JPH09225557A - Plastic working die and manufacture thereof - Google Patents

Plastic working die and manufacture thereof

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JPH09225557A
JPH09225557A JP3518996A JP3518996A JPH09225557A JP H09225557 A JPH09225557 A JP H09225557A JP 3518996 A JP3518996 A JP 3518996A JP 3518996 A JP3518996 A JP 3518996A JP H09225557 A JPH09225557 A JP H09225557A
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JP
Japan
Prior art keywords
base material
plastic working
nitrogen
less
depth
Prior art date
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Pending
Application number
JP3518996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Hamazaki
崎 敬 一 濱
Yoichi Watanabe
辺 陽 一 渡
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP3518996A priority Critical patent/JPH09225557A/en
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  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a plastic working die whose service life is prolonged without gratly increasing in the treatment time such as extension in the nitriding time and the heating diffusion treatment for a long time after nitriding. SOLUTION: This plastic working die is manufactured so that the hardening and tempering is performed after nitriding a base metal of the die after forming, the thickness of a nitrogen compound layer on the base metal surface is <=10μm, the nitrogen concentration to the depth of at least 0.7mm from the base metal surface is >=0.08wt.%, the hardness to the depth of at least 0.7mm from the base metal surface is >=1.07 times the hardness (Hv) of a core part, a nitrogen diffusion layer containing martensitic structure or martensite + bainite structure having super-saturated nitrogen martensite is formed, and the depth of the nitrogen diffusion layer of the base metal surface is >=0.75mm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鍛造,押し出し,
据え込みなどの塑性加工を行うのに利用される耐用寿命
の優れた塑性加工用金型に関するものであり、かつまた
このような耐用寿命の優れた塑性加工用金型を製造する
のに適した塑性加工用金型の製造方法に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to forging, extrusion,
The present invention relates to a plastic working die having a long useful life used for performing plastic working such as upsetting, and is also suitable for manufacturing such a plastic working die having a long useful life. The present invention relates to a method for manufacturing a plastic working die.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】従来の温間ないしは熱
間鍛造加工用金型は、成形加工後の金型母材に図8に示
すような温度T81での焼入れおよび温度T82,T
83での焼戻し処理を施し、その後例えば温度500〜
600℃での各種の窒化処理を施すことによって、温間
ないしは熱間での強度を向上させて、温間ないしは熱間
での鍛造加工に供されるようにしていることが多い。
In the conventional warm or hot forging die, quenching at a temperature T 81 and temperatures T 82 , T shown in FIG.
83 tempering process, then temperature 500 ~
It is often the case that various nitriding treatments at 600 ° C. are performed to improve the warm or hot strength so that the hot or hot forging is performed.

【0003】一方では、鍛造加工方法の変化によって、
金型に発生する熱損傷が著しくなっていることから、こ
れに対応するべく、窒化処理時間を延長したり、同じく
図8に示すように窒化処理後に例えば温度500〜90
0℃での加熱拡散処理を行って窒素の拡散を十分なもの
としたりすることにより、窒化層を深くすることで熱損
傷が軽減されるようにしていた。
On the other hand, due to changes in forging methods,
Since the heat damage generated in the mold is significant, the nitriding time is extended to cope with this, or as shown in FIG.
The heat damage was reduced by deepening the nitride layer by performing a heat diffusion treatment at 0 ° C. to make the diffusion of nitrogen sufficient.

【0004】しかしながら、窒化処理時間を延長した
り、窒化処理後に加熱拡散処理を行って窒素の拡散を十
分なものとしたりすることによって、窒化処理に要する
時間が大幅に増加してしまうという課題があった。
However, there is a problem that the time required for the nitriding treatment is significantly increased by extending the nitriding treatment time or by performing the heat diffusion treatment after the nitriding treatment to sufficiently diffuse nitrogen. there were.

【0005】本発明は、このような従来の課題にかんが
みてなされたものであって、従来のように焼入れ・焼戻
しによって形成されたマルテンサイト組織に窒素を固溶
させるのではなく、あらかじめ窒素をオーステナイト状
態で固溶させた後マルテンサイト化することによって、
窒素を過飽和にさせると共に組織を緻密化し、窒化処理
時間の延長や窒化処理後の長時間に及ぶ加熱拡散処理な
どのごとく処理時間の大幅な増加を伴うことなく、金型
に発生する可能性のある熱損傷に十分耐えることがで
き、耐用寿命が増大した塑性加工用金型およびその製造
方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and does not form a solid solution with nitrogen in the martensite structure formed by quenching and tempering as in the prior art, but previously adds nitrogen. By forming a solid solution in the austenite state and then converting it to martensite,
Nitrogen is supersaturated and the structure is densified, and it is possible that it will occur in the mold without significantly increasing the processing time, such as extending the nitriding time or heating and diffusion for a long time after the nitriding. An object of the present invention is to provide a metal mold for plastic working which can sufficiently withstand a certain heat damage and has an increased service life, and a manufacturing method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる塑性加工
用金型は、請求項1に記載しているように、母材表面の
窒素化合物層厚さ:10μm以下、母材表面から少なく
とも0.7mm深さ位置までの窒素濃度:0.08重量
%以上、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置ま
での硬さ:芯部硬さ(Hv)の1.07倍以上、である
ものとしたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a metal mold for plastic working according to claim 1, wherein the thickness of the nitrogen compound layer on the surface of the base material is 10 μm or less and at least 0 from the surface of the base material. Nitrogen concentration up to a depth of 7 mm: 0.08% by weight or more, hardness from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm: 1.07 times or more the core hardness (Hv). It is characterized by

【0007】そして、本発明に係わる塑性加工用金型の
実施態様においては、請求項2に記載しているように、
母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以下、であるもの
とすることができ、また、請求項3に記載しているよう
に、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの
窒素濃度:0.10重量%以上、であるものとすること
ができ、あるいは、請求項4に記載しているように、母
材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬さ:
芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、であるものとする
ことができる。
In an embodiment of the plastic working die according to the present invention, as described in claim 2,
The thickness of the nitrogen compound layer on the surface of the base material can be 5 μm or less, and, as described in claim 3, the nitrogen concentration from the surface of the base material to at least 0.7 mm depth position. : 0.10% by weight or more, or as described in claim 4, hardness from the surface of the base material to at least 0.7 mm depth position:
It can be 1.10 times or more the core hardness (Hv).

【0008】同じく、本発明に係わる塑性加工用金型の
実施態様においては、請求項5に記載しているように、
母材表面に過飽和窒素マルテンサイトを有する窒素拡散
層が形成されているものとすることができ、この場合、
請求項6に記載しているように、母材表面の窒素拡散層
深さ:0.75mm以上、であるものとすることができ
る。
Similarly, in an embodiment of the plastic working die according to the present invention, as described in claim 5,
A nitrogen diffusion layer having supersaturated nitrogen martensite can be formed on the base material surface, and in this case,
As described in claim 6, the nitrogen diffusion layer depth on the surface of the base material can be 0.75 mm or more.

【0009】同じく、本発明に係わる塑性加工用金型の
実施態様においては、請求項7に記載しているように、
母材成分が、重量%で、C:0.30〜0.60%、S
i:1.20%以下、Mn:1.00%以下、P:0.
030%以下、S:0.030%以下、Cr:2.0〜
6.0%、残部Feおよび不純物よりなるものとするこ
とができ、場合によっては、請求項8に記載しているよ
うに、母材成分が、さらに、W:0.5〜6.0%,M
o:0.3〜3.0%,V:0.3〜3.0%,Ti:
0.3〜3.0%,Nb+Ta:0.3〜3.0%,C
o:0.3〜2.0%のうちの1種または2種以上を含
むものとすることができる。
Similarly, in an embodiment of the plastic working die according to the present invention, as described in claim 7,
Base material component is% by weight, C: 0.30 to 0.60%, S
i: 1.20% or less, Mn: 1.00% or less, P: 0.
030% or less, S: 0.030% or less, Cr: 2.0 to
6.0%, the balance being Fe and impurities, and in some cases, as described in claim 8, the base material component further contains W: 0.5 to 6.0%. , M
o: 0.3 to 3.0%, V: 0.3 to 3.0%, Ti:
0.3-3.0%, Nb + Ta: 0.3-3.0%, C
o: One or more of 0.3 to 2.0% can be contained.

【0010】そして、請求項9に記載しているように、
本発明に係わる塑性加工用金型は、温間塑性加工ないし
は熱間塑性加工用金型であるものとすることができる。
And, as described in claim 9,
The plastic working die according to the present invention may be a warm plastic working or hot plastic working die.

【0011】本発明に係わる塑性加工用金型の製造方法
は、請求項10に記載しているように、成形加工後の金
型母材に窒化処理を施した後、焼入れ・焼戻し処理を施
し、母材表面の窒素化合物層厚さ:10μm以下、母材
表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの窒素濃
度:0.08重量%以上、母材表面から少なくとも0.
7mm深さ位置までの硬さ:芯部硬さ(Hv)の1.0
7倍以上、であり且つ過飽和窒素マルテンサイトを有す
るマルテンサイト組織あるいはマルテンサイト+ベイナ
イト組織を含む窒素拡散層を形成させるようにしたこと
を特徴としている。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a plastic working die, in which a die base material after forming is subjected to a nitriding treatment and then a quenching / tempering treatment. , Thickness of nitrogen compound layer on base material surface: 10 μm or less, nitrogen concentration from base material surface to at least 0.7 mm depth position: 0.08 wt% or more, at least 0.
Hardness up to 7 mm depth: 1.0 of core hardness (Hv)
It is characterized in that a nitrogen diffusion layer including a martensite structure having a supersaturated nitrogen martensite structure or a martensite + bainite structure which is 7 times or more is formed.

【0012】そして、本発明に係わる塑性加工用金型の
製造方法の実施態様においては、請求項11に記載して
いるように、母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以
下、であるようになすことができ、また、請求項12に
記載しているように、母材表面から少なくとも0.7m
m深さ位置までの窒素濃度:0.10重量%以上、であ
るようになすことができ、請求項13に記載しているよ
うに、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置まで
の硬さ:芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、であるよ
うになすことができ、請求項14に記載しているよう
に、母材表面の窒素拡散層深さ:0.75mm以上、で
あるようになすことができる。
In the embodiment of the method for manufacturing a plastic working die according to the present invention, as described in claim 11, the nitrogen compound layer thickness on the surface of the base material is 5 μm or less. And at least 0.7 m from the surface of the base metal as claimed in claim 12.
Nitrogen concentration up to m depth position: 0.10 wt% or more, and as described in claim 13, the hardness from the base metal surface to at least 0.7 mm depth position. S: 1.10 times the core hardness (Hv) or more, and as described in claim 14, the nitrogen diffusion layer depth on the surface of the base material: 0.75 mm or more , Can be done as is.

【0013】同じく、本発明に係わる塑性加工用金型の
製造方法の実施態様においては、請求項15に記載して
いるように、母材成分が、重量%で、C:0.30〜
0.60%、Si:1.20%以下、Mn:1.00%
以下、P:0.030%以下、S:0.030%以下、
Cr:2.0〜6.0%、残部Feおよび不純物よりな
るものに適用することができ、場合によっては、請求項
16に記載しているように、母材成分が、さらに、W:
0.5〜6.0%,Mo:0.3〜3.0%,V:0.
3〜3.0%,Ti:0.3〜3.0%,Nb+Ta:
0.3〜3.0%,Co:0.3〜2.0%のうちの1
種または2種以上を含むものに適用することができる。
Similarly, in the embodiment of the method for producing a plastic working die according to the present invention, as described in claim 15, the base material component is C: 0.30 by weight%.
0.60%, Si: 1.20% or less, Mn: 1.00%
Hereinafter, P: 0.030% or less, S: 0.030% or less,
Cr: 2.0 to 6.0%, the balance of Fe and impurities may be applied, and in some cases, as described in claim 16, the base material component further comprises W:
0.5-6.0%, Mo: 0.3-3.0%, V: 0.
3 to 3.0%, Ti: 0.3 to 3.0%, Nb + Ta:
0.3-3.0%, Co: 1 of 0.3-2.0%
It can be applied to species or those containing two or more species.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係わる塑性加工用
金型の製造方法の実施の形態を示すものであって、成形
加工後の金型母材に例えば温度500〜600℃で各種
の窒化処理を施した後、温度T11で焼入れを行い、引
続き温度T12,温度T13・・・での焼戻しを2回以
上(通常は2〜3回)行うことによって、図2に示すよ
うに、母材表面の窒素化合物層厚さ:10μm以下、よ
り望ましくは5μm以下、母材表面から少なくとも0.
7mm深さ位置までの窒素濃度:0.08重量%以上、
より望ましくは0.10重量%以上、母材表面から少な
くとも0.7mm深さ位置までの硬さ:芯部硬さ(H
v)の1.07倍以上、より望ましくは芯部硬さ(H
v)の1.10倍以上、であり且つ過飽和窒素マルテン
サイトを有するマルテンサイト組織あるいはマルテンサ
イト+ベイナイト組織を含む窒素拡散層を形成させる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a method for manufacturing a plastic working die according to the present invention. 2 is performed by performing quenching at a temperature T 11 and then performing tempering at a temperature T 12 , a temperature T 13 ... Two or more times (usually 2 to 3 times) after the nitriding treatment of Thus, the thickness of the nitrogen compound layer on the surface of the base material: 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, at least 0.
Nitrogen concentration up to 7 mm depth: 0.08 wt% or more,
More desirably, 0.10% by weight or more, hardness from the base material surface to at least 0.7 mm depth position: core hardness (H
v) 1.07 times or more, more preferably the core hardness (H
v) 1.10 times or more, and a nitrogen diffusion layer containing a martensite structure having supersaturated nitrogen martensite or a martensite + bainite structure is formed.

【0015】他方、図8に示したように従来の焼入れ・
焼戻し後に窒化処理および必要に応じて加熱拡散処理を
行う場合には、図3に示すように、母材表面に比較的厚
い窒素化合物層と窒素拡散層とからなる窒化層が形成さ
れたものとなり、マルテンサイト組織に窒素が固溶され
たものとなっている。
On the other hand, as shown in FIG.
When the nitriding treatment and, if necessary, the heat diffusion treatment are performed after the tempering, as shown in FIG. 3, a nitride layer including a relatively thick nitrogen compound layer and a nitrogen diffusion layer is formed on the surface of the base material. Nitrogen is a solid solution in the martensite structure.

【0016】これに対して、本発明では、あらかじめ窒
素をオーステナイト状態で固溶させた後にマルテンサイ
ト変態させるため、窒素を過飽和にさせたマルテンサイ
ト組織あるいはマルテンサイト+ベイナイト組織が形成
されると共に組織が緻密化し、高温軟化抵抗および高温
靭性が向上したものとなり、焼入れ・焼戻しが施されて
いることによって、耐摩耗性に優れているものの靭性に
劣る窒素化合物層が減少していることによって、金型の
耐用寿命がさらに向上したものとなる。また、窒素の拡
散によって上記マルテンサイトが深いものとなって耐久
寿命がより一層向上したものとなる。
On the other hand, in the present invention, since martensite transformation is carried out after solid solution of nitrogen in the austenite state in advance, a supersaturated nitrogen martensite structure or martensite + bainite structure is formed and the structure is formed. Is densified, has improved high temperature softening resistance and high temperature toughness, and is hardened and tempered to reduce the nitrogen compound layer that is excellent in wear resistance but inferior in toughness. The life of the mold is further improved. In addition, the diffusion of nitrogen deepens the martensite, further improving the durable life.

【0017】[0017]

【発明の作用】本発明に係わる塑性加工用金型では、請
求項1に記載しているように、母材表面の窒素化合物層
厚さ:10μm以下、母材表面から少なくとも0.7m
m深さ位置までの窒素濃度:0.08重量%以上、母材
表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬さ:芯
部硬さ(Hv)の1.07倍以上、であるものとしてい
るので、表面の窒素濃度が高く、表面の硬さが大である
ことから、耐用寿命がより一層向上した塑性加工用金型
となる。
In the plastic working die according to the present invention, as described in claim 1, the nitrogen compound layer thickness on the surface of the base material is 10 μm or less, and at least 0.7 m from the surface of the base material.
Assuming that the nitrogen concentration up to the depth of m: 0.08% by weight or more, the hardness from the surface of the base material to the depth of at least 0.7 mm: 1.07 times the hardness of the core (Hv) or more. Since the surface has a high nitrogen concentration and a large surface hardness, the metal mold for plastic working has a further improved service life.

【0018】そして、請求項2に記載しているように、
母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以下、であるもの
とすることによって、従来は耐摩耗性に優れている窒素
化合物層が少なくなった場合には塑性加工用金型の耐用
寿命の向上は望めないといわれていたのに反して、窒素
を過飽和に固溶させたマルテンサイトまたはマルテンサ
イト+ベイナイト組織を有する硬さが芯部硬さの1.0
7倍以上である拡散層を形成させたものとすることによ
って、塑性加工用金型の耐用寿命はより一層向上したも
のとなる。
And, as described in claim 2,
By making the thickness of the nitrogen compound layer on the surface of the base material: 5 μm or less, the durability life of the plastic working die is improved when the amount of the nitrogen compound layer, which has been conventionally excellent in wear resistance, decreases. Although it was said that it could not be expected, the hardness of the core is 1.0 which has a martensite or martensite + bainite structure in which nitrogen is supersaturated as a solid solution.
By forming the diffusion layer having a size 7 times or more, the service life of the plastic working die is further improved.

【0019】そしてまた、請求項3に記載しているよう
に、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの
窒素濃度:0.10重量%以上、であるものとすること
によって、塑性加工用金型の耐用寿命はより一層向上し
たものとなる。
Further, as described in claim 3, the nitrogen concentration from the surface of the base material to at least the depth of 0.7 mm is 0.10% by weight or more, whereby the plastic working is performed. The service life of the mold is further improved.

【0020】また、請求項4に記載しているように、母
材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬さ:
芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、であるものとする
ことによって、塑性加工用金型の耐用寿命はより一層向
上したものとなる。
Further, as described in claim 4, hardness from the surface of the base material to a depth position of at least 0.7 mm:
By setting the core hardness (Hv) to 1.10 times or more, the service life of the plastic working die is further improved.

【0021】そして、請求項5に記載しているように、
母材表面に過飽和窒素マルテンサイトを有する窒素拡散
層が形成されているものとすることによって、表面の窒
素化合物層が少ないときでも加工用金型の耐用寿命はよ
り一層向上したものとなり、請求項6に記載しているよ
うに、母材表面の窒素拡散層深さ:0.75mm以上、
であるものとすることによって耐用寿命の向上はより十
分なものとなる。
Then, as described in claim 5,
By providing a nitrogen diffusion layer having a supersaturated nitrogen martensite on the surface of the base material, the service life of the working die is further improved even when the surface has a small amount of nitrogen compound layer. 6, the nitrogen diffusion layer depth of the base material surface: 0.75 mm or more,
The improvement of the service life will be more sufficient.

【0022】また、請求項7に記載しているように、母
材成分が、重量%で、C:0.30〜0.60%、S
i:1.20%以下、Mn:1.00%以下、P:0.
030%以下、S:0.030%以下、Cr:2.0〜
6.0%、残部Feおよび不純物よりなるものとし、場
合によっては、請求項8に記載しているように、母材成
分が、さらに、W:0.5〜6.0%,Mo:0.3〜
3.0%,V::0.3〜3.0%,Ti:0.3〜
3.0%,Nb+Ta:0.3〜3.0%,Co:0.
3〜2.0%のうちの1種または2種以上を含むものと
することによって、耐用寿命により一層優れた塑性加工
用金型が提供されることとなる。
Further, as described in claim 7, the base material component, in% by weight, C: 0.30 to 0.60%, S
i: 1.20% or less, Mn: 1.00% or less, P: 0.
030% or less, S: 0.030% or less, Cr: 2.0 to
6.0%, the balance being Fe and impurities, and in some cases, as described in claim 8, the base material component further contains W: 0.5 to 6.0%, Mo: 0. .3 ~
3.0%, V :: 0.3 to 3.0%, Ti: 0.3 to
3.0%, Nb + Ta: 0.3 to 3.0%, Co: 0.
By including at least one of 3 to 2.0%, a metal mold for plastic working having a more excellent service life can be provided.

【0023】この場合、母材成分中のCは塑性加工用金
型としての強度および靭性を確保するのに必要な元素で
あって0.30%以上とすることが望ましいが、多すぎ
ると靭性および加工性が低下するので0.60%以下と
することが望ましく、Siは鋼溶製時の脱酸作用のほか
基地の強化、耐酸化性の向上などに有用な元素である
が、多量に含有させると被削性や靭性を低下させるので
1.20%以下とすることが望ましく、Mnは鋼溶製時
の脱酸および脱硫作用のほか焼入れ性向上のために有用
な元素であるが、多量に含有すると被削性を低下させる
ので1.00%以下とすることが望ましく、P,Sは不
純物元素であって多量に含有すると靭性等を劣化させる
のでPは0.030%以下、Sも0.030%以下とす
ることが望ましく、Crは焼き入れ性を向上させて金型
の強度,耐衝撃性,耐摩耗性を向上させるので2.0%
以上とすることが望ましいが、多すぎると靭性や加工性
を劣化させるので6.0%以下とするのが望ましい。
In this case, C in the base metal component is an element necessary to secure the strength and toughness of the metal mold for plastic working and is preferably 0.30% or more. Since it lowers the workability, it is desirable to set it to 0.60% or less. Si is a useful element for deoxidizing the steel, strengthening the matrix, improving oxidation resistance, etc. Since it reduces machinability and toughness when contained, it is desirable to set it to 1.20% or less, and Mn is an element useful for deoxidizing and desulfurizing action at the time of steel melting and for improving hardenability If it is contained in a large amount, the machinability deteriorates, so it is desirable to set it to 1.00% or less. P and S are impurity elements, and if contained in a large amount, the toughness and the like deteriorate, so P is 0.030% or less, S Is also preferably 0.030% or less, r improves the hardenability and strength of the mold, impact resistance, so improving the wear resistance of 2.0%
It is desirable to set the content above, but if it is too large, the toughness and workability are deteriorated, so it is desirable to set it to 6.0% or less.

【0024】さらに、W,Mo,V,Ti,Nb,T
a,Co等はいずれも炭化物を形成し、熱処理硬さを増
大して耐摩耗性を向上させるのに有用な元素であり、必
要に応じて、Wは0.5〜6.0%、Moは0.3〜
3.0%、Vは0.3〜3.0%、Tiは0.3〜3.
0%、Nb+Taは0.3〜3.0%,Coは0.3〜
2.0%の範囲でこれらの1種または2種以上を含有さ
せたものとするのも良い。
Further, W, Mo, V, Ti, Nb, T
Each of a, Co, etc. is a useful element for forming a carbide and increasing the heat treatment hardness to improve the wear resistance, and if necessary, W is 0.5 to 6.0%, Mo. Is 0.3-
3.0%, V 0.3-3.0%, Ti 0.3-3.
0%, Nb + Ta 0.3-3.0%, Co 0.3-
It is also preferable to contain one or more of these in the range of 2.0%.

【0025】さらに、請求項9に記載しているように、
本発明に係わる塑性加工用金型が、温間塑性加工ないし
は熱間塑性加工用金型であるものとすることによって、
冷間塑性加工に比べて負担のより小さい塑性加工用金型
としても適したものとなる。
Further, as described in claim 9,
By making the plastic working mold according to the present invention a warm plastic working or hot plastic working mold,
It is also suitable as a plastic working die, which has a smaller load than cold plastic working.

【0026】また、本発明に係わる塑性加工用金型の製
造方法によれば、請求項10に記載しているように、成
形加工後の金型母材に窒化処理を施した後、焼入れ・焼
戻し処理を施し、母材表面の窒素化合物層厚さ:10μ
m以下、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置ま
での窒素濃度:0.08重量%以上、母材表面から少な
くとも0.7mm深さ位置までの硬さ:芯部硬さ(H
v)の1.07倍以上、であり且つ過飽和窒素マルテン
サイトを有するマルテンサイト組織あるいはマルテンサ
イト+ベイナイト組織を含む窒素拡散層を形成させるよ
うになすことによって、表面の窒素含有量が多く、表面
硬さが大であって、耐用寿命がより一層向上した塑性加
工用金型が製造されることとなる。
Further, according to the method for manufacturing a plastic working die according to the present invention, as described in claim 10, after the molding die base material is subjected to nitriding treatment, quenching / Tempered, nitrogen compound layer thickness on base material: 10μ
m or less, nitrogen concentration from the base material surface to at least 0.7 mm depth position: 0.08 wt% or more, hardness from the base material surface to at least 0.7 mm depth position: core hardness (H
v) is 1.07 times or more, and a nitrogen diffusion layer containing a martensite structure having a supersaturated nitrogen martensite or a martensite + bainite structure is formed, so that the surface has a large nitrogen content, A plastic working die having a high hardness and a further improved service life is manufactured.

【0027】そして、請求項11に記載しているよう
に、母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以下、である
ようになすことによって、塑性加工用金型の耐用寿命は
より一層向上したものとなる。
According to the eleventh aspect, the nitrogen compound layer thickness on the surface of the base material is 5 μm or less, whereby the service life of the plastic working die is further improved. Will be things.

【0028】また、請求項12に記載しているように、
母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの窒素
濃度:0.10重量%以上、であるようになすことによ
って、塑性加工用金型の耐用寿命はより一層向上したも
のとなる。
Further, as described in claim 12,
By setting the nitrogen concentration from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm: 0.10 wt% or more, the service life of the plastic working die is further improved.

【0029】また、請求項13に記載しているように、
母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬
さ:芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、であるように
なすことによって、塑性加工用金型の耐用寿命はより一
層向上したものとなる。
Further, as described in claim 13,
By making the hardness from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm: 1.10 times or more the hardness (Hv) of the core, the service life of the plastic working die is further improved. It will be what you did.

【0030】そして、請求項14に記載しているよう
に、母材表面の窒素拡散層深さ:0.75mm以上、で
あるようになすことによって、塑性加工用金型の耐用寿
命はより一層十分なものとなる。
Further, as described in claim 14, by making the nitrogen diffusion layer depth on the surface of the base material: 0.75 mm or more, the service life of the plastic working die is further improved. Will be enough.

【0031】また、請求項15に記載しているように、
母材成分が、重量%で、C:0.30〜0.60%、S
i:1.20%以下、Mn:1.00%以下、P:0.
030%以下、S:0.030%以下、Cr:2.0〜
6.0%、残部Feおよび不純物よりなるものに適用
し、場合によっては、請求項16に記載しているよう
に、母材成分が、さらに、W:0.5〜6.0%,M
o:0.3〜3.0%,V:0.3〜3.0%,Ti:
0.3〜3.0%,Nb+Ta:0.3〜3.0%,C
o:0.3〜2.0%のうちの1種または2種以上を含
むものに適用することによって、耐用寿命により一層優
れた塑性加工用金型が製造されることとなる。
Further, as described in claim 15,
Base material component is% by weight, C: 0.30 to 0.60%, S
i: 1.20% or less, Mn: 1.00% or less, P: 0.
030% or less, S: 0.030% or less, Cr: 2.0 to
6.0%, the balance consisting of Fe and impurities, and in some cases, as described in claim 16, the base material component further contains W: 0.5 to 6.0%, M.
o: 0.3 to 3.0%, V: 0.3 to 3.0%, Ti:
0.3-3.0%, Nb + Ta: 0.3-3.0%, C
o: By applying to one containing one kind or two or more kinds of 0.3 to 2.0%, a plastic working die having a more excellent life is manufactured.

【0032】[0032]

【実施例】実施例1〜4 表1に示す化学成分組成を有する成形加工後の金型母材
に対して、図4に示すように、温度:520℃,時間:
25時間の加熱保持後空冷によるガス窒化処理を施した
のち、母材表面に防窒化剤を塗布し、その後温度:11
40℃,時間:20分の加熱保持後に油中に浸漬する油
焼入れを施し、続いて、温度:560℃,時間:120
分加熱保持後空冷,温度:580℃,時間:120分加
熱保持後空冷,温度:580℃,時間:120分加熱保
持後空冷よりなる3回の焼戻しを行った。
Against EXAMPLES mold base material after molding with chemical compositions shown in Examples 1-4 Table 1, as shown in FIG. 4, temperature: 520 ° C., time:
After heating and holding for 25 hours, a gas nitriding treatment by air cooling was performed, and then a nitriding agent was applied to the surface of the base material, and then the temperature was set to 11
After heating and holding at 40 ° C for 20 minutes, oil quenching is performed by immersing in oil, followed by temperature: 560 ° C, time: 120
The tempering was carried out three times, which consisted of air cooling after heating and holding for minutes, temperature: 580 ° C., time: 120 minutes, air cooling after heating and holding, temperature: 580 ° C., time: air cooling after heating and holding for 120 minutes.

【0033】比較例1〜2 表1に示す化学成分組成を有する成形加工後の金型母材
に対して、図5に示すように、温度:1140℃,時
間:20分の加熱保持後に油中に浸漬する油焼入れを施
したのち、温度:560℃,時間:120分加熱保持後
空冷,温度:580℃,時間:120分加熱保持後空
冷,温度:580℃,時間:120分加熱保持後空冷よ
りなる3回の焼戻しを行い、続いて、温度:520℃,
時間:25時間の加熱保持後空冷によるガス窒化処理を
施した。
Comparative Examples 1 and 2 As shown in FIG. 5, the mold base material having the chemical composition shown in Table 1 was subjected to the molding process, and after the temperature was maintained at 1140 ° C. for 20 minutes, the oil was retained. After soaking in oil and quenching, temperature: 560 ° C, time: 120 minutes after heating and holding air cooling, temperature: 580 ° C, time: 120 minutes after heating and holding air cooling, temperature: 580 ° C, time: heating and holding for 120 minutes After tempering 3 times by post air cooling, temperature: 520 ° C,
Time: After heating and holding for 25 hours, gas nitriding treatment by air cooling was performed.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】評価結果1 実施例1〜4および比較例1〜2において熱処理した金
型母材の特性を評価したところ、表2および図6に示す
結果であった。
Evaluation Results 1 When the characteristics of the die base materials heat-treated in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated, the results are shown in Table 2 and FIG.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】表2に示すように、実施例1〜4のもので
はいずれも本発明の条件を満足するものであって、本発
明条件を満足しない比較例1〜2のものに比べて、耐用
寿命を1.15〜1.25倍程度に向上させることが可
能であった。
As shown in Table 2, all of Examples 1 to 4 satisfy the conditions of the present invention, and are more durable than those of Comparative Examples 1 and 2 which do not satisfy the conditions of the present invention. It was possible to improve the life to 1.15 to 1.25 times.

【0038】実施例5 表1に示す化学成分組成を有し、図7に示す形状の温間
鍛造用後方押出しパンチ1(なお、図7において、符号
2はダイ,符号3は被鍛造物である)を成形加工したの
ち、実施例1〜4と同じく図4に示したガス窒化処理→
焼入れ→焼戻し(3回)を施して、本発明品試験パンチ
を製造した。
Example 5 A backward extrusion punch 1 for warm forging having the chemical composition shown in Table 1 and having the shape shown in FIG. 7 (note that in FIG. 7, reference numeral 2 is a die, and reference numeral 3 is an object to be forged). After molding, the gas nitriding treatment shown in FIG.
Quenching-> tempering (three times) was performed to manufacture a test punch of the present invention.

【0039】比較例3 表1に示す化学成分組成を有し、図7に示した形状の温
間鍛造用後方押出しパンチ1を成形加工したのち、比較
例1〜2と同じく図5に示した焼入れ→焼戻し(3回)
→ガス窒化処理を施して、従来品試験パンチを製造し
た。
Comparative Example 3 After the backward extrusion punch 1 for warm forging having the chemical composition shown in Table 1 and having the shape shown in FIG. 7 was formed, the same process as shown in FIG. Quenching → tempering (3 times)
→ A conventional product test punch was manufactured by gas nitriding.

【0040】評価結果2 実施例5および比較例3において製造した温間鍛造用後
方押出しパンチの特性を評価したところ、表3に示す結
果であり、また、耐用寿命を評価するために、図7に示
すように、ダイ2との間で被鍛造材3の後方押出しを行
ったところ、同じく表3に示すように、従来品を基準と
した場合に本発明品では1.2倍の耐用寿命を得ること
ができ、耐用寿命の延長が可能であった。
Evaluation Results 2 The characteristics of the backward extrusion punches for warm forging manufactured in Example 5 and Comparative Example 3 were evaluated. The results are shown in Table 3 and, in order to evaluate the service life, FIG. As shown in Table 3, when the forged material 3 was extruded backward from the die 2, as shown in Table 3, the product of the present invention has a service life 1.2 times longer than that of the conventional product. Was obtained and the service life could be extended.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明に係わる塑性加工用金型によれ
ば、請求項1に記載しているように、母材表面の窒素化
合物層厚さ:10μm以下、母材表面から少なくとも
0.7mm深さ位置までの窒素濃度:0.08重量%以
上、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの
硬さ:芯部硬さ(Hv)の1.07倍以上、であるもの
としているので、表面の窒素濃度が高く、表面の硬さが
大きいものであることから、耐用寿命がより一層向上し
た塑性加工用金型を提供することが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。
According to the plastic working mold of the present invention, as described in claim 1, the nitrogen compound layer thickness on the surface of the base material is 10 μm or less, and at least 0.7 mm from the surface of the base material. Nitrogen concentration up to the depth position: 0.08 wt% or more, hardness from the base material surface to at least 0.7 mm depth position: 1.07 times or more of the core hardness (Hv). Therefore, the nitrogen concentration on the surface is high and the hardness on the surface is large, so that it is possible to provide a metal mold for plastic working having a further improved service life, which is a remarkably excellent effect.

【0043】そして、請求項2に記載しているように、
母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以下、であるもの
とすることによって、従来は耐摩耗性に優れている窒素
化合物層が少なくなった場合には塑性加工用金型の耐用
寿命の向上は望めないといわれていたのに反して、窒素
を過飽和に固溶させたマルテンサイトまたはマルテンサ
イト+ベイナイト組織を有する硬さが芯部硬さの1.0
7倍以上である拡散層を形成させたものとすることによ
って、塑性加工用金型の耐用寿命をより一層向上させた
ものとすることが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
Then, as described in claim 2,
By making the thickness of the nitrogen compound layer on the surface of the base material: 5 μm or less, the durability life of the plastic working die is improved when the amount of the nitrogen compound layer, which has been conventionally excellent in wear resistance, decreases. Although it was said that it could not be expected, the hardness of the core is 1.0 which has a martensite or martensite + bainite structure in which nitrogen is supersaturated as a solid solution.
By forming the diffusion layer having a thickness of 7 times or more, it is possible to obtain a remarkably excellent effect that the service life of the plastic working die can be further improved.

【0044】そしてまた、請求項3に記載しているよう
に、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの
窒素濃度:0.10重量%以上、であるものとすること
によって、塑性加工用金型の耐用寿命をより一層向上さ
せたものとすることが可能であるという著しく優れた効
果がもたらされる。
Further, as described in claim 3, the nitrogen concentration from the surface of the base material to the depth position of at least 0.7 mm: 0.10% by weight or more, the plastic working is performed. The remarkable effect that the service life of the working die can be further improved is brought about.

【0045】また、請求項4に記載しているように、母
材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬さ:
芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、であるものとする
ことによって、塑性加工用金型の耐用寿命をより一層向
上させたものとすることが可能であるという著しく優れ
た効果がもたらされる。
Further, as described in claim 4, hardness from the surface of the base material to a depth position of at least 0.7 mm:
By setting the core hardness (Hv) to 1.10 times or more, it is possible to further improve the service life of the plastic working die, which is a remarkably excellent effect. Be brought.

【0046】そして、請求項5に記載しているように、
母材表面に過飽和窒素マルテンサイトを有する窒素拡散
層が形成されているものとすることによって、表面の窒
素化合物層が少ないときでも加工用金型の耐用寿命をよ
り一層向上させたものとすることが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされ、請求項6に記載している
ように、母材表面の窒素拡散層深さ:0.75mm以
上、であるものとすることによって耐用寿命の向上はよ
り十分なものにすることが可能であるという著しく優れ
た効果がもたらされる。
And, as described in claim 5,
By providing a nitrogen diffusion layer having supersaturated nitrogen martensite on the surface of the base material, the service life of the working die should be further improved even when the surface has a low nitrogen compound layer. As described in claim 6, the nitrogen diffusion layer depth on the surface of the base material is 0.75 mm or more. The improvement has the significant advantage that it can be more substantial.

【0047】また、請求項7に記載しているように、母
材成分が、重量%で、C:0.30〜0.60%、S
i:1.20%以下、Mn:1.00%以下、P:0.
030%以下、S:0.030%以下、Cr:2.0〜
6.0%、残部Feおよび不純物よりなるものとし、場
合によっては、請求項8に記載しているように、母材成
分が、さらに、W:0.5〜6.0%,Mo:0.3〜
3.0%,V::0.3〜3.0%,Ti:0.3〜
3.0%,Nb+Ta:0.3〜3.0%,Co:0.
3〜2.0%のうちの1種または2種以上を含むものと
することによって、耐用寿命により一層優れた塑性加工
用金型を提供することが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。
Further, as described in claim 7, the base material component, in% by weight, is C: 0.30 to 0.60%, S
i: 1.20% or less, Mn: 1.00% or less, P: 0.
030% or less, S: 0.030% or less, Cr: 2.0 to
6.0%, the balance being Fe and impurities, and in some cases, as described in claim 8, the base material component further contains W: 0.5 to 6.0%, Mo: 0. .3 ~
3.0%, V :: 0.3 to 3.0%, Ti: 0.3 to
3.0%, Nb + Ta: 0.3 to 3.0%, Co: 0.
By containing one or more of 3 to 2.0%, a remarkably excellent effect that it is possible to provide a metal mold for plastic working having a more excellent service life is brought about.

【0048】さらに、請求項9に記載しているように、
本発明に係わる塑性加工用金型が、温間塑性加工ないし
は熱間塑性加工用金型であるものとすることによって、
冷間塑性加工に比べて負担のより小さい塑性加工用金型
としても適したものにすることが可能であるという著し
く優れた効果がもたらされる。
Further, as described in claim 9,
By making the plastic working mold according to the present invention a warm plastic working or hot plastic working mold,
A remarkably excellent effect is brought about, in that it can be made suitable as a metal mold for plastic working having a smaller burden than that of cold plastic working.

【0049】また、本発明に係わる塑性加工用金型の製
造方法によれば、請求項10に記載しているように、成
形加工後の金型母材に窒化処理を施した後、焼入れ・焼
戻し処理を施し、母材表面の窒素化合物層厚さ:10μ
m以下、母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置ま
での窒素濃度:0.08重量%以上、母材表面から少な
くとも0.7mm深さ位置までの硬さ:芯部硬さ(H
v)の1.07倍以上、であり且つ過飽和窒素マルテン
サイトを有するマルテンサイト組織あるいはマルテンサ
イト+ベイナイト組織を含む窒素拡散層を形成させるよ
うになすことによって、表面の窒素含有量が多く、表面
硬さが大であって、耐用寿命がより一層向上した塑性加
工用金型を製造することが可能であるという著しく優れ
た効果がもたらされる。
According to the method for manufacturing a plastic working die according to the present invention, as described in claim 10, after the forming die base material is subjected to nitriding treatment, quenching / Tempered, nitrogen compound layer thickness on base material: 10μ
m or less, nitrogen concentration from the base material surface to at least 0.7 mm depth position: 0.08 wt% or more, hardness from the base material surface to at least 0.7 mm depth position: core hardness (H
v) is 1.07 times or more, and a nitrogen diffusion layer containing a martensite structure having a supersaturated nitrogen martensite or a martensite + bainite structure is formed, so that the surface has a large nitrogen content, This has a remarkably excellent effect that it is possible to manufacture a plastic working mold having a high hardness and a further improved service life.

【0050】そして、請求項11に記載しているよう
に、母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以下、である
ようになすことによって、塑性加工用金型の耐用寿命を
より一層向上したものにすることが可能であるという著
しく優れた効果がもたらされる。
Further, as described in claim 11, the nitrogen compound layer thickness on the surface of the base material is 5 μm or less, whereby the service life of the plastic working die is further improved. It has the outstanding advantage that it can be customized.

【0051】また、請求項12に記載しているように、
母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの窒素
濃度:0.10重量%以上、であるようになすことによ
って、塑性加工用金型の耐用寿命をより一層向上させた
ものとすることが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
Further, as described in claim 12,
By making the nitrogen concentration from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm: 0.10% by weight or more, the service life of the plastic working die can be further improved. It has the remarkable advantage of being possible.

【0052】また、請求項13に記載しているように、
母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬
さ:芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、であるように
なすことによって、塑性加工用金型の耐用寿命をより一
層向上したものにすることが可能であるという著しく優
れた効果がもたらされる。
Further, as described in claim 13,
Hardness from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm: 1.10 times or more the hardness (Hv) of the core, so that the service life of the plastic working die is further improved. It has a remarkable advantage that it can be customized.

【0053】そして、請求項14に記載しているよう
に、母材表面の窒素拡散層深さ:0.75mm以上、で
あるようになすことによって、塑性加工用金型の耐用寿
命をより一層十分なものにすることが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
Further, as described in claim 14, by making the nitrogen diffusion layer depth on the surface of the base material: 0.75 mm or more, the service life of the plastic working die is further improved. The significant advantage is that it can be sufficient.

【0054】また、請求項15に記載しているように、
母材成分が、重量%で、C:0.30〜0.60%、S
i:1.20%以下、Mn:1.00%以下、P:0.
030%以下、S:0.030%以下、Cr:2.0〜
6.0%、残部Feおよび不純物よりなるものに適用
し、場合によっては、請求項16に記載しているよう
に、母材成分が、さらに、W:0.5〜6.0%,M
o:0.3〜3.0%,V:0.3〜3.0%,Ti:
0.3〜3.0%,Nb+Ta:0.3〜3.0%,C
o:0.3〜2.0%のうちの1種または2種以上を含
むものに適用することによって、耐用寿命により一層優
れた塑性加工用金型を製造することが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
As described in claim 15,
Base material component is% by weight, C: 0.30 to 0.60%, S
i: 1.20% or less, Mn: 1.00% or less, P: 0.
030% or less, S: 0.030% or less, Cr: 2.0 to
6.0%, the balance consisting of Fe and impurities, and in some cases, as described in claim 16, the base material component further contains W: 0.5 to 6.0%, M.
o: 0.3 to 3.0%, V: 0.3 to 3.0%, Ti:
0.3-3.0%, Nb + Ta: 0.3-3.0%, C
o: It is remarkably excellent that it is possible to manufacture a plastic working die having a more excellent service life by applying it to one containing one or two or more of 0.3 to 2.0%. The effect is brought.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による塑性加工用金型の製造方法におい
て採用されうる熱処理パターンを例示する説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory view illustrating a heat treatment pattern that can be adopted in a method for manufacturing a plastic working die according to the present invention.

【図2】本発明による塑性加工用金型の製造方法によっ
て得られる金型母材表面の模写的断面説明図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view of the surface of a die base material obtained by the method for producing a plastic working die according to the present invention.

【図3】従来例による塑性加工用金型の製造方法によっ
て得られる金型母材表面の模写的断面説明図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view of the surface of a die base material obtained by a method for producing a plastic working die according to a conventional example.

【図4】本発明による塑性加工用金型の製造方法の実施
例において採用した熱処理パターンを示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view showing a heat treatment pattern adopted in an example of a method for manufacturing a plastic working die according to the present invention.

【図5】従来例による塑性加工用金型の製造方法のうち
本発明比較例において採用した熱処理パターンを示す説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a heat treatment pattern adopted in a comparative example of the present invention in a method of manufacturing a plastic working die according to a conventional example.

【図6】本発明実施例1〜4および比較例1〜2の実施
結果を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the execution results of Examples 1 to 4 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2.

【図7】本発明の実施例5および比較例3において採用
した塑性加工用金型である後方押出しパンチをダイおよ
び被鍛造材と共に示す断面説明図である。
FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view showing a rear extrusion punch, which is a metal mold for plastic working adopted in Example 5 and Comparative Example 3 of the present invention, together with a die and a material to be forged.

【図8】従来例による塑性加工用金型の製造方法におい
て採用されうる熱処理パターンを例示する説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory view illustrating a heat treatment pattern that can be adopted in a method for manufacturing a plastic working die according to a conventional example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/18 C22C 38/18 38/30 38/30 C23C 8/26 C23C 8/26 // B29C 33/38 B29C 33/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C22C 38/18 C22C 38/18 38/30 38/30 C23C 8/26 C23C 8/26 // B29C 33/38 B29C 33/38

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】母材表面の窒素化合物層厚さ:10μm以
下、 母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの窒素
濃度:0.08重量%以上、 母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬
さ:芯部硬さ(Hv)の1.07倍以上、であることを
特徴とする塑性加工用金型。
1. A nitrogen compound layer thickness on the surface of a base material: 10 μm or less, a nitrogen concentration from the surface of the base material to a position at least 0.7 mm deep: 0.08 wt% or more, a depth of at least 0.7 mm from the surface of the base material. Hardness up to position: 1.07 times or more of core hardness (Hv), a metal mold for plastic working.
【請求項2】母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以
下、である請求項1に記載の塑性加工用金型。
2. The metal mold for plastic working according to claim 1, wherein the thickness of the nitrogen compound layer on the surface of the base material is 5 μm or less.
【請求項3】母材表面から少なくとも0.7mm深さ位
置までの窒素濃度:0.10重量%以上、である請求項
1または2に記載の塑性加工用金型。
3. The mold for plastic working according to claim 1 or 2, wherein the nitrogen concentration from the surface of the base material to a position at a depth of at least 0.7 mm is 0.10% by weight or more.
【請求項4】母材表面から少なくとも0.7mm深さ位
置までの硬さ:芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、で
ある請求項1ないし3のいずれかに記載の塑性加工用金
型。
4. The plastic working according to claim 1, wherein the hardness from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm is 1.10 times or more the hardness (Hv) of the core portion. Mold for.
【請求項5】母材表面に過飽和窒素マルテンサイトを有
する窒素拡散層が形成されている請求項1ないし4のい
ずれかに記載の塑性加工用金型。
5. The plastic working mold according to claim 1, wherein a nitrogen diffusion layer having supersaturated nitrogen martensite is formed on the surface of the base material.
【請求項6】母材表面の窒素拡散層深さ:0.75mm
以上、である請求項5に記載の塑性加工用金型。
6. The depth of the nitrogen diffusion layer on the surface of the base material: 0.75 mm
The mold for plastic working according to claim 5, which is the above.
【請求項7】母材成分が、重量%で、C:0.30〜
0.60%、Si:1.20%以下、Mn:1.00%
以下、P:0.030%以下、S:0.030%以下、
Cr:2.0〜6.0%、残部Feおよび不純物よりな
る請求項1ないし6のいずれかに記載の塑性加工用金
型。
7. A base material component, in% by weight, is C: 0.30.
0.60%, Si: 1.20% or less, Mn: 1.00%
Hereinafter, P: 0.030% or less, S: 0.030% or less,
The metal mold for plastic working according to any one of claims 1 to 6, wherein Cr: 2.0 to 6.0%, the balance being Fe and impurities.
【請求項8】母材成分が、さらに、W:0.5〜6.0
%,Mo:0.3〜3.0%,V:0.3〜3.0%,
Ti:0.3〜3.0%,Nb+Ta:0.3〜3.0
%,Co:0.3〜2.0%のうちの1種または2種以
上を含む請求項7に記載の塑性加工用金型。
8. The base material component further comprises W: 0.5 to 6.0.
%, Mo: 0.3 to 3.0%, V: 0.3 to 3.0%,
Ti: 0.3-3.0%, Nb + Ta: 0.3-3.0
%, Co: 0.3-2.0%, 1 type, or 2 or more types, The metal mold | die for plastic working of Claim 7.
【請求項9】温間塑性加工ないしは熱間塑性加工用金型
である請求項1ないし8のいずれかに記載の塑性加工用
金型。
9. The plastic working mold according to claim 1, which is a mold for warm plastic working or hot plastic working.
【請求項10】成形加工後の金型母材に窒化処理を施し
た後、焼入れ・焼戻し処理を施し、 母材表面の窒素化合物層厚さ:10μm以下、 母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの窒素
濃度:0.08重量%以上、 母材表面から少なくとも0.7mm深さ位置までの硬
さ:芯部硬さ(Hv)の1.07倍以上、であり且つ過
飽和窒素マルテンサイトを有するマルテンサイト組織あ
るいはマルテンサイト+ベイナイト組織を含む窒素拡散
層を形成させることを特徴とする塑性加工用金型の製造
方法。
10. A mold base material after molding is subjected to nitriding treatment, followed by quenching and tempering treatment, and a nitrogen compound layer thickness on the base material surface: 10 μm or less, at least 0.7 mm deep from the base material surface. Nitrogen concentration up to S position: 0.08 wt% or more, hardness from the base material surface to at least 0.7 mm depth position: 1.07 times or more of core hardness (Hv), and supersaturated nitrogen martens A method for producing a plastic working die, comprising forming a nitrogen diffusion layer containing a martensite structure having a site or a martensite + bainite structure.
【請求項11】母材表面の窒素化合物層厚さ:5μm以
下、である請求項10に記載の塑性加工用金型の製造方
法。
11. The method for producing a plastic working die according to claim 10, wherein the thickness of the nitrogen compound layer on the surface of the base material is 5 μm or less.
【請求項12】母材表面から少なくとも0.7mm深さ
位置までの窒素濃度:0.10重量%以上、である請求
項10または11に記載の塑性加工用金型の製造方法。
12. The method for producing a plastic working die according to claim 10, wherein the nitrogen concentration from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm is 0.10% by weight or more.
【請求項13】母材表面から少なくとも0.7mm深さ
位置までの硬さ:芯部硬さ(Hv)の1.10倍以上、
である請求項10ないし12のいずれかに記載の塑性加
工用金型の製造方法。
13. Hardness from the surface of the base material to a depth of at least 0.7 mm: 1.10 times the core hardness (Hv) or more,
The method for manufacturing a plastic working die according to any one of claims 10 to 12.
【請求項14】母材表面の窒素拡散層深さ:0.75m
m以上、である請求項10ないし13のいずれかに記載
の塑性加工用金型の製造方法。
14. The depth of the nitrogen diffusion layer on the surface of the base material: 0.75 m
The method for manufacturing a plastic working die according to any one of claims 10 to 13, wherein m is at least m.
【請求項15】母材成分が、重量%で、C:0.30〜
0.60%、Si:1.20%以下、Mn:1.00%
以下、P:0.030%以下、S:0.030%以下、
Cr:2.0〜6.0%、残部Feおよび不純物よりな
る請求項10ないし14のいずれかに記載の塑性加工用
金型の製造方法。
15. A base material component, in% by weight, C: 0.30 to 0.30.
0.60%, Si: 1.20% or less, Mn: 1.00%
Hereinafter, P: 0.030% or less, S: 0.030% or less,
The method for producing a plastic working die according to any one of claims 10 to 14, wherein Cr: 2.0 to 6.0%, the balance being Fe and impurities.
【請求項16】母材成分が、さらに、W:0.5〜6.
0%,Mo:0.3〜3.0%,V:0.3〜3.0
%,Ti:0.3〜3.0%,Nb+Ta:0.3〜
3.0%,Co:0.3〜2.0%のうちの1種または
2種以上を含む請求項15に記載の塑性加工用金型の製
造方法。
16. The base material component further comprises W: 0.5-6.
0%, Mo: 0.3 to 3.0%, V: 0.3 to 3.0
%, Ti: 0.3 to 3.0%, Nb + Ta: 0.3 to
The method for manufacturing a plastic working die according to claim 15, comprising one or more of 3.0% and Co: 0.3 to 2.0%.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10121195A (en) * 1996-10-16 1998-05-12 Sanyo Special Steel Co Ltd Hot tool steel excellent in nitriding characteristics
JP2007046088A (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Yuki Koshuha:Kk Nitrided quenched part, and method for producing the same
WO2009111369A3 (en) * 2008-03-05 2009-12-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Hot forming tools for aluminum and magnesium sheets

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