JPS6036646A - 精密プラスチツク金型用鋼 - Google Patents
精密プラスチツク金型用鋼Info
- Publication number
- JPS6036646A JPS6036646A JP14313383A JP14313383A JPS6036646A JP S6036646 A JPS6036646 A JP S6036646A JP 14313383 A JP14313383 A JP 14313383A JP 14313383 A JP14313383 A JP 14313383A JP S6036646 A JPS6036646 A JP S6036646A
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- Japan
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- steel
- less
- nitriding
- metallic mold
- heat treatment
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- Pending
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、経済的な精密プラスチック金型用鋼に関する
ものであり、従来使用されている１８％Ｎ１マルエージ
ング鋼よりも価格が安く、シかも性能がほぼ同等でおる
という特長を有するものである。
ものであり、従来使用されている１８％Ｎ１マルエージ
ング鋼よりも価格が安く、シかも性能がほぼ同等でおる
という特長を有するものである。
プラスチック金型用鋼としては、熱処理変形の小さいこ
と、加工性が工く仕上面がきれいでおること、十分な強
靭性を有すること、窒化による表面硬化が可能であり窒
化による寸法変化の小さいこと、耐酸化性に優れ熱膨張
係数の小さいことなどの性質が必要である。とくに精密
プラスチック金型の場合には、熱処理による寸法変化の
小さいことが要求されるので、従来、析出硬化性の１８
チＮｉマルエージング鋼が用いられている。
と、加工性が工く仕上面がきれいでおること、十分な強
靭性を有すること、窒化による表面硬化が可能であり窒
化による寸法変化の小さいこと、耐酸化性に優れ熱膨張
係数の小さいことなどの性質が必要である。とくに精密
プラスチック金型の場合には、熱処理による寸法変化の
小さいことが要求されるので、従来、析出硬化性の１８
チＮｉマルエージング鋼が用いられている。
１８％Ｎ１マルエージング鋼は、１８％Ｎ１． ５％Ｍ
ｏ＋９％Ｃｏ、 ０．６％ ＴＩ、 ０．１％Ａｔの化
学成分を有する低炭素マルテンサイト鋼であって、溶体
化処理すなわち８２０℃加熱後空冷処理によって、ＨＲ
Ｃ３０〜３２に軟化するので切削加工が容易に行われ、
その後４８０℃に数時間加熱するガス窒化処理により表
面はＨｖ ８００−ＱＯＯＩＣ硬化し、内部は）ＩＲＣ
５０〜５４に析出硬化することができる。また窒化によ
る膨張が時効硬化による収縮に打ち消されて、熱処理に
よる寸法変化がきわめて小さいという長所を有する。し
たがって１８％Ｎ１マルエージング鋼は精密プラスチッ
ク金型用として好適であるが、ｃｏを９％、Ｎｌを１８
％含有するため価格が非常に高く用途に制限を受ける欠
点がちる。
ｏ＋９％Ｃｏ、 ０．６％ ＴＩ、 ０．１％Ａｔの化
学成分を有する低炭素マルテンサイト鋼であって、溶体
化処理すなわち８２０℃加熱後空冷処理によって、ＨＲ
Ｃ３０〜３２に軟化するので切削加工が容易に行われ、
その後４８０℃に数時間加熱するガス窒化処理により表
面はＨｖ ８００−ＱＯＯＩＣ硬化し、内部は）ＩＲＣ
５０〜５４に析出硬化することができる。また窒化によ
る膨張が時効硬化による収縮に打ち消されて、熱処理に
よる寸法変化がきわめて小さいという長所を有する。し
たがって１８％Ｎ１マルエージング鋼は精密プラスチッ
ク金型用として好適であるが、ｃｏを９％、Ｎｌを１８
％含有するため価格が非常に高く用途に制限を受ける欠
点がちる。
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、１
８％Ｎ１マルエージング鋼よねも価格の安い経済的な精
密プラスチック金型用鋼を提供することを目的とするも
のである。
８％Ｎ１マルエージング鋼よねも価格の安い経済的な精
密プラスチック金型用鋼を提供することを目的とするも
のである。
１８％Ｎｉマルエージング鋼は、低炭素マルテンサイト
の基質にＭｏ、１１の金属間化合物を析出硬化させて強
度を高めたもので、ｃｏの添加はＦ ａ ２ Ｍ ｏ
＋Ｎ１３Ｍｏによる析出硬化をより大きくするためのも
のである。本発明者は、マル二−ジン鋼の析出硬化機構
について研究を重ねた結果、Ｔｌを１．５％と多く添加
して王としてＮｉ５Ｔｉの析出硬化を利用し、さらに４
％Ｍｏ添加によるＦｅ２ｏｏ ＋ Ｎ１３Ｍｏの析出硬
化を附加すれば、無Ｃｏでも４８０℃時効処理後にＨＲ
Ｃ’５１の硬さが得られることを発見した。またＭｎを
２．５チ添加することによってＮｉは１２．５ ％に減
少することも可能であることを発見し、つぎのごとき化
学成分（％）の鋼をうることができた。
の基質にＭｏ、１１の金属間化合物を析出硬化させて強
度を高めたもので、ｃｏの添加はＦ ａ ２ Ｍ ｏ
＋Ｎ１３Ｍｏによる析出硬化をより大きくするためのも
のである。本発明者は、マル二−ジン鋼の析出硬化機構
について研究を重ねた結果、Ｔｌを１．５％と多く添加
して王としてＮｉ５Ｔｉの析出硬化を利用し、さらに４
％Ｍｏ添加によるＦｅ２ｏｏ ＋ Ｎ１３Ｍｏの析出硬
化を附加すれば、無Ｃｏでも４８０℃時効処理後にＨＲ
Ｃ’５１の硬さが得られることを発見した。またＭｎを
２．５チ添加することによってＮｉは１２．５ ％に減
少することも可能であることを発見し、つぎのごとき化
学成分（％）の鋼をうることができた。
すなわち
（３）
Ｃ８１Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｎｉ Ｍｏ ＡｔＴｉ残部鉄およ
び若干の不純物よりなる鋼である。
び若干の不純物よりなる鋼である。
次に本発明鋼の組成限定理由を述べる。Ｃはマルテンサ
イトの靭性を害し、またＴｉと結合してＴＩＣを形成し
靭性を低下させるので０．０３％以下とした。Ｓｔは脱
酸効果を有するが０２％をこえると靭性を低下するので
０．２％以下とした。Ｍｎは組織をマルテンサイトにす
るために必要であるが、０．４％未満ではその効果束な
く、３チをこえると靭性を害するので０．２〜３．０チ
とした。Ｐ、Ｓは不純物であり、靭性を害するので、そ
れぞれ０．０１５−以下とした。Ｎ１は鋼をマルテンサ
イト組織とするために必要であり、またマルテンサイト
を時効温度まで安定化させるのに必要であるが１１．０
％未満ではその効果束なく、また１５チをこえると残留
オーステナイトが多量にあられれて硬度が低下するので
１１．０〜１５．０％とした。
イトの靭性を害し、またＴｉと結合してＴＩＣを形成し
靭性を低下させるので０．０３％以下とした。Ｓｔは脱
酸効果を有するが０２％をこえると靭性を低下するので
０．２％以下とした。Ｍｎは組織をマルテンサイトにす
るために必要であるが、０．４％未満ではその効果束な
く、３チをこえると靭性を害するので０．２〜３．０チ
とした。Ｐ、Ｓは不純物であり、靭性を害するので、そ
れぞれ０．０１５−以下とした。Ｎ１は鋼をマルテンサ
イト組織とするために必要であり、またマルテンサイト
を時効温度まで安定化させるのに必要であるが１１．０
％未満ではその効果束なく、また１５チをこえると残留
オーステナイトが多量にあられれて硬度が低下するので
１１．０〜１５．０％とした。
（４）
ＭｏけＦｅおよびＮｌと金属間化合物Ｆｅ３Ｍｏ ＊Ｎ
ｉ３Ｍ。
ｉ３Ｍ。
をつくり時効処理によって析出硬化を生ずるが、２、０
チ未満ではその効果束なく、また５、 ０チをこえても
効果の向上が少ないので２．０〜５．０％とした。ｋＡ
は脱酸剤として、添゛加ＩＬ、また時効硬化性を改善す
るが０．２５％をこえると靭性を低下するので０．０１
〜０．２５ ％とした。Ｔｌは金属間化合物ＮｌｍＴｉ
を形成して、時効硬化を生ずるのに必要でおるが、１．
０％未満ではその効果束なく、また、２．０チをこえる
と靭性を低下するので１．０〜２．０チとした。なお、
本発明鋼は以上のほが０．０１％以下のＣａ、０．０１
％以下のＢ、０．５％以下のＺｒ。
チ未満ではその効果束なく、また５、 ０チをこえても
効果の向上が少ないので２．０〜５．０％とした。ｋＡ
は脱酸剤として、添゛加ＩＬ、また時効硬化性を改善す
るが０．２５％をこえると靭性を低下するので０．０１
〜０．２５ ％とした。Ｔｌは金属間化合物ＮｌｍＴｉ
を形成して、時効硬化を生ずるのに必要でおるが、１．
０％未満ではその効果束なく、また、２．０チをこえる
と靭性を低下するので１．０〜２．０チとした。なお、
本発明鋼は以上のほが０．０１％以下のＣａ、０．０１
％以下のＢ、０．５％以下のＺｒ。
０．５％以下のＣｒ、０．５％以下のＷ、２％以下のＣ
ｏ。
ｏ。
などを含有することができる。
本組成の鋼は、溶体化処理によって硬さはＨＲＣ３０〜
３２に軟化するため切削加工が可能であり、また４８０
℃Ｘ３ｈ時効処理によってＨＲＣ５２に析出硬化する。
３２に軟化するため切削加工が可能であり、また４８０
℃Ｘ３ｈ時効処理によってＨＲＣ５２に析出硬化する。
以下、実験結果によって本発明の詳細な説明する。
ｌＪ１％は供試材化学成分を示す。試料人は１８％Ｎｉ
マルエージング鋼であυ、試料Ｂは本発明鋼でおる。つ
ぎに第２表は熱処理硬さを示したものである。本発明鋼
試料Ｂは試料Ａとほぼ同−硬さに析出硬化することがで
きる。また、第３表は、第１表 供試材化学成分 第２表 熱処理硬さ 第３表 窒化特性 試料Ａ、Ｂの１０Ｍ角試片をガス窒化したのちの表面硬
さおよび窒化拡散層深さを示したものであり、本発明鋼
試料Ｂは試料Ａよりやや優れた窒化特性を有することが
わかる。プラスチック金型で耐摩耗性を必要とする場合
には加工後、４７０℃前後で窒化処理を行なうが、この
処理によって本発明鋼は表面硬さはＨｖ９００と高くな
り、同時に内部もＨｇＣ５１に析出硬化し、耐摩耗性と
強靭性が同時に符与され、しかも窒化による膨張が析出
硬化による収縮によって打消されるため、寸法変化が非
常に小さいという特長を有する。
マルエージング鋼であυ、試料Ｂは本発明鋼でおる。つ
ぎに第２表は熱処理硬さを示したものである。本発明鋼
試料Ｂは試料Ａとほぼ同−硬さに析出硬化することがで
きる。また、第３表は、第１表 供試材化学成分 第２表 熱処理硬さ 第３表 窒化特性 試料Ａ、Ｂの１０Ｍ角試片をガス窒化したのちの表面硬
さおよび窒化拡散層深さを示したものであり、本発明鋼
試料Ｂは試料Ａよりやや優れた窒化特性を有することが
わかる。プラスチック金型で耐摩耗性を必要とする場合
には加工後、４７０℃前後で窒化処理を行なうが、この
処理によって本発明鋼は表面硬さはＨｖ９００と高くな
り、同時に内部もＨｇＣ５１に析出硬化し、耐摩耗性と
強靭性が同時に符与され、しかも窒化による膨張が析出
硬化による収縮によって打消されるため、寸法変化が非
常に小さいという特長を有する。
以上説明１．たごとく、本発明鋼はｃｏ、ｏａチ以下、
８１０．２０％以下、Ｍｎ Ｏ−４０〜３−０ ％
＊ Ｐ ｏ、 ０１５チ以下、Ｓｏ、０５％以下、 Ｎ
ｉ １１．０〜１５．０％ 、 Ｍ。
８１０．２０％以下、Ｍｎ Ｏ−４０〜３−０ ％
＊ Ｐ ｏ、 ０１５チ以下、Ｓｏ、０５％以下、 Ｎ
ｉ １１．０〜１５．０％ 、 Ｍ。
２．０〜５．０％、ＡＩｏ、０１〜０．２５％、Ｔｉ１
．０〜２．０％。
．０〜２．０％。
残部鉄および若干の不純物からなり、溶体化処理後加工
し、その後４７０℃前後で数時間ガス窒化処理を行なう
ことにより表面硬化と同時に内部は、ＨｇＣ５１に析出
硬化し、また窒化処理による寸法変化が非常に小さいと
いう特長を有し、無Ｃｏ、低Ｎ１（７） のため価格が安価であり、経済的な精密プラスチック金
型用鋼として好適のものである。
し、その後４７０℃前後で数時間ガス窒化処理を行なう
ことにより表面硬化と同時に内部は、ＨｇＣ５１に析出
硬化し、また窒化処理による寸法変化が非常に小さいと
いう特長を有し、無Ｃｏ、低Ｎ１（７） のため価格が安価であり、経済的な精密プラスチック金
型用鋼として好適のものである。
特許出願人 日 下 邦 男
（８）
Claims (1)
- 重ｊ＃：、％でＣ０，０３％以下、Ｓｉ Ｏ，２０％
以下、Ｍｎ ０．４〜３．０％、Ｐ０．０１５％以下、
Ｓｏ、０１５％以下、Ｎｉ１１．０〜１５．０％ｒ Ｍ
ｏ ２．０〜５−０％、 ＡｔＯ，０１〜０．２５％
、 Ｔ１１．０〜２．０％残部鉄および若干の不純物か
らなり、約８２０’Ｃ溶体化処理後、４７０℃前後で数
時間ガス窒化処理を行なうことにより、界面硬化と同時
に内部がＨＲＣ５１前後に析出硬化することを特長とす
る精密プラスチック金型用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14313383A JPS6036646A (ja) | 1983-08-06 | 1983-08-06 | 精密プラスチツク金型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14313383A JPS6036646A (ja) | 1983-08-06 | 1983-08-06 | 精密プラスチツク金型用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6036646A true JPS6036646A (ja) | 1985-02-25 |
Family
ID=15331681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14313383A Pending JPS6036646A (ja) | 1983-08-06 | 1983-08-06 | 精密プラスチツク金型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036646A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0920982A (ja) * | 1991-05-10 | 1997-01-21 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 金属材料の無電解複合メッキ処理法 |
| JP2002173712A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Honda Motor Co Ltd | 金属リングの熱処理方法 |
| JP2016505092A (ja) * | 2012-12-24 | 2016-02-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 駆動ベルト用リングセットの製造方法における熱処理プロセス |
-
1983
- 1983-08-06 JP JP14313383A patent/JPS6036646A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0920982A (ja) * | 1991-05-10 | 1997-01-21 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 金属材料の無電解複合メッキ処理法 |
| JP2002173712A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Honda Motor Co Ltd | 金属リングの熱処理方法 |
| JP2016505092A (ja) * | 2012-12-24 | 2016-02-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 駆動ベルト用リングセットの製造方法における熱処理プロセス |
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