JPH0213010B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0213010B2 JPH0213010B2 JP57136017A JP13601782A JPH0213010B2 JP H0213010 B2 JPH0213010 B2 JP H0213010B2 JP 57136017 A JP57136017 A JP 57136017A JP 13601782 A JP13601782 A JP 13601782A JP H0213010 B2 JPH0213010 B2 JP H0213010B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hardness
- pin
- temperature
- extruded
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、寸法、安全性の優れた経済的なプラ
スチツク用押出ピンの製造方法に関するものであ
る。 プラスチツク用押出ピンとしては、使用中折損
しないよう充分な強靭性を有すること、摺動面の
耐摩耗性の大きいこと、耐焼付性の良好なことな
どの性質のほかに、長時間使用中に寸法変化を生
じないことが要求される。 従来、一般のプラスチツク用押出ピンは、JIS
SKS21の合金工具鋼を830℃油冷後、180〜200℃
に焼きもどして、HRC60〜62の硬さにしたものが
広く用いられている。このように形成された
SKS21押出ピンは、プラスチツク成形時の作業
温度が180〜200℃の場合には、長時間使用後に寸
法変化を生じて膨張する欠点がある。このような
寸法変化は、残留オーステナイトが使用中に少し
ずつ分解して膨張変化をきたすためである。
SKS21は、830℃の油冷のままでは、約15％の残
留オーステナイトを有するが、これを200℃に焼
戻すと、４％が分解して、残留オーステナイト量
は11％になる。焼戻温度を250℃まで高くすれば、
残留オーステナイトは０％となるため、使用中の
寸法変化はなくなるが、硬さがHRC58以下に低下
し、耐摩耗性不足となるため採用できない。 本発明の目的は、これらの問題を解決し、
SKS21製押出ピンよりも寸法安定性が優れてお
り、しかも材料価格が安く、経済的な押出ピンの
製造方法を提供することにある。この目的は、合
金組成として重量％で、C0.96〜1.10％、Si0.10〜
0.35％、Mn0.30〜0.50％、Cr1.30〜1.60％、残部
鉄および不純物よりなる鋼の棒材を、所定の形状
に加工したのち、800〜850℃からマルクエンチま
たは油焼入後、−60〜−196℃でサブゼロ処理を
し、ひきつづき230〜280℃で焼もどし処理を施す
ことによつて達成される。 次に、本発明に於る組成限定理由ならびに熱処
理条件限定理由を述べる。Ｃはマルテンサイト中
に固溶して基地の硬さを高くし、また炭化物を形
成して耐摩耗性を向上する効果を有するが、Ｃが
0.96％未満では耐摩耗性が不足し、1.10％をこえ
ると靭性が低下するので、0.96〜1.10％に限定し
た。Siは、脱酸剤として添加するが、0.10％未満
ではその効果少なく、0.35％をこえても効果の向
上が少ないので、0.10〜0.35％とした。Mnも脱
酸剤として添加するが、0.30％未満では、その効
果少なく、また0.50％をこえると焼入時の残留オ
ーステナイト量が増加して焼入硬度が低下するの
で、0.30〜0.50％とした。Crは焼入性を大きく
し、また炭化物を形成して耐摩耗性の向上に役立
つが、Cr1.30％未満では、その効果少なく、また
1.60％をこえると靭性を低下するので、1.30〜
1.60％に限定した。 以上の組成を有する鋼の棒材を加工して押出ピ
ンの形状をしたものを塩浴炉、電気炉または真空
焼入炉によつて加熱したのち、マルクエンチまた
は油冷によつて焼入硬化するが、この際の焼入加
熱温度が800℃未満では不完全焼入となり、また
860℃をこえると残留オーステナイト量が多くな
つて、焼入硬さが低下し、また結晶粒度が粗大化
して靭性が低下するので、焼入加熱温度として
は、800〜860℃とした。 押出ピンとしては、耐摩耗性の大きいことが必
要条件であり、熱処理硬さはHRＣ以上でなけれ
ばならない。また、プラスチツク成型時の作業温
度が180〜200℃の場合には、使用中の押出ピンの
寸法変化を避けるために適切な熱処理をほどこさ
なければならない。 焼入鋼は過飽和固溶体のマルテンサイトと過冷
却状態の残留オーステナイトが存在するので、こ
の両者が安定状態に移ろうとする傾向があり、こ
れに伴つて寸法変化がおこる。すなわち、マルテ
ンサイトの分解による収縮と残留オーステナイト
のマルテンサイト化による膨張とである。このよ
うな変化は主として温度と時間の影響を受けて進
行し、一般には時効現象とよばれている。 押出ピンの使用中の作業温度が180〜200℃の場
合には、この時効現象は、かなり速やかに進行す
る。したがつて、残留オーステナイトのマルテン
サイト化による膨張を防ぐためには、サブゼロ処
理によつて残留オーステナイト量を皆無にするこ
とが必要である。この際、サブゼロ処理温度が−
60℃よりも高い場合には、残留オーステナイトの
分解が不十分であり、また−196℃以下にするこ
とは、実用的には困難であるので、サブゼロ処理
としては、−60℃〜−196℃に限定した。 つぎに、使用中、マルテンサイトの分解による
収縮を防ぐためには、あらかじめ使用温度よりも
高い温度で焼きもどし処理を行なう必要がある
が、この際、230℃未満では、組織の安定化が不
十分で、使用中に押出ピンが収縮し、また280℃
をこえると焼もどし硬さが低くなるので、焼もど
し温度としては、230〜280℃に限定した。 本発明の押出ピンを構成する鋼は、830℃油冷
後、250℃で焼きもどすと、硬さはHRC58に低下
して耐摩耗性不足を生ずるが、サブゼロ処理を行
なうと、残留オーステナイトのマルテンサイト化
によつて、焼入硬さがHRC1〜２上昇するので、
250℃焼もどし硬さも、HRC60以上を確保するこ
とができる。たとえば、C1.00％、Si0.29％、
Mn0.40％、Cr1.48％の鋼は、830℃油焼入状態で
は、約13％の残留オーステナイトを含有し、焼入
硬さはHRC65.5であるが、−70℃サブゼロ処理に
よつて残留オーステナイトは０％となり、硬さは
HRC67に上昇する。これを250℃に焼きもどした
ときの硬さは、HRC61を示した。 つぎに本発明を実施例によつて説明する。第１
表は、本発明押出ピンと従来製押出ピンの化学組
成を示す。表中、記号Ａは本発明に係る押出しピ
ンを、また記号ＢはSKS21押出ピンを示す。ま
た、第２表は押出ピンにほどこした熱処理ならび
に熱処理硬さを示す。
スチツク用押出ピンの製造方法に関するものであ
る。 プラスチツク用押出ピンとしては、使用中折損
しないよう充分な強靭性を有すること、摺動面の
耐摩耗性の大きいこと、耐焼付性の良好なことな
どの性質のほかに、長時間使用中に寸法変化を生
じないことが要求される。 従来、一般のプラスチツク用押出ピンは、JIS
SKS21の合金工具鋼を830℃油冷後、180〜200℃
に焼きもどして、HRC60〜62の硬さにしたものが
広く用いられている。このように形成された
SKS21押出ピンは、プラスチツク成形時の作業
温度が180〜200℃の場合には、長時間使用後に寸
法変化を生じて膨張する欠点がある。このような
寸法変化は、残留オーステナイトが使用中に少し
ずつ分解して膨張変化をきたすためである。
SKS21は、830℃の油冷のままでは、約15％の残
留オーステナイトを有するが、これを200℃に焼
戻すと、４％が分解して、残留オーステナイト量
は11％になる。焼戻温度を250℃まで高くすれば、
残留オーステナイトは０％となるため、使用中の
寸法変化はなくなるが、硬さがHRC58以下に低下
し、耐摩耗性不足となるため採用できない。 本発明の目的は、これらの問題を解決し、
SKS21製押出ピンよりも寸法安定性が優れてお
り、しかも材料価格が安く、経済的な押出ピンの
製造方法を提供することにある。この目的は、合
金組成として重量％で、C0.96〜1.10％、Si0.10〜
0.35％、Mn0.30〜0.50％、Cr1.30〜1.60％、残部
鉄および不純物よりなる鋼の棒材を、所定の形状
に加工したのち、800〜850℃からマルクエンチま
たは油焼入後、−60〜−196℃でサブゼロ処理を
し、ひきつづき230〜280℃で焼もどし処理を施す
ことによつて達成される。 次に、本発明に於る組成限定理由ならびに熱処
理条件限定理由を述べる。Ｃはマルテンサイト中
に固溶して基地の硬さを高くし、また炭化物を形
成して耐摩耗性を向上する効果を有するが、Ｃが
0.96％未満では耐摩耗性が不足し、1.10％をこえ
ると靭性が低下するので、0.96〜1.10％に限定し
た。Siは、脱酸剤として添加するが、0.10％未満
ではその効果少なく、0.35％をこえても効果の向
上が少ないので、0.10〜0.35％とした。Mnも脱
酸剤として添加するが、0.30％未満では、その効
果少なく、また0.50％をこえると焼入時の残留オ
ーステナイト量が増加して焼入硬度が低下するの
で、0.30〜0.50％とした。Crは焼入性を大きく
し、また炭化物を形成して耐摩耗性の向上に役立
つが、Cr1.30％未満では、その効果少なく、また
1.60％をこえると靭性を低下するので、1.30〜
1.60％に限定した。 以上の組成を有する鋼の棒材を加工して押出ピ
ンの形状をしたものを塩浴炉、電気炉または真空
焼入炉によつて加熱したのち、マルクエンチまた
は油冷によつて焼入硬化するが、この際の焼入加
熱温度が800℃未満では不完全焼入となり、また
860℃をこえると残留オーステナイト量が多くな
つて、焼入硬さが低下し、また結晶粒度が粗大化
して靭性が低下するので、焼入加熱温度として
は、800〜860℃とした。 押出ピンとしては、耐摩耗性の大きいことが必
要条件であり、熱処理硬さはHRＣ以上でなけれ
ばならない。また、プラスチツク成型時の作業温
度が180〜200℃の場合には、使用中の押出ピンの
寸法変化を避けるために適切な熱処理をほどこさ
なければならない。 焼入鋼は過飽和固溶体のマルテンサイトと過冷
却状態の残留オーステナイトが存在するので、こ
の両者が安定状態に移ろうとする傾向があり、こ
れに伴つて寸法変化がおこる。すなわち、マルテ
ンサイトの分解による収縮と残留オーステナイト
のマルテンサイト化による膨張とである。このよ
うな変化は主として温度と時間の影響を受けて進
行し、一般には時効現象とよばれている。 押出ピンの使用中の作業温度が180〜200℃の場
合には、この時効現象は、かなり速やかに進行す
る。したがつて、残留オーステナイトのマルテン
サイト化による膨張を防ぐためには、サブゼロ処
理によつて残留オーステナイト量を皆無にするこ
とが必要である。この際、サブゼロ処理温度が−
60℃よりも高い場合には、残留オーステナイトの
分解が不十分であり、また−196℃以下にするこ
とは、実用的には困難であるので、サブゼロ処理
としては、−60℃〜−196℃に限定した。 つぎに、使用中、マルテンサイトの分解による
収縮を防ぐためには、あらかじめ使用温度よりも
高い温度で焼きもどし処理を行なう必要がある
が、この際、230℃未満では、組織の安定化が不
十分で、使用中に押出ピンが収縮し、また280℃
をこえると焼もどし硬さが低くなるので、焼もど
し温度としては、230〜280℃に限定した。 本発明の押出ピンを構成する鋼は、830℃油冷
後、250℃で焼きもどすと、硬さはHRC58に低下
して耐摩耗性不足を生ずるが、サブゼロ処理を行
なうと、残留オーステナイトのマルテンサイト化
によつて、焼入硬さがHRC1〜２上昇するので、
250℃焼もどし硬さも、HRC60以上を確保するこ
とができる。たとえば、C1.00％、Si0.29％、
Mn0.40％、Cr1.48％の鋼は、830℃油焼入状態で
は、約13％の残留オーステナイトを含有し、焼入
硬さはHRC65.5であるが、−70℃サブゼロ処理に
よつて残留オーステナイトは０％となり、硬さは
HRC67に上昇する。これを250℃に焼きもどした
ときの硬さは、HRC61を示した。 つぎに本発明を実施例によつて説明する。第１
表は、本発明押出ピンと従来製押出ピンの化学組
成を示す。表中、記号Ａは本発明に係る押出しピ
ンを、また記号ＢはSKS21押出ピンを示す。ま
た、第２表は押出ピンにほどこした熱処理ならび
に熱処理硬さを示す。
【表】
【表】
第３表は、3.0φ×150mmの本発明押出ピンと、
SKS21製押出ピンを用い、プラスチツクを作業
温度180〜200℃で射出成型した場合、20000シヨ
ツト後の押出ピンの寸法変化を示したものであ
り、記号ＢのSKS21押出ピンが0.016mmの膨張を
示したのに対し、記号Ａの本発明に係る押出ピン
は寸法変化は０であり、本発明に係る押出ピンの
寸法安定性の優れていることがわかる。
SKS21製押出ピンを用い、プラスチツクを作業
温度180〜200℃で射出成型した場合、20000シヨ
ツト後の押出ピンの寸法変化を示したものであ
り、記号ＢのSKS21押出ピンが0.016mmの膨張を
示したのに対し、記号Ａの本発明に係る押出ピン
は寸法変化は０であり、本発明に係る押出ピンの
寸法安定性の優れていることがわかる。
【表】
つぎに、第４表は、第２表に示した熱処理をほ
どこした試験片を用い、硬さHRC90のSK6焼鈍材
を相手材として、大越式摩耗試験機により摩耗試
験を行ない、各摩擦速度における比摩耗量を求め
たもので、記号Ａは記号Ｂとほとんど同程度の耐
摩耗性を有することがわかる。
どこした試験片を用い、硬さHRC90のSK6焼鈍材
を相手材として、大越式摩耗試験機により摩耗試
験を行ない、各摩擦速度における比摩耗量を求め
たもので、記号Ａは記号Ｂとほとんど同程度の耐
摩耗性を有することがわかる。
【表】
以上説明したように、本発明は重量％でC0.96
〜1.10％、Si0.10〜0.35％、Mn0.30〜0.50％、
Cr1.30〜1.60％残部鉄および不純物よりなる鋼の
棒材を所定の形状に加工したのち、800〜850℃か
ら焼入後、−60〜−196℃でサブゼロ処理をし、ひ
きつづき230〜280℃でもどし処理をほどこすこと
により押出ピンを製造する方法である。この押出
ピンは寸法安定性が優れており、180〜200℃の作
業温度のプラスチツク金型用に使用しても寸法変
化が皆無であり、また耐摩耗性もSKS21製押出
ピンと同等であり、しかも価格が安いという長所
を有するものである。
〜1.10％、Si0.10〜0.35％、Mn0.30〜0.50％、
Cr1.30〜1.60％残部鉄および不純物よりなる鋼の
棒材を所定の形状に加工したのち、800〜850℃か
ら焼入後、−60〜−196℃でサブゼロ処理をし、ひ
きつづき230〜280℃でもどし処理をほどこすこと
により押出ピンを製造する方法である。この押出
ピンは寸法安定性が優れており、180〜200℃の作
業温度のプラスチツク金型用に使用しても寸法変
化が皆無であり、また耐摩耗性もSKS21製押出
ピンと同等であり、しかも価格が安いという長所
を有するものである。
Claims (1)
- １ 重量％で、C0.96〜1.10％、Si0.10〜0.35％、
Mn0.30〜0.50％、Cr1.30〜1.60％残部鉄および不
純物よりなる鋼の棒材を、所定の形状に加工した
のち、800〜860℃から焼入後、−60〜−196℃でサ
ブゼロ処理し、ひきつづき230〜280℃で焼もどし
処理を施すことを特徴とするプラスチツク用押出
ピンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13601782A JPS5926211A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | プラスチック用押出ピンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13601782A JPS5926211A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | プラスチック用押出ピンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5926211A JPS5926211A (ja) | 1984-02-10 |
| JPH0213010B2 true JPH0213010B2 (ja) | 1990-04-03 |
Family
ID=15165232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13601782A Granted JPS5926211A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | プラスチック用押出ピンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5926211A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110622A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-09 | Daido Steel Co Ltd | Production of steel strip |
-
1982
- 1982-08-04 JP JP13601782A patent/JPS5926211A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5926211A (ja) | 1984-02-10 |
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