JPH0711056B2 - ダイス鋼の製造方法 - Google Patents
ダイス鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPH0711056B2 JPH0711056B2 JP60118579A JP11857985A JPH0711056B2 JP H0711056 B2 JPH0711056 B2 JP H0711056B2 JP 60118579 A JP60118579 A JP 60118579A JP 11857985 A JP11857985 A JP 11857985A JP H0711056 B2 JPH0711056 B2 JP H0711056B2
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- Japan
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- steel
- inclusions
- die steel
- less
- cold die
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はダイス鋼に係り、より詳細には、ミクロボイ
ド、介在物等の欠陥の極めて少ない冷間ダイス鋼の製造
方法に関する。
ド、介在物等の欠陥の極めて少ない冷間ダイス鋼の製造
方法に関する。
（従来の技術及び問題点） 冷間ダイス鋼は、線引ダイス、プレス型等々の冷間用ダ
イスに供される合金工具鋼で、JIS SKD1、２、11、12等
にその化学成分が規定されているように、Ｃを多量に含
み、このＣとCr等々の合金元素が炭化物を形成すること
により、充分な耐摩耗性或いは靱性を備えるようにした
ものである。
イスに供される合金工具鋼で、JIS SKD1、２、11、12等
にその化学成分が規定されているように、Ｃを多量に含
み、このＣとCr等々の合金元素が炭化物を形成すること
により、充分な耐摩耗性或いは靱性を備えるようにした
ものである。
その溶製法は、通常、電気炉で溶解した後に取鍋精錬等
の炉外精錬を行って造塊するが、造塊法も酸化膜防止剤
を使用した下注造塊が採用され、介在物などの欠陥が少
ない高品質化の対策がとられている。
の炉外精錬を行って造塊するが、造塊法も酸化膜防止剤
を使用した下注造塊が採用され、介在物などの欠陥が少
ない高品質化の対策がとられている。
しかし、それにも拘らず、得られた冷間ダイス鋼には超
音波探傷法による検査不良が多く、ミクロボイドや介在
物、特に大型の酸化物系介在物が存在し、上記の如く冷
間ダイスに要求される優れた機械的性質に悪影響を及ぼ
しており、その改善策の出現が望まれている。
音波探傷法による検査不良が多く、ミクロボイドや介在
物、特に大型の酸化物系介在物が存在し、上記の如く冷
間ダイスに要求される優れた機械的性質に悪影響を及ぼ
しており、その改善策の出現が望まれている。
（発明の目的） 本発明はかゝる溶製に応えるべくなされたものであっ
て、上記従来技術の欠点を解消し、ミクロボイド、介在
物等の欠陥の極めて少ない高品質の冷間ダイス鋼の製造
方法を提供することを目的とするものである。
て、上記従来技術の欠点を解消し、ミクロボイド、介在
物等の欠陥の極めて少ない高品質の冷間ダイス鋼の製造
方法を提供することを目的とするものである。
（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明者等は、上記冷間ダイ
ス鋼にみられるミクロボイド、介在物等の欠陥部の内容
を分析したところ、超音波探傷の波高値別に２分され、
高波高側（40％以上）で介在物、低波高側で介在物及び
ミクロボイドの発生がみられ、介在物の大半は造塊時に
使用する酸化膜防止剤のパウダー成分に酷似している結
果が得られた。これに基づき上記欠陥の発生原因を製造
工程別に調べ、その対策を検討した結果、Alを添加して
溶鋼の清浄化を促進すると共にCOの発生防止を図り、鋳
込時の湯上り速度を緩やかにして酸化膜防止剤の巻込み
発生を防止することにより、可能であることが判明し、
こゝに本発明をなしたものである。
ス鋼にみられるミクロボイド、介在物等の欠陥部の内容
を分析したところ、超音波探傷の波高値別に２分され、
高波高側（40％以上）で介在物、低波高側で介在物及び
ミクロボイドの発生がみられ、介在物の大半は造塊時に
使用する酸化膜防止剤のパウダー成分に酷似している結
果が得られた。これに基づき上記欠陥の発生原因を製造
工程別に調べ、その対策を検討した結果、Alを添加して
溶鋼の清浄化を促進すると共にCOの発生防止を図り、鋳
込時の湯上り速度を緩やかにして酸化膜防止剤の巻込み
発生を防止することにより、可能であることが判明し、
こゝに本発明をなしたものである。
すなわち、本発明は、C:0.80〜2.00％、Si:2.0％以下、
Mn:2.00％以下及びCr:4〜16％を必須成分として含み、
更にAlを0.010〜0.100％含有させた鋼を溶製し、該溶鋼
を酸化膜防止剤を使用して下注造塊法により鋳込む際
に、鋳込み時の湯上り速度を200mm/min以下にすること
を特徴とする冷間ダイス鋼の製造方法を要旨としてい
る。
Mn:2.00％以下及びCr:4〜16％を必須成分として含み、
更にAlを0.010〜0.100％含有させた鋼を溶製し、該溶鋼
を酸化膜防止剤を使用して下注造塊法により鋳込む際
に、鋳込み時の湯上り速度を200mm/min以下にすること
を特徴とする冷間ダイス鋼の製造方法を要旨としてい
る。
以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
前述の如く、冷間ダイス鋼の製造は電極炉溶解、取鍋精
錬、下注造塊の各工程によるが、該溶鋼にAlを0.010〜
0.100％、好ましくは0.020〜0.040％添加することによ
り、低波高値側の微小欠陥の発生防止に効果があり、介
在物の発生個数を著減すると同時に、特にミクロボイド
の発生を抑制することができる。この場合、Al添加量が
0.010％未満では上記効果が全く期待できず、逆に0.100
％を超えて多量に添加すると冷間ダイス鋼の靱性を低下
させるので、0.010〜0.100％の範囲で添加する必要があ
る。ミクロボイドの発生抑制及び介在物の著減の効果並
びに靱性を十分確保するには0.020〜0.040％の範囲で添
加するのが好ましい。
錬、下注造塊の各工程によるが、該溶鋼にAlを0.010〜
0.100％、好ましくは0.020〜0.040％添加することによ
り、低波高値側の微小欠陥の発生防止に効果があり、介
在物の発生個数を著減すると同時に、特にミクロボイド
の発生を抑制することができる。この場合、Al添加量が
0.010％未満では上記効果が全く期待できず、逆に0.100
％を超えて多量に添加すると冷間ダイス鋼の靱性を低下
させるので、0.010〜0.100％の範囲で添加する必要があ
る。ミクロボイドの発生抑制及び介在物の著減の効果並
びに靱性を十分確保するには0.020〜0.040％の範囲で添
加するのが好ましい。
このようにAlを添加すると、Al無添加材に比べ、微小欠
陥の発生を少なくすることができ、Al脱酸による効果は
明白であるが、その機構は必ずしも明確ではなく、しか
し、溶鋼へのAl添加によってAl2O3が生成・浮上して溶
鋼の清浄化が促進され、またAlがSi、Ｃ、Crなどに対し
優先酸化してCOガスの発生を防止し、ミクロボイドの生
成を抑制するものと考えられる。
陥の発生を少なくすることができ、Al脱酸による効果は
明白であるが、その機構は必ずしも明確ではなく、しか
し、溶鋼へのAl添加によってAl2O3が生成・浮上して溶
鋼の清浄化が促進され、またAlがSi、Ｃ、Crなどに対し
優先酸化してCOガスの発生を防止し、ミクロボイドの生
成を抑制するものと考えられる。
次に、Al添加の冷間ダイス鋼にみられる介在物は下注造
塊に使用する酸化膜防止剤のパウダー成分に酷似してい
ることから、溶鋼の高速注入によるパウダーの巻込みを
防止するために、鋳込み時の湯上り速度を規制し、緩や
かに湯面を上昇させる必要がある。実験によれば、湯上
り速度は小さい程よく、200mm/min以下であれば介在
物、特に大型介在物を皆無にすることができるが、逆に
湯上り速度が200mm/minを超えると急激にパウダーの巻
込みが発生し、大型介在物が鋳塊に生じることが判明し
た。なお、パウダーの巻込み防止のためには酸化膜防止
剤を鋳型内に懸吊するよりも底部に載置する方が好まし
い。
塊に使用する酸化膜防止剤のパウダー成分に酷似してい
ることから、溶鋼の高速注入によるパウダーの巻込みを
防止するために、鋳込み時の湯上り速度を規制し、緩や
かに湯面を上昇させる必要がある。実験によれば、湯上
り速度は小さい程よく、200mm/min以下であれば介在
物、特に大型介在物を皆無にすることができるが、逆に
湯上り速度が200mm/minを超えると急激にパウダーの巻
込みが発生し、大型介在物が鋳塊に生じることが判明し
た。なお、パウダーの巻込み防止のためには酸化膜防止
剤を鋳型内に懸吊するよりも底部に載置する方が好まし
い。
以上の製造プロセスはJIS SKD1、２、11、12等々に規定
される鋼種に所定のAl量を添加した種々の鋼種に適用可
能であり、これを化学成分にて明示するならば、本発明
法における冷間ダイス鋼はC:0.80〜2.00％、Si:2.00％
以下、Mn:2.00以下及びCr:4〜16％を必須成分として含
み、更にAlを0.010〜0.100％を含有させ、ミクロボイド
及び介在物を著減せしめた鋼である。
される鋼種に所定のAl量を添加した種々の鋼種に適用可
能であり、これを化学成分にて明示するならば、本発明
法における冷間ダイス鋼はC:0.80〜2.00％、Si:2.00％
以下、Mn:2.00以下及びCr:4〜16％を必須成分として含
み、更にAlを0.010〜0.100％を含有させ、ミクロボイド
及び介在物を著減せしめた鋼である。
Alの上記添加量は前述の理由によるが、その添加量の範
囲であれば、耐衝撃性及び耐摩耗性は従来鋼と同等であ
り、冷間ダイス鋼としての特性値に特に問題はない。な
お、上記必須成分の限定は概ね従来鋼と同様であり、Ｃ
及びCrを上記範囲で添加するのは炭化物をつくり耐摩耗
性を向上させるためであり、Si及びMnの上記上限値を規
定するのは靱性の低下を防ぐためである。また、任意添
加成分としてMo、Ｗ、Ｖ、Co及びNbの１種又は２種以上
を合計で５％以下添加し、耐衝撃性、耐摩耗性の他、焼
入性、靱性等々の向上を図ることができる。
囲であれば、耐衝撃性及び耐摩耗性は従来鋼と同等であ
り、冷間ダイス鋼としての特性値に特に問題はない。な
お、上記必須成分の限定は概ね従来鋼と同様であり、Ｃ
及びCrを上記範囲で添加するのは炭化物をつくり耐摩耗
性を向上させるためであり、Si及びMnの上記上限値を規
定するのは靱性の低下を防ぐためである。また、任意添
加成分としてMo、Ｗ、Ｖ、Co及びNbの１種又は２種以上
を合計で５％以下添加し、耐衝撃性、耐摩耗性の他、焼
入性、靱性等々の向上を図ることができる。
（実施例） C:1.5％、Si:0.3％、Mn:0.5％、Cr:11％、Mo:1％及びV:
0.3％を含み、更に第１表に示す量のAlを添加した溶製
鋼を取鍋精錬後、下注造塊により鋳塊を得た。造塊時に
使用した湯面酸化防止剤は50％Si-40％Al2O3-10％CaOの
組成のものである。
0.3％を含み、更に第１表に示す量のAlを添加した溶製
鋼を取鍋精錬後、下注造塊により鋳塊を得た。造塊時に
使用した湯面酸化防止剤は50％Si-40％Al2O3-10％CaOの
組成のものである。
各々の鋳塊（3t）を110mmφに圧延し、圧延材について
超音波探傷検査（感度V1・5-2・0＝80％）を行い、欠陥部
を発見した場合には切断し、ミクロ検鏡にてミクロボイ
ドか介在物かを判別し、それらの個数を調べた。その結
果を第１表に示す。
超音波探傷検査（感度V1・5-2・0＝80％）を行い、欠陥部
を発見した場合には切断し、ミクロ検鏡にてミクロボイ
ドか介在物かを判別し、それらの個数を調べた。その結
果を第１表に示す。
第１表から明らかなように、冷間ダイス鋼のAl含有量を
0.010％以上とすることによって特にミクロボイドの発
生を抑制でき、しかも大型介在物を相当減少させること
ができるが、更に鋳込み時の湯上り速度を200mm/min以
下にすると大型介在物もなくすことができる。なお、各
鋼についてシャルピー衝撃試験及び摩耗試験を行った
が、耐衝撃性、耐摩耗性ともAl無添加の従来鋼と同等で
あった。
0.010％以上とすることによって特にミクロボイドの発
生を抑制でき、しかも大型介在物を相当減少させること
ができるが、更に鋳込み時の湯上り速度を200mm/min以
下にすると大型介在物もなくすことができる。なお、各
鋼についてシャルピー衝撃試験及び摩耗試験を行った
が、耐衝撃性、耐摩耗性ともAl無添加の従来鋼と同等で
あった。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、Alを適量添加
し、かつ、酸化膜防止剤を使用した下注造塊法における
鋳込み時の湯上り速度を規制することにより、ミクロボ
イド、介在物等の欠陥が極めて少ない冷間ダイス鋼を製
造でき、しかもAl添加によっても耐衝撃性、耐摩耗性等
の特性値に悪影響を及ぼさないので、高品質で優れた特
性のの冷間ダイス鋼を提供することができる。
し、かつ、酸化膜防止剤を使用した下注造塊法における
鋳込み時の湯上り速度を規制することにより、ミクロボ
イド、介在物等の欠陥が極めて少ない冷間ダイス鋼を製
造でき、しかもAl添加によっても耐衝撃性、耐摩耗性等
の特性値に悪影響を及ぼさないので、高品質で優れた特
性のの冷間ダイス鋼を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で（以下、同じ）、C:0.80〜2.00
％、Si:2.0％以下、Mn:2.00％以下及びCr:4〜16％を必
須成分として含み、更にAlを0.010〜0.100％含有させた
鋼を溶製し、該溶鋼を酸化膜防止剤を使用して下注造塊
法により鋳込む際に、鋳込み時の湯上り速度を200mm/mi
n以下にすることを特徴とする冷間ダイス鋼の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118579A JPH0711056B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | ダイス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118579A JPH0711056B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | ダイス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276954A JPS61276954A (ja) | 1986-12-06 |
| JPH0711056B2 true JPH0711056B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=14740080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60118579A Expired - Lifetime JPH0711056B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | ダイス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711056B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2564534B2 (ja) * | 1987-02-27 | 1996-12-18 | 日立金属株式会社 | 高速度工具鋼 |
| JP6188632B2 (ja) * | 2014-05-19 | 2017-08-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 下注ぎ造塊方法 |
| CN105081295B (zh) * | 2014-05-21 | 2018-08-03 | 宝钢特钢有限公司 | 一种防止钢锭出现针孔缺陷的低碳结构钢冶炼方法 |
| JP6188642B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2017-08-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 下注ぎ造塊方法 |
| CN113604744B (zh) * | 2021-08-10 | 2022-12-27 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种高强韧冷作模具钢及其制备方法 |
| CN115627419B (zh) * | 2022-10-25 | 2023-11-28 | 攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 | 一种高强高韧Cr8冷作模具钢及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58117863A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-07-13 | Hitachi Metals Ltd | 高耐摩高靭性高速度工具鋼 |
| JPS61213349A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-22 | Daido Steel Co Ltd | 合金工具鋼 |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP60118579A patent/JPH0711056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61276954A (ja) | 1986-12-06 |
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