JPH03115545A - プラスチック型用鋼 - Google Patents
プラスチック型用鋼Info
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- JPH03115545A JPH03115545A JP20033790A JP20033790A JPH03115545A JP H03115545 A JPH03115545 A JP H03115545A JP 20033790 A JP20033790 A JP 20033790A JP 20033790 A JP20033790 A JP 20033790A JP H03115545 A JPH03115545 A JP H03115545A
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- plastic molds
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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】
本発明は高性能高硬度プラスチック型用鋼に関するもの
であり、特に鏡面仕上性等のプラスチック型用鋼として
の要求性能を改善したことを特徴とする高性能な高硬度
高鏡面仕上性プラスチック型用鋼に関するものである。
であり、特に鏡面仕上性等のプラスチック型用鋼として
の要求性能を改善したことを特徴とする高性能な高硬度
高鏡面仕上性プラスチック型用鋼に関するものである。
近年プラスチック工業の目覚ましい発展にともない、各
種の樹脂が使用されるようになったが、その中にはガラ
ス繊維等の添加材の入った複合樹脂も多く使用されてい
る。また、一方成形品によっては要求される寸法精度も
きわめて高いものがある。
種の樹脂が使用されるようになったが、その中にはガラ
ス繊維等の添加材の入った複合樹脂も多く使用されてい
る。また、一方成形品によっては要求される寸法精度も
きわめて高いものがある。
これらの用途のプラスチック金型は耐摩耗性。
耐圧強度の高い高硬度プラスチック型用鋼が使用されて
いる。
いる。
従来この高硬度プラスチック型用鋼としては、５ＫＤ１
１が汎用されているが、金型製造時の問題点として、型
彫時の被削性、金型仕上げ時の研削性、金型補修時の溶
接割れ等があげられるほか、鏡面研磨後の仕上げ面にピ
ンホールが残存し、プラスチック製品へ転写されるとい
う欠点もあった。このため特に鏡面仕上性が重要な透明
品の成形型に５ＫＤＩＩを使用するのは不都合であった
。また複雑な形状の金型を製作するうえでは、熱処理変
形の少ない材質が強く要求されている。
１が汎用されているが、金型製造時の問題点として、型
彫時の被削性、金型仕上げ時の研削性、金型補修時の溶
接割れ等があげられるほか、鏡面研磨後の仕上げ面にピ
ンホールが残存し、プラスチック製品へ転写されるとい
う欠点もあった。このため特に鏡面仕上性が重要な透明
品の成形型に５ＫＤＩＩを使用するのは不都合であった
。また複雑な形状の金型を製作するうえでは、熱処理変
形の少ない材質が強く要求されている。
またプラスチックによる腐食に対して耐食性が要求され
ている。
ている。
そこで本発明者等は、種々研究の結果、鏡面研Ｗ１＠の
仕上げ面のピンホールは５ＫＤＩＩの巨大なＭ７Ｃ３炭
化物に起因することがわかり、この炭化物量を適量に低
減することによって仕上面の問題を解決した。
仕上げ面のピンホールは５ＫＤＩＩの巨大なＭ７Ｃ３炭
化物に起因することがわかり、この炭化物量を適量に低
減することによって仕上面の問題を解決した。
またそれとともに、基地の合金元素バランスを適量にコ
ントロールすることにより、熱処理変形を極めて少なく
シ、被削性、研削性、溶接性、耐食性の著しく向上した
高性能な高硬度高鏡面仕上性プラスチック型用鋼を得た
。
ントロールすることにより、熱処理変形を極めて少なく
シ、被削性、研削性、溶接性、耐食性の著しく向上した
高性能な高硬度高鏡面仕上性プラスチック型用鋼を得た
。
即ちその化学成分組成は、重量％で、
Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓ１３％以下、Ｍｎ：３％以下
、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ ｏ ： ０ 、１
〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本組成とし、
必要に応じて、Ｂ：０．０００５〜０．０１０％、ＲＥ
Ｍ：０．０００５〜０．３００％の１種以上と、Ｓ：０
．２０％以下、Ｐｂ：０．４０％以下、Ｓｅ：０．３０
％以下、Ｂｉ：０．５０％以下。
、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ ｏ ： ０ 、１
〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本組成とし、
必要に応じて、Ｂ：０．０００５〜０．０１０％、ＲＥ
Ｍ：０．０００５〜０．３００％の１種以上と、Ｓ：０
．２０％以下、Ｐｂ：０．４０％以下、Ｓｅ：０．３０
％以下、Ｂｉ：０．５０％以下。
Ｔｅ：０．３０％以下、Ｃａ：０．０００２〜０．０１
０％の１種以上と、Ｎｉ：１．２％以下、Ｃｕ：２．０
％以下、Ｗ：２％以下、Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：２％以
下の１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物か
らなるものである。
０％の１種以上と、Ｎｉ：１．２％以下、Ｃｕ：２．０
％以下、Ｗ：２％以下、Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：２％以
下の１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物か
らなるものである。
次に、本発明鋼の成分組成（重量％）の限定理由を述べ
る。
る。
Ｃ：０．９〜１．２％
本発明鋼中Ｃはマルテンサイトの硬度を高め、鏡面研磨
後の研磨面の仕上がり性を良好なものとするが、Ｃが０
．９％未満ではより大きな圧縮強度およびより優れた耐
摩耗性が得がたく、またＣが１．２％をこえると巨大炭
化物量が多くなり、被削性及び研削性が低下するため０
．９〜１．２％とした。
後の研磨面の仕上がり性を良好なものとするが、Ｃが０
．９％未満ではより大きな圧縮強度およびより優れた耐
摩耗性が得がたく、またＣが１．２％をこえると巨大炭
化物量が多くなり、被削性及び研削性が低下するため０
．９〜１．２％とした。
Ｓｆ ：３％以下
Ｓｉはマルテンサイトの焼もどし抵抗性を高めるために
添加する。しかし高すぎると鍛造性が劣化するので３％
以下とした。
添加する。しかし高すぎると鍛造性が劣化するので３％
以下とした。
Ｍｎ：３％以下
Ｍｎは焼入れ性を高めるが多量に添加すると残留オース
テナイトを残存し、硬さを下げるため最高３％とした。
テナイトを残存し、硬さを下げるため最高３％とした。
Ｃｒ：７．０超過〜９．５％
Ｃｒは焼入れ時に基地に固溶し、焼入れ性を高めるとと
もに、適度のクロム炭化物を形成して耐摩耗性を向上し
、さらには耐食性を向上させて仕上り面の鏡面性を長期
にわたって良好に維持するが、添加量が多すぎると巨大
炭化物を形成し、被削性、研削性、耐溶接割れ性を低下
させるほか、鏡面性をも悪化させるようになるため、７
．０［過〜９，５％とした。
もに、適度のクロム炭化物を形成して耐摩耗性を向上し
、さらには耐食性を向上させて仕上り面の鏡面性を長期
にわたって良好に維持するが、添加量が多すぎると巨大
炭化物を形成し、被削性、研削性、耐溶接割れ性を低下
させるほか、鏡面性をも悪化させるようになるため、７
．０［過〜９，５％とした。
Ｍ ｏ ： ０ 、１〜１．５％
ＭＯは焼入れ時に基地に固溶するとともに、炭化物を形
成する元素で、焼入れ性、焼もどし抵抗性を高めるが、
添カロ量が多すぎると、熱間加工性、靭性の低下を生ず
るため０．１〜１．５％とした。
成する元素で、焼入れ性、焼もどし抵抗性を高めるが、
添カロ量が多すぎると、熱間加工性、靭性の低下を生ず
るため０．１〜１．５％とした。
Ｖ：０．０１−１．０％
■は基地のオーステナイト結晶粒の粗大化を防止すると
ともに、耐摩耗性の向上に効果があるが、熱間加工性、
研削性の低下を生ずるため０．０１〜１．０％とした。
ともに、耐摩耗性の向上に効果があるが、熱間加工性、
研削性の低下を生ずるため０．０１〜１．０％とした。
Ｂ：０．０００５〜０．０１０％
Ｂは極微量の添加で焼入れ性や強さを著しく向上させる
元素であり、この効果を有効に発揮させるためには、少
なくとも０．０００５％以上含有する必要がある。ただ
し、多量に含有するとほう化物が多量に形成され鍛造性
が著しく劣化するので０．０１０％以下に限定した。
元素であり、この効果を有効に発揮させるためには、少
なくとも０．０００５％以上含有する必要がある。ただ
し、多量に含有するとほう化物が多量に形成され鍛造性
が著しく劣化するので０．０１０％以下に限定した。
ＲＥＭ：０．０００５〜０．３００％
Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍおよびその他のＲＥ
Ｍ （希土類元素）は焼入れ処理における冷却過程にお
いて、オーステナイト結晶粒界への初析炭化物の析出お
よびパーライト変態、ベイナイト変態を抑制する効果が
多大で、焼入れ性、靭性および被研削性を著しく向上さ
せる。上記効果を有効に発揮させるためには、ＲＥＭの
１種以上を合計量で少なくとも０．０００５％以上含有
する必要がある。
Ｍ （希土類元素）は焼入れ処理における冷却過程にお
いて、オーステナイト結晶粒界への初析炭化物の析出お
よびパーライト変態、ベイナイト変態を抑制する効果が
多大で、焼入れ性、靭性および被研削性を著しく向上さ
せる。上記効果を有効に発揮させるためには、ＲＥＭの
１種以上を合計量で少なくとも０．０００５％以上含有
する必要がある。
ただし多量に添加すると凝固時にＭＣ型の巨大な炭化物
が多量に形成され、鍛造性が著しく劣化するため、上記
元素の合計量は０．３００％以下に限定した。
が多量に形成され、鍛造性が著しく劣化するため、上記
元素の合計量は０．３００％以下に限定した。
被削性改善元素（Ｓ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｂｌ 、Ｔｅ。
Ｃａ）
被削性を向上させるために上記成分の添加が有効である
。ただし多量に添加すると熱間加工性。
。ただし多量に添加すると熱間加工性。
靭性を低下させるため、Ｓ：０．２０％以下。
Ｐｂ：０．４０％以下、Ｓｅ：０．３０％以下。
Ｂｉ：０．５０％以下、Ｔｅ：０．３０％以下。
Ｃａ： ０．０００２〜０．０１０％が適当である。
高耐摩耗元素（Ｎｆ 、Ｃｕ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｂ）耐摩耗
性を向上させるために、基地を強化し、炭化物を形成す
る上記成分の添加が有効である。
性を向上させるために、基地を強化し、炭化物を形成す
る上記成分の添加が有効である。
ただし多量に添加すると熱間加工性、靭性を低下させる
ため、Ｎｉ：１．２％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ｗ：
２％以下、Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：２％以下が適当であ
る。
ため、Ｎｉ：１．２％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ｗ：
２％以下、Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：２％以下が適当であ
る。
次に、実施例によって本発明の詳細な説明する。
［実施例］
第１表には本実施例に用いた供試材の化学成分を示す。
また、第２表には各供試材の焼もどし硬さ、熱処理変形
量。
量。
ダイヤモンド研磨摩耗量および腐食
減量の測定結果を示す。
第２表に本発明鋼と５ＫＤ１１．５ＫＤ１２の焼もどし
硬さを示す１本発明鋼は５００℃近傍で焼もどしをおこ
ない、５ＫＤＩＩを超える硬さが得られる。なお、ＲＥ
Ｍを添加した本発明鋼は、焼入れ性が良くなる。上記試
験片は、！０２５℃Ｘ２０ｍ１ ｎ （但し５ＫＤ１２
は９６０℃×２０ｍ１ｎ）に加熱後１００ｍｍφの鋼ケ
ース中に埋め込んで空冷した。
硬さを示す１本発明鋼は５００℃近傍で焼もどしをおこ
ない、５ＫＤＩＩを超える硬さが得られる。なお、ＲＥ
Ｍを添加した本発明鋼は、焼入れ性が良くなる。上記試
験片は、！０２５℃Ｘ２０ｍ１ ｎ （但し５ＫＤ１２
は９６０℃×２０ｍ１ｎ）に加熱後１００ｍｍφの鋼ケ
ース中に埋め込んで空冷した。
熱処理変形量の測定値は同じく第２表に示す如くで、本
発明鋼の熱処理変形量は著しく少ない。
発明鋼の熱処理変形量は著しく少ない。
これはＣ，Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ等の本発明鋼の成分バランス
が良好なためと思われる。なお、熱処理変形量の０足に
は、６０ｍｍφのＣ型（ネイビー）試験片を使用し、焼
入れ時にはいづれも油冷をおこなった。
が良好なためと思われる。なお、熱処理変形量の０足に
は、６０ｍｍφのＣ型（ネイビー）試験片を使用し、焼
入れ時にはいづれも油冷をおこなった。
また、圧縮耐力の測足をおこなったところ、本発明鋼は
５ＫＤＩＩと同等以上の圧縮耐力を有することがわかっ
た。
５ＫＤＩＩと同等以上の圧縮耐力を有することがわかっ
た。
さらに、本発明鋼と５ＫＤＩＩのＯＣＴ曲線を求めたと
ころ、試験の際のオーステナイト化条件を１０２５℃Ｘ
１５ｍ１ｎであるようにした場合に、本発明鋼は、５Ｋ
ＤＩＩに比べてパーライトおよびベイナイトの変態曲線
が長時間側にあり、焼入性が優れていることがわかった
。
ころ、試験の際のオーステナイト化条件を１０２５℃Ｘ
１５ｍ１ｎであるようにした場合に、本発明鋼は、５Ｋ
ＤＩＩに比べてパーライトおよびベイナイトの変態曲線
が長時間側にあり、焼入性が優れていることがわかった
。
次に、本発明鋼と５ＫＤ１１．５ＫＤ１２について被研
削性試験（各試料は、焼入焼もどしによりＨＲＣ６０±
０．５の硬さに調整した。〕をおこなったところ、同じ
く第２表に示すように、本発明鋼は、５ＫＤＩＩに比べ
て被研削性に優れていることが判明した。
削性試験（各試料は、焼入焼もどしによりＨＲＣ６０±
０．５の硬さに調整した。〕をおこなったところ、同じ
く第２表に示すように、本発明鋼は、５ＫＤＩＩに比べ
て被研削性に優れていることが判明した。
そして、本発明鋼は、快削元素の添加により被削性がよ
り一層向上し、ＲＥＭの添加によって被研削性がより一
層向上することがわかった。
り一層向上し、ＲＥＭの添加によって被研削性がより一
層向上することがわかった。
さらに、仕上げ研摩〔６終及び１島ダイヤモンドで研摩
〕後の表面のビット状況を調べたところ、本発明鋼の研
摩面の点状空隙が著しく少ないことがわかった。従って
、本発明鋼の研摩面は鏡面仕上性がきわめて優れたもの
となることがわかった。
〕後の表面のビット状況を調べたところ、本発明鋼の研
摩面の点状空隙が著しく少ないことがわかった。従って
、本発明鋼の研摩面は鏡面仕上性がきわめて優れたもの
となることがわかった。
同じく第２表に５％ＨＣ文による耐食試験結果（試験温
度５０℃）を示す、同表から明らかなように本発明鋼の
腐食減量は少なく、耐食性を要求されるプラスチック型
用鋼に好適であることが認められた。
度５０℃）を示す、同表から明らかなように本発明鋼の
腐食減量は少なく、耐食性を要求されるプラスチック型
用鋼に好適であることが認められた。
以上説明のとおり本発明の高硬度プラスチック型用鋼は
、鏡面仕上性が艮く、熱処理変形量が少ないほか、被削
性、研削性、靭性および溶接性等プラスチック型用鋼と
して優れた性能を有する鋼種である。
、鏡面仕上性が艮く、熱処理変形量が少ないほか、被削
性、研削性、靭性および溶接性等プラスチック型用鋼と
して優れた性能を有する鋼種である。
Claims (8)
- （１）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％、残部
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる高硬度高鏡面仕上性プ
ラスチック型用鋼。 - （２）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本
組成とし、これにＢ：０．０００５〜０．０１０％、Ｒ
ＥＭ：０．０００５〜０．３００％の１種以上を含有し
、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる高硬度高鏡面仕
上性プラスチック型用鋼。 - （３）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本
組成とし、これにＳ：０．２０％以下、Ｐｂ：０．４０
％以下、Ｓｅ：０．３０％以下、Ｂｉ：０．５０％以下
、Ｔｅ：０．３０％以下、Ｃａ：０．０００２〜０．０
１０％の１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなる高硬度高鏡面仕上性プラスチック型用鋼。 - （４）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本
組成とし、これにＮｉ：１．２％以下、Ｃｕ：２．０％
以下、Ｗ：２％以下、Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：２％以下
の１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物から
なる高硬度高鏡面仕上性プラスチック型用鋼。 - （５）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本
組成とし、これにＢ：０．０００５〜０．０１０％、Ｒ
ＥＭ：０．０００５〜０．３００％の１種以上と、Ｓ：
０．２０％以下、Ｐｂ：０．４０％以下、Ｓｅ：０．３
０％以下、Ｂｉ：０．５０％以下、Ｔｅ：０．３０％以
下、Ｃａ：０．０００２〜０．０１０％の１種以上を含
有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる高硬度高鏡
面仕上性プラスチック型用鋼。 - （６）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本
組成とし、これにＢ：０．０００５〜０．０１０％、Ｒ
ＥＭ：０．０００５〜０．３００％の１種以上と、Ｎｉ
：１．２％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ｗ：２％以下、
Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：２％以下の１種以上を含有し、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる高硬度高鏡面仕上
性プラスチック型用鋼。 - （７）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本
組成とし、これにＳ：０．２０％以下、Ｐｂ：０．４０
％以下、Ｓｅ：０．３０％以下、Ｂｉ：０．５０％以下
、Ｔｅ：０．３０％以下、Ｃａ：０．０００２〜０．０
１０％の１種以上と、Ｎｉ：１．２％以下、Ｃｕ：２．
０％以下、Ｗ：２％以下、Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：２％
以下の１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる高硬度高鏡面仕上性プラスチック型用鋼。 - （８）重量％で、Ｃ：０．９〜１．２％、Ｓｉ：３％以
下、Ｍｎ：３％以下、Ｃｒ：７．０超過〜９．５％、Ｍ
ｏ：０．１〜１．５％、Ｖ：０．０１〜１．０％を基本
組成とし、これにＢ：０．０００５〜０．０１０％、Ｒ
ＥＭ：０．０００５〜０．３００％の１種以上と、Ｓ：
０．２０％以下、Ｐｂ：０．４０％以下、Ｓｅ：０．３
０％以下、Ｂｉ：０．５０％以下、 Ｔｅ：０．３０％以下、Ｃａ：０．０００２〜０．０１
０％の１種以上と、さらにＮｉ：１．２％以下、Ｃｕ：
２．０％以下、Ｗ：２％以下、Ｃｏ：２％以下、Ｎｂ：
２％以下の１種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる高硬度高鏡面仕上性プラスチック型用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20033790A JPH03115545A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | プラスチック型用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20033790A JPH03115545A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | プラスチック型用鋼 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4639681A Division JPS57161051A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Steel for plastic mold |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115545A true JPH03115545A (ja) | 1991-05-16 |
| JPH0514783B2 JPH0514783B2 (ja) | 1993-02-25 |
Family
ID=16422618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20033790A Granted JPH03115545A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | プラスチック型用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03115545A (ja) |
Cited By (4)
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| JPH04259748A (ja) * | 1991-02-14 | 1992-09-16 | Hiroshi Takasaki | 装飾用電灯 |
| WO2010045781A1 (zh) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 宁波禾顺新材料有限公司 | 一种高合金冷作模具钢 |
| CN105401102A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-03-16 | 太仓旺美模具有限公司 | 一种高热性合金模具钢 |
| CN109112426A (zh) * | 2017-06-26 | 2019-01-01 | 宝钢特钢有限公司 | 一种高热强性热作模具钢及其制备方法 |
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| JPS6446582A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-21 | Nok Corp | Device for optionally solidifying supercooled liquid |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP20033790A patent/JPH03115545A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0514783B2 (ja) | 1993-02-25 |
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