362A (ja) | 熱間加工用工具鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990907 |