JPH08281320A - 耐摩耗性および耐焼付き性に優れたＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し加工用ダイス - Google Patents
耐摩耗性および耐焼付き性に優れたＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し加工用ダイスInfo
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- JPH08281320A JPH08281320A JP8724595A JP8724595A JPH08281320A JP H08281320 A JPH08281320 A JP H08281320A JP 8724595 A JP8724595 A JP 8724595A JP 8724595 A JP8724595 A JP 8724595A JP H08281320 A JPH08281320 A JP H08281320A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性および耐焼き付き性けを改善するこ
とによって、長寿命化を達成すると共に表面品質に優れ
たＡｌまたはＡｌ合金押出し製品を生産することのでき
るＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し加工用ダイスを提供す
る。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金を熱間押出し加工する際
に用いられるダイスであって、母材における少なくとも
ＡｌまたはＡｌ合金との接触部分に、炭化物被覆層を２
μｍ以上形成したものである。
とによって、長寿命化を達成すると共に表面品質に優れ
たＡｌまたはＡｌ合金押出し製品を生産することのでき
るＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し加工用ダイスを提供す
る。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金を熱間押出し加工する際
に用いられるダイスであって、母材における少なくとも
ＡｌまたはＡｌ合金との接触部分に、炭化物被覆層を２
μｍ以上形成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡｌまたはＡｌ合金
（以下、Ａｌ合金で代表することがある）を熱間押出し
加工する際に用いられるダイスに関するものであり、殊
に耐摩耗性および耐焼付き性を改善することによって、
長寿命化を達成すると共に表面品質に優れたＡｌ合金押
出し製品を生産することのできるＡｌまたはＡｌ合金熱
間押出し加工用ダイスに関するものである。
（以下、Ａｌ合金で代表することがある）を熱間押出し
加工する際に用いられるダイスに関するものであり、殊
に耐摩耗性および耐焼付き性を改善することによって、
長寿命化を達成すると共に表面品質に優れたＡｌ合金押
出し製品を生産することのできるＡｌまたはＡｌ合金熱
間押出し加工用ダイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ合金等の低融点合金を熱間押出し加
工する際に用いられるダイスの素材としては、熱間でし
かも高温金属との摺動環境下で使用されるので、耐久性
を考慮してＪＩＳ ＳＫＤ６１に代表される熱間加工用
工具鋼が使用されている。しかしながら、こうした工具
鋼単独でダイスとして使用した場合には、性能的に不十
分であり、被加工材の工具鋼への焼付きが生じたり、高
温摩耗によるダイスの寿命低下が発生するという問題が
ある。特に、被加工材の工具鋼への焼付きは、大きな問
題であり、被加工材の肌荒れを発生することによる品質
低下を招く他、焼付きが生じる度にダイスを頻繁に交換
する必要があることから、歩留まりや生産性の低下が著
しくなる。
工する際に用いられるダイスの素材としては、熱間でし
かも高温金属との摺動環境下で使用されるので、耐久性
を考慮してＪＩＳ ＳＫＤ６１に代表される熱間加工用
工具鋼が使用されている。しかしながら、こうした工具
鋼単独でダイスとして使用した場合には、性能的に不十
分であり、被加工材の工具鋼への焼付きが生じたり、高
温摩耗によるダイスの寿命低下が発生するという問題が
ある。特に、被加工材の工具鋼への焼付きは、大きな問
題であり、被加工材の肌荒れを発生することによる品質
低下を招く他、焼付きが生じる度にダイスを頻繁に交換
する必要があることから、歩留まりや生産性の低下が著
しくなる。
【０００３】こうしたことから近年では、上記問題を解
決するという観点から、各種の技術が提案されている。
例えば特開平５−１４０６９５号には、ダイスの母材を
靭性や焼入れ抵抗性が高くなる様に化学成分組成を調整
すると共に、表面を窒化処理したダイスが提案されてい
る。また特公昭５６−２１８３４号には、耐摩耗性を改
善するという観点から、母材表面に窒化処理や硼化処理
を行なった後に固体潤滑層を形成する方法が開示されて
いる。更に、被加工材との接触部分にステライト等のＣ
ｏ基合金を肉盛り溶射したダイス（特開平２−４６９１
４号）や、被加工材との接触部分にＳｉ3 Ｎ4 を主体と
するセラミックスやサイアロン等で構成する技術（特開
昭５８−７４５７４号、特開昭６２−２８６２号等）も
提案されている。
決するという観点から、各種の技術が提案されている。
例えば特開平５−１４０６９５号には、ダイスの母材を
靭性や焼入れ抵抗性が高くなる様に化学成分組成を調整
すると共に、表面を窒化処理したダイスが提案されてい
る。また特公昭５６−２１８３４号には、耐摩耗性を改
善するという観点から、母材表面に窒化処理や硼化処理
を行なった後に固体潤滑層を形成する方法が開示されて
いる。更に、被加工材との接触部分にステライト等のＣ
ｏ基合金を肉盛り溶射したダイス（特開平２−４６９１
４号）や、被加工材との接触部分にＳｉ3 Ｎ4 を主体と
するセラミックスやサイアロン等で構成する技術（特開
昭５８−７４５７４号、特開昭６２−２８６２号等）も
提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれまで
提案されてきた各技術は、夫々下記に示す様な欠点があ
り、十分な特性が発揮されているとは言えない。即ち、
特開平５−１４０６９５号に開示された技術では、母材
の化学成分組成を調整することによって、押出し加工中
の高温のダイスの熱変形や熱応力による割れは低減され
るものの、窒化処理は常温における硬度がＨｖ１０００
程度であり、押出し時の高温により硬度が更に低下する
ことが予想され、十分な耐摩耗性を発揮しているとは言
いがたい。また耐焼付き性についても、窒化処理層では
十分ではない。
提案されてきた各技術は、夫々下記に示す様な欠点があ
り、十分な特性が発揮されているとは言えない。即ち、
特開平５−１４０６９５号に開示された技術では、母材
の化学成分組成を調整することによって、押出し加工中
の高温のダイスの熱変形や熱応力による割れは低減され
るものの、窒化処理は常温における硬度がＨｖ１０００
程度であり、押出し時の高温により硬度が更に低下する
ことが予想され、十分な耐摩耗性を発揮しているとは言
いがたい。また耐焼付き性についても、窒化処理層では
十分ではない。
【０００５】特公昭５６−２１８３４号による技術で
は、固体潤滑剤の消耗に伴ってダイスの早期の交換が余
儀なくされるという問題がある。また被加工材へ潤滑剤
が付着することから、製品品質の低下が懸念される。
は、固体潤滑剤の消耗に伴ってダイスの早期の交換が余
儀なくされるという問題がある。また被加工材へ潤滑剤
が付着することから、製品品質の低下が懸念される。
【０００６】特開平２−４６９１４号による技術では、
ステライト等のＣｏ基合金が高価であることから、処理
そのもののコストが高くなることや、肉盛り時には局部
的にダイスが加熱されてダイスに歪みが生じること、更
にはステライト合金の硬度は常温でＨｖ７００付近であ
り、押出し温度ではほとんど変化が認められないにして
も、十分な耐摩耗性を付与するには不十分な硬度である
こと等の欠点がある。また耐焼付け性に関しても、主体
となるＣｏはＡｌと良好な耐焼き付け性を有している
が、添加元素として含まれるＮｉがＡｌと反応し易いの
で、耐焼付け性に劣る傾向が認められる。
ステライト等のＣｏ基合金が高価であることから、処理
そのもののコストが高くなることや、肉盛り時には局部
的にダイスが加熱されてダイスに歪みが生じること、更
にはステライト合金の硬度は常温でＨｖ７００付近であ
り、押出し温度ではほとんど変化が認められないにして
も、十分な耐摩耗性を付与するには不十分な硬度である
こと等の欠点がある。また耐焼付け性に関しても、主体
となるＣｏはＡｌと良好な耐焼き付け性を有している
が、添加元素として含まれるＮｉがＡｌと反応し易いの
で、耐焼付け性に劣る傾向が認められる。
【０００７】一方、特開昭５８−７４５７４号や特開昭
６２−２８６２号等に開示された技術では、ダイス母材
の一部にセラミックス等の母材とは異なる部材を接合す
るものであるので、ダイスの構成が複雑になって高価に
なり、しかも接合部分の強度に問題があることから現実
的な技術とは言いがたい。
６２−２８６２号等に開示された技術では、ダイス母材
の一部にセラミックス等の母材とは異なる部材を接合す
るものであるので、ダイスの構成が複雑になって高価に
なり、しかも接合部分の強度に問題があることから現実
的な技術とは言いがたい。
【０００８】本発明はこうした状況の下になされたもの
であって、その目的は、耐摩耗性および耐焼付き性を改
善することによって、長寿命化を達成すると共に表面品
質に優れたＡｌ合金押出し製品を生産することのできる
Ａｌ合金熱間押出し加工用ダイスを提供することにあ
る。
であって、その目的は、耐摩耗性および耐焼付き性を改
善することによって、長寿命化を達成すると共に表面品
質に優れたＡｌ合金押出し製品を生産することのできる
Ａｌ合金熱間押出し加工用ダイスを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明とは、ＡｌまたはＡｌ合金を熱間押出し加工する際
に用いられるダイスであって、母材における少なくとも
Ａｌ合金との接触部分に、炭化物被覆層を厚さ２μｍ以
上形成したものである点に要旨を有するＡｌまたはＡｌ
合金熱間押出し加工用ダイスである。尚前記炭化物被覆
層は、Ｔｉ，Ｃｒ，ＶおよびＮｂよりなる群から選ばれ
る１種以上の元素を含むものであることが好ましい。
発明とは、ＡｌまたはＡｌ合金を熱間押出し加工する際
に用いられるダイスであって、母材における少なくとも
Ａｌ合金との接触部分に、炭化物被覆層を厚さ２μｍ以
上形成したものである点に要旨を有するＡｌまたはＡｌ
合金熱間押出し加工用ダイスである。尚前記炭化物被覆
層は、Ｔｉ，Ｃｒ，ＶおよびＮｂよりなる群から選ばれ
る１種以上の元素を含むものであることが好ましい。
【００１０】上記ダイスにおいて、前記母材は、炭素を
０．２重量％以上含有する炭素鋼または熱間加工用工具
鋼であることが好ましく、これによって母材と炭化物被
覆層との密着性を良好なものとすることができる。
０．２重量％以上含有する炭素鋼または熱間加工用工具
鋼であることが好ましく、これによって母材と炭化物被
覆層との密着性を良好なものとすることができる。
【００１１】また母材と炭化物被覆層との密着性を良好
なものとし、且つ炭化物被覆層表面の化学的安定性を向
上させるという観点からして、炭化物被覆層は、最表面
において母材構成元素の含有割合が最も少なく、前記最
表面から母材側になるにつれて母材構成元素が増加する
傾斜組織とすることが有効である。
なものとし、且つ炭化物被覆層表面の化学的安定性を向
上させるという観点からして、炭化物被覆層は、最表面
において母材構成元素の含有割合が最も少なく、前記最
表面から母材側になるにつれて母材構成元素が増加する
傾斜組織とすることが有効である。
【００１２】更に、ダイスの耐摩耗性および耐焼付き性
をより向上させるという観点からすれば、炭化物被覆層
は、最表面の表面粗度がＲｍａｘで１μｍ以下であるこ
とが好ましい。
をより向上させるという観点からすれば、炭化物被覆層
は、最表面の表面粗度がＲｍａｘで１μｍ以下であるこ
とが好ましい。
【００１３】一方、本発明のダイスによって押出し加工
するＡｌ合金は、Ｚｎ，ＣｕおよびＭｇよりなる群から
選ばれる１種以上を含有するＡｌ合金であるときに、本
発明のダイスによる効果が最大限に発揮される。
するＡｌ合金は、Ｚｎ，ＣｕおよびＭｇよりなる群から
選ばれる１種以上を含有するＡｌ合金であるときに、本
発明のダイスによる効果が最大限に発揮される。
【００１４】
【作用】本発明者らは、熱間押出し加工用ダイスの耐摩
耗性および耐焼付き性を改善するべく、その具体的な構
成について様々な角度から検討した。その結果、母材に
おける少なくともＡｌ合金との接触部分に、炭化物被覆
層を厚さ２μｍ以上形成したものでは、上記目的が見事
に達成されることを見出し、本発明を完成した。
耗性および耐焼付き性を改善するべく、その具体的な構
成について様々な角度から検討した。その結果、母材に
おける少なくともＡｌ合金との接触部分に、炭化物被覆
層を厚さ２μｍ以上形成したものでは、上記目的が見事
に達成されることを見出し、本発明を完成した。
【００１５】炭化物は、窒化物や酸化物等と比べて結合
の様式がより共有結合的になり、硬度が高いという特徴
を有している。本発明で用いる炭化物は、Ｔｉ，Ｃｒ，
Ｖ，Ｎｂ，Ｆｅ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｓｉを含むものが
いずれも使用できるが、このうちＴｉ，Ｃｒ，Ｖおよび
Ｎｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素を含むもの
が好ましい。特に、Ｔｉ，Ｃｒ，ＶおよびＮｂの炭化物
では、硬度が夫々ＴｉＣ：Ｈｖ３２００，ＣｒＣ：Ｈｖ
２８００，ＶＣ：Ｈｖ３０００およびＮｂＣ：Ｈｖ２８
００となり、工具の被覆に通常使用されているＴｉＮの
Ｈｖ１８００以上の硬度を有している。また高温硬度も
窒化処理被覆層と比べて大きくなり、例えば押出し温度
の５００℃付近では上記の炭化物はいずれも硬度がＨｖ
１５００以上の硬度を有するのに対し、窒化処理層では
Ｈｖ５００以下の硬度である。更に、上記の炭化物は、
いずれもＡｌ合金との反応性が小さいことによって耐焼
付き性も良好なものとなる。尚上記の元素の炭化物は、
夫々の構成元素によって特性が異なり（例えば、Ｔｉ
Ｃ；高硬度、ＣｒＣ；高耐酸化性）、それに応じて単独
の炭化物被覆層を形成すれば良いが、これらの複合炭化
物を形成することによって、使用環境に即した被覆層の
形成が可能であるので、より効果的である。
の様式がより共有結合的になり、硬度が高いという特徴
を有している。本発明で用いる炭化物は、Ｔｉ，Ｃｒ，
Ｖ，Ｎｂ，Ｆｅ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｓｉを含むものが
いずれも使用できるが、このうちＴｉ，Ｃｒ，Ｖおよび
Ｎｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素を含むもの
が好ましい。特に、Ｔｉ，Ｃｒ，ＶおよびＮｂの炭化物
では、硬度が夫々ＴｉＣ：Ｈｖ３２００，ＣｒＣ：Ｈｖ
２８００，ＶＣ：Ｈｖ３０００およびＮｂＣ：Ｈｖ２８
００となり、工具の被覆に通常使用されているＴｉＮの
Ｈｖ１８００以上の硬度を有している。また高温硬度も
窒化処理被覆層と比べて大きくなり、例えば押出し温度
の５００℃付近では上記の炭化物はいずれも硬度がＨｖ
１５００以上の硬度を有するのに対し、窒化処理層では
Ｈｖ５００以下の硬度である。更に、上記の炭化物は、
いずれもＡｌ合金との反応性が小さいことによって耐焼
付き性も良好なものとなる。尚上記の元素の炭化物は、
夫々の構成元素によって特性が異なり（例えば、Ｔｉ
Ｃ；高硬度、ＣｒＣ；高耐酸化性）、それに応じて単独
の炭化物被覆層を形成すれば良いが、これらの複合炭化
物を形成することによって、使用環境に即した被覆層の
形成が可能であるので、より効果的である。
【００１６】炭化物被覆層の厚さは２μｍ以上とする必
要があるが、この理由はこれより薄くなると本発明の効
果が発揮されなくなるからである。またこの被覆層の厚
さは、通常２〜１０μｍで形成されるが、厚くすれば耐
摩耗性の発揮される期間が長くなるので実用上差し支え
ない範囲で１０μｍよりも厚くしても良いのは勿論であ
る。
要があるが、この理由はこれより薄くなると本発明の効
果が発揮されなくなるからである。またこの被覆層の厚
さは、通常２〜１０μｍで形成されるが、厚くすれば耐
摩耗性の発揮される期間が長くなるので実用上差し支え
ない範囲で１０μｍよりも厚くしても良いのは勿論であ
る。
【００１７】本発明のダイスで用いる母材は、炭素を
０．２重量％以上含有する炭素鋼、またはＪＩＳ ＳＫ
Ｄ６１に代表される熱間加工用工具鋼であることが好ま
しく、これによって母材と炭化物被覆層との密着性を良
好なものとすることができる。また密着性を良好なもの
とすることによって、耐摩耗性も向上させることができ
る。こうした効果が得られる理由については、その全て
を解明し得た訳ではないが、恐らく次の様に考えること
ができる。即ち、上記の様な炭素鋼や熱間加工用工具鋼
には、その中に構成元素の微細な炭化物が析出するが、
この様な炭化物を含む鋼種においては、炭化物被覆層と
の界面において性質の似通った炭化物が存在することに
なり、これによって炭化物被覆層との結合力がより強化
されるものと考えられる。尚上記ＪＩＳ ＳＫＤ６１等
の熱間加工工具鋼は、高温強度や靭性にも優れ、本発明
のダイスの母材の素材としてＳ４５Ｃ等の炭素鋼よりも
好適である。
０．２重量％以上含有する炭素鋼、またはＪＩＳ ＳＫ
Ｄ６１に代表される熱間加工用工具鋼であることが好ま
しく、これによって母材と炭化物被覆層との密着性を良
好なものとすることができる。また密着性を良好なもの
とすることによって、耐摩耗性も向上させることができ
る。こうした効果が得られる理由については、その全て
を解明し得た訳ではないが、恐らく次の様に考えること
ができる。即ち、上記の様な炭素鋼や熱間加工用工具鋼
には、その中に構成元素の微細な炭化物が析出するが、
この様な炭化物を含む鋼種においては、炭化物被覆層と
の界面において性質の似通った炭化物が存在することに
なり、これによって炭化物被覆層との結合力がより強化
されるものと考えられる。尚上記ＪＩＳ ＳＫＤ６１等
の熱間加工工具鋼は、高温強度や靭性にも優れ、本発明
のダイスの母材の素材としてＳ４５Ｃ等の炭素鋼よりも
好適である。
【００１８】また本発明のダイスにおいては、母材と炭
化物被覆層との密着性を良好なものとし、且つ炭化物被
覆層表面の化学的安定性を向上させるという観点からし
て、炭化物被覆層は、最表面において母材構成元素の含
有割合が最も少なく、前記最表面から母材側になるにつ
れて母材構成元素が増加する傾斜組織とすることが有効
である。即ち、最表面における母材構成元素の含有割合
を最も少なくすることによって、被覆層の最表面側では
より純粋な炭化物層で構成されることになり、その結果
として押出し中の高温雰囲気でＡｌ合金と摺動したとき
に、Ａｌ合金との反応が少なくなり、耐焼付き性に優れ
たものとなる。また最表面から母材表面側になるにつれ
て母材構成元素が増加することによって、炭化物被覆層
と母材との剥離の起点となる界面層が殆ど存在しなくな
り、両者の密着性が優れることになる。
化物被覆層との密着性を良好なものとし、且つ炭化物被
覆層表面の化学的安定性を向上させるという観点からし
て、炭化物被覆層は、最表面において母材構成元素の含
有割合が最も少なく、前記最表面から母材側になるにつ
れて母材構成元素が増加する傾斜組織とすることが有効
である。即ち、最表面における母材構成元素の含有割合
を最も少なくすることによって、被覆層の最表面側では
より純粋な炭化物層で構成されることになり、その結果
として押出し中の高温雰囲気でＡｌ合金と摺動したとき
に、Ａｌ合金との反応が少なくなり、耐焼付き性に優れ
たものとなる。また最表面から母材表面側になるにつれ
て母材構成元素が増加することによって、炭化物被覆層
と母材との剥離の起点となる界面層が殆ど存在しなくな
り、両者の密着性が優れることになる。
【００１９】母材の表面に形成される炭化物被覆層は、
最表面の表面粗度がＲｍａｘで１μｍ以下であることが
好ましく、これによってダイスの耐摩耗性および耐焼き
付き性をより向上させることができる。即ち、表面粗度
がＲｍａｘで１μｍを超えると、被加工材との接触面積
が増大して焼き付きが発生し易くなり、また接触面にお
ける摩擦係数が大きくなることによる温度上昇が著しく
なることによって焼き付きが発生し易くなり、更には表
面の凹凸が著しく大きいときには、押出し時間に表面に
付加される応力が大きくなり、炭化物層が破壊され易く
なる。
最表面の表面粗度がＲｍａｘで１μｍ以下であることが
好ましく、これによってダイスの耐摩耗性および耐焼き
付き性をより向上させることができる。即ち、表面粗度
がＲｍａｘで１μｍを超えると、被加工材との接触面積
が増大して焼き付きが発生し易くなり、また接触面にお
ける摩擦係数が大きくなることによる温度上昇が著しく
なることによって焼き付きが発生し易くなり、更には表
面の凹凸が著しく大きいときには、押出し時間に表面に
付加される応力が大きくなり、炭化物層が破壊され易く
なる。
【００２０】本発明のダイスによって押出し加工される
Ａｌ合金は、Ｚｎ，ＣｕおよびＭｇよりなる群から選ば
れる１種以上を含有するＡｌ合金であるときに、本発明
のダイスの効果が最大限に発揮される。純Ａｌの押出し
加工時においては、使用するダイスがたとえ窒化処理を
した熱間工具鋼であっても焼付きはほとんど問題になら
ないのであるが、Ｚｎ，Ｃｕ，Ｍｇ等を含むＡｌ合金の
押出しにあっては、純Ａｌの場合に比べて焼付きの発生
が顕著になり、生産性を著しく低下させる原因になる。
こうした焼付きが生じる機構についての詳細は不明であ
るが、上記元素はＡｌに比べて一般的に金属中への拡散
が非常に生じ易いので、押出し加工時に被加工材とダイ
スの界面で焼付きが発生するものと考えられる。しかし
ながら、本発明のダイスでは、こうした元素を含むＡｌ
合金を被加工材とした場合であっても、焼付きが発生し
にくいのである。
Ａｌ合金は、Ｚｎ，ＣｕおよびＭｇよりなる群から選ば
れる１種以上を含有するＡｌ合金であるときに、本発明
のダイスの効果が最大限に発揮される。純Ａｌの押出し
加工時においては、使用するダイスがたとえ窒化処理を
した熱間工具鋼であっても焼付きはほとんど問題になら
ないのであるが、Ｚｎ，Ｃｕ，Ｍｇ等を含むＡｌ合金の
押出しにあっては、純Ａｌの場合に比べて焼付きの発生
が顕著になり、生産性を著しく低下させる原因になる。
こうした焼付きが生じる機構についての詳細は不明であ
るが、上記元素はＡｌに比べて一般的に金属中への拡散
が非常に生じ易いので、押出し加工時に被加工材とダイ
スの界面で焼付きが発生するものと考えられる。しかし
ながら、本発明のダイスでは、こうした元素を含むＡｌ
合金を被加工材とした場合であっても、焼付きが発生し
にくいのである。
【００２１】尚本発明において、炭化物被覆層を形成す
る手段については、特に限定されるものではなく、後記
実施例に示したアークイオンプレーティング法（ＡＩＰ
法）、スパッタリング法、化学気相成長法（ＣＶＤ
法）、溶融塩中に浸漬して炭化物層を析出させる方法等
の他、イオン注入法や溶射法等も採用できる。
る手段については、特に限定されるものではなく、後記
実施例に示したアークイオンプレーティング法（ＡＩＰ
法）、スパッタリング法、化学気相成長法（ＣＶＤ
法）、溶融塩中に浸漬して炭化物層を析出させる方法等
の他、イオン注入法や溶射法等も採用できる。
【００２２】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００２３】
【実施例】Ｓ４５Ｃ鋼とＳＫＤ６１鋼を母材として用
い、下記表１に示す表面処理を行なって各種のダイスを
作成した。これらのダイスを使用し、被加工材として純
Ａｌ，ＪＩＳ２０１１系Ａｌ合金またはＪＩＳ７０７５
系Ａｌ合金（供試材Ｎo.８〜１１，１５についてはすべ
て）を用い、直径１０ｍｍの丸棒の押出し試験を行なっ
た。このとき、押出し温度は４８０℃、押出し速度は：
６ｍ／分とし、合計で１００ｍの押出しを行なった。そ
してこの試験において、ダイスベアリング面の表面粗度
（押出し前・後）、ダイス表面の摩耗量、１００ｍ押出
し後の押出し材の表面粗度Ｒｍａｘ（測定法はＪＩＳ
Ｂ ０６０１に準拠）、および押出し後のダイスの表面
性状等について評価した。
い、下記表１に示す表面処理を行なって各種のダイスを
作成した。これらのダイスを使用し、被加工材として純
Ａｌ，ＪＩＳ２０１１系Ａｌ合金またはＪＩＳ７０７５
系Ａｌ合金（供試材Ｎo.８〜１１，１５についてはすべ
て）を用い、直径１０ｍｍの丸棒の押出し試験を行なっ
た。このとき、押出し温度は４８０℃、押出し速度は：
６ｍ／分とし、合計で１００ｍの押出しを行なった。そ
してこの試験において、ダイスベアリング面の表面粗度
（押出し前・後）、ダイス表面の摩耗量、１００ｍ押出
し後の押出し材の表面粗度Ｒｍａｘ（測定法はＪＩＳ
Ｂ ０６０１に準拠）、および押出し後のダイスの表面
性状等について評価した。
【００２４】
【表１】
【００２５】評価結果を、押出し材の種類と共に下記表
２および表３に示すが、これらの結果から下記の様に考
察できる。即ち、本発明で規定する要件を満足する実施
例（供試材Ｎo.１〜１０）のものは、ダイスの損傷も少
なく、表面粗度の小さい高品質の押出し製品を生産可能
であることがわかる。また実施例中の純Ａｌと２０１１
合金の押出し結果を比較することによって、従来では押
出し加工が困難であったＣｕやＺｎ等の添加元素を含む
Ａｌ合金の場合であっても、何らの不都合を招くことな
く良好な押出し加工が可能である。これに対し、本発明
で規定する要件のいずれかを欠く比較例のものでは、少
なくともいずれかの特性が劣化していることがわかる。
２および表３に示すが、これらの結果から下記の様に考
察できる。即ち、本発明で規定する要件を満足する実施
例（供試材Ｎo.１〜１０）のものは、ダイスの損傷も少
なく、表面粗度の小さい高品質の押出し製品を生産可能
であることがわかる。また実施例中の純Ａｌと２０１１
合金の押出し結果を比較することによって、従来では押
出し加工が困難であったＣｕやＺｎ等の添加元素を含む
Ａｌ合金の場合であっても、何らの不都合を招くことな
く良好な押出し加工が可能である。これに対し、本発明
で規定する要件のいずれかを欠く比較例のものでは、少
なくともいずれかの特性が劣化していることがわかる。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
耐摩耗性および耐焼き付き性を改善することによって長
寿命化を達成すると共に、表面品質に優れたＡｌ合金押
出し製品を生産することのできるすＡｌ合金熱間押出し
加工用ダイスが実現できた。
耐摩耗性および耐焼き付き性を改善することによって長
寿命化を達成すると共に、表面品質に優れたＡｌ合金押
出し製品を生産することのできるすＡｌ合金熱間押出し
加工用ダイスが実現できた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 貴史 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内
Claims (6)
- 【請求項１】 ＡｌまたはＡｌ合金を熱間押出し加工す
る際に用いられるダイスであって、母材における少なく
ともＡｌ合金との接触部分に、炭化物被覆層を厚さ２μ
ｍ以上形成したものであることを特徴とする耐摩耗性お
よび耐焼付き性に優れたＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し
加工用ダイス。 - 【請求項２】 炭化物被覆層が、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｖおよび
Ｎｂよりなる群から選ばれる１種以上の元素を含むもの
である請求項１に記載の熱間押出し加工用ダイス。 - 【請求項３】 前記母材は、炭素を０．２重量％以上含
有する炭素鋼または熱間加工用工具鋼である請求項１ま
たは２に記載の熱間押出し加工用ダイス。 - 【請求項４】 炭化物被覆層は、最表面において母材構
成元素の含有割合が最も少なく、前記最表面から母材側
になるにつれて母材構成元素が増加する傾斜組織である
請求項１〜３のいずれかに記載の熱間押出し加工用ダイ
ス。 - 【請求項５】 炭化物被覆層は、最表面の表面粗度がＲ
ｍａｘで１μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記
載の熱間押出し加工用ダイス。 - 【請求項６】 Ａｌ合金が、Ｚｎ，ＣｕおよびＭｇより
なる群から選ばれる１種以上を含有するものである請求
項１〜５のいずれかに記載の熱間押出し加工用ダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8724595A JPH08281320A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 耐摩耗性および耐焼付き性に優れたＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し加工用ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8724595A JPH08281320A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 耐摩耗性および耐焼付き性に優れたＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し加工用ダイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08281320A true JPH08281320A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=13909427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8724595A Withdrawn JPH08281320A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 耐摩耗性および耐焼付き性に優れたＡｌまたはＡｌ合金熱間押出し加工用ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08281320A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001515791A (ja) * | 1997-09-10 | 2001-09-25 | ヴェファ・ヴェルクツォイクファブリック・ジンゲン・ゲー・エム・ベー・ハー | 押出し金型とその製造法 |
| EP1247593A2 (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-09 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Die for extruding aluminium or aluminium alloys |
-
1995
- 1995-04-12 JP JP8724595A patent/JPH08281320A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001515791A (ja) * | 1997-09-10 | 2001-09-25 | ヴェファ・ヴェルクツォイクファブリック・ジンゲン・ゲー・エム・ベー・ハー | 押出し金型とその製造法 |
| EP1247593A2 (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-09 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Die for extruding aluminium or aluminium alloys |
| US6668611B2 (en) | 2001-04-06 | 2003-12-30 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum or aluminum alloy extruding die |
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