JPH0320427A - 高強度金型用合金 - Google Patents
高強度金型用合金Info
- Publication number
- JPH0320427A JPH0320427A JP15512289A JP15512289A JPH0320427A JP H0320427 A JPH0320427 A JP H0320427A JP 15512289 A JP15512289 A JP 15512289A JP 15512289 A JP15512289 A JP 15512289A JP H0320427 A JPH0320427 A JP H0320427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- die
- high strength
- strength
- mechanical strength
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (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
［産業上の利用分野］
本発明は、プラスチック成形用金型等の構戒材として用
いて好適な高強度金型用合金に関する． ［従来の技術］ 近年、事務用機器等の各，種機器のハウジング、構或部
品等がプラスチック化され，かつ機器の性能を向上させ
るべくそれら機器の頻繁なモデルチェンジが行なわれて
いる．これに伴い、プラスチック成形品の或形サイクル
が短くなり、多品種少量生産が実施されている．このた
め、プラスチック或形用金型の構成材としては、鋳造／
加工が容易な材料が求められている。 従来のプラスチック戒形用金型、特に射出成形用金型の
構成材としては、鋳鉄、鋳鋼等の金属が用いられている
．これらの金属は、機械的強度は優れるものの、鋳造／
加工が困難である。即ち、鋳鉄、鋳鋼は鋳造温度が高い
ため、鋳造のための大規模な設備を必要とする。又、簡
易な鋳造は砂型でなされるが、その場合鋳造温度が約ｌ
５００℃と高いため、鋳造品の表面が粗くなり、そのた
め、表面研磨に多大の工数を必要とする。又、精密な金
型を製作するためには，切削、放電加工等の機械加工に
多大の時間を必要とする． そこで近年、鋳造温度が低く、鋳造／加工が容易なプラ
スチック或形用金型の構成材として、亜鉛基合金や銅基
合金が使用されている．亜鉛基合金は、ＪＩＳ Ｈ ５
３０１が規定するダイキャスト用亜鉛合金（ＺＤＣ−１
）をベースとしており、Ｚｎの他にＡＩ２、Ｃｕ，
Ｍｇ等を含有している．又、銅基合金は、例えば特公昭
５６−１１３８０号公報に示されるように、Ｃｕの他に
＾ｎ，Ｆｅ％Ｍｎ等を含有している。 ［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、上記従来の亜鉛基合金や銅基合金は、機械
的強度、硬度が不十分である．即ち、これらの合金をプ
ラスチック成形用金型の構或材として用いる場合には、
金型表面にクラックを生ずるおそれがある．又、この合
金を用いて或形作業を重ねるにつれ、金型の寸法精度が
低下し、プラスチック成形品にパリを生ずるおそれがあ
り、このため、この金型は試作型程度にしか用いること
ができない。 尚、近年、多品種少量生産に対応する金型用合金として
ジュラルくン系のアルくニウム合金が利用されている．
このアルくニウム合金は、通常鍛造して利用されている
ため、材料内部にビンホール等の欠陥が少なく、又、表
面硬度も高い．そして、アルよニウムを主成分とする合
金であるから、切削速度、放電加工等の機械加工性に優
れる．然しながら、金型製作途中における微細な設計変
更に伴う肉盛溶接、切削時のトラブル、加工ミス、或い
はピンホール等の構造欠陥の修理等のための溶接作業に
対しては、溶接作業部及び溶接作業周囲面との表面微細
組織の差が大きく、これが戒形品に転写されるため、成
形品の品質が極めて劣化する等の実用上の大きな問題が
ある。 本発明は、機械的強度に優れ、かつ鋳遣／加工が容易で
然も溶接性に優れた高強度金型用合金を提供することを
目的とする。 ［課題を解決するための千段］ 本発明に係る高強度金型用合金は、重量パーセントでＺ
ｎ ２％以下、Ｍｎ０．５〜３％、Ｆｅ０．５〜３％
、ＡＩ２０．５〜１５％、０．０１〜２％のＮｉもしく
はＧｏ或いは両者の混合物、及び残部Ｃｕと ０．５％
以下の不可避不純物とからなるようにしたものである． ［作用］ 本発明合金によれば、Ｃｕ，ＡＪ２を主成分とするため
、機械的強度を確保し、鋳造／加工性を良好とすること
ができる． 又、Ｍｎ． Ｚｎ， Ｆｅの添加によって機械的強度の
向上が図られ、Ｎｉの添加によって耐酸化性及び靭性の
向上が図られている。 不純物としてのｐｂ等はＣｕに対する溶解度が小さく、
粒界に折出し耐食性に悪影響を及ぼすため、できるたけ
低濃度であることが必要である。 以下、合金の成分元素を前述の通りに限定した理由につ
いて説明する。 ■Ａ２含有量 ＡＩ２はＣｕと合金化することで機械的強度を向上させ
る効果を有する．その効果は１５％を越えて含有させる
と腕性が増し、０．５％以下では所期の強度向上効果が
得られないため、０．５〜１５％と定めた． ■Ｚｎ含有量 Ｚｎは機械加工性を向上させる作用があるが、含有量が
過多となると、機械的強度を低下させる。 効果を発現させる量として２％以下と定めた．■Ｍｎ含
有量 Ｍｎは機械的強度を向上させる作用があるが、含有量が
０．５％未満では所期の強度向上効果を図ることができ
ず、他方３％を越えて含有させると脆化することから、
０．５〜３％と定めた．■Ｆｅ含有量 Ｆｅは機械的強度、硬度を向上させる効果かあるが、そ
の含有量が０．５％未満では効果がなく、３％以上では
脆化するため、０．５〜３％とした． ■ＮｉもしくはＧｏ或いは両者の混合物含有量Ｎｉもし
くはＧｏ或いは両者の混合物は耐食性、硬度を向上させ
る効果があるが、その含有量が０．０１％未満では効果
が得られない。又、２％を越えて含有させた場合には、
腕化させるため、０．０１〜２％と定めた． 即ち、本発明合金にあっては、上記の各金属元素を上記
の含有量で混合組成することにより、機械的強度及び表
面硬度を上げ、かつ＃Ａ造／加工性を向上させ、然も溶
接性を良好とすることができる．
いて好適な高強度金型用合金に関する． ［従来の技術］ 近年、事務用機器等の各，種機器のハウジング、構或部
品等がプラスチック化され，かつ機器の性能を向上させ
るべくそれら機器の頻繁なモデルチェンジが行なわれて
いる．これに伴い、プラスチック成形品の或形サイクル
が短くなり、多品種少量生産が実施されている．このた
め、プラスチック或形用金型の構成材としては、鋳造／
加工が容易な材料が求められている。 従来のプラスチック戒形用金型、特に射出成形用金型の
構成材としては、鋳鉄、鋳鋼等の金属が用いられている
．これらの金属は、機械的強度は優れるものの、鋳造／
加工が困難である。即ち、鋳鉄、鋳鋼は鋳造温度が高い
ため、鋳造のための大規模な設備を必要とする。又、簡
易な鋳造は砂型でなされるが、その場合鋳造温度が約ｌ
５００℃と高いため、鋳造品の表面が粗くなり、そのた
め、表面研磨に多大の工数を必要とする。又、精密な金
型を製作するためには，切削、放電加工等の機械加工に
多大の時間を必要とする． そこで近年、鋳造温度が低く、鋳造／加工が容易なプラ
スチック或形用金型の構成材として、亜鉛基合金や銅基
合金が使用されている．亜鉛基合金は、ＪＩＳ Ｈ ５
３０１が規定するダイキャスト用亜鉛合金（ＺＤＣ−１
）をベースとしており、Ｚｎの他にＡＩ２、Ｃｕ，
Ｍｇ等を含有している．又、銅基合金は、例えば特公昭
５６−１１３８０号公報に示されるように、Ｃｕの他に
＾ｎ，Ｆｅ％Ｍｎ等を含有している。 ［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、上記従来の亜鉛基合金や銅基合金は、機械
的強度、硬度が不十分である．即ち、これらの合金をプ
ラスチック成形用金型の構或材として用いる場合には、
金型表面にクラックを生ずるおそれがある．又、この合
金を用いて或形作業を重ねるにつれ、金型の寸法精度が
低下し、プラスチック成形品にパリを生ずるおそれがあ
り、このため、この金型は試作型程度にしか用いること
ができない。 尚、近年、多品種少量生産に対応する金型用合金として
ジュラルくン系のアルくニウム合金が利用されている．
このアルくニウム合金は、通常鍛造して利用されている
ため、材料内部にビンホール等の欠陥が少なく、又、表
面硬度も高い．そして、アルよニウムを主成分とする合
金であるから、切削速度、放電加工等の機械加工性に優
れる．然しながら、金型製作途中における微細な設計変
更に伴う肉盛溶接、切削時のトラブル、加工ミス、或い
はピンホール等の構造欠陥の修理等のための溶接作業に
対しては、溶接作業部及び溶接作業周囲面との表面微細
組織の差が大きく、これが戒形品に転写されるため、成
形品の品質が極めて劣化する等の実用上の大きな問題が
ある。 本発明は、機械的強度に優れ、かつ鋳遣／加工が容易で
然も溶接性に優れた高強度金型用合金を提供することを
目的とする。 ［課題を解決するための千段］ 本発明に係る高強度金型用合金は、重量パーセントでＺ
ｎ ２％以下、Ｍｎ０．５〜３％、Ｆｅ０．５〜３％
、ＡＩ２０．５〜１５％、０．０１〜２％のＮｉもしく
はＧｏ或いは両者の混合物、及び残部Ｃｕと ０．５％
以下の不可避不純物とからなるようにしたものである． ［作用］ 本発明合金によれば、Ｃｕ，ＡＪ２を主成分とするため
、機械的強度を確保し、鋳造／加工性を良好とすること
ができる． 又、Ｍｎ． Ｚｎ， Ｆｅの添加によって機械的強度の
向上が図られ、Ｎｉの添加によって耐酸化性及び靭性の
向上が図られている。 不純物としてのｐｂ等はＣｕに対する溶解度が小さく、
粒界に折出し耐食性に悪影響を及ぼすため、できるたけ
低濃度であることが必要である。 以下、合金の成分元素を前述の通りに限定した理由につ
いて説明する。 ■Ａ２含有量 ＡＩ２はＣｕと合金化することで機械的強度を向上させ
る効果を有する．その効果は１５％を越えて含有させる
と腕性が増し、０．５％以下では所期の強度向上効果が
得られないため、０．５〜１５％と定めた． ■Ｚｎ含有量 Ｚｎは機械加工性を向上させる作用があるが、含有量が
過多となると、機械的強度を低下させる。 効果を発現させる量として２％以下と定めた．■Ｍｎ含
有量 Ｍｎは機械的強度を向上させる作用があるが、含有量が
０．５％未満では所期の強度向上効果を図ることができ
ず、他方３％を越えて含有させると脆化することから、
０．５〜３％と定めた．■Ｆｅ含有量 Ｆｅは機械的強度、硬度を向上させる効果かあるが、そ
の含有量が０．５％未満では効果がなく、３％以上では
脆化するため、０．５〜３％とした． ■ＮｉもしくはＧｏ或いは両者の混合物含有量Ｎｉもし
くはＧｏ或いは両者の混合物は耐食性、硬度を向上させ
る効果があるが、その含有量が０．０１％未満では効果
が得られない。又、２％を越えて含有させた場合には、
腕化させるため、０．０１〜２％と定めた． 即ち、本発明合金にあっては、上記の各金属元素を上記
の含有量で混合組成することにより、機械的強度及び表
面硬度を上げ、かつ＃Ａ造／加工性を向上させ、然も溶
接性を良好とすることができる．
【実施例］
本発明合金の引張強度及び硬度を、比較合金と対比して
表１に示す． 表１に示す組成のＣｕ−Ｚｎ− ＡＩ２−Ｆｅ−Ｍｎ−
Ｎｉ（Ｃｏｌ系の本発明合金Ａ−Ｇを作成し、各成分が
均一に溶解したことを確認した後、ＪＩＳ Ｈ ５３０
１参考図Ａに示される引張試験片を作或した．これらの
引張試験片について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１ の規定
に従い引張試験を施し、それらの引張破断強度を求めた
。又、上記の各合金について、ＪＩＳ Ｚ ２２４３の
規定に従いブリネル硬度を測定した．その結果は表１の
通りである． 又、表１に示す組或の本発明合金について共材を用いて
溶接し、溶接部を研磨し、表面性を検査したところ、い
ずれも問題がなかった．又、表１に示す比較合金Ｈ−Ｌ
についても、上記と同様な方法により、引張強度と硬度
を測定した．尚、比較合金Ｊは三井金属鉱業■の鋳造金
型用亜鉛合金（ＺＡＳ） ，比較合金ＫはＪＩＳ ｌ｛
５１０１が規定する黄銅鋳物（ＹＢｓＣ１） 、比較
合食ＬはＪＩＳ ７０７５が規定するアルくニム合金で
ある． 又、これらの比較合金についても上述と同様の溶接性に
ついての検査を行なった結果、ＪＩＳ Ｈ４１４０で規
定するＡＩ２系合金（ ７０７５合金）を除いてほぼ問
題がなかった． 表１によれば、本発明合金は比較合金に比して、引張強
度、硬度に優れていることが認められる．又、本発明合
金は、鋳鉄、鋳鋼に比して、融点が約１０００℃と比較
的低温であり、鋳造／加工性が良く、従って、高強度金
型を比較的短時間で製作でき、射出成形金型用合金等と
して非常に有用であることが認められる． 又、本発明合金はその組成から明らかなように、戒分中
に熱伝導率の大きいＣｕの含有量が多く、従って、加熱
、冷却に要する時間が少なくて済むとの利点も有する．
このことはプラスチックの射出戒形用金型として利用し
た時、成形時間が短時間となり射出或形金型用合金とし
て非常に有用であることを意味する． ［発明の効果】
表１に示す． 表１に示す組成のＣｕ−Ｚｎ− ＡＩ２−Ｆｅ−Ｍｎ−
Ｎｉ（Ｃｏｌ系の本発明合金Ａ−Ｇを作成し、各成分が
均一に溶解したことを確認した後、ＪＩＳ Ｈ ５３０
１参考図Ａに示される引張試験片を作或した．これらの
引張試験片について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１ の規定
に従い引張試験を施し、それらの引張破断強度を求めた
。又、上記の各合金について、ＪＩＳ Ｚ ２２４３の
規定に従いブリネル硬度を測定した．その結果は表１の
通りである． 又、表１に示す組或の本発明合金について共材を用いて
溶接し、溶接部を研磨し、表面性を検査したところ、い
ずれも問題がなかった．又、表１に示す比較合金Ｈ−Ｌ
についても、上記と同様な方法により、引張強度と硬度
を測定した．尚、比較合金Ｊは三井金属鉱業■の鋳造金
型用亜鉛合金（ＺＡＳ） ，比較合金ＫはＪＩＳ ｌ｛
５１０１が規定する黄銅鋳物（ＹＢｓＣ１） 、比較
合食ＬはＪＩＳ ７０７５が規定するアルくニム合金で
ある． 又、これらの比較合金についても上述と同様の溶接性に
ついての検査を行なった結果、ＪＩＳ Ｈ４１４０で規
定するＡＩ２系合金（ ７０７５合金）を除いてほぼ問
題がなかった． 表１によれば、本発明合金は比較合金に比して、引張強
度、硬度に優れていることが認められる．又、本発明合
金は、鋳鉄、鋳鋼に比して、融点が約１０００℃と比較
的低温であり、鋳造／加工性が良く、従って、高強度金
型を比較的短時間で製作でき、射出成形金型用合金等と
して非常に有用であることが認められる． 又、本発明合金はその組成から明らかなように、戒分中
に熱伝導率の大きいＣｕの含有量が多く、従って、加熱
、冷却に要する時間が少なくて済むとの利点も有する．
このことはプラスチックの射出戒形用金型として利用し
た時、成形時間が短時間となり射出或形金型用合金とし
て非常に有用であることを意味する． ［発明の効果】
Claims (1)
- （１）重量パーセントでＺｎ２％以下、Ｍｎ０．５〜３
％、Ｆｅ０．５〜３％、Ａｌ０．５〜１５％、０．０１
〜２％のＮｉもしくはＣｏ或いは両者の混合物、及び残
部Ｃｕと０．５％以下の不可避不純物とからなる高強度
金型用合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15512289A JPH0320427A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 高強度金型用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15512289A JPH0320427A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 高強度金型用合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320427A true JPH0320427A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15599046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15512289A Pending JPH0320427A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 高強度金型用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320427A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775442B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2007-11-12 | 김종훈 | 전자부품 성능검사를 위한 항온 제어 장치 |
| CN106244848A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-21 | 常熟市精工模具制造有限公司 | 微合金化有色金属铜基玻璃模具材料及其制造方法 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15512289A patent/JPH0320427A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100775442B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2007-11-12 | 김종훈 | 전자부품 성능검사를 위한 항온 제어 장치 |
| CN106244848A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-21 | 常熟市精工模具制造有限公司 | 微合金化有色金属铜基玻璃模具材料及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102597784B1 (ko) | 다이캐스팅용 알루미늄 합금 및 그 제조방법, 다이캐스팅 방법 | |
| KR102393772B1 (ko) | 구리-니켈-주석 합금, 그의 제조 방법 및 용도 | |
| US9994946B2 (en) | High strength, homogeneous copper-nickel-tin alloy and production process | |
| KR102420968B1 (ko) | 구리-니켈-주석 합금, 그의 제조 방법 및 용도 | |
| JP2007531824A (ja) | 切削可能な鉛含有Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｎ合金及びその製造方法 | |
| JPH05208296A (ja) | 金型用アルミニウム合金溶加材 | |
| JP2015527487A (ja) | 耐食性の銅合金から成る成型部品 | |
| JP6481802B1 (ja) | Ｃｒ−Ｆｅ−Ｎｉ系合金製造物およびその製造方法 | |
| US6346215B1 (en) | Copper-tin alloys and uses thereof | |
| JPH0320427A (ja) | 高強度金型用合金 | |
| TWI857829B (zh) | 鋼材 | |
| JPH04221032A (ja) | 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金およびその製造方法。 | |
| JPH0320426A (ja) | 金型用銅合金 | |
| JPH05208295A (ja) | 成形金型用アルミニウム合金溶加材とその製造方法 | |
| JPH06248378A (ja) | 超耐食Ｎｉ基合金 | |
| CN114616352B (zh) | 铜合金 | |
| JP3152400B2 (ja) | 硬化肉盛溶接加工用硬質亜鉛合金及び該合金からなる肉盛部を有する金型 | |
| JPH02107739A (ja) | 成形金型及び工具用高強度アルミニウム合金 | |
| RU71914U1 (ru) | Проволока из никелехромовокремниевой бронзы | |
| JPH0320429A (ja) | 高強度金型用合金 | |
| JPH04259344A (ja) | 成形金型用合金 | |
| JPH0320428A (ja) | 高強度金型用合金 | |
| KR100672839B1 (ko) | 동합금 다이캐스팅 및 고온 소성가공에 사용되는내열ㆍ내산화성의 금형소재 및 그 제조방법 | |
| KR101181846B1 (ko) | 다이캐스팅용 고강도 구리 합금 | |
| JPS63192833A (ja) | 金型用銅合金 |