JPH108198A - ガラス金型用鋼 - Google Patents
ガラス金型用鋼Info
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- JPH108198A JPH108198A JP17722096A JP17722096A JPH108198A JP H108198 A JPH108198 A JP H108198A JP 17722096 A JP17722096 A JP 17722096A JP 17722096 A JP17722096 A JP 17722096A JP H108198 A JPH108198 A JP H108198A
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- steel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度および耐ヒートチェック性の優れたかす
み板（曇りガラス）ロールなどのガラス金型用鋼を提供
すること。 【解決手段】 ガラス金型用鋼の成分組成を、重量％
で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Si：０．０５〜１．０
％、Mn：１．５０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．０３５％以下、Cr：８．０〜１３．０％、Ｗ：０．
５〜１．５％、Mo：０．５〜１．５％、Ｖ：０．１〜
１．０％、Ｎ：０．０３〜０．０８％、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなるものとすること。
み板（曇りガラス）ロールなどのガラス金型用鋼を提供
すること。 【解決手段】 ガラス金型用鋼の成分組成を、重量％
で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Si：０．０５〜１．０
％、Mn：１．５０％以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：
０．０３５％以下、Cr：８．０〜１３．０％、Ｗ：０．
５〜１．５％、Mo：０．５〜１．５％、Ｖ：０．１〜
１．０％、Ｎ：０．０３〜０．０８％、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなるものとすること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスのかすみ板
ロール、ガラス成形金型などに使用するガラス金型用鋼
に関する。
ロール、ガラス成形金型などに使用するガラス金型用鋼
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラス成形用ロール材、ガラス成
形金型材として、ＪＩＳ ６１６の１３Ｃｒマルテンサ
イト系ステンレス鋼が一般に使用されている。また、こ
の１３Ｃｒマルテンサイト系ステンレス鋼の改良鋼とし
て特公昭５７─５８７１号公報、特願平１─２２７１８
７号に開示された鋼が知られている。さらにＣｒ量を１
３Ｃｒより少なくしたガラス成形用ロール材として、特
開平３─１９９３４６号公報に開示された鋼が知られて
いる。
形金型材として、ＪＩＳ ６１６の１３Ｃｒマルテンサ
イト系ステンレス鋼が一般に使用されている。また、こ
の１３Ｃｒマルテンサイト系ステンレス鋼の改良鋼とし
て特公昭５７─５８７１号公報、特願平１─２２７１８
７号に開示された鋼が知られている。さらにＣｒ量を１
３Ｃｒより少なくしたガラス成形用ロール材として、特
開平３─１９９３４６号公報に開示された鋼が知られて
いる。
【０００３】この特開平３─１９９３４６号公報に開示
されたガラス成形用ロール材は、Ｃ：０．１０〜０．３
％、Ｓｉ：０．１〜３％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：
８．０〜１１．５％、ＷおよびＭｏの一種または二種を
１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．５〜２％、Ｖ：０．１〜１％、Ｎ
ｂ：０．０１〜０．５０％を含み、さらに必要に応じて
Ｃｏ：０．１〜８％および１．５％以下の一種または二
種を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とするものである。このガラス成形用ロール材
は、高温強度を向上させ、特にヒートクラックの発生を
抑制し、寿命を向上させたものであるが、高温および室
温強度が十分ではないという欠点があった。
されたガラス成形用ロール材は、Ｃ：０．１０〜０．３
％、Ｓｉ：０．１〜３％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：
８．０〜１１．５％、ＷおよびＭｏの一種または二種を
１／２Ｗ＋Ｍｏ：０．５〜２％、Ｖ：０．１〜１％、Ｎ
ｂ：０．０１〜０．５０％を含み、さらに必要に応じて
Ｃｏ：０．１〜８％および１．５％以下の一種または二
種を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とするものである。このガラス成形用ロール材
は、高温強度を向上させ、特にヒートクラックの発生を
抑制し、寿命を向上させたものであるが、高温および室
温強度が十分ではないという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、強度および
耐ヒートチェック性の優れたかすみ板（曇りガラス板）
ロールなどのガラス金型用鋼を提供することを目的とし
ている。
耐ヒートチェック性の優れたかすみ板（曇りガラス板）
ロールなどのガラス金型用鋼を提供することを目的とし
ている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、従来のガラス成形用鋼について種々
検討したところ、Ｎを０．０３〜０．０８％含有させる
と、基地に固溶して高温および室温強度が向上し、また
フェライト組織が析出しなくなる、すなわち全体がマル
テンサイトになり易くなり、その結果耐ヒートチェック
性が優れたものとなるとの知見を得て本発明をなしたも
のである。
め、本発明者らは、従来のガラス成形用鋼について種々
検討したところ、Ｎを０．０３〜０．０８％含有させる
と、基地に固溶して高温および室温強度が向上し、また
フェライト組織が析出しなくなる、すなわち全体がマル
テンサイトになり易くなり、その結果耐ヒートチェック
性が優れたものとなるとの知見を得て本発明をなしたも
のである。
【０００６】すなわち、本発明のガラス金型用鋼、その
成分組成を重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：１．５０％以下、Ｐ：
０．０３０％以下、Ｓ：０．０３５％以下、Ｃｒ：８．
０〜１３．０％、Ｗ：０．５〜１．５％、Ｍｏ：０．５
〜１．５％、Ｖ：０．１〜１．０％、Ｎ：０．０３〜
０．０８％を含み、さらに必要に応じて、Ｂ：０．００
１〜０．１０％、Ｎｂ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：
０．５〜１．０％およびＣｏ：０．１〜６．０％の一種
または二種以上を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなるものとしたことである。
成分組成を重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓ
ｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：１．５０％以下、Ｐ：
０．０３０％以下、Ｓ：０．０３５％以下、Ｃｒ：８．
０〜１３．０％、Ｗ：０．５〜１．５％、Ｍｏ：０．５
〜１．５％、Ｖ：０．１〜１．０％、Ｎ：０．０３〜
０．０８％を含み、さらに必要に応じて、Ｂ：０．００
１〜０．１０％、Ｎｂ：０．０１〜０．５％、Ｎｉ：
０．５〜１．０％およびＣｏ：０．１〜６．０％の一種
または二種以上を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純
物からなるものとしたことである。
【０００７】
【作用】本発明のガラス金型用鋼は、Ｎを含有している
ため、基地に固溶して高温および室温強度が向上する。
また、ＷおよびMoを含有する鋼はフェライト組織が析出
し易くなるが、Ｎが含有されるとフェライト組織が析出
しなくなり、全体がマルテンサイトになるので、硬度お
よび強度が高くなり、その結果ヒートクラックの発生が
少なくなる。
ため、基地に固溶して高温および室温強度が向上する。
また、ＷおよびMoを含有する鋼はフェライト組織が析出
し易くなるが、Ｎが含有されるとフェライト組織が析出
しなくなり、全体がマルテンサイトになるので、硬度お
よび強度が高くなり、その結果ヒートクラックの発生が
少なくなる。
【０００８】次に、本発明の成分組成を限定した理由を
説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３０％ Ｃは、常温、高温の強度を上げ、耐摩耗性を向上するの
に有効な元素である。強度および耐摩耗性を付与するた
めには、少なくとも０．１０％は必要であるが、０．３
０％を超えると、過共析鋼となって、巨大炭化物の生成
による耐ヒートチェック性の劣化が生じるので、その含
有量を０．１０〜０．３０％にする。好ましくは０．１
５〜０．２７％である。 Ｓｉ：０．０５〜１．０％ Ｓｉは、耐酸化性を付与する元素であり、また脱酸剤と
しても作用する元素である。０．０５％より少ないと、
脱酸剤としての効果が少なく、１．０％を超えると、ヒ
ートクラックが生じやすくなり、また靱性を低下するの
で、その含有量を０．０５〜１．０％にする。好ましく
は０．０５〜０．７％である。
説明する。 Ｃ：０．１０〜０．３０％ Ｃは、常温、高温の強度を上げ、耐摩耗性を向上するの
に有効な元素である。強度および耐摩耗性を付与するた
めには、少なくとも０．１０％は必要であるが、０．３
０％を超えると、過共析鋼となって、巨大炭化物の生成
による耐ヒートチェック性の劣化が生じるので、その含
有量を０．１０〜０．３０％にする。好ましくは０．１
５〜０．２７％である。 Ｓｉ：０．０５〜１．０％ Ｓｉは、耐酸化性を付与する元素であり、また脱酸剤と
しても作用する元素である。０．０５％より少ないと、
脱酸剤としての効果が少なく、１．０％を超えると、ヒ
ートクラックが生じやすくなり、また靱性を低下するの
で、その含有量を０．０５〜１．０％にする。好ましく
は０．０５〜０．７％である。
【０００９】Ｍｎ：１．５０％以下 Ｍｎは、脱酸剤として、また硬度および強度を向上する
元素である。１．５０％を超えると耐ヒートチェック性
が劣化するので、その含有量を１．５０％以下にする。
好ましくは１．０％以下である。 Ｐ：０．０３０％以下 Ｐは、不純物であり、少ないほうが好ましいが、０．０
３０％以下であれば材質にそれ程影響がないので、０．
０３０％以下とする。
元素である。１．５０％を超えると耐ヒートチェック性
が劣化するので、その含有量を１．５０％以下にする。
好ましくは１．０％以下である。 Ｐ：０．０３０％以下 Ｐは、不純物であり、少ないほうが好ましいが、０．０
３０％以下であれば材質にそれ程影響がないので、０．
０３０％以下とする。
【００１０】Ｓ：０．０３５％以下 Ｓは、不純物であり、少ないほうが好ましいが、０．０
３５％以下であれば材質にそれ程影響がないので、０．
０３５％以下とする。 Ｃｒ：８．０〜１３．０％ Ｃｒは、耐酸化性、耐熱性を向上させる元素である。そ
の効果は８．０％以上で発揮されるが、１３．０％を超
えると高温強度が低下するので、その含有量を８．０〜
１３．０％にする。好ましくは１０．０〜１３．０％で
ある。
３５％以下であれば材質にそれ程影響がないので、０．
０３５％以下とする。 Ｃｒ：８．０〜１３．０％ Ｃｒは、耐酸化性、耐熱性を向上させる元素である。そ
の効果は８．０％以上で発揮されるが、１３．０％を超
えると高温強度が低下するので、その含有量を８．０〜
１３．０％にする。好ましくは１０．０〜１３．０％で
ある。
【００１１】Ｗ：０．５〜１．５％、Mo：０．５〜１．
５％ ＷおよびMoは、強力な炭化物生成元素であり、高温の耐
摩耗性を向上する元素である。その効果は０．５％以上
で発揮されるが、１．５％を超えると、δフェライトの
生成が懸念され、靱性を低下させるので、その含有量を
０．５〜１．５％にする。好ましくは０．７〜１．５％
である。 Ｖ：０．１〜１．０％ Ｖは、ＷおよびMoより強力な炭化物生成元素であり、高
温の強度および耐摩耗性を向上する元素である。その効
果は０．１％以上で発揮されるが、１．０％を超える
と、巨大炭化物を形成し、靱性が低下するので、その含
有量を０．１〜１．０％にする。好ましくは０．１〜
０．７％である。
５％ ＷおよびMoは、強力な炭化物生成元素であり、高温の耐
摩耗性を向上する元素である。その効果は０．５％以上
で発揮されるが、１．５％を超えると、δフェライトの
生成が懸念され、靱性を低下させるので、その含有量を
０．５〜１．５％にする。好ましくは０．７〜１．５％
である。 Ｖ：０．１〜１．０％ Ｖは、ＷおよびMoより強力な炭化物生成元素であり、高
温の強度および耐摩耗性を向上する元素である。その効
果は０．１％以上で発揮されるが、１．０％を超える
と、巨大炭化物を形成し、靱性が低下するので、その含
有量を０．１〜１．０％にする。好ましくは０．１〜
０．７％である。
【００１２】Ｂ：０．００１〜０．１０％ Ｂは、高温強度の向上、結晶粒の微細化に効果がある元
素である。高温強度の向上、耐ヒートチェック性の改善
のためには少なくとも０．００１％含有させる必要があ
るが、０．１０％を超えると、熱間加工で割れが生じる
ので、その含有量を０．００１〜０．１０％にする。好
ましくは０．００１〜０．０１０％である。 Ｎｂ：０．０１〜０．５％ Ｎｂは、結晶粒を微細化し、高温強度を上げ、耐ヒート
チェック性を改善する元素である。その効果は０．０１
％以上で発揮されるが、０．５％を超えると、粗大な炭
化物を作り、δフェライトを析出してその効果を減じる
ので、その含有量を０．０１〜０．５％にする。好まし
くは０．０５〜０．４％である。
素である。高温強度の向上、耐ヒートチェック性の改善
のためには少なくとも０．００１％含有させる必要があ
るが、０．１０％を超えると、熱間加工で割れが生じる
ので、その含有量を０．００１〜０．１０％にする。好
ましくは０．００１〜０．０１０％である。 Ｎｂ：０．０１〜０．５％ Ｎｂは、結晶粒を微細化し、高温強度を上げ、耐ヒート
チェック性を改善する元素である。その効果は０．０１
％以上で発揮されるが、０．５％を超えると、粗大な炭
化物を作り、δフェライトを析出してその効果を減じる
ので、その含有量を０．０１〜０．５％にする。好まし
くは０．０５〜０．４％である。
【００１３】Ｎｉ：０．５〜１．０％ Ｎｉは、耐食性および靱性を改善する元素である。その
効果は０．５％以上で発揮されるが、１．０％を超える
と焼きなまし硬さが低くならず、また熱処理後の応力割
れ感受性が強くなり、さらに変態点を下げるため、使用
温度を制限するので、その含有量を０．５〜１．０％に
する。好ましくは０．５〜０．８％である。
効果は０．５％以上で発揮されるが、１．０％を超える
と焼きなまし硬さが低くならず、また熱処理後の応力割
れ感受性が強くなり、さらに変態点を下げるため、使用
温度を制限するので、その含有量を０．５〜１．０％に
する。好ましくは０．５〜０．８％である。
【００１４】次に、本発明のガラス金型用鋼の製造方法
および熱処理方法の一例を説明する。電弧炉または高周
波炉で溶製したインゴントを電極としてエレクトロスラ
グ再溶解法により造塊する。このエレクトロスラグ再溶
解法により製造されたインゴットを型鍛造により所定の
形状に成形する。型鍛造としては、型入鍛造および型打
鍛造のいずれを使用してもよいが、プレスによる型入鍛
造を利用するのが好ましい。型鍛造は１０５０〜１１５
０℃の範囲の比較的低温度で行う必要がある。型鍛造が
１０５０℃より低くなると、熱間の変形抵抗が大となっ
て加工し難くなり、また１１５０℃より高くなると、結
晶粒が粗大となるので、上記の範囲の温度で行うことが
必要である。
および熱処理方法の一例を説明する。電弧炉または高周
波炉で溶製したインゴントを電極としてエレクトロスラ
グ再溶解法により造塊する。このエレクトロスラグ再溶
解法により製造されたインゴットを型鍛造により所定の
形状に成形する。型鍛造としては、型入鍛造および型打
鍛造のいずれを使用してもよいが、プレスによる型入鍛
造を利用するのが好ましい。型鍛造は１０５０〜１１５
０℃の範囲の比較的低温度で行う必要がある。型鍛造が
１０５０℃より低くなると、熱間の変形抵抗が大となっ
て加工し難くなり、また１１５０℃より高くなると、結
晶粒が粗大となるので、上記の範囲の温度で行うことが
必要である。
【００１５】本発明のガラス金型用鋼の熱処理は、９０
０〜１０００℃から油冷または水冷して焼入れを行い、
その後６５０〜７５０℃から空冷しで焼もどしを行うの
が好ましい。焼入れ温度が１０００℃より高くなると、
結晶粒が大きくなり、耐ヒートチェック性が劣化し、９
００℃より低くなると全体がマルテンサイトの組織にな
らなくなり、引張強さが劣化する。また焼もどしを７５
０℃より高い温度で行うと、引張強さが劣化し、また６
５０℃より低い温度で行うと、靱性が劣化する。
０〜１０００℃から油冷または水冷して焼入れを行い、
その後６５０〜７５０℃から空冷しで焼もどしを行うの
が好ましい。焼入れ温度が１０００℃より高くなると、
結晶粒が大きくなり、耐ヒートチェック性が劣化し、９
００℃より低くなると全体がマルテンサイトの組織にな
らなくなり、引張強さが劣化する。また焼もどしを７５
０℃より高い温度で行うと、引張強さが劣化し、また６
５０℃より低い温度で行うと、靱性が劣化する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例としてかす
み板（曇りガラス）ロールついて説明する。高周波炉で
溶解して鋼塊を製造し、この鋼塊を電極としてエレクト
ロスラグ再溶解法により再溶解して表１の成分組成の鋼
塊を製造した。これらの鋼塊を１／２ｕの据え込みを入
れ、型入鍛造により所望の形状のかすみ板（曇りガラ
ス）ロールを作製した。次いで、９５０℃から油冷して
焼入れをし、７００℃から空冷して焼もどしをしてかす
み板ロールを作製した。なお、比較例１および２は、Ｎ
が入っていないこと以外は本発明の実施例１および２の
ガラス金型鋼と同じ成分組成のものである。
み板（曇りガラス）ロールついて説明する。高周波炉で
溶解して鋼塊を製造し、この鋼塊を電極としてエレクト
ロスラグ再溶解法により再溶解して表１の成分組成の鋼
塊を製造した。これらの鋼塊を１／２ｕの据え込みを入
れ、型入鍛造により所望の形状のかすみ板（曇りガラ
ス）ロールを作製した。次いで、９５０℃から油冷して
焼入れをし、７００℃から空冷して焼もどしをしてかす
み板ロールを作製した。なお、比較例１および２は、Ｎ
が入っていないこと以外は本発明の実施例１および２の
ガラス金型鋼と同じ成分組成のものである。
【００１７】
【表１】
【００１８】上記のようにして作製した各かすみ板ロー
ルについて、該各かすみ板ロールから試験片を切り出
し、機械的性質の測定およびヒートチェックテストを行
った。その結果を表２および表３に示す。ヒートチェッ
クテストは、かすみ板ロールから切り出した１０φ×５
ｍｍの試験片を常温から高周波加熱により７００℃に加
熱し、次いで水冷により常温に戻す操作を１０００回繰
り返して行った場合である。
ルについて、該各かすみ板ロールから試験片を切り出
し、機械的性質の測定およびヒートチェックテストを行
った。その結果を表２および表３に示す。ヒートチェッ
クテストは、かすみ板ロールから切り出した１０φ×５
ｍｍの試験片を常温から高周波加熱により７００℃に加
熱し、次いで水冷により常温に戻す操作を１０００回繰
り返して行った場合である。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２の結果から、本発明のガラス金型用鋼
は、伸びは比較例のものとほぼ同等であるが、０．２％
耐力および引張り強さがＮを所定量含有していない比較
例の鋼より高くなっており、耐ヒートチェック性に有利
であることが分かる。
は、伸びは比較例のものとほぼ同等であるが、０．２％
耐力および引張り強さがＮを所定量含有していない比較
例の鋼より高くなっており、耐ヒートチェック性に有利
であることが分かる。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３の結果から、本発明のガラス金型用鋼
は、比較例の鋼に比較して、クラックの発生数が少な
く、またクラックの長さも短く、また結晶粒度が小さ
く、ガラス金型用鋼として優れていることが分かる。
は、比較例の鋼に比較して、クラックの発生数が少な
く、またクラックの長さも短く、また結晶粒度が小さ
く、ガラス金型用鋼として優れていることが分かる。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、ガラス金型用鋼の成分組成を
上記の構成にしたことにより、硬度および引張強度が高
くなり、その結果耐ヒートチェック性が優れ、著しく寿
命の長いガラス金型用鋼を製造することができると言う
優れた効果を奏する。
上記の構成にしたことにより、硬度および引張強度が高
くなり、その結果耐ヒートチェック性が優れ、著しく寿
命の長いガラス金型用鋼を製造することができると言う
優れた効果を奏する。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で（以下同じ）、Ｃ：０．１０〜
０．３０％、Si：０．０５〜１．０％、Mn：１．５０％
以下、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３５％以下、
Cr：８．０〜１３．０％、Ｗ：０．５〜１．５％、Mo：
０．５〜１．５％、Ｖ：０．１〜１．０％、Ｎ：０．０
３〜０．０８％、残部がＦｅおよび不可避的不純物から
なることを特徴とするガラス金型用鋼。 - 【請求項２】 Ｃ：０．１０〜０．３０％、Si：０．０
５〜１．０％、Mn：１．５０％以下、Ｐ：０．０３０％
以下、Ｓ：０．０３５％以下、Cr：８．０〜１３．０
％、Ｗ：０．５〜１．５％、Mo：０．５〜１．５％、
Ｖ：０．１〜１．０％、Ｎ：０．０３〜０．０８％を含
み、さらにＢ：０．００１〜０．１０％、Ｎｂ：０．０
１〜０．５％、Ｎｉ：０．５〜１．０％およびＣｏ：
０．１〜６．０％の一種または二種以上を含み、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とするガ
ラス金型用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17722096A JPH108198A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | ガラス金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17722096A JPH108198A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | ガラス金型用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108198A true JPH108198A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=16027265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17722096A Pending JPH108198A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | ガラス金型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108198A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7966845B2 (en) | 2007-04-10 | 2011-06-28 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Glass-shaping mold and method for manufacturing the same |
| US8206518B2 (en) | 2005-06-24 | 2012-06-26 | Toshiba Kakai Kabushiki Kaisha | Die for press forming of glass and manufacturing method thereof |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP17722096A patent/JPH108198A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8206518B2 (en) | 2005-06-24 | 2012-06-26 | Toshiba Kakai Kabushiki Kaisha | Die for press forming of glass and manufacturing method thereof |
| US7966845B2 (en) | 2007-04-10 | 2011-06-28 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Glass-shaping mold and method for manufacturing the same |
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