KR20120007557A

KR20120007557A - 몰드 및 사출 몰드 프레임용 마텐자이트 스테인리스 스틸

Info

Publication number: KR20120007557A
Application number: KR1020117031661A
Authority: KR
Inventors: 쟝 베기노; 프레드릭 부샤드; 쟌 피세롭
Original assignee: 인더스틸 크뢰쏘
Priority date: 2004-07-12
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2012-01-20
Also published as: ES2624148T3; CN101142337A; AU2005271134B2; JP2008505786A; FR2872825A1; WO2006016043A2; WO2006016043A3; TWI352125B; US9267197B2; RU2007105105A; CA2570440C; US20080069719A1; EP1774052A2; KR20130133077A; CA2570440A1; UA82617C2; JP4938658B2; PL1774052T3; CN100543169C; FR2872825B1

Abstract

본 발명은, 플라스틱 재료의 사출 성형용 몰드 부품 또는 몰드 프레임 부품으로서, 상기 부품이 담금질되고 템퍼링된 마텐자이트 스테인리스 스틸로 구성되며, 이때 스틸의 조성물이 하기 중량%의 조성을 가지면서 하기 조건
6.5 ≤ F = (Cr + Mo)+2(Si + V + Nb)-27(C + N)-(Ni + Mn/2 + Cu/3)≤ 13
을 충족하는, 몰드 부품 또는 몰드프레임 부품에 관한 것이다:
- 0.02 % ≤ C ≤ 0.09 %
- 0.025 % ≤ N ≤ 0.12 %
(이때, 0.05 % ≤ C + N ≤ 0.17 %)
- Si ≤ 0.34 %
- Al ≤ 0.080 %
(이때, Si + 23 Al ≥ 0.20 %, Si + 0.6 Al ≤ 0.25 %, 0.00025 ≤ Al x N ≤ 0.0020)
- 1.05 % ≤ Mn ≤ 1.8 %
- 11.5 % ≤ Cr ≤16 %
- 임의로 구리 0.48 % 이하, Mo + W/2의 합 0.90 % 이하, 니켈 0.90 % 이하, 바나듐 0.090 % 이하, 니오브 0.090 % 이하, 티탄 0.025 % 이하, 임의로 황 0.25 % 이하,
- 생산 작업으로부터 발생하는 철 및 불순물 잔량.

Description

몰드 및 사출 몰드 프레임용 마텐자이트 스테인리스 스틸{Martensitic stainless steel for moulds and injectin mould frames}

본 발명은 플라스틱 재료의 사출 성형용 몰드 및 몰드 프레임의 제조를 위한 마텐자이트 스테인리스 스틸에 관한 것이다.

플라스틱 재료의 사출 몰딩(injection molding)에는 강력한 사출 압력으로부터 생기는 주요 힘을 견딜 수 있는 높은 기계적 강도를 갖는 스틸로 구성된 몰드 및 몰드 프레임의 사용이 요구된다. 몰드 및 몰드 프레임의 제작은 다수의 오랜 절삭 작업, 예를 들어 밀링 또는 드릴링을 수반하므로, 우수한 절삭성 (machinability)을 갖는 스틸이 필요하다. 또한, 몰드 및 몰드 프레임은 성형물에 관하여 기하학적 작용뿐만 아니라 냉각 작용을 가지므로, 이들을 구성하는 스틸은 바람직하게는 몰드의 구조물을 통해 전도에 의한 열의 제거를 용이하게 하도록 우수한 열전도성을 가져야 한다. 마지막으로, 몰드는, 플라스틱 재료가 부식성인 경우 사출된 플라스틱 재료에 의한 부식, 냉각 회로 중의 냉각 유체에 의해 야기되는 부식, 또는 몰드 성형부의 피연마 공동의 대기적 산화에 의한 부식에 대해 저항성을 가질 수 있어야 한다.

이러한 요구조건 모두를 만족시키기 위해, 스테인리스제인 고강도 스틸의 사용이 시도된다. 이는 마텐자이트 유형의 스테인리스 스틸, 보다 바람직하게는 시리즈 AISI 420 내지 440의 마텐자이트 유형의 스테인리스 스틸 또는 이들 스틸과 필적하는 스틸에 대한 연구를 고무한다.

그러나, 이들 마텐자이트 스테인리스 스틸은, 탄소 함량이 약 0.10 내지0.5 % 또는 그 이상인 상대적으로 높은 탄소 함량을 갖는데, 이러한 탄소 함량은 내부식성에 대해 매우 유리하지 않은 단점을 가지며, 무엇보다도 절삭 작업에 특히 불리하다. 또한, 너무 높은 탄소 함량은, 특히 재절삭이 필요한 경우에 이들 부품들을 용접함으로써 보수를 가능하게 하기 위한, 몰드 부품에 중요한 특성인 용접성에 치명적이다.

이러한 다수의 단점을 극복하기 위해서, 특히 미국 특허 제6,358,334호에서는, 플라스틱 재료의 사출 성형을 위한 몰드의 제작을 위한 것으로서 절삭성을 개선하기 위해 탄소 함량이 0.08 %를 초과하지 않고 황의 실질적 부가량이 0.06 내지 0.3 %인 마텐자이트 스테인리스 스틸을 제시하였다. 크롬 12 내지 14 %, 탄소 0.03 내지 0.06 %, 망간 1 내지 1.6 %, 규소 0.25 내지 1 %, 바나듐 0.01 내지0.1 %, 질소 0.02 내지 0.08 %를 기본적으로 포함하는 이러한 스틸은, 스틸의 열 전도성을 개선시키기 위해, 또한 구리 0.5 내지 1.3 %의 부가를 포함한다. 그러나, 시리즈 AISI 420 내지 440의 마텐자이트 스테인리스 스틸 보다 몰드 또는 몰드 프레임을 위한 부품의 제작에 보다 적합한 특성을 갖고 또한 약 300 HB의 경도를 갖는 이러한 스틸은, 이중 단점을 갖는다. 한편으로, 열가단성 (hot forgeability)이 매우 우수하지 않기 때문에, 열-롤링에 의해 형성하기가 어렵다. 다른 한편으로, 구리 함량이 스테인리스 스틸 폐기물의 평균 구리 함량보다 실질적으로 높기 때문에 재활용하기가 매우 용이하지 않다.

본 발명의 목적은, 절삭 및 용접이 용이하고 부식에 잘 견디며 열전도성이 우수하고 제작상 문제점, 특히 가단성 및 재활용 문제가 거의 없는, 플라스틱 재료의 사출 성형용의 몰드 또는 몰드 프레임의 제작에 적합한 고성능 스테인리스 스틸을 제시함으로써 이러한 단점을 극복하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 플라스틱 재료의 사출 성형용 몰드 부품 또는 몰드 프레임 부품으로서, 상기 부품이 마텐자이트 스테인리스 스틸로 구성되며, 이때 스테인리스 스틸의 조성물이 하기 중량%의 조성을 가지면서 하기 조건

6.5 ≤ F = (Cr + Mo)+2(Si + V + Nb)-27(C + N)-(Ni + Mn/2 + Cu/3)≤ 13

을 충족하는, 몰드 부품 또는 몰드프레임 부품에 관한 것이다:

- 0.02 % ≤ C ≤ 0.09 %

- 0.025 % ≤ N ≤ 0.12 %

(이때, 0.05 % ≤ C + N ≤ 0.17 %)

- Si ≤ 0.25 %

- Al ≤ 0.080 %

(이때, Si + 23 Al ≥ 0.20 %, Si + 0.6 Al ≤ 0.25 %, 0.00025 ≤ Al x N ≤ 0.0020)

- 1.05 % ≤ Mn ≤ 1.8 %

- 11.5 % ≤ Cr ≤16 %

- 임의로 구리 0.48 % 이하, Mo + W/2의 합 0.90 % 이하, 니켈 0.90 % 이하, 바나듐 0.090 % 이하, 니오브 0.090 % 이하, 티탄 0.025 % 이하, 임의로 황 0.25 % 이하,

- 생산 작업으로부터 발생하는 철 및 불순물 잔량.

바람직하게는, 상기 마텐자이트 스테인리스 스틸의 조성물은 하기 조건 중 하나 이상을 충족한다:

Si + 0.6 Al < 0.25 %

Cu ≤ 0.4 %

Al x N ≥ 0.00050.

Ni ≥ 0.10%

V ≥ 0.015 %

Mo + W/2 ≥ 0.10 %.

상기 마텐자이트 스테인리스 스틸의 조성물은, 연마에 매우 우수한 적합성을 고려하는 경우 조건 7.0 ≤ F ≤ 8.9을 충족하거나 조건 9.0 ≤ F ≤ 11.5을 충족할 수 있다.

플라스틱 재료 사출용의 몰드 부품 또는 몰드 프레임 부품은 담금질 (quenching) 및 템퍼링 (tempering)되는 본 발명에 따른 마텐자이트 스테인리스 스틸로 구성된다.

바람직하게는, 상기 부품을 구성하는스틸의 구조물은 σ 페라이트를 20 % 미만으로 포함하며 나머지는 마텐자이트이다. 스틸의 구조물이 σ 페라이트를 10 % 미만으로 포함하고 나머지가 마텐자이트인 것이 보다 더 바람직하다.

마텐자이트 스테인리스 스틸에서 열전도성에 대한 구리의 유리한 효과가 규소 함량의 상당한 감소에 의해 대체될 수 있으며, 부식에 대한 구리의 유리한 효과가 몰리브덴 또는 질소 함량의 증가에 의해 보상될 수 있다.

본 발명을 비제한적인 방식으로 실시예를 예시하여 보다 상세히 기술할 것이다.

본 발명자는, 새롭고도 예기치 못한 방식으로, 마텐자이트 스테인리스 스틸에서 열전도성에 대한 구리의 유리한 효과가 규소 함량의 상당한 감소에 의해 대체될 수 있으며, 부식에 대한 구리의 유리한 효과가 몰리브덴 또는 질소 함량의 증가에 의해 보상될 수 있다는 것을 밝혀내었다.

이러한 관측을 시작으로, 본 발명자는, 구리 함량을 상당히 감소시키고, 규소 함량을 상당히 감소시키며, 몰리브덴 또는 질소 또는 이들 두 원소의 배합물을 임의로 가함으로써, 몰드 부품의 제작에 만족스러운 특성을 가지며 또한 우수한 가단성을 갖는 마텐자이트 스테인리스 스틸을 수득할 수 있다는 것을 밝혀내었다.

이러한 관측을 토대로 볼 때, 본 발명에 따른 스틸은 스틸의 조성물이 하기 정의되는 함량 (중량을 기준)을 포함하는 마텐자이트 유형의 스테인리스 스틸이다:

경화에 기여하도록 탄소 0.02 % 초과, 바람직하게는 0.03 % 초과이고 내부식성을 손상시키지 않도록 탄소 0.06 % 이하, 바람직하게는 0.05 % 이하;

스틸의 절삭 강도 및 내부식성을 개선하도록 질소 0.025 % 이상, 바람직하게는 0.035 % 이상이고 부적합한 크롬 질화물의 형성 경향을 감소시키도록 0.12 % 미만, 바람직하게는 0.10 % 미만, 보다 바람직하게는 0.075 % 미만 (이들 크롬 질화물은 취화 (embritting) 효과를 가지며 유리 크롬의 함량을 줄이는 경향이 있어 내부식성에 치명적이다).

탄소 및 질소의 함량은, 정의된 한계 내에서, 탄화물 (carbide) 및 질화물 (nitride)의 형성으로 템퍼링에 대한 경화에 충분히 기여하도록 탄소 및 질소의 함량의 합이 0.05 % 이상, 바람직하게는 0.07 % 이상이나, 고려되는 적용에 대해 과도할 수 있는 경화를 이끌지 않고 인성의 손상을 피하며 카보니트라이드의 형성 시 부분적으로 고정되는 크롬 함량의 국소적 감소에 의해 매우 상당하게 내부식성이 감소하지 않도록 탄소 및 질소 함량의 합이 0.17 %를 초과, 보다 유리하게는 0.14 %를 초과, 보다 더 유리하게는 0.11 %를 초과하지 않는 방식으로 조절된다.

절삭성, 특히 밀링 및 드릴링에 대한 절삭성을 개선하기 위해, 특히 표면-품질 요구조건 (연마 품질 또는 거칠거칠한 (grained) 표면)이 높지 않은 경우, 특히 스틸이 몰드 프레임을 제작하는데 사용되거나 낮은 심미적 요구조건을 갖는 플라스틱 재료를 성형하기 위한 공동을 제작하는데 사용되는 경우, 황을 추가할 수 있다. 이러한 경우, 황의 함량은 바람직하게는 0.05 % 이상, 보다 바람직하게는 0.075 % 이상, 보다 더 유리하게는 0.10 % 이상이다. 그러나, 황의 최대 함량은, 스틸의 가단성, 이의 내부식성 및 이의 인성을 손상시키지 않기 위해, 0.25 % 미만, 바람직하게는 0.20 % 미만, 보다 더 유리하게는 0.15 % 미만이어야 한다.

규소 및 알루미늄은 스틸조 (steel bath)의 우수한 탈산소화를 확보하게 하는 원소이며, 이러한 관점에서 이의 존재가 바람직하다. 특히, 규소 및 알루미늄의 함량은 Si + 23 x Al ≥ 0.20 %, 바람직하게는 Si + 23 x Al ≥ 0.35 %이어야 한다. 그러나, 본 발명자는, 규소의 함량을 최저의 가능한 수준으로 감소시키고 알루미늄 함량을 보다 낮게 감소시키면, 스틸의 열전도성에 대한 고함량의 크롬에 의한 매우 불리한 효과를 부분적으로, 그러나 매우 유의한 방식으로, 보상할 수 있다는 것을 밝혀내었다. 고함량의 크롬이 포함된 스틸의 이러한 불량한 열전도성은, 사출된 플라스틱 재료의 제품을 신속히 고화시키도록 열의 효과적인 제거가 사용 시 중요한 기능 중의 하나를 구성하는, 플라스틱 재료의 사출 성형용 몰드의 적용에 특히 치명적이다.

따라서, 우수한 열전도성을 얻기 위해, 규소 및 알루미늄 함량이 Si + 0.6 x Al ≤ 0.25 %, 보다 유리하게는 Si + 0.6 x Al ≤ 0.17 %인 것이 바람직하다.

또한, 롤링 또는 단조 (forging)에 충분히 적합하도록 하기 위해, 즉 일반적으로 중간 가열 없이 단일 가열 작업으로 롤링을 가능하기에 충분히 넓은 열-성형 온도 범위를 이끌도록, 알루미늄 및 질소의 함량은 Al ≤ 0.0020 / N, 바람직하게는 Al ≤ 0.0010 / N 이어야 한다. 또한, 열 처리 동안 입자 (grain)의 크기를 제한하여 품질 처리 후 만족스러운 입도를 갖도록 입자의 확대를 조절하기 위해, 알루미늄 및 질소의 함량은 Al ≥ 0.00025 / N, 바람직하게는 Al ≥ 0.00050 / N 이어야 한다.

망간은 스틸의 취성에 대한 황의 치명적 역할을 제한하기 위해 망간 황화물의 형성 시 황의 고정에 특히 바람직하다. 따라서, 망간 함량은 Mn ≥ 0.3 % + 5 x S 이도록 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 망간은 담금성을 증가시키고, 담금질 후 수득되는 실질적인 마텐자이트 구조물에서 페라이트의 함량을 감소시킨다.

이러한 이유로, 망간 함량은 0.55 % 이상, 보다 유리하게는 0.75 % 이상, 보다 더 유리하게는 1.05 % 이상이다. 그러나, 망간 함량이 너무 높으면, 이러한 원소는 인성을 손상시킨다. 따라서, 망간 함량은 1.8 % 이하, 바람직하게는 1.6 % 이하이어야 한다.

내부식성을 제공하는 크롬 함량은 11.5 % 이상, 바람직하게는 12 % 이상이어야 한다. 그러나, 담금질 후 수득되는 구조물에서 연성 구성물인 δ 페라이트의 존재를 제한하기 위해서, 크롬 함량은 16 % 이하, 바람직하게는 15 % 이하, 보다 더 바람직하게는 14 % 이하, 보다 더욱 바람직하게는 13 % 이하이어야 한다.

구리 함량은 0.48 % 이하, 바람직하게는 0.4 % 이하이며, 열변형에 대한 적응성을 손상시키지 않고 재사용이 덜 어려운 폐기물을 만들기 위해서는 필요한 바에 따라 낮아질 수 있다.

상기한 바와 같이, 구리가 내부식성 및 델타 페라이트 함량에 유리한 효과를 갖지만, 본 발명자는, 특히 몰리브덴을 가하고 규소 함량을 가능한 한 많이 감소시킴으로써, 높은 구리 함량의 이점을 유지하거나 심지어는 강화할 수 있다는 것을 밝혀내었다.

그러나, 구리는 종종 스크랩 금속에 잔류물로서 존재하므로, 스크랩을 분류 (매우 낮은 구리 함량을 얻는데 필요)하는 것과 관련된 별도 비용을 제한하기 위해, 스크랩 금속에 의해 도입되는 구리 함량 (0.1 % 초과, 실제로 0.2 % 초과, 심지어는 0.31 % 초과, 보다 심지어는 0.35 % 초과)이 허용될 수 있다.

몰리브덴은 담금질능을 개선하는 이점을 지녀, 인장 강도와 인성 사이의 절충을 최적화하는데 바람직한 마텐자이트 미세구조물의 생성을 촉진한다.

또한, 이러한 원소는 템퍼링 시 연화에 대한 강력한 저항성을 증진시킨다. 마지막으로, 이는 내부식성에 크게 기여한다. 그러나, 이는 매우 비싸며 δ 페라이트의 형성을 촉진시킨다. 따라서, 몰리브덴의 최대 함량은 0.90 %를 초과하지 않으며, 바람직하게는 0.48 %를 초과하지 않고, 보다 유리하게는 0.35 %를 초과하지 않을 것이다. 이러한 원소의 존재는 불가결한 것이 아니며, 이의 최소 함량은 단순히 0 %이거나 미량 수준일 수 있다. 그러나, 몰리브덴의 최소 함량은 0.10 % 이상, 바람직하게는 0.20 % 이상, 보다 더 바람직하게는 0.30 % 이상이 바람직하다.

몰리브덴은 임의로 몰리브덴 1 %에 대해 텅스텐 2 %의 비율로 텅스텐에 의해 대체될 수 있다. 그러나, 특히 높은 텅스텐 비용 때문에, 몰리브덴을 텅스텐으로 데체하는 것은 바람직하지 않다.

마찬가지로, 필적하는 효과를 갖는 코발트가 첨가될 수 있으나, 바람직하지는 않아, 이러한 원소의 함량은 바람직하게는 0.010 % 이하일 것이다. 즉, 이러한 원소는 미량 또는 불순물 상태일 것이다.

니켈은 인성에 유리한 원소이다. 또한, 이는 내부식성을 강화하기 위해 첨가되는 알파-생성 원소의 효과가 보상되게 하는 감마-생성 원소이다. 따라서, 이러한 원소는 강제적이지 않게 첨가될 수 있다. 따라서, 최소 니켈 함량은 0 % 이거나 미량 수준일 수 있으나, 이의 함량은 0.10 % 이상, 보다 유리하게는 0.20 % 이상이 유리하다. 그러나, 이의 높은 비용 때문에 0.95 % 초과의 함량은 바람직하지 않다. 바람직하게는, 니켈 함량은 0.48 % 이하이다.

바나듐은 잔량 상태로 존재할 수 있다. 스틸 중의 크롬의 함량을 생각할 때, 전기로를 사용하는 통상의 경로를 통한 생성에 의해 조절된 최소값의 조정 없이도 약 0.05 % 이하의 잔류 함량을 이끌 수 있다. 그러나, 바나듐은 임의로 템퍼링 동안 이의 경화 기능을 위해 조절되는 첨가물로서 0.015 %의 최소 함량으로 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 특히 이의 비용 및 절삭성에 대한 이의 불리한 영향 때문에, 바나듐의 함량은 0.090 %를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

니오브는 바나듐의 효과와 유사한 효과를 가지며, 마찬가지로 이의 함량은 0.090 %를 초과하지 않아야 한다. 또한, 이러한 원소는 가단성에 치명적이다. 따라서, 이의 함량은 0.020 % 미만, 보다 유리하게는 0.010 % 미만, 보다 더 유리하게는 단지 미량인 것이 바람직하다.

티탄의 존재는 절삭성을 상당히 손상시킬 수 있는 질화되거나 탄화되는 티탄 성분의 경도 때문에 바람직하지 않지만, 이러한 원소는 임의로 열 처리 과정에서 입자의 확대를 조절하기 위해 첨가될 수 있다. 이러한 경우, 티탄 함량은 0.0025 %를 초과하지 않아야 하며, 바람직하게는 0.010 % 내지 0.020 %이어야 한다.

또한, 티탄 질화물의 크기를 작게, 특히 약 1 마이크론 미만으로 하기 위해서, 티탄을 액체 스틸조에 생성 시 첨가부터 개시하여 슬래그 (slag)까지 점진적 방식으로 금속/질화물 접촉물로의 매우 점진적인 전달에 의해 첨가하는 것이 매우 바람직하다.

조성물의 나머지는 철 및 불순물로 구성된다.

각각의 원소의 함량에 대해 지시된 바와는 별도로, 마텐자이트로 전환될 수 없고 이의 존재가 연마능, 강도 및 내부식성에 치명적인 σ 페라이트의 함량을 제한하는 방식으로 조성물을 조절하는 것이 바람직하다. 특히, σ 페라이트의 비율은 주로 마텐자이트 구조물에서 20 % 이하, 보다 유리하게는 10 % 이하가 바람직하다.

이러한 목적으로, 조성물은 하기 조건을 충족해야 한다:

6.5 ≤ F ≤ 13, 바람직하게는 7.0 ≤ F ≤ 11.5 [이때, F = (Cr + Mo) + 2 (Si + V + Nb) - 27 (C + N) - (Ni + Mn/2 + Cu/3)].

이러한 한계 내에서, 2가지 서브-범위가 구별될 수 있다. 한편으로는, 7.0 내지 8.9의 F에 상응하는 서브-범위 (금속의 우수한 균일성 및 우수한 연마성에 보다 유리함) 및 다른 한편으로는, 9.0 내지 11.5의 F에 상응하는 범위이다. 흥미로운 절충은 8.5 이상 10.5 이하의 F에 상응한다.

일반적으로, 이러한 스틸은 공지된 방법, 예를 들어 전기로를 사용하여 생성된다. 임의로, 티탄을 첨가하기 위해서, 이러한 원소는 슬래그에 첨가되며, 티탄은 슬래그 금속과 접촉함으로써 액체 스틸조로 전달되고, 액체 스틸은 롤링 또는 단조에 의해 열성형되는 슬랩 또는 바의 형태로 주조된다. 이어서, 250 HB 내지 400 HB의 경도, 통상적으로 약 300 HB의 경도를 얻기 위해서, 열 처리가 수행되고, 이는 약 950 ℃에서의 오스테나이트화 및 이어서 오스테나이트를 마텐자이트로 전환하는 냉각 작업 (이는 약 100 mm 미만의 두께를 위한 공기 중에서의 단순 냉각 또는 임의의 다른 담금질 수단일 수 있다) 및 500 ℃ 내지 550 ℃의 바람직한 온도에서의 템퍼링으로 구성된다. 이어서, 몰드 부품 또는 몰드 프레임 부품이 절삭된다.

예로써, 화학적 조성이 표 1에 기재된 스틸이 생성될 수 있다:

또한, 수득되는 σ 페라이트 의 백분율 (%), 520 ℃에서의 템퍼링의 열처리 후 수득되는 HB 경도, 스틸의 열전도도 및 부식 지수 (Cr + 3.3 Mo + Cu + 30 N)가 표 1에 나타나 있다.

표 1에서 제1 라인의 스틸은 선행 기술에 상 응하는 대조군 스틸이며, 나머지 스틸은 본 발명에 따른 스틸이다.

표 1에 나타난 바와 같이, σ 페라이트의 함량은 항상 20 % 미만이며, 선행 기술의 스틸에 대한 것과 같이, 일반적으로 약 10 %이다. 스틸의 HB 경도는 295 HB 내지 350 HB의 범위이고, 내부식 지수는 14.5 내지 18.2의 범위이며, 이러 한 마지막 값은 대조군 스틸의 내부식 지수보다 매우 상당히 높다. 마지막으로, 열전도도는 22.8 내지 26. 1 W/m/℃이며, 모든 경우에서 대조군 스틸의 열전도도보다 높거나 상당히 높다. 또한, 본 발명에 따른 스틸 은 열-성형에 대한 어떠한 곤란함 없이 사용될 수 있으며, 가단성은 항상 매우 만족스럽다. 0.43 % 이하의 구리 함량은 스크랩 금속에서 통상적인 함량에 가까우므로 본 발명에 따른 스틸으로부터의 폐기물을 어려움 없이 재활용하게 할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims

플라스틱 재료의 사출 성형용 몰드 부품 또는 몰드 프레임 부품으로서, 상기 부품이 담금질되고 템퍼링된 마텐자이트 스테인리스 스틸로 구성되며, 이때 스테인리스 스틸의 조성물이 하기 중량%의 조성을 가지면서 하기 조건
6.5 ≤ F = (Cr + Mo)+2(Si + V + Nb)-27(C + N)-(Ni + Mn/2 + Cu/3)≤ 13
을 충족하는, 몰드 부품 또는 몰드프레임 부품:
- 0.02 % < C ≤ 0.09 %
- 0.025 % ≤ N < 0.12 %
(이때, 0.05 % ≤ C + N ≤ 0.17 %)
- Si ≤ 0.25 %
- Al ≤ 0.080 %
(이때, Si + 23 Al ≥ 0.20 %, Si + 0.6 Al ≤ 0.25 %, 0.00025 ≤ Al x N ≤ 0.0020)
- 1.05 % ≤ Mn ≤ 1.8 %
- 11.5 % ≤ Cr ≤16 %
- 구리 0.48 % 이하, Mo + W/2의 합 0.90 % 이하, 니켈 0.90 % 이하, 바나듐 0.090 % 이하, 니오브 0.090 % 이하, 티탄 0.025 % 이하 및 황 0.25 % 미만으로 이루어진 그룹에서 임의로 선택된 하나 이상의 성분,
- 생산 작업으로부터 발생하는 철 및 불순물 잔량.
제1항에 있어서,
하기 사항을 특징으로 하는 부품:
Cu ≤ 0.4 % .
제1항 또는 제2항에 있어서,
하기 사항을 특징으로 하는 부품:
0.0005% ≤ Al x N ≤ 0.0020%.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조성물이 하기 조건 중 하나 이상을 충족함을 특징으로 하는 부품:
0.10% ≤ Ni ≤ 0.90%
0.015% ≤ V ≤ 0.09%
0.10% ≤ Mo + W/2 ≤ 0.90% .
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조성물이 하기 조건을 충족함을 특징으로 하는 부품:
7.0 ≤ F ≤ 8.9.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조성물이 하기 조건을 충족함을 특징으로 하는 부품:
9.0 ≤ F ≤ 11.5.
제1항 또는 제2항에 있어서,
하기 사항을 특징으로 하는 부품:
Nb < 0.020 %.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스테인리스 스틸의 구조물이 σ 페라이트를 20 % 미만으로 포함하고 나머지가 마텐자이트임을 특징으로 하는 부품.
제8항에 있어서,
상기 스테인리스 스틸의 구조물이 σ 페라이트를 10 % 미만으로 포함하고 나머지가 마텐자이트임을 특징으로 하는 부품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
하기 사항을 특징으로 하는 부품:
0.050% ≤ C + N ≤ 0.14 % .