JPH09227990A - 高温強度及び破壊靱性に優れた熱間工具鋼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】工具寿命を改善するに充分な高温強度と靱性を
有する熱間工具鋼を提供する。 【解決手段】Ｃ：0.25〜0.40％、Ｓｉ：0.20％未満、Ｍ
ｎ： 0.3〜 1.5％、Ｎｉ： 0.5〜 2.0％、Ｃｒ： 2.7〜
5.5％、Ｍｏ： 1.0〜 2.0％、Ｖ：0.50超〜0.80％、Ａ
ｌ： 0.005〜0.10％未満、Ｐ： 0.015％以下、Ｓ： 0.0
05％以下、Ｎ： 0.007％以下、残部はＦｅと不純物から
なる高温強度及び破壊靱性に優れた熱間工具鋼。更に、
Ｂ：0.0005〜0.01％を単独で含む場合のＮは 0.010％以
下、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂのうちの１種以上をＴｉ（％）＋
［48／91］Ｚｒ（％）＋［48／93］Ｎｂ（％）の合計で
0.005〜0.05％含む場合のＮは 0.012％以下、上記のＢ
並びにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂのうちの１種以上を含む場合の
Ｎは 0.015％以下でも良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱間工具鋼に関し、
より詳しくは熱間鍛造用金型、ダイカスト金型やプラス
チック金型などに使用される高温強度及び靱性（なかで
も破壊靱性）に優れた熱間工具鋼に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間鍛造、熱間押出しやダイカストなど
に用いられる金型やマンドレルといった熱間工具には、
作業応力や熱応力による亀裂の発生及び摩耗などに耐え
得る充分な高温強度、耐摩耗性と靱性が要求される。

【０００３】熱間工具用鋼としてはJIS G 4404に数種類
の鋼が規定されており、そのうちでも５Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ
系のＳＫＤ６１やＳＫＤ６２など、３Ｃｒ−３Ｍｏ−Ｖ
系のＳＫＤ７及びＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系の低合金鋼で
あるＳＫＴ３やＳＫＴ４などが一般に使用されている。
しかし、ＪＩＳに規定されているこうした合金工具鋼鋼
材では、前記した熱間工具に対する要求特性の全てを満
たすことができていないのが実状である。

【０００４】このような状況に対して、高温強度や靱性
を改善して熱間工具の寿命を高めようとする技術がいく
つか提案されている。

【０００５】例えば、特開平２−７３９５１号公報には
ＳＫＤ６１を基本組成にしてＮｂを添加し、更にＮ量を
制限した上でＺｒ及び／又はＣｅを添加することによっ
て耐熱疲労特性を向上させる技術が提案されている。し
かし、この公報に開示されている鋼には、破壊靱性を高
めるのに最も有効な元素であるＮｉが含まれていないの
で、破壊靱性が低下することを避け難いという問題があ
った。

【０００６】特開昭５３−７０９４０号公報には、低〜
中Ｃｒ−Ｍｏ（Ｗ）−Ｖ−Ｎｉを基本成分とし、これに
Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｚｒ、ＴｉなどＮとの親和力の大き
い元素を添加して表面窒化層の特性を改善して寿命を延
ばす技術が開示されている。

【０００７】しかし、この公報で提案された鋼にはＮ
ｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉの多量の添加が必要であ
り、母材の靱性が低下してしまう場合があった。

【０００８】特開昭５５−２１５４８号、特開昭５５−
２４９７３号、特開昭５６−５９５６号、特開昭５６−
３５７５６号、特開昭５６−３５７５７号、特開昭６０
−５６０５５号、特開平１−１２３０５１号、特開平２
−５７６３２号、特開平３−３１４４５号の各公報には
Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉやＺｒの添加により結晶粒を微細化し
て靱性を高める技術が述べられている。しかし、結晶粒
の微細化は靱性と常温強度の向上には有効であるもの
の、高温強度は逆に低下してしまう場合もあるという問
題を有していた。

【０００９】特開昭５７−２３０４８号、特開昭５８−
１２３８５９号、特開昭５８−１２３８６０号及び特開
昭５８−１２３８６１号の各公報にはＴｉ、Ｚｒ及びＮ
ｂを添加し、これらの元素の２次析出を利用して熱間工
具の高温強度を向上させる技術が提案されている。しか
しＴｉ、Ｚｒ及びＮｂはいずれも焼入れの加熱時におい
て固溶量が小さく、したがって、焼戻しによる２次析出
量は非常に少ない。このため、上記した元素の２次析出
によって高温強度の向上を図るには多量の添加が必要と
なるのでコストが嵩んでしまい、経済性の面で問題であ
る。

【００１０】上記の特開昭５７−２３０４８号、特開昭
５８−１２３８５９号、特開昭５８−１２３８６０号及
び特開昭５８−１２３８６１号の各公報、並びに特開昭
５９−１６６６５７号公報には、Ｂ添加により焼入性を
高めて熱間工具の靱性を向上させる技術が開示されてい
る。しかしながら、上記の各公報に記載の鋼にはＮ含有
量に対する配慮がなされていないために、溶製チャンス
によってＮの含有量がばらつくとＢの焼入性向上効果も
ばらつくこととなり、必ずしも熱間工具の靱性が安定し
て向上するというものでもなかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した様に、熱間工
具に対して所望の高温強度と靱性とを兼備させることは
困難な状況にある。

【００１２】加えて近年、熱間加工技術が著しく進歩し
たのに伴い、熱間加工に対する要求がますます厳しくな
ってきた。例えば、熱間鍛造サイクルの高速化や複雑な
製品形状が要求されており、熱間工具の使用条件も一層
過酷なものとなって、従来技術により得られる工具鋼を
使用したのでは充分な熱間工具寿命を実現し難くなって
いる。

【００１３】本発明は、かかる現状に鑑みなされたもの
で、工具寿命を改善するに充分な高温強度と靱性とを具
備した熱間工具鋼の提供を課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するためにＪＩＳのＳＫＤ６１を基本の化学組
成とする熱間工具鋼の特性に及ぼす各種元素の影響につ
いて検討を重ねた。その結果、先ず、上記成分系の熱間
工具鋼の靱性改善にはＭｎ及びＮｉの含有量を増やすこ
とが非常に効果的であることを見出した。しかし、これ
らの元素の増量は高温強度の低下を招くことも同時に判
明した。

【００１５】そこで、ＭｎとＮｉの増量がもたらす靱性
改善効果を維持しつつ高温強度を向上させるために更な
る検討を加えた。その結果、Ｓｉ含有量を低減すると靱
性に影響を与えずに高温強度が向上することが明らかに
なった。

【００１６】次いで、表１に示す化学組成を基本組成と
し、Ｓｉ含有量を０．０２〜０．６０重量％の範囲で変
化させた鋼を溶製した。

【００１７】

【表１】

【００１８】これらの鋼を用いて、通常の方法で１２０
０〜９００℃の温度域で熱間鍛造して５０ｍｍ厚さ×７
５ｍｍ幅の角材を作製し、その後、常温（室温）まで空
冷した。次いで、この角材を素材として１０００℃に加
熱して空冷する焼入れを行い、更に６００〜６３０℃で
４ｈｒ加熱の焼戻しを行った。各Ｓｉレベルの鋼につい
て、常温（室温）硬さがロックウェルＣ硬さで４２に調
整された角材からＪＩＳ１４Ａ号の引張試験片（直径Ｄ
＝６ｍｍ）を切り出し、６００℃で引張試験を行った。

【００１９】図１に、この引張試験の結果を示す。

【００２０】従来、Ｓｉは鋼のＡc₁変態点を高温側にず
らして鋼の軟化抵抗を高め、高温強度を向上させる元素
であるとされてきた。しかし、図１に示す本発明者らの
研究結果から、特定の成分系においては、むしろＳｉは
高温強度に悪影響を及ぼし、高温強度を低下させてしま
うことが明らかとなったのである。

【００２１】なお、常温硬さをロックウェルＣ硬さで４
２に調整した角材から採取した試験片を用いて６００℃
で引張試験を行ったのは、熱間加工時に工具は６００℃
程度まで昇温するが、常温でロックウェルＣ硬さ４２程
度を有しておれば工具に生ずる摩耗を防止できるとの経
験に基づくものである。

【００２２】更に、表１に示す化学組成を基本組成とす
る鋼の場合、不純物元素であるＮの含有量が６００℃に
おける引張強度に大きく影響することも判明した。

【００２３】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、下記（１）〜（４）の高温強度及び靱性に優れ
た熱間工具鋼を要旨とする。

【００２４】（１）重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０
％、Ｓｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、
Ｎｉ：０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍ
ｏ：１．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０
％まで、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満を含有し、
残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、不純物中のＰは
０．０１５％以下、Ｓは０．００５％以下、Ｎは０．０
０７％以下であることを特徴とする高温強度及び破壊靱
性に優れた熱間工具鋼。

【００２５】（２）重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０
％、Ｓｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、
Ｎｉ：０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍ
ｏ：１．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０
％まで、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満、Ｂ：０．
０００５〜０．０１％を含有し、残部はＦｅ及び不可避
不純物からなり、不純物中のＰは０．０１５％以下、Ｓ
は０．００５％以下、Ｎは０．０１０％以下であること
を特徴とする高温強度及び破壊靱性に優れた熱間工具
鋼。

【００２６】（３）重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０
％、Ｓｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、
Ｎｉ：０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍ
ｏ：１．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０
％まで、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満、Ｔｉ、Ｚ
ｒ及びＮｂのうちの１種以上をＴｉ（％）＋［４８／９
１］Ｚｒ（％）＋［４８／９３］Ｎｂ（％）の合計で
０．００５〜０．０５％を含有し、残部はＦｅ及び不可
避不純物からなり、不純物中のＰは０．０１５％以下、
Ｓは０．００５％以下、Ｎは０．０１２％以下であるこ
とを特徴とする高温強度及び破壊靱性に優れた熱間工具
鋼。

【００２７】（４）重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０
％、Ｓｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、
Ｎｉ：０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍ
ｏ：１．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０
％まで、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満、Ｂ：０．
０００５〜０．０１％、並びにＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのう
ちの１種以上をＴｉ（％）＋［４８／９１］Ｚｒ（％）
＋［４８／９３］Ｎｂ（％）の合計で０．００５〜０．
０５％を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純物からな
り、不純物中のＰは０．０１５％以下、Ｓは０．００５
％以下、Ｎは０．０１５％以下であることを特徴とする
高温強度及び破壊靱性に優れた熱間工具鋼。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明における鋼の化学
組成を上記のように限定する理由について説明する。な
お、「％」は「重量％」を意味する。

【００２９】Ｃ：Ｃは、鋼の焼入性を高めると共に、焼
戻し時に炭窒化物（なかでもＶ炭窒化物）として２次析
出して高温強度を向上させる作用を有する。しかし、そ
の含有量が０．２５％未満では添加効果に乏しく、一
方、０．４０％を超えて含有させると却って高温強度の
低下をきたす。したがって、Ｃの含有量を０．２５〜
０．４０％とした。

【００３０】Ｓｉ：Ｓｉは、本発明が対象とする成分系
の鋼の高温強度を低下させてしまう。特に、その含有量
が０．２０％以上になると高温強度の低下が大きい。し
たがって、Ｓｉの含有量を０．２０％未満とした。

【００３１】Ｍｎ：Ｍｎは、鋼の焼入性を向上させて靱
性を高めるのに有効な元素である。しかし、その含有量
が０．３％未満では所望の効果が得られず、１．５％を
超えると偏析が生じて靱性と強度の低下を招くようにな
る。このため、Ｍｎの含有量を０．３〜１．５％とし
た。

【００３２】Ｎｉ：Ｎｉは、鋼の焼入性の向上と靱性改
善に有効な元素である。しかし、その含有量が０．５％
未満では添加効果に乏しく、一方、２．０％を超えると
変態点を下げて高温強度の低下をきたす。したがって、
Ｎｉの含有量を０．５〜２．０％とした。

【００３３】Ｃｒ：Ｃｒは、焼入性、靱性及び耐摩耗性
の向上に有効な元素である。しかし、その含有量が２．
７％未満では充分な効果が得られず、５．５％を超える
と高温強度や被削性の低下を招くようになる。このた
め、Ｃｒの含有量を２．７〜５．５％とした。

【００３４】Ｍｏ：Ｍｏは、鋼の焼入性と焼戻し軟化抵
抗を向上させて、靱性と高温強度を高める作用を有す
る。しかし、その含有量が１．０％未満では所望の効果
が得られず、一方、２．０％を超えると靱性の低下をき
たす。したがって、Ｍｏの含有量を１．０〜２．０％と
した。

【００３５】Ｖ：Ｖは、焼戻し時に炭窒化物を形成し
て、熱間工具の高温強度を高めるのに最も寄与する元素
である。しかし、Ｖの含有量が０．５０％以下では前記
の効果が得難く、０．８０％を超えて含有させると靱性
の低下をきたす。したがって、Ｖの含有量を０．５０％
を超え０．８０％までとした。

【００３６】Ａｌ：Ａｌは、鋼の脱酸の安定化及び均質
化を図るのに有効な元素である。しかし、その含有量が
０．００５％未満では所望の効果を得ることができな
い。一方、０．１０％以上ではブルームや製品の疵の原
因となる。したがって、Ａｌの含有量を０．００５〜
０．１０％未満とした。

【００３７】本発明の高温強度及び靱性に優れた熱間工
具鋼には、上記の成分に加えて更に、Ｂ、Ｔｉ、Ｚｒ及
びＮｂのうちの１種以上を含んでいても良い。これらの
合金元素の作用効果と望ましい含有量は下記のとおりで
ある。

【００３８】Ｂ：ＢはＮと結合してＶＮの生成を抑制
し、焼入れ時の固溶Ｖ量を増加させて熱間工具の高温強
度を高める効果を有する。このため、安定した高温強度
を確保する目的で含有させるが、０．０００５％未満で
はその効果が小さく、一方、０．０１％を超えて含有さ
せると靱性劣化をきたすようになる。したがって、Ｂを
添加する場合には０．０００５〜０．０１％の含有量と
するのが良い。

【００３９】Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂ：Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂ
もＮと結合して、Ｂと同様に焼入れ時の固溶Ｖ量を増加
させて熱間工具の高温強度を高める効果を有する。更
に、焼入れの加熱時にオ−ステナイト中に固溶しておれ
ば、焼戻し時に炭窒化物として析出して高温強度を高め
る効果も有する。

【００４０】しかし、Ｔｉ（％）＋［４８／９１］Ｚｒ
（％）＋［４８／９３］Ｎｂ（％）の合計で０．００５
％未満の含有量では所望の効果が得られず、又、前記の
式の合計で０．０５％を超えて含有させると靱性劣化を
きたすようになる。したがって、これらの合金元素を１
種以上添加する場合には、Ｔｉ（％）＋［４８／９１］
Ｚｒ（％）＋［４８／９３］Ｎｂ（％）の合計で０．０
０５〜０．０５％の含有量とするのが良い。

【００４１】本発明においては不純物元素としてのＰ、
Ｓ及びＮはそれぞれ下記のとおりに制限する。

【００４２】Ｐ：Ｐを多量に含有すると偏析が生じて靱
性の劣化をきたし、更に、熱亀裂の発生が促進される。
したがって、不純物としてのＰは可及的に低減すること
が望ましい。そこで、本発明ではＰの許容上限を０．０
１５％とした。なお、不純物としてのＰは０．０１％以
下まで低減することが好ましい。

【００４３】Ｓ：Ｓは硫化物を形成して靱性を低下させ
るので、極力その含有量を低く制限することが必要であ
る。したがって、本発明では不純物としてのＳ含有量を
０．００５％以下とした。

【００４４】Ｎ：ＮはＶと窒化物を形成して焼入れ加熱
時の固溶Ｖ量を減少させてしまう。固溶Ｖ量が少ないと
焼戻し時に２次析出するＶ炭窒化物の量も必然的に減少
し、高温強度が低下する。

【００４５】本発明ではＢ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂのいず
れをも含まない場合においては、Ｎ含有量が０．００７
％を超えると高温強度が低下する。Ｂを含んでＴｉ、Ｚ
ｒ及びＮｂのいずれをも含まない場合においては、Ｎ含
有量が０．０１０％を超えると高温強度が低下する。
又、Ｂを含まずにＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種以上
を含む場合においては、Ｎ含有量が０．０１２％を超え
ると高温強度が低下する。更に、Ｂ並びにＴｉ、Ｚｒ及
びＮｂのうちの１種以上を含む場合においては、Ｎ含有
量が０．０１５％を超えると高温強度が低下する。

【００４６】したがって、本発明では不純物としてのＮ
含有量を、Ｂ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＮｂのいずれをも含ま
ない場合には０．００７％以下、Ｂを含んでＴｉ、Ｚ
ｒ及びＮｂのいずれをも含まない場合には０．０１０％
以下、Ｂを含まずにＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種
以上を含む場合には０．０１２％以下、Ｂ並びにＴ
ｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの１種以上を含む場合には０．
０１５％以下とした。

【００４７】なお、一層安定して高い高温強度を確保す
るために、不純物としてのＮ含有量を、上記のの場合
には０．００４％以下に、の場合には０．００８％以
下に、の場合には０．０１０％以下に、の場合には
０．０１２％以下に規制することが好ましい。

【００４８】

【実施例】表２、３に示す化学組成を有する鋼を通常の
方法により試験炉を用いて真空溶製した。表２、３にお
ける鋼１、２、４、５、７、８、１０、１１、１３、１
４、１６及び１７は本発明鋼である。これに対して、鋼
３、６、９、１２、１５及び１８は成分元素のうちＳｉ
が本発明で規定する含有量の範囲から外れた比較鋼であ
る。なお、比較鋼のうち鋼３はＪＩＳのＳＫＤ６１をベ
ースにした従来鋼である。

【００４９】

【表２】

【００５０】

【表３】

【００５１】次いで、これらの本発明鋼及び比較鋼を通
常の方法によって鋼片となした後、１２００℃に加熱し
てから１２００〜９００℃の温度で５０ｍｍ厚さ×７５
ｍｍ幅の角材に熱間鍛造し、その後常温まで空冷した。

【００５２】こうして得られた熱間鍛造ままの角材を１
０００℃に加熱・保持してから空冷（空気焼入れ）し、
６００〜６４０℃で焼戻しを行い、各鋼について常温
（室温）硬さをロックウェルＣ硬さで４２に調整して、
６００℃での引張試験による降伏強度の測定（高温強度
の測定）と常温（室温）での破壊靱性を調査した。

【００５３】引張試験は、上記の熱処理を施した角材か
らＪＩＳ１４Ａ号試験片（直径Ｄ＝６ｍｍ）を切り出
し、JIS G 0567に準拠して行った。また、破壊靱性試験
はASTME399-83 に準じてＬ−Ｔ方向試験片を採取して行
った。表４に試験結果を示す。

【００５４】又、各鋼の鋼片を１２００℃に加熱してか
ら１２００〜９００℃の温度で２８０ｍｍ厚さ×３２０
ｍｍ幅の角材に熱間鍛造し、その後１０００℃に加熱・
保持して油焼入れし、更に５９０℃で焼戻しを行い、熱
間鍛造金型を得た。金型寸法は２５０ｍｍ厚さ×３００
ｍｍ幅×７５０ｍｍ長さである。

【００５５】得られた金型を、６５００ｔ熱間プレスに
て実際の型鍛造に供し、寿命を測定した。なお熱間鍛造
金型の寿命は、型彫り面の欠損やへたり摩耗により金型
が著しく損傷して型鍛造の継続が不能になるまでの型打
ち数で評価した。この結果も表４に併せて示す。

【００５６】表４から、６００℃における降伏強度は、
従来鋼である鋼３では５５７ＭＰaであるのに対し、本
発明鋼では６２１ＭＰa を最高に何れも６００ＭＰa 以
上の高強度が得られており、高温強度に優れている。一
方、比較鋼である鋼６、９、１２、１５及び１８では、
いずれもＳｉ含有量が本発明で規定する値を超えるた
め、６００℃における降伏強度は、５６０ＭＰa 程度と
低い。

【００５７】破壊靱性については、本発明鋼ではいずれ
も従来鋼である鋼３とほぼ同程度の値が得られている。

【００５８】金型寿命に関しては、従来鋼である鋼３を
用いて作製した熱間鍛造金型の寿命が６２００回である
のに対して、本発明鋼を用いて作製した熱間鍛造金型で
は、高温強度が高いために７６００〜８３００回の型打
ちが可能であり、２０％以上の長寿命化傾向が認められ
た。しかし、比較鋼を用いて作製した熱間金型の寿命
は、従来鋼を用いた金型のそれと同程度でしかなかっ
た。

【００５９】

【表４】

【００６０】

【発明の効果】本発明による高温強度及び靱性に優れた
熱間工具鋼は、６００℃における降伏強度が６００ＭＰ
a を超え、常温での破壊靱性値はＪＩＳのＳＫＤ６１を
ベースにした従来鋼と同程度の良好な値を有している。
したがって、本発明鋼を用いれば、熱間鍛造、熱間押出
しやダイカストなどに用いられる金型やマンドレルとい
った熱間工具の寿命を延ばすことが可能で、産業上の効
果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロックウェルＣ硬さで４２に調整した鋼材の６
００℃降伏強度に及ぼすＳｉ含有量の影響を示す図であ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０％、Ｓ
   ｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：
   ０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍｏ：
   １．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０％ま
   で、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満を含有し、残部
   はＦｅ及び不可避不純物からなり、不純物中のＰは０．
   ０１５％以下、Ｓは０．００５％以下、Ｎは０．００７
   ％以下であることを特徴とする高温強度及び破壊靱性に
   優れた熱間工具鋼。
2. 【請求項２】重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０％、Ｓ
   ｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：
   ０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍｏ：
   １．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０％ま
   で、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満、Ｂ：０．００
   ０５〜０．０１％を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純
   物からなり、不純物中のＰは０．０１５％以下、Ｓは
   ０．００５％以下、Ｎは０．０１０％以下であることを
   特徴とする高温強度及び破壊靱性に優れた熱間工具鋼。
3. 【請求項３】重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０％、Ｓ
   ｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：
   ０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍｏ：
   １．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０％ま
   で、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満、Ｔｉ、Ｚｒ及
   びＮｂのうちの１種以上をＴｉ（％）＋［４８／９１］
   Ｚｒ（％）＋［４８／９３］Ｎｂ（％）の合計で０．０
   ０５〜０．０５％を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純
   物からなり、不純物中のＰは０．０１５％以下、Ｓは
   ０．００５％以下、Ｎは０．０１２％以下であることを
   特徴とする高温強度及び破壊靱性に優れた熱間工具鋼。
4. 【請求項４】重量％で、Ｃ：０．２５〜０．４０％、Ｓ
   ｉ：０．２０％未満、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｎｉ：
   ０．５〜２．０％、Ｃｒ：２．７〜５．５％、Ｍｏ：
   １．０〜２．０％、Ｖ：０．５０％を超え０．８０％ま
   で、Ａｌ：０．００５〜０．１０％未満、Ｂ：０．００
   ０５〜０．０１％、並びにＴｉ、Ｚｒ及びＮｂのうちの
   １種以上をＴｉ（％）＋［４８／９１］Ｚｒ（％）＋
   ［４８／９３］Ｎｂ（％）の合計で０．００５〜０．０
   ５％を含有し、残部はＦｅ及び不可避不純物からなり、
   不純物中のＰは０．０１５％以下、Ｓは０．００５％以
   下、Ｎは０．０１５％以下であることを特徴とする高温
   強度及び破壊靱性に優れた熱間工具鋼。