JPH1161300A - 金型用亜鉛基合金、金型用亜鉛基合金ブロック及びそれらの製造方法 - Google Patents

金型用亜鉛基合金、金型用亜鉛基合金ブロック及びそれらの製造方法

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JPH1161300A
JPH1161300A JP22781097A JP22781097A JPH1161300A JP H1161300 A JPH1161300 A JP H1161300A JP 22781097 A JP22781097 A JP 22781097A JP 22781097 A JP22781097 A JP 22781097A JP H1161300 A JPH1161300 A JP H1161300A
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JP
Japan
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zinc
weight
base alloy
mold
based alloy
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JP22781097A
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English (en)
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Shinichi Furuya
伸一 古家
Toru Kawakami
徹 川上
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C18/00Alloys based on zinc
    • C22C18/04Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工性に優れ、寸法精度等の成形品質が良好で
あり、数万ショット以上の射出成形に耐え得る強度を持
ち、少量生産金型の製造に適しており、ピンホールが無
く、溶接等の補修が容易な金型を得ることのできる金型
用亜鉛基合金、亜鉛基合金ブロック及びそれらの製造方
法を提供すること。 【解決手段】Al 5〜15重量%、Cu 3〜6 重量%及びMg
0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可避の不純物を別に
してZnからなり、Zn−Cu固溶体からなるε相が粒状で存
在している金型用亜鉛基合金、該組成、組織の合金から
なり、25℃で測定した引張強度が25kgf/mm2 以上であ
り、表面硬度が100 HB 以上である金型用亜鉛基合金ブ
ロック、該亜鉛基合金溶湯を一方向凝固させることによ
る金型用亜鉛基合金又は金型用亜鉛基合金ブロックの製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金型用亜鉛基合金、
金型用亜鉛基合金ブロック及びそれらの製造方法に関
し、より詳しくは適度の強度を有し、機械加工性に優
れ、成形品質が良好であり、少量生産金型の製造に適し
ており、特にプラスチックの射出成形用金型の製造に適
している金型用亜鉛基合金、亜鉛基合金ブロック及びそ
れらの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラスチックの射出成形の分野に
おいては、数十万ショットを超える大規模量産用金型と
して鋼製ブロックを機械加工して製作された金型が使用
されており、また、量産前の少量試作用の金型として、
亜鉛基合金(例えば、ZASの商品名で知られているア
ルミニウム4.1重量%、銅3.0重量%、マグネシウ
ム0.05重量%を含んだ亜鉛合金)を410〜450
℃で砂型鋳造して製作された金型が使用されている。
【0003】一方、近年のプラスチック成形品の多品種
少量生産の潮流の中で、数万ショット程度の寿命を持つ
金型が要求されている。しかしながら、鋼製金型はその
製作において機械加工や放電加工に長時間を要し(金型
の製作時間が長い)、また、鋼材は熱伝導性が低いの
で、金型中に複雑な冷却パイプの回路を設けなかった
り、あるいは初めから成形品の変形を見越した作り込み
を行わなかったりすると、目的とした成形品が得られな
いので、機動的なモデルチェンジに対応し難く、従って
上記の要求には対処できない。
【0004】また、砂型鋳造によって製作された亜鉛基
合金金型は、プラスチック成形品の要求する寸法精度を
達成することができず、また、数千ショットの寿命しか
ないので、上記の要求には対処できない。更に、アルミ
ニウム合金ブロックを機械加工して製作された金型が提
案されているが、素材ブロックとしてのインゴット中に
鋳巣が生じ易いという欠点を有するため、このブロック
を圧延することが試みられている。しかしながら、この
場合には、圧延するブロックの寸法には制約がある。更
に、加工ミスや設計変更に伴って必要とされる補修溶接
が難しいとか、圧延後も板厚中心部に鋳巣が残存すると
か、金型の鏡面仕上げが難しいという課題を有してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような欠点がなく、数万ショット以上の寿命を持つ金
型を製作することのできる金型用亜鉛基合金、金型用亜
鉛基合金ブロック及びそれらの製造方法を提供すること
にあり、具体的には、加工性に優れ、寸法精度等の成形
品質が良好であり、数万ショット以上の射出成形に耐え
得る強度を持ち、少量生産金型の製造に適しており、特
にプラスチックの射出成形用金型の製造に適しており、
ピンホールが無く、溶接等の補修が容易な金型を得るこ
とのできる金型用亜鉛基合金、亜鉛基合金ブロック及び
それらの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成するために種々検討した結果、Zn、Al、C
u及びMgを含む特定組成の亜鉛基合金溶湯を一方向凝
固させることにより、例えば、一方を強冷却し他方を断
熱及び加熱しながら鋳造することにより、Zn−Cu固
溶体からなるε相が(従来技術においては粒界に沿って
存在していたのに対して)粒状で存在するようになり、
このことにより合金組成が緻密になり、加工性に優れ、
寸法精度等の成形品質が良好であり、数万ショット以上
の射出成形に耐え得る強度を持ち、ピンホールが無く、
溶接等の補修が容易な金型を得ることのできる亜鉛基合
金が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0007】即ち、本発明の金型用亜鉛基合金は、Al
5〜15重量%、Cu3〜6重量%及びMg0.01〜
0.1重量%を含み、残部が不可避の不純物を別にして
Znからなり、Zn−Cu固溶体からなるε相が粒状で
存在していることを特徴とする。本発明の金型用亜鉛基
合金ブロックは、Al5〜15重量%、Cu3〜6重量
%及びMg0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可
避の不純物を別にしてZnからなり、Zn−Cu固溶体
からなるε相が粒状で存在しており、25℃で測定した
引張強度が25kgf/mm2 以上であり、表面硬度が
100HB 以上であることを特徴とする。
【0008】また、本発明の金型用亜鉛基合金ブロック
は、Al5〜15重量%、Cu3〜6重量%及びMg
0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可避の不純物
を別にしてZnからなり、Zn−Cu固溶体からなるε
相が粒状で存在しており、ピンホールが存在しないこと
を特徴とする。更に、本発明の金型用亜鉛基合金の製造
方法又は金型用亜鉛基合金ブロックの製造方法は、Al
5〜15重量%、Cu3〜6重量%及びMg0.01〜
0.1重量%を含み、残部が不可避の不純物を別にして
Znからなる亜鉛基合金溶湯を一方向凝固させることを
特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明においては、アルミニウム
は亜鉛基合金の強度向上に有効であり、アルミニウム含
有量の増加と共に強度特性が向上し、5重量%以上の添
加で強度特性の有意義な向上が達成される。しかし、ア
ルミニウム含有量が15重量%を超えると、亜鉛基合金
溶湯の流動性も低下する傾向がある。また、アルミニウ
ム含有量が5〜15重量%の範囲から外れると、本発明
で目的としている組織、特性を有する金型用亜鉛基合金
が得難くなる傾向がある。
【0010】本発明においては、銅は亜鉛基合金中にZ
n−Cu固溶体からなる粒状のε相を形成するのに必須
の成分であり、また亜鉛基合金の強度(抗張力)向上に
有効であり、銅含有量の増加と共に強度特性が向上し、
3重量%以上の添加で強度特性の有意義な向上が達成さ
れる。しかし、銅含有量が6重量%を超えると、亜鉛基
合金の凝固開始温度が高くなり、凝固終了温度までの温
度差が大きくなるので好ましくない。また、銅含有量が
3〜6重量%の範囲から外れると、本発明で目的として
いる組織、特性を有する金型用亜鉛基合金が得難くなる
傾向がある。
【0011】本発明においては、マグネシウムはアルミ
ニウムを含む亜鉛基合金で生じやすい粒間腐食を防止す
る作用を有すると共に同合金系で生じる時効反応を抑制
する効果を有する。一方、マグネシウム添加量の増加と
共に抗張力は僅かに上昇するが、衝撃値の低下が生じる
傾向がある。よって、マグネシウムの実用的な添加量範
囲は0.01〜0.1重量%である。
【0012】本発明の亜鉛基合金においては、Zn−C
u固溶体からなるε相が粒状で存在していることが必須
の要件であるが、CuリッチのZn−Cu固溶体からな
る粒状ε相の平均粒径が10〜50μmであることが好
ましい。このような粒状ε相は亜鉛基合金溶湯を一方向
凝固させることによって得ることができる。また、本発
明の亜鉛基合金は25℃で測定した引張強度が25kg
f/mm2以上であり、表面硬度が100HB 以上であ
ることが好ましく、またピンホールが存在しないことが
好ましい。
【0013】本発明の製造方法は、前記した特定組成の
亜鉛基合金溶湯を従来公知の方法で一方向凝固させるこ
とであり、例えば、一方を強冷却し他方を断熱及び加熱
しながら鋳造することである。本発明の亜鉛基合金ブロ
ックを従来公知の方法で機械加工することにより前記し
た特性を有する金型を得ることができる。
【0014】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はかかる事例に限定される物ではない。 実施例1〜2及び比較例1 黒鉛ルツボ中で、表1に記載した量(重量%)の電気亜
鉛Zn、Al、Cu及びMgからなる均質な溶湯を調製
し、この溶湯を160mm×160mm×160mmの
鋳型に注湯した。この際、実施例1として、その鋳型の
底面を水冷し、側面を断熱し、上部を加熱して鋳造し
た。また、比較例1として、自然冷却で鋳造した。
【0015】
【0016】このようにして得た鋳物から引張試験片等
を作製し、引張強度、表面硬度(ブリネル硬度、HB
を測定し、また偏析の有無、ピンホールの有無を観察し
た。その結果は表2に示す通りであった。 また、実施例1で得た亜鉛基合金の組織を示す顕微鏡写
真(200倍)は図1に示す通りであった。図1から明
らかなように、Zn−Cu固溶体からなるε相は粒状で
存在している。
【発明の効果】本発明の金型用亜鉛基合金、金型用亜鉛
基合金ブロックは加工性に優れ、寸法精度等の成形品質
が良好であり、数万ショット以上の射出成形に耐え得る
強度を持ち、少量生産金型の製造に適しており、特にプ
ラスチックの射出成形用金型の製造に適しており、ピン
ホールが無く、溶接等の補修が容易な金型を得ることの
できるものであり、機動的なモデルチェンジに対応でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金型用亜鉛基合金の組織を示す顕微鏡
写真(200倍)である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Al5〜15重量%、Cu3〜6重量%及
    びMg0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可避の
    不純物を別にしてZnからなり、Zn−Cu固溶体から
    なるε相が粒状で存在していることを特徴とする金型用
    亜鉛基合金。
  2. 【請求項2】粒状ε相の平均粒径が10〜50μmであ
    ることを特徴とする請求項1記載の金型用亜鉛基合金。
  3. 【請求項3】Al5〜15重量%、Cu3〜6重量%及
    びMg0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可避の
    不純物を別にしてZnからなり、Zn−Cu固溶体から
    なるε相が粒状で存在しており、25℃で測定した引張
    強度が25kgf/mm2 以上であり、表面硬度が10
    0HB 以上であることを特徴とする金型用亜鉛基合金ブ
    ロック。
  4. 【請求項4】Al5〜15重量%、Cu3〜6重量%及
    びMg0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可避の
    不純物を別にしてZnからなり、Zn−Cu固溶体から
    なるε相が粒状で存在しており、ピンホールが存在しな
    いことを特徴とする金型用亜鉛基合金ブロック。
  5. 【請求項5】Al5〜15重量%、Cu3〜6重量%及
    びMg0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可避の
    不純物を別にしてZnからなる亜鉛基合金溶湯を一方向
    凝固させることを特徴とする請求項1又は2記載の金型
    用亜鉛基合金の製造方法。
  6. 【請求項6】Al5〜15重量%、Cu3〜6重量%及
    びMg0.01〜0.1重量%を含み、残部が不可避の
    不純物を別にしてZnからなる亜鉛基合金溶湯を一方向
    凝固させることを特徴とする請求項3又は4記載の金型
    用亜鉛基合金ブロックの製造方法。
JP22781097A 1997-08-25 1997-08-25 金型用亜鉛基合金、金型用亜鉛基合金ブロック及びそれらの製造方法 Pending JPH1161300A (ja)

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KR1019980024167A KR19990023170A (ko) 1997-08-25 1998-06-25 금형용 아연-기재 합금, 금형용 아연-기재 합금 블록 및 이들의 제조방법

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018159890A1 (ko) * 2017-02-28 2018-09-07 창원대학교 산학협력단 방향성 결정립을 갖는 아연-알루미늄 합금 및 그 제조방법
CN111074099A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 百路达(厦门)工业有限公司 一种抗弯折性能优异的铸造用高铝锌合金及其制造方法
CN113183561A (zh) * 2021-04-26 2021-07-30 河海大学 一种具有层状超细晶结构的高强韧可降解锌合金及其制备方法和应用

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110014084A1 (en) * 2009-07-20 2011-01-20 Eastern Alloys, Inc. High strength, creep resistant zinc alloy
JP5007776B2 (ja) * 2009-10-30 2012-08-22 新東工業株式会社 亜鉛基合金ショット
CN105441773A (zh) * 2015-11-15 2016-03-30 丹阳市德源精密工具有限公司 一种硅铁合金模具
EP3345695A1 (en) 2017-01-05 2018-07-11 Fundación Tecnalia Research & Innovation Method for obtaining a part with self-healing properties, part with self-healing properties and method for repairing cracks of the part

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882126A (en) * 1987-07-01 1989-11-21 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. High-strength zinc base alloy
US4990310A (en) * 1989-09-11 1991-02-05 General Motors Corporation Creep-resistant die cast zinc alloys
JPH04262853A (ja) * 1991-02-15 1992-09-18 Sekisui Chem Co Ltd プラスチック成形用金型の製造方法
JPH0741399B2 (ja) * 1991-03-27 1995-05-10 三井金属鉱業株式会社 高アルミニウム亜鉛基合金ブロックのトップヒート鋳造法
JPH059632A (ja) * 1991-07-03 1993-01-19 Sekisui Chem Co Ltd 亜鉛基合金製鋳物及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018159890A1 (ko) * 2017-02-28 2018-09-07 창원대학교 산학협력단 방향성 결정립을 갖는 아연-알루미늄 합금 및 그 제조방법
CN108779516A (zh) * 2017-02-28 2018-11-09 昌原大学校产学协力团 具有方向性晶粒的锌-铝合金及其制备方法
CN111074099A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 百路达(厦门)工业有限公司 一种抗弯折性能优异的铸造用高铝锌合金及其制造方法
CN113183561A (zh) * 2021-04-26 2021-07-30 河海大学 一种具有层状超细晶结构的高强韧可降解锌合金及其制备方法和应用
CN113183561B (zh) * 2021-04-26 2021-10-12 河海大学 一种具有层状超细晶结构的高强韧可降解锌合金及其制备方法和应用

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