JPS5855553A - Tool steel - Google Patents

Tool steel

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JPS5855553A
JPS5855553A JP15415581A JP15415581A JPS5855553A JP S5855553 A JPS5855553 A JP S5855553A JP 15415581 A JP15415581 A JP 15415581A JP 15415581 A JP15415581 A JP 15415581A JP S5855553 A JPS5855553 A JP S5855553A
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tool steel
less
steel
element necessary
toughness
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Kazuo Ito
一夫 伊藤
Yoshitomo Hitachi
常陸 美朝
Noriyoshi Shibata
柴田 範嘉
Takeshi Kato
毅 加藤
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide tool steel to which excellent cutting property and toughness are imparted, by specifying S and Zr contents in steel, the configuration of sulfide inclusion and the area ratio of Zr(C, N). CONSTITUTION:Tool steel contains 0.40-1.5% C, 0.10-2.5% Si and 0.1-2.5% Mn as essential elements as well as 0.035-0.40% S and 0.001-0.5% Zr and comprises the remeinder Fe substantially. Among sulfide inclusions with a long diameter of 2mu or more present in this steel, at least 80% or more has an aspect ratio of 10 or less and the area ratio occupied with Zr(C, N) is limitted to 0.4% or less. The composition of this tool steel is selected in components and contents corresponding to the purpose of steel for a mold. In this tool steel, other than S as an element for improving cutting property, a specific amount of Zr is used together to adjust the configuration of sulfide inclusion and, at the same time, both of cutting property and toughness are imparted by limitting the amount of Zr(C, N).

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工具鋼、とくに型用−綱の改良に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to improvements in tool steel, particularly mold steel.

一般に工具鋼は、高い靭性と硬さおよび耐摩耗性をもつ
べきことはいうまでもないが、とくに型用鋼、たとえば
型打鍛造やプラスチックの成形に用いる金型の材料にす
るものは、被剛性において号ぐれていることが飲水され
る。 まlこ、等力11に関しては、異方性りなわら方
向によるKが小さいことが望ましい。
In general, it goes without saying that tool steel should have high toughness, hardness, and wear resistance, but in particular, tool steel, such as mold steel for die forging and plastic molding, must have high toughness, hardness, and wear resistance. Drinking water is exceptional in its rigidity. Regarding the force and the constant force 11, it is desirable that K due to the anisotropic linear direction is small.

従来、鋼の被削性を向上させるために、S、S(3、T
e 、あるいはBi 、Caなどの元糸を添加すること
が行なわれている。 これらは、靭性にとってはマイナ
スにはたらくので、その含有量は適切にえらばなければ
ならない。 Sは最も代表的な被剛性改善元素であって
、主としてMnS系の介在物を形成してこの目的をはた
す。 しかし、この硫化物系介在物はその形態が問題で
あって、加工により一定方向に延伸された形で存在する
と、材料の機械的性質の異方性を高くし、好ましくない
Conventionally, in order to improve the machinability of steel, S, S (3, T
Addition of base threads such as e, Bi, Ca, etc. has been carried out. These have a negative effect on toughness, so their content must be selected appropriately. S is the most typical stiffness-improving element, and serves this purpose mainly by forming MnS-based inclusions. However, the shape of these sulfide-based inclusions is a problem, and if they exist in a form stretched in a certain direction due to processing, they will increase the anisotropy of the mechanical properties of the material, which is undesirable.

本発明はこのような事情にかんがみ、被削性改善元素と
してSを含有する型用鋼をはじめとする工具鋼において
、すぐれた被剛性を達゛或しながらも、靭性を中心とす
る機械的特性の異方性が低い材料を提供する意図の下に
なされた。 表面の硬さおよび耐摩耗性を高く保つこと
もまた、本発明の意図に含まれる。
In view of these circumstances, the present invention aims to provide tool steels such as mold steels containing S as an element for improving machinability, while achieving excellent rigidity and improving mechanical properties such as toughness. This was done with the intention of providing a material with low anisotropy of properties. It is also within the intention of the invention to maintain high surface hardness and abrasion resistance.

このような要望をみたす本発明の工具鋼は、工具鋼とし
て必要な元素とともに、S:0.035〜0.40%お
よびZr :  0.001〜0.5%を含有し、残余
が実質的にFeからなる組成を有し、鋼中に存在する長
径2μ以上の硫化物系介在物のうち、少なくとも80%
が長短径比10以下であって、Zr  (C,N>の占
める面積率が0.4%以下であることを特徴とする。
The tool steel of the present invention, which satisfies such demands, contains S: 0.035 to 0.40% and Zr: 0.001 to 0.5%, with the remainder being substantially At least 80% of the sulfide inclusions with a major diameter of 2μ or more that are present in the steel and have a composition consisting of Fe.
is characterized in that the length ratio is 10 or less, and the area ratio occupied by Zr (C, N>) is 0.4% or less.

一般に、被剛性と靭性とは相反する特性であり、その両
方にすぐれた工具鋼をつくることは、従来困難とされて
いた。 適量の被削性改善元素Sに加えて、特定量のZ
rを併用することによって硫化物系介在物の形態を調節
すると同時に、zrの存在にともなって必然的に生成す
るZr  (C,N)が被剛性を大いに損なうことを知
り、その鱗を規制することによって被削性と靭性の両方
ともすぐれた工具鋼を実用化することは、本発明におい
てはじめて試みられたものである。
Generally, stiffness and toughness are contradictory properties, and it has traditionally been difficult to create tool steel that is excellent in both. In addition to an appropriate amount of machinability improving element S, a specific amount of Z
By using r together, we can control the morphology of sulfide-based inclusions, and at the same time, we know that Zr (C,N), which is inevitably generated due to the presence of zr, greatly impairs rigidity, so we control its scales. The present invention is the first attempt to put into practical use a tool steel with excellent machinability and toughness.

Sの含有量0.035〜0.40%は、主として所期の
被剛性改善効果が得られる限度と、鋼の清浄度との調和
により決定されるが、Zrlとの関連もある。
The S content of 0.035 to 0.40% is determined mainly by the limit at which the desired stiffness improvement effect can be obtained and the cleanliness of the steel, but it is also related to Zrl.

2「の添加鐙o、ooi〜0.5%の下限は、前述の硫
化物系介在物の形態調節の作用が認められる最少限度で
あり、上限は、Zr  (C,N)の多量の生成にもと
づく被剛性および熱間加工性の低下を避ける見地からの
値である。 どちらも、前2の81との関連において決
定された。
The lower limit of 0.5% is the minimum limit at which the above-mentioned effect of controlling the shape of sulfide-based inclusions is recognized, and the upper limit is the upper limit for the formation of a large amount of Zr (C, N). This is a value from the viewpoint of avoiding a decrease in stiffness and hot workability based on the above. Both were determined in relation to 81 in the previous 2.

硫化物系介在物の形態についていえば、これが鋼の機械
的性質の異方性に大いに影響することは知られているが
、工具鋼とくに型用鋼の実用特性とくに靭性との関係は
未知であったので、本発明者らは多数の実験により詳細
に調査した。 その結果、硫化物系介在物のうち長径2
μ以上の大型のものが強度異方性を左右すること、およ
び長短径比が10以内であって極端に展伸されていない
ならば実質上悪影響はないこと、そしてこのような大型
であまり長くない硫化物系介在物が全硫化物系介在物中
の個数にして80%以上の大勢を占めていれば、実用上
望ましい等方性が実現することを見出したわけである。
Regarding the morphology of sulfide inclusions, it is known that they greatly affect the anisotropy of the mechanical properties of steel, but their relationship with the practical properties of tool steels, especially mold steels, especially toughness, is unknown. Therefore, the present inventors conducted a detailed investigation through numerous experiments. As a result, the major axis 2 of the sulfide inclusions
Large objects larger than μ have an influence on strength anisotropy, and there is virtually no negative effect as long as the length/breadth ratio is within 10 and the length is not extremely stretched. It has been found that if the number of sulfide-based inclusions that do not exist is 80% or more of the total number of sulfide-based inclusions, a practically desirable isotropy can be achieved.

Zr  (C,N>すなわちZrの炭化物および窒化物
は、きわめて硬いものであるから切削バイトの刃先を著
しく摩耗させ、上述のとおり被削性を損う。 実用上許
容できる限度は、鋼材の切断面におけるその面積率にし
て0.40%であることが、本発明者らの研究により明
らかになった。
Zr (C, N> In other words, Zr carbides and nitrides are extremely hard and cause significant wear on the cutting edge of the cutting tool, impairing machinability as mentioned above. The practically acceptable limit is the cutting of steel materials. The research conducted by the present inventors has revealed that the area ratio on the surface is 0.40%.

前述のようなSおよびZr含有量と、硫化物系介在物の
形態およびZr  (C,N>の面積率との条件をみた
す本発明の工具鋼は、そのほかに工具鋼として必要な諸
添加元素を含んでいなければならないことは当然である
。 そのような元素の稜類および含有量の範囲には、き
わめて多くの組み合わせが可能であるが、代表的なもの
を列挙すれば次のとおりである。
The tool steel of the present invention, which satisfies the above-mentioned conditions of S and Zr contents, the form of sulfide inclusions, and the area ratio of Zr (C, N>), also contains various additive elements necessary for tool steel. It goes without saying that it must contain a large number of combinations of the edge classes and content ranges of such elements, but the following are representative ones: be.

OC:  0.40〜1.5%、Si  :  0.1
0〜265%およびMn :  0.1〜2.5% ○ C:  0.30〜0.60%、3i  :  0
.10〜2.0%、Mn :  0.10〜2.0%、
Cr :  0.2〜2.0%およびMO:  0.0
5〜1.0%○ C:  0.20〜0.50 %、S
i:0.10〜2.0%、Mn:0110〜2.5%、
Cr :  1.5〜3.5%、1ylo :  0.
10〜1.5%オヨヒv:0.01〜0.50% ○ C:0.10〜0,25%、Si :  0110
〜1.0%、Mn :  0.40〜2.0%、N i
  : ′2.0〜4.0%、Mo :  0.05〜
1.0%、Cu : □0.50〜1.5%およびA見
:  O,SO〜1.5%OC:  0.30〜0.9
0%、3i  :  0.10〜1.5%、Mn : 
 0.10〜1.5%、Cr:6.5〜15%、Mo 
:  0.01〜1.5%オJ:ffV :  0.0
1〜1.(1% ○ C:  0.95〜2.0%、Si  :、0.1
0〜2.0%、Mn  :  0,10 〜2.5%、
Cr:9.0〜15%、MO:  0.20〜1.5%
およびy :  o、oi 〜1.。
OC: 0.40-1.5%, Si: 0.1
0-265% and Mn: 0.1-2.5% ○ C: 0.30-0.60%, 3i: 0
.. 10-2.0%, Mn: 0.10-2.0%,
Cr: 0.2-2.0% and MO: 0.0
5-1.0%○ C: 0.20-0.50%, S
i: 0.10-2.0%, Mn: 0110-2.5%,
Cr: 1.5-3.5%, 1ylo: 0.
10-1.5% Oyohi v: 0.01-0.50% ○ C: 0.10-0.25%, Si: 0110
~1.0%, Mn: 0.40~2.0%, Ni
: '2.0~4.0%, Mo: 0.05~
1.0%, Cu: 0.50-1.5% and A: O, SO-1.5% OC: 0.30-0.9
0%, 3i: 0.10-1.5%, Mn:
0.10-1.5%, Cr:6.5-15%, Mo
: 0.01~1.5% OJ:ffV : 0.0
1-1. (1% ○ C: 0.95-2.0%, Si:, 0.1
0-2.0%, Mn: 0.10-2.5%,
Cr: 9.0-15%, MO: 0.20-1.5%
and y: o, oi ~1. .

%。%.

これらの添加元素が本発明の工具鋼においてはたすそれ
ぞれの役割は、従来の鋼に関して知られているところと
基本的に異なるところはないが、本発明の特徴との関連
において以下に述べる。
The respective roles played by these additive elements in the tool steel of the present invention are not fundamentally different from those known for conventional steels, but will be described below in relation to the features of the present invention.

C: 工具鋼とくに型用鋼としての硬さおよび耐摩耗性
を確保するため、使用目的に応じて含有量をえらぶ。 
過大な存在は靭性を低下させる。
C: In order to ensure the hardness and wear resistance of tool steel, especially mold steel, the content is selected depending on the purpose of use.
Excessive presence reduces toughness.

Si : 溶製時の脱酸効果に加えて、基地の強化に役
立つので、本発明の鋼には比較的多量に含有させる。 
ただし、多すぎれば靭性と高温での軟化抵抗性を低下さ
せ、地紙を多くする。 また、被剛性にとっても好まし
くない。
Si: In addition to having a deoxidizing effect during melting, Si is useful for strengthening the matrix, so it is contained in a relatively large amount in the steel of the present invention.
However, if it is too large, the toughness and resistance to softening at high temperatures will decrease, and the amount of base paper will increase. Moreover, it is also unfavorable in terms of stiffness.

Mn: 溶製時の脱酸・脱硫効果のほか、焼入性の向上
に有効であり、これも本発明では比較的多量に使用する
。 限界を与えるものは、被剛性の低下と、結晶粒の粗
大化に起因する靭性の低下である。
Mn: In addition to deoxidizing and desulfurizing effects during melting, Mn is also effective in improving hardenability, and is also used in a relatively large amount in the present invention. The limitations are a decrease in stiffness and a decrease in toughness due to coarsening of crystal grains.

Ni : 基地の強靭化と焼入性の確保に効果的であり
、鋼の用途に応じて必要量添加する。
Ni: Effective in strengthening the base and ensuring hardenability, and is added in the required amount depending on the purpose of the steel.

しかし、被剛性の点からは限度がある。However, there is a limit in terms of rigidity.

C「: 基地を強化し、焼入性、耐摩耗性、耐酸化性の
確保に役立つから、これも使用目的により積極的に加え
る。 靭性と被剛性の両方への悪彰饗が、実用上の限度
を画する。
C: It strengthens the base and helps to ensure hardenability, wear resistance, and oxidation resistance, so it is also added more actively for the purpose of use. Establish limits.

CO: やはり基地の強化、高温での軟化抵抗性を与え
る上で有効である。 もつとも、あまり多く添加すると
靭性がわるくなり、また経済的にも有利になる。
CO: Still effective in strengthening the matrix and providing resistance to softening at high temperatures. However, if too much is added, the toughness will deteriorate and it will also be economically advantageous.

MOlWおよびV: これらはいずれも強力な炭化物形
成元素であって、耐摩耗性、熱処理硬さおよび高温での
焼きもどし軟化抵抗性を1ηるのに有用である。 これ
も多量の添加は靭性を低下させるとともに製造を困難に
するし、被削性の点からも実用性を失なうに至る。
MOLW and V: These are both strong carbide-forming elements and are useful for increasing wear resistance, heat treatment hardness, and resistance to temper softening at high temperatures. Addition of a large amount also reduces toughness and makes manufacturing difficult, and also impractical in terms of machinability.

Cu: 析出硬化を助長し、耐摩耗性の確保に有効であ
る。 しかし靭性にとっては、多量の存在は好ましくな
い。
Cu: Promotes precipitation hardening and is effective in ensuring wear resistance. However, its presence in large amounts is unfavorable for toughness.

さらに本発明に包含される鋼には、工具鋼として必要な
元素として下記のものを含有する合金が挙げられる。
Furthermore, the steel included in the present invention includes alloys containing the following elements as necessary for tool steel.

○ C:0.10%以下、3i  :  0.30%以
下、Mn :  0.30%以下、Ni:10〜25%
、Crニア、0%以下、MO:  3.0〜15%、C
o :  5.0〜25%、A交:  0.01〜1.
0%、Ti  :  1.0%以下、B:0.20%以
下および(:、a :  0.10%以下、 ○ C:0.40〜0.65%、Si :  0.10
〜1.5%、1yln :  0.10〜1.5%、N
i :  1.0〜3.0%、Cr :  0.50〜
2.5%、MO:  0.10〜1.0%およびV:0
.01〜0,50%OC:  0.15〜0.35%、
3i :  0.10〜1.5%、Mn :  0.1
(1〜1.5%、’Ni :  0.20〜2.5%、
Cr :  1.5〜4.0%、MO:  0.20〜
1.5%およびV:0.10〜1.2%○ C:0.1
5〜0.60%、3i :  0.10〜2.0%、好
ましくは0.10〜0.90%、Mn:0.10 〜1
.50  %、Cr  :  3、O〜 6.0%、M
O二0.30〜4.0%J5ヨ(FV :  fl、0
5〜’t、0%、好ましくは0.05〜0.80%、な
らびに、必要により、Ni  :  2.0%以下、C
u :  2.0%以下、Co :  5.0%以下お
よびW:3.0%以下のいずれか1種または2種以上、 ○ C:0.20〜0.40%、Si  :  0.1
0〜1.5%、Mn :  0.10〜2.0%、C「
:1,5〜3.5%、W:4.0〜12%およびV:0
.10〜1.0% Q  C:  0.30〜0.50%、sr  :  
o、io〜1.5%、Mn :  0.10〜1.5%
、Cr :  3.0〜5.0%、MO:  0.20
〜2.0%、W:2.0〜5,0%、V:0.50〜2
,5%およびV:1.5〜5.0%Q  C:  0.
50〜0.70%、3i  :  0.10〜2.0%
 、 Mn   :   0.10 〜 2.0 % 
、  Cr   二  3.0〜 5.0%、MO: 
 3.5〜5.5%、W:1.5〜6.5%およびV:
O,S〜2.0% 上記合金において、A見は、溶製時の脱酸剤としてはた
らくほか、結晶粒の微細化を通して靭性を向上させ、ま
た析出硬化による熱処理硬さと耐摩耗性の確保に有効で
ある。 しかし、あまり多量に加えると地紙が多くなる
ので、おのずから限度がある。
○ C: 0.10% or less, 3i: 0.30% or less, Mn: 0.30% or less, Ni: 10 to 25%
, Cr near, 0% or less, MO: 3.0-15%, C
o: 5.0~25%, A: 0.01~1.
0%, Ti: 1.0% or less, B: 0.20% or less and (:, a: 0.10% or less, ○ C: 0.40-0.65%, Si: 0.10
~1.5%, 1yln: 0.10~1.5%, N
i: 1.0~3.0%, Cr: 0.50~
2.5%, MO: 0.10-1.0% and V: 0
.. 01-0.50% OC: 0.15-0.35%,
3i: 0.10-1.5%, Mn: 0.1
(1-1.5%, 'Ni: 0.20-2.5%,
Cr: 1.5~4.0%, MO: 0.20~
1.5% and V: 0.10-1.2%○ C: 0.1
5-0.60%, 3i: 0.10-2.0%, preferably 0.10-0.90%, Mn: 0.10-1
.. 50%, Cr: 3, O~6.0%, M
O2 0.30-4.0% J5yo (FV: fl, 0
5~'t, 0%, preferably 0.05~0.80%, and if necessary, Ni: 2.0% or less, C
u: 2.0% or less, Co: 5.0% or less and W: 3.0% or less, ○ C: 0.20-0.40%, Si: 0.1
0-1.5%, Mn: 0.10-2.0%, C"
:1.5~3.5%, W:4.0~12% and V:0
.. 10~1.0% QC: 0.30~0.50%, sr:
o, io~1.5%, Mn: 0.10~1.5%
, Cr: 3.0-5.0%, MO: 0.20
~2.0%, W:2.0~5.0%, V:0.50~2
, 5% and V: 1.5-5.0% QC: 0.
50-0.70%, 3i: 0.10-2.0%
, Mn: 0.10 to 2.0%
, Cr2 3.0-5.0%, MO:
3.5-5.5%, W: 1.5-6.5% and V:
O, S ~ 2.0% In the above alloy, Amin acts as a deoxidizing agent during melting, improves toughness through grain refinement, and ensures heat treatment hardness and wear resistance through precipitation hardening. It is effective for However, if too much is added, the base paper will increase, so there is a limit naturally.

また上記合金において、Tiを含有しないものは、Ti
  :  1.0%以下およびまたはNb :  1.
0%以下を含有させることができる。 これらの元素も
また結晶粒を微細化し、靭性を高める。 ただし、A2
と同様に過大な存在は地紙の増加を招(ばかりか、かえ
って靭性をも損なう。
In addition, among the above alloys, those that do not contain Ti
: 1.0% or less and or Nb: 1.
It can be contained in an amount of 0% or less. These elements also refine grains and increase toughness. However, A2
In the same way, excessive presence leads to an increase in base paper (not only that, but it also impairs toughness).

本発明の鋼は、被削性のよいことが利点であるが、さら
に高度の被剛性を望む場合は、所定量のSに加えて、p
b :  0.30%以下、3e :  0.30%以
下、8i :  0.30%以下、Te :  0.1
5%以下およびCa :  0.01%以下の1種また
は2種以上を含有させることができる。
The steel of the present invention has the advantage of good machinability, but if a higher degree of stiffness is desired, in addition to a predetermined amount of S, p
b: 0.30% or less, 3e: 0.30% or less, 8i: 0.30% or less, Te: 0.1
5% or less and Ca: 0.01% or less of one or more types can be contained.

以下、実施例を示して本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

大111−二り 第1表に示す成分組成の鋼を溶製した。 これらは、既
存の工具鋼と、それを基本組成としSiおよびZr量を
調整した本発明の鋼とからなる。
Steel 111-2 having the composition shown in Table 1 was melted. These are composed of the existing tool steel and the steel of the present invention, which has the basic composition of the existing tool steel and has adjusted the amounts of Si and Zr.

鋼種のグループと供試材番号との関係は、つぎのとおり
である。
The relationship between the steel type group and the sample material number is as follows.

供試材番号 、  −L1乱−11JLIL    I JIS  555C1,23,4 JIS  80M440   5’      6〜8
JIS  5KD11    ♂、10″ 11.12
Cr −MO−V     13”    14〜1B
17牙    18〜20 蒼 3Ni−I Cu−I A文21    22.23舛 マルエージ鋼      24    25.26各供
試材に対して所要の熱処理を施し、硬さをGFがるとと
もに、硫化物系介在物の形状とZr(C,N)の面積率
とをしらべた。
Sample material number, -L1 Ran-11JLIL I JIS 555C1, 23, 4 JIS 80M440 5' 6~8
JIS 5KD11 ♂, 10″ 11.12
Cr-MO-V 13" 14~1B
17 Fang 18-20 Blue 3Ni-I Cu-I A 21 22.23 Marage steel 24 25.26 Each specimen was subjected to the required heat treatment to reduce the hardness GF and remove sulfide-based inclusions. The shape of the object and the area ratio of Zr(C,N) were investigated.

次に、これらの綱は主としてプラスチック成形用金型材
料として使用されているので、各供試材から実用金型を
製作し、その加工性を評価した。
Next, since these ropes are mainly used as mold materials for plastic molding, practical molds were made from each sample material and their workability was evaluated.

以上の結果をまとめて、第2表に示す。 表中、「介在
物(%)]は、硫化物系介在物で長径2μ以上の大型の
もののうち、長短径比が10以下である、あまり展伸さ
れていないものが占める個数の割合を意味する。
The above results are summarized in Table 2. In the table, "Inclusions (%)" means the percentage of large sulfide inclusions with a major axis of 2 μ or more that are not very elongated and have a major axis ratio of 10 or less. do.

加工性の評価基準はつぎのとおりである。The evaluation criteria for workability are as follows.

Oとくに良い ○ 良い 八 普通 XIIAい なお、被剛性は実用金型製作時の加工のしやすさ、加工
所要時間などを総合的に評価したものである。 No1
〜8,13〜16および21〜23は熱処理後に、No
9〜12.17〜20および24〜26は熱処理前に加
工した。
O Particularly good ○ Good 8 Average No1
-8, 13-16 and 21-23 are No. 8, 13-16 and 21-23 after heat treatment.
9-12, 17-20 and 24-26 were processed before heat treatment.

大11−じと 第3表に掲げる成分組成の鋼を溶製した。 これも実施
例1と同様に、既存の工具鋼と、その本発明による改良
を対比したものであって、鋼種グループと供試材番号と
の関係はつぎのとおりである。
Steel having the composition listed in Table 3 was melted. Similar to Example 1, this is also a comparison of existing tool steel and its improvement according to the present invention, and the relationship between the steel type group and the sample material number is as follows.

供試材番号 阻−」L−丞    −北JL!l    −オ虜l5
KT4    27’″     28.29尺  片 Ni−CI−M、−V  30.31   32.33
升  丼 5KD61   34.35   36〜41丼  簑 5KD5    42.43   44.45ff  
 火 高速度工具鋼  50,51   52.53これらの
鋼は主に型打鍛造のための型の製作に向けられているの
で、10 程度の鍛練比を与えるような鍛造を行なって
から、一部(NO27〜39)は所要の熱処理を施し、
硬さを測定するとともに、硫化物系介在物とZr  (
C,N)についてしらべ、また衝撃試験を行なった。 
この衝撃試験は材料の靭性の異方性をみるためのもので
あって、試験片は鍛伸方向と直角方向および鍛伸方向の
2種を用意して行ない、衝撃値の縦横比をもって異方性
の尺度とした。
Sample material number: L-J-Kita JL! l - prisoner l5
KT4 27''' 28.29 length piece Ni-CI-M, -V 30.31 32.33
Masu rice bowl 5KD61 34.35 36-41 rice bowl 5KD5 42.43 44.45ff
Fire high speed tool steel 50,51 52.53 These steels are mainly used for making molds for die forging, so after forging to give a forging ratio of about 10, some (NO27-39) are subjected to the necessary heat treatment,
In addition to measuring hardness, sulfide inclusions and Zr (
C, N) and also conducted an impact test.
This impact test is to examine the anisotropy of the toughness of the material, and two types of test pieces are prepared, one in the direction perpendicular to the forging direction and the other in the forging direction. It was used as a measure of gender.

以上の結果を、第4表にまとめて示す。The above results are summarized in Table 4.

次に、鍛造および熱処理を施した鋼材を型彫加工し、た
だし一部(No 40〜 )は熱処理を加工後に行ない
、加工性を記録するとともに、できあがった型を使って
実際の鍛造を行なって、金型の耐久性を評価し、損傷の
原因をしらべた。
Next, the forged and heat-treated steel materials were die carved, with some (No. 40 and above) being heat treated after processing, the workability was recorded, and the finished mold was used to carry out actual forging. , evaluated the durability of the mold and investigated the cause of damage.

その結果を型打鍛造の対象製品とともに、第4表に示す
The results are shown in Table 4 along with the products targeted for die forging.

型彫加工性は、実用金型への機械加工に際しての加工し
ゃすさく工具寿命、切粉の形状など)と加工所要時間と
を総合的に評価した結果であり、従来材を基準にとり、
数字が小さいほどすぐれていることを示す。
Die engraving workability is the result of a comprehensive evaluation of machining efficiency (tool life, shape of chips, etc.) and required machining time when machining practical molds, and is based on conventional materials.
The smaller the number, the better.

供試材No、38〜41は、No、36および3日より
も、型彫加工性と金型耐久性においてすぐれた結果が得
られた。 これは、被削材の硬さがH,040種度の高
硬度においては、 SlおよびVの量をわずかに低くす
ることで、被削性が著るしく向上することを示すもので
ある。 また、SlおよびVの量を少なくすることによ
り、耐ヒートチェック性がよくなり、金型耐久性の向上
が実現したものでもある。 このような理由から、3i
は0,10〜0.90%、■は0.05〜0.80%が
、それぞれ好ましい範囲ということになる。
Sample materials Nos. 38 to 41 had better results in die engraving workability and mold durability than Nos. 36 and 3 days. This shows that when the hardness of the work material is as high as H.040 grade, machinability can be significantly improved by slightly lowering the amounts of Sl and V. Furthermore, by reducing the amounts of Sl and V, heat check resistance is improved and mold durability is improved. For this reason, 3i
The preferable ranges are 0.10 to 0.90% for , and 0.05 to 0.80% for .

第  5  表 第  5  表  (続き)Table 5 Table 5 (continued)

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 工具鋼として必要な元素とともにS:0.03
5〜0.40%およびZr :  0.001〜0.5
%を含有し、残余が実質的にFeからなる組成を有し、
鋼中に存在する長径2μ以上の硫化物系介在物のうち少
なくとも80%が長短径比10以下であって、Zr  
(C,N)の占める面積率が0.4%以下であることを
特徴とする工具鋼。
(1) S: 0.03 with elements necessary for tool steel
5-0.40% and Zr: 0.001-0.5
%, with the remainder consisting essentially of Fe,
At least 80% of the sulfide inclusions with a major axis of 2 μ or more present in steel have a major axis ratio of 10 or less, and Zr
A tool steel characterized in that the area ratio occupied by (C, N) is 0.4% or less.
(2) 工具鋼として必要な元素として、C:0.40
〜1.5%、3i  :  0.10〜2.5%および
Mn :  0.1〜2.5%を含有する特許請求の範
囲第1項の工具鋼。
(2) C: 0.40 as an element necessary for tool steel
1.5%, 3i: 0.10-2.5% and Mn: 0.1-2.5%.
(3) 工具鋼として必要な元素として、C:0.30
−0.60%、St  :  0.10〜2.0%、M
n :  0.10〜2.0%、Cr :  0.2〜
2.0%およびMO:  0.05〜1.0%を含有す
る特許請求の範囲第1項の工具鋼。
(3) C: 0.30 as an element necessary for tool steel
-0.60%, St: 0.10-2.0%, M
n: 0.10~2.0%, Cr: 0.2~
2.0% and MO: 0.05 to 1.0%.
(4) 工具鋼として必要な元素として、C:0.20
〜0.50%、Si  :  0.10〜2.0%、M
n :  0.10〜2.5%、Cr :  1.5〜
3.5%、MO:  0.10〜1.5%およヒv:0
.01〜O,SO%を含有する特許請求の範囲第1項の
工具鋼。
(4) C: 0.20 as an element necessary for tool steel
~0.50%, Si: 0.10~2.0%, M
n: 0.10~2.5%, Cr: 1.5~
3.5%, MO: 0.10-1.5% and Hv: 0
.. The tool steel according to claim 1, containing 01 to 0, SO%.
(5) 工具鋼として必要な元素として、C:0.10
〜0.25%、St  :  0.10〜1.0%、M
n :  0.40〜2.0%、Ni  :  2.0
〜4.0%、Mo :  0.05〜1.0%、Co 
:  0.50〜1.5%およびAi:O,SG〜1.
5%を含有する特許請求の範囲第1項の工具鋼。
(5) C: 0.10 as an element necessary for tool steel
~0.25%, St: 0.10~1.0%, M
n: 0.40-2.0%, Ni: 2.0
~4.0%, Mo: 0.05~1.0%, Co
: 0.50~1.5% and Ai:O,SG~1.
Tool steel according to claim 1 containing 5%.
(6) 工具鋼として必要な元素として、C:0.30
〜0.90%、Si  :  0.10〜1.5%、M
n :  0.1(1〜L5%、Cr:6.5〜15%
、Mo :  0.01〜1.5096オJ=(FV 
:  0.01〜1.0%を含有する特許請求の範囲第
1項の]−置網。
(6) C: 0.30 as an element necessary for tool steel
~0.90%, Si: 0.10~1.5%, M
n: 0.1 (1~L5%, Cr:6.5~15%
, Mo: 0.01~1.5096oJ=(FV
: [Claim 1] containing 0.01 to 1.0%.
(7) 工具鋼として必要な元素として、C:0.95
〜2.0%、Si  :  0.10〜2.0%、Mn
:0.10〜2.5%、Qr:9.0〜15%、MO二
0.20〜1,5%およびV:0.01〜1.0%を含
有する特許請求の範囲第1項の工具鋼。
(7) C: 0.95 as an element necessary for tool steel
~2.0%, Si: 0.10~2.0%, Mn
Claim 1 contains: 0.10-2.5%, Qr: 9.0-15%, MO2 0.20-1.5% and V: 0.01-1.0%. tool steel.
(8) 工具鋼として必要な元素として、C:0.10
%以下、Si  :  0.30%以下、Mn:0.3
0%IX下、N i  : 10.0〜25%、Cr 
:  7.0%以下、MO:  3.0〜15%、Co
 :  5.0〜25%、AQ、:0.01〜1,0%
、Ti  :  1.0%以下、B:0.20%以−下
およびCa :  0.10%以下を含有する特許請求
の範囲第1項の工具鋼。
(8) C: 0.10 as an element necessary for tool steel
% or less, Si: 0.30% or less, Mn: 0.3
0% IX lower, Ni: 10.0-25%, Cr
: 7.0% or less, MO: 3.0-15%, Co
: 5.0-25%, AQ, : 0.01-1.0%
, Ti: 1.0% or less, B: 0.20% or less, and Ca: 0.10% or less.
(9) 工具鋼として必要な元素として、C:0.40
〜0.65%、3i  :  0.10〜1.5%、M
n:  0.10〜1.5%、Ni  :  1.0〜
3.0%、Cr :  0.50〜2.5%、Mo :
  0.10〜1.0%およびV:0.01〜0,50
%を含有する特許請求の範囲第1項の工具鋼=
(9) C: 0.40 as an element necessary for tool steel
~0.65%, 3i: 0.10~1.5%, M
n: 0.10~1.5%, Ni: 1.0~
3.0%, Cr: 0.50-2.5%, Mo:
0.10-1.0% and V: 0.01-0.50
The tool steel of claim 1 containing % =
(10)  工具鋼として必要な元本どして、C:0.
15〜0.35%、Si  :  0.10〜1.5%
、Mn  :  0.10 〜 L5%、N i  :
  0.20 〜2.5%、Or :  1.5〜4.
0%、Mo :  0.20〜1.5%およびV:0.
10〜1.2%を含有する特許請求の範囲第1項の工具
鋼。
(10) The principal amount required for tool steel is C: 0.
15-0.35%, Si: 0.10-1.5%
, Mn: 0.10 to L5%, Ni:
0.20-2.5%, Or: 1.5-4.
0%, Mo: 0.20-1.5% and V: 0.
Tool steel according to claim 1, containing from 10 to 1.2%.
(11)  工具鋼として必要な元素として、C:0.
15〜0.60%、3i : 0.10〜2.0%、好
マL、 < 4;t O,10〜0.90%、Mn :
  0.10〜1.50%、Cr :  3.0〜6.
0%、1ylo :  0.30〜4.0%およびV:
0.05〜2.0%、好ましくは0.05〜0.80%
を含有し、さらに、必要により、Ni  :  2.0
%以下、CLI :  2.0%以下、′Co :  
5.0%以下およびW:3.0%以下のいずれか1種ま
たは2種以上を含有する特許請求の範囲第1項の工具鋼
(11) As an element necessary for tool steel, C: 0.
15-0.60%, 3i: 0.10-2.0%, Preferably L, <4; tO, 10-0.90%, Mn:
0.10-1.50%, Cr: 3.0-6.
0%, 1ylo: 0.30-4.0% and V:
0.05-2.0%, preferably 0.05-0.80%
and, if necessary, Ni: 2.0
% or less, CLI: 2.0% or less, 'Co:
The tool steel according to claim 1, which contains one or more of the following: 5.0% or less and W: 3.0% or less.
(12)  工具鋼として必要な元素として、C:0.
20〜0.40%、3i  :  0.10〜1.5%
、Mn :  0.10〜2.0%、Cr :  1.
5〜3.5%、W:  4.0〜12%おヨtFV :
  0.10〜1.0%を含有する特許請求の範囲第1
項の工具6綱。
(12) As an element necessary for tool steel, C: 0.
20-0.40%, 3i: 0.10-1.5%
, Mn: 0.10-2.0%, Cr: 1.
5-3.5%, W: 4.0-12% FV:
Claim 1 containing 0.10-1.0%
Section 6 tools.
(13)  工具鋼として必要な元素として、C:0.
30〜0.50%、37  :  0.10〜1.5%
、Mn :  0.10〜1.5%、Cr :  3.
0〜5.0%、MO:  0.20〜2.0%、W:2
..0〜5.0%、■−0,50〜2,5%およびCo
 :  1.50〜5.0%を含有する特許請求の範囲
第1項の工具鋼。
(13) As an element necessary for tool steel, C: 0.
30-0.50%, 37: 0.10-1.5%
, Mn: 0.10-1.5%, Cr: 3.
0-5.0%, MO: 0.20-2.0%, W: 2
.. .. 0-5.0%, -0.50-2.5% and Co
: The tool steel of claim 1 containing 1.50 to 5.0%.
(14)  工具鋼として必要な元素として、C:0.
50〜0.70%、3i  :  0.10〜2.0%
、Mn :  0.10〜2.0%、Cr :  3.
0〜5.0%、1ylo :  3.5〜5.5%、W
:1.5〜645%およびV:0.5〜2.0%を含有
する特許請求の範囲第1゛項の工具鋼。
(14) As an element necessary for tool steel, C: 0.
50-0.70%, 3i: 0.10-2.0%
, Mn: 0.10-2.0%, Cr: 3.
0-5.0%, 1ylo: 3.5-5.5%, W
1.5 to 645% of V and 0.5 to 2.0% of V.
(15)  さらに、NI) :  1.0%以下およ
び(または)Ti  :  1.0%以下を含有する特
許請求の範囲第1項ないし第14項のtllずれ力\の
工具鋼(ただし、第8項に関してはNb :、1.0%
以下の場合に限る)。
(15) Furthermore, the tool steel with the tll shear force\ of Claims 1 to 14 containing NI): 1.0% or less and/or Ti: 1.0% or less (however, Regarding item 8, Nb:, 1.0%
(limited to the following cases).
(16)  さらに、pb:  0.30%以下、Se
:0.30%以下、3i  :  0.30%以下、T
e:0.15%以下およびCa :  0.01%以下
の1種または2種以上を含有する特許請求の範囲第1項
ないし第15項のいずれかの工具鋼。
(16) Furthermore, pb: 0.30% or less, Se
: 0.30% or less, 3i: 0.30% or less, T
The tool steel according to any one of claims 1 to 15, containing one or more of e: 0.15% or less and Ca: 0.01% or less.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6075549A (en) * 1983-09-20 1985-04-27 Hitachi Metals Ltd Free-cutting alloy tool steel
JPS60184666A (en) * 1984-02-29 1985-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Material for cutting edge
JPS60211052A (en) * 1984-04-03 1985-10-23 Hitachi Ltd Cr-mo steel having superior machinability and its manufacture
JPS6160863A (en) * 1984-08-31 1986-03-28 Kobe Steel Ltd Steel for hot working tool having superior resistance to thermal fatigue and temper softening
JPH02138439A (en) * 1989-10-18 1990-05-28 Daido Steel Co Ltd Tool steel for tool for forming
US6858101B1 (en) * 2000-03-06 2005-02-22 Nippon Steel Corporation Steel excellent in forgeability and machinability

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6075549A (en) * 1983-09-20 1985-04-27 Hitachi Metals Ltd Free-cutting alloy tool steel
JPH0114988B2 (en) * 1983-09-20 1989-03-15 Hitachi Metals Ltd
JPS60184666A (en) * 1984-02-29 1985-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Material for cutting edge
JPH0348259B2 (en) * 1984-02-29 1991-07-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
JPS60211052A (en) * 1984-04-03 1985-10-23 Hitachi Ltd Cr-mo steel having superior machinability and its manufacture
JPH0524978B2 (en) * 1984-04-03 1993-04-09 Hitachi Ltd
JPS6160863A (en) * 1984-08-31 1986-03-28 Kobe Steel Ltd Steel for hot working tool having superior resistance to thermal fatigue and temper softening
JPH02138439A (en) * 1989-10-18 1990-05-28 Daido Steel Co Ltd Tool steel for tool for forming
JPH0468377B2 (en) * 1989-10-18 1992-11-02 Daido Steel Co Ltd
US6858101B1 (en) * 2000-03-06 2005-02-22 Nippon Steel Corporation Steel excellent in forgeability and machinability

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