JPH0116295B2 - - Google Patents
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- JPH0116295B2 JPH0116295B2 JP59256980A JP25698084A JPH0116295B2 JP H0116295 B2 JPH0116295 B2 JP H0116295B2 JP 59256980 A JP59256980 A JP 59256980A JP 25698084 A JP25698084 A JP 25698084A JP H0116295 B2 JPH0116295 B2 JP H0116295B2
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- Japan
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- plastic molding
- less
- casting
- plastic
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は球状黒鉛鋳鉄よりなるプラスチツク成
形用鋳造金型に関するものである。
形用鋳造金型に関するものである。
（従来の技術）
従来のプラスチツク成形用鋳造金型は金型主体
を各種鋼材よりなるものとしているが、鋼は凝固
する際の収縮率が大きいため寸法精度の良い金型
を鋳造することが困難であるうえ鋳造された金型
の隅角部に割れが多発するという欠点があつた。
を各種鋼材よりなるものとしているが、鋼は凝固
する際の収縮率が大きいため寸法精度の良い金型
を鋳造することが困難であるうえ鋳造された金型
の隅角部に割れが多発するという欠点があつた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は前記のような欠点を除いてプラスチツ
ク成形面が平滑であり、しかも寸法精度良く鋳造
することができるうえに隅角部に割れの生ずるこ
ともないプラスチツク成形用鋳造金型を目的とし
て完成されたものである。
ク成形面が平滑であり、しかも寸法精度良く鋳造
することができるうえに隅角部に割れの生ずるこ
ともないプラスチツク成形用鋳造金型を目的とし
て完成されたものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は重量比でC2.5〜3.8％，Si2.0〜3.0％，
Mn0.8％以下、Ni2.0〜5.0％，Cu0.2〜1.5％，
Mo0.2〜1.0％、残部がFe及び球状化元素の組成
を有する球状黒鉛鋳鉄からなり、そのプラスチツ
ク成形面が母体組織中に晶出させた粒径10μｍ以
下が90％以上でかつ粒径6μｍ以下が50％以上の
微細な球状黒鉛粒子からなることを特徴とするも
のである。
Mn0.8％以下、Ni2.0〜5.0％，Cu0.2〜1.5％，
Mo0.2〜1.0％、残部がFe及び球状化元素の組成
を有する球状黒鉛鋳鉄からなり、そのプラスチツ
ク成形面が母体組織中に晶出させた粒径10μｍ以
下が90％以上でかつ粒径6μｍ以下が50％以上の
微細な球状黒鉛粒子からなることを特徴とするも
のである。
本発明においては金型主体を鋼に代えて上記の
ような特殊組成の球状黒鉛鋳造よりなるものとし
て鋼を素材としたものに見られた寸法精度上の問
題点や金型の隅角部に生じていた割れの発生を防
止するようにしたものである。次に本発明におい
て球状黒鉛鋳鉄の組成を上記のように限定した理
由を説明すると、Ｃは低融点化、低収縮化を図る
ための元素であり、溶湯の凝固時の体積変化を小
さくするためには3.8％以下の過共晶組成を用い
るのが適当で、炭素含有量がこれ以上となると溶
湯中の初晶黒鉛の発生が著しく、逆に2.5％以下
では融点が上昇するため注湯の温度を上げる必要
があるうえ体積変化が大きくなるため凝固時に大
きい収縮が生ずるから、2.5〜3.8％の範囲が好ま
しい。また、Siは黒鉛化促進元素であり、2.0％
以下では黒鉛化が不十分であるためチルの発生に
よる硬度の不均一と収縮率増大による収縮割れを
生じ易く、逆に3.0％を越えると初晶黒鉛の晶出
量を増大させて黒鉛が粗大化する傾向を示すので
2.0〜3.0％の範囲が好ましい。さらに、Mnは0.8
％を越えると急冷部にチルを生じ易いのでそれ以
下とすることが好ましく、Niは安定した高硬度
及び黒鉛粒子の微細化に有効な元素であつて、
2.0％以下ではこの効果が不十分であり、逆に5.0
％を越えると黒鉛粒子の微細化がより進むが一部
にマルテンサイトが生じて硬度が不均一となるか
ら2.0〜5.0％の範囲が好ましい。CuはNiとともに
ベイナイト化を安定させ硬度を安定させるととも
に鋳造条件がばらついた場合にも球状黒鉛粒子を
安定して微細化させる有効な元素であり、本発明
において重要な役割を演ずるものである。Cuは
0.2％以下では上記の効果が不十分であり、1.5％
を越えると析出相が析出しはじめ機械的特性に悪
影響を及ぼすことから0.2〜1.5％の範囲が好まし
い。MoもNiとともにベイナイト化に寄与する成
分であり、0.2％以下ではその効果が不十分であ
り、1.0％を越えると一部にマルテンサイトを生
ずるから、0.2％〜1.0％の範囲が好ましい。
ような特殊組成の球状黒鉛鋳造よりなるものとし
て鋼を素材としたものに見られた寸法精度上の問
題点や金型の隅角部に生じていた割れの発生を防
止するようにしたものである。次に本発明におい
て球状黒鉛鋳鉄の組成を上記のように限定した理
由を説明すると、Ｃは低融点化、低収縮化を図る
ための元素であり、溶湯の凝固時の体積変化を小
さくするためには3.8％以下の過共晶組成を用い
るのが適当で、炭素含有量がこれ以上となると溶
湯中の初晶黒鉛の発生が著しく、逆に2.5％以下
では融点が上昇するため注湯の温度を上げる必要
があるうえ体積変化が大きくなるため凝固時に大
きい収縮が生ずるから、2.5〜3.8％の範囲が好ま
しい。また、Siは黒鉛化促進元素であり、2.0％
以下では黒鉛化が不十分であるためチルの発生に
よる硬度の不均一と収縮率増大による収縮割れを
生じ易く、逆に3.0％を越えると初晶黒鉛の晶出
量を増大させて黒鉛が粗大化する傾向を示すので
2.0〜3.0％の範囲が好ましい。さらに、Mnは0.8
％を越えると急冷部にチルを生じ易いのでそれ以
下とすることが好ましく、Niは安定した高硬度
及び黒鉛粒子の微細化に有効な元素であつて、
2.0％以下ではこの効果が不十分であり、逆に5.0
％を越えると黒鉛粒子の微細化がより進むが一部
にマルテンサイトが生じて硬度が不均一となるか
ら2.0〜5.0％の範囲が好ましい。CuはNiとともに
ベイナイト化を安定させ硬度を安定させるととも
に鋳造条件がばらついた場合にも球状黒鉛粒子を
安定して微細化させる有効な元素であり、本発明
において重要な役割を演ずるものである。Cuは
0.2％以下では上記の効果が不十分であり、1.5％
を越えると析出相が析出しはじめ機械的特性に悪
影響を及ぼすことから0.2〜1.5％の範囲が好まし
い。MoもNiとともにベイナイト化に寄与する成
分であり、0.2％以下ではその効果が不十分であ
り、1.0％を越えると一部にマルテンサイトを生
ずるから、0.2％〜1.0％の範囲が好ましい。
上記組成の鋳鉄にMg，Ce等の球状化剤とフエ
ロシリコンのような接種剤を添加し、注湯後例え
ば700℃まで20℃／分以上の冷却速度で急冷すれ
ば、晶出黒鉛を微細な球状粒子とすることができ
る。急冷方法としては例えば熱間ダイス鋼製鋳型
のような熱伝導性の良い鋳型中に注湯後直ちに３
Kg／cm2以上の圧力で加圧鋳造し、注湯と鋳型表面
との接触を密として放熱を促進させて成形面等の
球状黒鉛粒子の微細化を図ることができる。ま
た、鋳型中のプラスチツク成形面と接する部分に
のみ熱伝導性の良好な鋳型材を用いてプラスチツ
ク成形面における球状黒鉛粒子の粒度分布を制御
するようにしてもよい。このようにしてプラスチ
ツク成形面の母体組織中に晶出させた全球状黒鉛
粒子のうち粒径10μｍ以下のものが90％以上を占
め且つ粒径6μｍ以下のものが50％以上を占める
ようにして鋳造する。この結果少くともプラスチ
ツク成形面は極めて平滑なものとなつて成形され
るプラスチツク製品は光沢がよく、外観の美しい
ものとなる。なおプラスチツク成形面の母体組織
中に晶出させた球状黒鉛粒子の粒径がこれよりも
大きくなると、成形されるプラスチツク製品の光
沢が次第に悪化するので好ましくない。
ロシリコンのような接種剤を添加し、注湯後例え
ば700℃まで20℃／分以上の冷却速度で急冷すれ
ば、晶出黒鉛を微細な球状粒子とすることができ
る。急冷方法としては例えば熱間ダイス鋼製鋳型
のような熱伝導性の良い鋳型中に注湯後直ちに３
Kg／cm2以上の圧力で加圧鋳造し、注湯と鋳型表面
との接触を密として放熱を促進させて成形面等の
球状黒鉛粒子の微細化を図ることができる。ま
た、鋳型中のプラスチツク成形面と接する部分に
のみ熱伝導性の良好な鋳型材を用いてプラスチツ
ク成形面における球状黒鉛粒子の粒度分布を制御
するようにしてもよい。このようにしてプラスチ
ツク成形面の母体組織中に晶出させた全球状黒鉛
粒子のうち粒径10μｍ以下のものが90％以上を占
め且つ粒径6μｍ以下のものが50％以上を占める
ようにして鋳造する。この結果少くともプラスチ
ツク成形面は極めて平滑なものとなつて成形され
るプラスチツク製品は光沢がよく、外観の美しい
ものとなる。なおプラスチツク成形面の母体組織
中に晶出させた球状黒鉛粒子の粒径がこれよりも
大きくなると、成形されるプラスチツク製品の光
沢が次第に悪化するので好ましくない。
また、球状黒鋳鉄は鋼材と異なり凝固時の収縮
率が小さいので隅角部に割れを生ずることがな
く、寸法精度良く金型を鋳造することができるも
のであり、特に上記組成の球状黒鉛鋳鉄を用いれ
ば、プラスチツク成形面として使用される鋳込面
が平滑で寸法精度がよくしかも硬度及び強度が大
きいプラスチツク成形用鋳造金型を安定して得る
ことができる。
率が小さいので隅角部に割れを生ずることがな
く、寸法精度良く金型を鋳造することができるも
のであり、特に上記組成の球状黒鉛鋳鉄を用いれ
ば、プラスチツク成形面として使用される鋳込面
が平滑で寸法精度がよくしかも硬度及び強度が大
きいプラスチツク成形用鋳造金型を安定して得る
ことができる。
（実施例）
実施例 １
重量比でC3.6％，Si2.7％，Mn0.06％，Ni3.0
％，Cu1.0％，Mo0.5％、残部がFe及び球状化元
素としての0.25％のMg，不可避的不純物の組成
の溶湯を熱間ダイス鋼製の鋳型に注湯後40Kg／cm2
の圧力で加圧してプラスチツク成形用鋳造金型を
鋳造した。鋳造の際、隅角部に割れの生ずること
はなく、そのプラスチツク成形面には第１図の金
属組織図（200倍）に示すように全数が7μｍ以下
でその90％以上が6μｍ以下の微細な球状黒鉛粒
子が晶出し、研摩により極めて平滑なプラスチツ
ク成形面が得られた。なお、第２図の金属組織図
（200倍）は、C3.4％，Si2.7％，Mn0.5％，Ni4
％，Mo0.8％，Mg0.04％の組成の球状黒鉛鋳鉄
を一般的なセラミツクモールド法により鋳造して
得られた金型の表面付近の組織を示すものであ
り、粗大化した球状黒鉛粒子が観察される。ま
た、プラスチツク成形面の表面硬度をＡ，Ｂ，Ｃ
の３点について３回ずつ測定した結果はHrcでＡ
点が（37，36，37）、Ｂ点が（35，35，35）、Ｃ点
が（36，37，36）であり、Hrc36±１の安定した
硬度を示した。更に同一の鋳型により直径105mm
のキヤビテイを持つ５個のプラスチツク成形用鋳
造金型を鋳造してキヤビテイ直径の寸法を測定し
たところ、ばらつきは（＋0.02mm，±０mm，−0.01
mm，−0.01mm，−0.02mm）であり、±0.02mm以内の極
めて高い寸法精度を示した。更にまた本実施例の
鋳造金型の機械的特性を測定したところ、引張強
度115Kgｆ／mm2，0.2％耐力65Kgｆ／mm2、伸び12
％、衝撃値２Kgｆ・ｍ／cm2であつて、高合金鋼と
同等の優れた特性を示した。
％，Cu1.0％，Mo0.5％、残部がFe及び球状化元
素としての0.25％のMg，不可避的不純物の組成
の溶湯を熱間ダイス鋼製の鋳型に注湯後40Kg／cm2
の圧力で加圧してプラスチツク成形用鋳造金型を
鋳造した。鋳造の際、隅角部に割れの生ずること
はなく、そのプラスチツク成形面には第１図の金
属組織図（200倍）に示すように全数が7μｍ以下
でその90％以上が6μｍ以下の微細な球状黒鉛粒
子が晶出し、研摩により極めて平滑なプラスチツ
ク成形面が得られた。なお、第２図の金属組織図
（200倍）は、C3.4％，Si2.7％，Mn0.5％，Ni4
％，Mo0.8％，Mg0.04％の組成の球状黒鉛鋳鉄
を一般的なセラミツクモールド法により鋳造して
得られた金型の表面付近の組織を示すものであ
り、粗大化した球状黒鉛粒子が観察される。ま
た、プラスチツク成形面の表面硬度をＡ，Ｂ，Ｃ
の３点について３回ずつ測定した結果はHrcでＡ
点が（37，36，37）、Ｂ点が（35，35，35）、Ｃ点
が（36，37，36）であり、Hrc36±１の安定した
硬度を示した。更に同一の鋳型により直径105mm
のキヤビテイを持つ５個のプラスチツク成形用鋳
造金型を鋳造してキヤビテイ直径の寸法を測定し
たところ、ばらつきは（＋0.02mm，±０mm，−0.01
mm，−0.01mm，−0.02mm）であり、±0.02mm以内の極
めて高い寸法精度を示した。更にまた本実施例の
鋳造金型の機械的特性を測定したところ、引張強
度115Kgｆ／mm2，0.2％耐力65Kgｆ／mm2、伸び12
％、衝撃値２Kgｆ・ｍ／cm2であつて、高合金鋼と
同等の優れた特性を示した。
実施例 ２
重量比でC3.7％，Si2.6％，Mn0.4％，Ni2.5％，
Cu0.5％，Mo0.3％、残部がFe及び0.03％のMg、
不可避的不純物の組成の溶湯をもつて実施例１と
同一条件で同一形状のプラスチツク成形用鋳造金
型を鋳造した。その際に隅角部に割れが生ずるこ
とはなく、プラスチツク成形面には全数が粒径
8μｍ以下で6μｍ以下のものが75％以上を占める
微細な球状黒鉛粒子が晶出した。鋳放しの表面粗
さは3μｍ Rmaxであり、プラスチツク成形面を
表面研摩してプラスチツク成形を行つたところ、
SKD―61の鋼材製のプラスチツク成形金型を用
いた場合と同様に成形品の表面粗さは0.25μｍ
Rmaxであつた。また、このプラスチツク成形用
金型の寸法精度は100mmについてばらつきが±
0.04mm以下であり、従来の鋼製鋳造金型の寸法精
度が100mmについて±0.3mmであつたのに対して飛
躍的な向上が認められた。
Cu0.5％，Mo0.3％、残部がFe及び0.03％のMg、
不可避的不純物の組成の溶湯をもつて実施例１と
同一条件で同一形状のプラスチツク成形用鋳造金
型を鋳造した。その際に隅角部に割れが生ずるこ
とはなく、プラスチツク成形面には全数が粒径
8μｍ以下で6μｍ以下のものが75％以上を占める
微細な球状黒鉛粒子が晶出した。鋳放しの表面粗
さは3μｍ Rmaxであり、プラスチツク成形面を
表面研摩してプラスチツク成形を行つたところ、
SKD―61の鋼材製のプラスチツク成形金型を用
いた場合と同様に成形品の表面粗さは0.25μｍ
Rmaxであつた。また、このプラスチツク成形用
金型の寸法精度は100mmについてばらつきが±
0.04mm以下であり、従来の鋼製鋳造金型の寸法精
度が100mmについて±0.3mmであつたのに対して飛
躍的な向上が認められた。
（発明の効果）
本発明のプラスチツク成形用金型は以上の説明
から明らかなように、特にCuを0.2〜1.5％及びNi
を2.0〜5.0％含有する特殊な組成の球状黒鉛鋳鉄
からなるものであつて、これによりそのプラスチ
ツク成形面に晶出させた球状黒鉛粒子を粒径10μ
ｍ以下が90％以上でかつ粒径6μｍ以下が50％以
上となるように安定して微細化したものであるか
ら、極めて平滑度の高いプラスチツク成形面を得
ることができ、コア側のみならずキヤビテイ側に
使用した場合にも表面が平滑で外観の美しいプラ
スチツク製品を成形することができる。しかも、
本発明において用いられる球状黒鉛鋳鉄は凝固時
の収縮が小さく、割れが生じないうえJIS B0404
12級を達成できる程度に高い寸法精度を得ること
ができるもので、高合金鋼を機械加工したものに
匹敵する諸性能を備えたプラスチツク成形用金型
を鋳造により容易に得ることができる。さらにま
た、本発明によれば球状黒鉛粒子は炭化物から析
出したものではなく、溶湯から晶出させたもので
あるため製造工程においてオーステンパー処理を
必要としないので、キヤビテイの隅角部に割れを
生ずることなくプラスチツク成形用金型を製作す
ることができる。このように本発明は従来の鋼製
のプラスチツク成形用鋳造金型の問題点を解消し
たものであり、産業の発展に寄与するところは極
めて大である。
から明らかなように、特にCuを0.2〜1.5％及びNi
を2.0〜5.0％含有する特殊な組成の球状黒鉛鋳鉄
からなるものであつて、これによりそのプラスチ
ツク成形面に晶出させた球状黒鉛粒子を粒径10μ
ｍ以下が90％以上でかつ粒径6μｍ以下が50％以
上となるように安定して微細化したものであるか
ら、極めて平滑度の高いプラスチツク成形面を得
ることができ、コア側のみならずキヤビテイ側に
使用した場合にも表面が平滑で外観の美しいプラ
スチツク製品を成形することができる。しかも、
本発明において用いられる球状黒鉛鋳鉄は凝固時
の収縮が小さく、割れが生じないうえJIS B0404
12級を達成できる程度に高い寸法精度を得ること
ができるもので、高合金鋼を機械加工したものに
匹敵する諸性能を備えたプラスチツク成形用金型
を鋳造により容易に得ることができる。さらにま
た、本発明によれば球状黒鉛粒子は炭化物から析
出したものではなく、溶湯から晶出させたもので
あるため製造工程においてオーステンパー処理を
必要としないので、キヤビテイの隅角部に割れを
生ずることなくプラスチツク成形用金型を製作す
ることができる。このように本発明は従来の鋼製
のプラスチツク成形用鋳造金型の問題点を解消し
たものであり、産業の発展に寄与するところは極
めて大である。
第１図は本発明の実施例１のプラスチツク成形
用鋳造金型のプラスチツク成形面の金属組織図、
第２図は従来の球状化黒鉛鋳鉄を一般的なセラミ
ツクモールド法で鋳造して得られた金型表面の金
属組織図であり、倍率はいずれも200倍である。
用鋳造金型のプラスチツク成形面の金属組織図、
第２図は従来の球状化黒鉛鋳鉄を一般的なセラミ
ツクモールド法で鋳造して得られた金型表面の金
属組織図であり、倍率はいずれも200倍である。
Claims (1)
- １ 重量比でC2.5〜3.8％、Si2.0〜3.0％、Mn0.8
％以下、Ni2.0〜5.0％、Cu0.2〜1.5％、Mo0.2〜
1.0％、残部がFe及び球状化元素の組成を有する
球状黒鉛鋳鉄からなり、そのプラスチツク成形面
が母体組織中に晶出させた粒径10μｍ以下が90％
以上でかつ粒径6μｍ以下が50％以上の微細な球
状黒鉛粒子からなることを特徴とするプラスチツ
ク成形用鋳造金型。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256980A JPS61136657A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | プラスチツク成形用鋳造金型 |
| KR1019850007576A KR900001097B1 (ko) | 1984-12-05 | 1985-10-15 | 플래스틱 성형용 주조금형 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256980A JPS61136657A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | プラスチツク成形用鋳造金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136657A JPS61136657A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0116295B2 true JPH0116295B2 (ja) | 1989-03-23 |
Family
ID=17300046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59256980A Granted JPS61136657A (ja) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | プラスチツク成形用鋳造金型 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61136657A (ja) |
| KR (1) | KR900001097B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030017804A (ko) * | 2001-08-23 | 2003-03-04 | 태광실업 주식회사 | 신발 아웃솔 성형용 금형의 제작방법 |
| JP5002307B2 (ja) * | 2007-04-03 | 2012-08-15 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形機の型締装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3860457A (en) * | 1972-07-12 | 1975-01-14 | Kymin Oy Kymmene Ab | A ductile iron and method of making it |
| DE2853870A1 (de) * | 1978-12-13 | 1980-07-03 | Schmidt Gmbh Karl | Gusseisen mit kugelgraphit mit austenitisch-bainitischem mischgefuege |
| JPS55128563A (en) * | 1979-03-28 | 1980-10-04 | Nissan Motor Co Ltd | Cast iron excellent in wear and seizure resistance |
-
1984
- 1984-12-05 JP JP59256980A patent/JPS61136657A/ja active Granted
-
1985
- 1985-10-15 KR KR1019850007576A patent/KR900001097B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR900001097B1 (ko) | 1990-02-26 |
| KR860004714A (ko) | 1986-07-11 |
| JPS61136657A (ja) | 1986-06-24 |
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